层压聚酯薄膜的制作方法

文档序号:2476517阅读:196来源:国知局
专利名称:层压聚酯薄膜的制作方法
技术领域
本发明涉及层压聚酯薄膜的改良,更详细地说,涉及与各种被覆物的粘结性优良的层压聚酯薄膜。
一般来说,由于双轴取向聚酯薄膜表面高度结晶取向,因此存在与各种涂料或油墨的缺乏粘结性的缺点。因此,以往进行了采用各种方法使聚酯薄膜表面具有粘结性的研究。
以往,作为使聚酯薄膜表面具有粘结性的方法研究了下述方法,即对作为基材薄膜的聚酯薄膜进行各种易粘结处理,例如表面电晕放电处理、紫外线照射处理或等离子体处理等的表面活化法,用酸、碱或胺水溶液等药剂进行的表面蚀刻法,或者在薄膜表面设置具有粘结性的丙烯酸树脂、聚酯树脂、尿烷树脂或聚烯烃树脂等各种树脂作为底涂层的方法等。
上述中,设置聚酯树脂作为底涂层的例子,例如特开平10-86303号公报、特开昭60-198240号公报、特开平2000-25182号公报、特开平1-237138号公报等。
在特开平10-86303号公报中,公开了由玻璃化温度(Tg)不同的2种聚酯树脂和交联剂构成,兼有与各种涂料或油墨的粘结性以及高温高湿下的粘结性。但是,在该构成中,不能同时满足与紫外线固化型油墨、氧化聚合型油墨、溶剂型油墨、聚乙烯醇等水溶性、亲水性树脂等各种被覆物的粘结性,不充分。
另外,特开昭60-198240号公报公开了通过以65~95摩尔%的间苯二甲酸为共聚组成的聚酯满足对金属的附着性。但是,在该构成中,与上述同样,不能同时满足与各种被覆物的粘结性,层压膜之间的耐封阻性不充分。
而且,特开平2000-25182号公报公开了由Tg不同的2种聚酯树脂和脂肪族酰胺和/或脂肪族二酰胺构成的物质与硬涂层的粘结性良好。但是,与上述同样,不能同时满足与各种被覆物的粘结性,涂膜面之间的耐粘连性不充分。
特开平1-237138号公报公开了通过双组分挤出层压2种聚酯树脂而成的物质满足热封性。但是,与上述同样,不能同时满足与各种被覆物的粘结性。
也就是说,上述聚酯薄膜存在不能同时满足与特别是象紫外线固化型油墨那样伴随固化收缩的油墨或聚乙烯醇等水溶性、亲水性树脂的粘结性而不充分的情况多的问题。
本发明的目的在于改良这些缺点,提供一种满足以往不能兼有的与各种被覆物的粘结性,而且满足耐粘连性、透明性、耐擦伤性等的层压聚酯薄膜。
发明的最佳实施方案下面对本发明和希望的实施方式进行详细说明。
首先,在本发明的聚酯薄膜的至少一个表面上形成了由玻璃化温度不同的2种聚酯树脂构成的层压膜的层压聚酯薄膜中,对形成层压膜前的聚酯薄膜进行说明。
在本发明的聚酯薄膜中,所谓聚酯是以酯作为主链的主要结合键的高分子的总称,作为优选的聚酯,可以使用以选自对苯二甲酸亚乙酯、对苯二甲酸亚丙酯、2,6-萘二甲酸亚乙酯、对苯二甲酸亚丁酯、2,6-萘二甲酸亚丙酯、α,β-二(2-氯苯氧基)乙烷-4,4’-二甲酸亚乙酯、α,β-二(苯氧基)乙烷-4,4’-二甲酸亚乙酯等的至少1种构成成分为主要构成成分而成的物质。这些构成成分可以只使用1种,也可以合并使用1种以上,其中,如果综合判断品质、经济性等,优选使用以对苯二甲酸亚乙酯为主要构成成分的聚酯。另外,在这些聚酯中也可以再共聚一部分,优选20摩尔%以下的其它二羧酸成分或二醇成分。
而且,优选在本发明层压聚酯薄膜中的基材聚酯薄膜中进一步含有以间苯二甲酸成分或二甘醇成分为主要构成成分共聚而成的聚酯树脂,更优选在本发明的层压聚酯薄膜中的基材聚酯薄膜中进一步含有以间苯二甲酸成分和二甘醇成分为主要构成成分共聚而成的聚酯树脂。这样,本发明的层压膜与基材聚酯薄膜的粘结性显著提高。
在基材聚酯薄膜中还优选含有的以间苯二甲酸成分和/或二甘醇成分为主要构成成分共聚而成的聚酯树脂的量从粘结性的角度出发,优选5ppm以上20重量%以下。
在基材聚酯薄膜中进一步可以含有的以间苯二甲酸成分和/或二甘醇成分为主要构成成分共聚而成的聚酯树脂,能够通过利用将该聚酯树脂作为层压膜形成的层压聚酯薄膜作为再生材料使其在基材聚酯薄膜中含有。
作为形成可以用作再生材料的层压聚酯薄膜的层压膜的聚酯树脂,其实例可以例举后述的聚酯树脂(B)。形成可以用作再生材料的层压聚酯薄膜的层压膜的聚酯树脂优选全部二羧酸成分中含有间苯二甲酸65摩尔%以上,和/或全部二醇成分中含有二甘醇50摩尔%以上。
再生材料并没有特别限定,例如可以通过将上述层压聚酯薄膜或由层压聚酯薄膜产生的屑状薄膜粉碎,将粉碎的粉碎物熔融挤出,制成颗粒而得到。该再生材料可以与上述构成聚酯薄膜的聚酯混合使用。本发明的层压聚酯薄膜是用作再生材料的颗粒的比例优选50重量%以下,更优选40重量%以下。如果该再生材料的含量过多,则层压聚酯薄膜有时会着色。
而且,在本发明的层压聚酯薄膜中的基材聚酯薄膜的聚酯中,可以在不使其特性恶化的程度下添加各种添加剂,例如抗氧化剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、有机易滑剂、颜料、染料、有机或无机微粒、填充剂、带电防止剂以及核剂等。
本发明的层压聚酯薄膜中的基材聚酯薄膜的聚酯的极限粘度(在25℃的邻氯苯酚中测定)优选在0.4~1.2dl/g,更优选在0.5~0.8d1/g的范围内,这在实施本发明方面上是合适的。
使用上述聚酯的聚酯薄膜优选在至少一面设置层压膜的状态下双轴取向的薄膜。所谓双轴取向聚酯薄膜一般是指未拉伸状态的聚酯片材或薄膜在长度方向和宽度方向上分别拉伸2.5~5倍的程度,然后进行热处理,结晶取向完成,通过广角X射线衍射显示双轴取向图案的薄膜。
聚酯薄膜的厚度并没有特别限定,可以根据使用本发明层压薄膜的用途适当选择,但从机械强度、操作性等角度出发,通常优选1~500μm,更优选5~300μm,进一步优选15~260μm,最优选30~210μm。另外,也可以通过各种方法贴合得到的薄膜进行使用。
另外,作为基材薄膜可以适当使用白色聚酯薄膜。该白色聚酯薄膜只要是着白色的聚酯薄膜即可,并没有特别限定,白色度优选65~150%,更优选80~120%,另外,光学浓度用100μm换算,优选0.5~5,更优选1~3。例如,使用光学浓度小的基材薄膜时,隐蔽性差,白色度小时,用肉眼看时白度易于减少。
得到这种白色度和光学浓度的方法并没有特别限定,通常可以通过添加无机粒子或与聚酯不相溶的树脂得到。添加的量在无机粒子的场合,优选5~35重量%,更优选8~25重量%。另一方面,在添加不相溶性的树脂的场合,优选3~35体积%,更优选6~25体积%。
在聚酯薄膜中添加的无机粒子可以使用以平均粒径优选0.1~4μm,更优选0.3~1.5μm的无机粒子等为代表的粒子。具体地说,可以使用硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、氧化钛、二氧化硅、氧化铝、钛酸钡、滑石、粘土等或者它们的混合物,这些无机粒子也可以与其它无机化合物,例如磷酸钙、氧化钛、云母、氧化锆、氧化钨、氟化锂、氟化钙等合并使用。
在聚酯薄膜中添加的与聚酯不相溶的树脂并没有特别限定,例如,与聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯混合时,可以使用丙烯酸树脂、聚乙烯、聚丙烯、改性烯烃树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯类树脂、苯氧基树脂和聚苯醚等,也可以与上述无机粒子合并使用。例如,特别是在聚酯中混合无机粒子或与聚酯不相溶的树脂,进行双轴拉伸,内部具有空洞、比重为0.5~1.3的白色聚酯薄膜能够使基材薄膜自身轻量化,例如,在以接受片材用途使用时,有印刷特性提高等优点。
另外,该白色聚酯薄膜也可以制成层压着其它颜色的薄膜或透明薄膜而成的2层以上的层压体,将其作为基材薄膜使用。
其次,对在本发明的聚酯薄膜的至少一面上形成了由玻璃化温度不同的2种聚酯树脂构成的层压膜得到的层压聚酯薄膜中的层压膜进行说明。
本发明中,所谓层压膜是指在作为基材片材的聚酯薄膜的表面上层压结构地形成并存在的膜状物质。该层压膜自身可以是单层,也可以由多层构成。
在本发明的层压膜中使用玻璃化温度(以后简称为Tg)不同的的2种聚酯树脂,但必须满足2种聚酯树脂Tg不同,而且聚酯树脂(A)的Tg在60℃以上、100℃以下,聚酯树脂(B)的Tg在0℃以上、60℃以下。该聚酯树脂(A)的Tg在耐粘连性方面,优选70℃以上、90℃以下,另外,该聚酯树脂(B)的Tg优选0℃以上、60℃以下,在与各种被覆物的粘结性方面,更优选10℃以上、45℃以下。
在形成本发明层压膜的玻璃化温度不同的2种聚酯树脂(A)和(B)中含有含磺酸金属盐基团二羧酸成分,其含量满足下述关系。
