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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Folie für einen thermischen Verbundstoff,
welche angepasst ist, mit der Oberfläche von z.B. einem Druckpapier
durch Wärme
verklebt zu werden, um die Oberfläche der Drucksache zu schützen.
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Es
wird weitverbreitet praktiziert, eine Folie auf ein Druckpapier
zu laminieren, zu dem Zweck, die Oberfläche des Druckpapiers zu schützen, wobei
das Druckpapier wasserbeständig
oder ölbeständig gemacht wird
oder der Oberflächenglanz
des Druckpapiers verbessert wird. Die Folie für einen thermischen Verbundstoff,
die für
diese Zwecke zu verwenden ist, umfasst gewöhnlich eine gestreckte Polypropylenfolie
als Trägerfolie
und einen auf Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
basierenden Klebstoff vom Lösungsmitteltyp
als Klebstoff dafür.
Jedoch sollte, da das vorstehende Verfahren, beinhaltend die Verwendung
eines Klebstoffs vom Lösungsmitteltyp,
die Handhabung eines Lösungsmittels
erfordert, besondere Aufmerksamkeit der Rückgewinnung von Lösungsmittel
oder Arbeitsatmosphäre
gegeben werden. Weiterhin erfordert das vorstehende Verfahren gewöhnlich die
Verwendung eines Härters,
es ist erforderlich, die Verarbeitungszeit zu berücksichtigen.
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Ein
Beispiel des Verfahrens für
die Herstellung einer Verbundstofffolie, frei von organischem Lösungsmittel
oder Klebstoff, ist ein Verfahren, welches Laminieren einer biaxial
gestreckten Polypropylenverbundstofffolie, bereitgestellt mit einer
wärmeempfindlichen
Klebschicht, erzeugt aus einem Gemisch von zwei oder mehreren von
Ethylen-Alkylester-Copolymeren und Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren,
mit einem Druckpapier nur durch ein Wärmeklebeverfahren in einer
derartigen Anordnung umfasst, dass die wärmeempfindliche Klebefläche der
Verbundstofffolie und die Klebefläche des Druckpapiers einander
gegenüberlagen
(JP-A-56-42652 (Der
Begriff „JP-A" wie hier verwendet
bedeutet eine „ungeprüfte Japanische
Patentanmeldung"),
JP-B-4-2431 (Der Begriff „JP-B" wie hier verwendet
bedeutet eine „geprüfte Japanische
Patentanmeldung"),
JP-A-3-73341). Jedoch zeigt, da die wärmeempfindliche Klebschicht
als Ethylen-Copolymer-Harz eines mit einem maximierten Gehalt von
funktionellem Monomer umfasst, um die Anforderung für leichte
Haftung an der bedruckten Oberfläche
zu erfüllen,
die resultierende Verbundfolie verschlechterte Gleiteigenschaften
und Blockierungsbeständigkeit.
So kann die Verbundfolie weniger leicht von der Rolle abgelöst werden
oder kann während
der Erzeugung geknittert werden. Weiterhin sind, wenn die Verbundfolie
in einer aufgewickelten Form getragen oder aufbewahrt wird, der
Träger
und das Ethylen-Copolymer-Harz, welche übereinander gelegt worden sind,
miteinander verklebt. So bewirkt, wenn die Verbundfolie abgewickelt
wird, bevor sie auf die bedruckte Oberfläche laminiert wird, die resultierende
erhöhte
Laminierungsspannung, dass die Verbundfolie gedehnt oder zerrissen wird.
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Ein
weiteres Beispiel des vorstehenden Laminierungsverfahrens ist eines,
welches Laminieren einer Verbundfolie umfasst, bei welchem ein Harz,
enthaltend ein Ethylenharz in einem geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
erhalten in Anwesenheit einer Metallocenverbindung als Katalysator,
auf einen Träger,
auf ein Druckpapier, nur durch ein Wärmeklebeverfahren laminiert
wird so dass ein thermisches Verbundstoffprodukt erzeugt wird (JP-A-7-117197).
Jedoch zeigt diese Verbundfolie eine verschlechterte Schneidbarkeit
während der
Drucklaminierung. Weiterhin erfolgt, da dieses Verfahren die Verwendung
eines einzigen geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymers beinhaltet,
Wellenbildung während
der Extrusionslaminierung, was es unmöglich macht, eine Folie zu
erzeugen.
