JP4426171B2

JP4426171B2 - Manufacturing method of thermocompression laminate film

Info

Publication number: JP4426171B2
Application number: JP2002347449A
Authority: JP
Inventors: 健山本; 裕之田中; 義正粂
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP2004175081A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱圧着ラミネートフィルムの製造方法に関し、より詳しくは、２軸延伸ポリプロピレン系フィルムを基材とし水性インキによる印刷を内部に含む熱圧着ラミネートフィルムの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内面に印刷が施された２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと易ヒートシール性無延伸ポリプロピレン系フィルムとのラミネートフィルムは最もポピュラーなフレキシブル包装材料である。
そしてその製造方法の１つとして本発明者らは、感熱接着性物質層を有する複合２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの感熱接着性物質層に印刷を施し、次いで前記印刷面にポリプロピレン系共重合体からなる易ヒートシール性フィルムを熱圧着ラミネートする技術を開示した（特許文献１参照）。
また、好適な熱圧着ラミネート方法として、特定のロール配置と特定の熱圧着条件とによって低速の増速域から高速の定常域まで安定した品質のラミネートフィルムが得られる技術を開示した（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５６−７７１１６号公報（特許請求の範囲、実施例１−３）
【特許文献２】
特開平６−１５５５７９号公報（特許請求の範囲）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記特許文献１、２には、適用できる印刷インキについて明記していないが、明細書を見ると水性インキが適用できないことは明らかである。
何故ならば、水性インキを適用した場合、感熱接着性物質層が水性インキに対する接着性に欠け、又、易ヒートシール性フィルムと水性インキとのラミネート強度が弱く、実用上問題があるからである。
【０００５】
本発明の課題は、２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと水性インキとの接着性に優れ、且つ、２軸延伸ポリプロピレン系フィルムに熱圧着ラミネートされるフィルムと水性インキとのラミネート強度に優れた熱圧着ラミネートフィルムの製造方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、水性インキを含む熱圧着ラミネートフィルムからなる包装用袋を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため本発明は、水性インキに対する易接着性が付与された２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの全面又は１部に水性インキによる印刷を施し、次いで、ポリプロピレン系樹脂層と表面がコロナ放電処理されたポリプロピレン系ランダム共重合樹脂とエチレン−１−ブテンランダム共重合樹脂及び／又はポリ１−ブテンとの混合物樹脂層とからなる積層フィルムのコロナ放電処理面と前記印刷面とを連続的に熱圧着ラミネートする熱圧着ラミネートフィルムの製造方法であることを特徴とする。
また、積層フィルムのポリプロピレン系樹脂層が易ヒートシール性ポリプロピレン系樹脂層であることを特徴とする。
また、積層フィルムが中間層として実質ホモのポリプロピレン系樹脂層を含む３層の無延伸積層フィルムであることを特徴とする。
また、２軸延伸ポリプロピレン系フィルムが感熱接着性樹脂層を含む少なくとも２層構成からなるフィルムであることを特徴とする。
さらに、前記の製造方法によって得られた熱圧着ラミネートフィルムからなる包装用袋であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の２軸延伸ポリプロピレン系フィルムとは、沸騰ｎ−へプタン抽出残分が９０重量％以上のプロピレン単独重合体、エチレン等共重合成分の含有量が３モル％以下のポリプロピレン系共重合体、又はこれらの混合物からなる２軸延伸フィルムをいう。フィルムはこれらの樹脂からなる多層フィルムであってもよい。
２軸延伸ポリプロピレン系フィルムには、安定剤、アンチブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤、他の樹脂等、公知のものを合目的的に添加してもよい。
２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの厚さは特に限定するものではないが、通常、１０〜６０μｍが好ましい。
【０００８】
水性インキに対する易接着性を付与するため、２軸延伸ポリプロピレン系フィルムには易接着処理をする必要がある。易接着処理としては特に限定するものではなく、例えば、２軸延伸ポリプロピレン系フィルム表面を火炎処理し引き続きコロナ放電処理する方法、２軸延伸ポリプロピレン系フィルム表面を火炎処理し引き続き紫外線照射処理する方法、２軸延伸ポリプロピレン系フィルム表面を窒素等の不活性ガス雰囲気下でコロナ放電処理する方法、２軸延伸ポリプロピレン系フィルム表面をプラズマ処理する方法、２軸延伸ポリプロピレン系フィルム表面にアンカーコート層を設ける方法が好ましい方法として例示できる。
【０００９】
これらの中でも２軸延伸ポリプロピレン系フィルム表面を火炎処理し引き続きコロナ放電処理する方法が効果の点からより好ましい。火炎処理の印加熱量は、２０００〜２５０００Ｊ／ｍ^２が好ましい。より好ましくは４０００〜２００００Ｊ／ｍ^２である。２０００Ｊ／ｍ^２未満では水性インキに対する易接着性が不十分となる傾向にある。一方、２５０００Ｊ／ｍ^２を越えて処理するとフィルム表面が荒れる傾向にあるのみならず、帯電防止剤を練りこんだものでは、フィルム表面が白化したり、べたついたりして好ましくない。コロナ放電処理の印加電気エネルギーは、８００〜４０００Ｊ／ｍ^２であることが好ましい。より好ましくは１１００〜３３００Ｊ／ｍ^２である。印加電気エネルギーが８００Ｊ／ｍ^２未満では、水性インキに対する易接着性が不十分となる傾向にある。印加電気エネルギーを４０００Ｊ／ｍ^２を越えて処理した場合には、易接着性の低下、ピンホールの発生、フィルムの白化などが起こり易い傾向にある。
【００１０】
また本発明の２軸延伸ポリプロピレン系フィルムは、感熱接着性樹脂層を含む少なくとも２層構成からなる２軸延伸ポリプロピレン系フィルムであってもよい。
感熱接着性樹脂層は、基材たる２軸延伸ポリプロピレン系フィルムよりも低軟化温度のものである。
感熱接着性樹脂層としては、例えば、プロピレンを主成分とし、少なくとも１種の他のα−オレフィンを共重合成分とする低軟化温度のランダム共重合樹脂からなる層が例示できる。具体的には、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂を主成分としてなる層が好ましいものとして挙げられる。プロピレン−エチレンランダム共重合体としては、好ましくはエチレン含有量０．５〜１５モル％、より好ましくはエチレン含有量１〜１０モル％のプロピレン−エチレンランダム共重合体が、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体としては、好ましくは１−ブテン含有量１〜３５モル％、より好ましくは１−ブテン含有量５〜２５モル％のプロピレン−１−ブテンランダム共重合体が、また、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体としては、好ましくはエチレン含有量０．５〜１５モル％、１−ブテン含有量０．５〜３５モル％、より好ましくはエチレン含有量１〜１０モル％、１−ブテン含有量１〜２５モル％のプロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体が挙げられる。
【００１１】
感熱接着性樹脂層には、安定剤、アンチブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤、他の樹脂等、公知のものを合目的的に添加してもよい。
感熱接着性樹脂層と２軸延伸ポリプロピレン系フィルムとの接合は、公知の如何なる方法を用いてもよい。生産性の点からは共押出・共延伸法によるのが好ましい。
感熱接着性樹脂層は、水性インキとの易接着性を付与するため、前記の２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと同様の易接着処理をする必要がある。
感熱接着性樹脂層の厚さは、通常、１〜５μｍが好ましい。
【００１２】
本発明の水性インキとは、特に限定するものではない。例えば、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−マレイン酸系樹脂、ロジンエステル系樹脂、シェラック樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等をバインダーとし、無機、有機の顔料を含み、水と、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコールとを主たる溶剤とし、必要に応じ有機アミン、アンモニア水、アルカリ金属水酸化物等を混合したものが例示できる。
水性インキの印刷は２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの全面であってもよいし、その１部であってもよい。印刷方法としては、特に限定するものではなく、例えば、グラビア印刷やフレキソ印刷が例示できる。
【００１３】
