JPS58199144A - 積層方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、積層材料として改良されたエチレン共重合体
組成物を使用することにより、積層体を製造する場合の
延展性及び得られる積層体の低温ヒートシール性を改善
し、かつ積層接着強度の良好な積層体の積層方法に関す
る。

エチレンと、アクリル酸やメタクリル酸等の有機酸との
共重合体（以下、カルボン酸基含有エチレン共重合体と
称す）はその分子構造内に極性基を有するため、アンカ
ーコーティング剤の無い伏線で多くの材料と比較的良好
な鍛着性を示し、近年、種々の積層用材料として利用さ
れている。

しかし、現状のカルボン酸基含有エチレン共重合体的特
に押出積層用材料として用い様とする場合、決して満足
な加工性及び品質を有しているとは言えない。

加工性の面で社、コストカットを目的とし九積ノー（＝
７ 層相材料０薄崗化に対反可能な＾速延展性が特に求めら
れてお９、又、品質面では、生産性アップを目的とした
高速充填に対応可能な良好な低温ヒートシール性が特に
求められている。

これ迄、押出積層時の延展性を改良する目的で、重合時
の調整によ抄その樹噌自体の溶融時の流動性を大きくす
る方法、或いは、押出積層時の加工温［をアップする方
法が一般に試みられているが、前者の方法は同時ｖｃ＠
ｍのネックイン（耳ロス）が増大する傾向にあり、その
結果、製品としてのロスが大きくなるという欠点がある
。父、後者の方法は樹脂自体の持つ熱安定性の面で積層
可能な上限温度が決定されるものであり、限界なく温度
アップ出来るものでない。

又、積層体の低温ヒートシール性を改良する方法として
、例えばカルボン酸基含有エチレン共重合体中のコモノ
マー含量をアップして共重合体の融点を低下させること
で、ある程度は対処可能であるが、コモノマー含量をア
ップした共重合体は押出積層時の熱安定性が著しく低下
し、押出フィルム面に発泡現象が生じる。

又、この現象を回避して喪好な積層体を得ようとすると
低温で積層加工する必要があ妙、その結果、共重合体の
溶融粘度がアップし、充分な流動性がないために、薄肉
化した積層体を得ることは非常に困難である。

これらの欠点は、特にアクリル酸および／またはメタク
リル酸とエチレンとの共重合体に顕著に見られる。

一方、カルボン酸基含有エチレン共重合体ではないが、
上記の如きカルボン酸基含有エチレン共重合体とイオン
性金属化合物を反応させて得られるイオン架橋した共重
合体（以下、イオン性共重合体と称す）も種々の積層用
材料として利用されている。

しかしながら、従来のイオン性共重合体は、イオン性金
属化合物による中和の程度が高いため吸湿性があり、非
透湿性の袋に入れる等保存が面倒である上、一度吸湿し
たものは、積層成形時に発泡して商品価値を失うという
欠点の外、アルミ接着強度が左程高くない欠点を有する
。

ま友、イオン性共重合体で中和度の低いものもあるが、
このものは、良好な延展性を示さない欠点を有する。

本発明は、特に、アクリル酸および／またはメタクリル
酸とエチレンとの共重合体の優れた物性を保持しつつ、
上記の欠点のない、すなわち、よ抄優れた延展性および
低温ヒート７−ル性を有し、良好な積層接着強度を有す
る積層材料を目的に鋭意研究の結果完成され九ものであ
る。

特定のアクリル酸および／またはメタクリル酸とエチレ
ンとの共重合体に、特定のイオン性共重合体を若干配合
することにより、意外にも押出積層時の延展性が著しく
改良され、かつ積層、体の低温ヒートシール性が大幅に
改善されることが判明した。

すなわち本発明は、アクリル酸および／またはメタクリ
ル酸を５〜１０重量％含むエチレン共重合体１４１００
重ｔｇＫ、５〜２０ｊｉ量−の不飽和カルボン酸を含み
、その酸の１層嘩以上の部分がイオン性金属化合物で中
和されているエチレン共重合体０を１〜５重量部置部し
た組成物を積層材料の少なくとも１層に用いることを特
徴とする積層方法である。

