JPH01222920A - 共押出ラミネート物の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、共押出ラミネート物の製造方法に関し、特に
表面光沢、耐ブロッキング性、耐熱性および耐カール性
に優れた共押出ラミネート加工紙を製造するのに適した
共押出ラミネート物の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、板紙、上質紙、クラフト紙などの紙基材に耐水性
、防湿性、塗工性、美粧性を付与する方法として、アー
トコート、ビニルコート、高圧法低密度ポリエチレンラ
ミネートなどの表面改質方法が用いられてきた。これら
のなかでも、紙基材の表面に高圧法低密度ポリエチレン
の薄膜を形成したポリエチレンラミネート加工紙はその
優れた表面物性と生産性を有することから、包装用カー
トン、シリコン塗工剥離紙、耐水段ボール用ライナーな
ど種々の加工紙分野で多量に使用されている。

しかしながら、従来の高圧法低密度ポリエチレンを用い
たポリエチレ・ンラミネート加工紙では、包装用カート
ンや耐水段ボールの美粧性付与のための表面光沢、包装
用カートンの印刷・打ち抜き工程へのカット板供給時の
耐ブロッキング性、包装用カートンのプレスニスコート
や剥離紙のシリコン塗工時の耐熱性および剥離紙の耐カ
ール性が不充分である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、前記従来の高圧法低密度ポリエチレン
ラミネート物、特に高圧法低密度ポリエチレンラミネー
ト加工紙の欠点を克服し、表面光沢、耐ブロッキング性
、耐熱性および耐カール性に優れた共押出ラミネート物
の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段］ 本発明によって、上記目的を達成し得る共押出ラミネー
ト物の製造方法が提供される。

すなわち、本発明は、基材の少な（とも片面に、密度が
０．９４０〜Ｑ、９７０　ｔ／ｃａ、ハイロードメルト
フローレート／メルトフローレートが２０〜４０の高密
度ポリエチレンと密度が０．９１０〜０．９３５　ｇ／
ｃｒＡ、スウェル比が５０％以上の低密度ポリエチレン
とを、高密度ポリエチレンからなる層の膜厚の割合が上
記両樹脂の総計膜厚の１０〜５０％であり、かつ低密度
ポリエチレンからなる層を基材との接着面として溶融共
押出ラミネートすることを特徴とする共押出ラミネート
物の製造方法に関する。

以下、本発明の共押出ラミネート物の製造方法について
説明する。

（Ａ）基材 本発明における基材としては、板紙、上質紙、クラフト
紙などの紙以外に、セロファン、ポリアミド、ポリエス
テル、ポリエチレンなどのフィルム、織布、不織布、木
材、アルミニウム、鉄などの金属箔または金属板等が用
いられる。

（Ｂ）　　高密度ポリエチレン 本発明において用いられる高密度ポリエチレンの密度は
、０．９４０〜０．９７０　ｇ／ｃ＋ａであり、とりわ
け０．９４５〜０．９１３５　ｇ／ｃａが好適である。

密度が０．９４０　ｇ／ｃ＋Ｍ未満の高密度ポリエチレ
ンでは、得られる共押出ラミネート物の耐熱性、耐ブロ
ッキング性が不充分であるので好ましくない。また、密
度が０．９７０ｇ／ｃＩａを越える高密度ポリエチレン
は、製造が困難である。

次に、本発明において用いる高密度ポリエチレンのメル
トフローレー）　（ＪＩＳ　Ｋ　７２１０にしたがい、
１９０℃、２．１８ｋｇ荷重で測定、以下ＭＦＲという
）は通常２〜３０ｇ／１０分であり、特に３〜２５　ｇ
　／　１０分のものが好適である。ＭＦＲが２ｇ／１０
分未満の場合は、溶融粘度が高く、押出成形性が悪くな
る。また、ＭＦＲが３０ｆ／１０分を越える場合は、溶
融膜のネックイン〔押出ラミネートにおいて、Ｔダイか
ら出た溶融膜の幅が基材と接するまでの空間で狭くなる
現象をいい、（Ｔダイ出口での溶融膜の幅と基材上にラ
ミネートされたラミネート膜の幅との差）で示す〕が大
きく、品質の良好な共押出ラミネート物の製造が難しく
なる。

