专利名称：水溶性薄膜卷及水溶性薄膜的解卷方法
技术领域：
本发明涉及水溶性薄膜卷，特别涉及在水溶性薄膜卷端面粘合防护材料的水溶性薄膜卷。还涉及从前述水溶性薄膜卷解卷水溶性薄膜的方法。
背景技术：
聚乙烯醇等水溶性薄膜应用于各种用途，这些用途的一个是水压转印法中所用的水压转印用底膜。其中所谓的水压转印法是在作为水溶性薄膜的水压转印用底膜表面形成转印用的印刷层，使该水压转印用印刷薄膜的印刷面朝上浮在水面上，然后从其上方压入作为被转印物的各种成型物，利用水压在被转印物的表面转印印刷层的方法(例如专利文献1)。通过前述水压转印方法，可以对具有凹凸的立体面和曲面的成型物表面赋予图案设计性，或者形成以提高表面物性为目的的印刷层。
制造的水溶性薄膜，通常多数是卷绕成卷筒状制成水溶性薄膜卷。前述水溶性薄膜卷，经过打包运输到二次加工商等。把拆开包装的水溶性薄膜卷安装到解卷装置上，提供给印刷等二次加工。
二次加工，特别是实施高速印刷时，从薄膜卷解卷薄膜时，薄膜的断裂成为问题。在连续方式的加工线上，将薄膜重新导入到加工装置中的操作很费时间，所以薄膜的断裂是造成生产损失的主要原因。1年到头都会发生薄膜断裂，特别在冬季会更频繁地发生。
很久以来一直认为水分对发生薄膜断裂的影响较大，所以采用强化水溶性薄膜卷打包形式或包装形式的方法。但是无论怎样强化打包形式和包装形式，在很多情况下解卷操作中还不可避免地会出现薄膜断裂。
另一方面，一般认为之所以在冬季特别容易多发薄膜断裂是因为薄膜的温度低时，薄膜撕裂强度降低的原因所致。于是调整水溶性薄膜原料树脂配方，采用柔软化薄膜作为在冬季使用的对策，但是也没有达到杜绝断裂的程度。
专利文献1特开昭54-33115号公报。
发明公开本发明是为了解决上述课题而进行研究的，以提供从薄膜卷解卷薄膜时能够防止薄膜断裂的水溶性薄膜卷为目的，另外，还以提供可以防止薄膜断裂的水溶性薄膜的解卷方法为目的。
为了达到上述目的，本发明者对技术进行了锐意研究，结果发现对薄膜卷进行解卷时水溶性薄膜的断裂是由于水分从卷筒端面渗入的原因，与此同时发现通过提供以在水溶性薄膜卷端面粘合防护材料为特征的水溶性薄膜卷可以解决上述课题。
由于拆开包装时等水溶性薄膜卷的放置环境等原因，有时薄膜卷的表面会附着水分。例如，有时在卷筒表面发生结露、或浮游在空气中的雾状水滴附着在卷筒表面。结露是在冷的水溶性薄膜卷被拿到暖和的室内时等，当卷筒的表面温度低于室内的气温时容易发生；雾状水滴附着，在用加湿器等进行加湿的室内容易发生。如果用加湿器等进行加湿，则从加湿器放出的水蒸气伴随室内的温度分布而凝聚，形成雾状水滴，该水滴沿着空气流动而移动，附着在卷筒上，或者是由加湿器等直接放出的雾状水滴附着。
这样在水溶性薄膜卷表面，特别是如果水分附着在卷筒端面，水分就会从膜卷端部渗入，并迅速扩展到水溶性薄膜的间隙中使薄膜的表面膨润溶解，与此同时，再一边向薄膜内部浸透，一边再次干燥，由于这一原因在接触的水溶性薄膜之间会引起局部融接。本发明者发现由于这样产生的薄膜之间的融接，在从薄膜卷解卷薄膜时，容易引起薄膜的断裂。可以推测之所以在冬季特别容易频发薄膜断裂，不仅是因为薄膜的撕裂强度降低，而且还是由于在运输过程等中薄膜卷表面的温度降低，容易发生结露，另外，室内较多进行加湿的原因所致。