水性インキによる印刷が施された２軸延伸ポリプロピレン系フィルムに熱圧着ラミネートされるフィルムとして、本発明は、ポリプロピレン系樹脂層と表面がコロナ放電処理されたポリプロピレン系ランダム共重合樹脂とエチレン−1−ブテンランダム共重合樹脂及び／又はポリ1−ブテンとの混合物樹脂層（以下、単に混合物樹脂層と呼ぶ）とからなる積層フィルムを用いる。
ここでいうポリプロピレン系樹脂層とは、前記した２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと同様の樹脂からなるものであってもよいし、これより低軟化温度の、プロピレンを主成分とする共重合樹脂からなるものであってもよい。
好ましい共重合樹脂としては、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂を主成分としてなる、易ヒートシール性を有するものが例示できる。プロピレン−エチレンランダム共重合体としては、好ましくはエチレン含有量１〜１５モル％、より好ましくはエチレン含有量２〜１０モル％のプロピレン−エチレンランダム共重合体が挙げられる。プロピレン−１−ブテンランダム共重合体としては、好ましくは１−ブテン含有量２〜３５モル％、より好ましくは１−ブテン含有量５〜２５モル％のプロピレン−１−ブテンランダム共重合体が挙げられる。また、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体としては、好ましくはエチレン含有量０．５〜１５モル％、１−ブテン含有量０．５〜３５モル％、より好ましくはエチレン含有量１〜１０モル％、１−ブテン含有量２〜２５モル％のプロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体が挙げられる。
【００１４】
前記積層フィルムのポリプロピレン系樹脂層として２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと同様の樹脂からなるものにすると、透明性に優れ、腰の強い熱圧着ラミネートフィルムを得られる。この際、積層フィルムを２軸延伸フィルムとすると、さらにこの特徴が出る。
一方、積層フィルムのポリプロピレン系樹脂層として易ヒートシール性を有するものとすると、易ヒートシール性を有する熱圧着ラミネートフィルムを得られる。この際、積層フィルムを無延伸フィルムとすると、さらにこの特徴が出る。
ポリプロピレン系樹脂層には、安定剤、アンチブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤、他の樹脂等、公知のものを合目的的に添加してもよい。
【００１５】
積層フィルムの混合物樹脂層とは、ポリプロピレン系ランダム共重合樹脂とエチレン−1−ブテンランダム共重合樹脂及び／又はポリ1−ブテンとの混合物樹脂からなる層である。
ポリプロピレン系ランダム共重合樹脂とは、プロピレンを主成分とし、少なくとも１種の他のα−オレフィンを共重合成分とするランダム共重合樹脂であり、好ましくはプロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種の樹脂を主成分としてなるものである。プロピレン−エチレンランダム共重合体としては、好ましくはエチレン含有量１〜１５モル％、より好ましくはエチレン含有量２〜１０モル％のプロピレン−エチレンランダム共重合体が、プロピレン−１−ブテンランダム共重合体としては、好ましくは１−ブテン含有量１〜３５モル％、より好ましくは１−ブテン含有量３〜２５モル％のプロピレン−１−ブテンランダム共重合体が、また、プロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体としては、好ましくはエチレン含有量０．５〜１５モル％、１−ブテン含有量１〜３５モル％、より好ましくはエチレン含有量１〜１０モル％、１−ブテン含有量２〜２５モル％のプロピレン−エチレン−１−ブテンランダム共重合体が挙げられる。
エチレン−１−ブテンランダム共重合樹脂とは、エチレンを主成分とし、1−ブテンを共重合成分とする樹脂であり、好ましくは1−ブテン含有量が１〜１５モル％、より好ましくは３〜１２モル％、さらに好ましくは６〜９モル％の樹脂である。
【００１６】
混合物樹脂層の混合比は、ポリプロピレン系ランダム共重合樹脂１００重量部に対して以下の範囲が好ましい。
即ち、エチレン−１−ブテンランダム共重合樹脂を混合する場合は１０〜６０重量部である。１０重量部未満では水性インキとのラミネート強度が弱くなる傾向にある。一方、６０重量部を超えるとフィルムの滑りが悪くなり、ラミネート時等の加工性が悪くなる傾向にある。
ポリ１−ブテンを混合する場合は１０〜６０重量部である。１０重量部未満では水性インキとのラミネート強度が弱くなる傾向にある。一方、６０重量部を超えるとフィルムの滑りが悪くなり、ラミネート時等の加工性が悪くなる傾向にある。
また、エチレン−１−ブテンランダム共重合樹脂とポリ１−ブテンとを混合する場合は、エチレン−１−ブテンランダム共重合樹脂を０〜６０重量部、ポリ１−ブテンを６０〜０重量部である。
混合物樹脂層には、安定剤、アンチブロッキング剤、滑剤、帯電防止剤、他の樹脂等、公知のものを合目的的に添加してもよい。
なお、混合物樹脂層は、水性インキとのラミネート強度を上げるためにコロナ放電処理をする必要がある。処理強度としては、濡れ張力が３７０μＮ／ｃｍ以上となるような条件が望ましい。
【００１７】
前記ポリプロピレン系樹脂層の厚さは、通常、２〜５０μｍが好ましく、混合物樹脂層の厚さは、通常、１〜３０μｍが好ましい。そして、積層フィルムのトータル厚さは、通常、１５〜６０μｍが好ましい。
【００１８】
積層フィルムのポリプロピレン系樹脂層を前記の易ヒートシール性を有する樹脂層とし、中間層として実質ホモのポリプロピレン系樹脂層を含む３層の無延伸積層フィルムとすると、易ヒートシール性があって、しかも透明性に優れ、腰がある熱圧着ラミネートフィルムが得られる。
ここで実質ホモのポリプロピレン系樹脂とは、ホモのポリプロピレン樹脂又はエチレン含量が２モル％以下、好ましくは１モル％以下のプロピレン−エチレン共重合樹脂をいう。
３層の積層フィルムにおいては、通常、ポリプロピレン系樹脂層の厚さは２〜２５μ、中間層の厚さは５〜５０μｍ、混合物樹脂層の厚さは１〜２０μｍが好ましく、積層フィルムのトータル厚さは、通常、１５〜６０μｍが好ましい。
【００１９】
２層又は３層の積層フィルムの各層の接合方法は公知の如何なる方法によってもよいが、生産性の点からは共押出法によるのが好ましい。
【００２０】
内面に水性インキによる印刷層を含む２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと積層フィルムとを連続的に熱圧着ラミネートする方法としては種々の方法が考えられ如何なるものでもよいが、通常、加熱されたニップロールを用いれば十分である。例えば、ニップロールの片方は好ましくは９０〜１８０℃、より好ましくは１１０〜１６０℃に加熱された金属ロール、他方はシリコンゴム等の耐熱性、非粘着性に優れたゴムロールを用い、加熱金属ロールに２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの非印刷面が接するようにして、線圧を好ましくは５０Ｎ／ｃｍ以上、より好ましくは１５０Ｎ／ｃｍ以上、６００Ｎ／ｃｍ以下にして通すとスムースにラミネートが出来る。
後記する実施例１で使用したニップロール部を図１に示す。
【００２１】
かくして得られた熱圧着ラミネートフィルムから、常法により、サイドシール袋、３方シール袋、合掌シール袋、ガゼット袋等の包装用袋が得られる。
なお、本発明の熱圧着ラミネートフィルムを用いて製袋を行いながら、同時に被包装物を詰める、所謂自動包装機による袋の態様も本発明に包含される。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明の代表的な実施例を比較例と共に挙げて説明する。
【００２３】
２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと水性インキとの接着性の評価は以下の方法による。即ち、印刷面に市販のセロハン粘着テープを貼った後、手で剥離して以下のランク付けをした。
○：セロハン粘着テープに印刷層が全く取られない
△：セロハン粘着テープに印刷層の１部が取られる
×：セロハン粘着テープに印刷層の全面が取られる
【００２４】
２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと積層フィルムとのラミネート強度の測定は以下の方法による。即ち、ラミネートフィルムを１５ｍｍ幅に切り取り、剥離試験機（新東科学株式会社製ＰｅｅｌｉｎｇＴＥＳＴＥＲＨＥＩＤＯＮ−１７）にセットし、剥離速度２０ｃｍ／ｍｉｎ、Ｔ型剥離で測定した。
【００２５】
（実施例1）
２軸延伸ポロプロピレン系フィルムの表裏層（Ａ）（Ｃ）となるプロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含有量：０．４７モル％、ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）：１．４５）１００重量部とホモポリプロピレン（ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）：５．５）５０重量部との混合物、及び、２軸延伸ポロプロピレン系フィルムの中間層（Ｂ）となるホモポリプロピレン（ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）：２．３）を、３台の押出機を用いて各々押出機で溶融混練し、（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）の順になるように２４０℃のＴダイ内で融着積層して押出し、３０℃の冷却ロールで冷却し、１３０℃で縦方向に５倍ロール延伸し、１６５℃で横方向に１０倍延伸し、１６５℃で横方向に３％弛緩させながらアニ−ルし、冷却し、巻き取った。
フィルムの平均厚さは（Ａ）層が２μｍ、（Ｂ）層が１６μｍ、（Ｃ）層が２μｍ、トータル２０μｍであった。
次いで、このフィルムの片面に、易接着処理として下記条件の火炎処理とコロナ放電処理とをこの順で連続的に行い、所期の易接着性２軸延伸ポリプロピレン系フィルムを得た。