Sa>Sb≥5摩尔%
(Sa聚酯树脂(A)的全部二羧酸成分中的含磺酸金属盐基团二羧酸成分的量(摩尔%),Sb聚酯树脂(B)的全部二羧酸成分中的含磺酸金属盐基团二羧酸成分的量(摩尔%))其中,Sb优选7摩尔%以上,更优选7~9摩尔%。Sa或Sb低于5摩尔%时,特别是与聚乙烯基醇等亲水性树脂的粘结性降低。
通过满足Sa>Sb≥5摩尔%的关系,认为可以兼备有相反效果的与各种被覆物的粘结性和耐粘连性。
作为构成本发明层压膜的聚酯树脂含有的含磺酸金属盐基团二羧酸成分,可以使用例如磺基对苯二甲酸、5-磺基间苯二甲酸、4-磺基间苯二甲酸、4-磺基萘-2,7-二甲酸、磺基-对苯二甲醇、2-磺基-1,4-二(羟基乙氧基)苯等的碱金属盐、碱土金属盐等,但并不限于这些。
本发明的层压膜中使用的聚酯树脂(A)作为二羧酸成分优选在全部二羧酸成分中含有对苯二甲酸70摩尔%以上,更优选含有75摩尔%以上。此时,对苯二甲酸和含磺酸金属盐基团二羧酸以外的成分并没有特别限定,例如可以使用下述成分。通过使Tg为60℃以上、100℃以下,并规定主成分,能够有效地表现耐粘连性。
而且,本发明层压膜中使用的聚酯树脂(B),作为二羧酸成分,在全部二羧酸成分中至少必须含有间苯二甲酸65~95摩尔%,或者作为二醇,在全部二醇成分中至少必须含有二甘醇50~95摩尔%,优选作为二羧酸成分,在全部二羧酸成分中至少含有间苯二甲酸65~95摩尔%,以及作为二醇,在全部二醇成分中至少含有二甘醇50~95摩尔%。此时,间苯二甲酸和二甘醇、含磺酸金属盐基团二羧酸以外的成分并没有特别限定,例如可以使用下述成分。通过使Tg为0℃以上60℃以下,并规定主成分,能够得到以往不能兼备的与各种被覆物优良的粘结性。
在本发明的层压膜中使用的聚酯树脂(B)中含有的间苯二甲酸优选为70~95摩尔%,在此范围,粘结性更优良。
本发明的层压膜中使用的聚酯树脂(B)中含有的二甘醇优选为60~90摩尔%,在此范围,粘结性更优良。
而且,在本发明的层压膜中使用的聚酯树脂(B)中,更优选同时满足作为二羧酸成分在全部二羧酸成分中含有间苯二甲酸65~95摩尔%,以及作为二醇成分在全部二醇成分中含有二甘醇50~95摩尔%。但是,例如间苯二甲酸在全部二羧酸成分中满足65~95摩尔%时,二甘醇的优选范围为40~95摩尔%,更优选的范围为50~95摩尔%,另一方面,二甘醇在全部二醇成分中满足50~95摩尔%时,间苯二甲酸的优选范围为45~95摩尔%,更优选的范围为50~90摩尔%。如果间苯二甲酸成分的量过少,有时会发生与特别是象紫外线固化型油墨那样的伴随固化收缩的油墨的粘结性的降低,另一方面,如果二甘醇成分的量过少,有时会发生与特别是象紫外线固化型油墨那样的伴随固化收缩的油墨或聚乙烯醇等亲水性树脂的粘结性的降低。
聚酯树脂(A)和聚酯树脂(B)可以以任意比例混合使用,但聚酯树脂(A)/聚酯树脂(B)的比例用固态成分重量比表示,在粘结性方面优选10/90~90/10,更优选30/70~80/20,进一步优选50/50~80/20。如果聚酯树脂(A)过少,则有时耐粘连性降低,如果聚酯树脂(B)过少,有时会发生与特别是象紫外线固化型油墨那样的伴随固化收缩的油墨的粘结性的降低。
本发明的层压膜是以上述Tg不同的2种聚酯树脂为主要构成成分而成,本发明中所谓主要构成成分表示上述2种合计在层压膜中占70重量%以上,优选占80重量%以上,更优选占90重量%以上。
作为本发明的层压膜构成成分的聚酯树脂(A)和(B)是在主链或支链上具有酯键的树脂,这种聚酯树脂可以由二羧酸和二醇缩聚得到。
作为构成聚酯树脂(A)和(B)的羧酸成分,可以使用芳香族、脂肪族、脂环族的二元羧酸或3元或以上的多元羧酸。作为芳香族二羧酸,可以使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、苯二甲酸、2,5-二甲基对苯二甲酸、1,4-萘二甲酸、联基二甲酸、2,6-萘二甲酸、1,2-二苯氧基乙烷-p,p’-二甲酸、苯基二氢化茚二甲酸等。作为脂肪族和脂环族的二羧酸,可以使用琥珀酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、1,3-环戊二酸、1,2-环己二酸、1,4-环己二酸等及它们的酯形成性衍生物。
另外,使用将聚酯树脂(A)和/或(B)制成水系树脂的涂液形成层压膜时,为了提高与聚酯薄膜的粘结性,或者为了使聚酯树脂(A)和/或(B)的水溶化容易,聚酯树脂(A)和/或(B)也可以共聚含有羧酸碱的化合物。
作为含有羧酸碱的化合物,可以使用如偏苯三酸、偏苯三酸酐、均苯四酸、均苯四酸酐、4-甲基环己烯-1,2,3-三甲酸、均苯三酸、1,2,3,4-丁四酸、1,2,3,4-戊烷四酸、3,3’,4,4’-二苯酮四甲酸、5-(2,5-二氧代四氢糠基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二甲酸、5-(2,5-二氧代四氢糠基)-3-环己烯-1,2-二甲酸、环戊烷四甲酸、2,3,6,7-萘四甲酸、1,2,5,6-萘四甲酸、二偏苯三酸乙二醇酯、2,2’,3,3’-二苯基四甲酸、噻吩-2,3,4,5-四甲酸、亚乙基四甲酸等或它们的碱金属盐、碱土金属盐、铵盐,但并不只限于这些。
作为聚酯树脂(A)和(B)的二醇成分,可以使用乙二醇、二甘醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、2,4-二甲基-2-乙基己烷-1,3-二醇、新戊二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、4,4’-硫代二苯酚、双酚A、4,4’-亚甲基二苯酚、4,4’-(2-亚降冰片烷基)二苯酚、4,4’-二羟基二苯酚、邻、间和对二羟基苯、4,4’-亚异丙基苯酚、4,4’-亚异丙基联吲哚二酚(bindiol)、环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,4-二醇、双酚A等。
本发明中使用的聚酯树脂(A)和/或(B)也可以使用改性聚酯共聚物,例如用丙烯基、尿烷、环氧等改性的嵌段共聚物、接枝共聚物等。
另外,在不损害本发明效果的范围内,也可以配合其它树脂,例如在本发明中使用的聚酯树脂以外的聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂、尿素树脂、酚醛树脂等。
而且,在不损害本发明效果的范围内,也可以配合各种添加剂,例如交联剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、有机易滑剂、颜料、染料、填充剂、带电防止剂、核剂、表面活性剂等。
本发明的层压膜中使用的聚酯树脂(A)和(B)可以通过公知的制备方法制备。例如,可以采用使羧酸成分和二醇成分直接发生酯化反应,或者通过酯交换反应的第一阶段和使该第一阶段的反应产物进行缩聚反应的第二阶段进行制备的方法等进行制备。此时,作为反应催化剂,一般可以使用例如碱金属、碱土金属、锰、钴、锌、锑、锗、钛化合物等。
本发明层压膜的厚度优选0.01~5μm,更优选0.02~2μm,进一步优选0.05μm~0.5μm。如果层压膜的厚度过薄,则有时粘结性变得不良,如果过厚,则易滑性或耐粘连性有时降低。
如果在本发明的层压膜中添加有机或无机粒子,则易滑性或耐粘连性进一步提高,因而优选。
在本发明的层压膜中,作为有机粒子,优选使用交联聚苯乙烯、交联丙烯酸树脂、密胺树脂、苯并胍胺树脂等。
在本发明的层压膜中,作为无机粒子,优选使用二氧化硅、胶体二氧化硅、念珠状二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、高岭土、滑石、云母、碳酸钙、金属氧化物(氧化锡等)等。
这些有机粒子和无机粒子优选平均粒径为0.001~5μm,更优选0.01~3μm,进一步优选0.02~1μm。
另外,本发明的层压膜中优选使用的念珠状二氧化硅为念珠状连接和/或分枝形状的胶体二氧化硅,球状胶体二氧化硅是具有连接成念珠状(多个球状胶体二氧化硅连接成链状的形状)的长链结构的物质,以及连接的二氧化硅发生分枝的物质和/或连接的二氧化硅发生弯曲的物质。该念珠状二氧化硅是通过金属离子使球状二氧化硅的原始粒子在粒子-粒子间结合,通常为3个或以上、100个以下,优选5个或以上、50个以下,进一步优选7个或以上、30个以下进行连接,包括连接成念珠状的粒子发生分枝的物质和/或连接成念珠状的粒子发生弯曲的物质。作为介在的金属离子,优选2价或以上的金属离子,例如Ca2+、Zn2+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Ti4+等。特别是作为Ca2+时,适于制作连接和分枝成念珠状的胶体二氧化硅。另外,球状二氧化硅的原始粒子为5~100nm,优选8~80nm,进一步优选10~50nm,连接成念珠状时的长度为30~500nm,优选50~400nm。作为该念珠状二氧化硅的例子,可以例举日产化学工业(株)制“スノ-テツクス”UP或“スノ-テツクス”OUP,但并不只限于这些。