另外，即使是强化薄膜卷的打包形式或包装形式，拆开包装，从包装材料等中取出薄膜卷后，按常规要将薄膜卷安装到解卷装置上。通常从安装到解卷装置上后至解卷完毕之前，需要几十分钟以上的时间。但是在这期间如果卷筒端面附着水分，附着后在短时间内会导致融接，虽然该融接随薄膜的种类和温湿度等环境不同而异。这样发现在解卷薄膜期间也会产生薄膜融接，因此在解卷操作中也必需防止水分渗入，从而完成了本发明。
前述水溶性薄膜，优选为聚乙烯醇薄膜。优选前述水溶性薄膜的厚度为10～200μm，水分含量为1～6重量％，或杨氏模量为50～500MPa。前述防护材料，优选使用胶粘剂进行粘合，这时前述胶粘剂的粘合力优选为0.01～5N/cm。还优选前述防护材料由塑料薄膜构成。前述水溶性薄膜优选为水压转印用底膜。还优选对前述水溶性薄膜卷进行防潮包装制成包装体。
优选方案是水溶性薄膜的解卷方法，其特征是在水溶性薄膜卷端面粘合防护材料的状态下从该水溶性薄膜卷上解卷水溶性薄膜。这时解卷速度优选为1～100m/分。另外，通过上述方法一边解卷水溶性薄膜，一边向该水溶性薄膜印刷的印刷薄膜的制造方法也是优选方案。
发明的效果通过使用本发明的水溶性薄膜卷，可以防止水分从水溶性薄膜卷端面渗入。结果不会受水溶性薄膜卷放置环境的左右，可以有效防止从水溶性薄膜卷上解卷水溶性薄膜时产生的水溶性薄膜断裂。特别适合于水溶性薄膜是水压转印用底膜的情况。
附图的简单说明[
图1]图1是表示实施例1的水溶性薄膜卷的图示。
符号说明1水溶性薄膜2纸管3水溶性薄膜卷4端面5防护材料实施发明的最佳方案本发明的水溶性薄膜卷，是以在水溶性薄膜卷端面粘合有防护材料为特征的水溶性薄膜卷。
上述水溶性薄膜，只要是水溶性，则没有特别限定，例如可以列举含有选自聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸及其盐、淀粉、甘油、明胶等的1种或2种以上树脂的水溶性薄膜。其中，含有聚乙烯醇的水溶性薄膜，通过变化聚乙烯醇的聚合度、皂化度、配合淀粉等添加剂等各种条件，可以控制其必要的机械强度和使用中的耐湿性，所以优选使用聚乙烯醇。另外，含有聚乙烯醇的水溶性薄膜，其印刷性好，可以控制由漂浮在水面上后吸水而引起的柔软化速度，延展或扩散所需要的时间以及转印时的变形难易度，所以适合作为水压转印用的底膜使用。另外，上述水溶性薄膜，越是对水溶解性高的薄膜，本发明的效果越明显。
上述水溶性薄膜的厚度优选为10～200μm，当厚度低于10μm时，薄膜的强度不足，所以在进行水溶性薄膜的二次加工时，存在薄膜的工艺通过性降低的危险。更优选厚度在20μm以上，更优选厚度在25μm以上。当厚度超过200μm时，由于薄膜强度提高，不容易引起水溶性薄膜断裂，采用本发明组成的必要性降低。另外，作为水压转印用底膜使用时，由于水溶性降低，结果存在着水压转印方法中生产效率降低的危险。厚度更优选100μm以下，进一步优选40μm以下。
上述水溶性薄膜的水分含量优选为1～6重量％。当水分含量低于1重量％时，不仅薄膜的耐冲击性降低，薄膜容易断裂，而且容易产生静电，存在着在薄膜上容易附着灰尘和脏物的危险。其结果例如使得在膜上进行印刷时容易产生漏印的危险。水分含量更优选在1.5重量％以上，进一步优选2重量％以上。当超过6重量％时，在从水溶性薄膜卷上解卷薄膜时，存在着薄膜伸长的危险。其结果例如使得在薄膜上进行印刷时，印刷图案模糊不清；或者是进行多色印刷时会引起印偏的问题。水分含量优选在4重量％以下。
