JPH0613207B2

JPH0613207B2 - ポリオレフイン積層フイルム

Info

Publication number: JPH0613207B2
Application number: JP61162391A
Authority: JP
Inventors: 征次村上; 忠男市村; 勤海老原
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1986-07-10
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPS6317047A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、水性インクや水性接着剤の接着性に優れたポ
リオレフィン積層フィルムに関するものである。

［従来の技術］従来、水性インク印刷用又は水性接着剤塗布用ポリオレ
フィンフィルムとしては、エチレン酢酸ビニール共重合
体をポリプロピレンに積層したフィルムが知られてい
る。

また、インキ等の接着性の改善を図るため、ポリプロピ
レン主体のポリマーに帯電防止剤を添加したものも知ら
れている（特開昭５３−６６９７３号）。

［発明が解決しようとする問題点］しかし、上記前者のエチレン酢酸ビニール共重合体を積
層したフィルムは、ブロッキングを起しやすい、また水
性インクでの印刷、水性接着剤の塗布を行なった場合
に、引っ掻きに弱く、部分的に剥げる、脱落するなどの
問題があった。

また、後者は、ポリプロピレンが主体であるため接着性
が充分とはいえなかった。

本発明はかかる従来の欠点に鑑み、水性インキの印刷適
性、水性接着剤の塗布適性および接着性に優れたポリオ
レフィンフィルムを提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は、帯電防止剤を０．２〜１．０重量％含有し、
かつポリプロピレンを主体とした二軸延伸フィルムの片
面に、エチレン量０．５〜２５重量％のエチレンプロピ
レン共重合体を主体とした被覆層が積層されてなり、該
被覆層表面は濡れ指数が３４dyne/cm以上で、かつ表面
固有抵抗が９×１０^１３Ω以下であるポリオレフィン積
層フィルムを特徴とする。

本発明における二軸延伸フィルム（基材層）とは、同
時、逐次のいずれの二軸延伸フィルムであっても良く、
また、ポリマーはポリプロピレンを主体としたもの、好
ましくは８０重量％以上としたものが用いられ、エチレ
ンやブテン−１で代表されるα−オレフィンの単独重合
体、共重合体がブレンドされていても良い。この場合、
プロピレン成分が８０重量％以上が好ましく、融解示差
熱曲線（５mgの試料を２０℃／分の昇温速度で２８０℃
まで昇温し、いったん融解させ、次いで２０℃まで冷却
して再度昇温した時の、いわゆるセカンドランの融解曲
線をとる）でいう融点ピークの１つ以上が１５８℃以上
にあるものが好ましい。

基材層に含有の帯電防止剤としては、陰イオン界面活性
剤（例えば、アルキルベンゼンスルホネート、高級アル
コール硫酸エステルなど）、非イオン界面活性剤（例え
ば、脂肪族グリセリンエステル、ポリオキシアルキルア
ミンなど）、陽イオン界面活性剤（例えば脂肪族アミン
塩、４級アンモニウム塩など）、両性界面活性剤（例え
ば、イミダゾリン型、ベタイン型など）、またシリコー
ン系界面活性剤（例えばシロキサン・オキシエチレン共
重合体など）を用いることができる。特に好ましいの
は、両性界面活性剤である。

基材層に含有せしめる帯電防止剤の量は、０．２〜１．
０重量％でなければならない。帯電防止剤の含有量が
０．２重量％未満では、水性インクの密着性、水性接着
剤の付着性、接着強度の弱いものとなる。また、１．０
重量％を超えるとフィルムがブロッキングをおこした
り、水性インクの密着性、水性接着性の接着強度の点で
劣るものとなる。

