JP3686212B2

JP3686212B2 - 積層フィルム

Info

Publication number: JP3686212B2
Application number: JP10999397A
Authority: JP
Inventors: 知保河村; 政次江野口
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2017-04-28
Also published as: JPH10296931A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微多孔性フィルムと不織布とが積層された積層フィルムに関し、更に詳細には乾燥剤、鮮度保持剤、脱酸素剤、カイロ等の包装材料として、好ましい通気性、耐水性、透湿性及びヒートシール性を有する積層フィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のポリオレフィンからなる微多孔性フィルムは良く知られている。この微多孔性フィルムとしては、例えば無機質の充填材が配合されたフィルムを延伸することにより多孔化したものなどがあり、これらはそれ自体に多数の微孔からなる連通孔を有し、通気性、耐水性、透湿性を有するため各種包装材料用として検討されてきた。また、多孔質基材である不織布も、こうした微多孔フィルムと積層し、強度保持部材等として利用されている。
【０００３】
しかして、こうしたポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムと不織布との積層は、通常、以下の方法で行われている。１）粘着剤また接着剤を微多孔性フィルムまたは不織布に部分的に塗布し、その部分で接着する２）ラミロール等により微多孔性フィルム及び不織布に熱を加え、表面を溶融させた直後に圧力を加えて、全面で熱圧着着する。３）エンボスロール等により微多孔性フィルム及び不織布に部分的に熱を加えて溶融させ、その部分で接合する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記微多孔性フィルムは、延伸して多孔化されたものでるため、一定温度以上の熱を加えると、熱収縮を起こす。従って、上記積層フィルムは、ヒートシールなどにより高温に晒された時には、微多孔性フィルム部分について収縮する方向に力が加わる。そして、積層フイルムが、微多孔性フィルムと不織布とを前記粘着剤や接着剤により部分的に接着させたものである場合には、この微多孔性フイルムの収縮は、主に不織布と接着していない部分で強く生じる。その一方で、不織布との接着箇所は、収縮を起こさないため、該積層フィルムでは、こうした熱に晒された場合において、接着箇所とその他の積層面の境で微多孔性フィルムが破断（根切れ）してしまう。そのため、この積層フィルムは、製袋時のヒートシール温度を高くできなかったり、高速製袋性に劣る問題を有していた。
【０００５】
他方、積層フイルムが、微多孔性フィルムと不織布とが積層面全面で熱圧着されたものの場合、このような使用時における根切れの問題は発生しにくい。しかし、製袋時のヒートシール性に実用上十分なラミネート強度を付与するため、ラミロール温度を高くする必要がある。その場合、積層時において微多孔性フィルムが熱収縮を起こし、それに起因して、得られる積層フィルムの通気度・透湿度が極端に低下する問題が生じていた。
【０００６】
以上の背景にあって、本発明は、かかる従来の問題点等を解決するためになされたもので、良好な通気性・透湿性を保ちつつ、ヒートシール性に優れた積層フィルムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意研究を続けてきた。その結果、ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムと不織布とを、粘着剤または接着剤により部分的に接着し、且つその他の積層面を熱圧着することにより、上記の課題が解決できることを見出し、本考案を提案するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムの少なくとも一方の面にポリオレフィン系繊維を含む不織布が積層されてなる積層フィルムであって、両者の積層面は、粘着剤または接着剤により部分的に接着されており、且つその他の積層面の実質的全面が熱圧着されており、通気度が３０００s/100cc以下である積層フィルムである。
