JP6463085B2 - ２層ｐｐフィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、２層ＰＰフィルムの製造方法および製造された２層ＰＰフィルムに係り、特に両面シリコーンレスＰＰフィルム（ポリプロピレンフィルム）等のような両面のＰＰフィルムを利用可能な２層ＰＰフィルムを製造するのに好適な２層ＰＰフィルムの製造方法および製造された２層ＰＰフィルムに関する。
近年においては、機械的特性、熱的特性、剥離特性等に優れているＰＰフィルムが一般民生用、工業用、医療用、宇宙用等の全分野において盛んに利用されている。
更に、シリコンの存在による悪影響を防止するためにシリコーンレスＰＰフィルムも提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら従来においては単層のＰＰフィルムは提供されていたが、例えば両面シリコーンレスＰＰフィルム等の２枚のＰＰフィルムをラミネートによって積層して、両面のＰＰフィルムを積層状態としてまたは相互に剥離した単層状態として利用可能とした均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルムは提供されていなかった。
これはＰＰフィルムが１００℃以上に加熱されると軟化するために、例えばＰＰフィルムの搬送方向に張力を付与すると縦皺が発生し、また加熱によって幅方向にカールが発生するという不都合があることによる。
更に説明すると、ＰＰフィルムは前記した通り各種の特性が優れているので、２枚のＰＰフィルムをラミネートによって積層して、両面のＰＰフィルムを積層状態としてまたは相互に剥離した単層状態として利用可能とした均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルムが得られれば、ＰＰフィルムの利用価値が非常に高いものとなる。
しかしながら、２枚のＰＰフィルムを単にラミネートした場合には、例えば、いずれか一方のＰＰフィルムの表面に樹脂素材や接着素材をコーティングして定着させるために２枚のＰＰフィルムと共に加熱（特に、１００℃以上）にすると、ＰＰフィルムに縦皺やカールが発生してしまうという不都合があった。
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、両面のＰＰフィルムを積層状態としてまたは相互に剥離した単層状態として利用可能とした縦皺やカールのない均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルムを製造することができる２層ＰＰフィルムの製造方法および製造された２層ＰＰフィルムを提供することを目的とする。
本発明者等は鋭意研究し、第１ＰＰフィルムに非シリコーン系接着層を介して第２ＰＰフィルムを固定状態または剥離自在に積層すること、特に、前記非シリコーン系接着層による接着強度を、前記第１ＰＰフィルムおよび第２ＰＰフィルムを１００〜１３０℃の加熱温度に加熱する際においても両ＰＰフィルムに熱変形が発生しない大きさにすることによって、均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルムを製造できることを発見して本発明を完成させた。
前述した目的を達成するため本発明の第１の態様の２層ＰＰフィルムの製造方法は、第１ＰＰフィルムの表面に対して非シリコーン系接着層を介して第２ＰＰフィルムを固着状態または剥離自在に積層する２層ＰＰフィルムの製造方法であって、前記第１ＰＰフィルムおよび第２ＰＰフィルムは、ホモポリマーをインフレーション法によって２軸延伸して形成されているとともに、前記非シリコーン系接着層による接着強度を、製造された前記２層ＰＰフィルムを１００〜１３０℃の加熱温度に加熱する際において前記第１ＰＰフィルムおよび第２ＰＰフィルムを平坦に維持して熱変形が発生しない大きさに予め設定して積層することを特徴とする。
また、本発明の第２の態様の２層ＰＰフィルムの製造方法は、前記第１の態様において、前記第１ＰＰフィルムに対する前記第２ＰＰフィルムの積層は、ウエットラミネート法またはドライラミネート法によって行われたことを特徴とする。
