(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に対して角度を有する断面の１つにおいて２種以上の樹脂がＶ字状に積層されていることを特徴とする傾斜積層体。
【請求項２】
請求項１の傾斜積層体の少なくとも片面に接合層が配されてなる傾斜積層体。
【請求項３】
傾斜積層体の少なくとも１層が感圧接着性樹脂からなる請求項１または２記載の傾斜積層体。
【請求項４】
傾斜積層体の少なくとも１層が導電性を有する樹脂からなる請求項１または２記載の傾斜積層体。
【請求項５】
傾斜積層体の少なくとも１層が防曇性を有する樹脂からなる請求項１または２記載の傾斜積層体。
【請求項６】
傾斜積層体の少なくとも１層がガス透過性を有する樹脂からなる請求項１または２記載の傾斜積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂積層体に関する。特に感圧接着性、導電性、防曇性、ガス透過性などに有用な傾斜積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積層体は単独の樹脂では得られない特性を付与するために複数の樹脂を複合してフィルムやシートなどの積層体を製造することが広くおこなわれており、そのほとんどは複数の樹脂を厚み方向に平行積層する形態である。それら積層体は複数の樹脂の中間的な特性を性質を得るために多用されているが、厚みに対して直角方向に広がりをもった層の積層であり、厚み断面方向に対して樹脂がシート、フィルムの表裏を貫通していない形態で積層されているため十分機能が生かされていないことが多いものであった。
【０００３】
その改良のために検討された、たとえば特開平８−９０７００号公報には一方向斜線形状で積層されたフィルムやシートなどが開示され、傾斜積層によって接着性、導電性、防曇性、ガス透過性、機械的性質などの改良が計れることが知られている。
しかしながら上記の一方向傾斜積層技術は、引裂き強度や曲げ強度が弱かったり、断面対称配置がとれないので性能の優れた積層体が得られないなどの問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のこのような問題を解決した、感圧接着性、導電性、防曇性、ガス透過性などの幾多の特性に優れる傾斜積層体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
１）  表面に対して角度を有する断面の１つにおいて２種以上の樹脂がＶ字状に積層されていることを特徴とする傾斜積層体。
２）  上記１）の傾斜積層体の少なくとも片面に接合層が配されてなる傾斜積層体。
３）  傾斜積層体の少なくとも１層が感圧接着性樹脂からなる上記１）または２）記載の傾斜積層体。
４）  傾斜積層体の少なくとも１層が導電性を有する樹脂からなる上記１）または２）記載の傾斜積層体。
５）  傾斜積層体の少なくとも１層が防曇性を有する樹脂からなる上記１）または２）記載の傾斜積層体。
６）  傾斜積層体の少なくとも１層がガス透過性を有する樹脂からなる上記１）または２）記載の傾斜積層体。
【０００６】
本発明が従来技術と最も相違するところは、従来技術が図５ｃのように一方向斜線形状の傾斜積層断面であるのに対し、本発明は実質Ｖ字形状の積層断面を有することである。上記従来技術と相違するところの本発明の構成要件の役割は、引裂きや曲げ強度に優れる上に、積層体として幾多の性能がさらに優れることである。
【０００７】
本発明について、以下に具体的に説明する。
本発明の傾斜積層体は、表面に対して角度を有する断面の１つにおいて２種以上の樹脂がＶ字状に積層されているものである。図１ａは本発明の一例の積層体と断面の積層形状を表わすもので、図１ｃの１断面の断面形状が横にＶ字形状を示している。Ｖ字形状とは、実質的にアルファベットのＶに似た形状を意味するものであり、厳密にＶそのものである必要はなく、例えばＶが横向きでも、左右非対称でも、Ｕに近いものでもレでも支障はない。図２ｃは実質Ｖ字形状で非対称の一例を示している。