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EP-A-0508165
beschreibt eine gestreckte Polyethylenmehrschichtfolie, hergestellt
durch mehrmaliges Strecken einer Verbundfolie, umfassend mindestens
eine Schicht eines Ethylen-α-Olefin-Copolymers
(A) mit einem Schmelzindex von nicht weniger als 6 g/10 min und
nicht mehr als 50 g/10 min und mindestens eine Schicht eines Ethylen-α-Olefin-Copolymers
(B) mit einem Schmelzindex von nicht weniger als 0,1 g/10 min und weniger
als 6 g/10 min. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine gestreckte
Polyethylenmehrschichtfolie beschrieben, welche aus zwei äußeren Schichten
des Ethylen-α-Olefin-Copolymers
(A) und einer dazwischen liegenden Schicht des Ethylen-α-Olefin-Copolymers
(B) hergestellt wird.
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US 5,175,049 betrifft eine
Einwickelverpackungsfolie mit unterschiedlichen Hafteigenschaften,
welche durch einen Folienverbundstoff, umfassend mindestens zwei
Schichten, bereitgestellt wird. Mindestens eine der Schichten ist
eine äußere Rückseitenschicht,
umfassend ein lineares Ethylencopolymer sehr niedriger Dichte, welches
einen Klebrigmacher in einer Menge, ausreichend, um ein wirksames
Niveau von Hafteigenschaften an die Schicht zu vermitteln, enthält, und
mindestens eine der Schichten ist eine Vorderseitenschicht, umfassend
ein lineares Ethylencopolymer niedriger Dichte. Die Vorderseitenschicht
und die Rückseitenschicht können die äußeren Schichten
eines Verbundstoffs, umfassend mindestens drei Schichten, sein.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Folie für einen thermischen Verbundstoff
bereitzustellen, welche durch Coextrudieren zweier Arten von Harzen
zu zwei Schichten hergestellt wird, so dass keine Wellenbildung
während
der Extrusionslaminierung erfolgt, eine stabilisierte Folie erzeugt
werden kann, Drucklaminierung bei einer niedrigen Temperatur bewirkt
werden kann, der resultierende thermische Verbundstoff keine Verfärbung der
Drucktinte und kein Kräuseln
erleidet, die Verbundfolie eine verbesserte Schneidbarkeit während der
Drucklaminierung zeigt, kein Geruch von Lösungsmittel während der
Drucklaminierung erzeugt wird, keine Apparatur zum Entfernen und
Rückgewinnen
des Lösungsmittels
erforderlich ist, es keine Notwendigkeit zu Berücksichtigen der Verarbeitungszeit
gibt, kein Knittern während
der Erzeugung der Folie erfolgt und die Verbundfolie keine Dehnung
oder ein Reißen
während
der Drucklaminierung erleidet.
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Diese
Aufgabe konnte auf der Grundlage der Erkenntnis erreicht werden,
dass durch Laminieren eines speziellen Ethylenharzes auf eine Seite
eines thermoplastischen Harzfolienträgers und dann Wärmekleben
einer Schicht eines speziellen geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymers auf die Ethylenharzschicht
in einer derartigen Anordnung, dass sie in Kontakt mit der bedruckten
Oberfläche
einer Drucksache kommt, eine stabile Folie erzeugt werden kann,
welche auf die bedruckte Oberfläche
einer Drucksache bei einer niedrigen Temperatur laminiert werden
kann, verhindern kann, dass die Drucksache gekräuselt wird, leichter während der
Laminierung geschnitten werden kann und gehindert werden kann, während der
Extrusionslaminierung Wellenbildung zu erleiden.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die Verwendung einer Folie für einen
thermischen Verbundstoff gerichtet, umfassend eine erste zusätzliche
Schicht, umfassend ein Harz (A), bereitgestellt in Kontakt mit einer Seite
eines thermoplastischen Harzfolienträgers, und eine zweite zusätzliche
Schicht, umfassend ein darauf laminiertes Harz (B):
Harz (A):
Ethylenharz mit einer Dichte von 0,900 bis 0,960 g/cm3 und
einem Schmelzindex von 1 bis 100 g/10 min; und
Harz (B): Geradkettiges
Ethylen-α-Olefin-Copolymer
mit einer Dichte von 0,870 bis 0,910 g/cm3 und
einem Schmelzindex von 1 bis 100 g/10 min, erhalten durch die Copolymerisation
von Ethylen mit einem α-Olefin
mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei der thermoplastische Harzfolienträger eine
gestreckte oder nicht gestreckte Folie eines thermoplastischen Harzes
wie Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid und
Polystyrol ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend weiter beschrieben.
