(57)【要約】【課題】ドライラミネートの層間に生じる炭酸ガスの発生を抑制し、外観品質を向上させたドライラミネート積層体の提供を実現する。【解決手段】高いガスバリヤ性を有するフィルムシート同士を、（ａ）除湿手段を設けて雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持し、（ｂ）温熱手段を設けて接着剤（パン）および／または塗布ロールの温度を露点以上に保持し、（ｃ）ブロア手段を設けてフィルムシートの貼合面に温風を吹き付けて乾燥させること、のいずれか１以上の条件下で貼合してドライラミネート積層体を得る。さらに、接着剤のイソシアネート系硬化剤の配合比を下げて炭酸ガスの発生を防止するようにしてもよい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のフィルムシートをドライラミネートしてハイバリヤ性フィルムを得る方法において、（ａ）少なくとも前記フィルムシートを貼合する接着剤および／または接着剤の塗布ロール付近の雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持する工程、（ｂ）前記接着剤および／または当該接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に維持する工程、（ｃ）前記フィルムシートの貼合面に温風を吹き付け乾燥させる工程、のいずれか１以上の工程を含むことを特徴とするドライラミネート加工方法。
【請求項２】
第１および第２のフィルムシートをドライラミネートしてハイバリヤ性フィルムを製造する装置において、（ａ）少なくとも前記フィルムシートを貼合する接着剤および／または接着剤の塗布ロール付近の雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持する除湿手段、（ｂ）前記接着剤および／または接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に保持する温熱手段、（ｃ）前記フィルムシートの貼合面を乾燥させるための温風供給手段、のいずれか１以上の要素を備えることを特徴とするドライラミネート装置。
【請求項３】
単層あるいは多層でなる第１および第２のフィルムシートを、（ａ）雰囲気湿度４５％ＲＨ以下、（ｂ）前記接着剤および／または当該接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に保持すること、（ｃ）前記フィルムシートの接着側表面に温風を吹き付けて乾燥させる工程を含むこと、のいずれか１以上の条件下でドライラミネート加工して得られる積層体。
【請求項４】
請求項３に記載の積層体において、前記フィルムシートの一方が金属箔であることを特徴とする積層体。
【請求項５】
請求項３または４に記載の積層体において、前記接着剤は主剤とイソシアネート系の硬化剤を用いる二液硬化型接着剤であり、前記主剤に対する硬化剤の配合比が製造業者指定の５０乃至７５％であることを特徴とする積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２枚のフィルムシートをドライラミネートしてハイバリヤ性フィルムを得る方法、装置、およびこれにより得られた積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばレトルトなどの包装材料に用いられるドライラミネート積層体は、２枚のフィルムシートを、例えばウレタン系樹脂の主剤にイソシアネート系の硬化剤を添加した二液型接着剤で貼り合わせて製造される（例えば、特許文献１や特許文献２）。この場合、ドライラミネートを実施した後、接着材の反応および硬化を促進してフィルムシートの接着性を高めるために、通常３０℃〜４０℃の温度でエージング（熟成処理）が行われる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２７６５５４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３１３０６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のドライラミネート方法および装置では、フィルムシートを貼り合わせた後に接着剤の化学反応により有意の量の炭酸ガスが発生するという問題があった。貼合する２枚のフィルムシートの双方にガスバリヤ性の高いものを使用すると、発生した炭酸ガスが逃げることができず、層間に微細な気泡が溜まってしまう。この気泡により積層体の外観が白濁したものになり、著しく見栄えを損なってしまうという問題を生ずる。さらに、この炭酸ガスは化学反応が終わるまで経時とともに増加し、通常の温度でエージングを行うとますます膨張して問題を悪化させてしまう。また、層間に生じた気泡はフィルムシートの剥離やガスバリヤ性の低下の原因ともなることも判明している。
【０００５】
例えばレトルト食品等に用いられるドライラミネート積層体は出荷後に高温で加熱されることになるが、層間に生じている気泡が加熱されるとますます膨張してしまうため、ガスバリヤ性の高いフィルムシート同士を貼合した積層体では１００℃以上での加熱は困難であった。
【０００６】