本発明におけるエチレンプロピレン共重合体を主体とし
た被覆層とは、エチレンブロピレン共重合体を主成分
（好ましくは８５wt％以上）としたもので、エチレン量
が０．５〜２５重量％、好ましくは１．０〜１０重量％
であるプロピレンとの共重合体をいい、さらに好ましく
は、エチレン量１．５〜８．０重量％のエチレンプロピ
レンランダム共重合体である。エチレン量が前述の範囲
を下まわると水性インクの密着性、水性接着剤の付着性
の弱いものとなり、またその範囲を上まわると、フィル
ムはブロッキングしやすく、被覆層は引っ掻きに対し、
密着性、付着性の弱いものとなる。

この被覆層は、表面（基材層に接してない側）の濡れ指
数が３４dyne/cm以上でなければならない。濡れ指数が
３４dyne/cmを下まわると、水性インクの密着性、水性
接着剤の付着性の劣ったものとなる。なお、濡れ指数の
上限は、特に限定されないが７２dyne/cm以下がフィル
ムのブロッキングの点で好ましく、５６dyne/cm以下が
より好ましい。

また、被覆層は、表面（基材層に接してない側）の面固
有抵抗が９×１０^１３Ω以下でなければならない。表面
固有抵抗が９×１０^１３Ωを上まわると、水性インクの
密着性、水性接着剤の付着性、接着強度の弱いものとな
る。なお、抵抗の下限値は、特に限定されないが９×１
０^８Ω以上であるのがフィルムのブロッキングや、水性
インクの密着性、水性接着剤の接着強度の点で好まし
い。表面固有抵抗を９×１０^１３Ω以下にするには、濡
れ指数を３４dyne/cm以上とし、基材層に帯電防止剤を
含有している必要がある。被覆層の帯電防止剤の量は特
に限定されないが０．２〜１．０重量％含有していても
良い。

さらに、被覆層は、表面（基材層に接してない側）の窒
素原子Ｎの数と炭素原子Ｃの数の比、すなわちＮ／Ｃが
０．００５〜０．１０の範囲、さらには０．０１〜０．
０５の範囲になるよう放電処理するのが水性印刷インク
の密着性、水性接着剤の接着強度の向上が得られるので
好ましい。Ｎ／Ｃが前述の範囲を下まわると、水性イン
クの密着性、水性接着剤の付着性、接着強度が不十分で
ある。また、その範囲を上まわると生産の効率上よくな
い。

本発明における水性インクとは、公知の水性樹脂、顔
料、溶剤、添加剤から構成されているインキである。

水性樹脂には、アクリル共重合樹脂（アルカリ可溶
性）、ロジンエステル系樹脂、スチレン共重合樹脂、ポ
リエステル系樹脂（水希釈性アルキッド含む）、ビニル
系樹脂、硝化綿エマルジョン樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リウレタン樹脂、シェラック樹脂などの単独または混合
物が用いられる。

顔料には、無機系、有機系顔料に大別され、無機として
は酸化チタン、カーボンブラック、各種体質顔料、また
有機としては、アゾ系、フタロシアニン系などが用いら
れる。

溶剤には、水のほかにエタノール、イソプロピルアルコ
ール、N−プロピルアルコール等の低級アルコール、グ
リコール類およびそのエステル類が用いられる。

添加剤には、ワックス類（耐摩耗性、耐スクラッチ
性）、各種活性剤、シリコンオイル（分散剤、消泡剤）
等が一例として挙げられる。

本発明における水性接着剤とは、水溶性接着剤、エマル
ジョン接着剤などに分けられる。樹脂成分としては、澱
粉、膠、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリアクリ
ルアミド、ポリエチレンイミン、ポリアミドエピクロル
ヒドリン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、
酸ビ−アクリル酸エステル共重合体、酢ビ・エチレン共
重合体、ゴムラテックス等が挙げられ、単独または混合
物を用いてる。溶剤は水を主体として、低級アルコー
ル、グリコール類を混ぜたり、消泡剤、界面活性剤など
も添加することがである。

これら本発明に使用する基材層および積層される被覆層
には、熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、造核剤、
無機滑剤等を添加しても良い。