また、本発明の第３の態様の２層ＰＰフィルムの製造方法は、前記第２の態様において、ウエットラミネート法においては、前記非シリコーン系接着層としてＵＶインクまたはＥＢインクを用いていることを特徴とする。
本発明の２層ＰＰフィルムの製造方法に従って２層ＰＰフィルムを製造することにより、両面のＰＰフィルムを積層状態としてまたは相互に剥離した単層状態として利用可能とした縦皺やカールのない均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルムを得ることができるという優れた効果を奏する。
以下、図１を用いて本発明の２層ＰＰフィルムの製造方法並びに２層ＰＰフィルムの実施形態について説明する。
図１は本発明の２層ＰＰフィルムの製造方法およびその２層ＰＰフィルムの１実施形態を示す。
図１において、製造工程は左から右に進行している。
以下、本実施形態の２層ＰＰフィルムの製造方法の各工程を順に説明する。
＜第１ＰＰフィルムと第２ＰＰフィルムとの積層工程＞
共に薄膜状の第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２とをウエットラミネート法またはドライラミネート法によって非シリコーン系接着層３を介して固定状態または剥離自在に積層する。
共に薄膜状の第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２とをウエットラミネート法またはドライラミネート法によって非シリコーン系接着層３を介して固定状態または剥離自在に積層する。
第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２としては、厚さが１０〜５００μｍ程度の公知の素材を用いると良い。特に、ホモポリマーのＰＰをインフレーション法によって２軸延伸して形成されているものが均一厚さの平坦性を維持するために好適である。更に、両ＰＰフィルム１、２の非シリコーン系接着層３に積層される面に対して、固定状態または剥離自在の積層目的に応じてコロナ処理、紫外線照射、ＥＢ照射等の公知の改質処理を施すと良い。同様に、両ＰＰフィルム１、２の非シリコーン系接着層３に積層される面と反対側の面に対して、必要に応じてコロナ処理、紫外線照射、ＥＢ照射等の公知の改質処理を施すと良い。更に、両ＰＰフィルム１、２の非シリコーン系接着層３に積層される面およびそれと反対側の面の粗さについては、つるつる状、マット状等を両ＰＰフィルム１、２の利用目的に応じて選択するとよい。
非シリコーン系接着層３を形成する接着素材としては、公知の接着素材を用いることができる。例えば、アクリル系粘着材、ウレタン系粘着材、ＵＶ硬化樹脂系接着材、ＥＢ硬化樹脂系接着材、１液系接着剤、２液系接着剤が挙げられる。
ウエットラミネート法としては、公知の方法を用いることができる。
具体的には、第１ＰＰフィルム１に非シリコーン系の接着素材を薄く塗布し、その後ウエット状の非シリコーン系接着層３の上に第２ＰＰフィルム２をラミネートし、その後非シリコーン系接着層３を乾燥させて第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２とをウエットラミネート法によって非シリコーン系接着層３を介して固定状態または剥離自在に積層する。非シリコーン系の接着素材の塗布の方法としては、マイクログラビアロールを用いたマイクログラビア方法、スロットダイを用いたスロットダイ方法、ナイフエッジを用いたナイフエッジ方法等によって薄膜状に塗布するとよい。また、この場合に非シリコーン系の接着剤として、溶剤が全く含有されていないＵＶインクまたはＥＢインクを用いると良い。ＵＶインクを用いる場合には、乾燥工程においてＵＶを照射してＵＶインクを固化させて非シリコーン系接着層３とすると良い。ＥＢインクを用いる場合には、乾燥工程においてＥＢを照射してＥＢインクを固化させて非シリコーン系接着層３とすると良い。このＥＢインクはＵＶインクと異なり光硬化開始剤が含有されていないので、必要に応じてＥＢインクを選択すると良い。なお、ＵＶインクにはＥＢによって固化されるものもある。非シリコーン系接着層３の乾燥工程においては、積層状態にある第１ＰＰフィルム１、非シリコーン系接着層３および第２ＰＰフィルム２を徐冷するアニール処理を施すと両ＰＰフィルム１、２の均一厚さの平坦性を維持するために好適である。