従来の平行積層した積層体に対して、従来の一方向斜線形状の傾斜積層体も積層体を構成する各樹脂の特性を表面に反映することが可能であるが、それに加えて、本発明の傾斜積層体のＶ字形状に積層することは、第１に従来の一方向傾斜積層形状が折り曲げや引裂きに対し劣ることへの解決策となり、Ｖ字形状にすることで折り曲げや剥離や引裂きなどの強度が著しく向上すること、また、第２に従来の一方向傾斜形状が積層体の表面と裏面で樹脂層の位置が斜め方向にずれる問題への解決策となり、Ｖ字形状にすることで表面と裏面の位置ずれが殆ど無くなりその結果としてその機能を生かした用途への利用領域が著しく拡大することである。たとえば、通電性樹脂を使用し表面から裏面方向へ通電性の特性を持たせた積層体を電気抵抗体や電池のセパレーターに使用する場合、電気抵抗体の入出口の端子の位置を一致させたり、電池セパレーターの端面における通電特性の一様性を保つために、積層体の表裏の通電性樹脂の位置を対称に一致させることが求められる場合がある。このようにＶ字形状によって性能の優れた積層体が得られるのである。
【０００８】
本発明の樹脂の積層体に用いる樹脂は、一般に公知の熱可塑性樹脂ならいずれの樹脂も使用できる。通常、積層体の利用目的に応じて少なくとも２層の樹脂層を配して積層するが、樹脂の選択は当然利用目的に応じて性質の異なる樹脂を適宜選択するのである。
本発明でいう、２種以上の樹脂が積層するという意味は、例えば、一般的には２種類樹脂の２層の繰り返し積層体を得たり、樹脂間の結合層を設けることなどで３層、４層の繰り返し積層の傾斜積層体を得たりするのである。何層の繰り返しにするかはダイスのサイズなどで制限されることもあるが、何層でも目的を達成するには合計積層総数の制限はない。
【０００９】
本発明の樹脂の積層体は、異なる層の樹脂の性質を利用して多くの用途目的に最適な素材を提供するもので、例えば、感圧接着性フィルム、導電性フィルム、防曇性フィルム、ガス透過性フィルム等の用途にその機能が生かされるのである。
【００１０】
本発明に使用する公知の熱可塑性樹脂には、例えばポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリスチレン系、塩化ビニル系、塩化ビニリデン系、メタクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、エチレンビニルアルコール系、アイオノマー系、スチレンアクリレート系、スチレンブタジエン系、スチレンアクリロニトリル系、アクリレートブタジエンスチレン系、ポリアミド系、ポリアセタール系、ポリカーボネート系、ポリフェニレンエーテル系、ポリブチレンフタレート系、ポリサルフォン系、ポリエーテルサルフォン系、ポレフェニレンサルファイド系、ポリアリレート系、ポリイミド系、ポリエーテルエーテルケトン系、液晶ポリマー系、フッ素樹脂系、シンジオタックポリスチレン系、ポリマーアロイ系、熱可塑エラストマー系、熱可塑ポリウレタン系などの樹脂が挙げられる。これらの樹脂は使用目的に応じて相互の親和性を鑑み選択される。積層前や積層後にこれらの樹脂の一部が架橋されていたり未架橋であったりしても支障はない。またこれらの樹脂は単独でも混合して用いることが出来る。また、上記樹脂には熱安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、マイクロバルーン、金属粉、無機物粉などの公知の添加剤を本発明の要件と特性を付与する範囲で配合することが出来る。
【００１１】
本発明の傾斜積層体の少なくとも１層に感圧接着性樹脂を用いる意味は、フィルムの表面に圧力を加えることで被接着物にフィルムが接着するような性質を有した感圧接着フィルム等に好適に用いられるＶ字形状の傾斜積層体を得るためである。少なくとも１層に感圧接着性樹脂を配することで積層体に接着性が付与されるので、トレイや容器に被せる密着フィルムや粘着フィルムなどに利用できる。樹脂を選択したり、樹脂同士を配合したり、樹脂に添加剤を配合したりして接着性能を調整できるのである。また樹脂の粘度を選んで積層体の表面に凸凹を形成でき、たとえば、凹の部分に接着性樹脂を配することで、凸凹の形状を変えることで、接着度合いを調整することもできるのである。
【００１２】