本発明の積１層方法は、上記の利点を有し、種々の分野
への応用が可能である。

本発明で用いる、上記のアクリル酸および／またはメタ
クリル酸ｔ−５〜ｌＯ重を慢含むエチレン共重合体内は
、場合によ抄他のモノマーをコモノマーとして、好まし
くはアクリル酸および／またはメタクリル酸の含量以下
で含有するものも含むものである。ここで場合によりコ
モイマーとして用いられる他のモノマーとして好適なも
のは、プロピレンやブテン−１，４−メチルペンテン−
１、ヘキセン−１等の一一オレフイン類；アクリル酸エ
ステルやメタクリル酸エステル等の不飽和カルボン峡エ
ステル類；酢酸ビニルの如きビニルエステル類等が挙げ
られる。

このエチレン共重合体内の浴融指数は、ＪＩ８−に６７
６０−１９７１でのメルトフローレートが１〜５０Ｃ１
／１Ｇ分程度のものが好ましゃ。

アクリル酸および／またはメタクリル酸の含量が５重量
係未満の共重合体（へ）は、延展性および低温ヒートシ
ール性の改良効果が極めて小さく、一方、１０１１量嗟
超過のものは吸湿性や延展性の点で好ましくない。

このようなエチレン共重合体内は、例えば特公昭３８−
子３３４１．同３８−２３４９４号公報等に記載の方法
で製造される。

次に、本発明で用いられる５〜２０重量嗟の不飽和カル
ボン酸を含み、その酸の１（１以上の部分がイオン性金
属化合物で中和されているエチレン共重合体◎は、不飽
和カルボン酸として、例えばアクリル酸、メタクリル酸
、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、無水マレイン
酸等と、エチレン、場合により前記した他のモノマーと
の共重合体をイオン性金属化合物で中和したものである
。

その中和する方法としては、例えに特公昭３９−６８１
Ｏ１同４２−１５７６８、同４９−３１５５６号公報等
に記載の方法を挙げることができる。

上記のエチレン共重合体０の箱鳴をはずれるものは、本
発明の効果を期待できない。

この共重合体０の製造に用いられるカルボン酸としては
、特にアクリル酸および／ま次はメタクリル酸が好まし
い。

中和度とは、共重合体０中のカルボン酸基とカルボン酸
金属塩基の和に対する、カルボン酸金属塩基のモル比で
表される。この値は、一般に行われる中和滴定法によっ
ても得られる。

上記のエチレン共重合体０は、エチレン共重合体内１０
０重量部に１〜５重量部置部して組成物とされる。この
配合方法としては、トライブレンドして、押出し積層に
直接供してもよく、また、押出機等の混線機で溶融混練
してもよい。

エチレン共重合体０が、１重量部未満の場合は、押出し
積層時の延展性の効果がなく、一方、５重量部超過では
接着性の点で好ましくない。好ましい範囲は、２〜４重
量部である。

この組成物と積層体を構成する基材としては通常押出し
積層に用いられるものであればよく、例えば紙、ポリエ
チレン、ポリプロピレン及びナイロンの様なプラスチッ
ク、アルミニウム箔の様な金属層等が挙げられる。

これら基材と本発明での組成物（（Ａ十Ｂ）で表わす）
とから成る積層体の構成例として次のようなものが挙け
られる。

ナイロン７ＩＡ＋Ｂ）、ポリエチレン／（Ａ＋Ｂ）、−
）−４ａ　ｙ　／　（Ａ　＋　Ｂ　）　／　ｙｔ！　Ｉ
Ｊエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体／（λ十Ｂ
）、ナイロン／（Ａ＋Ｂ　）／ポリエステル、塩化ビニ
リデン／（Ａ＋Ｂ）／ポリエチレン、ポリプロピレン／
（Ａ＋Ｂ　）、ナイロｙ／（Ａ＋Ｂ）／ポリプロピレン
、紙／（Ａ十Ｂ）、紙／（Ａ＋Ｂ）／ポリエチレン、（
Ａ＋Ｂ）／アルミ箔、紙／（Ａ＋Ｂ）／アルミ箔、ナイ
ロン／（Ａ＋Ｂ）／アルミ箔、紙／（Ａ＋Ｂ）／アルミ
箔／（Ａ＋Ｂ）、ポリメタクリル酸メチル／（Ａ＋Ｂ）
／アルミ箔、ＡＢ８樹＠／（Ａ十Ｂ）／ポリプロピレン
、ポリカーポネー）／（Ａ＋Ｂ）／ポリエチレン、（Ａ
＋Ｂ　）／ポリ塩化ビニル／ポリ塩化ビニリデン、ポリ
エチレン／紙／ポリエチレン／アルミｉ／（Ａ＋Ｂ）、
セロファン／ポリエチレン／アルミ４／（Ａ＋Ｊナイロ
ン／（Ａ＋Ｂ）／ポリエステル／（Ａ＋Ｂ）等、２層な
いしは多層構造の積層体が挙げられる。

