(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
箔と基材プラスチックフィルム及びプラスチックフィルムとの少なくとも３層を反応硬化型接着剤を介して積層するに際し、積層フィルムを構成する箔が、積層フィルムの巾方向の少なくとも一端部から１〜１５ｍｍ露出する露出部を形成するように積層され、次いで、当該積層フィルムを巻取り、当該巻取られた積層フィルムの露出部に熱源を配置して上記接着剤を加熱・反応・硬化せしめることを特徴とする箔積層フィルムの接着剤硬化法。
【請求項２】
前記熱源におけるヒーターを内蔵した金属板またはプラスチックフィルムの面状発熱体が、３０〜８０℃であることを特徴とする請求項１記載の箔積層フィルムの接着剤硬化法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、箔（金属の薄膜形状のもの）を構成要素とする各種バリアー性積層フィルムの製造方法に係わり、その複合工程における接着剤の反応硬化方法に属する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
箔、特にアルミニウム箔を構成要素とするバリアー性積層フィルムは、金属箔がもつ光、ガス、水蒸気などの包装材料として広く使用されている。そして、金属箔と包装材料の強度、ヒートシール性などをもたせる積層フィルムの加工は、熱可塑性樹脂を接着樹脂層としたり、反応・硬化型接着剤を接着剤層として複合されている。例えば、二軸延伸ポリエステルフィルム（基材フィルム）／接着剤層／アルミニウム箔（バリア層）／ポリエチレン（ヒートシーラント層）の層構成が一般的である。
【０００３】
積層フィルムは、上記の各層間に設ける反応硬化型接着剤層は、通常は、主剤と架橋剤とを、塗布する直前に混合し、各フィルムを積層後、接着剤層の硬化を待って製品化するものである。しかしながら、接着剤層は、塗布するまでは、反応・硬化せず、そして、塗布・複合した後は速やかに反応する相反する性質を要求される。そのために接着剤層の反応は、常温より高い３０〜６０℃に加温し、かつ高湿度に保ち、熱量の供給を円滑に行える高温室に一定時間保管（接着剤の養生）してその反応を促進完結させている。
この接着剤の養生時間は、生産時間、保管面積などを必要とし、これが生産を律速する一要因となっている。本発明は、接着剤の養生時間を短くして、律速要因を除いて生産性の向上を課題とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために本発明は、箔と基材プラスチックフィルム及びプラスチックフィルムとの少なくとも３層を反応硬化型接着剤を介して積層するに際し、積層フィルムを構成する箔が、積層フィルムの巾方向の少なくとも一端部から１〜１５ｍｍ露出する露出部を形成するように積層され、次いで、当該積層フィルムを巻取り、当該巻取られた積層フィルムの露出部に熱源を配置して上記接着剤を加熱・反応・硬化せしめることを特徴とする箔積層フィルムの接着剤硬化法である。また、前記熱源におけるヒーターを内蔵した金属板またはプラスチックフィルムの面状発熱体が、３０〜８０℃であることを特徴とする請求項１記載の箔積層フィルムの接着剤硬化法である。
【０００５】
【従来の技術】
従来より、反応・硬化型接着剤層を介してドライラミネーションで複合する積層フィルムは、基材となるプラスチックフィルム（非吸収性フィルム）の接着剤を塗布し、それに含まれる溶剤を蒸発した面に箔を複合する第１工程と、更に箔面に接着剤を塗布し、その溶剤を蒸発した面にプラスチックフィルムを複合し３層よりなる積層フィルムの巻取りを構成する第２工程とで行われていた。また、ポリエステルフィルム／延伸ナイロンフィルム／アルミニウム箔／未延伸ポリプロピレンフィルムの各フィルムを硬化型接着剤を介して３工程で複合する４層構成のものも行われていた。その後、上記巻取りを、３５〜６０℃の高温室に保管し、接着剤を反応・硬化したのち、積層フィルムを所望の巾に断裁し製品としていた。
【０００６】
上記の第１工程と第２工程とを同一ラインで行う生産性のよい方法も、一部では採用されてはいるが、接着剤層の硬化時間が律速となることには変わりがなかった。
そして、この接着剤は、溶剤に溶解した反応・硬化型接着剤ばかりでなく、溶剤を含まない、いわゆるノンソル（ＮＯＮＳＯＬＶＥＮＴ）タイプの反応・硬化型接着剤を、必要によっては加熱して低粘度化して使用されている。
いずれにしても、接着剤の硬化を促進するためにには温度と時間が必要とされるものである。
【０００７】
上記のドライラミネーションにおけるフィルムの巾は、第１工程で接着剤を塗布する基材プラスチックフィルムは、箔と同巾もしくは最もせまく、そして、プラスチックフィルムの巾は第２工程で接着剤を塗布する箔の巾よりも、広く構成されるのが一般的である。
すなわち、フィルムの巾からみた場合、基材プラスチックフィルム≦箔＜プラスチックフィルムの関係がある。そして、箔は２層のプラスチックフィルム間に埋没して、原則として端部には露出してはいなかった。