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Die
Dicke der Trägerfolie
beträgt
vorzugsweise von 6 bis 100 μm,
stärker
bevorzugt von 7 bis 40 μm. Der
thermoplastische Harzfolienträger
kann ein Gleitmittel, ein Antiblockiermittel, einen Stabilisator,
einen Oxidationsinhibitor, ein Antistatikmittel, ein Beschlagverhinderungsmittel,
ein Färbemittel
und andere darin eingebrachte Zusatzstoffe umfassen.
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2. Klebharzschicht
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Die
auf die Oberfläche
des vorstehenden thermoplastischen Harzfolienträgers zu laminierende Harzschicht
umfasst eine Schicht des folgenden Ethylenharzes (A) als eine erste
zusätzliche
Schicht und eine darauf laminierte Schicht des geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymers
(B) als eine zweite zusätzliche
Schicht:
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(A) Ethylenharz
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Das
Ethylenharz, das hier verwendet werden soll, zeigt eine Dichte von
0,900 bis 0,960 g/cm3, vorzugsweise von
0,905 bis 0,950 g/cm3, insbesondere von
0,915 bis 0,945 g/cm3 (wie durch das Verfahren
A gemäß JIS K7112
bestimmt). Wenn die Dichte des Ethylenharzes unter 0,900 g/cm3 fällt,
zeigt die resultierende Laminierfolie eine verschlechterte Schneidbarkeit
während
der Laminierung. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Dichte des Ethylenharzes
0,960 g/cm3 überschreitet, die Haftung zwischen
der Schicht des Ethylenharzes (A) und der Schicht des Harzes (B),
das später
beschrieben wird, verschlechtert. Weiterhin ist das äußere Erscheinungsbild
des thermischen Verbundstoffs beschädigt (undeutlich gemacht).
Der thermische Verbundstoff kann auch leicht gekräuselt werden.
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Das
Ethylenharz zeigt einen Schmelzindex von 1 bis 100 g/10 min., vorzugsweise
von 2 bis 80 g/10 min., wie unter Bedingung 4 gemäß JIS K7210
bestimmt. Wenn der Schmelzindex des Ethylenharzes außerhalb
des vorstehend definierten Bereichs fällt, zeigt das resultierende
Ethylenharz eine zu hohe oder zu niedrige Schmelzviskosität und daher
eine verschlechterte Formbarkeit.
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Hier
anwendbare Beispiele des Ethylenharzes schließen die folgenden Verbindungen
ein:
- (a) Verzweigtes Polyethylen niedriger
Dichte aus Hochdruckverfahren und Copolymerharz, erhalten durch die
Copolymerisation von Ethylen mit einem damit copolymerisierbaren
Monomer, z.B. Vinylacetat, Acrylsäure, Methylacrylat, Ethylacrylat
und Methacrylmethacrylat. Spezielle Beispiele dieser Harze schließen Ethylen-Vinylacetat-Copolymer,
Ethylen-Acrylsäure-Copolymer,
Ethylen-Methylacrylat-Copolymer und Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer ein. Diese
Harze können
einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet
werden.
- (b) Ein Gemisch aus Polyethylen hoher Dichte aus Niederdruckverfahren
mit 1 Gew.-% oder mehr von mindestens einem der Harze, aufgeführt in der
Gruppe (a).
- (c) Ein Gemisch aus einem geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
erhalten durch die Copolymerisation von Ethylen mit einem C4-C12-α-Olefin (α-Olefin mit
4 bis 12 Kohlenstoffatomen), mit 1 Gew.-% oder mehr von mindestens
einem der Harze, aufgeführt
in der Gruppe (a).