【０００９】
また、本発明は、通気度が２０００s/100cc以下のポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムの少なくとも一方の面にポリオレフィン系繊維を含む不織布を、粘着剤または接着剤により部分的に接着し、且つその他の積層面の実質的全面を、ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムを形成するポリオレフィンの融点に対し±１５℃の加熱温度で熱圧着させることにより積層することを特徴とする請求項１記載の積層フィルムの製造方法も提供する。
【００１０】
本発明では、積層フィルムの基層フィルムとして、ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムを使用する。ここで、上記微多孔性フィルムは、最大細孔径が２０μｍ以下、好適には１〜５μｍ以下の連通孔を有し、通気度が２０００s/100cc以下、好適には５０〜１５００s/100ccであるものが好ましい。該微多孔性フィルムの連通孔の最大細孔径２０μｍより大きい場合、延伸物の気孔の緻密性が悪く、フィルム耐水圧・フィルム強度が低下する恐れがある。また、該微多孔性フィルムの通気度が２０００s/100ccより大きい場合、該微多孔性フィルム自身が高通気ではなく、通気性の十分な積層フィルムが得にくくなる。
【００１１】
さらに、微多孔性フィルムは、空隙率が１０〜８０％、さらに好適には２０〜６０％であるのが好ましい。なお、こうした微多孔性フィルムは、通常、通気度が２０００s/100cc付近のものであれば、透湿度は小さくても２０００g/m² 24Hr程度はある。また、例えば該通気度が１００s/100ccをきるような高通気のものであれば、透湿度は大きい場合８０００g/m² 24Hr程度のものもある。また、この微多孔性フィルムは、厚みが２０〜２００μであるのが一般的である。
【００１２】
本発明において、上記微多孔性フィルムは、ポリオレフィン製であり、延伸されたものであれば如何なるものであっても良い。好適にはポリオレフィン樹脂と充填剤からなる組成物を溶融成形したフィルムを延伸して、充填剤とポリオレフィン樹脂との間に界面剥離を生じさせて多孔化させたものを使用するのが好ましい。その際、ポリオレフィン樹脂は、エチレン、プロピレン等の好適には炭素数２〜４０のα−オレフィンの単独重合体あるいはこれらの共重合体を特に制限なく用いることができる。中でも、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等の中・低圧法ポリエチレン、ポリプロピレン、プロピレン−エチレン共重合体が好ましい。特に密度０．８９〜０．９４g／cm³でメルトフロ−インデックス（ＭＦＲ）が０．１〜１０g／10分、好ましくは１〜５g／10分の線状低密度ポリエチレンが好ましく用いられる。本発明においては上記の如き重合体または共重合体を２種以上混合して用いることもできる。
【００１３】
一方、充填材は特に制限されないが、通常のゴム又はプラスチック中に混合される無機充填材を使用することができる。例えば、炭酸カルシウム、石膏、亜硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、水和珪酸、無水珪酸、ソーダ灰、塩化ナトリウム、硫酸バリウム、クレー、各種セメント、火山灰、シラス、酸化チタン、酸化鉄、カーボンブラック、金属粉、その他の無機物または無機物を主体とする有機物金属塩等を挙げることができる。充填材の大きさは特に制限されないが、平均粒径があまりに小さいときは延伸ムラを生じ、逆にあまりに大きいときは微多孔性フィルムとしたときの孔の大きさが大きくなりすぎるため、一般に５０μm以下、好ましくは０．０５〜３０μmの範囲、特に０．１〜５μm程度であることが好適である。
【００１４】
充填材の配合割合は、ポリオレフィン１００重量部に対して５０〜４００重量部、好ましくは６０〜３００重量部であり、５０重量部より少ない場合は該組成物を用いて得られる微多孔性フィルムの連通孔が少なくなるため、通気度が小さくなり、また４００重量部より多い場合はシート状物の成形及び延伸が困難になるために好ましくない。