【００２６】
次いで、２軸延伸ポリプロピレン系フィルムの易接着処理面の１部に、水性インキ（東洋インキ製造株式会社製アクアエコールＪＷ２０２）を用いてグラビア印刷による図柄印刷を施した。
得られた２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと水性インキとの接着性を評価したところ、○であった。
【００２７】
（実施例2）
積層フィルムのポリプロピレン系樹脂層（Ｄ）となるプロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含有量：４．５モル％、ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）：７．０）、中間層（Ｅ）となるホモポリプロピレン（ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）：５．５）、及び、混合物樹脂層（Ｆ）となるプロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含有量：４．５モル％、ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）：７．０）１００重量部とエチレン−１−ブテンランダム共重合樹脂（１−ブテン含有量：７．５モル％、ＭＦＲ（１９０℃、２１．１８Ｎ）：７）３０重量部との混合物を、３台の押出機を用いて各々押出機で溶融混練し、（Ｄ）／（Ｅ）／（Ｆ）の順になるように２３０℃のＴダイ内で融着積層して押出し、３０℃の冷却ロールで冷却し、次いで混合物樹脂層表面をコロナ放電処理した後、巻き取った。
フィルムの平均厚さは（Ｄ）層が８μｍ、（Ｅ）層が１５μｍ、（Ｆ）層が２μｍ、トータル２５μｍで、混合物樹脂層（Ｆ）表面の濡れ張力は４２０μＮ／ｃｍであった。
【００２８】
（実施例３）
実施例１で得られた水性インキによる印刷が施された２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと実施例２で得られた積層フィルムとを、図１に示すニップロール部（加熱金属ロール：ロール径４００ｍｍ、表面温度１３６℃、シリコンゴムロール：ロール径３００ｍｍ、ニップ圧：３００Ｎ／ｃｍ）を有するラミネーターを用いて、２軸延伸ポリプロピレン系フィルムが加熱金属ロールに接するようにし、印刷面と積層フィルムのコロナ放電処理面とが合わさるようにして、速度１２０ｍ／ｍｉｎ、α＝３９°、β＝３９°でラミネートし、熱圧着ラミネートフィルムを得た。次いで、このフィルムを３５℃で２４時間エージングした。
得られたフィルムの積層フィルムと水性インキとのラミネート強度、及び積層フィルムと無地部（非印刷部）とのラミネート強度を表１に示す。
【００２９】
（比較例１）
２軸延伸ポリプロピレン系フィルムに易接着処理をしない以外、実施例１と同様にして水性インキによる印刷が施された２軸延伸ポリプロピレン系フィルムを得た。
得られた２軸延伸ポリプロピレン系フィルムと水性インキとの接着性を評価したところ、×であった。
【００３０】
（比較例２）
コロナ放電処理をしない以外、実施例２と同様にして積層フィルムを得た。次いで、このフィルムと実施例１で得られた２軸延伸ポリプロピレン系フィルムとを実施例３と同様にして熱圧着ラミネートフィルムを得た。
得られたフィルムの積層フィルムと水性インキとのラミネート強度は非常に弱く、実用に供せられないものだった。
【００３１】
（比較例３）
混合物層がプロピレン−エチレンランダム共重合体（エチレン含有量：４．５モル％、ＭＦＲ（２３０℃、２１．１８Ｎ）：７．０）のみからなる以外、実施例２と同様にして積層フィルムを得た。次いで、このフィルムと実施例１で得られた２軸延伸ポリプロピレン系フィルムとを実施例３と同様にして熱圧着ラミネートフィルムを得た。
得られたフィルムの積層フィルムと水性インキとのラミネート強度は非常に弱く、実用に供せられないものだった。
【００３２】
（実施例４）
混合物樹脂層のエチレン−１−ブテンランダム共重合樹脂３０重量部の代わりに１−ブテン（（ＭＦＲ（１９０℃、２１．１８Ｎ）：４））４０重量部を混合した以外、実施例２と同様にして積層フィルムを得た。
次いで、このフィルムと実施例１で得られた２軸延伸ポリプロピレン系フィルムとを実施例３と同様にして熱圧着ラミネートフィルムを得た。
得られたフィルムの積層フィルムと水性インキとのラミネート強度、及び積層フィルムと無地部（非印刷部）とのラミネート強度を表１に示す。
【００３３】