本发明的层压膜中含有的有机或无机粒子优选满足0.2≤r/d≤20(r粒子的平均粒径,d层压膜的平均厚度)。由此,能够有效地使本发明的层压聚酯薄膜具有易滑性或耐粘连性。而且,r/d的范围优选为1/2<r/d≤20,更优选1≤r/d≤15,但根据情况,优选使用1/2<r/d≤4的粒子,更优选使用1≤r/d≤4的粒子。
层压膜中有机或无机粒子的含量相对于玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量,用固态成分比表示,优选0.05~10重量%,更优选0.1~8重量%,进一步优选0.1~5重量%。该粒子的粒径过大,或者该粒子的含量过多,则层压膜的耐切削性等有时降低。
而且,作为粒子,优选含有粒径不同的2种粒子,即含有满足2≤rX/d≤20的粒子(X)和满足0.2≤rY/d≤4的粒子(Y)。其中,rX为粒子(X)的平均粒径(μm),rY为粒子(Y)的平均粒径(μm),d为层压膜的厚度(μm)。通过并用粒径不同的2种粒子,能够使易滑性或局部施加压力时的耐粘连性飞跃性地提高。特别是为了提高耐粘连性,粒子(X)的r/d优选4<rX/d≤20,粒子(Y)的r/d优选1/2<rY/d≤4。另外,rX/d和rY/d的更优选的范围为4<rX/d≤20和0.2≤rY/d≤4,或者为2≤rX/d≤20和1/2<rY/d≤4,粒子(X)的r/d更优选4<rX/d≤20,粒子(Y)的r/d更优选1/2<rY/d≤4。rX/d如果超过20,则耐切削性或耐粘连性有时降低,rY/d低于0.2时,耐粘连性有时降低。构成层压膜的粒径不同的2种粒子中,粒子(X)的含量相对于层压膜的玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量,优选0.05~5重量%,更优选0.1~3重量%。另外,粒子(Y)的含量相对于层压膜的玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量,优选0.1~10重量%,更优选0.5~8重量%。粒子(X)和粒子(Y)的含量如果过少,则耐粘连性有时降低,如果过多,则层压膜的耐切削性等有时降低。
在本发明的层压膜中优选含有丙烯酸树脂。通过含有丙烯酸树脂可以满足与各种树脂的粘结性以及局部施加压力时的耐粘连性,而且特别是可以满足透明性。
本发明的层压膜中含有的丙烯酸树脂并没有特别限定,作为构成丙烯酸树脂的单体成分,可以使用例如丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯(作为烷基,可以例举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基、月桂基、硬脂酰基、环己基、苯基、苯甲基、苯乙基等)、2-羟丙烯酸基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基单体、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二羟甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基甲基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺等含酰氨基单体、丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯等含氨基单体、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基单体、丙烯酸、甲基丙烯酸及其盐(碱金属盐、碱土金属盐、铵盐等)等含有羧基或其盐的单体等,它们可以共聚1种或1种以上。而且,它们可以与其它种类的单体并用。
这里,作为其它种类的单体,可以使用例如烯丙基缩水甘油醚等含环氧基单体、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸及其盐(锂盐、钠盐、钾盐、铵盐等)等含有磺酸基或其盐的单体、巴豆酸、衣康酸、马来酸、富马酸及其盐(锂盐、钠盐、钾盐、铵盐等)等含有羧基或其盐的单体、马来酸酐、衣康酸酐等含有酸酐的单体、异氰酸乙烯酯、异氰酸烯丙酯、苯乙烯、乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基三烷氧基硅烷、马来酸单烷基酯、富马酸单烷基酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、衣康酸单烷基酯、偏氯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯等。
作为本发明中使用的优选丙烯酸树脂,为选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、2-羟乙基丙烯酸酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯腈、的共聚物。在粘结性方面,该丙烯酸树脂的分子量优选5万以上,更优选30万以上。另外,作为丙烯酸树脂,也可以以任意比例并用2种或以上的丙烯酸树脂。
另外,作为本发明的层压膜中含有的丙烯酸树脂,也可以使用改性丙烯酸共聚物,例如用聚酯、尿烷、环氧等改性的嵌段共聚物、接枝共聚物等。
本发明的层压膜中含有的丙烯酸树脂的含量优选相对于层压膜的玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量,用固态成分比表示,为0.5~8重量%,更优选1~5重量%。通过含有丙烯酸树脂,能够提供兼备与各种被覆物的粘结性和耐粘连性以及透明性的层压聚酯薄膜。另外,丙烯酸树脂的含量如果超过8重量%,特别是与氧化聚合型油墨或水溶性、亲水性树脂的粘结性有降低的倾向,另外,低于0.5重量%时,耐粘连性或湿热处理后的透明性有降低的倾向。
本发明的层压膜中含有的丙烯酸树脂的玻璃化温度优选为0~100℃,更优选为20~80℃,进一步优选40~80℃。该丙烯酸树脂的玻璃化温度如果过低,则有时对耐粘连性不利,如果过高,则有时使在水中分散时树脂的不稳定成为问题。
本发明中,在环境污染或涂敷时的防爆性方面,优选将该丙烯酸树脂溶解、乳化或悬浊于水中制成水系丙烯酸树脂液进行使用。这种水系丙烯酸树脂可以通过与具有亲水性基团的单体(丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基磺酸及其盐等)的共聚或者使用反应性乳化剂或表面活性剂的乳化聚合、悬浊聚合、无皂聚合等方法进行制备。
在本发明的层压膜中优选含有蜡,这样,不仅能够满足与各种树脂的粘结性或耐粘连性,而且特别是也可以满足耐擦伤性。
本发明的层压膜中含有的蜡并没有特别限定,可以使用例如天然蜡、合成蜡、配合蜡等,也可以并用2种或以上的蜡。
作为本发明的层压膜中含有的天然蜡,例如植物类蜡(如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米蜡、木蜡、霍霍巴油、棕榈蜡、小冠巴西棕蜡、甘蔗蜡、西班牙草蜡、树皮蜡等),动物类蜡(如蜂蜡、羊毛脂、鲸蜡、伊保多蜡、虫胶蜡、胭脂虫蜡、水鸟蜡等)、矿物类蜡(如褐煤蜡、地蜡、纯地蜡等)、石油蜡(如石蜡、微晶蜡、矿脂等)。作为合成蜡,可例举例如合成烃、改性蜡、氢化蜡、脂肪酸、酰胺、酯、酮等。另外,配合蜡是在上述蜡中配合合成树脂类得到的物质,其配比可任意设定。
本发明中,蜡优选使用选自上述蜡或蜡系组合物的1种或以上,在耐粘连性方面,优选使用石油系蜡、植物类蜡。另外,本发明中使用的蜡的熔点优选为40~130℃,更优选为60~100℃。
层压膜中的蜡的含量优选相对于层压膜中玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量而言,用固态成分表示为0.5~8重量%,更优选1~5重量%。通过含有蜡,能够提供兼备与各种被覆物的粘结性、耐粘连性以及耐擦伤性的层压聚酯薄膜。蜡的添加含有量如果超过8重量%,则粘结性有降低的倾向,另外,如果低于0.5重量%,则耐粘连性、耐擦伤性有降低的倾向。