これらの積層体はその必要性に応じて各種の組み合せが
可能である。

本発明の積層体を得るための積層法として、押出コーテ
ィング法、ドライ４ミネート法、及び共押出成形法等が
適用できる。

特に、押出コーティング法に於いて、本発明での組成物
は優れた延展性を示す。

この場合の加工温度は一般ＪＩｃ２００〜３５０ｔ：で
行なわれる。

本発明で使用される組成物及び基材に対し必要に応じて
、安定剤、可塑剤、滑剤、充填剤、顔料等の着色剤、そ
の他の添加剤を混合することが可能である。

以下に実施例を示す。

なお、咳組成物と基材との押出積層時の延展性及び積層
体の低温ヒートシール性及び該組成物とアルミニウム箔
との接着性の評価はそれぞれ以下の方法によって行つ九
。

（１）　　押出積層時の延展性評価条件成形機：４〇−
径ラミネーター（Ｌ／Ｄ＝２６）ダイス：インナーデツ
ケルダイ ダイス有効幅：３８．０層ｍ ダイスリップ幅＝ＩＭ エアーギャップ：　　１１０ａｇ 成形温度：　２８０１ニ スクリユースピード：２０ｒｐｍ 基　材：ポリエステルフィルム（２０μ）の上に低密度
ポリエチレン（１５ μ）を貼り合せたもの 上記条件で一方から基材を送抄出し、その上に溶融した
評価用樹ｉｌｌをフィルム状に押出積層し、積層体を得
る。

延展性はこの時の基材の４堆速度を増加していったとき
の評価用樹脂の偵切れを発生しない蟻高の引取速度ｔ−
Ｓ定した。

シ Ｑ）低温ヒートキール性の評価条件 α）の条件で基材に評価用ｍｅを４０ｐの厚みでコーテ
ィングした積層体について、各温度に於けるヒートシー
ル強度を測定した。

ヒートシール強度は、１１［式ヒートクーラーを用い各
温度下でシール幅５−、シール圧力２ｉｆ／ｊ、シール
時間は゛　でヒートシールし、このものＶｔ２０　ｍ幅
の試片に調整した。

との試片のヒートシール強度ｔ２３℃、引張速度５００
　Ｍ　／分で測定した。

（３）　　アルミニウム箔に対する接着性の評価条件（
１）の条件で基材としてポリエステルフィルム（２０ｐ
）の上に低密度ポリエチレン（１５μ）を貼抄合せ、更
にその上にアルミニウム箔（７μ）を貼抄合せたものを
使用して、評価用樹脂ｔ−４０μの厚みでアルミニウム
箔の上にコーティングした。

この積層体の樹脂とアルミニウム箔との間の接着強直線
積層体を幅２０５ｇ、長さ１００ａｓの試片に調整し、
常温、引張速度５θＱｓ／分で１８０°ビーリングした
時の最大値を測定した。

実施１１ｉ 押出コーティング樹脂として、溶融指数がｔｏ　１１票 分ノエチレンとアクリル酸の共重合体（エチレン９３′
！！Ｌｉｌチ）１００重量部に溶融指数が５ｆ／１Ｇ分
のイオン架橋したエチレンとメタクリル酸の共重合体（
イオン中和度１０％、中和金属種Ｚｎ　　）を２重量部
トライブレンドしたものを用い、基材としてポリエステ
ル（２０μ）と低密度ポリエチレン（１５／Ｊ）の貼抄
合せフィルムを用いて押出ラミネートを行った。

