JPH1158585A - ラミネートフィルムの製造方法及びラミネートフィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無溶剤型接着剤を使用してフィルムをラミネ
ートするのに際し、良好な貼り合わせが不可能とされて
いたフィルムの組み合わせでの良好な状態での貼り合わ
せを可能にする。 【解決手段】 第１基材３１に無溶剤型接着剤３４を塗
工した後、第２基材３２と圧着して貼り合わせるラミネ
ートフィルム３３の製造方法において、塗工粘度が５０
０ｃｐｓ以下となる条件で無溶剤型接着剤３４を使用し
て貼り合わせを行う。第１基材３１にポリエステルフィ
ルム、第２基材３２にアルミ蒸着ポリプロピレンフィル
ムを使用する場合は、無溶剤型接着剤３４として液温９
０℃以下で粘度が５００ｃｐｓ以下となるものを使用す
るのが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２枚の基材を無溶
剤型接着剤により貼り合わせてなるラミネートフィルム
の製造方法に関するものであり、特に従来より外観不良
を生じるとされてきたポリエステルフィルム／接着剤／
アルミ蒸着ポリプロピレンフィルムからなる層構成のラ
ミネートフィルムの製造にあたって、外観不良の発生を
抑制し得る製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、フレキシブル複合包材を得るため
のラミネート法として、プラスチックフィルムの表面に
有機溶剤に溶解した接着剤を塗布し、熱風又は加熱によ
って溶剤を蒸発させ乾燥状態にして、貼り合わせるべき
フィルムを重ね合わせて加熱圧着するドライラミネーシ
ョン法が知られている。この方法は、接着剤が湿潤状態
のうちに貼り合わせを行うウェットラミネーション法に
比べてコスト的には高くなるが、高速で能率よく貼り合
わせ加工ができるとともに、接着剤の種類とその塗布量
を選定することによって、殆どすべてのフィルムに適用
できるため、包装材料に必要な諸性質をもった各種のラ
ミネートフィルムの製造が可能である。

【０００３】このドライラミネーション法を行うラミネ
ーターの概略構成を図１に示す。図中１は第１基材、２
は第２基材、３はラミネートフィルム、４は接着剤、５
はコーティング部、６は乾燥ゾーン、７はラミネート
部、８は冷却ロールである。ドライラミネーション工程
の概略を図１に沿って説明すると、第１基材１をコーテ
ィング部５（一般にはグラビアコート方式が採用されて
いる）を通して、第１基材１に接着剤４を塗布した後、
当該第１基材１を乾燥ゾーン６に通して接着剤４を乾燥
（一般には８０〜１２０℃の熱風吹き付け方式が採用さ
れている）し、次に乾燥工程を経て粘着状態となった第
１基材１の接着剤面と第２基材２をゴムロール７ａ及び
加熱金属ロール７ｂにてニップすることによって６０〜
８０℃にて加熱圧着する。その後冷却ロール８により冷
却して巻き取る。なお、巻き取ったラミネートフィルム
３は、接着剤の硬化促進のため３５〜４５℃の温度にて
エージング処理を行う。

【０００４】かかる工程を経て製造されるラミネートフ
ィルムのうち食品用の包材として利用されるものは、外
側のフィルムとして、弾性率が高く、耐熱性及び寸法安
定性の良いフィルムを採用すると共に、内側のフィルム
として、比較的低温にて軟化するヒートシール性を有し
且つ溶剤が内容物側に漏れないようにするためガスバリ
ヤー性を有しているアルミ蒸着フィルムを採用してい
る。このような食品用の包材として主流を占めているラ
ミネートフィルムを図２（ａ），（ｂ）に示す。両方の
フィルム１１，２１とも内側フィルム１２，２２と外側
フィルム１３，２３が接着剤層１４，２４を介して貼り
合わせられており、内側フィルム１２，２２はアルミ蒸
着ポリプロピレン（ＶＭＣＰＰ）フィルムで、外側フィ
ルム１３，２３はそれぞれポリエステル（ＰＥＴ）フィ
ルムと二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルムであ
る。ここで、図２（ａ）のラミネートフィルム１１にお
けるＰＥＴフィルムは耐熱性、寸法安定性に優れ、剛性
が大きく強度が強いと言う性質を有している。かかる性
質についてＰＥＴフィルムと比較すれば、ＯＰＰフィル
ムは劣ってはいるものの、防湿性に優れ更には低価格で
ある等の利点を有していることから図２（ｂ）のラミネ
ートフィルム２１はスナック菓子用の包装等に多用され
ている。