この問題を回避するために、一般に、貼り合わせる２枚のフィルムシートの一方にガスバリヤ性を有するものを用い、他方にガスバリヤ性のないものを用いるようにして、ドライラミネートの際に発生する炭酸ガスがガスバリヤ性のない側から外部に排出されるようにしている。しかしながら、この方法では高いガスバリヤ性を備えるラミネートシートを得ることができないという課題が残ってしまう。
【０００７】
本願発明は上記のような問題に鑑みなされたものであり、バリヤ性フィルムシート同士のドライラミネートにおいて、ガスバリヤ性の高いフィルムシート同士をドライラミネートする場合でも白濁を抑えて外観品質を飛躍的に向上させた積層体、当該積層体を得る方法および装置を提供することを目的とする。また、この積層体は、通常の温度（３０℃〜４０℃）でのエージングが可能で、１００℃以上で加熱した場合でもハイバリヤ性を維持することができるという特徴も有する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願発明者が鋭意研究および実験を重ねた結果、炭酸ガスの発生は、フィルムシートに糊材を塗布する際に使用するフィルム、接着剤パン、及び塗布ロール付近の湿度が関係することが明らかになった。より具体的には、ドライラミネート加工においてイソシアネート系の硬化剤がフィルムシートに塗布される際に雰囲気中の水分を取り込んでしまい、これと徐々に反応することにより炭酸ガスが発生することが判明した。本願発明者はこの点に着目し、炭酸ガスの発生を抑えるために、フィルムシートとパンと塗布ロール付近の相対湿度を下げるとともに、糊材が水分を取り込まないような措置を講ずることに想到したのである。
【０００９】
上記課題を解決するために、本願に係るドライラミネート加工方法は、第１および第２のフィルムシートをドライラミネートしてハイバリヤ性フィルムを得る方法において、（ａ）少なくとも前記フィルムシートを貼合する接着剤および／または接着剤の塗布ロール付近の雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持する工程、（ｂ）前記接着剤および／または当該接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に維持する工程、（ｃ）前記フィルムシートの貼合面に温風を吹き付け乾燥させる工程、のいずれか１以上の工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
このように、（ａ）少なくとも前記接着剤および／または接着剤の塗布ロール付近の雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下にすること、（ｂ）接着剤および／または当該接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に維持すること、（ｃ）フィルムシートの貼合面に温風を吹き付け乾燥させることにより、糊材塗布時に水分が取り込まれるのを防止して、炭酸ガスの発生を抑えて良好な状態のハイバリヤ性フィルムを得ることができる。
【００１１】
一方、本願に係るドライラミネート装置は、第１および第２のフィルムシートをドライラミネートしてハイバリヤ性フィルムを製造する装置において、（ａ）少なくとも前記フィルムシートを貼合する接着剤および／または接着剤の塗布ロール付近の雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持する除湿手段、（ｂ）前記接着剤および／または接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に保持する温熱手段、（ｃ）前記フィルムシートの貼合面を乾燥させるための温風供給手段、のいずれか１以上の要素を備えることを特徴とする。
【００１２】
このように、相対湿度を４５％ＲＨ以下に維持する除湿手段、接着剤のパンおよび塗布ロールを露点以上に維持する温熱手段、フィルムシートの貼合面を乾燥させる温風供給手段（ブロア手段）をラミネート装置に設けることにより、炭酸ガスの発生を抑止して耐久性や外観品質その他の性能を向上させたハイバリヤ性フィルムの製造装置を得ることが可能となる。
【００１３】
本願発明はさらに上記の方法または装置により得られるドライラミネート積層体に関し、この積層体は、単層あるいは多層でなる第１および第２のフィルムシートを、（ａ）雰囲気湿度４５％ＲＨ以下、（ｂ）前記接着剤および／または当該接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に保持すること、（ｃ）前記フィルムシートの接着側表面に温風を吹き付けて乾燥させる工程を含むこと、のいずれか１以上の条件下でドライラミネート加工して得られることを特徴とする。
【００１４】
これらの条件下でドライラミネートを行って得られるハイバリヤ性フィルムは炭酸ガスの発生が少ないため白濁が抑えられ、透明度が高く外観品質が良好である。また、この積層体は高いバリヤ性を長期に亘って安定的に保つことができ、１００℃以上の加熱を行っても層間剥離やバリヤ性劣化が少なく、優れた保香性を有するので、例えば食品のレトルト包装などに好適に用いることができる。
【００１５】