本発明の樹脂の積層体に使用する感圧接着性樹脂は、セロハンテープの接着剤のように乾かずべとつく型の接着材の性質を有した樹脂で、公知の熱可塑性樹脂接着剤ならいずれも使用でき、単独もしくは混合しても使用できる。例えば、酢酸ビニル系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアセタール系、塩化ビニル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリエチレン系、セルロース系、ポリイソブチレン系、ポリビニルエーテル系、クロロプレン（ネオプレン）系、ニトリルゴム系、スチレンゴム系、ポリサルファイド系、ブチルゴム系、シリコーンゴム系接着剤等が挙げられ、これらは目的や積層相手樹脂により適宜選択される。これらのなかでも感圧接着型やホットメルト接着型が使い易さ等でより好ましい。
【００１３】
本発明の傾斜積層体の少なくとも１層に導電性樹脂を用いる意味は、導電フィルム、導電容器等に好適に用いられるＶ字形状の傾斜積層体を得るためである。少なくとも１層に導電性樹脂を配することで積層体に導電性が付与されるので、精密電子機器や半導体の導電包装容器、導電包装フィルムなどに利用できる。また樹脂を選択したり、樹脂同士を配合したり、樹脂に金属粉やカーボンなどの添加剤を配合したりして導電性能を調整できるのである。また樹脂の粘度を選んで積層体の表面に凹凸を形成でき、導電度合いを調整することもできるのである。
【００１４】
本発明の樹脂積層体に使用する導電性を有する樹脂は、公知の樹脂ならいずれも使用でき、単独もしくは混合しても使用できる。例えば、ポリアセチレン系、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系、ポリチオフェン系、ポリイソチアナフテン系、ポリピロール系、ポリアニリン系、ポリフェニレンサルファイド系、ポリアセン系、ポリペリナフタレン系樹脂などが挙げられる。また樹脂に一般に公知の導電性フィラーを分散することも出来る。導電性フィラーとしては、例えばカーボンブラック、黒鉛、カーボン繊維、金属粉末、金属繊維、金属フレーク、金属メッキ無機物などが挙げられる。
【００１５】
本発明の傾斜積層体の少なくとも１層に防曇性樹脂を用いる意味は、防曇フィルム等に好適に用いられるＶ字形状の傾斜積層体を得るためである。少なくとも１層に防曇性樹脂を配することで積層体に防曇性が付与されるので、トレイや容器に被せるラッピングフィルムなどに利用できる。また親水性の樹脂を選択したり、樹脂同士を配合したり、樹脂に界面活性剤などの添加剤を配合したりして防曇性能を調整できるのである。また樹脂の粘度を選んで積層体の表面に凹凸を形成でき、防曇の度合いを調整することもできるのである。
【００１６】
本発明の樹脂の積層体に使用する防曇性樹脂は、公知の樹脂ならいずれも使用でき、単独もしくは混合しても使用できる。例えば、親水性樹脂にはポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。防曇性は樹脂に公知の防曇剤を適宜配合することで達成される。防曇剤には、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンココアミン、ポリオキシエチレン大豆アミン、ポリオキシエチレンラウリルアミド、ポリオキシエチレンココアミド、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、グリセリンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ジグリセリンモノオレエート、グリセリンモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、プロピレングリコールモノオレエート、ショ糖モノパルミテート、エチレングリコールモノステアレート、ジペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノオレエート、ソルビタンモノステアレート、等が挙げられる。添加量は目的及び樹脂の種類に応じて適宜選択できる。
【００１７】
