JPH0213903B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリプロピレン系の複合フイルムに関
し、詳細にはポリプロピレン系重合体をベースフ
イルムとし、印刷インク接着性、金属薄膜接着
性、有機重合体に対する接着性が良好で、且つ加
工性も改善された易接着性フイルムに関するもの
である。 食品包装や繊維包装等に用いられるプラスチツ
クフイルム（シートを含む：以下同様）について
は、高速印刷に対する適応性、残留溶剤の低減、
低コストインクや水性インクの接着性、ダイレク
トコーテイング加工への適合性等の特性も望まれ
る様になつてきた。例えば水性インクは有機溶媒
による環境汚染という問題が無いという点で今後
益々広範に利用されるものと思われる。この様な
インクとしては、例えばセルロース系誘導体をバ
インダーとするもの（商品名“セロハン”用イン
ク）が知られている。しかるに現在市販されてい
るポリプロピレン系フイルムの印刷には専用の有
機溶媒系インクが用いられており、各インク毎に
保管及び管理し、又夫々に適合したアンカーコー
ト剤（ポリエチレンの様な低融点フイルムをラミ
ネートする為のアンカーコート剤）を同様に保
管、管理する必要がある等、製袋加工々程におい
て多種類のインク及び接着剤を準備しなければな
らないという問題があつた。 又印刷性を与える為に、フイルムの接着性を改
善するという試みもあり、樹脂液をフイルム面に
コーテイングすることが行なわれている。しかし
工程が複雑化すると共に価格的にも高くなり、無
駄の多い方法である。この他ポリプロピレン系フ
イルムは金属の蒸着性や金属箔の接着性が悪く、
これをカバーする為のプライマー加工も施されて
いるが、プライマーによつて蒸着金属に変質を生
じ易く、蒸着面に対する印刷性や接着加工性が阻
害されると共に、プライマー処理を必要とする分
だけ不経済でもある。 ポリプロピレン系フイルムにはこの様に色々の
欠点があるが、近年開発されている水性インクに
対する適応性や各種高分子重合体のダイレクトコ
ーテイングに対する適応性が悪く、これの改善を
図ることができれば、溶剤による環境汚染の防
止、予備処理工程の省略、材料の節約、残留溶剤
の低減等を達成することが可能であり、極めて好
都合なことである。 本発明はこの様な事情に着目してなされたもの
であつて、印刷インク接着性、金属薄膜接着性、
有機重合体接着性等の良好な易接着性のポリプロ
ピレン系複合フイルムの提供を目的とするもので
ある。 上記目的を達成することに成功した複合フイル
ムとは、ポリプロピレン系重合体を含むベースフ
イルムに対して、少なくともその片面に アルキレンイミン類、ビニルラクタム類、Ｎ−
ビニルカルバゾール類、ビニルピリジン類及びビ
ニルアミン類から選択される少なくとも一種とα
−オレフインとの共重合体：１〜50重量部と、 ポリα−オレフイン100〜60重量部とポリブタ
ジエン０〜40重量部からなるポリα−オレフイン
系重合体：99〜40重量部 とからなる被覆層を積層せしめた点に要旨を有す
るものである。 以下本発明の具体例並びに適用例等について説
明する。 まずベースフイルム（以下Ａ層という）を構成
するポリプロピレン系重合体としては、(1)ポリプ
ロピレン、(2)炭素数２以上、好ましくは10以下の
α−オレフインから選択される２種以上のα−オ
レフイン（但し少なくとも１種はプロピレン）の
共重合体、(3)上記(1)、(2)のポリマーと、これらと
の親和性の良好なポリマー、例えばポリエチレ
ン、エチレン／プロピレン共重合体、ポリブテン