【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のような構成からなるので、以下の効果を奏す。
【００３５】
本発明によれば、従来適用することができなかった水性インキを使用した熱圧着ラミネートフィルムが得られる。
【００３６】
本発明は熱圧着ラミネート及び水性インキを採用しているので、有機溶剤を必要としない。したがって、作業場や大気を汚染することがない。
さらに、本発明の熱圧着ラミネートフィルムからなる包装用袋を食品包装用として使用した場合、食品衛生上からも極めて好ましいものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法を実施する装置の１実施例のニップロール部正面図である。
【符号の説明】
１加熱金属ロール
２シリコンゴムロール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a thermocompression laminate film, and more particularly to a method for producing a thermocompression laminate film including a biaxially stretched polypropylene film as a base material and printing with water-based ink therein.
[0002]
[Prior art]
A laminate film of a biaxially stretched polypropylene film having an inner surface printed thereon and an easily heat-sealable unstretched polypropylene film is the most popular flexible packaging material.
And as one of the manufacturing methods, the present inventors applied printing to the heat-sensitive adhesive material layer of the composite biaxially stretched polypropylene film having the heat-sensitive adhesive material layer, and then made the printing surface from a polypropylene copolymer. The technique of thermocompression laminating the easy heat-sealable film is disclosed (see Patent Document 1).
Further, as a suitable thermocompression laminating method, a technique has been disclosed in which a laminate film having a stable quality from a low speed increasing region to a high speed steady region can be obtained by a specific roll arrangement and specific thermocompression bonding conditions (Patent Document 2). reference).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-56-77116 (Claims, Example 1-3)
[Patent Document 2]
JP-A-6-155579 (Claims)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, although the said