本発明の傾斜積層体の少なくとも１層にガス透過性樹脂を用いる意味は、醗酵や呼吸する食品などの包装用フィルム、包装容器等に好適に用いられるＶ字形状の傾斜積層体を得るためである。少なくとも１層にガス透過性樹脂を配することで積層体にガス透過性が付与されるので、チーズやレタスや菌茸などでの炭酸ガス、酸素ガス、それに窒素ガス、水蒸気などのガスを通させるような通気包装容器、通気包装フィルムなどに利用できる。またガス透過性樹脂の種類を選択したり、樹脂同士を配合したり、樹脂にマイクロバルーンや無機物粉などの添加剤を配合したりしてガス透過性能を調整できるのである。また樹脂の粘度を選んで積層体の表面に凹凸を形成でき、ガス透過の度合いを調整することもできるのである。
【００１８】
本発明の樹脂の積層体に使用するガス透過性樹脂は、公知の樹脂ならいずれも使用でき、単独もしくは混合しても使用できる。例えば、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリスチレン系、テフロン系、ポリカーボネート系、ポリビニルアセテート系、スチレンアクリロニトリル系、ポリビニルフロライド系、ポリフェニレンオキサイド系、ポリブタジエン系ポリメチルペンテン系、ポリジメチルシロキサン系などが挙げられる。
【００１９】
本発明の傾斜積層体の厚みは、使用目的により決められるが、３μｍから１ｃｍ程度がより好ましい。
本発明の傾斜積層体の少なくとも片面に接合層を配することの意味は、Ｖ字形状の傾斜積層体に他の面材を１層以上積層することであり、補強や至適性能発現に利用される。接合層は片面に１層以上配したり両面に配しても良い。接合層は目的に応じて選ばれるもので、例えばプラスチックフィルム、プラスチックシート、紙、板、ダンボール、金属板、繊維、布生地、不織布、接着材などがある。一般に知られている材料ならいずれも使用できる。加工し易さなどでプラスチックフィルムやプラスチックシートがより好ましい。流延や噴霧などによるコーティングもできる。接合層の厚みは使用目的によりことなるが、一般的には１μｍから５ｍｍ程度が用いられる。５μｍから１ｍｍ程度がより好ましい。
【００２０】
本発明のＶ字形状の樹脂積層体のＭＤ方向に直角な断面（図２ａにおけるθが0°となる点線内の断面）の積層角度（図２ｃのφ1、φ2）は、積層体の性能（曲げ強度や引っ張り強度及び用途特性）を発現させるのに特別重要で、１０°未満では層の距離が長くなるので傾斜積層効果が発揮されない場合があり、８０°を超えると曲げ強度や引っ張り強度が不充分な場合がある。より好ましくは１０〜８０°、さらに好ましくは２０〜７０°、さらにより好ましくは３０〜６０°である。この場合０°は水平を表わす。
【００２１】
本発明のＶ字形状の樹脂積層体の作り方についてその一例を図４のスパイラルダイ断面関連図で説明する。図４ａの互いに円筒軸方向にはめ合い関係にある内側マンドレル４２の外面と外側ダイリング４１の内面の間に、次第に厚みを増していくスリット流路と次第に深さの減ずる複数のスパイラル状の溝流路を形成したダイスを用いて、その複数のスパイラル溝流路に一定の順序で性質の異なる樹脂Ａ，Ｂを分配導入し、スパイラル流路溝を進行してダイ軸方向に筒状流を形成する。その筒状流はスパイラル溝の樹脂流と、その上部のスパイラル溝の樹脂流とが交互にオーバーラップして図４ｂの樹脂断面図に示すような、Ａ，Ｂ樹脂の筒状体が形成されるのである。該筒状体を一般に知られたインフレーション法でフィルム状或いはシート状の積層体を得るのである。こうして得られたのが図１ａに示す積層体の部分斜視図であり、ＭＤ（Machine Direction）とＴＤ（Transverse Direction）とに対する垂直方向（厚み方向）の表面１１、１２と断面層の状態を見ると以下のようになる。図１ｂはＭＤに平行な断面図でＡ，Ｂ樹脂層が平行になっている。一方図１ｃは図１ａの点線で示した部分の断面図であり、とりわけ、積層角度φはＭＤ方向に直角な断面（図1aにおけるθが0°となる点線内の断面）の積層角度を表わす。このようにして、本発明でいう断面がＡ，Ｂ樹脂層の交互になった横Ｖ字形状の積層体が得られるのである。図１，２，３のＶ字形状の先端１３，２３，３３は鋭角でも鈍角でも弧のようであってもよいし、厚み断面の中央部でも中央部からずれていてもよい。図２はＶ字形状の先端２３が厚み断面の中央より下部にある場合の本発明の例図であり、図２ｃのφ1とφ2は上部及び下部のＭＤ方向に直角な断面（図2aにおけるθが0°となる点線内の断面）の積層角度を表わす。この積層角度は、積層体の特性に重要である。図３は本発明の傾斜積層体の両面に接合層が配された例図である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に実施例、比較例によって、本発明を詳細に説明する。