ドライラミネート法としては、公知の方法を用いることができる。
具体的には、第１ＰＰフィルム１に非シリコーン系の接着素材を薄く塗布し、その後乾燥させて予め非シリコーン系接着層３を積層した第１ＰＰフィルム１の当該ドライ状の非シリコーン系接着層３の上に第２ＰＰフィルム２をラミネートして第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２とをドライラミネート法によって非シリコーン系接着層３を介して固定状態または剥離自在に積層する。固定状態に積層する場合には、非シリコーン系の接着素材として２液系接着剤を用いると良い。
このようにして積層された第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２とにおける非シリコーン系接着層３による接着強度を、後加工として１００〜１３０℃の加熱温度に加熱する際において両ＰＰフィルム１、２を平坦に維持して熱変形が発生しない大きさに予め設定して、平坦な両ＰＰフィルム１、２を形成するようにされている。この接着強度としては、両ＰＰフィルム１、２を剥離自在に積層する場合には、０．０５〜１０Ｎ／２５ｍｍとすると良い。接着強度が０．０５Ｎ／２５ｍｍより小さいと、加熱加工時に両ＰＰフィルム１、２を平坦に維持することができない。接着強度が１０Ｎ／２５ｍｍより大きいと、両ＰＰフィルム１、２を剥離する際に、両ＰＰフィルム１、２に変形が発生するからである。また、この接着強度としては、両ＰＰフィルム１、２を固着状態に積層する場合には、１０Ｎ／２５ｍｍより大きく設定すると良い。
＜２層ＰＰフィルム＞
本実施形態においては、非シリコーン系接着層３による接着強度を、後加工として１００〜１３０℃の加熱温度に加熱する際において積層状態にある両ＰＰフィルム１、２を平坦に維持して熱変形が発生しない大きさに予め設定しているので、耐熱性の高い均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルム１、２を得ることができる。
本実施形態においては、非シリコーン系接着層３による接着強度を、後加工として１００〜１３０℃の加熱温度に加熱する際において積層状態にある両ＰＰフィルム１、２を平坦に維持して熱変形が発生しない大きさに予め設定しているので、耐熱性の高い均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルム１、２を得ることができる。
この２層ＰＰフィルム１、２は、非シリコーン系接着層３によって固着状態または剥離自在に積層されており、両面シリコーンレスＰＰフィルムとして利用することができる。具体的には、図１の右部に示すように、第１ＰＰフィルム１、非シリコーン系接着層３および第２ＰＰフィルム２が一体に積層されている積層状態の両面シリコーンレスＰＰフィルムとして、若しくは剥離して非シリコーン系接着層３が積層されているまたは積層されていない合計２枚の１層のシリコーンレスＰＰフィルム（図１においては、第１ＰＰフィルム１が単独であり、第２ＰＰフィルム２が非シリコーン系接着層３と積層状体にある）として利用することができる。
更に、積層状態にある耐熱性の高い均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルム１、２は１００〜１３０℃の温度に加熱する種々の後加工にも耐え得るものである。
更に、非シリコーン系接着層３としてＥＢインクを用いてウエットラミネートすると、第２ＰＰフィルム２の非シリコーン系接着層３と反対側の表面側よりＥＢを照射することにより、当該第２ＰＰフィルム２の表面にコロナ処理に相当する改質処理を施すことができ、コーティング等の後加工を良好に施すことができる。この際、第１ＰＰフィルム１の非シリコーン系接着層３と反対側の表面をつるつるな表面とすると、つるつる表面とコーティング良好な表面を両側に備えた耐熱性の高い均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルム１、２を得ることができる。
