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技術 被覆された二軸配向コポリエステルフィルム

出願人 ヘキスト・アクチェンゲゼルシャフトヘキスト・セラニーズ・コーポレーション
発明者 ベネット,シンシアチュー,エ-ウォンフリント,ジョン・アンソニークーマン,ボド
出願日 1992年12月9日 (29年1ヶ月経過) 出願番号 1994-514074
公開日 1996年5月14日 (25年7ヶ月経過) 公開番号 1996-504377
状態 特許登録済
技術分野 高分子成形体の被覆 合成皮革、内装材、柔軟なシート材料 積層体(2)
主要キーワード 遮断被覆 張りローラー NBB 塗布段階 対数粘度数 感圧接着剤フィルム コンペンセイター 最終被覆
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この項目の情報は公開日時点(1996年5月14日)のものです。
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課題・解決手段

本発明は、少なくとも1つの層がPENBBよりなり、被覆熱可塑性重合体を含有する、被覆された二軸配向単層または多層コポリエステルフィルムに関する。PENBBは式:

の単位を含むコポリエステルである。

概要

背景

概要

本発明は、少なくとも1つの層がPENBBよりなり、被覆熱可塑性重合体を含有する、被覆された二軸配向単層または多層コポリエステルフィルムに関する。PENBBは式:

の単位を含むコポリエステルである。

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請求項1

少なくとも1つの層がPENBBよりなり、被覆熱可塑性重合体を含有する、被覆された二軸配向単層または多層コポリエステルフィルム

請求項2

被覆が1種以上の次の化合物を含有する、請求項1の被覆された二軸配向コポリエステル:ポリエチレンポリビニルアセテートポリウレタンポリスチレン炭素原子数10−18の脂肪酸アルカリまたはアルカリ土類金属塩ブタジエンアクリロニトリルまたはメチルメタクリレートとの共重合体スチレンブタエンメタクリル酸アクリル酸またはそれらのエステルとの共重合体、ポリアミドポリ塩化ビニリデン塩化ビニリデンとアクリロニトリル、塩化ビニルアルキルアクリレートイタコン酸、メタクリル酸およびアクリル酸の1種以上との共重合体。

請求項3

被覆が1つの面または両面に施された、請求項1または2の被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項4

被覆を第1の延伸手順の前、または第1の延伸手順の後に施す、請求項1、2または3の被覆された二輔配向コポリエステル。

請求項5

被覆がコポリエステルフィルムの厚さの1/50以下である、請求項1−4のいずれかの被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項6

フィルムが単層フィルムである、請求項1−5のいずれかの被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項7

被覆が水性分散液として施される、請求項1−6のいずれかの被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項8

水性分散液が少なくとも30重量%の固体物質を含有する、請求項7の被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項9

被覆の厚さが少なくとも3nmである、請求項1−8のいずれかの被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項10

PENBBフィルムの複屈折が<0.2である、請求項1−9のいずれかの被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項11

PENBB重合体IV値が>0.5dl/gである、請求項1−10のいずれかの被覆された二軸配向コポリエステル。

請求項12

請求項1の被覆された二軸配向コポリエステルの包装材料としての用途。

請求項13

請求項1の被覆された二軸配向コポリエステルの磁気テープ基材としての用途。

請求項14

請求項1の被覆された二軸配向コポリエステルの写真フィルムとしての用途。

請求項15

請求項1の被覆された二軸配向コポリエステルの接着テープとしての用途。

請求項16

請求項1の被覆された二軸配向コポリエステルの、衝撃または熱転写印刷リボンのための基層としての用途。

0001

本発明は、改良された二軸配向コポリエステルフィルム、とりわけPENBB
フィルムに関する。特に、本発明は熱可塑性フィルムの表面、引っ張り強さ、モ
シュラスおよび寸法安定性の改良に関する。