- (d) Ein Gemisch aus einem geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
erhalten durch die Copolymerisation von Ethylen mit einem C4-C12-α-Olefin in
Anwesenheit einer Metallocenverbindung als Polymerisationskatalysator,
mit 1 Gew.-% oder mehr von mindestens einem der Harze, aufgeführt in der
Gruppe (a).
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(B) Geradkettiges Ethylen-α-Olefin-Copolymer
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Das
geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer,
das als Harzschicht (B) der Erfindung verwendet werden soll, ist
ein Copolymer, erhalten durch die Copolymerisation von Ethylen mit
mindestens einem C3-C12-α-Olefin.
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Spezielle
Beispiele eines derartigen Copolymers schließen Bicopolymer, erhalten durch
die Copolymerisation von Ethylen mit einem C3-C12-α-Olefin,
und Tercopolymer, erhalten durch die Copolymerisation von Ethylen
mit zwei C3-C12-α-Olefinen,
ein.
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Spezielle
Beispiele des C3-C12-α-Olefins
schließen
Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Hepten, 1-Octen, 1-Decen und 1-Dodecen ein. Diese
C3-C12-α-Olefine
können
einzeln oder in Kombination verwendet werden.
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Bevorzugte
Beispiele des geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymers schließen Ethylen-Propylen-Copolymer,
Ethylen-1-Buten-Copolymer, Ethylen-1-Hexen-Copolymer, Ethylen-1-Octen-Copolymer,
Ethylen-Propylen-1-Buten-Copolymer und Ethylen-Propylen-1-Hexen-Copolymer ein.
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Das
geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer
zeigt eine Dichte von 0,870 bis 0,910 g/cm3,
vorzugsweise von 0,875 bis 0,900 g/cm3,
wie durch Verfahren A gemäß JIS K7112
bestimmt. Wenn die Dichte des geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymers
unter 0,870 g/cm3 fällt, zeigt das resultierende
geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer
eine verschlechterte Formbarkeit und eine verschlechterte Blockierungsbeständigkeit, die
bewirken kann, dass die Laminierfolie während der Drucklaminierung
gedehnt oder zerrissen wird. Im Gegensatz dazu zeigt, wenn die Dichte
des geradkettigen Ethylen-α-Olefin-Copolymers
0,910 g/cm3 überschreitet, die resultierende
Laminierfolie eine verschlechterte Haftung an der bedruckten Oberfläche der
Drucksache und verschlechtert das äußere Erscheinungsbild des thermischen
Verbundstoffes (undeutlich gemachtes Bild).
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Das
geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer
zeigt einen Schmelzindex von 1 bis 100 g/10 min., vorzugsweise von
2 bis 80 g/10 min., wie unter der Bedingung 4 gemäß JIS K7210
bestimmt. Wenn der Schmelzindex des Ethylenharzes außerhalb
des vorstehend definierten Bereiches fällt, zeigt das resultierende
Ethylenharz eine zu hohe oder zu niedrige Schmelzviskosität und daher
eine verschlechterte Formbarkeit. Im Gegensatz dazu ist, wenn der
Schmelzindex des Ethylenharzes unter 1 g/10 min. fällt, das äußere Erscheinungsbild
des thermischen Verbundstoffes verschlechtert (undeutlich gemacht).
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Das
hier zu verwendende geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer kann durch
die Polymerisation der vorstehenden Monomere in Anwesenheit eines
bekannten auf Titan basierenden Katalysators oder Metallocenkatalysators
hergestellt werden. Das geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer ist vorzugsweise
ein Copolymer, hergestellt durch Hochdruckionenpolymerisation, Gasphasenpolymerisation
oder Lösungspolymerisation
in Anwesenheit von, als Polymerisationskatalysator, einer Metallocenverbindung,
insbesondere eines Metallocenkatalysators mit den folgenden physikalischen
Eigenschaften.
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Das
geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer
wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 80°C oder niedriger in einer Menge
von 90 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymers,
eluiert, wie durch ein Eluierfraktionierungsverfahren bei steigender
Temperatur (TREF) bestimmt.
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Die
Messung der eluierten Menge durch TREF (Eluierfraktionierung bei
steigender Temperatur) wird entsprechend dem Prinzip, beschrieben
in „Journal
of Applied Polymer Science",
Bd. 26, S. 4217–4231,
1981, und „Koubunshi
Ronbunshu (Theses of High Molecular Compounds)", 2P1C09, 1985, in der folgenden Weise ausgeführt.