＜２層ＰＰフィルムへの後加工＞
本実施形態においては、２層ＰＰフィルム１、２を１００〜１３０℃の温度に加熱する種々の後加工を実行する。
本実施形態においては、２層ＰＰフィルム１、２を１００〜１３０℃の温度に加熱する種々の後加工を実行する。
この後加工としては、２層ＰＰフィルム１、２の両面に対する加工と、片面に対する加工との場合がある。
この２層ＰＰフィルム１、２への後加工は、第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２との積層工程に連続して実行する場合と、非連続に実行する場合とを選択して実行するとよい。
２層ＰＰフィルム１、２の両面に対して後加工する場合としては、例えば２層ＰＰフィルム１、２を１００〜１３０℃の温度に加熱し、その後に徐冷するアニール処理を施すことが挙げられる。このアニール処理によって積層状体の２層ＰＰフィルム１、２並びに剥離した単層状態の第１ＰＰフィルム１および第２ＰＰフィルム２の平坦性をより高くすることができる。
２層ＰＰフィルム１、２の片面に対する後加工する場合としては、例えば、第２ＰＰフィルム２の表面に接着剤層、樹脂層、その他の物質の薄膜層を形成することが挙げられる。具体的には、連続的に走行搬送されている第２ＰＰフィルム２の非シリコーン系接着層３の積層されていない表面に対して接着剤層をコーティングして、その後コーティングされた接着剤層および２層ＰＰフィルム１、２を共に１００〜１３０℃の温度領域に加熱することによって薄膜状の接着剤層（図示せず）を第２ＰＰフィルム２の表面に形成する。この後加工における加熱温度、搬送速度、加熱の搬送方向長さ等の加工条件は完成させる接着剤層の特性に応じて調整すると良い。この接着剤層や他の物質の第２ＰＰフィルム２へのコーティングや積層は、接着剤層等を溶融状態にして公知の塗工方法によって第２ＰＰフィルム２の表面に塗布すると良い。例えば、マイクログラビアロールを用いたマイクログラビア方法、スロットダイを用いたスロットダイ方法、ナイフエッジを用いたナイフエッジ方法等によって薄膜状に塗布するとよい。また、噴霧塗布、蒸着等を必要に応じて用いて塗布すると良い。この場合に用いる接着剤層等の素材としては、溶融状態して塗布することができ、仕上げの加熱温度が１００〜１３０℃となる素材であれば、如何なる素材でも良い。例えば、ゴム等の弾性素材、各種の用途に利用される樹脂素材、無機粉体分散スラリー等がある。弾性素材としては、例えば、ゴム系接着剤が挙げられる。樹脂素材としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。接着剤層等の塗布厚さは、加熱後の厚さに応じて調整すると良い。
本実施形態においては、積層状態にある耐熱性の高い均一厚さの平坦な２層ＰＰフィルム１、２が、前記の１００〜１３０℃の温度に加熱する種々の後加工にも耐えて耐熱性の高い均一厚さの平坦な状態を維持するので、後加工後の２層ＰＰフィルム１、２の利用価値が極めて高いものとなる。
＜積層された２層ＰＰフィルム＞
第１フィルム１および第２ＰＰフィルム２として、ミルウィック社（MIRWEC FILM INC. 米国）製、BOPLON（登録商標）FILM、厚さ：２０μｍを用いた。
第１フィルム１および第２ＰＰフィルム２のラミネート法として次の２種類のラミネート法を用いた。
ウエットラミネート法においては、スロットダイ法によって非シリコーン系接着層３であるＥＢ硬化粘着剤を乾燥厚みが１０μｍとなるように第１ＰＰフィルム１に塗工し、その後第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２とをラミネートし、その後１分間ＥＢ（出力：１２０ＫＶ）を照射してＥＢ硬化粘着剤を固化させた。