【０００５】一方、上記のような有機溶剤を含有する接
着剤を使用するドライラミネーション法は、有機溶剤に
起因する環境汚染、消防法上の問題、溶剤コストの問題
（溶剤に対する設備コスト等を含む）などの諸問題を抱
えているのが現状である。また、食品包装の分野では、
溶剤型の接着剤を使用したラミネートフィルムには残留
溶剤臭があって好ましくないという背景がある。そこ
で、近年になって有機溶剤を含まないタイプの接着剤、
いわゆる無溶剤型接着剤がメーカーより提供されてお
り、かかる接着剤を介して貼り合わせたラミネートフィ
ルムによる食品用包材も市場には一部出回ってきてい
る。このタイプのラミネートフィルムは、省エネルギ
ー、省資源、環境問題、残留溶剤臭がない等の種々の利
点を有していることから、無溶剤型接着剤を用いるラミ
ネートフィルムは溶剤型接着剤を用いるラミネートフィ
ルムと共存しつつ今後更に増加していくものと考えられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、有機溶剤を
含まない無溶剤型接着剤を用いるラミネート加工方法に
より製造したラミネートフィルム（以下、無溶剤タイプ
のラミネートフィルムと称する）は、その仕上がり外観
が溶剤タイプのラミネートフィルムと比較して良くない
という問題点がある。すなわち、ラミネート直後におい
て無地面、印刷面共に微小な斑点状の欠陥の発生する状
態がしばしば見受けられ、この外観不良はエージング処
理を経て多くは消失するが、フィルムの種類によっては
微小欠陥部分が残って包材が外観不良を呈する場合があ
る。このような外観不良発生を抑制すべくラミネート加
工現場においては運用面の改善が種々行われているが完
全な解決には至っておらず、現実には外観不良の目立ち
にくい特定のフィルムを組み合わせたラミネートフィル
ム、具体的には図２（ｂ）に示すＯＰＰフィルムとＶＭ
ＣＰＰフィルムを組み合わせたラミネートフィルムでは
外観不良が目立たないので、無溶剤型ラミネートフィル
ムとしてはこのＯＰＰフィルムとＶＭＣＰＰフィルムを
組み合わせたものが主力となっている。逆に外観不良の
目立ちやすい特定のフィルムを組み合わせたラミネート
フィルムの代表的なものとしては、図２（ａ）に示すＰ
ＥＴフィルムとＶＭＣＰＰフィルムを組み合わせたラミ
ネートフィルムが挙げられる。このタイプのフィルムに
おいては、微小な斑点状の欠陥が目視し得る状態のまま
で解消しないので結果的に外観不良を呈しており包材と
して使用することができないのが現状である。

【０００７】したがって、無溶剤タイプのラミネートフ
ィルムとしては、外観不良が目立たないＯＰＰフィルム
とＶＭＣＰＰフィルムの組合せからなるラミネートフィ
ルムが主流を占めるようになっているが、今後の無溶剤
タイプのラミネートフィルムの市場拡大に伴い耐熱性、
寸法安定性に優れ、剛性が大きく強度が強い性質を有す
るＰＥＴフィルムにＶＭＣＰＰフィルムを組み合わせた
ラミネートフィルムへの展開が求められている。また、
溶剤タイプのラミネートフィルムと無溶剤タイプのラミ
ネートフィルムの製造とが同一工場内で共存する現状の
印刷・ラミネート職場においては、材料すなわちＰＥＴ
フィルムを共有することができたとすれば、工場全体に
おいてのコストダウンを図れる点でメリットが大きい。
このような理由から、食品用の包材市場においては、こ
れまでは困難であるとされてきたＰＥＴフィルムとＶＭ
ＣＰＰフィルムからなる無溶剤タイプのラミネートフィ
ルムにおいても、ＯＰＰフィルムとＶＭＣＰＰフィルム
なる無溶剤タイプのラミネートフィルム並みの外観不良
に仕上げる必要が起きてきている。