さらに高密度ポリエチレンのハイロードメルトフローレ
ート（ＪＩＳ　Ｋ　７２１Ｇにしたがい、１９０℃、２
１．８ｋｇ荷重で測定、以下ＨＬＭＦＲという）／ＭＦ
Ｒが２０〜４０であり、とりわけ２５〜３５のものが好
適である。ＨＬＭＦＲ／ＭＦＲが２０未満の高密度ポリ
エチレンは、製造が困難である。また、ＨＬＭＦＲ／Ｍ
ＦＲが４０を越える高密度ポリエチレンでは、得られる
共押出ラミネート物の表面光沢、透明性を向上させるこ
とが難しくなる。

この高密度ポリエチレンには、一般に使用されている酸
素、熱および紫外線に対する安定剤、滑剤、加工性改良
剤、充填剤のほか、透明化剤、スリップ剤、ブロッキン
グ防止剤、帯電防止剤のごとき添加剤を本発明に係る共
押出ラミネート物の特性を本質的に変えない範囲内で配
合してもよい。

（Ｃ）　　低密度ポリエチレン 本発明に用いられる低密度ポリエチレンは、長鎖分岐を
有する低密度ポリエチレンであり、密度は０．９１０〜
０．９３５　、　／ｃ＋ａ、とりわけ０．９１５〜０．
９３０　ｇ／−のものが好適である。密度が０．９１０
ｔｒ／ｃＩａ未満の低密度ポリエチレンおよび密度が０
．９３５ｇ／ｃＩＡを越える低密度ポリエチレンは、製
造が困難である。

次に、低密度ポリエチレンのＭＦＲは、通常２〜ｌＯｇ
／１０分であり、とりわけ３〜９ｇ／１０分のものが好
適である。ＶＦＲが２ｇ／１０分未満の場合は、溶融膜
の延展性が低下する。一方、ＭＦＲがｌＯｇ／１０分を
越える場合は、溶融膜のネックインが大きく、品質の良
好な共押出ラミネート物の製造が難しくなる。

さらに、低密度ポリエチレンのスウェル比（ＭＦＲ測定
サンプルの先端１２．５ｍ１１の直径Ｃ１１）とＭＦＨ
の測定オリフィスの内径（ｍ）とから（Ｎ−ｍ）／ｍと
して求められる百分率を示す。

以下ＳＲという〕が５０％以上であり、とりわけ５３％
以上のものが好適である。ＳＲが５０％未満の場合は、
溶融膜のネックインが大きく、品質の良好な共押出ラミ
ネート物の製造が難しくなる。

この低密度ポリエチレンには、必要に応じて酸素、熱お
よび紫外線に対する安定剤、滑剤、加工性改良剤、充填
剤などを、本発明に係る共押出ラミネート物の特性を本
質的に変えない範囲内で配合してもよい。

（Ｄ）　　共押出ラミネート物の製造 基材の少なくとも片面に、高密度ポリエチレンと低密度
ポリエチレンとを溶融共押出ラミネートするには、−膜
内な共押出機およびラミネーターが使用できる。

本発明の共押出ラミネート物を製造する代表的な方法と
しては、たとえば５０〜３００　ｍ／分で供給される基
材の少なくとも片面に、２種２層共押出ラミネート成形
機を用いて、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレン
とを低密度ポリエチレンからなる層が基材の表面と接合
するように溶融共押出し、クーリングロールとプレッシ
ャーロールとの間で圧着接合し、ロール状に巻取る方法
があげられる。

共押出ラミネート物の製造装置として、前記−膜内に用
いられる２種２層共押出ラミネート成形機を用いた場合
、高密度ポリエチレンからなる層と低密度ポリエチレン
からなる層の接合方法は、ダイ前、ダイ内、ダイ外のい
ずれの方法を用いることもできるが、とりわけダイ前接
合方法が共押出ラミネート物の製造および共押出ラミネ
ート装置の価格面からも好適である。

２層ラミネート溶融膜の温度は、ダイ直下において２３
０〜３３０℃であり、とりわけ２５０〜３２０℃が好ま
しい。２層ラミネート溶融膜の温度が２３０℃未満では
、溶融膜の延展性が不良となり、２層ラミネート溶融膜
の製造が難しくなるだけでなく、基材と２層ラミネート
溶融膜の低密度ポリエチレン層の接着強度が低下する。

また、２層ラミネート溶融膜の温度が３３０℃を越える
と溶融膜のネックインが大きくなるとともに、２層ラミ
ネート溶融膜の安定性が悪くなり、共押出ラミネート物
の製造が困難となる。