押出ラミネート時の延展性及び積層体の低温ヒートシー
ル性について測定した結果を第１表に示す。

比較例１〜４ 比較例１ではエチレンと酸の共重合体物の組成比を、比
較例２ではイオン架橋したエチレン共重合体０のイオン
中和ｔＬを、また、比較例３および４は、イオン架橋し
たエチレン共重合体０の配合量をそれぞれ震災した以外
は、実施例１と伺様にして押出ラミネートを行った。押
出ラミネート時の延展性及び積層体の低温ヒートシール
性について測定した結果を第１表に示す。

第１表から明らかな様に、本発明の積層体は比較例１〜
４で示したいずれのものよりも著しくすぐれ良延展性及
び低温ヒートシール強［ｔ−持っていることが判る。

実施例２〜９ 実施例２ではエチレンと酸の共重合体（へ）とじてエチ
レンとメタクリル酸の共重合体を使用した場合、実施例
３ではイオン架橋したエチレン系共重合体的の組成とし
てエチレンとアクリル酸の共重合体を使用した場合、実
施例４では共重合体内としてエチレンとアクリル酸及び
アクリル１ｌｎ−７’チル３元共重谷体を使用した場合
、実施例５ではイオン架橋し友エチレン共重合体０の中
和金属の種類としてＮａ＋　を使用した場合、実施例６
ではイオン架橋したエチレン共重合体０のイオン中和度
が２０チのものを使用した場合、実施例７ではイオン架
橋したエチレン系共重合体０の溶融指数が１０　Ｆ７１
０分のものを使用した場合、また、実施ガ８および９で
はイオン架橋したエチレン共重合体０の配合量を５重量
部としたもの及びイオン中和度を６０チにしたものを使
用した場合のそれぞれにつき、外扛簀施例１と同様にし
て押出ラミネートを行った。

押出ラミネート時の延展性及び積層体の低温ヒートシー
ル性について測定゛した結果を第１表に示す。

いずれの場合に於いても、比較例１〜４に示した結果に
比較し、押出ラミネート時の延展性及び積層体の低温ヒ
ートシール性に著しい改良効果を示すことが判る。

比較例５〜８ 比較例５〜８ではイオン架橋したエチレン共重合体（均
の配合量を１０．１５．２０及び３０重置部にしたもの
を使用し、基材としてポリエステル／低密度ポリエチレ
ン／アルミニウムを貼り合せたものを使用し九以外は、
実施例１と同様にしてそれぞれ押出ラミネートを行つ九
。それぞれの評価用樹脂とアルミニウム箔との接着強度
について測定し九結果を第１表に示す。

実施例１Ｏ１１１ 実施例１Ｏおよび１１では、エチレン共重合体内の組成
比を変えたものを用いた以外は、実施例１と同様にして
評価し九。結果を第１表に示す。

比較例９ 実施例１でのエチレンとアクリル酸との共重合体を用い
、中和剤として酢酸亜鉛（ＣＨｓＣＯＵ）ｚＺｎ・２Ｈ
＊Ｏｔ用いて、２５０℃のベント型押出機によ秒イオン
架橋し、ＭＦＲが９．３ｆ／１０分でイオン中和度３％
のものおよびＭＦＲが５ｇ／１０多）でイオン中和度２
Ｇ’ｊの２種類のポ１）マーを得た。

これらについて、実施例１と同様の方法で延展性を評価
し九結果、イオン中和度３係のものでは６０爆／分、も
う一方は１００１１１／分であった。

（以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　アクリル酸および／ｌたはメタクリル酸を５
   〜１０重量悌含むエチレン共重合体（へ）１００重量部
   に、５〜２０重量％の不飽和カルボン酸を含み、その酸
   の１０１以上の部分がイオン性金属化合物で中和されて
   いるエチレン共重合体０を１〜５重量部置部した組成物
   を積層材料の少なくとも１層に用いることを特徴とする
   積層方法。 体）　エチレン共重合体的に含まれる不飽和カルボ法。