【０００８】上記のような外観不良が発生する原因は種
々考えられている。その一つとして初期接着力が低いた
めに一種の接着ムラ（接着剤にズレ応力がかかりズレ
る、全面均一に接着しない等）が発生して斑点状の欠陥
が生じるという考えがあり、さらには、貼り合わせの完
了した後にフィルム間の接着剤がフィルムの通気性によ
り侵入してきた気体、湿気等と反応を起こして斑点状の
欠陥が生じるという考えもあるが、これらの考えはあく
まで仮説の域を脱するものではなく立証されてはいな
い。この外観不良の発生を抑制する対策として種々の運
用改善がなされている。具体的には第１に初期接着力を
上げる方向で、第２にエージング処理条件をさらに適切
なものに導く方向での運用面改善が図られている。ここ
で第１の対策について説明すると、現在でも１０００ｃ
ｐｓ程度とされているかなり大きい塗工粘度（溶剤型接
着剤を用いたラミネートで塗工される接着剤と比べると
相対的に高いという意味）を更に大きく（具体的には分
子量を大きく）して初期接着力を上げることにより接着
ムラ自体が発生しないようにしている。

【０００９】本願発明の目的は、ＰＥＴフィルムとＶＭ
ＣＰＰフィルムからなる無溶剤タイプのラミネートフィ
ルムにおいて外観不良が発生しない真に適切なラミネー
ト加工条件を導き出すことにあり、本発明者らは、今回
の発明をするに当たって、上記二通りの方法（接着力の
改善、エージングの改善）のうち、包材の出荷までのリ
ードタイムが長くならない方がより現実的であるとの視
点から、接着剤の改善（特に塗工条件の改善）により実
現しようとする方針で進めた。

【００１０】さらに本発明者らは、包材としての接着力
は、通常のエージングを経ることにより初期接着力の大
小に影響されず、包材として使用できない接着力（例え
ば、製品として出荷された包装袋の外側のフィルムが剥
がれたりする）となるような事態は発生しない（初期接
着力が小さくても凝集した後の接着力は十分に製品使用
に耐える）との観点から、初期接着力を従来の塗工粘度
１０００ｃｐｓ前後或いはそれ以上の値に限定すること
なく小さい値から大きい値まで幅広い粘度において適正
な加工条件を導き出そうとした。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記視点に立ち、ＰＥＴ
フィルムとＶＭＣＰＰフィルムからなる無溶剤タイプの
ラミネートフィルムにおいて外観不良が発生しない真に
適切なラミネート加工条件を導出すべく、塗工粘度を大
きくする方向で鋭意実験研究を試行した結果、問題のあ
るラミネートフィルム（ＰＥＴ／接着剤／ＶＭＣＰＰ）
に発生する前記の如き微小な斑点状の欠陥の発生の傾向
と接着剤の塗工粘度を大きくすることは少なくとも相関
性がない（塗工粘度を１０００ｃｐｓから大きくしても
外観不良が減少することはなかった）、換言すれば外観
不良が発生する原因は接着剤の接着力不足にあるのでは
ないということが判明した。

【００１２】そこで今度は、塗工粘度を小さくする方向
で再度試行した結果、貼り合わせに使用する無溶剤型接
着剤の塗工粘度を低くすることで貼り合わせ時における
外観不良発生を抑制し得ることを見出した。即ち、塗工
粘度を所定値より低くするような条件を設定することに
より、良好な貼り合わせが不可能とされていたフィルム
の組み合わせでの良好な状態での貼り合わせが可能とな
ることを見出した。

【００１３】

【発明の実施の形態】上記知見に基づき導き出された本
発明は、第１基材に無溶剤型接着剤を塗工した後、第２
基材と圧着して貼り合わせるラミネートフィルムの製造
方法において、塗工粘度が５００ｃｐｓ以下となる条件
で無溶剤型接着剤を使用して貼り合わせを行うことを特
徴とするものである。

【００１４】そして、第１基材にポリエステルフィル
ム、第２基材にアルミ蒸着ポリプロピレンフィルムを使
用する場合は、無溶剤型接着剤として液温９０℃以下で
粘度が５００ｃｐｓ以下となるものを使用することが好
ましい。

【００１５】

【実施例】図３乃至図４に示すインラインのラミネータ
ーにて貼り合わせを行った。図３において３１は第１基
材、３２は第２基材、３３は複合フィルム、３４は２液
混合無溶剤型接着剤、３５はコーティング部、３６はラ
ミネート部である。また図４は図３におけるコーティン
グ部３５及びこれに接着剤３４を供給する接着剤供給部
３７を示すものである。