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Etwas
ausführlich
gesagt, wird das zu messende Polymer vollständig in einem Lösungsmittel
gelöst. Danach
wird die Lösung
abgekühlt,
so dass eine dünne
Polymerschicht auf der Oberfläche
eines inerten Trägers
erzeugt wird. Die so erzeugte Polymerschicht umfasst eine innere
Schicht (Schicht nahe der Oberfläche des
inerten Trägers),
hergestellt aus einem Polymer, das leicht kristallisiert werden
kann, und eine Oberflächenschicht,
hergestellt aus einem Polymer, das kaum kristallisiert werden kann.
Wenn die Umgebungstemperatur kontinuierlich oder schrittweise erhöht wird,
wird die Polymerschicht eluiert, beginnend mit dem amorphen Anteil
in der zu messenden Polymerzusammensetzung, d.h. dem Anteil mit
vielen kurzkettigen Verzweigungen, in dem Stadium mit niedriger
Temperatur. Wenn die Umgebungstemperatur allmählich ansteigt, nimmt der Grad
der Verzweigung des so eluierten Polymeranteils ab. Schließlich wird
ein geradkettiger Polymeranteil, frei von Verzweigungen, eluiert.
So wird die Messung beendet. Die Konzentration der bei den verschiedenen Temperaturen
eluierten Komponente wird festgestellt. Die graphische Darstellung,
erzeugt durch Auftragen der eluierten Menge gegen die Elutionstemperatur,
ergibt die Verteilung der Zusammensetzung des Polymers.
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Als
geradkettiges Ethylen-α-Olefin-Copolymer
kann ebenfalls eines, erhalten durch Pfropfpolymerisation von z.B.
Maleinsäureanhydrid
oder Styrol, verwendet werden.
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Das
geradkettige Ethylen-α-Olefin-Copolymer
kann weiterhin ein Gleitmittel, ein Antiblockiermittel, einen Stabilisator,
ein Antistatikmittel, ein Beschlagverhinderungsmittel, ein Färbemittel,
ein niedermolekulares Polymer und andere dort gegebenenfalls eingebrachte
verschiedenartige Zusatzstoffe umfassen.
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3. Dicke der Klebharzschicht
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Unter
Bezugnahme auf die Dicke der vorstehenden Klebharzschicht beträgt die Summe
der Dicke der Harzschicht (A) und der Harzschicht (B) 6 μm oder mehr,
vorzugsweise von 7 bis 80 μm.
Das Verhältnis
der Dicke der Harzschicht (A) zu der der Harzschicht (B) ist nicht
begrenzt. In der Praxis ist es jedoch vorzugsweise von 5:1 bis 1:1.
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4. Folie für einen
thermischen Verbundstoff
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Die
Folie für
einen thermischen Verbundstoff gemäß der Erfindung wird durch
Laminieren einer Harzschicht (A) als einer ersten zusätzlichen
Schicht auf eine Seite eines thermoplastischen Folienträgers und
dann Laminieren einer Harzschicht (B) als einer zweiten zusätzlichen
Schicht auf die Harzschicht (A) erhalten. Beispiele des Verfahrens
für die
Herstellung der Folie für
einen thermischen Verbundstoff gemäß der Erfindung schließen ein
Tandem-Extrusions-Beschichtungsverfahren, welches Laminieren einer
Harzschicht (A) auf den Träger
und dann Laminieren einer Harzschicht (B) auf die Harzschicht (A)
umfasst; ein Sandwich-Laminierungsverfahren, welches Laminieren
einer Harzschicht (B) mit einer geschmolzenen Harzschicht (A) umfasst; ein
Verfahren, welches trockenes Laminieren einer Zweischichtfolie,
bestehend aus den Harzen (A) und (B), umfasst; und ein zweischichtiges
((A) und (B)) Schmelz-Coextrusions-Beschichtungsverfahren, ein.
Bevorzugt unter diesen Laminierungsverfahren ist das Zweischicht-Coextrusions-Laminierungsverfahren,
welches die Erzeugung einer dünnen
Folie mit einer hohen Geschwindigkeit erlaubt. Wenn das Zweischicht-Coextrusions-Laminierungsverfahren
verwendet wird, beträgt
die Arbeitstemperatur von 150°C
bis 300°C,
vorzugsweise von 200°C
bis 280°C.