上述水溶性薄膜的杨氏模量，优选为50～500MPa。其中所谓水溶性薄膜的杨氏模量是指进行以下操作测定的薄膜卷取方向(MD)的杨氏模量。当杨氏模量低于50MPa时，耐冲击性高，即使水溶性薄膜产生融接，解卷时也不容易引起薄膜断裂，所以采用本发明结构的必要性降低。另外，在解卷水溶性薄膜时，存在着薄膜沿纵向伸长的危险，印刷时有时会发生印刷图案模糊不清的危险。杨氏模量更优选在100MPa以上。另一方面，当杨氏模量超过500MPa时，耐冲击性降低，容易断裂。杨氏模量更优选在300MPa以下。在杨氏模量的测定中把裁切成长150mm、宽15mm的长方形试样薄膜在20℃、65RH％的条件下调湿3小时后，使用自动记录仪(株式会社岛津制作所制)使用夹头间距100mm、拉伸速度100mm/分钟进行拉伸，通过伸长率为2％时的负荷值求出弹性模量。
上述水溶性薄膜，卷取成卷筒状制成水溶性薄膜卷，可以卷取在卷芯上，也可以不使用卷芯，直接进行卷取。如果考虑解卷薄膜的操作性，优选水溶性薄膜卷卷取在卷芯上。这时更优选卷取在圆筒状的卷芯上。对于卷芯材料，没有特别限定，通常使用纸和塑料等。另外，对于水溶性薄膜的长度和宽度也没有特别限定，优选使用长度为1～3000m左右，宽度为0.5～4m左右的薄膜。
本发明水溶性薄膜卷的端面必需粘合防护材料。其中如果防护材料只是简单与端面接触，则在解卷过程中，水分会从卷筒端面与防护材料之间的微小间隙渗入，引起薄膜断裂。通过将防护材料粘合在端面，与卷筒构成一体进行旋转，由此完全防止水分渗入。对于上述防护材料的粘合方法，没有特别限定，优选使用胶粘剂进行粘合。例如优选使用具有胶粘剂层的防护材料等。
其中所谓的胶粘剂是指通过按压可以与被粘合材料粘合的物质。对于可以使用的胶粘剂，没有特别限定，例如可以使用橡胶系、丙烯酸系、乙烯醋酸乙烯(EVA)系胶粘剂。上述胶粘剂，优选在长期附着状态下胶粘剂中的成分也不易向水溶性薄膜中迁移，所以优选非溶剂系胶粘剂。上述胶粘剂的粘合力，优选为0.01～5N/cm。其中，所谓胶粘剂的粘合力是指根据JIS Z0237测定的粘合力。当粘合力在0.1N/cm以上时作为贴附防护材料的试验板，使用不锈钢板；当粘合力低于0.1N/cm时作为贴附防护材料的试验板，使用丙烯酸树脂(PMMA)板。
防护材料，要求粘合在水溶性薄膜卷的端面，即使从水溶性薄膜卷上解卷水溶性薄膜期间，在解卷过程中也不会剥离，所以优选胶粘剂的粘合力在0.01N/cm以上，更优选0.1N/cm以上。另一方面，如果胶粘剂的粘合力太强，则水溶性薄膜卷的端面会发生粗糙和胶粘剂残留的问题，或者由于与胶粘剂的粘合阻力原因有时水溶性薄膜会发生断裂，从这一观点考虑，胶粘剂的粘合力优选在5N/cm以下，更优选2N/cm以下。因此从防止这些缺点的观点考虑，优选胶粘剂的粘合力不要太强。另外，还优选胶粘剂具有再剥离性，从非溶剂系并且容易选择适当粘合力的胶粘剂观点考虑，更优选使用合成橡胶系或乙烯醋酸乙烯系胶粘剂。另外，还优选使用由具有胶粘性的树脂构成的塑料薄膜。
上述防护材料一般由塑料薄膜、纸、板、无纺织布、针织物或机织物等构成，没有特别限定。前述防护材料，优选具有能够追随水溶性薄膜卷端面凹凸那种程度的柔软性，并且从有效防止水分渗入角度考虑优选为非透水性材料。因此优选由塑料薄膜构成。作为塑料薄膜例如可以列举由聚酯、聚烯烃、聚氯乙烯、玻璃纸或醋酸纤维素等构成的薄膜，从柔软性的观点考虑，优选使用聚烯烃构成的薄膜。