−１、エチレン／ブテン共重合体、ポリ−４−メ
チルペンテン−１等のポリオレフイン系単独若し
くは共重合体との混合物等が例示されるが、要は
プロピレンを１構成要素とする単独若しくは共重
合体が用いられる。尚この場合におけるプロピレ
ン成分の含有比率は50重量％以上であることが望
まれ、かかるポリプロピレン系重合体は前述の特
性（印刷インク接着性）が乏しく、本発明による
改善効果が極めて著しい。 次にＡ層の少なくとも片面に積層される被覆層
（以下Ｂ層という）の構成々分について説明する。
Ｂ層は、(1)アルキレンイミン類、ビニルラクタム
類、Ｎ−ビニルカルバゾール類、ビニルピリジン
類及びビニルアミン類から選択される少なくとも
一種とα−オレフインとの共重合体（以下ポリオ
レフイン共重合体ということがある）：１〜50重
量部と、(2)ポリα−オレフイン100〜60重量部と
ポリブタジエン０〜40重量部からなるポリα−オ
レフイン系重合体：99〜50重量部とから構成され
るが、以下これらを順次説明する。 (1)のポリオレフイン共重合体を構成するアルキ
レンイミンとしては、例えばエチレンイミン、プ
ロピレンイミン、ブチレンイミン、１，１−ジメ
チルエチレンイミン、１，１−ジエチル−２−メ
チルエチレンイミン、１，１−ジメチル−２−プ
ロピルエチレンイミン等が例示され、又ビニルラ
クタム類としてはビニルピロリドンやビニルカプ
ロラクタム類が例示され、又Ｎ−ビニルカルバゾ
ール類としてはＮ−ビニルカルバゾールやＮ−ビ
ニル−１，２，３，４−テトラヒドロカルバゾー
ル等が例示され、又ビニルピリジン類としては２
−ビニルピリジン、３−ビニルピリジン、４−ビ
ニルピリジン、２−メチル−５−ビニルピリジ
ン、２−メチル−６−ビニルピリジン、５−エチ
ル−２−ビニルピリジン、２，４−ジメチル−６
−ビニルピリジン、２−イソプロペニルビニルピ
リジン、３−イソプロペニルビニルピリジン等が
例示され、又ビニルアミンとしては、Ｎ，Ｎ−ジ
ビニルアミン等が例示される。但しこれらの例示
は代表的なものを掲げたに止まり、これらの例示
化合物に類縁のものや化学的に誘導されるものも
本発明に含まれる。この様なビニル基含有塩基性
窒素系化合物と共重合するα−オレフインとして
は、エチレン、プロピレン、ブテン１、２−メチ
ルブテン−１、ペンテン−１、４−メチルペンテ
ン−１等が利用されるが、これらのうちもつとも
汎用性が高いのは、経済上の理由からエチレンで
ある。そしてこれらから共重合によつて得られる
ポリオレフイン共重合体はランダム共重合体及び
ブロツク共重合体の如何を問わず、又上記以外の
重合性モノマー成分を加えて得られる３元以上の
系の共重合体であつても本発明の目的に適うこと
ができる。尚上記共重合体における成分構成は特
に制限されないが、上述のビニル基含有塩基性窒
素化合物の構成率が５％未満であると、Ｂ層にお
ける種々の接着性改善効果が弱く、逆に60重量％
を越えると耐ブロツキング性が低下し、又熱によ
る変色を生し易くなるので、５〜60重量％の範囲
になる様に調整することが望まれる。 ポリα−オレフイン系重合体におけるポリα−
オレフインとしては、炭素数２〜10のα−オレフ
インから形成される単独重合体又は共重合体（例
えばポリプロピレン、ポリブデン−１、ポリ−４
−メチルペンテン−１、エチレン／プロピレン共
重合体、エチレン／ブテン−１共重合体、プロピ
レン／ブテン−１共重合体、プロピレン／４−メ
チルペンテン−１共重合体等）、或いはこれら相
互の混合物が用いられるが、メルトインデツクス