Die Grenzfläche
des thermoplastischen Harzfolienträgers mit der Harzschicht (A)
wird vorzugsweise einer Ozonbehandlung unterworfen.
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Wenn
die Harze (A) und (B) der Zweischicht-Schmelz-Coextrusions-Laminierung
unterworfen werden, wird der thermoplastische Harzfolienträger vorzugsweise
einer Oberflächenbehandlung
wie Coronabehandlung unterworfen oder mit einem Verankerungsbelag
beschichtet.
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Die
so erhaltene Folie für
einen thermischen Verbundstoff wird dann vorzugsweise der Oxidation
wie Coronabehandlung und Ozonbehandlung auf der Oberfläche der
Harzschicht (B) unterworfen, um ihre Haftung an der bedruckten Oberfläche der
Drucksache zu verbessern. Insbesondere ist Coronabehandlung überaus einfach
und wirksam.
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Die
vorliegende Erfindung wird weiterhin in den folgenden Beispielen
beschrieben, aber die vorliegende Erfindung sollte nicht aufgefasst
werden, als ob sie darauf beschränkt
wäre. Die
Eigenschaften der in den Beispielen verwendeten Laminierfolie, das
Verfahren für
die Bewertung der Eigenschaften des thermischen Verbundstoffes in
den Beispielen und die in den Beispielen verwendeten Harze sind
wie folgt.
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1. Bewertungsverfahren
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(1) Bearbeitbarkeit:
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Das
geschmolzene Harz, welches durch eine T-Düse mit einer Aufnahmegeschwindigkeit
von 200 m/min. zu einer Laminierungsdicke (Gesamtdicke, wenn es
zwei Schichten gibt) von 15 μm
extrudiert wurde, wird auf das Auftreten von Wellenbildung (Dickenveränderung
von ±5 μm oder mehr
in der Fließrichtung)
beobachtet. Für
die Bewertung von Wellenbildung wird das folgende Kriterium verwendet.
- Gut:
- Es tritt keine Wellenbildung
auf
- Schlecht:
- Es tritt Wellenbildung
auf, was es schwierig macht, eine Folie zu erzeugen
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(2) Blockierungsbeständigkeit:
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Eine
biaxial gestreckte Folie mit einer Breite von 21 cm und einer Länge von
29 cm und eine Laminierfolie mit der gleichen Größe werden in einer solchen
Anordnung übereinander
gelegt, dass die Oberfläche
der biaxial gestreckten Folie der coronabehandelten Oberfläche der
Laminierfolie gegenüber
liegt. Der Verbundstoff wird dann in einem Ofen mit 60°C unter einer
Last von 0,05 kg/cm2 über einer Fläche mit
einer Breite von 15 cm und einer Länge von 20 cm für 24 Stunden
stehen gelassen. Die Verbundfolie wird dann zu einer Fläche von
10 cm2 (Breite: 2 cm; Länge: 5 cm) geschnitten, um
dem Ablösen
unterworfen zu werden. Die Last, die erforderlich ist, um die Folien
mit einer Ziehgeschwindigkeit von 500 mm/min. durch eine Zugprüfmaschine voneinander
abzulösen,
wird dann gemessen. Je geringer der so gemessene Wert der Last ist,
desto besser ist die Blockierungsbeständigkeit. Für die Bewertung der Blockierungsbeständigkeit
wird das folgende Kriterium verwendet.
- X:
- Ablöselast von
2 kg/10 cm2 oder mehr (die Verbundfolie
zerreißt)
- Δ:
- Ablöselast von
1,5 bis weniger als 2 kg/10 cm2 (die Verbundfolie
wird vollständig
gedehnt)
- O:
- Ablöselast von
1,0 bis weniger als 1,5 kg (die Verbundfolie wird gedehnt, aber
wiedergewonnen)
- ⌾:
- Ablöselast von
weniger als 1,0 kg
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(3) Glanz und undeutlich
gemachtes Bild:
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Für die Messung
des Glanzes wird ein Glanzmesser Typ UGV-5DP, hergestellt von Suga
Test Instruments Co., Ltd., verwendet. Etwas ausführlich gesagt,
wird die bedruckte Fläche
des thermischen Verbundstoffes mit einem Winkel von 20 Grad gemessen.