【００１６】本実施例のラミネーション工程の概略を図
３に沿って説明すると、第１基材３１をコーティング部
３５（一般には４本ロールコート方式が採用されてい
る）を通して、第１基材３１に接着剤３４を塗布した
後、当該第１基材３１の接着剤面に第２基材３２を合わ
せながらゴムロール３６ａと加熱金属ロール３６ｂにて
ニップすることによって４０〜６５℃で加熱圧着して巻
き取る。なお、巻き取ったラミネートフィルム３３は、
接着剤の硬化促進のため、３５℃〜４５℃の温度にてエ
ージング処理を行う。

【００１７】コーティング部３５は、加熱により粘度を
適正値に調整した接着剤３４を第１基材３１に塗工する
装置で、図４にも示すように公知の４本ロールコート方
式を採用しており、構成は上から順に、バックアップロ
ール３５ａ（金属）、コーティングロール３５ｂ（ゴ
ム）、メータリングロール３５ｃ（金属）及びアプリケ
ーションロール３５ｄ（ゴム）の４本のロールからな
る。アプリケーションロール３５ｄとメータリングロー
ル３５ｃとの間に接着剤貯留部を設けてあり、ここに接
着剤供給部３７から２液混合無溶剤型接着剤３４が供給
されてくる。そして、バックアップロール３５ａとコー
ティングロール３５ｂの間を第１基材３１が通り、接着
剤貯留部に蓄えられた接着剤３４はメータリングロール
３５ｃとコーティングロール３５ｂを介して第１基材３
１に塗工される。ここでバックアップロール３５ａは発
熱機構等を有することで第１基材３１を挟んで第１基材
３１の反対側に塗工される接着剤３４の温度を調整する
ことが可能になっている。また、各ロール間の間隔を調
整することにより接着剤３４の塗工量（１ｇ／ｍ² 前
後）を調整することができる。

【００１８】接着剤供給部３７は、今回の接着剤３４と
して２液混合タイプのものを使用していることから、該
接着剤３４の主剤３４ａを供給する系統（タンク、ポン
プ、これらの配管）３７ａと、副剤（硬化剤）３４ｂを
供給する系統（タンク、ポンプ、これらの配管）３７ｂ
と、主剤３４ａと副剤３４ｂを混合して供給するアプリ
ケーション治具３７ｃから構成されている。ここでアプ
リケーション治具３７ｃはアプリケーションロール３５
ｄとメータリングロール３５ｃとの間の上方に位置し、
両ロールの幅方向に走査し得る構造を有しており、ある
程度まで接着剤３４の粘度を下げてから接着剤貯留部に
供給を行うようになっている。

【００１９】以上が、２液混合タイプの無溶剤接着剤を
使用するラミネーターの装置構成であるが、この実施例
では、接着剤３４を塗工する１層目のフィルム、即ち第
１基材３１にＰＥＴ（ポリエステル）フィルム、これに
貼り合わせる２層目のフィルム、即ち第２基材３２にＶ
ＭＣＰＰ（アルミ蒸着ポリプロピレン）フィルムを用い
た。このフィルムの組み合わせは従来良好な貼り合わせ
が不可能とされていたフィルムの組み合わせである。

【００２０】そして、数社（Ａ〜Ｃ社）の無溶剤型接着
剤を使用し、それぞれの接着剤についてその使用温度を
変えて、すなわち塗工粘度を変えて貼り合わせを行っ
た。貼り合わせ時において２枚のフィルム３１，３２に
持たせたテンションは３ｋｇ／ｃｍ² 、貼り合わせスピ
ードは２００ｍ／分とした。そして、２枚のフィルム３
１，３２を貼り合わせて巻き取った。このようにして製
造したラミネートフィルムにおける外観不良の有無を観
察した結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から分かるように、５００ｃｐｓ以下
の塗工粘度となる条件で使用して貼り合わせを行うと、
外観不良は発生しなかった。