本発明の積層フィルムの層構成は、基材層の少なくとも
片面に被覆層が積層されたものである。

また、被覆層を基材層の両面に積層し、両面上に水性イ
ンクで印刷したり、片面上に印刷、他の片面上に水性接
着剤塗布、あるいは印刷の上にさらに接着剤を塗布する
などしても良い。

本発明のフィルムの各層の厚さは特に限定されないが、
基材層は、厚みが５〜１００μが好ましく、１０〜３０
μがより好ましい。また、被覆層は、１層当りの厚みが
０．５〜１０μが好ましく、０．５〜３μがより好まし
い。

次に本発明のポリオレフィン積層フィルムの製造法の一
例を説明する。

一台の押出機へ帯電防止剤を０．２〜１．０重量％添加
したポリプロピレンを、他の押出機へエチレン量０．５
〜２５重量％のエチレン・プロピレン共重合体を供給
し、２３０〜３００℃で溶融して共押出し、冷却ドラム
（１３０〜１００℃）に巻き付けてシートとする。

この未延伸シートをロール群に導き１００〜１３０℃に
加熱しつつ、３〜７倍に延伸し、一軸延伸フィルムとし
た。さらに直角方向に延伸するためにテンター内に導
き、１５０〜１８０℃雰囲気中で５〜１５倍に延伸し、
必要に応じて１４０〜１７０℃雰囲気で弛緩、熱固定を
行ない、二軸延伸ポリオレフィンフィルムを得た。

なお、上記のように共押出しせずに、まず、一台の押出
機へ帯電防止剤を０．２〜１．０重量％添加したポリプ
ロピレンを供給して未延伸シートを作り、これを縦方向
に延伸して一軸延伸ポリプロピレンフィルムとし、これ
に他の押出機より押出したエチレンプロピレン共重合体
を積層し、その積層されたものを横方向に延伸する方法
を用いてもよい。

このようにして得られたポリオレフィン積層フィルムの
エチレンプロピレン共重合体層に表面処理（コロナ放電
処理）を施す。濡れ指数を３４dyne/cm以上にするに
は、エチレンプロピレン共重合体の表面をコロナ放電処
理によって得ることができるが、好ましいのは窒素と炭
酸ガスの混合ガス中でのコロナ放電処理である。

本発明のポリオレフィン積層フィルムは、他の基材と貼
合せて使用するのが好ましく、本発明の被覆層表面に水
性インク印刷、または水性接着剤塗布を行なって貼合せ
てもよい。

この場合の本発明のポリオレフィン積層フィルムの反対
面、すなわち、基材層の表面には、エチレンプロピレン
共重合体、エチレンブテン共重合体、プロピレンブテン
共重合体、エチレンプロピレンブテン三元共重合体など
のオレフィン共重合体、およびこれらのブレンド物が積
層されることが好ましい。ヒートシール性付与、あるい
は蒸着適性を付与したものがさらに好ましい。積層の厚
みは０．５〜１０μが望ましい。

貼合せる他の基材としては、無延伸または一軸、二軸の
延伸フィルム、それにはポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ナイロン、ポリエチレン、ナイロン、ポリエステ
ル、セロハン、Ｋコートセロハン等があり、延伸したフ
ィルムが好ましい。このフィルムの厚みとしては、３〜
１００μが良い。貼合せる他の基材に、蒸着、印刷を施
して用いることもできる。

本発明における特性の測定法および評価基準は次の通り
である。

(1)濡れ指数ＪＩＳＫ−６７６８に基づいた。

(2)表面固有抵抗ＪＩＳＣ−２３３０の体積抵抗率試験に準じて測定し
た絶縁体の単位表面の電気抵抗を言い、試料（フィル
ム）に接した２本の電極間の抵抗（Ｒｓ）で電極にかけ
られた電圧（Ｖ）とフィルム表面を流れた電流（Ｉｓ）
との比、すなわち、Ｒｓ＝Ｖ／Ｉｓであり、これを単位
電極間距離に換算した値を表面固有抵抗とし単位をΩで
表わす。