patent documents

1 and 2 do not specify about the printing ink which can be applied, when the specification is seen, it is clear that a water-based ink cannot be applied.
This is because, when water-based ink is applied, the heat-sensitive adhesive material layer lacks adhesion to the water-based ink, and the laminate strength between the easy heat-sealable film and the water-based ink is weak, causing a problem in practical use. .
[0005]
The subject of this invention is the thermocompression bonding which was excellent in the adhesiveness of a biaxially-stretched polypropylene-type film and water-based ink, and excellent in the lamination strength of the film and water-based ink laminated | stacked on a biaxially-stretched polypropylene-type film. It is providing the manufacturing method of a film.
Another object of the present invention is to provide a packaging bag made of a thermocompression laminate film containing water-based ink.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides printing on the entire surface or a part of a biaxially stretched polypropylene film imparted with easy adhesion to water-based ink with water-based ink, and then the polypropylene-based resin layer and the surface are corona. The corona discharge treatment surface of the laminated film composed of a discharge-treated polypropylene random copolymer resin and a mixed resin layer of ethylene-1-butene random copolymer resin and / or poly-1-butene is continuously formed with the printed surface. It is a manufacturing method of the thermocompression-bonding laminated film which laminates by thermocompression bonding.
Moreover, the polypropylene resin layer of the laminated film is a heat-sealable polypropylene resin layer.
Further, the laminated film is a three-layer unstretched laminated film including a substantially homopolypropylene resin layer as an intermediate layer.
In addition, the biaxially stretched polypropylene film is a film having at least two layers including a heat-sensitive adhesive resin layer.
Furthermore, it is a packaging bag made of the thermocompression-bonded laminated film obtained by the above-described production method.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The biaxially stretched polypropylene film of the present invention is a propylene homopolymer having a boiling n-heptane extraction residue of 90% by weight or more, and a polypropylene copolymer having a copolymer component content such as ethylene of 3% by mole or less. Or a biaxially stretched film made of a mixture thereof. The film may be a multilayer film made of these resins.
Known materials such as stabilizers, antiblocking agents, lubricants, antistatic agents, and other resins may be added to the biaxially stretched polypropylene film for a purpose.
The thickness of the biaxially stretched polypropylene film is not particularly limited, but usually 10 to 60 μm is preferable.
[0008]
In order to impart easy adhesion to water-based ink, it is necessary to perform easy adhesion treatment on the biaxially oriented polypropylene film. The easy adhesion treatment is not particularly limited, for example, a method of flame treating the biaxially stretched polypropylene film surface followed by corona discharge treatment, a method of flame treating the biaxially stretched polypropylene film surface and subsequently ultraviolet irradiation treatment, A method of subjecting a biaxially stretched polypropylene film surface to corona discharge treatment under an inert gas atmosphere such as nitrogen, a method of subjecting a biaxially stretched polypropylene film surface to plasma treatment, and a method of providing an anchor coat layer on a biaxially stretched polypropylene film surface Can be exemplified as a preferred method.
[0009]
Among these, a method in which the biaxially stretched polypropylene film surface is flame-treated and subsequently subjected to corona discharge treatment is more preferable from the viewpoint of effects. The applied heat amount of the flame treatment is preferably 2000 to 25000 J / m ² . More preferably 4000~20000J / ^{m 2.} If it is less than 2000 J / m ² , the easy adhesion to water-based ink tends to be insufficient. On the other hand, when the treatment exceeds 25000 J / m ² , not only the film surface tends to be rough, but also the one that incorporates an antistatic agent is not preferable because the film surface is whitened or sticky. Applying electrical energy of the corona discharge treatment is preferably 800~4000J / ^{m 2.} More preferably 1100~3300J / ^{m 2.} When the applied electric energy is less than 800 J / m ² , the easy adhesion to water-based ink tends to be insufficient. When the applied electric energy exceeds 4000 J / m ² , there is a tendency that easy adhesion, pinholes, and whitening of the film are likely to occur.
[0010]
The biaxially stretched polypropylene film of the present invention may be a biaxially stretched polypropylene film having at least a two-layer structure including a heat-sensitive adhesive resin layer.
The heat-sensitive adhesive resin layer has a softening temperature lower than that of the biaxially stretched polypropylene film as the base material.
As a heat-sensitive adhesive resin layer, for example, a layer made of a random copolymer resin having a low softening temperature containing propylene as a main component and at least one other α-olefin as a copolymer component can be exemplified. Specifically, the main component is at least one resin selected from the group consisting of a propylene-ethylene random copolymer, a propylene-1-butene random copolymer, and a propylene-ethylene-1-butene random copolymer. Layers are preferred. The propylene-ethylene random copolymer is preferably a propylene-ethylene random copolymer having an ethylene content of 0.5 to 15 mol%, more preferably an ethylene content of 1 to 10 mol%. The copolymer is preferably a propylene-1-butene random copolymer having a 1-butene content of 1 to 35 mol%, more preferably a 1-butene content of 5 to 25 mol%, and propylene-ethylene- The 1-butene random copolymer is preferably an ethylene content of 0.5 to 15 mol%, a 1-butene content of 0.5 to 35 mol%, more preferably an ethylene content of 1 to 10 mol%, Examples include propylene-ethylene-1-butene random copolymers having a butene content of 1 to 25 mol%.
[0011]
A known material such as a stabilizer, an anti-blocking agent, a lubricant, an antistatic agent, or another resin may be added to the heat-sensitive adhesive resin layer for a purpose.
Any known method may be used for joining the heat-sensitive adhesive resin layer and the biaxially oriented polypropylene film. From the viewpoint of productivity, the coextrusion / costretching method is preferred.
The heat-sensitive adhesive resin layer needs to be subjected to the same easy-adhesion treatment as that of the biaxially stretched polypropylene film in order to impart easy adhesion with water-based ink.
The thickness of the heat-sensitive adhesive resin layer is usually preferably 1 to 5 μm.
[0012]
The water-based ink of the present invention is not particularly limited. For example, styrene-acrylic resin, styrene-maleic acid resin, rosin ester resin, shellac resin, polyamide resin, polyester resin, etc. as binders, inorganic and organic pigments, water, ethanol, isopropyl alcohol For example, a mixture of organic amine, aqueous ammonia, alkali metal hydroxide, and the like as a main solvent with a lower alcohol such as
The water-based ink may be printed on the entire surface of the biaxially stretched polypropylene film or a part thereof. The printing method is not particularly limited, and examples include gravure printing and flexographic printing.
[0013]
As a film to be thermocompression-bonded to a biaxially stretched polypropylene film printed with water-based ink, the present invention relates to a polypropylene resin layer, a polypropylene random copolymer resin whose surface is corona discharge treated, and ethylene-1- A laminated film composed of a mixed resin layer with butene random copolymer resin and / or poly-1-butene (hereinafter simply referred to as a mixed resin layer) is used.
The polypropylene resin layer here may be made of the same resin as the above-described biaxially stretched polypropylene film, or it is made of a propylene-based copolymer resin having a lower softening temperature. It may be a thing.
As a preferable copolymer resin, a main component is at least one resin selected from the group consisting of a propylene-ethylene random copolymer, a propylene-1-butene random copolymer, and a propylene-ethylene-1-butene random copolymer. The thing which has as follows and has easy heat-sealing property can be illustrated. The propylene-ethylene random copolymer is preferably a propylene-ethylene random copolymer having an ethylene content of 1 to 15 mol%, more preferably an ethylene content of 2 to 10 mol%. The propylene-1-butene random copolymer is preferably a propylene-1-butene random copolymer having a 1-butene content of 2 to 35 mol%, more preferably a 1-butene content of 5 to 25 mol%. It is done. The propylene-ethylene-1-butene random copolymer is preferably an ethylene content of 0.5 to 15 mol%, a 1-butene content of 0.5 to 35 mol%, more preferably an ethylene content of 1 to 1. A propylene-ethylene-1-butene random copolymer having 10 mol% and 1-butene content of 2 to 25 mol% can be mentioned.