【００２３】図５に本願発明の工程を経て製造されるラ
ミネートフィルムの構成を示す。構成的には図２（ａ）
に記載したラミネートフィルム１１と同じ層構成を有し
ており、当該ラミネートフィルム４１の内側フィルム４
２はアルミ蒸着ポリプロピレン（ＶＭＣＰＰ）フィルム
であり、外側フィルム４３はポリエステル（ＰＥＴ）フ
ィルムである。ここで、接着剤層４４の成分が図２
（ａ）のラミネートフィルム１１の接着剤層１４と異な
っており、無溶剤型で２液混合タイプの接着剤が凝固し
て形成されたものである。

【００２４】なお、接着剤については、塗工粘度を５０
０ｃｐｓ以下に抑えることができる性質を有することが
必須条件であり、またラミネートフィルムを構成する２
枚のフィルムのうち加熱した接着剤が塗工されるＰＥＴ
フィルムについては一定の温度以上にすると変質したり
収縮することがあるので、かかる温度（ＰＥＴフィルム
については９０℃）を上限として塗工粘度を５００ｃｐ
ｓを確保できる接着剤が加熱する範囲を広く設定できる
点で好ましい。

【００２５】今回、表１に記載した接着剤についても、
かかる仕様を満たし得る接着剤を選定しており、具体的
には、主剤として武田薬品社製「Ａ−２３１」、副剤と
して武田薬品社製「Ａ−３１」を混合したものである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
無溶剤型接着剤によりフィルムの貼り合わせを行うに際
し、塗工粘度が５００ｃｐｓ以下となる条件で貼り合わ
せを行うようにしたことにより、従来から外観不良の発
生により製品化が困難とされていたフィルム組み合わせ
での包装用基材としての実現が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のドライラミネーション法を行うラミネー
ターの概略構成図である。

【図２】従来のドライラミネーション法により製造した
ラミネートフィルムの構成図である。

【図３】本願発明の実施に使用するラミネーターの概略
構成図である。

【図４】図３のラミネーターにおけるコーティング部周
辺の構成を示した図である。

【図５】本願発明の方法により製造したラミネートフィ
ルムの構成図である。

【符号の説明】

１ 第１基材 ２ 第２基材 ３ ラミネートフィルム ４ 接着剤 ５ コーティング部 ６ 乾燥ゾーン ７ ラミネート部 ８ 冷却ロール １１，２１ ラミネートフィルム １２，２２ 内側フィルム １３，２３ 外側フィルム １４，２４ 接着剤層 ３１ 第１基材 ３２ 第２基材 ３３ ラミネートフィルム ３４ ２液混合無溶剤型接着剤 ３５ コーティング部 ３５ａ バックアップロール ３５ｂ コーティングロール ３５ｃ メータリングロール ３５ｄ アプリケーションロール ３６ ラミネート部 ３７ 接着剤供給部 ４１ ラミネートフィルム ４２ 裏側フィルム ４３ 外側フィルム ４４ 接着剤層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１基材に無溶剤型接着剤を塗工した
   後、第２基材と圧着して貼り合わせるラミネートフィル
   ムの製造方法において、塗工粘度が５００ｃｐｓ以下と
   なる条件で無溶剤型接着剤を使用して貼り合わせを行う
   ことを特徴とするラミネートフィルムの製造方法。
2. 【請求項２】 第１基材に無溶剤型接着剤を塗工した
   後、第２基材と圧着して貼り合わせるラミネートフィル
   ムの製造方法において、前記第１基材にポリエステルフ
   ィルム、前記第２基材にアルミ蒸着ポリプロピレンフィ
   ルムを使用し、前記無溶剤型接着剤として液温９０℃以
   下で粘度が５００ｃｐｓ以下となるものを使用したこと
   を特徴とするラミネートフィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 第１基材に無溶剤型接着剤を塗工した
   後、第２基材と圧着して貼り合わせてなるラミネートフ
   ィルムであって、塗工粘度が５００ｃｐｓ以下となる条
   件で無溶剤型接着剤を使用して貼り合わせを行ったこと
   を特徴とするラミネートフィルム。
4. 【請求項４】 第１基材と第２基材を無溶剤型接着剤を
   介して貼り合わせてなるラミネートフィルムであって、
   前記第１基材にポリエステルフィルム、前記第２基材に
   アルミ蒸着ポリプロピレンフィルムを使用し、前記無溶
   剤型接着剤として液温９０℃以下で粘度が５００ｃｐｓ
   以下となるものを使用したことを特徴とするラミネート
   フィルム。