【００１５】
ポリオレフィン樹脂と充填剤からなる組成物の溶融成形は、特に限定されないが、Ｔダイ成型法、空冷式または水冷式インフレーション成型法によって未延伸フィルムを形成するのが特に好適である。次いで、未延伸フィルムを縦方向に一軸延伸することにより、または縦方向及び横方向に二軸延伸することによりフィルムは、多数の微孔を有し多孔化する。延伸倍率は、面積延伸倍率で１．２〜８．０が好ましい。
【００１６】
次に、本発明に用いられるポリオレフィン系繊維を含む不織布としては、気体や液体を透過するシート状の材料であって、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維を含む不織布であれば特に限定されるものではない。ポリオレフィン系繊維は、ポリエステル等の他の樹脂の心材を上記ポリオレフィンで被覆した構造のものでも良い。また、不織布は、該ポリオレフィン系繊維とポリエステル等の他の繊維とが混合されて使用されたものであっても良い。上記不織布には、ポリオレフィンが３０重量％以上含有されているのが好ましい。ここで、不織布がポリオレフィン系繊維を含んでいない場合、熱圧着が良好に行われず、通気性を保持し、かつヒートシール性に問題を発生しないラミネート強度を付与する事が不可能となり好ましくない。
【００１７】
良好に使用される不織布としては、乾式法のスパンボンド法等により製造されたものが制限なく使用される。また、目付けは、１５〜１００g/m²、好ましくは２０〜６０g/m²であるのが好適である。
【００１８】
本発明では、上記ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムと不織布とを、粘着剤または接着剤により部分的に接着し、且つその他の積層面の実質的全面を熱圧着する。それにより得られる積層フィルムは、まず、製袋時のヒートシール性に問題を発生しないラミネート強度が、粘着剤または接着剤による部分接着により得られる。また、その他の接着面も、実質的全面が熱圧着していることから、使用時にヒートシールなどにより高温に晒されも、微多孔性フィルム部分が部分的に熱収縮して根切れすることがない。そして、この積層フィルムでは、前記積層される両者を粘着剤や接着剤により部分的に強固に接着していることから、その他の積層面を熱圧着するに際しては、加熱温度を低く設定できる。従って、この積層時に微多孔性フィルムが熱収縮して通気度・透湿度が低下することが良好に抑制できる。その結果、本発明の積層フィルムでは、通気度が３０００s/100cc以下、好ましくは５０〜２５００s/100cc以下の高い値を実現できる。また、ＪＩＳＰ８１１３で測定したラミネーション強度が１．０Ｎ/15mm以上、好ましくは１．５Ｎ/15mm以上の好適なものを得ることが可能である。
【００１９】
積層の具体的手法は、接着剤や粘着剤を上記積層材料の少なくともいずれか一方の面に部分的に付着させた後両者を積層し、次いで、得られた積層フィルムに熱及び圧力を加えてその界面を接着させる方法が一般的に採用できる。接着剤や粘着剤を使用して積層する方法は、ドライラミネーション、ホットメルトラミネーション等に準じて行えばよい。
【００２０】
また、熱圧着は、サーマルラミネーションにおける熱圧着の手法に準じて行えばよい。この時、積層フィルムの加熱温度は、ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムの原料であるポリオレフィンの融点に対し、±１５℃の温度範囲とするのが好ましい。特に、該ポリオレフィン融点に対し、±１０℃の温度範囲が好ましい。上記温度より、加熱温度が高い場合、得られる積層フィルムの通気度が十分でなくなる。また、上記温度より、加熱温度が低い場合、熱圧着による接着が十分に行えなくなる。
【００２１】
ここで、加熱温度は、ラミロール温度等のフィルムの加熱体の温度をいう。また、上記融点は、ＤＳＣ（示差走査熱量計）装置により測定された値をいう。なお、ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムが２種以上のポリオレフィンの混合物であった場合、この融点は、主たる構成要素（７０重量％以上）のポリオレフィン樹脂の融点をいう。また、ポリオレフィン樹脂の構成割合がほぼ等しい場合は、最も融点の低い樹脂の融点をいう。なお、熱圧着は、粘着剤または接着剤により部分接着した残りの積層面の実質的全面であれば良く、効果に大きく影響しない程度で、接着されていない箇所が極若干残存する程度は、本発明では許容される。