[0014]
When the polypropylene resin layer of the laminated film is made of the same resin as the biaxially stretched polypropylene film, a thermocompression laminated film having excellent transparency and strength can be obtained. At this time, if the laminated film is a biaxially stretched film, this feature is further obtained.
On the other hand, if the polypropylene-based resin layer of the laminated film has easy heat sealing properties, a thermocompression laminated film having easy heat sealing properties can be obtained. At this time, if the laminated film is an unstretched film, this feature is further obtained.
Known materials such as stabilizers, antiblocking agents, lubricants, antistatic agents, and other resins may be appropriately added to the polypropylene resin layer.
[0015]
The mixed resin layer of the laminated film is a layer made of a mixed resin of a polypropylene random copolymer resin and an ethylene-1-butene random copolymer resin and / or poly-1-butene.
The polypropylene-based random copolymer resin is a random copolymer resin having propylene as a main component and at least one other α-olefin as a copolymer component, preferably propylene-ethylene random copolymer, propylene-1 The main component is at least one resin selected from the group consisting of a -butene random copolymer and a propylene-ethylene-1-butene random copolymer. The propylene-ethylene random copolymer is preferably a propylene-ethylene random copolymer having an ethylene content of 1 to 15 mol%, more preferably an ethylene content of 2 to 10 mol%. As the combination, a propylene-1-butene random copolymer having a 1-butene content of 1 to 35 mol%, more preferably a 1-butene content of 3 to 25 mol%, and propylene-ethylene-1- The butene random copolymer is preferably an ethylene content of 0.5 to 15 mol%, a 1-butene content of 1 to 35 mol%, more preferably an ethylene content of 1 to 10 mol%, and a 1-butene content of 2. ˜25 mol% of propylene-ethylene-1-butene random copolymer.
The ethylene-1-butene random copolymer resin is a resin having ethylene as a main component and 1-butene as a copolymer component, preferably having a 1-butene content of 1 to 15 mol%, more preferably 3 to 3. The resin is 12 mol%, more preferably 6-9 mol%.
[0016]
The mixing ratio of the mixture resin layer is preferably in the following range with respect to 100 parts by weight of the polypropylene random copolymer resin.
That is, when mixing ethylene-1-butene random copolymer resin, it is 10-60 weight part. If it is less than 10 parts by weight, the laminate strength with water-based ink tends to be weak. On the other hand, if it exceeds 60 parts by weight, the film slips and the processability during lamination tends to deteriorate.
When mixing poly 1-butene, it is 10-60 weight part. If it is less than 10 parts by weight, the laminate strength with water-based ink tends to be weak. On the other hand, if it exceeds 60 parts by weight, the film slips and the processability during lamination tends to deteriorate.
Moreover, when mixing ethylene-1-butene random copolymer resin and poly 1-butene, 0 to 60 parts by weight of ethylene 1-butene random copolymer resin and 60 to 0 parts by weight of poly 1-butene are used. is there.
Known materials such as stabilizers, antiblocking agents, lubricants, antistatic agents, and other resins may be appropriately added to the mixture resin layer.
The mixture resin layer needs to be subjected to corona discharge treatment in order to increase the laminate strength with the water-based ink. The treatment strength is preferably such that the wetting tension is 370 μN / cm or more.
[0017]
The thickness of the polypropylene resin layer is usually preferably 2 to 50 μm, and the thickness of the mixture resin layer is usually preferably 1 to 30 μm. The total thickness of the laminated film is usually preferably 15 to 60 μm.
[0018]
When the polypropylene-based resin layer of the laminated film is a resin layer having the above-mentioned easy heat-sealability, and a three-layer unstretched laminated film including a substantially homopolypropylene-based resin layer as an intermediate layer, there is an easy-to-heat-seal property, Moreover, a thermocompression laminated film having excellent transparency and stiffness can be obtained.
Here, the substantially homopolypropylene resin refers to a homopolypropylene resin or a propylene-ethylene copolymer resin having an ethylene content of 2 mol% or less, preferably 1 mol% or less.
In a three-layer film, the thickness of the polypropylene resin layer is usually 2 to 25 μm, the thickness of the intermediate layer is preferably 5 to 50 μm, and the thickness of the mixture resin layer is preferably 1 to 20 μm. Usually, 15-60 micrometers is preferable.
[0019]
The joining method of each layer of the two-layer or three-layer laminated film may be any known method, but from the viewpoint of productivity, the coextrusion method is preferred.
[0020]
Various methods can be considered as a method for continuously thermocompression laminating a biaxially stretched polypropylene film containing a printing layer made of water-based ink on the inner surface and a laminated film, but usually a heated nip roll is used. It is enough. For example, one of the nip rolls is preferably a metal roll heated to 90 to 180 ° C., more preferably 110 to 160 ° C., and the other is a rubber roll excellent in heat resistance and non-adhesiveness such as silicon rubber. When the non-printing surface of the biaxially stretched polypropylene film is brought into contact with each other and the linear pressure is preferably 50 N / cm or more, more preferably 150 N / cm or more and 600 N / cm or less, the film can be smoothly laminated.
The nip roll part used in Example 1 described later is shown in FIG.
[0021]
From the thermocompression laminate film thus obtained, a packaging bag such as a side seal bag, a three-side seal bag, a joint seal bag, and a gusset bag can be obtained by a conventional method.
In addition, the form of the bag by what is called an automatic packaging machine which packs a to-be-packaged object simultaneously while making a bag using the thermocompression bonding laminated film of this invention is also included by this invention.
[0022]
【Example】
Next, typical examples of the present invention will be described together with comparative examples.
[0023]
Evaluation of the adhesiveness between the biaxially stretched polypropylene film and the water-based ink is based on the following method. That is, after pasting a commercially available cellophane adhesive tape on the printed surface, it was peeled off by hand and ranked as follows.
○: No printed layer is taken on the cellophane adhesive tape. Δ: One part of the printed layer is taken on the cellophane adhesive tape. ×: The entire printed layer is taken on the cellophane adhesive tape.
The laminate strength between the biaxially stretched polypropylene film and the laminated film is measured by the following method. That is, the laminate film was cut to a width of 15 mm, set in a peeling tester (Peeling TESTER HEIDON-17 manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), and measured by a T-type peeling at a peeling speed of 20 cm / min.
[0025]
(Example 1)
Propylene-ethylene random copolymer to be the front and back layers (A) and (C) of a biaxially stretched polypropylene film (ethylene content: 0.47 mol%, MFR (230 ° C., 21.18 N): 1.45) A mixture of 100 parts by weight and 50 parts by weight of homopolypropylene (MFR (230 ° C., 21.18N): 5.5), and a homopolypropylene (MFR (MFR ( 230 ° C., 21.18 N): 2.3) were melt-kneaded in each of the extruders using three extruders, and T at 240 ° C. was in the order of (A) / (B) / (C). Fusion-laminated in a die and extruded, cooled with a cooling roll at 30 ° C., stretched 5 times in the machine direction at 130 ° C., stretched 10 times in the transverse direction at 165 ° C., and 3% in the transverse direction at 165 ° C. Annealed and relaxed while relaxing The wound.
The average thickness of the film was 2 μm for the (A) layer, 16 μm for the (B) layer, 2 μm for the (C) layer, and a total of 20 μm.
Next, flame treatment and corona discharge treatment under the following conditions were successively performed in this order as an easy adhesion treatment on one side of the film to obtain the desired easy adhesion biaxially stretched polypropylene film.