（230℃）が0.5〜30ｇ／10min、殊に1.0〜15ｇ／
10minのものが賞用される。他方の成分たるポリ
ブタジエンは、ポリα−オレフインによる接着性
改善効果を一層顕著に押し進めるものであるが、
分子量が500未満では移行性が激しい為に接着性
の低下やブロツキングの発生が顕著になり、又耐
スクラツチ性が低下する。他方分子量が20000を
越えると透明性が低下してくるので、分子量500
〜20000の範囲から選択することを推奨する。し
かし更に好ましい範囲は800〜10000である。又ポ
リα−オレフインとポリブタジエンの配合比率と
しては、前者100〜60重量部に対して後者０〜40
重量部とすべきであり、ポリブタジエンを配合し
なくとも本発明の目的達成に不都合はないが、40
重量部を越えるとＡ層に積層したときの透明感が
悪くなつて、Ｂ層側から印刷した文字や図形をＡ
層側から見たときの美感が低下するので、好まし
いことではない。 そしてポリオレフイン共重合体とポリα−オレ
フイン系重合体の配合比率としては、前者１〜50
重量部に対して後者99〜50重量部を推奨すること
ができる。その理由は、前者が１重量部未満の場
合、Ｂ層としての印刷インク接着性、金属薄膜接
着性、有機重合体（特に含塩素系樹脂）接着性が
不十分であり、他方前者が50重量部を越える場
合、透明性の低下、押出安定性の低下、接着後の
熱履歴による接着力の低下等を招き、いずれにせ
よ商業生産性及び商品価値が著しく悪化するから
である。 本発明に係る複合フイルムの化学組成は、上記
説明によつて明らかにした通りであるが、Ａ層、
Ｂ層の各形成法及び積層法については制限を受け
ないが、もつとも好ましいのは、次下に述べる方
法である。即ち本発明のＡ層及びＢ層からなる複
合フイルムを得るには共押出、溶融押出ラミネー
シヨン、ロール延伸機による加熱延伸と同時に接
着する方法、或いはどちらか一方を縦延伸後他方
を複合接着する方法、更には縦延伸後接着した後
引続いて前記と直角方向に延伸する方法、等の方
法を採用出来る。勿論これ等の組合せを適宜行な
うか、或いは上記以外の応用手段を用いてもよ
い。二軸延伸する場合は、特に制限はなく遂次二
軸延伸するには通常未延伸フイルムを最初ロール
延伸機でフイルムの長手方向に縦延伸し次にテン
ターを用いてフイルムの長手方向に直角の方向に
横延伸する方法がとられるが、逆の順序で横延伸
後縦延伸してもよい。同時二軸延伸の場合テンタ
ー法、インフレーシヨン法のいずれも用いること
ができる。いずれの方法においても通常のポリプ
ロピレンフイルムで可能な延伸倍率、延伸温度、
延伸速度を用いて本発明の未延伸フイルムを延伸
することができる。 尚本発明に用いるＡ層とＢ層、或いはこれらの
積層によつて形成される複合フイルムは、未延伸
及び延伸の如何を問わないが、光沢性或いは機械
適正の面から言えば少なくとも一方々向に延伸さ
れていることが望まれる。従つて本発明の複合フ
イルムには、Ａ層及びＢ層が全体的に一軸延伸さ
れたもの、Ｂ層が一軸延伸されＡ層が二軸延伸さ
れたもの、Ａ層が一軸延伸されＢ層が二軸延伸さ
れたもの、Ａ層が二軸延伸されＢ層が無延伸のも
の、Ｂ層が二軸延伸されＡ層が無延伸のもの等が
含まれる。今これを更に具体的に述べるならば、
二軸延伸をBO、一軸延伸をUO、未延伸をNOと
略記した場合、NO−Ａ層／NO−Ｂ層、UO−Ａ
層／NO−Ｂ層、UO−Ａ層／UO−Ｂ層、NO−
Ａ層／UO−Ｂ層、BO−Ａ層／NO−Ｂ層、BO
−Ａ層／UO−Ｂ層、BO−Ａ層／BO−Ｂ層、
NO−Ａ層／BO−Ｂ層、UO−Ａ層／BO−Ｂ層