构成本发明层压膜的玻璃化温度不同的2种聚酯树脂中,除了含有丙烯酸树脂和蜡以外,可以再添加有机或无机粒子,从而可以提高易滑性和耐粘连性。此时,可以并用2种以上的粒子,从而此时可以有效提高耐粘连性和易滑性。
制造本发明的层压聚酯薄膜时,形成层压膜的最合适的方法是在聚酯薄膜的制造工序中进行涂敷,与基材薄膜一起拉伸的方法。例如可以通过下述方法得到,即将熔融挤出的结晶取向前的聚酯薄膜沿长度方向拉伸2.5~5倍左右,然后在单轴拉伸的薄膜上连续涂敷涂液。涂敷的薄膜通过阶梯性加热的区段(zone),同时被干燥,沿宽度方向拉伸2.5~5倍左右。再使连续被导入150~250℃加热区段的结晶取向结束的方法(在线涂敷法)。此时使用的涂敷液在环境污染和防爆炸性方面优选水系物质。
在基材薄膜上进行涂敷的方法可以使用各种涂敷方法,例如反涂法、雕刻滚筒涂敷法、杆涂法、棒涂法、干涂法、喷涂法等。
其次,在本发明层压聚酯薄膜的制造方法中,对以聚对苯二甲酸乙二醇酯(下面简称为“PET”)为基材薄膜的实例进行说明,但并不只限于此。
本发明的层压聚酯薄膜可以通过在聚酯薄膜的至少一个面上设置具有上述特定的Tg并且以Tg不同的2种聚酯树脂为主要构成成分的层压膜进行制造。
下面进行具体示例说明。将极限粘度0.5~0.8dl/g的PET颗粒真空干燥后,供给挤出机,在260~300℃下熔融,由T字型喷嘴挤出成片状,使用外加静电铸造法卷绕成表面温度10~60℃的镜面铸造卷筒,使之冷却固化,制成未拉伸的PET薄膜。将该未拉伸的薄膜在加热至70~120℃的滚筒之间沿纵方向(薄膜的前进方向)拉伸2.5~5倍。对该薄膜的至少一个面进行电晕放电处理,涂敷本发明的层压膜形成涂液。将该被涂敷的薄膜用夹子夹持,导入加热至70~150℃的热风区段中,进行干燥后,沿宽度方向拉伸2.5~5倍,接着导入160~250℃的热处理区段中,进行热处理1~30秒,完成结晶取向。在该热处理工序中,根据需要,也可以沿宽度方向或长度方向进行3~12%的张弛处理。双轴拉伸可以纵、横依次拉伸,也可以双轴同时拉伸,另外,也可以纵、横拉伸后,再次沿纵、横中的任意一个方向拉伸。此时使用的涂液在环境污染和防爆炸性方面优选水系。另外,为了提高涂敷性,也可以在不损害本发明效果的范围内,在涂液中含有和/或并用表面活性剂、粘度调节剂或消泡剂。
本发明的层压聚酯薄膜优选可作为印刷用层压聚酯薄膜使用,更优选通过在层压聚酯薄膜的层压膜上形成接受层而作为喷墨印刷用层压聚酯薄膜使用。
在本发明的喷墨印刷用层压聚酯薄膜的层压膜上形成的接受层是含有水溶性树脂和/或水分散性树脂的层,只要能够吸收喷墨用油墨即可,并没有特别限定。
作为在本发明的喷墨印刷用层压聚酯薄膜的层压膜上形成的接受层的水溶性树脂和/或水分散性树脂,可列举例如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基乙基纤维素、纤维素硫酸酯、甘薯淀粉、马铃薯淀粉、氧化淀粉、磷酸淀粉、羧基化淀粉、羟乙基化淀粉、氨乙基化淀粉、丙烯酸接枝淀粉、糊精、玉米淀粉、魔芋、海萝、琼脂、海藻酸钠、木槿根、龙须胶、阿拉伯胶、刺槐豆胶、愈疮胶、果胶、角叉菜胶、酪蛋白胶、明胶、酪蛋白、大豆蛋白、白蛋白、完全或部分皂化的聚乙烯醇及其阴离子、阳离子改性物、乙缩醛化度或丁缩醛化度在30%以下的聚乙烯醇、聚丙烯酰胺及其共聚物、聚乙烯吡咯烷酮及其共聚物、聚N-乙烯乙酰胺及其共聚物、聚环氧乙烷、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、聚环氧丁烷、羧基化聚环氧乙烷、聚丙烯酸及其钠盐、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物等,但并不只特定于这些化合物。这些水溶性树脂或水分散性树脂可以混合1种或1种以上。
另外,在本发明的喷墨印刷用层压聚酯薄膜的层压膜上形成的接受层中,根据需要,可以添加阳离子性物质或粒子、交联剂,通过添加它们,油墨吸收性或吸附性、显色性等提高,因而合适。
在接受层中添加的阳离子性物质并没有特别限定,优选在组成物中具有季铵盐,作为成对离子使用盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐等,可以适当使用阳离子性表面活性剂、具有阳离子基团的聚合物。
作为在接受层中添加的粒子,并没有特别限定,可以使用二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、氧化铝溶胶、沸石、氧化钛、高岭土、高岭石、滑石、云母、碳酸钙等。
作为在接受层中添加的交联剂,并没有特别限定,可以使用羟甲基化或醇化的尿素系、蜜胺系、丙烯酰胺系、聚酰胺系树脂、环氧化合物、异氰酸酯化合物、噁唑啉系化合物、氮丙啶化合物、各种硅烷偶联剂、各种钛酸酯系偶联剂等。
而且,在接受层中也可以配合各种添加剂,例如抗氧化剂、耐热稳定剂、耐气候稳定剂、紫外线吸收剂、易滑剂、颜料、染料、有机或无机的微粒、填充剂、带电防止剂和核剂等。
另外,接受层的厚度并没有特别限定,为5~100μm,优选10~50μm。接受层如果过薄,则油墨吸收性、图象清晰度等有时变得不良。另外,接受层如果过厚,则有时干燥速度变慢、生产效率变差。
在本发明的喷墨印刷用层压聚酯薄膜的层压膜上形成的接受层通过使用涂敷装置将接受层形成涂液涂敷在层压膜上,然后干燥的方法形成。作为涂敷方法,例如可以使用刮涂方式、气刀方式、滚筒涂敷方式、刷涂方式、雕刻滚筒涂敷方式、轻触涂敷方式、挤出方式、滑漏(slide hopper)(滑摆)方式、帘幕涂敷方式、喷雾方式等。
优选使用本发明的层压聚酯薄膜作为粘结标签用层压聚酯薄膜。
本发明的粘结标签用聚酯薄膜通过在层压膜上的至少一部分上设置印刷层,另外在未设置印刷层的一面上设置粘结剂层可以作为粘结标签使用。
本发明的粘结标签用层压聚酯薄膜作为粘结标签使用时,在层压膜上的至少一部分上设置印刷层。
在层压膜上设置的印刷层只要具有显示功能即可,并没有特别限定。印刷该印刷层的方法并没有特别限定,一般可以使用胶印印刷、丝网印刷、凹版印刷等方法。另外,此时使用的印刷用油墨也根据印刷方式进行选择,并没有特别限定,可以使用紫外线固化型油墨、电子束固化型油墨、氧化聚合型油墨、溶剂型油墨(苯胺油墨、丝网油墨等)、水性油墨(苯胺油墨等)等。
使用本发明的粘结标签用层压聚酯薄膜作为粘结标签时,在粘结标签用层压聚酯薄膜上设置的粘结剂层只要具有粘结特性即可,其组成并没有特别限定,大体分为橡胶系、丙烯酸系、乙烯系、硅氧烷系等。其中,作为粘结标签用,适合使用橡胶系和丙烯酸系。
使用本发明的粘结标签用层压聚酯薄膜作为粘结标签时所使用的橡胶系粘结剂,一般以橡胶弹性体、软化剂、粘结赋予剂为主成分,必要时添加填充剂、老化防止剂。
作为橡胶弹性体,可以使用天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁基橡胶、聚异丁烯、丁二烯、苯乙烯-异丁烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、再生橡胶等。
作为粘结赋予剂的树脂,可以使用松香及松香衍生物、松香橡胶、萜树脂、石油树脂、油溶性酚醛树脂等,而且,为了出现粘结剂相对于附着物的润湿,可以添加聚丁烯、液态橡胶、邻苯二甲酸类增塑剂、矿油等。
另外,作为软化剂,可以使用矿物油、液态聚丁烯、液态聚丙烯酸酯、羊毛脂等。
作为根据需要添加的填充剂,可以使用氧化锌、水合铝、氧化钛、碳酸钙、粘土、颜料等,作为老化防止剂,可以使用橡胶用老化防止剂、二硫代氨基甲酸酯或者金属螯合物等。
另一方面,丙烯酸系粘结剂以丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯等丙烯酸酯为主成分,由于用这些树脂过软,因此可以与调整凝聚力的单体,例如乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸烷基酯等共聚进行使用。作为其它添加剂,有上述用于橡胶系粘结剂的粘结赋予剂、软化剂、填充剂等。
丙烯酸系粘结剂的场合,为了提高耐热性、耐油性,也可以导入含有羧酸、羟基、酰胺等的官能性单体,制成交联型。作为用于进行交联的交联剂,可以使用二异氰酸酯、蜜胺等。作为聚硅氧烷粘结剂,可以使用以混合橡胶状硅氧烷和树脂状硅氧烷的聚合物而成的物质为主成分的物质,具有与难于粘结的特氟隆或硅橡胶也可粘结的特征。