本発明では、２層ラミネート溶融膜の高密度ポリエチレ
ン層と低密度ポリエチレン層の各々の溶融膜の温度は同
一である必要はなく、積極的に温度差をつけてもかまわ
ない。すなわち、低密度ポリエチレン層と基材との接着
強度を高めるために、低密度ポリエチレン層を高密度ポ
リエチレン層より高く、あるいは溶融膜のネックインを
大きくする高密度ポリエチレン層を低密度ポリエチレン
層より低くする等の方法を必要に応じて取ってもよい。

さらに、本発明においては、ダイから吐出された２層ラ
ミネート溶融膜が基材と接するまでのエアーギャップ間
において、２層ラミネート溶融膜の低密度ポリエチレン
層表面にオゾンガスを吹付けて、低密度ポリニレチン層
と基材との接着強度を増大させる方法、基材の低密度ポ
リエチレン層との接着表面に、アンカーコート処理、コ
ロナ放電処理、フレーム処理などの前処理を施し、基材
と低密度ポリエチレン層との接着強度を増大させる方法
などの方法を必要に応じて取ってもよい。

本発明においては、２層ラミネート溶融膜は、基材の片
面のみでなく、両面に接合させてもよい。

２層ラミネート溶融膜の低密度ポリエチレン層と基材と
の接合には、高圧法低密度ポリエチレンでは通常ロール
離れが悪くて使用することのできない鏡面ロールをクー
リングロールとして使用して行なわれる。これによって
、高密度ポリエチレン層の表面光沢が良好な共押出ラミ
ネート物が得られる。

本発明の方法によって得られる共押出ラミネート物中の
２層ラミネート膜の膜厚は、通常０．００５〜０．０５
０虜であり、とりわけｏ、ｏｔｏ〜０．０４０μｓが好
適である。膜厚が０．００５ｔ１ｎ未満では溶融膜の延
展性が難しくなるばかりではなく、共押出ラミネート物
の平滑性、耐ピンホール性が悪くなるので好ましくない
。また、膜厚が０．０５（ｌｃａｅを越えると、使用す
る基材の厚みによっても異なるが、共押出ラミネート物
のカールが大きくなるばかりでなく、経済性が低下し好
ましくない。

２層ラミネート膜中に占める高密度ポリエチレン層の膜
厚割合は１０〜５０％であり、とりわけ１０〜３０％が
好適である。高密度ポリエチレン層の膜厚割合が１０％
未満の場合は、均一な膜厚の高密度ポリエチレン層を持
つ２層ラミネート膜を得ることが難しくなる。また、高
密度ポリエチレン層の膜厚割合が５０％を越える場合は
、溶融膜のネックインが大きく、品質の良好な共押出ラ
ミネート物の製造が難しくなるばかりでなく、使用する
基材の厚みによっても異なるが、共押出ラミネート物の
カールが大きくなり好ましくない。

第１図および第２図は、本発明の製造方法によって得ら
れる共押出ラミネート物の拡大断面図であり、１は高密
度ポリエチレン、２は低密度ポリエチレン、３は基材を
示す。

［作　　用〕 本発明の共押出ラミネート物の製造方法によれば、高密
度ポリエチレンを表面層とし、低密度ポリエチレンを基
材と接着する支持層として限定された層構成で共押出ラ
ミネートするため、従来の高圧法低密度ポリエチレンと
同様の加工性で、高密度ポリエチレンと同等の表面物性
を備えた２層ラミネート膜を基材の少なくとも片面に有
する共押出ラミネート物を得ることができる。

［実　施　例コ 以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに詳細
に説明する。

なお、実施例および比較例中の表面光沢、耐ブロッキン
グ性、耐熱性、耐カール性およびネックインは、下記の
要領で測定し、評価した。

（１）表面光沢 ＪＩＳ　Ｚ　８７４１にしたがい、入射角度６０度で測
定した。数値はラミネート方向と入・反射光面が平行な
ものを示す。包装用カートンや耐水段ボールなどの美粧
性向上のためには、表面光沢が１００％以上であること
が好ましい。

（２）耐ブロッキング性 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｚ　　１５１４１．：したがい、　１０
０’ｃおヨヒ１２０　”Ｃ１４ｋｇ荷重で５時間調整後
の共押出ラミネート物のポリエチレン表面同士のブロッ
キング状態を観察した。