なお、環状電極を用いた場合の換算式は次の通りであ
る。

表面固有抵抗＝π（Ｄ＋ｄ）Ｒｓ／（Ｄ−ｄ）ｄ：内側電極（主電極）金属環の外径（ｃｍ）Ｄ：外側電極（対電極）金属環の内径（ｃｍ）Ｒｓ：表面抵抗（Ω）測定には川口電機製作所の超絶縁計（Ｒ−５０３）常温
測定箱（Ｐ−６０１）によった。

(3)印刷接着性水性印刷インク（アクリル共重合系）で印刷した表面に
セロテープを貼付け、剥離してインキの接着性を次の通
り評価した。

等級５：剥離した面積５％未満〃４：剥離した面積５％以上１０％未満〃３：剥離した面積１０％以上２５％未満〃２：剥離した面積２５％以上５０％未満〃１：剥離した面積５０％以上印刷した表面を鉛筆で筆記し、引き剥ぎとられた鉛筆硬
度で評価した。硬いほど良い。

(5)接着強度水性接着剤（酢ビ系）で、評価面同志を貼合せて、常
温、常湿で３日間放置後、１８０度剥離強度を測定し
た。

(6)ブロッキング剪断力（耐ブロッキング性の評価）幅３cm×長さ１０cmの試料フィルムを長さ４cmにわたっ
て重ね合せ、４０℃、（８０％ＲＨの雰囲気中に４０ｇ
／cm²の荷重で２４時間放置した後、引き張り試験機で
剪断剥離に要する力を測定する。数値が小さいほど耐ブ
ロッキング性は良い。

(7)エチレン量の定量エチレン量の定量は、普通、赤外線吸収スペクトルを用
いて、ポリプロピレンに起因する１１７０cm^-1と、共重
合エチレンに起因する７１５〜７２５cm^-1あるいは７３
０〜７３５cm^-1の吸光度比より検量線法で求めることが
できる。この発明にいうエチレン成分は、赤外線吸収ス
ペクトルの７３０〜７３５cm^-1における吸収の有無によ
って判別できる。

(8)窒素原子数と炭素原子数の比（Ｎ／Ｃ）窒素原子の
数と炭素原子の数との比Ｎ／Ｃは、次の方法による値を
いう。

国際電機（株）製のＥＳＣＡスペクトロメータＥＳ２０
０型を用い、次の条件でフィルム表面を測定した。

励起Ｘ線：ＡｌＫα線（１４８６．６ｅＶ）Ｘ線出力：１０ＫＶ２０ｍＡ温度：２０℃ 運動エネルギー補正：中性炭素の運動エネルギー値を１２０２．０ｅＶに合せた。

得られたスペクトルから、Ｃ_１ＳのピークとＮ_１Ｓのピ
ークの面積比（窒素原子の数／炭素原子の数）の比、つ
まりＮ／Ｃの値とした。

［実施例］以下、実施例に基づいてて本発明をさらに詳細に説明す
る。

実施例１一台の押出機へ帯電防止剤（ベタイン型両性界面活性
剤）を０．６％添加したポリプロピレン（ＭＩ２．
５）、他の押出機へエチレンプロピケン共重合体（エチ
レン量６％、ＭＩ５．０）を供給し、前者を基材層、後
者を被覆層として２８０℃で溶融、共押出し、４０℃の
冷却ドラムに巻き付けてシート化した。この未延伸シー
トをロール群に導き１２５℃に加熱しつつ、５．５倍に
延伸し、さらにテンター内に導き、１６５℃で横手方向
に１０倍に延伸し、１６０℃雰囲気で熱固定を行ない、
二軸延伸フィルムとした（基材層２３μ、被覆層２
μ）。このフィルムの被覆層面に、窒素と炭酸ガスの混
合ガス中でコロナ放電処理を施し、濡れ指数を４０ダイ
ン／センチとした。該面に水性インクで印刷した。フィ
ルムの評価結果を表１に示した。