作为乙烯系粘结剂,可以使用以氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯丁缩醛、聚乙烯醚等为主成分的物质。作为粘结剂的涂敷方法,可以采用在表面基材上直接涂敷粘结剂,与剥离纸贴合的直接法,以及在剥离纸的聚硅氧烷涂敷面上涂敷粘结剂,然后与表面基材贴合的间接法等。
粘结剂的涂敷方法并没有特别限定,可以使用刮涂、点涂、轻触滚筒涂敷、逆辊涂敷等。
特性的测定方法及效果的评价方法如下所述。
本发明中特性的测定方法及效果的评价方法如下所述。(1)玻璃化温度(Tg)将自动DSC(示差扫描量热计)RDC220(Seiko电子工业(株)制)与SSC5200 disk station(Seiko电子工业(株)制)连接进行测定。在铝盘中调整试样10mg后,设置在DSC装置上(对照未装入试样的同型铝盘),在300℃的温度下加热5分钟后,使用液氮进行急剧冷却处理。将该试样以10℃/分钟的速度升温,由其DSC图求出玻璃化温度(Tg)。(2)层压膜的厚度使用透过型电子显微镜HU-12型((株)日立制作所制),由观察设置了层压膜的层压聚酯薄膜截面的照片求出。厚度为测定视野中的30个点的平均值。(3)粒子的平均粒径使用扫描型电子显微镜S-2100A型((株)日立制作所制),以放大倍率10000倍观察层压聚酯薄膜的层压膜的表面,将此时的50个粒子(实施例1~9、44~49、50~54、55~57、比较例1~5、23~27、28~32表1、表5、表6、表7)或20个粒子(实施例10~19、20~31、32~43、比较例6~12、13~17、18~22表2、表3、表4)的粒子直径的平均值作为平均粒径。(4)粘结性-1作为紫外线固化型油墨使用ベストキュァ161墨(T&K东华(株)制),用滚筒涂敷法在层压膜上涂敷成约1.5μm的厚度。然后,使用照射强度80W/cm的紫外线灯,以照射距离(灯和油墨面之间的距离)12cm照射5秒。在23℃、65%RH下调湿1天后,在油墨固化膜上划出100个1mm2的小方块,在其上贴付ニチバン(株)制的玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用油墨固化膜的残存个数进行评价(◎100、○80~99、△50~79、×0~49)。此时,将“◎”、“○”作为粘结性良好。(5)粘结性-2使用聚乙烯醇树脂(日本合成化学工业(株)制ゴ-セノ-ルGH-23)的10%水溶液,在层压膜上用雕刻滚筒涂敷器进行涂敷,使干燥后的涂敷厚度为约7μm,在120℃下干燥。在23℃、65%RH下调湿1天后,在聚乙烯醇树脂层上划出100个1mm2的小方块,贴付玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤出(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用聚乙烯醇树脂层上的残存个数进行评价(○80~100、△50~79、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(6)粘结性-3作为紫外线固化型油墨使用“ダィキュァ”RT-8墨(大日本油墨化学工业(株)制),用滚筒涂敷法在层压膜上涂敷成约1.5μm的厚度。然后,使用照射强度120W/cm的紫外线灯,以照射距离(灯和油墨面之间的距离)12cm照射5秒,形成印刷层。在23℃、65%RH下调湿1天后,在印刷层上划出100个1mm2的小方块,在其上贴付ニチバン(株)制的玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用印刷层的残存的个数进行评价(◎100、○80~99、△50~79、×0~49)。此时,将“◎”、“○”作为粘结性良好。(7)粘结性-4使用聚乙烯醇树脂((株)クラレ制PVA-117)的10%水溶液,在层压膜上用雕刻滚筒涂敷器进行涂敷,使干燥后的涂敷厚度为约7μm,在120℃下干燥。在23℃、65%RH下调湿1天后,在聚乙烯醇树脂层上划出100个1mm2的小方块,贴付玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性周聚乙烯醇层上残存的个数进行评价(○80~100、△50~79、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(8)粘结性-5作为氧化聚合型油墨使用HS-OS墨(久保井油墨(株)制),用滚筒涂敷法在层压膜上涂敷成约1.5μm的厚度。然后,在23℃、65%RH下固化形成印刷层。在印刷层上划出100个1mm2的小方块,在其上贴付ニチバン(株)制的玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用印刷层残存的个数进行评价(◎100、○80~99、△50~79、×0~49)。此时,将“◎”、“○”作为粘结性良好。(9)粘结性-6使用聚乙烯醇树脂(日本合成化学工业(株)制“ゴ-セノ-ル”GH-23)的10%水溶液,在层压膜上用雕刻滚筒涂敷器进行涂敷,使干燥后的涂敷厚度为约7μm,在100℃下干燥。在23℃、65%RH下调湿1天后,在聚乙烯醇树脂层上划出100个1mm2的小方块,贴付玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用聚乙烯醇层残存的个数进行评价(○80~100、△50~79、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(10)粘结性-7作为紫外线固化型油墨使用“ベストキュァ”161墨((株)T&K东华制),用滚筒涂敷法在层压膜上涂敷成约1.5μm的厚度。然后,使用照射强度80W/cm的紫外线灯(1个灯),以照射距离(灯和油墨面之间的距离)12cm、25m/分钟的速度进行照射,形成印刷层。在23℃、65%RH下调湿1天后,在印刷层上划出100个1mm2的小方块,在其上贴付ニチバン(株)制的玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用印刷层上残存的个数进行评价(◎100、○80~99、△50~79、×0~49)。此时,将“◎”、“○”作为粘结性良好。(11)粘结性-8使用聚乙烯醇树脂(日本合成化学工业(株)制“ゴ-セノ-ル”GH-23)的10%水溶液,在层压膜上用雕刻滚筒涂敷器进行涂敷,使干燥后的涂敷厚度为约5μm,在80℃下干燥。在23℃、65%RH下调湿1天后,在聚乙烯醇树脂层上划出100个1mm2的小方块,贴付玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用聚乙烯醇层残存的个数进行评价(○80~100、△50~79、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(12)粘结性-9作为接受层形成涂液,使用高松油脂(株)制NS-141LX/日本纯药(株)制ジュリマ-SPO202(75/25重量份)的水溶液,在层压聚酯薄膜的层压膜上用雕刻滚筒涂敷器进行涂敷,使干燥后的涂敷厚度为约10μm,在120℃下干燥,形成接受层。然后,在23℃、65%RH下调湿1天后,在接受层上划出100个1mm2的小方块,贴付玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重19.6N,往复5次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用油墨接受层残存的个数进行评价(○75~100、△50~74、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(13)粘结性-10与上述(12)相同,在层压聚酯薄膜上设置接受层,在23℃、65%RH下调湿1天后,使用喷墨打印机(Seiko Epson(株)制PM-750C)在接受层上进行满打印。再在23℃、65%RH下将接受片调湿1天后,在接受层上划出100个1mm2的小方块,贴付玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重19.6N,往复5次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用接受层残存的个数进行评价(○75~100、△50~74、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(14)粘结性-11作为紫外线固化型油墨使用UVエ-スス-パ-墨(久保井油墨制造(株)制),用滚筒涂敷法在层压膜上涂敷成约1.5μm的厚度。