Für die
Messung des undeutlich gemachten Bildes (Haftung zwischen dem Druckpapier
und dem Laminierharz) wird das äußere Erscheinungsbild
der Drucksache visuell auf das undeutlich gemachte Bild beobachtet.
Für die
Bewertung des undeutlich gemachten Bildes wird das folgende Kriterium
verwendet.
- O:
- Keine verbliebene
Luft, scharfe Druckfarbe
- Δ:
- Luft verbleibt auf
der Druckfarbe in Streifen oder Flecken
- X:
- Luft verbleibt auf
der Druckfarbe in der Form eines Bandes, wobei die Druckfarbe undeutlich
gemacht wird
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(4) Haftfestigkeit:
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Der
thermische Verbundstoff wird in Prüfkörper mit einer Breite von 25
mm und einer Länge
von 100 mm geschnitten. Die Laminierfolien werden dann über eine
Länge von
50 mm voneinander abgelöst.
Die Zugfestigkeit, erforderlich, um die Laminierfolien mit einem
Winkel von 180 Grad mit einer Ziehgeschwindigkeit von 300 m/min.
durch eine Zugprüfmaschine
voneinander abzulösen,
erzeugt durch eine Zugprüfmaschine,
hergestellt von Shimadzu Corp., wird dann gemessen.
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(5) Tunnelbildung:
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Für die Messung
von Tunnelbildung werden 100 μl
Gasöl durch
eine Spritze auf den thermischen Verbundstoff auf die von Druckpapier
freie Seite davon getropft. Der Prüfkörper wird dann bei einer Temperatur von
23°C und
einer Feuchtigkeit von 50% für
24 Stunden stehen gelassen. Die resultierende Veränderung
der Oberflächenbedingungen
der Verbundfolie wird dann beobachtet. Für die Bewertung der Tunnelbildung
wird das folgende Kriterium verwendet.
- ⌾:
- Keine Probleme mit
Haftfestigkeit und äußerem Erscheinungsbild
- O:
- Leichtes Abfallen
der Haftfestigkeit, aber keine Veränderung des äußeren Erscheinungsbilds
(annehmbares Niveau)
- Δ:
- Leicht undeutlich
gemachtes Bild
- X:
- Tunnelbildung erfolgt
eindeutig
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(6) Elmendorf-Reißfestigkeit:
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Der
thermische Verbundstoff wird einem Reißtest für Kunststofffolie und -bahn
entsprechend dem Elmendorf-Reißtestverfahren
(Verfahren B gemäß JIS K7128)
unterworfen.
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(7) TREF:
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Für TREF (Eluierfraktionierung
bei steigender Temperatur) wird das Polymer bei einer hohen Temperatur
gelöst
und dann abgekühlt,
so dass eine dünne
Polymerschicht auf der Oberfläche
eines inaktiven Trägers
erzeugt wird. Die Umgebungstemperatur wird dann kontinuierlich oder
schrittweise erhöht.
Die so eluierte Komponente wird gewonnen und kontinuierlich die
Konzentration festgestellt. Die graphische Darstellung, erhalten
durch Auftragen der eluierten Menge gegen die Elutionstemperatur
(Elutionskurve), wird dann auf Peaks beobachtet, aus welchen dann
die Verteilung der Zusammensetzung des Polymers bestimmt wird.
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Die
vorstehende Elutionskurve wird wie folgt bestimmt. Für die Messung
der Elution wird eine Kreuzfraktionierungsapparatur Typ CFC T101,
hergestellt von Dia Instrument Inc., verwendet. Die Kreuzfraktionierungsapparatur
umfasst eine On-Line-Kombination eines Mechanismus einer Eluierfraktionierung
bei steigender Temperatur (TREF) zum Fraktionieren eines Prüfkörpers unter
Ausnutzung des Unterschieds der Auflösungstemperatur und eine Größenausschlußchromatographie
(SEC) zum weiteren Fraktionieren der Fraktionen durch die Molekülgröße.
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Die
zu messende Probe (statistisches Ethylen-α-Olefin-Copolymer) wird in einem
Lösungsmittel
(o-Dichlorbenzol) bei einer Temperatur von 140°C zu einer Konzentration von
3 mg/ml gelöst.