Ｏ・・・ブロッキングの発生がほとんどなく、ポリエチ
レン表面に傷がない。

△・・・ブロッキングが若干発生し、ポリエチレン表面
に若干の傷が残る。

×・・・ブロッキングが発生し、ポリエチレン表面に著
しい傷が残る。

ΔおよびＸの状態では、包装用カートンの印刷や打ち抜
き工程へのカット板のミスフィー・ド（ブロッキング発
生による２枚給紙）の危険性が有ると同時に、ポリエチ
レン表面に残った傷はカートンの商品価値を損なうこと
から不適当である。

０状態であることが必要である。

（３）耐熱性 ＡＳＴＭ　　Ｄ８４１７−７５にしたがい、ＤＳＣ−Ｉ
Ｉ（パーキンエルマー社製）を用い窒素雰囲気下、１０
ｄｅｇ　／分の昇温速度で、１０ｍｇ程度に打ち抜いた
ポリエチレンラミネート膜の吸熱ピークを測定した。表
に示した温度は吸熱ピークのピーク頂点温度値（以下融
点という）の中で最も高いものである。包装用カートン
のプレスニスコートや剥離紙のシリコン塗工工程での安
定した耐熱性を保持するためには、表面層のポリエチレ
ンの融点が１２５℃以上であることが好ましい。

（４）耐カール性 共押出ラミネート物から直径９０＋ｓｍの円形サンプル
を打ち抜き、２３℃６５％ＲＨで２４時間放置し、床面
からの円形サンプルエツジの浮き高さ（そり）あるいは
巻き込み回数（カール回数）を測定した。

○・・・浮き高さが３０ｍｍ以下のもの。

Δ・・・浮き高さが８０謁を越え、巻き込み回数が１回
未満のもの。

Ｘ・・・巻き込み回数が１回以上のもの。

△およびＸの測定結果では、剥離紙に用いられる一般的
な紙基材（秤、１１００ｇ／ｒｒ？未満の上質紙やクラ
フト紙など）を使用した共押出ラミネート加工紙のカー
ルがはげしく、各工程での取り扱いに支障を来すだけで
なく、シリコン塗工液の乾燥および硬化風胴内で紙づま
り等を起こし災害発生をも起こしかねない。Ｏの７ｆｌ
ｊ定結果であることが必要である。

（５）ネックイン 共押出ラミネート物のネックインと品質を観察した。

○・・・ネックインが４５關以下であり、両端部付近で
の厚みの偏りも少なくて品質の良好なもの。

Δ・・・ネックインが５５ＩＩ１１以下であり、両端部
付近での厚みの偏りが大きくて品質の悪いもの。

×・・・ネックインが５５ａｎを越え、両端部付近での
厚みの偏りが著しくて品質の悪いもの。

Δおよび×の観察結果では、共押出ラミネート物の製品
幅が狭くなりすぎるだけでなく、巻取り張力が幅方向で
不均一になるため、共押出ラミネート物のたるみや破壊
が発生する危険性がある。

またたるみや破壊を回避するため、厚みの偏りがある部
分をトリミング（切除）することも可能であるがロスが
大きく不経済となり、不適当である。

０の観察結果であることが好ましい。

実施例　１ ９０ｍ　／分の速度で供給されるコロナ放電処理を施し
た上質紙（坪量５８ｇ／ｒｒ？）の片面に、密度が０．
９６０ｇ　／ｃａｔ、　Ｖ　Ｆ　Ｒが２０ｇ／１０分お
よびＨＬＭＦＲ／ＭＦＲが３０の高密度ポリエチレンと
密度が０．９１７ｇ／−１ＭＦＲが７．／１０分および
ＳＲが５８％の低密度ポリエチレンとを、それぞれ口径
８５ｍｍ　（Ｌ　／　Ｄ　−２８）および口径９０ｍｍ
（Ｌ／Ｄ−２９）の押出機で溶融混練し、Ｔダイの手前
で接合させた後、ストレートマニホールドを有するＴダ
イに導き、リップギャップが０．８ｍｍでインナーデイ
ツケルにより幅を７５０＋ｕｌこしたダイスリットから
、２層ラミネート溶融膜の低密度ポリエチレン層が上記
上質紙の片面に接するように共押出し、鏡面ロール（ク
ーリングロール）とプレッシャーロールの間で圧着接合
して、高密度ポリエチレン／低密度ポリエチレン／上質
紙からなる共押出ラミネート加工紙を得た。なお、２層
ラミネート溶融膜の温度は、ダイリップ直下で３１５℃
であった。