【０００８】
接着剤の反応速度を促進するに必要な温度は、熱伝導率の悪いプラスチックフィルムを介して伝達されるために、積層フィルムの温度分布にむらがあり、反応硬化時間の相違は、接着剤組成物にも架橋分布のむらを生ずることになり品質面からも問題があった。
特に、積層フィルムの巻取りを、複合直後の温度（通常は、接着剤を乾燥するためにフィルム温度は、室温より高くなっている。）より低くした場合、高温の雰囲気で再度加熱しても、昇温するために時間を要し、積層フィルムの温度分布にむらを生ずるばかりでなく、初期温度が低い場合、養生時間を延長しても十分な接着強度を得られないことがあり品質面、生産性からも問題があった。
【０００９】
積層フィルムの温度上昇を促進するために、より高温で急激に加熱することは、巻取りの表面と、内部との間に温度差を生じ、フィルムの伸縮むら、巻締まりなどによるしわを発生するため、自ずから上限温度があり、エネルギーの浪費という面からも好ましい結果は得られていなかった。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明は、図１に示すように、少なくとも箔３と基材プラスチックフィルム１及びプラスチックフィルム４を反応硬化型接着剤２１、２２を介して複合するときに、該箔３を、複合するフィルム４の巾方向に少なくとも一端部を１〜１５ｍｍ露出して巻取り化し、露出した箔３１に熱源を位置して上記接着剤を加熱・反応・硬化せしめる箔積層フィルムの接着剤硬化法である。
また、前記熱源が、３０〜８０℃の板状のものを直接に箔３１に接触させたり、又は同温度、好ましくは同温度における熱量供給が円滑に行える相対湿度が６０〜９５％雰囲気で行う箔積層フィルムの接着剤硬化法である。
【００１１】
本発明の基材プラスチックフィルムに用いられる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、アクリル酸エステル又はメタクリ酸エステルを主成分とするアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリアセタール、アセチル・ジ又はトリセルロースの繊維素誘導体や、ポリカーボネートなどよりなる延伸あるいは未延伸のフィルムである。
特に印刷適性、後加工適性に優れたポリエステルやナイロン６の二軸延伸フィルムの厚さが６〜５０μｍのものが基材プラスチックフィルムとして好ましいものである。
【００１２】
本発明の箔は、光、酸素及び水蒸気を遮断するものであり、厚さが、６〜５０μｍのアルミニウム、銅、鉄、鉛などの金属を圧延したものである。
金属箔は、７〜２０μｍの厚さに容易に圧延できるアルミニウム箔が好ましく使用できる。
【００１３】
箔に積層して、ヒートシーラント層などとなるプラスチックフィルムは、熱可塑性樹脂である、低密度、中密度又は高密度ポリエチレン、線状ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体、アイオノマー、ポリエステルの未延伸フィルムである。また、上記の熱可塑性樹脂の延伸フィルム又は未延伸フィルムにオレフイン系樹脂や塩化ビニル・酢酸ビニル系共重合体、塩化ビニリデン系共重合体樹脂を薄膜例えば２〜５μｍに塗布あるいは共押出し加工により設けた塗工又は多層フィルムが使用される。
【００１４】
基材プラスチックフィルム、箔及びプラスチックフィルムの複合に用いる反応・硬化型接着剤は、ポリエステル・イソシアネート系、ポリエーテル・イソシアネート系もしくはエポキシ・イソシアネート又はアミン反応型接着剤を用いてドライラミネーションで積層される。
接着剤は、水を含む溶剤、または有機溶剤で溶解してあっても、溶剤を含まないノンソルタイプであっも、溶剤を含んでいても塗工するとき粘度を調整するために加熱する一種のホットラッカーであってもさしつかえない。
いずれにろ、非吸収性フィルムの積層となるため、積層される時点では沸点が１００℃以下の揮発性成分を含まないことが条件である。揮発性成分を含むときは加熱して硬化するときに気化し積層フィルムにバブルやしわを発生する原因となる。
【００１５】
接着剤の塗工は寸法安定性がある基材プラスチックフィルムの施され、通常のグラビアあるいはロールを用いたダイレクト若しくはリバースコーティング又はバーコートで行い、その塗布量は塗布むらがない（アルミニウム箔の金属が露出していない）程度の２〜５ｇ／ｍ2 （固形分換算、以下同様に記載する。）である。アルミニウム箔には、ゴムロールをコーティングロールとすれば接着剤層をむらなく設けることができる。
【００１６】
基材プラスチックフィルム１に設けた接着剤層の塗工面に箔３を図１に示すように端部に露出部３１を形成するように積層し、更に同一工程あるいは別工程で箔３に接着剤層２２を設けて、同様に端部に露出部３１を保持するようにプラスチックフィルム４とを積層する。そして、好ましくは、高温室で露出部３１に加熱源を設けて養生して接着剤層２１及び２２の硬化を完結する。加熱は、横置きに宙づりして箔の露出部を、ヒーターを内蔵した金属板、プラスチックフィルムなどの面状発熱体と接触させる方法や、加熱した床に縦置きにして加熱するなどいずれの方法でもよい。