0002

ポリエステルフィルムの表面は印刷インク刷りの保持が容易でないばかりで
なく、これらはこれらに熱シールされる他のフィルム用の被覆へ強く結合しない
傾向がある。

0003

ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムは、特に配向したとき、包装
用に非常に有用である。PETフィルムはまた、例えば写真フィルム磁気記録
テープまたは衝撃もしくは熱転写プリンターリボン用のベースとして用いられる
。しかしながら、より薄いフィルムの使用、換言すると容量の増加を可能にする
ベースフィルムの引っ張り強さ、モジュラスおよび寸法安定性の一層の改良が
なお求められている。さらに、PETフィルムは印刷インク、磁気写真被覆等
への接着性に乏しい。従って、本発明の目的は、改良された引っ張り強さ、剛性
(引っ張りモジュラス)、寸法安定性および被覆への強力な接着性を有する熱可
塑性ベースフィルムを提供することである。

0004

米国特許第3,008,934号には、酸誘導単位として4,4′−ビベンゾ
エート、および2,6−ナフタルジカルボキシレートを含む多量の他のジカルボ
キシレートを含有するコポリエステルが記載されている。また、これらのコポリ
エステルから製造された配向繊維およびフィルムも記載されているが、二軸配向
PENBBフィルムについては記載および示唆されていない。特に、PETフィ
ルムに較べて改良された剛性(引っ張りモジュラス)、MDおよびTDの両方に
おける引っ張り強さ、並びに熱安定性、UV安定性、疎水性、寸法安定性および
気体不透過性を有するこれらのフィルムについては、米国特許3,008,93
4号に記載はない。

0005

本発明では、配向PENBBフィルムの1つの表面または両方の表面を熱可塑
性重合体で覆い、次に、延伸して二軸配向被覆PENBBフィルムを製造する。
被覆層の厚さは基層の厚さの1/50以下である。

0006

本発明の熱可塑性重合体最終被覆は非常に薄く、分子の厚さに至るまでの薄
さにしうる。被覆に差があってもよいが、もちろん、被覆はフィルムに実質的に
均一な効果を提供しなければならないことが必要条件である。PENBBフィル
ムに溶液または分散液として塗布された非常に薄い被覆が最良である。どのよう
な適した被覆法を用いてもよい 薄い液体被覆を塗布する都合のよい方法は、ロ
ーラー被覆、吹き付け被覆、グラビア被覆、スロット被覆または浸漬被覆による
ものである。これらは室温でまたは過度に高くない温度でたいてい容易に塗布さ
れ、そのため溶剤または分散液媒質は塗布段階中に蒸発しにくい。水に分散した
ものは、熱可塑性重合体を施すのに最も費用のかからない形であり、そして重台
体が延伸温度で液体であり、そしてフィルムを形成するならは、これらは均一な
被覆をもたらすことができる。フィルムをその延伸温度に加熱するのに必要なエ
ネルギーは、通常、被覆中の少量の水を蒸発させるのに十分であるので、濃縮水
性分散液、すなわち、30乾燥重量%の重合体を含有するものが好ましい。これ
らの分散液には通常、55乾燥重量%を越える重合体を含有させない。というの
は、これより高い乾燥重量含有率では安定で流動性の分散液を製造するのが実際
に難しいからである。しかしながら、場合によっては、希望の薄さの被覆をうる
ために分散液の固体含有率を減少させる必要がある。均一な被覆および最も効果
的な被覆を容易に得るための実際的な理由から、延伸PENBBフィルムの本発
明の被覆の厚さは通常、少なくとも3nmである。被覆の全体の厚さは、両面を
被覆するならば、PENBB基層の1/200以下、片面のみを被覆するならば
、1/400以下であるのが好ましい。