ある実施例では、例えば双方が酸素透過率１０ｍｌ２・ｄ・Ｍｐａ／２０℃，９０％ＲＨよりガスバリヤ性の低いフィルムシート同士を貼り合わせることにより、０乃至３ｍｌ２・ｄ。Ｍｐａ／２０℃，９０％ＲＨのハイバリヤ性フィルムを得ることができる。別の実施例では、前記フィルムシートの一方が金属箔であってもよい。例えばアルミ箔等の金属箔とのドライラミネートにより、遮光性およびガスバリヤ性の高いラミネートフィルムを得ることができる。
【００１６】
また、前記接着剤は主剤とイソシアネート系の硬化剤を用いる二液硬化型接着剤であり、前記主剤に対する硬化剤の配合比が製造業者指定の５０乃至７５％であることことが望ましい。イソシアネート系硬化剤が水分と反応することによりガスが発生するため、硬化剤の配合比を下げることにより、炭酸ガスの発生を好適に抑制することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下に詳細に説明する。図１は、本発明に係るラミネート加工装置全体を示す簡略図である。図１に示すように、ドライラミネート加工は、第１のフィルムシート１を繰り出して接着剤３を転写し、転写した接着剤を乾燥部４で乾燥させてから、この第１のフィルムシート１と第２のフィルムシート２をピンチロール５にて貼り合わせて行われる。
【００１８】
接着剤３は、イソシアネート系の硬化剤を主剤に添加して使用する二液硬化型接着剤であり、これを４５〜５５％程度の割合で溶剤に溶かしたものが用いられる。主剤としてはポリエステル、ポリエーテル、若しくはポリエステルまたはポリエーテルのウレタン系化合物が挙げられる。イソシアネート系硬化剤とは、分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物であり、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、トリデンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられ、さらにこれらを２量体、３量体としてイソシアネート基を増やしたものであってもよい。
【００１９】
この接着剤３は、化学メーカが一般に提供する製品を用いることができるが、本発明の実施例では、主剤に対する硬化剤の配合比をメーカが指定する数値の５０乃至７５％、好ましくは約６５％に抑えている。例えば、メーカが指定する主剤と硬化剤の配合比が１００：１２である場合、本発明では１００：６乃至１００：９とし、好適には１００：８程度として使用する。また、メーカの指定が１００：３０である場合、使用する主剤と硬化剤の配合比は１００：１５乃至１００：２３とする。配合量がこれ以下ではフィルムシートの接着性の低減が認められ、これ以上となると有意な量の炭酸ガスが発生して好ましくない。接着剤３はパン６に収容されており、塗布ロール７（グラビアロール）により第１のフィルムシート１に転写される。
【００２０】
本発明のドライラミネート装置には、作業空間を外部から遮断するカバー手段８と、当該カバー手段８内部の湿度を４５％ＲＨ以下、より好ましくは４０％ＲＨ以下に維持する除湿手段９が設けられている。カバー手段８は作業要素の占める空間の大きさに応じて形成されたケースのようなものであってもよいし、建造物の壁面や床などで構成される部屋としての存在でもよい。除湿手段９は湿度センサを有し（図示せず）、フィードバック制御を行ってカバー手段８内の雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持する。この除湿手段９は従来のエアコンディショナーの機能を転用することができ、これ以上の詳細な説明は省略する。なお、図１においてカバー手段８はすべての作業要素を覆う構成としているが、少なくともパン６と塗布ロール７付近の雰囲気湿度を制御できる構成であれば、その大きさや形状は図１に示す例に限るものではない。したがって、他の実施例では、パン６と塗布ロール７の部分を覆う筐体として実現することができる。
【００２１】
また、本発明のドライラミネート装置は、接着剤３を収容するパン６および／または塗布ロール７を露点以上に維持する温熱手段１０を備えている。この温熱手段１０は、例えば、塗布ロール７の内部に配置された電熱線として、および／または、パン６を載置する自動温度調節機能付のセラミックヒータとして実現することができる。
【００２２】
さらに、本発明のドライラミネート装置は、フィルムシート１、２に温風を吹き付けて表面を乾燥させるブロア手段１１、１２を備えている。このブロア手段１１、１２は、フィルムシートの繰出しロール１３、１４の直後に設けられており、フィルムシート１、２を繰り出した後にその貼合面の水分を飛ばすとともにフィルムシート自体を暖める作用を有する。なお、図１に示す例では各フィルムシート用に２台のブロア手段１１、１２を設けているが、いずれか一方のみであっても炭酸ガスの発生を低減させることができる。
【００２３】
このように、本発明のドライラミネート装置および方法では、（ａ）除湿手段９を設けて雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持し、（ｂ）温熱手段１０を設けて接着剤３（パン６）および／または塗布ロール７の温度を露点以上に保持し、さらに、（ｃ）ブロア手段１１、１２を設けてフィルムシートの貼合面に温風を吹き付けて乾燥させる工程を備える。このように、徹底して接着剤３が水分を取り込まないような措置を講ずることにより、水分がイソシアネート系化合物と反応して生ずる炭酸ガスの発生が抑止される。したがって、有意のガスバリヤ性を有するフィルムシート同士を貼り合わせる場合でも層間に炭酸ガスの気泡が生じることがなく、白濁を抑えて外観品質を飛躍的に向上させたドライラミネート積層体を製造することができる。また、この積層体はガスバリヤ性に優れ、３０℃〜４０℃でのエージングを行うことができ、さらに１００℃以上の加熱にも性能を劣化させることなく使用に耐えられるという高機能を有する。