【００２３】
【実施例】
図４のような構造のスパイラルダイを用いて、Ａには感圧接着性樹脂としてスチレンゴム系粘着性樹脂（旭化成工業株式会社製、製品名：タフテックＨ１０５１）に分子量が約１０００の石油樹脂を１０重量％配合したもの用い、Ｂにはスチレン系樹脂（旭化成工業株式会社製、製品名：アサフレックス８１０）を用いて１９０℃で溶融押出した直後にインフレーション方式で加熱延伸して図１に示すような厚さ０．２ｍｍ幅１ｍ長さ３０ｍの本発明のＶ字形状の積層シートを得た。シートの積層角度φはＭＤ断面から測定して３０°で、Ａ層とＢ層の厚みはおよそ１ｍｍ対２ｍｍであった。このシートを幅１０ｃｍ長さ２０ｃｍの大きさに採寸して官能検査を行なった結果、感圧接着性は十分確認され、折り曲げ強度や引っ張り強度は十分優れ、鏡検での積層面のずれ変形や破壊は全く見られないものであった。
【００２４】
【比較例】
上記実施例と同一の樹脂で、特開平８−９０７００の図４の構造のような従来のスパイラルダイを用いたほかは、実施例と同様な方法で行ない、図５に示すような一方向の傾斜積層シートを得た。シートの積層角度φはＭＤ断面から測定して３０°で、このシートは厚さ０．２ｍｍ幅１ｍ長さ３０ｍあり、Ａ層とＢ層の厚みはおよそ１ｍｍ対２ｍｍであった。このシートを実施例と同じに採寸し同様に検査した結果、感圧接着性は同等であったが、折り曲げ強度や引っ張り強度は実用上問題があり、鏡検で積層面のずれや破壊が認められ性能上問題があることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のＶ字形状の傾斜積層体は、引裂き強度や曲げ強度が向上しそのうえ表裏での樹脂層の位置ずれが少なくなるので、感圧接着、導電、防曇、ガス透過等用の積層体として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層体の実質対称Ｖ字形状の模式図の一例を表わすもので、ａは積層体の斜視図、ｂはＭＤ方向の断面図、ｃは点線枠の断面図。
【図２】本発明の積層体の実質非対称Ｖ字形状の模式図の一例を表わすもので、ａは積層体の斜視図、ｂはＭＤ方向の断面図、ｃは点線枠部分の断面図。
【図３】本発明の実質非対称Ｖ字形状の積層体の表面に樹脂等を配した模式図の一例を表わすもので、ａは積層体の斜視図、ｂはＭＤ方向の断面図、ｃは点線枠部分の断面図。
【図４】本発明の積層体を製造する方法の模式図の一例を表わすもので、ａはスパイラルダイの断面図、ｂは同ダイの出口１３から押出された樹脂の積層状態の断面図。
【図５】従来技術の積層体の模式図の一例を表わすもので、ａは積層体の斜視図、ｂはＭＤ（押出）方向の断面図、ｃは点線枠部分の断面図。
【符号の説明】
１１，１２  積層体の表面
２１，２２  積層体の表面
３１，３２  積層体の表面
５１，５２  積層体の表面
１３，２３，３３  Ｖ字形状の先端部
４０  スパイラル・マニホールド
４１  外側ダイリング
４２  内側マンドレル
４３  ダイス出口
Ａ  傾斜積層構成材料樹脂
Ｂ  傾斜積層構成材料樹脂
Ｃ  傾斜積層以外の積層構成材料樹脂
Ｄ  傾斜積層以外の積層構成材料樹脂
θ  積層体表面上でのＴＤ方向と図1c、2c、3c、5cの断面となす角度
φ，φ1，φ2  ＭＤ方向に直角な断面（図1a、2a、3a、5aにおけるθが0°となる点線内の断面）での積層角度
【図１】
0004413412.tif 000002
【図２】
0004413412.tif 000003
【図３】
0004413412.tif 000004
【図４】
0004413412.tif 000005
【図５】
0004413412.tif 000006