0007

本発明の被覆に適した熱可塑性重合体にはポリエチレンポリビニルアセテー
ト、加水分解したおよび部分加水分解したポリビニルアセテートブタジエン
例えはアクリロニトリルまたはメチルメタクリレートとの共重合体スチレン
例えばブタジエン、メタクリル酸アクリル酸またはそれらのエステルとの共重
合体、並びに低分子量ポリアミドが含まれる。本発明に非常に適した熱可塑性
合体は塩化ビニリデンの共重合体、例えばアクリロニトリル、塩化ビニルアル
キルアクリレートイタコン酸、メタクリル酸およびアクリル酸の1種以上との
共重合体である。さらにこれらの被覆に用いるのに適した熱可塑性重合体はポリ
ウレタンポリスチレンおよび脂肪族酸塩、例えば炭素原子数10−18の不飽
脂肪酸アルカリ金属塩、または炭素原子数10−18の脂肪酸のアルカリ
類金属塩である。適したポリウレタンは、例えばカルボキシル基末端ヒドロキ
シル基をエステル化し、ポリウレタンの末端アミン基無水シカボン酸でアミ
ド化することによって導入されるものである。被覆として最も一般的に有用な熱
可塑性重合体は、炭素原子数6の重合体鎖当たり、1つの極性置換基を有する少
なくとも1つの炭素原子を有するものである。ポリエチレンを用いうるが、これ
は通常酸化処理、例えばコロナ処理を必要とし、そうすると、印刷インクまたは
他の被覆をベースフィルムに結合するのに適したものとなる。

0008

前に述べたPENBBは酸誘導単位として少なくとも5モル%の式
の基を含むコポリエステルである。

0009

10モル%を越えるテレフタル酸誘導基が共重合体中に存在する場合、ビベン
ゾエート誘導単位の含有率は少なくとも25モル%である。これらのコポリエス
テルのフィルムは未公開ドイツ特許出願P 4224161.8に述べられてお
り、これをここに参考のために引用する。PENBBは少なくとも80モル%の
酸誘導単位(NBB)がビベンゾエート(20−80モル%、好ましくは40−
60モル%)およひナフタレート(80−20モル%、好ましくは60−40モ
ル%)よりなるコポリエステルであるのが好ましい。残りの20モル%以下は他
の酸誘導単位よりなり、これらは例えば融点または結晶動力学に影響を及ぼす

少なくとも80モル%のジオール誘導単位は−O(CH2)2−O−単位よりなる
のが奸ましい。残りの20モル%以下は他のジオール誘導単位よりなり、これら
は例えばまた融点または結晶化動力学に影響を及ぼす。少量の酸−および/また
はシオール−誘導単位の代わりにヒドロキシカルボン酸誘導単位、例えばp−ヒ
ロキシ安息香酸から誘導されるものを用いるのもまた望ましい。

0010

重合体の対数粘度数は0.5dl/gより上、好ましくは0.55−1.7d
l/gである(25℃のぺンタフルオロフェノールおよびヘキサフルオロイソ
ロパノールの1:1重量比合物中、0.1重量%の濃度で測定)。

0011

コポリエステルは、相当する二酸または低級シアルキルシエステルおよび相当
するジオールの相当する混合物の重縮合によって得られる。両成分は好ましくは
等モル比で用いるべきである。しかしながら、例えば反応動力学に影響を及ぼす
ために、または溶剤として働かせるために、成分の1つ(特にジオール)を過剰
に用いると有利である。重縮合は、ポリエチレンテレフタレート(PET)の製
造において用いられるような、公知の方法に従って行う。通常、約100モル%
ジカルボン酸またはジアルキルシカルボキシレートまたは2種類以上のこれら
の酸および/またはエステルの相当する混合物を、>100モル%の相当するジ
オールと混合する。次に、十分な低級アルキルアルコール蒸留によって混合物
から除去されるまで、この混合物を、好ましくはエステル交換触媒の存在下で、
約200℃に加熱する。この反応でオリゴマーまたは低分子量ポリエステルが生
じる。その後、これを、好ましくは安定剤および/または触媒の存在下で、重縮
合する。有用な安定剤および触媒はポリホスフェートトリオガニホスフェ
ート、三酸化アンチモンまたはテトラアルコキシチタネート(IV)、またはトリ
フェニルホスフェートと三酸化アンチモンとの混合物である。そのようなコポリ
エステルの製造に好ましいプロセスは、ここに参考のために引用する米国特許出
願第07/735,553号に記載されている。分子量をさらに高くするのは、
真空下または乾燥空気もしくは不活性ガス流下、融点のすぐ下の温度で固相重縮
合することによって行うことができる。

