33−技術資料−●AC剤不要押出ラミネートグレード
四日市研究所 PO分野 開発グループ

幸田 真吾
出口聖
雪岡聡

り（図１）、食品や医薬品、トイレタリー製品の包装

1．はじめに材料を製造する方法として広く知られている（表１，ポリエチレン（PE）押出ラミネート成形法 は、
1）２）。

紙やプラスチックフィルム等の基材の表面に、押出さ一般的に、押出ラミネート成形により積層体を製造れた溶融状態のPEフィルムを貼り合わせるものであする場合、基材とPE間には高い接着強度が要求され

AC剤
乾燥部

押出機

基材A
AC剤
塗工部

A．C剤
押出PE

ラミネート部
基材A

巻取り

図１

表１

押出ラミネート成形装置

包装材料に用いられる主なプラスチックフィルム

記号
OPP

種

類名
称
2軸延伸ポリプロピレンフィルム

PET

2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム

PAEVOH
ALPTPE

2軸延伸ポリアミドフィルム
エチレン・ビニルアルコール共重合体
アルミ箔
セロファン
ポリエチレン

表２種類
乾燥食品水物食品
飲料
トイレタリー

特透明性、高光沢（美匠性）、防湿性
透明性、強靱、耐熱性、耐油・耐薬品性、芳香性
透明性、強靱、耐衝撃性、ガスバリア性
透明性、ガスバリア性、耐油性
防湿性、ガスバリア性、遮光性
透明性、印刷敵性、引裂性
防湿性、ヒートシール性（密封性）

主な包装材料の積層構成

菓子鰹節
お茶・医薬品
味噌
漬物・スープ・たれ
牛乳
ジュース
洗剤

構成例
OPP／AC／PE
OPP／EVOH／AC／PE
PT／AC／PE／AL／AC／PE
PA／EVOH／AC／PE
PA／AC／PE、PET／AC／PE
PE／紙／PE
PE／紙／PE／AL／PET／AC／PE
PA／AC／PE、PET／AC／PE、
PET／PA／AC／PE（ 33 ）徴

34

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.46（2002）

る。そのため溶融状態のPEフィルムを酸化すること⑤ラミネート成形後、常温保管においても十分なにより極性を付与する他、特にプラスチック基材にお接着性を発現することができ、フィルム熱処理いては、アンカーコート剤（AC剤）と呼ばれる溶剤工程を不要とすることが可能である。
〔2〕基本物性

接着促進剤を基材に塗布する方法が採られている。

本AC剤不要技術を用いたPE押出ラミネートグレー

AC剤としてはイソシアネート系化合物、ポリエチレ
ンイミン、変性ポリブタジエン、有機チタネート系化

ド（以下、AC剤不要グレード）は、表３に示すよう合物等が挙げられ、これら接着剤は、メタノールや酢に、メルトマスフローレイト、密度、材料強度等は一酸エチル等の有機溶剤に希釈され使用される。

般グレード（LDPE、ペトロセン203）と同等である。
〔3〕押出ラミネート成形性

しかしながらこのAC剤塗布工程は、①有機溶剤を使用することによる火災／中毒といった問題があるこ

AC剤不要グレードは、一般グレードと同様の条件と、②接着性物質を使用するため汚れがひどいこと、で押出ラミネート成形を行なうことができる。押出ラ③コーティングの際液が飛散することや有機溶剤の乾ミネート成形性は、図２に示す通り、一般グレードと燥能力等本工程が生産性を低下させること、等の問題同等であり、300m／分の成形速度で成形することががあり、以前より本工程の簡略化が望まれていた。まできる。更に積層フィルム幅方向の歩留まりの目安とた近年、環境問題が盛んに取り上げられている中で、なるネックイン（数字が小さい方が歩留まり良好）に本工程で使用する有機溶剤はそのほとんどが大気に放ついても、一般グレードと同等である。

出されていることも大きな問題として捉えられてい〔4〕各種基材との接着性
AC剤不要グレードの基材との接着性は、基材の種る。
そこで、当社はAC剤を不要とするPE押出ラミネー類や押出樹脂温度、基材表面処理等加工条件によってトグレードを開発したので、その特徴を以下に述べる。

変化する。ここではまず基本条件（オゾン処理及び基2．当社溶剤型接着剤不要技術
70

〔1〕概要

AC剤不要グレード65
ネックイン（mm）

当社は、以下のような特性を有したAC剤を不要とする押出ラミネートグレードを開発した。
①LDPEと同様に、通常の押出ラミネート成形機を用いて成形ができる。
②300m／分以上の成形速度においても十分な接一般グレード（PE203）
60555045

着性を発現する。

40③PETのみならず、ポリアミド（PA）基材に対0しても高い接着強度が得られる。
④押出ラミネート加工装置への表面処理設備が不図２

要とすることが可能である。

目

メルトマスフローレイト
密度
引張降伏応力
引張破壊応力引張破壊呼びひずみ
引張弾性率
曲げ弾性率
デュロメータD硬さ
溶融温度（DSC）
ぜい化温度

100

150
200
250
加工速度（m/min）300

AC剤不要グレードの押出ラミネート成形性
加工温度：320℃、PE厚み：0.01mm

表３項

50

基

本試験法

対象ISO規格JIS K 6922-1
JIS K 6922-1
JIS K 6922-2
JIS K 6922-2
JIS K 6922-2
JIS K 6922-2
JIS K 6922-2
JIS K 7215
JIS K 6922-2
JIS K 7216