ドライラミネート法においては、スロットダイ法によって非シリコーン系接着層３であるアクリル系粘着剤を乾燥厚みが１０μｍとなるように第１ＰＰフィルム１に塗工し、その後１００℃で１分間乾燥して第１ＰＰフィルム１にアクリル系粘着剤層を形成した。その後アクリル系粘着剤層に第２ＰＰフィルム２をドライラミネートした。
このようにして得られた２層ＰＰフィルム１、２は、非シリコーン系接着層３によって剥離強度が０．０５〜１０Ｎ／２５ｍｍの積層状体に形成されており、１００〜１３０℃の温度に加熱する種々の後加工に耐え得るものである。
特に、前記ウエットラミネート法によれば、非シリコーン系接着層３のみが固化され、第１ＰＰフィルム１にはＥＢが到達しないので、一方の第２ＰＰフィルム２は、ＥＢ照射によってＰＰが表面改質されコロナ処理と同様に濡れ性が上がるとともに、コーティングができる状態となり、他方の第１ＰＰフィルム１は外側表面マット面であればＥＢが当たってないので表面改質されず、シリコンレスＰＰフィルムとして利用することができる。これにより１枚の２層ＰＰフィルム１、２によって、片側づつ性能が異なる第１ＰＰフィルム１および第２ＰＰフィルムフィルム２を形成することができる。
第１フィルム１および第２ＰＰフィルム２として、ミルウィック社（MIRWEC FILM INC. 米国）製、BOPLON（登録商標）FILM、厚さ：２０μｍを用いた。
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ウエットラミネート法においては、スロットダイ法によって非シリコーン系接着層３であるＥＢ硬化粘着剤を乾燥厚みが１０μｍとなるように第１ＰＰフィルム１に塗工し、その後第１ＰＰフィルム１と第２ＰＰフィルム２とをラミネートし、その後１分間ＥＢ（出力：１２０ＫＶ）を照射してＥＢ硬化粘着剤を固化させた。
ドライラミネート法においては、スロットダイ法によって非シリコーン系接着層３であるアクリル系粘着剤を乾燥厚みが１０μｍとなるように第１ＰＰフィルム１に塗工し、その後１００℃で１分間乾燥して第１ＰＰフィルム１にアクリル系粘着剤層を形成した。その後アクリル系粘着剤層に第２ＰＰフィルム２をドライラミネートした。
このようにして得られた２層ＰＰフィルム１、２は、非シリコーン系接着層３によって剥離強度が０．０５〜１０Ｎ／２５ｍｍの積層状体に形成されており、１００〜１３０℃の温度に加熱する種々の後加工に耐え得るものである。
特に、前記ウエットラミネート法によれば、非シリコーン系接着層３のみが固化され、第１ＰＰフィルム１にはＥＢが到達しないので、一方の第２ＰＰフィルム２は、ＥＢ照射によってＰＰが表面改質されコロナ処理と同様に濡れ性が上がるとともに、コーティングができる状態となり、他方の第１ＰＰフィルム１は外側表面マット面であればＥＢが当たってないので表面改質されず、シリコンレスＰＰフィルムとして利用することができる。これにより１枚の２層ＰＰフィルム１、２によって、片側づつ性能が異なる第１ＰＰフィルム１および第２ＰＰフィルムフィルム２を形成することができる。
＜後加工＞
（実施例１：アニール処理）
後加工として２層ＰＰフィルム１、２を１００〜１３０℃の温度に加熱し、その後に徐冷するアニール処理を施した。このアニール処理によって積層状体の２層ＰＰフィルム１、２並びに剥離した単層状態の第１ＰＰフィルム１および第２ＰＰフィルム２の平坦性をより高くすることができた。
（実施例１：アニール処理）
後加工として２層ＰＰフィルム１、２を１００〜１３０℃の温度に加熱し、その後に徐冷するアニール処理を施した。このアニール処理によって積層状体の２層ＰＰフィルム１、２並びに剥離した単層状態の第１ＰＰフィルム１および第２ＰＰフィルム２の平坦性をより高くすることができた。
（実施例２：シリコーン樹脂のコーティング）
樹脂部材としてシリコーン系樹脂を用いた。
後加工方法：
スロットダイ法によってシリコーン系樹脂を乾燥厚みが１００〜１２０μｍとなるように第２ＰＰフィルム２の表面に塗工し、その後１００℃、１１０℃、１２０℃、３０℃で２分間乾燥させてシリコーン系樹脂を固化させた。
シリコーン系樹脂薄膜素材の機能：
このようにして製造されたシリコーン系樹脂の薄膜層は第２ＰＰフィルム２から剥離自在であり、均一厚さおよび平坦性を維持している。