【００２４】
【実施例】
以下に、本発明のドライラミネート加工方法および装置を用いて製造した積層体についての性能試験の結果を記載する。
【００２５】
実施例に使用したフィルムシートは以下の通りである。
１．「ＭＯＳ−ＴＲ」（商標名）：ＰＥＴ１２μＳｉＯｘ蒸着、製造販売元：尾池産業株式会社
２．「ＭＯＳ−ＴＢ」（商標名）：ＰＥＴ１２μＳｉＯｘ蒸着、製造販売元：尾池産業株式会社
３．「ＭＯＳ−ＴＯ」（商標名）：ＰＥＴ１２μＳｉＯｘ蒸着、製造販売元：尾池産業株式会社
４．「バリラックスＨＧ」（商標名）：ＰＥＴＡｌＯ３蒸着、製造販売元：東洋メタライジング株式会社
５．「テックバリヤＰ２」（商標名）：ＰＥＴ１２μＳｉＯｘ蒸着、製造販売元：三菱化学株式会社
６．「ＶＳ１０」（商標名）：ＰＥＴ１２μ超バリヤ、製造販売元：ダイセル化学工業株式会社
７．アルミ箔７μ
【００２６】
実施例に使用した接着剤は以下の通りである。
１．東洋モートン株式会社製、主剤：ＡＤ９８０Ａ、硬化剤：ＡＤ９８０Ｂ、指定配合比１００：１２
２．武田薬品工業株式会社製タケラック（商標名）、主剤：Ａ−３８５、硬化剤：Ａ−１０
【００２７】
【表１】
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【００２８】
【表２】
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【００２９】
【表３】
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【００３０】
【表４】
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【００３１】
表１のデータは、本発明によるドライラミネート積層体が従来に比して飛躍的に高い外観品質を有することを示している。また、表２のデータは、酸素ガスバリヤ性の高いフィルム同士を貼合した本発明によるドライラミネート積層体は、飛躍的に高度なガスバリヤ性を実現しうることを実証している。また、表３に示すように、１００℃以上での長時間の加熱によりガスバリヤ性の劣化が認められるが、なお高いバリヤ性を維持しており、実用上の使用可能範囲に劣化は収まっている。また、表４のデータは、本発明による積層体が高い保香性を有することを示す。なお、香気透過実験でオレンジエッセンスを用いたのは、オレンジエッセンスがどの素材のフィルムにも平均して高い香気透過性を有するからである。本発明の積層体には、外観上に視認できる気泡は認められず、また、印刷にも目立つ支障は生じない。
【００３２】
以上に本発明の実施例について詳細に説明したが、実際には（ａ）雰囲気湿度４５％ＲＨ以下、（ｂ）接着剤および／または当該接着剤の塗布ロールの温度を露点以上に保持すること、（ｃ）前記フィルムシートの接着側表面に温風を吹き付けて乾燥させる工程を含むこと、のいずれか１以上の要素があれば従来に比して炭酸ガスの発生を抑えることができる。したがって、本発明は上記要素のすべてを常に備える必要はなく、いずれか１以上の要素を有する装置または方法として実現することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上に詳細に説明したように、本発明によれば、（ａ）除湿手段を設けて雰囲気湿度を４５％ＲＨ以下に維持し、（ｂ）温熱手段を設けて接着剤（パン）および／または塗布ロールの温度を露点以上に保持し、さらに、（ｃ）ブロア手段を設けてフィルムシートの貼合面に温風を吹き付けて乾燥させてドライラミネート加工を行うことにより、ガスバリヤ性を有するフィルムシート同士を貼り合わせる場合でも層間に炭酸ガスの気泡が生じることがなく、外観品質を飛躍的に向上させたドライラミネート積層体を得ることができる。また、このドライラミネート積層体は、高い酸素ガスバリヤ性能を有し、３０℃〜４０℃でのエージングを行うことができ、さらに１００℃以上の加熱にも性能をさほど劣化させることなく耐えられるという高機能を有する。したがって、例えば食品のレトルトパウチなど高度なガスバリヤ性を必要とする用途に用いる包装材その他の工業部品の分野に有効に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドライラミネート装置の全体像を示す概略図である。
【符号の説明】
１      第１のフィルムシート
２      第２のフィルムシート
３      接着剤
４      乾燥部
５      ピンチロール
６      パン
７      塗布ロール
８      カバー手段
９      除湿手段
１０    温熱手段
１１、１２    ブロア手段
１３、１４    繰出しロール
【図１】
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