0012

フィルムを製造するには、重合体メルトをダイを通してチルロール上に押し出
し、ここで固化し、次に、二軸配向、熱硬化、任意の後処理、およびロールへの
巻き取りを行う。多層フィルムの場合、同時押し出し、製造中または製造後の被
覆のために公知の方法を用いることができる。チルロール上に押し出したままの
固化フィルムは、本質的には非晶質状態で得られなければならない。このように
するには、メルトフィルムを、静電固定(Pinning)または真空、エアナ
イフ等のような公知の方法によって、チルロールに固定しなければならない。

0013

フィルムの二軸配向は、フィルムを高温縦方向(MD)および横方向(TD
)に延伸することによって行う。この延伸は同時または連続いずれでも行うこと
ができる。連続延伸の場合、第1延伸段階はMDまたはTDのいずれかに、次い
で、もう一方の方向に延伸することによって行うことができる。MDの配向はT
Dの延伸の前に次々と、またはTD延伸の前後に、数段階で行うこともできる。
好ましい延伸温度は、使用するPENBB共重合体組成物カラス転移温度とコ
ルド結晶化温度より約30℃上の温度との間である(いずれの温度も非晶質フ
ィルムにおいてDSCによって容易に測定することができる)。MDおよびTD
の全体延伸比(λ)は1:2ないし1:10、好ましくは1:2.5ないし1:
5である。全体延伸比の積は1ないし30、好ましくは5ないし20にすべきで
ある。二軸延伸は、確実に十分に等方性にするために複屈折が<0.2、好まし
くは<
またはコンペンセイターのような一般的な装置で測定した、フィルム面における
最大屈折率最小屈折率との間の差の絶対値である。

0014

性質を最適なものにするために、緩和段階を配向および熱硬化工程に含めても
よい。

0015

熱硬化は共重合体組成物のコールド結晶化温度とメルト温度との間の温度で行
う。

0016

PENBBフィルム面を熱可塑性被覆組成物で被覆する前に、フィルムを、例
えば電気コロナ放電プラズマまたは火炎処理さらすことによる一般的な方法
表面処理しうる。

0017

フィルムを横方向に延伸する前に、すなわち、縦方向延伸段階の後に、被覆層
を施すのが好ましい。このプロセスはいずれかの方向に延伸する前にPENBB
フィルムを被覆するのが好ましい。というのは、延伸前の被覆には、異なる速度
走行しでいる引っ張りローラーの間でフィルムを高温で延伸することが含まれ
、そしてそのようなプロセスを被覆フィルムに施すと、被覆が延伸ロール粘着
する傾向があるからである。本発明の被覆PENBBフィルムは、被覆が非常に
薄いので、被覆の熱可塑性重合体がPENBBの重大な汚染原因となることなし
に、PENBBフィルムを普通のスクラップ回収法、例えば圧縮および溶融によ
って回収することができるという利点を有する。配向フィルムの製造において、
スクラップフィルムが生じることは避けられず、このスクラップの回収は配向フ
ィルムの製造に経済上必要なことであるので、これは重要な利点である。本発明
の方法は簡単であり、従って経費がかからないという利点を有する。

0018

あらゆる目的に理想的な特別な被覆がないのは明らかであるが、本発明の被覆
を施すと、例えはフィルムへの印刷インクの刷りの保持が改良されたり、あるい
は被覆は、フィルムにエンボスした別の被覆との改良された強度の結合を形成す
る。被覆はまたフィルムをそれ自体におよび他の熱可塑性重合体層に熱シール可
能にする働きをする。フィルムを包装の目的に使用するならば、これは大変重要
なことである。本発明のPENBBフィルムの適した被覆面は、下記のような各
種のトップコートを施す基層として使用される 例えばフィルムを熱シール可能
にする被覆、気体および蒸気透過性が低い積層フィルムを形成する遮断被覆
たとえば塩化ビニリデン共重合体の被覆、磁気記録テープを形成する強磁性材料
を含有する被覆、写真フィルムを形成する被覆、光に敏感な銀またはジアゾ化
物を含有する感光性層感圧接着剤フィルムを形成する被覆、プリンター用の衝
撃または熱転写リボンを形成する被覆。

0019

これらのフィルムは上記のような引っ張り強さ、剛性(引っ張りモジュラス)
、寸法安定性および他の機能層へのすぐれた接着性を合わせ持つ好ましい特徴を
示す。

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