然后,使用照射强度80W/cm的紫外线灯,以照射距离(灯和油墨面之间的距离)12cm照射5秒,形成印刷层。在23℃、65%RH下调湿1天后,在印刷层上划出100个1mm2的小方块,在其上贴付ニチバン(株)制的玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用印刷层残存的个数进行评价(◎100、○80~99、△50~79、×0~49)。此时,将“◎”、“○”作为粘结性良好。(15)粘结性-12作为溶剂型油墨,将テトロン990黑(十条化学(株)制)用テトロン标准溶剂稀释,使干燥后的厚度为约8μm,在60℃下干燥,在层压膜上形成印刷层。在23℃、65%RH下调湿1天后,在印刷层上划出100个1mm2的小方块,贴付玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用印刷层残存的个数进行评价(○80~100、△50~79、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(16)粘结性-13将再生层压聚酯薄膜在60℃、80%RH下调湿1天后,在层压膜上划出100个1mm2的小方块,在其上贴付ニチバン(株)制的玻璃纸带,使用橡胶滚筒挤压(载重20N,往复3次)后,沿90度方向剥离。
粘结性用层压膜残存的个数进行评价(○80~100、△50~79、×0~49)。此时,将“○”作为粘结性良好。(17)耐粘连性-1重叠层压膜,在载重(500g/(3×4)cm2)下,于40℃、90%RH下调湿24小时,用以下基准评价施加载重处的剥离状态。
◎容易剥离,没有残留重叠的痕迹。○容易剥离,但部分残留重叠的痕迹。△可以剥离,但残留重叠的痕迹。×剥离时薄膜开裂。此时,的痕迹。△可以剥离,但残留重叠的痕迹。×剥离时薄膜开裂。此时,将“◎”、“○”作为合格。(18)耐粘连性-2重叠层压膜,以3个点为支点(1个支点为直径1cm的圆形,与薄膜接触。),在该3个支点上载置5kg的重物,在23℃、65%RH下调湿48小时,用以下基准评价施加载重处的剥离状态。
◎容易剥离,没有残留重叠的痕迹。○容易剥离,但部分残留重叠的痕迹。△可以剥离,但残留重叠的痕迹。×剥离时薄膜开裂。此时,将“◎”、“○”作为合格。(19)耐粘连性-3重叠层压膜,通过使用夹子((株)ラィオン事务器制,No.155·大)进行夹持,局部施加载重,在23℃、65%RH下调湿36小时,用以下基准评价施加载重处的剥离状态。
◎容易剥离,没有残留重叠的痕迹。○容易剥离,但部分残留重叠的痕迹。△可以剥离,但残留重叠的痕迹。×剥离时薄膜开裂。此时,将“◎”、“○”作为合格。(20)耐粘连性-4重叠层压膜,在载重(5kg/(3×4)cm2)下,于40℃、90%RH下调湿48小时,用以下基准评价施加载重处的剥离状态。
◎容易剥离,没有残留重叠的痕迹。○容易剥离,但部分残留重叠的痕迹。△可以剥离,但残留重叠的痕迹。×剥离时薄膜开裂。此时,将“◎”、“○”作为合格。(21)耐粘连性-5与上述(12)同样,在层压聚酯薄膜上设置接受层,在23℃、65%RH下调湿1天后,将接受层面和聚酯薄膜“ルミラ-”T60(东丽(株)制)重叠,在载重(500g/(3×4)cm2)下,于40℃、90%RH下调湿24小时,用以下基准评价施加载重处的剥离状态。
◎容易剥离,没有残留重叠的痕迹。○容易剥离,但部分残留重叠的痕迹。△可以剥离,但残留重叠的痕迹。×剥离时薄膜开裂。此时,(22)耐粘连性-6将通过上述(14)的方法形成的印刷层和聚酯薄膜“ルミラ-”T60(东丽(株)制)重叠,在载重(500g/(3×4)cm2)下,于40℃、90%RH下调湿24小时,用以下基准评价施加载重处的剥离状态。
◎容易剥离,没有残留重叠的痕迹。○容易剥离,但部分残留重叠的痕迹。△可以剥离,但残留重叠的痕迹。×剥离时薄膜开裂。此时,将“◎”、“ ○”作为合格。(23)透明性将层压聚酯薄膜在40℃、90%RH下调湿1周后,使用全自动直读浊度计算机HGM-2DP(用C光源)(スガ实验机(株)制),测定浊度值,用测定10个点的平均值进行表示。此时,50μm厚度时薄膜的浊度值在1.5以下为良好。
浊度值H(%)=(Td/Tt)×100Td(%)=〔{T4-T3×(T2/T1)}/T1〕×100(扩散透过率)Tt(%)=(T3/T1)×100(全光线透过率)(T1入射光线,T2全光线透过光,T3装置的扩散光,T4扩散透过光)(24)耐擦伤性用指甲施加400~600g范围的负载抓挠层压膜的表面,通过肉眼观察评价此时刮削的难易程度,将层压膜未被刮削的作为良好。(25)异物对100mm×100mm尺寸的再生层压聚酯薄膜,用体现显微镜观察使用偏振装置时看起来发白的异物,对100μm以上大小的异物进行计数。其中,用以下基准评价每1000cm2换算的异物的个数,将“○”、“△”作为良好水平。
○异物数15个以下,△异物数16~25个,×异物数26个以上。(26)着色度将层压聚酯薄膜作为空白薄膜,以相同的基材厚度比较再生聚酯薄膜,用以下3个等级评价着色程度,将“○”、“△”作为良好水平。
○与空白薄膜相比几乎没有变化,△有一些着色,×显著着色。
下面,基于实施例说明本发明,但并不限于这些。
使用的层压膜形成涂液为a1/b1=50/50(固态成分重量比),结果如表1所示。
使用的层压膜形成涂液为a1/b1=50/50(固态成分重量比),结果如表1所示。比较例1除实施例1的层压膜形成涂液中,a1/b3=50/50(固态成分重量比)以外,与实施例1同样,得到层压PET薄膜。结果如表1所示。比较例2
除实施例1的层压膜形成涂液中,a1/b4=50/50(固态成分重量比)以外,与实施例1同样,得到层压PET薄膜。结果如表1所示。比较例3除实施例1的层压膜形成涂液中,b1/b2=50/50(固态成分重量比)以外,与实施例1同样,得到层压PET薄膜。结果如表1所示。比较例4除实施例1的层压膜形成涂液中只使用a1以外,与实施例1同样,得到层压PET薄膜。结果如表1所示。比较例5除实施例1的层压膜形成涂液中只使用b1以外,与实施例1同样,得到层压PET薄膜。结果如表1所示。
表1

实施例10将含有平均粒径0.4μm的胶体二氧化硅0.015重量%和平均粒径1.5μm的胶体二氧化硅0.005重量%的PET颗粒(极限粘度0.63dl/g)真空干燥后,供给挤出机,在285℃下熔融,由T字形喷嘴挤压成片状,使用外加静电铸造法卷绕在表面温度25℃的镜面铸造卷筒上,使之冷却固化,制成未拉伸的薄膜。将该未拉伸的薄膜加热至85℃,沿长度方向拉伸3.3倍,制成单轴拉伸薄膜。在空气中对该薄膜进行电晕放电处理,涂敷25℃的层压膜形成涂液。用夹子夹持被涂敷的单轴拉伸薄膜,同时导入预热区段,在90℃下干燥后,接着连续在100℃的加热区段沿宽度方向拉伸3.3倍,再在225℃的加热区段进行热处理,得到结晶取向结束了的层压聚酯薄膜。此时,基材PET薄膜的厚度为50μm,层压膜的厚度为0.08μm。
其中使用的层压膜形成涂液是由a1/b1=50/50(固态成分重量比)、c1(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)1重量%(固态成分重量比)和c3(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)5重量%(固态成分重量比)构成的水分散液。关于a1、b1、c1和c3的组成在后面叙述。评价结果如表2所示。
其中使用的层压膜形成涂液是由a1/b1=50/50(固态成分重量比)、c1(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)1重量%(固态成分重量比)和c3(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)5重量%(固态成分重量比)构成的水分散液。结果如表2所示。
表2