このシリコーン系樹脂の薄膜層としては、次の機能を有している。
第１に、シリコーン系樹脂の薄膜層は再剥離可能な粘着層として使用でき、またクッション材として使用できる。
第２に、シリコーン系樹脂は既存のシリコーン系離型フィルムの表面に対しては同素材のために剥離自在に形成することが不可能であるが、本実施例におけるノンシリコーン離型フィルムとなる第２ＰＰフィルム２の表面にシリコーン系樹脂の薄膜層を剥離自在に作製することができる。
第３に、シリコーン系樹脂の硬化を促進するためには１００〜１３０℃の温度で熱処理する必要がある。通常のＰＰフィルムにおいては１００℃に加熱すると軟化して均一厚さおよび平坦性を維持することはできないという問題点があるが、本実施例における第２ＰＰフィルム２は１００〜１３０℃に加熱されても均一厚さおよび平坦性を維持できるために、シリコーン系樹脂の薄膜層の均一厚さおよび平坦性を維持して製造することができる。
樹脂部材としてシリコーン系樹脂を用いた。
後加工方法：
スロットダイ法によってシリコーン系樹脂を乾燥厚みが１００〜１２０μｍとなるように第２ＰＰフィルム２の表面に塗工し、その後１００℃、１１０℃、１２０℃、３０℃で２分間乾燥させてシリコーン系樹脂を固化させた。
シリコーン系樹脂薄膜素材の機能：
このようにして製造されたシリコーン系樹脂の薄膜層は第２ＰＰフィルム２から剥離自在であり、均一厚さおよび平坦性を維持している。
このシリコーン系樹脂の薄膜層としては、次の機能を有している。
第１に、シリコーン系樹脂の薄膜層は再剥離可能な粘着層として使用でき、またクッション材として使用できる。
第２に、シリコーン系樹脂は既存のシリコーン系離型フィルムの表面に対しては同素材のために剥離自在に形成することが不可能であるが、本実施例におけるノンシリコーン離型フィルムとなる第２ＰＰフィルム２の表面にシリコーン系樹脂の薄膜層を剥離自在に作製することができる。
第３に、シリコーン系樹脂の硬化を促進するためには１００〜１３０℃の温度で熱処理する必要がある。通常のＰＰフィルムにおいては１００℃に加熱すると軟化して均一厚さおよび平坦性を維持することはできないという問題点があるが、本実施例における第２ＰＰフィルム２は１００〜１３０℃に加熱されても均一厚さおよび平坦性を維持できるために、シリコーン系樹脂の薄膜層の均一厚さおよび平坦性を維持して製造することができる。
なお、本発明は前記実施形態および実施例に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができるものである。
例えば、積層状体の第１ＰＰフィルム１、非シリコーン系接着層３および第２ＰＰフィルム２の第１および第２ＰＰフィルム１、２のいずれかの表面を基材となるＰＥＴフィルムに剥離自在に積層して、各種の用途に利用しても良い。
１ 第１ＰＰフィルム
２ 第２ＰＰフィルム
３ 非シリコーン系接着層
２ 第２ＰＰフィルム
３ 非シリコーン系接着層
Claims (3)
- 第１ＰＰフィルムの表面に対して非シリコーン系接着層を介して第２ＰＰフィルムを固着状態または剥離自在に積層する２層ＰＰフィルムの製造方法であって、
前記第１ＰＰフィルムおよび第２ＰＰフィルムは、ホモポリマーをインフレーション法によって２軸延伸して形成されているとともに、前記非シリコーン系接着層による接着強度を、製造された前記２層ＰＰフィルムを１００〜１３０℃の加熱温度に加熱する際において前記第１ＰＰフィルムおよび第２ＰＰフィルムを平坦に維持して熱変形が発生しない大きさに予め設定して積層する
ことを特徴とする２層ＰＰフィルムの製造方法。 - 前記第１ＰＰフィルムに対する前記第２ＰＰフィルムの積層は、ウエットラミネート法またはドライラミネート法によって行われたことを特徴とする請求項１に記載の２層ＰＰフィルムの製造方法。
- ウエットラミネート法においては、前記非シリコーン系接着層としてＵＶインクまたはＥＢインクを用いていることを特徴とする請求項２に記載の２層ＰＰフィルムの製造方法。
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