[0026]
Next, pattern printing by gravure printing was performed on one part of the easy-adhesion treated surface of the biaxially stretched polypropylene film using water-based ink (Aqua Ecole JW202 manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.).
When the adhesiveness between the obtained biaxially stretched polypropylene film and water-based ink was evaluated, it was good.
[0027]
(Example 2)
Propylene-ethylene random copolymer (ethylene content: 4.5 mol%, MFR (230 ° C., 21.18 N): 7.0) to be the polypropylene resin layer (D) of the laminated film, intermediate layer (E) Homopolypropylene (MFR (230 ° C., 21.18 N): 5.5) and propylene-ethylene random copolymer (ethylene content: 4.5 mol%, MFR ( 230 ° C., 21.18 N): 7.0) 100 parts by weight and ethylene-1-butene random copolymer resin (1-butene content: 7.5 mol%, MFR (190 ° C., 21.18 N): 7) 30 parts by weight of the mixture is melt-kneaded in each extruder using three extruders, and fusion-laminated in a T die at 230 ° C. in the order of (D) / (E) / (F) Extruded and cooled at 30 ° C Then, after the surface of the mixture resin layer was subjected to corona discharge treatment, it was wound up.
The average thickness of the film was 8 μm for the (D) layer, 15 μm for the (E) layer, 2 μm for the (F) layer, 25 μm in total, and the wetting tension on the surface of the mixture resin layer (F) was 420 μN / cm.
[0028]
(Example 3)
The biaxially stretched polypropylene film printed with the water-based ink obtained in Example 1 and the laminated film obtained in Example 2 are combined into a nip roll part (heated metal roll: roll diameter 400 mm, surface shown in FIG. Using a laminator having a temperature of 136 ° C., a silicone rubber roll: roll diameter of 300 mm, and a nip pressure of 300 N / cm), the biaxially stretched polypropylene film is in contact with the heated metal roll, and the printed surface and the corona discharge treated surface of the laminated film Were laminated at a speed of 120 m / min, α = 39 °, β = 39 ° to obtain a thermocompression laminated film. The film was then aged at 35 ° C. for 24 hours.
Table 1 shows the laminate strength between the laminated film and the water-based ink of the obtained film and the laminate strength between the laminated film and the plain portion (non-printed portion).
[0029]
(Comparative Example 1)
A biaxially stretched polypropylene film printed with water-based ink was obtained in the same manner as in Example 1 except that the biaxially stretched polypropylene film was not subjected to easy adhesion treatment.
It was x when the adhesiveness of the obtained biaxially stretched polypropylene film and water-based ink was evaluated.
[0030]
(Comparative Example 2)
A laminated film was obtained in the same manner as in Example 2 except that no corona discharge treatment was performed. Subsequently, the film and the biaxially stretched polypropylene film obtained in Example 1 were used in the same manner as in Example 3 to obtain a thermocompression-bonded laminate film.
The laminate strength of the laminated film and water-based ink of the obtained film was very weak and could not be put to practical use.
[0031]
(Comparative Example 3)
A laminated film was prepared in the same manner as in Example 2 except that the mixture layer consisted of only a propylene-ethylene random copolymer (ethylene content: 4.5 mol%, MFR (230 ° C., 21.18 N): 7.0). Obtained. Subsequently, the film and the biaxially stretched polypropylene film obtained in Example 1 were used in the same manner as in Example 3 to obtain a thermocompression-bonded laminate film.
The laminate strength of the laminated film and water-based ink of the obtained film was very weak and could not be put to practical use.
[0032]
Example 4
Example 1 except that 40 parts by weight of 1-butene ((MFR (190 ° C., 21.18 N): 4)) was mixed instead of 30 parts by weight of the ethylene-1-butene random copolymer resin in the mixture resin layer. Thus, a laminated film was obtained.
Subsequently, the film and the biaxially stretched polypropylene film obtained in Example 1 were used in the same manner as in Example 3 to obtain a thermocompression-bonded laminate film.
Table 1 shows the laminate strength between the laminated film and the water-based ink of the obtained film and the laminate strength between the laminated film and the plain portion (non-printed portion).
[0033]