实施例20将含有平均粒径0.4μm的胶体二氧化硅0.015重量%和平均粒径1.5μm的胶体二氧化硅0.005重量%的PET颗粒(极限粘度0.63dl/g)真空干燥后,供给挤出机,在285℃下熔融,由T字形喷嘴挤出成片状,使用外加静电铸造法卷绕在表面温度25℃的镜面铸造卷筒上,使之冷却固化,制成未拉伸的薄膜。将该未拉伸的薄膜加热至85℃,沿长度方向拉伸3.3倍,制成单轴拉伸薄膜。在空气中对该薄膜进行电晕放电处理,涂敷25℃的层压膜形成涂液。用夹子夹持被涂敷的单轴拉伸薄膜,同时导入预热区段,在90℃下干燥后,接着连续在100℃的加热区段沿宽度方向拉伸3.3倍,再在225℃的加热区段进行热处理,得到结晶取向结束了的层压聚酯薄膜。此时,基材PET薄膜的厚度为50μm,层压膜的厚度为0.08μm。
其中使用的层压膜形成涂液是由a1/b1=50/50(固态成分重量比)和d1(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)2重量%构成的水分散液。关于a1、b1、d1的组成在下面叙述。评价结果如表3所示。此时,透明性良好,浊度值为1.2。
其中使用的层压膜形成涂液是由a1/b1=50/50(固态成分重量比)和d1(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)2重量%(固态成分重量比)构成的水分散液。结果如表3所示。另外,由于是白色聚酯薄膜,所以未进行透明性的评价。
表3

实施例32将含有平均粒径0.4μm的胶体二氧化硅0.015重量%和平均粒径1.5μm的胶体二氧化硅0.005重量%的PET颗粒(极限粘度0.63dl/g)真空干燥后,供给挤出机,在285℃下熔融,由T字形喷嘴挤压成片状,使用外加静电铸造法卷绕在表面温度25℃的镜面铸造卷筒上,使之冷却固化,制成未拉伸的薄膜。将该未拉伸的薄膜加热至85℃,沿长度方向拉伸3.3倍,制成单轴拉伸薄膜。在空气中对该薄膜进行电晕放电处理,涂敷25℃的层压膜形成涂液。用夹子夹持被涂敷的单轴拉伸薄膜,同时导入预热区段,在90℃下干燥后,接着连续在100℃的加热区段沿宽度方向拉伸3.3倍,再在225℃的加热区段进行热处理,得到结晶取向结束了的层压聚酯薄膜。此时,基材PET薄膜的厚度为50μm,层压膜的厚度为0.08μm。
其中使用的层压膜形成涂液是由a1/b1=50/50(固态成分重量比)和e1(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)2重量%(固态成分重量比)构成的水分散液。关于a1、b1、e1的组成在下面叙述。评价结果如表4所示。此时,耐擦伤性良好,层压膜未被刮削。
其中使用的层压膜形成涂液是由a1/b1=50/50(固态成分重量比)和e1(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)2重量%构成的水分散液。结果如表4所示。此时,耐擦伤性良好,层压膜未被刮削。
表4

实施例44将含有平均粒径0.4μm的胶体二氧化硅0.015重量%和平均粒径1.5μm的胶体二氧化硅0.005重量%的PET颗粒(极限粘度0.63dl/g)充分真空干燥后,供给挤出机,在285℃下熔融,由T字形喷嘴挤出成片状,使用外加静电铸造法卷绕在表面温度25℃的镜面铸造卷筒上,使之冷却固化。将该未拉伸的薄膜加热至85℃,沿长度方向拉伸3.3倍,制成单轴拉伸薄膜。在空气中对该薄膜进行电晕放电处理,涂敷25℃的层压膜形成涂液。用夹子夹持被涂敷的单轴拉伸薄膜,同时导入预热区段,在90℃下干燥后,接着连续在100℃的加热区段沿宽度方向拉伸3.3倍,再在225℃的加热区段进行热处理,得到结晶取向结束了的层压聚酯薄膜。此时,基材PET薄膜的厚度为50μm,层压膜的厚度为0.08μm。
使用的层压膜形成涂液为a1/b1=40/60(固态成分重量比)。结果如表5所示。
使用的层压膜形成涂液为a1/b1=40/60(固态成分重量比)。结果如表5所示。比较例23除实施例44的层压膜形成涂液中,a1/b3=40/60(固态成分重量比)以外,与实施例44同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表5所示。比较例24除实施例44的层压膜形成涂液中,a1/b4=40/60(固态成分重量比)以外,与实施例44同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表5所示。比较例25除实施例44的层压膜形成涂液中,b1/b2=40/60(固态成分重量比)以外,与实施例44同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表5所示。比较例26除实施例44的层压膜形成涂液中只使用a1以外,与实施例44同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表5所示。比较例27除实施例44的层压膜形成涂液中只使用b1以外,与实施例44同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表5所示。
除在实施例44的层压膜形成涂液中添加胶体二氧化硅(粒径0.3μm)0.3重量%(相对于聚酯树脂a1和b1的合计量)以外,与实施例44同样,得到层压聚酯薄膜。层压膜的厚度为0.08μm。结果如表5所示。
表5

实施例50将含有平均粒径0.4μm的胶体二氧化硅0.015重量%和平均粒径1.5μm的胶体二氧化硅0.005重量%的PET颗粒(极限粘度0.63dl/g)充分真空干燥后,供给挤出机,在285℃下熔融,由T字形喷嘴挤压成片状,使用外加静电铸造法卷绕在表面温度25℃的镜面铸造卷筒上,使之冷却固化。将该未拉伸的薄膜加热至85℃,沿长度方向拉伸3.3倍,制成单轴拉伸薄膜。在空气中对该薄膜进行电晕放电处理,涂敷25℃的层压膜形成涂液。用夹子夹持被涂敷的单轴拉伸薄膜,同时导入预热区段,在90℃下干燥后,接着连续在100℃的加热区段沿宽度方向拉伸3.3倍,再在225℃的加热区段进行热处理,得到结晶取向结束了的层压聚酯薄膜。此时,基材PET薄膜的厚度为50μm,层压膜的厚度为0.08μm。
使用的层压膜形成涂液为由a1/b1=60/40(固态成分重量比)构成的水分散液。结果如表6所示。
使用的层压膜形成涂液为由a1/b1=60/40(固态成分重量比)构成的水分散液。结果如表6所示。比较例28除实施例50的层压膜形成涂液中,a1/b3=60/40(固态成分重量比)以外,与实施例50同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表6所示。比较例29除实施例50的层压膜形成涂液中,a1/b4=60/40(固态成分重量比)以外,与实施例50同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表6所示。比较例30除实施例50的层压膜形成涂液中,a1/b2=60/40(固态成分重量比)以外,与实施例50同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表6所示。比较例31除实施例50的层压膜形成涂液中只使用a1以外,与实施例50同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表6所示。比较例32除实施例50的层压膜形成涂液中只使用b1以外,与实施例50同样,得到层压聚酯薄膜。结果如表6所示。
表6

实施例55将实施例1中得到的层压聚酯薄膜粉碎,供给挤出机,在约280℃下熔融,使之颗粒化。将得到的颗粒和PET以重量比20/80混合,与实施例1同样熔融成膜,得到厚度50μm的再生层压聚酯薄膜。
其中使用的层压膜形成涂液为由a1/b1=80/20(固态成分重量比)构成的水分散液,层压膜的厚度为0.08μm。结果如表7所示。
表7