また、上記積層フィルムの処理面同志を水性接着剤を介
して貼合せたフィルムを作った。そのフィルムの評価結
果を表１に示した。

実施例２エチレンプロピレン共重合体のエチレン量２０重量％を
用い、表面処理を３５dyne/cmになるようにした以外は
実施例１と全く同じにした。フィルムの評価結果を表１
に示した。

比較例１帯電防止剤を添加してないポリプロピレンを基材層に用
いた以外は実施例２と全く同じにした。フィルムの評価
結果を表１に示した。

比較例２被覆層部分をポリプロピレン（ＭＩ２．５）とした以外
は実施例１と全く同じにした。フィルムの評価結果を表
１に示した。

比較例３被覆層部分をプロピンブテン共重合体（ブテン量５重量
％ＭＩ７０）とした以外は実施例１と全く同じにした。
フィルムの評価結果を表１に示した。

比較例４被覆層部分をエチレン酢酸ビニール共重合体（酢ビ１０
重量％ＭＩ１０）とした以外は実施例１と全く同じにし
た。フィルムの評価結果を表１に示した。

比較例５実施例１と同じ方法で二軸延伸フィルムを作った。この
フィルムの被覆層面に大気中で、コロナ放電処理を施し
た。フィルムの評価結果を表１に示した。

表１から次のことが判る。

実施例１〜２の本発明のフィルムは、ブロッキング剪断
力の低いもので、水性インクの印刷は接着性良好で耐引
っ掻き性も優れたものであった。また水性接着剤での貼
合せも、塗布は均一でムラなく良好で、接着強度は強い
ものであった。

比較例１は表面固有抵抗が高く、ブロッキング剪断力の
低いものの、水性インクの接着性が悪く、水性接着剤で
の接着強度は低いものであった。

比較例２，３では表面固有抵抗が低いものの、水性イン
ク、接着剤の接着評価は低いものであった。

比較例４は表面固有抵抗が低く、水性インクの接着性、
水性接着剤の接着強度は優れたものであったが、耐引っ
掻き性は極度に悪く、フィルムもブロッキングしやすい
ものであった。

比較例５はＮ／Ｃが範囲を下まわっているため水性イン
クの密着性、水性接着剤の付着性、接着強度が不十分で
あった。

［発明の効果］本発明は上述したように、帯電防止剤を０．２〜１．０
重量％含有し、かつポリプロピレンを主体とした二軸延
伸フィルムの片面に、エチレン量０．５〜２５重量％の
エチレンプロピレン共重合体を主体とした被覆層が積層
されてなり、該被覆層表面の窒素原子Ｎの数と炭素原子
Ｃの数の比（Ｎ／Ｃ）が０．００５〜０．１０、濡れ指
数が３４dyne/cm以上で、かつ表面固有抵抗が９×１０
^１３Ω以下であるポリオレフィン積層フィルムとしたの
で、次のごとき優れた効果が得られた。

(1)水性印刷インキの接着性に優れ、また印刷インキは
引っ掻きに強いものとなった。

(2)水性接着剤を用いて、貼合せを行なった場合、接着
強度は優れたものとなった。

(3)耐ブロッキング性に優れ、帯電防止性を有している
ので加工適性に優れたものとなった。

(4)水性印刷インキ、水性接着剤を使用できるので、有
機溶剤による環境汚染が生じることなく、環境衛生上優
れたものとなる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電防止剤を０．２〜１．０重量％含有
し、かつポリプロピレンを主体とした二軸延伸フィルム
の片面に、エチレン量０．５〜２５重量％のエチレンプ
ロピレン共重合体を主体とした被覆層が積層されてな
り、該被覆層表面の窒素原子Ｎの数と炭素原子Ｃの数の
比（Ｎ／Ｃ）が０．００５〜０．１０、濡れ指数が３４
dyne/cm以上で、かつ表面固有抵抗が９×１０^１３Ω以
下であるポリオレフィン積層フィルム。