对以上水溶性薄膜卷进行防潮包装制成包装体是优选的实施方案。水溶性薄膜多为高吸湿性的，如果在无包装状态下长期放置，则水溶性薄膜会吸收空气中的水分，表层薄膜和卷筒端部的薄膜伸长，有时会产生折皱和坍陷。通过对水溶性薄膜卷进行防潮包装可以防止这些问题。
对于防潮包装的方法，没有特别限定，但优选用铝蒸镀薄膜等防潮薄膜对水溶性薄膜卷进行覆盖。根据需要还可以进一步用牛皮纸等进行覆盖。另外，为了防止在搬运过程中的冲击等引起薄膜卷损伤，优选在卷筒的芯材两端安装悬吊用的支架，在悬吊状态下对薄膜卷进行打包。
作为上述水溶性薄膜的用途，可以列举对农药·洗涤剂·涂料等按单位量进行包装的单元包装材料，再湿粘结剂，刺绣基布或假发的基布等临时支撑物，农业用的种子带或培养种子的片材、洗衣袋、纤维包装材料、水压转印用的底膜。其中，优选水压转印用的底膜。水压转印用的底膜，在对其实施印刷时，多数情况下需要连续高速长时间解卷，容易因为融接而引起薄膜断裂，所以使用本发明的优点大。
在于上述水溶性薄膜卷端面粘合防护材料的状态下从水溶性薄膜卷解卷水溶性薄膜的水溶性薄膜解卷方法是本发明的优选实施方案。通过在该状态下解卷水溶性薄膜，即使在水溶性薄膜卷被解卷的过程中也可以防止水分从卷筒端面渗入而引起水溶性薄膜融接，结果可以有效防止水溶性薄膜断裂。
这时，水溶性薄膜的解卷速度优选为1～100m/分钟。如果为1m/分钟以下，则不仅二次加工时的生产性低，而且不容易引起由于水溶性薄膜融接而产生的断裂，采用本发明结构的必要性降低。更优选解卷速度在10m/分钟以上，进一步优选在20m/分钟以上。当超过100m/分钟时，容易引起薄膜断裂。另外，对薄膜实施印刷时，存在着不能充分保证品质的危险，更优选解卷速度在80m/分钟以下，进一步优选在60m/分钟以下。
其中要求防护材料在从水溶性薄膜卷解卷水溶性薄膜的过程中与水溶性薄膜卷的端面粘合，对于防护材料与端面粘合的时机没有特别限定。例如可以在制造水溶性薄膜卷后马上粘合，也可以在从防潮包装中取出水溶性薄膜卷后粘合。为了有效防止水溶性薄膜断裂，优选在粘合时尽可能缩短水溶性薄膜卷端面露出在外面的时间。
根据上述水溶性薄膜的解卷方法，一边解卷水溶性薄膜，一边对上述水溶性薄膜进行印刷的印刷薄膜的制造方法也是优选的实施方案。在制造印刷薄膜时多数情况下必需连续高速并长时间解卷水溶性薄膜，容易引起因水溶性薄膜融接而产生的断裂，所以采用上述解卷方法的优点非常多。对水溶性薄膜的印刷，采用已知方法进行，例如凹版印刷法、丝网印刷、胶版印刷、辊涂等方法。印刷，既可以采用直接对水溶性薄膜实施的方法，还可以采用先印刷在其它薄膜上后向水溶性薄膜上转印的方法。对于印刷中所用的油墨没有特别限制，可以使用以往已知的油墨。
用上述制造方法得到的印刷薄膜，可以作为在水溶性薄膜上形成印刷层的水压转印用印刷薄膜，适用于水压转印法中。通常多数情况下水溶性薄膜上的印刷层是非水溶性的，并且在印刷后切去没有形成印刷层的薄膜端部，所以多数情况下在卷取的水压转印用印刷薄膜卷的端部，水溶性薄膜互相之间是不直接接触的。因此，从这样的卷筒上再次解卷水压转印用印刷薄膜时，薄膜之间不容易引起融接。因此水压转印用印刷薄膜的卷筒中不必要使用为防止薄膜断裂的防护材料。
上述水压转印用印刷薄膜，用于在各种成型品等表面形成印刷层。上述成型品等的表面形状，可以是平坦的，也可以是粗糙的，还可以具有凹凸形状，主要优选用于在具有凹凸的立体面和曲面的成型物表面形成印刷层。