上述各实施例、比较例中,用于层压膜形成等的树脂或粒子等如下所述。a1由对苯二甲酸(88摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(12摩尔%)、乙二醇(95摩尔%)、二甘醇(5摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg80℃)的水分散体。a2由对苯二甲酸(85摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(15摩尔%)、乙二醇(97摩尔%)、二甘醇(3摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg78℃)的水分散体。b1由间苯二甲酸(93摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(7摩尔%)、乙二醇(10摩尔%)、二甘醇(90摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg18℃)的水分散体。b2由间苯二甲酸(91摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(9摩尔%)、乙二醇(5摩尔%)、二甘醇(80摩尔%)、环己烷二甲醇(15摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg38℃)的水分散体。b3由对苯二甲酸(25摩尔%)、间苯二甲酸(65摩尔%)、偏苯三酸(10摩尔%)、乙二醇(50摩尔%)、新戊二醇(50摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg35℃)的水分散体。b4由对苯二甲酸(85摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(15摩尔%)、乙二醇(75摩尔%)、二甘醇(20摩尔%)、聚乙二醇(分子量1000)(5摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg45℃)的水分散体。b5由对苯二甲酸(30摩尔%)、间苯二甲酸(60摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(10摩尔%)、乙二醇(5摩尔%)、二甘醇(80摩尔%)、环己烷二甲醇(15摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg40℃)的水分散体。b6由间苯二甲酸(91摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(9摩尔%)、乙二醇(5摩尔%)、二甘醇(40摩尔%)、环己烷二甲醇(55摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg45℃)的水分散体。b7由对苯二甲酸(45摩尔%)、间苯二甲酸(45摩尔%)、5-钠磺基间苯二甲酸(10摩尔%)、乙二醇(3摩尔%)、二甘醇(80摩尔%)、环己烷二甲醇(17摩尔%)构成的聚酯树脂(Tg47℃)的水分散体。c1胶体二氧化硅(平均粒径1μm)的水分散液。c2胶体二氧化硅(平均粒径0.3μm)的水分散液。c3胶体二氧化硅(平均粒径0.08μm)的水分散液。c4胶体二氧化硅(平均粒径0.05μm)的水分散液。c5交联丙烯酸粒子(平均粒径5μm)的水分散液。c6氧化铝表面处理的二氧化硅(平均粒径0.005μm)的水分散液。c7胶体二氧化硅(平均粒径0.15μm)的水分散液。d1由甲基丙烯酸甲酯(85摩尔%)、丙烯酸乙酯(13摩尔%)、丙烯酸(1摩尔%)、N-羟甲基丙烯酰胺(1摩尔%)构成的共聚物的丙烯酸乳剂溶液(Tg80℃)d2由甲基丙烯酸甲酯(50摩尔%)、丙烯酸乙酯(47摩尔%)、丙烯酸(1摩尔%)、N-羟甲基丙烯酰胺(1摩尔%)、丙烯腈(1摩尔%)构成的共聚物的丙烯酸乳剂溶液(Tg35℃)e1巴西棕榈蜡(熔点约80℃)的水分散液。e2石蜡(熔点约50℃)的水分散液。
工业实用性本发明的层压聚酯薄膜与各种涂料或油墨的粘结性优良,透明性、耐擦伤性也优良。而且,耐粘连性良好,因此操作性优良。
本发明的层压聚酯薄膜可以在广泛的用途中使用,例如可以用于卡片、标签、照片、OHP、感热复印或喷墨、胶版印刷等的接受片基材、硬涂膜、包装、磁记录介质等中。
本发明的层压聚酯薄膜适合作为喷墨印刷用层压聚酯薄膜。如果采用喷墨印刷方式,喷墨印刷用途并没有特别限定,可以例举如OHP片材或打印纸等各种信息记录材料,或者大型看板、广告、电饰、工程底版等工业领域等。
另外,本发明的层压聚酯薄膜适合作为粘结标签用层压聚酯薄膜,在层压聚酯薄膜的层压膜上部分设置印刷层,另外在未设置印刷层的一面设置粘结剂层,能够作为粘结标签使用。
权利要求
1.一种层压聚酯薄膜,其特征在于,在聚酯薄膜的至少一个表面上形成由玻璃化温度不同的2种聚酯树脂构成的层压膜,该2种聚酯由玻璃化温度60℃或以上、100℃或以下的聚酯树脂(A)和玻璃化温度0℃或以上、60℃或以下的聚酯树脂(B)构成,该聚酯树脂(B)作为酸成分至少含有间苯二甲酸65~95摩尔%,或者作为二醇成分至少含有二甘醇50~95摩尔%,而且聚酯树脂(A)和(B)的全部二羧酸成分中含有磺酸金属盐基团的二羧酸成分满足以下关系,Sa>Sb≥5摩尔%(Sa聚酯树脂(A)的全部二羧酸成分中含有磺酸金属盐基团的二羧酸成分量(摩尔%),Sb聚酯树脂(B)的全部二羧酸成分中含有磺酸金属盐基团的二羧酸成分量(摩尔%))。
2.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,聚酯树脂(A)全部二羧酸成分中的对苯二甲酸成分在70摩尔%或以上。
3.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,聚酯树脂(B)作为酸成分含有间苯二甲酸65~95摩尔%,并且作为二醇成分含有二甘醇50~95摩尔%。
4.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,层压膜中含有的粒子满足0.2≤rY/d≤20(r粒子的平均粒径(μm),d层压膜的厚度(μm)),相对于玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量,用固态成分比表示,含有0.05~10重量%。
5.如权利要求4所述的层压聚酯薄膜,其中,d为层压膜的平均厚度。
6.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,层压膜中含有粒径不同的2种粒子,该2种粒子为满足2≤rX/d≤20的粒子(X)和满足0.2≤rY/d≤4的粒子(Y)(rX粒子(X)的平均粒径(μm),rY粒子(Y)的平均粒径(μm),d层压膜的厚度(μm))。
7.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,层压膜中含有丙烯酸树脂。
8.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,层压膜中的丙烯酸树脂的含量相对于玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量为0.5~8重量%。
9.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,层压膜中含有蜡成分。
10.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,层压膜中的蜡成分的含量相对于玻璃化温度不同的2种聚酯树脂的合计量为0.5~8重量%。
11.如权利要求1所述的印刷用层压聚酯薄膜,其中,在层压膜上设置有接受层。
12.如权利要求11所述的印刷用层压聚酯薄膜,其中,为喷墨印刷用层压聚酯薄膜。
13.如权利要求1所述的粘结标签用层压聚酯薄膜,其中,用于粘结标签用。
14.如权利要求13所述的粘结标签用层压聚酯薄膜,其中,在层压膜上设置粘结剂层。
15.如权利要求13所述的粘结标签用层压聚酯薄膜,其中,在层压膜上至少部分设置印刷层。
16.如权利要求1所述的层压聚酯薄膜,其中,在基材聚酯薄膜中含有以间苯二甲酸成分和/或二甘醇成分为主构成成分的聚酯树脂。
全文摘要
通过在聚酯薄膜的至少一个表面上形成由玻璃化温度不同的2种聚酯树脂构成的层压膜,该2种聚酯由玻璃化温度60℃或以上、100℃或以下的聚酯树脂(A)和玻璃化温度0℃或以上、60℃或以下的聚酯树脂(B)构成,该聚酯树脂(B)中含有特定的成分,聚酯树脂(A)和(B)的全部二羧酸成分中含有磺酸金属盐基团的二羧酸成分为特定比例,从而制成满足以往不能兼备的与各种被覆物的粘结性,而且满足耐粘连性、透明性、耐擦伤性等的层压聚酯薄膜。
文档编号B41M5/52GK1457297SQ02800328
公开日2003年11月19日 申请日期2002年3月13日 优先权日2001年3月16日
发明者窪田有理, 三村尚, 高田育, 柳橋真人 申请人:东丽株式会社
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