【００２２】
上記方法において、接着剤や粘着剤による部分的な接着箇所の形状は、特に制限されるものではないが、点状であっても良いし、線状や縦線と横線による格子線状であっても良い。点状の場合、その直径は、０．１〜３．０ｍｍであり、他方、線状や格子線状の場合、線幅は、０．２〜２．０ｍｍであるのが良好である。また、接着面積は、積層面の１０〜７０％、好適には２５〜５０％とするのが好適である。粘着剤・接着剤は、特に制限されるものではないが、例えば、ドライラミネーションの場合では、ウレタン系・ゴム系・エポキシ系・アクリル系・ビニル系接着剤等が使用され、ホットメルトラミネーションでは、オレフィン系・合成ゴム系等が使用される。
【００２３】
一方、熱圧着をサーマルラミネーションに準じた手法で行う場合、誘電加熱方式採用の方法で行うのが温度精度が確保でき好適である。また、熱圧着の圧力は、線圧２〜３５Kg/cm、好ましくは、１０〜３０Kg/cmとするのが良好である。フィルムの加工速度は、一般には１０〜５０ｍ／ｍｉｎであり、本発明では、該速度の範囲から得られる積層フィルムの通気度が前記範囲に保持される値を適宜選定して実施するのが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により得られた積層フィルムは、従来の積層法によって得られる積層フィルムに比較して、良好な通気性・透湿性を保ちつつ、ヒートシール時の根切れが少なく、製袋時のヒートシール温度範囲を広くできるという特徴がある。その結果、本発明の積層フィルムを乾燥剤・鮮度保持剤等の包装材料に使用した場合において、根切れによる薬剤の染みだしや漏れが防止出来ると同時に薬剤の性能を十分発揮することが可能になると同時に高速製袋が可能になる等極めて有益である。
【００２５】
【実施例】
本発明を以下の実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。尚、各物性等は、次の方法により測定さ
れた値である。
【００２６】
（１）最大細孔径；ＡＳＴＭＦ３１６に準拠して、エタノールバブルポイント法（μ）により測定した。
【００２７】
（２）通気度；ＪＩＳＰ８１１７に準拠して測定した。（秒／100cc）
（３）透湿度；ＪＩＳＺ０２０８に準拠して、40℃×90%RHの条件で測定した。（g/ｍ² 24Hr）
（４）空隙率；フィルム密度より次式から計算（％）

（５）ラミネーション強度（以下、ラミ強度と略する）；ＪＩＳＰ８１１３に準拠して測定した。（Ｎ/15mm)
（６）根切れ；テスター産業製ヒートシーラーでヒートシール製袋後、コンゴーレット溶液を封入し、液漏れ・液の染みだしにより根切れを調査した。
【００２８】
・ヒートシール条件
（イ）シール温度１５０℃、シール時間１秒、シール圧力９８ＫＰａ
（ロ）シール温度２００℃、シール時間１秒、シール圧力９８ＫＰａ
また、使用した微多孔性フィルム及び不織布は以下のものである。
【００２９】
・微多孔性フィルム
（Ａ）材質；ポリエチレン樹脂（融点１２３℃）１００重量部と炭酸カルシウム１２０重量部、最大細孔径；１．１μｍ，通気度；３００s/100cc，透湿度；５５００g/m² 24Hr，空隙率；３５％，厚み；50μ，フィルムの延伸倍率；一軸方向１．４倍、二軸方向１．３倍。
【００３０】
（Ｂ）材質；ポリエチレン樹脂（融点１２１℃）１００重量部と炭酸カルシウム１００重量部、最大細孔径；０．８μｍ，通気度；１５００s/100cc，透湿度；２８００g/m² 24Hr，空隙率；２５％，厚み；50μ，フィルムの延伸倍率；一軸方向１．４倍、二軸方向１．３倍。
【００３１】
（Ｃ）材質；ポリエチレン樹脂（融点１２３℃）１００重量部と炭酸カルシウム８０重量部、最大細孔径；０．７μｍ，通気度；５０００s/100cc，透湿度；１５００g/m² 24Hr，空隙率；１０％，厚み；50μ，フィルムの延伸倍率；一軸方向１．４倍、二軸方向１．３倍。
【００３２】
・ポリオレフィン系繊維を含んだ不織布
（ａ）ユニチカ（株）製「エルベスＴ０３０３ＷＤＯ」，目付；３０g/m²，ポリオレフィンの含有量５０重量％。