[0034]
【The invention's effect】
Since this invention consists of the above structures, there exist the following effects.
[0035]
According to the present invention, a thermocompression laminate film using a water-based ink that could not be applied conventionally is obtained.
[0036]
Since the present invention employs a thermocompression laminate and water-based ink, no organic solvent is required. Therefore, the workplace and the atmosphere are not polluted.
Furthermore, when the packaging bag made of the thermocompression-bonded laminated film of the present invention is used for food packaging, it is extremely preferable from the viewpoint of food hygiene.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a nip roll portion of an embodiment of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Heated metal roll 2 Silicon rubber roll

Claims

A polypropylene-based random copolymer resin in which the entire surface or a part of a biaxially stretched polypropylene film imparted with easy adhesion to water-based ink is subjected to printing with water-based ink, and then the polypropylene-based resin layer and the surface thereof are subjected to corona discharge treatment; A heat characterized by continuously thermocompression laminating a corona discharge treated surface of a laminated film composed of an ethylene-1-butene random copolymer resin and / or a mixed resin layer of poly-1-butene and the printed surface. A method for producing a pressure-bonding laminate film.

The method for producing a thermocompression laminate film according to claim 1, wherein the polypropylene resin layer of the laminated film is a heat-sealable polypropylene resin layer.

The method for producing a thermocompression laminate film according to claim 2, wherein the laminate film is a three-layer unstretched laminate film including a substantially homopolypropylene resin layer as an intermediate layer.

The method for producing a thermocompression-bonded laminated film according to any one of claims 1 to 3, wherein the biaxially stretched polypropylene-based film is a film having at least two layers including a heat-sensitive adhesive resin layer.

The packaging bag which consists of a thermocompression-bonding laminated film obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-4.