实施例以下通过实施例，具体说明本发明。实施例中使用的水溶性薄膜卷，在卷筒端面即将粘合防护材料之前，进行防潮包装，并在室温20～25℃下保存。
实施例1如图1所示，把作为水溶性薄膜1的聚乙烯醇薄膜(株式会社クラレ制VF-H系列，厚30μm；宽300mm；长1000m；水分含量2.8％；杨氏模量200MPa)卷绕在纸管2(内径75mm、外径90mm的纸制圆筒)上成卷筒状，得到水溶性薄膜卷3，根据纸管2的外径和水溶性薄膜卷3的卷直径，把积水化学工业株式会社制的“プロテクトテ一プ#6314-B”(在其一侧表面具有特殊合成橡胶系胶粘剂层的聚烯烃薄膜，总厚度60μm；粘合力0.9N/cm)裁切成面包圈状，粘合在该水溶性薄膜卷3两侧的端面4上作为防护材料5，粘合时不得夹入空气。相对于外界环境10℃，相对湿度50％，在加湿并空调至室温20℃，相对湿度60％的室内把前述水溶性薄膜卷3安装在解卷装置上，从前述水溶性薄膜卷3以30m/分钟的速度连续解卷聚乙烯醇薄膜，在水溶性薄膜1的一侧表面进行印刷。这时确认在水溶性薄膜卷3的端部有无聚乙烯醇薄膜剥离的声音并计算聚乙烯醇薄膜的断裂次数。对5个薄膜卷进行这样的评价，结果表明5个薄膜卷均没有发生剥离声音，也没有发生断裂。把该结果总结出示在表1中。
实施例2使用根据纸管2的外径和水溶性薄膜卷3的卷直径，将积水化学工业株式会社制的“プロテクトテ一プ#622-B”(在一侧表面具有乙烯醋酸乙烯酯(EVA)系胶粘剂层的聚烯烃薄膜，总厚度55μm；粘合力0.02N/cm)裁切成面包圈状作为防护材料5，除此之外，进行与实施例1相同的操作，确认在水溶性薄膜卷3的端部有无聚乙烯醇薄膜剥离的声音并计算聚乙烯醇薄膜的断裂次数。对5个薄膜卷进行这样的评价，结果表明有3个薄膜卷没有发生剥离声音，也没有发生断裂，而另外2个薄膜卷，在聚乙烯醇薄膜的解卷中从卷筒端面4产生局部剥离，在该剥离部位发生剥离声，分别只发生一次断裂。因此断裂次数为平均每卷0.4次。把该结果总结出示在表1中。
实施例3作为防护材料5使用日东电工株式会社制的“エレツプマスキングテ一プN-300”(在一侧表面具有丙烯酸系胶粘剂层的聚酯薄膜，总厚度100μm；粘合力2.8N/cm)，除此之外，进行与实施例1相同的操作，确认在水溶性薄膜卷3的端部有无聚乙烯醇薄膜剥离的声音并计算聚乙烯醇薄膜的断裂次数。仅对1个薄膜卷进行评价，把评价结果总结出示在表1中。
比较例1作为防护材料5，不使用任何材料，除此之外，进行与实施例1相同的操作，确认在水溶性薄膜卷3的端部有无聚乙烯醇薄膜剥离的声音并计算聚乙烯醇薄膜的断裂次数。仅对1个薄膜卷进行评价，把评价结果总结出示在表1中。
比较例2作为防护材料5使用瓦楞板(厚度2mm)，不使用胶粘剂，与薄膜卷端面4紧密接触，除此之外，进行与实施例1相同的操作，确认在水溶性薄膜卷3的端部有无聚乙烯醇薄膜剥离的声音并计算聚乙烯醇薄膜的断裂次数。仅对1个薄膜卷进行评价，把评价结果总结出示在表1中。
*1)5个薄膜卷中有2个发生剥离声音。