次いで、断裁位置５で所望の巾に断裁し、製品の巻取りとする。このときに箔露出部３１は、断裁クズとして廃棄処分される。
【００１７】
【実施例】
（実施例  １）
図１に示すように、基材プラスチックフィルム１として厚さ１２μｍ、巾７００ｍｍの二軸延伸ポリエステルフィルムにポリエステル・イソシアネート系接着剤を基材プラスチックフィルムの端部から３ｍｍ除いて、グラビアコーティングで３ｇ／ｍ2 塗工し、溶剤を乾燥して設けた接着剤層２１と、厚さ７μｍ、７０６ｍｍ巾のアルミニウム箔とを接着剤の非塗工部を除いて積層して箔３を基材プラスチックフィルムの端部より約１０ｍｍ露出して複合した。更に上記接着剤をグラビアコーとで上記基材プラスチックフィルムに設けた接着剤と同位置に同巾で接着剤層２２を４ｇ／ｍ2 設けて、基材プラスチックフィルムと同一巾の厚さ７０μｍ未延伸ポリプロピレンフィルムとを複合し、内径１４０ｍｍの硬質ポリ塩化ビニル管に巻上げを行った。加熱硬化は、５５℃の高温室において箔露出部３１が、６０℃のパネルヒーターと接するように載置した。そして、積層フィルム１０の巾方向の中心部、巻き芯から１０００ｍ及び２０００ｍの位置に熱電対を挿入し、１２時間毎の温度推移を観察するとともに、巻き表（２０００ｍ部分）の試料を２４時間毎に採取し、接着剤の硬化程度を接着剤強度及び該箔積層フィルムが充填した内容物の風味に及ぼす影響で評価した。
【００１８】
（比較例  １）
アルミニウム箔の巾を７００ｍｍとして、積層フィルムの端部にアルミニウム箔の露出がないように複合した以外は、実施例１と同様にして、６０℃のパネルヒーターと巻取りの端部が接するように載置した積層フィルムの温度変化及び、接着剤の硬化の程度を評価した。
【００１９】
（比較例  ２）
アルミニウム箔の巾を７００ｍｍとして、積層フィルムの端部にアルミニウム箔の露出がないように複合し、６０℃のパネルヒーターを用いないで、５５℃の高温室に縦置きして積層フィルムの温度変化及び、接着剤の硬化程度を評価した。
実施例及び比較例の養生中の積層フィルムの温度の変化、接着強度の変化を表１、表２に、そして積層フィルム内に充填物の風味が接着剤の硬化の程度により変化することを表３に示す。
（以下空白）
【００２０】
【表１】
0003732273.tif 000002
【００２１】
２４時間を経過した実施例及び比較例の試料について、各巻取りの表面を３枚除いて採取する。そして、積層フィルムの加工方向に巾１５ｍｍの短冊状になるようにに断裁し、アルミニウム箔と未延伸ポリプロピレンフィルムとの間で５０ｍｍ／ｍｉｎの速度で剥離したときに要する強度をＫｇで接着強度として評価した。その結果を表２に示す。
（以下余白）
【００２２】
【表２】
0003732273.tif 000003
【００２３】
接着強度を測定したときの実施例及び比較例の試料を用いて、１３５×１６５ｍｍの袋にミネラルウオターを１００ｃｃ充填し、１２０℃×３０分のレトルト処理を行い官能検査によりその匂い（香）及び、口に含んだときの味の変化を、未処理のミネラルウォターと比較して４段階で評価した。
（評価基準）
Ｅ：変化なし
Ｇ：若干変化があるも実用上支障なし
Ｆ：若干変化あり
Ｐ：著しく変化がある
その評価結果を表３に示す。
（以下余白）
【００２４】
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接着強度を測定したときの実施例及び比較例の試料を用いて、１３５×１６５ｍｍの袋にミネラルウオターを１００ｃｃ充填し、１２０℃×３０分のレトルト処理を行い官能検査によりその匂い（香）及び、口に含んだときの味の変化を、未処理のミネラルウォターと比較して４段階で評価した。
（評価基準）
Ｅ：変化なし
Ｇ：若干変化があるも実用上支障なし
Ｆ：若干変化あり
Ｐ：著しく変化がある
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上詳細に説明したように、金属の熱伝導度が、プラスチックの熱伝導度よりも各段に優れていることに着目したものである。したがって、加工された巻取りの温度が安定するまでの時間が、比較例１は２４時間〜３６時間、比較例２が３６〜４８時間に対して実施例が１２〜２４時間で安定するという、初期の昇温時間に優位性がある効果を奏した。
【００２６】
昇温時間が早いことは、接着強度（ヒートシール強度）の上昇が促進されるばかりでなく、特に接着剤の硬化度が不足に起因する充填物の香味に及ぼす影響を防ぐ効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層フィルムを構成したときの断面を示す概略図である。
【符号の説明】
１  基材プラスチックフィルム
21、22  接着剤層
３  箔
31  箔露出部
４  プラスチックフィルム
５  断裁位置
10  積層フィルム
【図１】
0003732273.tif 000005