等種々の設計を行なうことができる。尚上記の設
計例はいずれも２層複合の例であつたが、必要に
応じ３層或いはそれ以上の複合フイルムを設計、
製造することもできる。もつとも製袋用に用いる
場合は２層或いは３層で十分である。Ａ層及びＢ
層の各厚さについては特段の制限を設ける必要は
なく、特にＡ層についてはほぼ無制限であるが、
Ｂ層については、最終的に0.1〜30μｍ、好ましく
は0.4〜15μｍとなる様に設計することが望まれ、
用途によつては更に厚く設計することも可能であ
る。即ちＢ層が0.1μｍ未満になると接着安定性が
悪くなり、逆に30μｍを越えると透明性が阻害さ
れるという欠点が生じ用途の制限を受ける。最も
好ましいのは10μｍ以下である。 上述の如く構成される本発明の複合フイルムは (1) セルローズ系誘導体を含む接着剤又はこれを
バインダーとする印刷インクとの接着性 (2) アクリル系、塩化ビニル系、塩化ビニリデン
系等の各種重合体や共重合体系の接着剤又はこ
れらをバインダーとする印刷インクとの接着性 (3) 金属蒸着層や金属箔との接着性 等において優れた特性を発揮するので、これらの
特性を利用すれば、次に述べる様な種々の複合構
成製品として提供することができる。一例として
セルローズ系誘導体をバインダーとする印刷イン
クとの接着性について述べると次の通りである。 セルローズ系誘導体としては硝化綿（ニトロセ
ルローズ）が好ましいが他の例としてメチルセル
ローズ、エチルセルローズ、ヒドロキシエチルセ
ルローズ等のセルローズエーテル類、プロピオン
酸セルローズ等のセルローズエステル等があげら
れる。このセルローズ系誘導体の他に重合脂肪酸
とポリアミンの縮合物からなるポリアミド系樹
脂、環化ゴム、塩化ゴム等のゴム誘導体、ロジ
ン、グリセリンエステル等のエステルゴム、尿
素、メラミン樹脂等のアミン樹脂等が添加される
が、勿論これに限定されるものではない。例えば
硝化綿をバインダーとして含有した場合、通常硝
化度が９〜12.5％で重合度もニトロセルローズの
特性を表示するハーキユレス法による粘度が20秒
〜1/20秒である。上記のセルローズ誘導体を含有
した混合物に、更に無機又は有機顔料や染料が用
いられ、例えばチタン白、黄鉛、銅粉、フタロシ
アニンブルー等、色によつてそれぞれ適宜用いら
れる。これ等の混合物をアルコール類、エステル
類、ケトン類の溶剤や酢酸エチルベンゼン、トル
エン、キシレン等各種有機溶剤によつて稀釈し、
粘度調整して用いる。又更に展色料として揮発性
ワニス等も用いられる。このような印刷インクを
Ｂ層の一部又は全面に亘り、１回ないし数回重ね
刷りされる。これ等の印刷インク層はフイルムと
極めてよく接着し、揉み、引掻き、粘着テープ等
での剥離に対しても十分抵抗し、従つて他の重合
体又は膜状物を積層してもインクとフイルム界面
で実用上の強度とは例えば包装材料については重
量、形状、性状等によつて相違するが45ｇ／15mm
巾以上、好ましくは100ｇ／15mm以上を意味する
ものである。本発明において用いるフイルムはコ
ロナ放電処理によりセルローズ系誘導体含有印刷
インクに対し極めてよい接着を示す点が、従来の
ポリプロピレンフイルムには認められないことで
ある。 本発明における他の特徴的効果としては、従来
のコロナ放電所要電力（対ポリプロピレンフイル
ム）と同程度の電力を用いることによつて、より
高度の処理効果が得られることが挙げられると共
に、従来のポリプロピレンフイルムではコロナ放
電消費電力を上げていつてもあるレベルで頭打ち
現象を示すという欠点があつたのに対し、本発明