【００３３】
・オレフィン系繊維を含まない不織布
（ｂ）ユニチカ（株）製「マリックス２０３０７ＷＴＤ」，目付；３０g/m²，ポリオレフィンの含有量０重量％。
【００３４】
実施例１〜４
表１に示す微多孔性フィルムとオレフィン成分を含んだ不織布とを、ドライラミネーションで部分接着した後、ラミロール温度１２５℃でサーマルラミネーションを行った。接着剤としてウレタン接着剤（三洋化成製接着剤商品名「ユーノフレックスＪ−３」）を用いた。また、接着剤による部分接着箇所は、０．４５ｍｍの線幅の線状のものを積層面に対する接着面積が３３％となるように実施した。サーマルラミネーションにおけるラミネート圧力は、線圧２５Kg/cmであり、加工速度は２５ｍ／ｍｉｎであった。得られた積層フィルムについて、通気度、透湿度、ラミ強度を測定し、表１に示した。また、ヒートシール時の根切れによる液漏れを調査し、表１に示した。
【００３５】
実施例５
実施例１において、サーマルラミネーションのラミロール温度を１３５℃に変更した以外、実施例１と同様にして積層フィルムを得た。
【００３６】
得られた積層フィルムについて、通気度、透湿度、ラミ強度を測定し、表１に示した。また、ヒートシール時の根切れによる液漏れを調査し、表１に示した。
【００３７】
実施例６
実施例１において、サーマルラミネーションのラミロール温度を１１３℃に変更した以外、実施例１と同様にして積層フィルムを得た。
【００３８】
得られた積層フィルムについて、通気度、透湿度、ラミ強度を測定し、表１に示した。また、ヒートシール時の根切れによる液漏れを調査し、表１に示した。
【００３９】
比較例１
表１に示す微多孔性フィルムとポリオレフィン系繊維を含んだ不織布を、ラミロール温度１４２℃でサーマルラミネーションで積層面の全面を熱圧着して積層した。ラミネート圧力は、線圧２５Kg/cmであった。得られた積層フィルムについて、通気度、透湿度、ラミ強度を測定し、表１に示した。また、ヒートシール時の根切れによる液漏れを調査し、表１に示した。
【００４０】
比較例２
表１に示す微多孔性フィルムとポリオレフィン系繊維を含んだ不織布を、ラミロール温度１２５℃でサーマルラミネーションで積層面の全面を熱圧着して積層した。ラミネート圧力は、線圧２５Kg/cmであった。得られた積層フィルムについて、通気度、透湿度、ラミ強度を測定し、表１に示した。また、ヒートシール時の根切れによる液漏れを調査し、表１に示した。
【００４１】
比較例３〜５
表１に示す微多孔性フィルムとポリオレフィン系繊維を含んだ不織布を、ドライラミネーションにて積層した。接着剤としてウレタン接着剤（三洋化成製接着剤商品名「ユーノフレックスＪー３」）を用いた。また、接着剤による部分接着箇所の面積は３３％であった。得られた積層フィルムについて、通気度、透湿度、ラミ強度を測定し、表１に示した。また、ヒートシール時の根切れによる液漏れを調査し、表１に示した。
【００４２】
比較例６
表１に示す微多孔性フィルムとポリオレフィン系繊維を含まない不織布を、ラミロール温度１４２℃でサーマルラミネーションで積層した。ラミネート圧力は、線圧２５Kg/cmであった。得れれた積層フィルムについて、通気度、透湿度、ラミ強度を測定し、表１に示した。また、ヒートシール時の根切れによる液漏れを調査し、表１に示した。
【００４３】
【表１】

Claims

ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムの少なくとも一方の面にポリオレフィン系繊維を含む不織布が積層されてなる積層フィルムであって、両者の積層面は、粘着剤または接着剤により部分的に接着されており、且つその他の積層面の実質的全面が熱圧着されており、通気度が３０００s/100cc以下である積層フィルム。
通気度が２０００s/100cc以下のポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムの少なくとも一方の面にポリオレフィン系繊維を含む不織布を、粘着剤または接着剤により部分的に接着し、且つその他の積層面の実質的全面を、ポリオレフィン系延伸微多孔性フィルムを形成するポリオレフィンの融点に対し±１５℃の加熱温度で熱圧着させることにより積層することを特徴とする請求項１記載の積層フィルムの製造方法。