得られた共押出ラミネート加工紙の評価結果を第１表に
示した。

実施例　２ ラミネート膜の高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレ
ンの膜厚割合を第１表に示したように変えた以外は、実
施例１と同様にして共押出ラミネート加工紙を得た。

得られた共押出ラミネート加工紙の評価結果を第１表に
示した。

実施例　３ ラミネート膜厚、ラミネート膜の高密度ポリエチレンと
低密度ポリエチレンの膜厚割合を第１表に示したように
変えた以外は、実施例１と同様にしそ共押出ラミネート
加工紙を得た。

得られた共押出ラミネート加工紙の評価結果を第１表に
示した。

比較例　１ 実施例１において、低密度ポリエチレンのみを実施例１
の押出条件に準じて上質紙の片面に押出ラミネートした
ところ、鏡面ロールへの巻き付きが激しく、連続加工が
困難であった。

得られたラミネート加工紙の評価結果を第１表に示した
。

比較例　２ ラミネート膜の高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレ
ンとの膜厚割合を第１表に示したように変えた以外は、
実施例１と同じ押出条件で共押出ラミネート加工紙を得
た。

得られた共押出ラミネート加工紙の評価結果を第１表に
示した。

比較例　３ 実施例１において用いた高密度ポリエチレンの代りに、
密度が０．９４４ｇ／（ｄ、ＭＦＲが２ｇ／１０分およ
びＨＬＭＦＲ／ＭＦＲがδ輪密度ポリエチレンを使用し
た以外は、実施例１と同様にして共押出ラミネート加工
紙を得た。

得られた共押出ラミネート加工紙の評価結果を第１表に
示した。

比較例　４ 実施例１において用いた高密度ポリエチレンの代りに、
密度が０．９３８　ｇ　／　ａＲ，Ｍ　Ｆ　ＲがＩＯＫ
／１０分およびＨＬＭＦＲ／ＭＦＲが３８の高密度ポリ
エチレンを使用した以外は、実施例１と同様にして共押
出ラミネート加工紙を得た。

得られた共押出ラミネート加工紙の評価結果を第１表に
示した。

比較例　５ 実施例１において用いた低密度ポリエチレンの代りに、
密度が０．９２４ｇ／ｃｆｆｌ、ＭＦＲが７ｇ／１０分
およびＳＲが４０％の低密度ポリエチレンを使用した以
外は、実施例１と同様にして共押出ラミネート加工紙を
得た。

得られた共押出ラミネート加工紙の評価結果を第１表に
示した。

実施例　４ 実施例１で得られた片面共押出ラミネート加工紙を使用
し、その一方の上質紙面に実施例１と同様にして高密度
ポリエチレンと低密度ポリエチレンとを共押出し、高密
度ポリエチレン／低密度ポリエチレン／上質紙／低密度
ポリエチレン／高密度ポリエチレンからなる両面共押出
ラミネート加工紙を得た。

得られた両面共押出ラミネート加工紙は、耐カール性が
さらによくなったこと以外は実施例１と同様の評価結果
を得た。

［発明の効果］ 本発明の共押出ラミネート物の製造方法によれば、表面
光沢、耐ブロッキング性、耐熱性および耐カール性に優
れ、ネックインが小さく品質良好な共押出ラミネート物
が得られるので、包装用カートン、シリコン塗工剥離紙
および耐水段ボール用ライナーなどとして使用するのに
適したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明によって得られる共押出
ラミネート物の拡大断面図である。 １・・・高密度ポリエチレン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基材の少なくとも片面に、密度が０．９４０〜０．９７
   ０ｇ／ｃｍ＾３、ハイロードメルトフローレート／メル
   トフローレートが２０〜４０の高密度ポリエチレンと密
   度が０．９１０〜０．９３５ｇ／ｃｍ＾３、スウェル比
   が５０％以上の低密度ポリエチレンとを、高密度ポリエ
   チレンからなる層の膜厚の割合が上記両樹脂の総計膜厚
   の１０〜５０％であり、かつ低密度ポリエチレンからな
   る層を基材との接着面として溶融共押出ラミネートする
   ことを特徴とする共押出ラミネート物の製造方法。