複合フイルムにおけるＢ層では、消費電力に対し
てほぼ比例的な処理効果が得られるという利点も
ある。 本発明に係る複合フイルムの構成は上記の通り
であるが、Ａ層やＢ層中に制電剤、滑剤、アンチ
ブロツキング剤、染料、顔料、耐候剤、紫外線防
止剤、各種安定剤を添加することは自由である。
例えば合成ゼオライトをＡ層、Ｂ層のいずれか一
方若しくは双方（一般的にはＢ層）に配合すると
静電防止性及び滑り性が改善される。 即ち合成ゼオライトは吸湿性の強い成分であ
り、大気中の水分を吸着することによつてフイル
ムの水分率が大きくなるので、電気抵抗が減少し
静電防止性を発揮するものと考えられる。そして
該効果が発揮される為には、合成ゼオライトが
0.2〜20μｍの平均粒径を有し、且つ例えばＢ層中
に0.05〜６重量％の比率で含有させることが望ま
れる。尚合成ゼオライトの平均粒径が0.2μｍ未満
では静電防止性、耐ブロツキング性等についての
効果の発現性が乏しい。又20μｍを越えると、透
明性が低下する傾向にある。又配合量が0.05重量
％未満では上記の効果が発揮されず、他方６重量
％を越えると、透明性が低下する傾向にある。 上述の如く構成される複合フイルムは、主に包
装用材料として利用されるが、この場合はＢ層側
に印刷インク層、接着剤層若しくは樹脂（殊に含
塩素樹脂）層を形成し、更にＡ層より低融点の重
合体を積層してから製袋するのが良い。尚その他
の用途としては、金属製品やプラスチツク製品の
被覆用フイルム又はテープ等が例示される。 次に本発明フイルムの実施例及び比較例を説明
するが製造されたフイルムの特性は、下記の測定
法に従つた。 (1) 透明度（ヘイズ） JIS K6714に準じた。 (2) 印刷インクの接着性 市販セロハンテープを印刷面に密着させ、次
に高速剥離したときの、印刷インク残留面積の
大きさを判定した。印刷インクとしてはセロハ
ン用インクCL−Ｃ（大日本インキ社製）を用
い、評価は下記の基準によつた。 評価点 剥離割合 ５ ０％ ４ 〜10％ ３ 〜20％ ２ 〜50％ １ 50％以上 (3) 蒸着Alの接着性 市販セロハンテープをAl蒸着面に密着させ
(2)と同様に試験し、評価した。尚剥離方向はフ
イルム樹脂の配向方向（縦）及びこれに直交す
る方向（横）とした。第１表における「直後」
は「Al蒸着の直後」であることを意味し、又
「処理後」は「40℃、90％RHで48時間エージ
ングした後」であることを意味する。 (4) ラミネート強度 印刷インクについては、Ｂ層上に印刷を行な
い、次いで低密度ポリエチレンを溶融押出ラミ
ネートしたときの印刷部のラミネート強度を測
定した。テスト結果は、ラミネート層を90度剥
離法により200mm／minの速度で剥離したとき
の強度平均値（ｎ＝５）で示す。Al蒸着につ
いては500μｍのAl蒸着層の形成後、同様に押
出ラミネートしたものについて同様に試験した
結果を示す。PVDCコートについては３ｇ／m²
のPVDCコート面に同様のラミネートを施し、
次いで同様に試験した結果を示す。 (5) 袋の耐久性（印刷インクの場合） Ｂ層上に印刷を行ない、その上へ低密度ポリ
エチレンを溶融押出ラミネートした後、自動充
填包装機を用い、180℃、200個／minの条件で
製袋した。そして袋の上面平板部に鋼板を置
き、鋼板上から徐々に加圧しながら、袋から空
気が漏れはじめる限界圧力を測定し、基材とイ
ンク間の接着力の影響を測定した。 (6) 袋への粉の付着 パン粉を自動充填包装したときの袋のヒート
シール部に対するパン粉の付着状態を調べた。