ISO 1872-1
ISO 1872-1
ISO 1872-2
ISO 1872-2
ISO 1872-2
ISO 1872-2
ISO 1872-2
ISO 868
ISO 1872-2

物（ 34 ）

性グレード
AC剤不要グレード
一般グレード（PE203）
g/10min
8.0
8.0
kg/m3
919
919
MPa
77
MPa
1010％
9090
MPa
130
130
MPa
120
120
5353℃
107
107℃
＜−70＜−70単位350

東ソー研究・技術報告 第46巻（2002）

表４

AC剤不要グレード
一般グレード（PE203）
AC剤塗布

35

各種基材との接着強度

PET
11.0
2.511.5

ナイロン
8.8
2.012.0

基材AL箔
1.7
1.56.0OPP
0.20.21.0

セロファン
2.0
3.010.0（単位：N/15mm）構成：各基材／評価樹脂（0.02mm）／LLDPEフィルム（0.05mm）
加工温度：320℃
加工速度：150m／分
オゾン処理量：0.03g／m2
コロナ処理条件：30W・min／m2
熱処理条件：40℃、2日間材表面処理を施す等）での接着性を示す（表４）。本

ける基材への表面処理を不要とすることができる。表グレードは、PETの他、従来技術では接着性が発現し５にPET及びPA基材に対するコロナ処理効果を示す。

ないPA基材に対しても高い接着強度を発現すること

PET基材については、コロナ処理を施さなくても高いができる。PA基材は、PETと同様に包装材料として接着強度が得られる。一方PA基材に対しては、押出幅広く使用されているものであり、PET、PA両基材

ラミネート工程におけるコロナ処理を施した方が好まと接着することはラミネート生産性の点で極めて有効しい。

であると考えられる。一方、AL、OPP、セロファン（3）熱処理時間の影響に対しては効果が充分でない。

イソシアネート系AC剤を使用する場合、押出ラミ〔5〕ラミネート加工条件についてネート成形後、「エージング」と呼ばれる熱処理を施（1）成形速度すことが多い。「エージング」は、AC剤の硬化反応を前述したような理由から、AC剤塗工した場合のラ促進したり、基材表面の官能基とPE表面酸化物によミネート成形速度は200m／分が限界であった。AC剤る水素結合などの化学的な結合を促進するために行な不要グレードでは、表面の酸化度を一定以上に保つこわれる。「エージング」の条件としては、通常、40℃とで、300m／分以上の成形速度においても十分な接程度の雰囲気に1〜2日間程度を要し、納期時間の短縮、着性を発現することが可能である（図３）。

省略が望まれている。

（2）基材表面処理について

AC剤不要グレードでは、押出ラミネート工程でコ

AC剤不要グレードでは、押出ラミネート工程にお1215接着強度（N／15mm）

接着強度（N/15mm）

101086452000010020030050100150200

熱処理時間（h）

400

成形速度（m/分）

図４図３

ラミネート成形速度と接着性

常温保管したラミネートフィルムの接着性経時変化◆：AC剤不要グレード、△：一般グレード

構成：PET／AC剤不要グレード（0.02mm）／LLDPEフィルム（0.05mm）

構成：PET／評価樹脂（0.02mm）／LLDPEフィルム（0.05mm）

加工温度：320℃（LDPE）

加工温度：320℃（LDPE）

オゾン処理量：0.03g／m2

オゾン処理量：0.03g／m2

コロナ処理条件：30W・min／m2

コロナ処理条件：30W・min／m2（ 35 ）36

TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.46（2002）

表５

各種基材へのコロナ処理の有無と接着性

PET基材

AC剤不要グレード
一般グレード（PE203）

コロナ未処理

コロナ処理

10.6
2.6

10.5
2.3
（単位：N/15mm）

PA基材
コロナ未処理コロナ処理

2.2
2.08.82.0

AC剤不要グレード
一般グレード（PE203）（単位：N/15mm）構成：各基材／評価樹脂（0.02mm）／LLDPEフィルム（0.05mm）
加工温度：320℃
加工速度：150m／分
オゾン処理量：0.03g／m2
コロナ処理条件：30W・min／m2

表６

PET基材に対するボイル前後の接着性
ボイル前

ボイル後

10.5
2.010.3
2.0

AC剤不要グレード
一般グレード（PE203）（単位：N/15mm）
構成：PET／評価樹脂（0.02mm）／LLDPEフィルム（0.05mm）
加工温度：320℃（LDPE）
オゾン処理量：0.03g／m2
コロナ処理条件：30W・min／m2

ロナ処理を施したPETが基材である場合、常温保管には至っていない。これら基材に関しては、フィルム側おいても24時間後には十分な接着性を発現することがからの改良が望まれている。

できる（図４）。

引用文献〔6〕耐ボイル性
PETやPAを基材とした食品用包装材料は、内容物

１）神前研三郎，「新ラミネート加工便覧」（加工技術の殺菌処理のため、ボイル殺菌と呼ばれる80〜90℃程研究会），27（1983）

度の熱水処理が行なわれることが多く、耐水性・耐熱

２）特開昭54−122382など性が要求される。従来用いられているAC剤について

３）特開昭63−291937など

も、ポリエチレンイミン系やポリブタジエン系（アミ４）特開平1−207340など

ノ変性）のように水溶性もしくは水分散性のものは、

５）特開平5−31850、特開平7−125161、特開平7−

ボイル殺菌用途には用いられていなかった。

297932、特開平7−232421など

AC剤不要グレードは、熱水処理後における基材との接着性低下もなく、ボイル殺菌用途への応用が可能であることが示唆されている（表６）。

3．今後の展望本AC剤不要グレードは、押出ラミネート成形に用いられるPET、PA基材に対応するものであり、様々な用途展開が望まれる。一方、OPPフィルム等への対応はまだ十分と言えず、AC剤を不要とするレベルに（ 36 ）