如表1所示，当把粘合力为0.9N/cm的防护材料5粘合在水溶性薄膜卷3的端面4上时(实施例1)，供试验的5个薄膜卷都听不到剥离的声音，并且聚乙烯醇薄膜都没有发生断裂。当把弱粘合型的粘合力为0.02N/cm的防护材料5粘合到水溶性薄膜卷3的端面4上时(实施例2)，供试验的5个薄膜卷中有2个薄膜卷发生剥离声音，并且各自分别只发生一次断裂，而其它3个薄膜卷，既没有发生剥离声音，也没有发生断裂。当把强粘合型的粘合力2.8N/cm的防护材料5粘合在水溶性薄膜卷3的端面4上时(实施例3)虽然可以听到剥离声音，但是聚乙烯醇薄膜都没有发生断裂。可以认为这时的剥离声音是聚乙烯醇薄膜和防护材料5的胶粘剂剥离时的声音。当不使用防护材料5时(比较例1)可以听到由聚乙烯醇薄膜融接所产生的剥离声音，并且聚乙烯醇薄膜频繁发生断裂。作为防护材料5使用瓦楞板，与水溶性薄膜卷3的端面4紧密接触时(比较例2)，在解卷的初期可以听到较多的由聚乙烯醇薄膜融接产生的剥离声音，在水溶性薄膜卷3的外周部发生聚乙烯醇薄膜断裂。推测认为这是由于在水溶性薄膜卷3的端面4的外周围部，没有防止水分渗入，引起聚乙烯醇薄膜融接，从而导致断裂。
权利要求
1.水溶性薄膜卷，其特征是在水溶性薄膜卷端面粘合防护材料。
2.根据权利要求1中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述水溶性薄膜是聚乙烯醇薄膜。
3.根据权利要求1或2中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述水溶性薄膜的厚度为10～200μm。
4.根据权利要求1～3任意一项中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述水溶性薄膜的水分含量为1～6重量％。
5.根据权利要求1～4任意一项中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述水溶性薄膜的杨氏模量为50～500MPa。
6.根据权利要求1～5任意一项中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述防护材料是使用胶粘剂粘合的。
7.根据权利要求6中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述胶粘剂的粘合力为0.01～5N/cm。
8.根据权利要求1～7任意一项中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述防护材料包含塑料薄膜。
9.根据权利要求1～8任意一项中所述的水溶性薄膜卷，其中，前述水溶性薄膜是水压转印用底膜。
10.包装体，它是对权利要求1～9任意一项中所述的水溶性薄膜卷进行防潮包装而成的。
11.水溶性薄膜的解卷方法，其特征是在权利要求1～9任意一项中所述的水溶性薄膜卷端面粘合防护材料的状态下，从该水溶性薄膜卷解卷水溶性薄膜。
12.根据权利要求11中所述的水溶性薄膜的解卷方法，其中，解卷速度为1～100m/分钟。
13.印刷薄膜的制造方法，其中通过权利要求11或12中所述的方法，一边解卷水溶性薄膜，一边对该水溶性薄膜进行印刷。
全文摘要
本发明提供在卷筒的端面4上粘合防护材料5而成的水溶性薄膜卷3。使用该水溶性薄膜卷3，通过在前述防护材料5粘合在端面4的状态下解卷水溶性薄膜1，可以防止水分附着在端面4上，可防止水溶性薄膜1之间融接而导致的薄膜断裂。这时，优选使用胶粘剂将前述防护材料5粘合在端面4上的塑料薄膜。
文档编号C09J7/02GK101065297SQ200580040300
公开日2007年10月31日 申请日期2005年11月7日 优先权日2004年11月24日
发明者细田直祐, 日笠慎太郎 申请人:可乐丽股份有限公司