評価は４段階とし、付着の全く無いものを◎
印、実用上問題となる程の付着が無いものを〇
印、若干の付着が認められるものを△印、シー
ル部に障害を生じる程の付着が認められるもの
を×印で表わした。 実施例 １ アイソタクテイツクポリプロピレン（MI＝3.0
ｇ／10分）に、合成ゼオライト粉末（粒径：2.5μ
ｍ）を0.2重量％、アルキルアミンエチレンオキ
サイド付加物を1.0重量％添加し、Ａ層とした。 他方プロピレン／Ｎ−ビニルカルバゾール共重
合体（70重量部／30重量部）とポリプロピレンの
混合組成物（前者20重量部：後者80重量部）（）
を調製した。又ポリプロピレン80重量部の代りに
ポリプロピレン／ポリブタジエン混合物（80重量
部／20重量部）を用いて（）に準じる混合組成
物（）を調製した。そしてこれらの組成物
（）、（）に夫々２酸化珪素0.3重量部及びエル
カ酸アミド0.05重量部を加え、これらをＢ層とし
てＡ層の片面に共押出法で積層し、Ａ層：760μ
ｍ、Ｂ層：40μｍの未延伸複合フイルムを得た。
次に135℃で縦方向へ4.5倍延伸し、更に150℃で
横方向へ9.0倍延伸して２軸延伸フイルムとした
後、Ｂ層側にコロナ放電処理を施すことによつ
て、表面濡れ張力が45ダイン／cmの複合フイルム
を得た。Ｂ層に印刷、Al蒸着、PVDCコート、
低密度ポリエチレンのラミネートを施し、更に製
袋した。夫々の試験結果は後述の第１表に一括し
て示す通りである。 実施例 ２ 実施例１のＡ層と組成物（）の組合わせにお
いて、Ａ層に合成ゼオライトを添加しない場合に
ついて全く同様の処理及び評価を行なつた。 実施例 ３ 実施例２において、Ｂ層に粒径4μｍの合成ゼ
オライトを0.2重量％混合し、全く同様の処理及
び評価を行なつた。但し印刷インクとしてはアク
リル系の水性インクを水−イソプロパノール系溶
媒に希釈したものを用いた。 実施例 ４ 実施例１において、インクを水性インクに変更
し、全く同様の処理及び評価を行なつた。 実施例 ５ プロピレン／エチレン／メチルメタクリレート
（重量部／３重量部／25重量部）共重合体15重量
部に、プロピレン／エチレン（96重量部／４重量
部）共重合体85重量部を加えてＢ層組成とし、実
施例１に準じて全く同様の処理及び評価を行なつ
た。 比較例 １ 実施例１において、Ａ層単独のフイルムを同様
に延伸及びコロナ放電処理したものについて、同
様の評価を行なつた。 比較例 ２ 実施例１の基材と同一組成でＡ層を形成して２
軸延伸した。次いでその片面にエチレン／酢酸ビ
ニル共重合体を溶融押出ラミネートし、15μｍ厚
さのＢ層を形成した。Ｂ層をコロナ放電処理し、
濡れ張力43ダイン／cmとした。Ｂ層に対して実施
例１と同様の処理を施し、且つ同様に評価した。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリプロピレン系重合体を含むベースフイル
   ムの少なくとも片面に、 アルキレンイミン類、ビニルラクタム類、Ｎ−
   ビニルカルバゾール類、ビニルピリジン類及びビ
   ニルアミン類から選択される少なくとも一種とα
   −オレフインとの共重合体：１〜50重量部と、 ポリα−オレフイン100〜60重量部とポリブタ
   ジエン０〜40重量部からなるポリα−オレフイン
   系重合体：99〜50重量部 とからなる被覆層を積層してなることを特徴とす
   る易接着性フイルム。 ２ 被覆層が、平均粒径0.2〜20μｍの合成ゼオラ
   イトを0.05〜６重量％含有するものである特許請
   求の範囲第１項記載の易接着性フイルム。