Die Probenlösung wird
dann in eine Probenschleife in dem Messinstrument injiziert. Die
folgende Messung wird automatisch unter vorbestimmten Bedingungen
ausgeführt.
0,4 ml der Probenlösung,
zurückgehalten
in der Probenschleife, werden dann in eine TREF-Säule (angefügte Edelstahlsäule mit
einem inneren Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 150 mm, gefüllt mit
Glaskügelchen
als inertem Träger)
zur Fraktionierung durch die Verwendung des Unterschieds der Auflösungstemperatur
injiziert. Nachfolgend wird die Probe mit einer Geschwindigkeit
von 1°C
von 140°C
auf 0°C
abgekühlt,
so dass der inerte Träger
mit der Probe beschichtet wird. In dieser Weise wird eine Polymerschicht
auf der Oberfläche
des inerten Trägers
erzeugt, beginnend mit einer Komponente mit hoher Kristallisierbarkeit
(leicht kristallisiert) und dann mit einer Komponente mit niedriger
Kristallisierbarkeit (kaum kristallisiert). Die TREF-Säule wird
dann bei einer Temperatur von 0°C
für 30
Minuten gehalten. 2 ml von der Komponente, welche bei einer Temperatur
von 0°C
gelöst
wird, werden dann in SEC-Säulen (AD806MS,
hergestellt von Showa Denko K. K.; drei Einheiten werden verwendet)
von der TREF-Säule
mit einer Fließgeschwindigkeit
von 1 ml/min. injiziert. Während
Fraktionierung durch Molekülgröße in SEC
bewirkt wird, wird die TREF-Säulentemperatur
auf die nachfolgende Elutionstemperatur (5°C) erhöht, wo sie dann für etwa 30
Minuten gehalten wird. Die Messung der Fraktion, eluiert bei den
verschiedenen Temperaturen in SEC, wird mit einem Zeitintervall
von 39 Minuten bewirkt. Die Elutionstemperatur wird schrittweise
wie folgt erhöht:
0°C, 5°C, 10°C, 15°C, 20°C, 25°C, 30°C, 35°C, 40°C, 45°C, 49°C, 52°C, 55°C, 58°C, 61°C, 64°C, 67°C, 70°C, 73°C, 76°C, 79°C, 82°C, 85°C, 88°C, 91°C, 94°C, 97°C, 100°C, 102°C, 120°C, 140°C.
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Die
Lösung,
fraktioniert durch die Molekülgröße in SEC-Säulen, wird
dann auf Absorption proportional der Polymerkonzentration durch
ein angefügtes
Spektrophotometer (festgestellt bei einer Wellenlänge von 3,42 μm mit Streckschwingung
von Methylen) gemessen, wobei ein Chromatogramm von Fraktionen,
eluiert bei den verschiedenen Temperaturen, erhalten wird. Unter
Verwendung einer eingebauten Datenverarbeitungssoftware wird die
Basislinie des Chromatogramms von Fraktionen, eluiert bei den verschiedenen
Temperaturen, gezogen. Diese Werte werden dann im Betrieb verarbeitet.
Die Flächen
dieser Chromatogramme werden integriert, um die integrierte Elutionskurve
zu erhalten. Die integrierte Elutionskurve wird dann nach der Temperatur
differenziert, um die differenzierte Elutionskurve zu erhalten.
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2. Proben
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(A) Ethylenharz, das die
Harzschicht bildet
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(1) Polyethylen niedriger
Dichte (LDPE):
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- Novatech LD LC701, hergestellt von Japan Polychem Corporation
(Schmelzindex: 14 g/10 min.; Dichte: 0,918 g/cm3)
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(2) Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
(EVA):
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- Novatech EVA LV260, hergestellt von Japan Polychem Corporation
(Schmelzindex: 8,5 g/10 min.; Vinylacetatgehalt: 6,0%)
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(3) Geradkettiges Polyethylen
niedriger Dichte (LLDPE):
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- Novatech LL UC470, hergestellt von Japan Polychem Corporation
(Schmelzindex: 12 g/10 min.; Dichte: 0,924 g/cm3)
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(4) Polyethylen hoher
Dichte (HDPE):
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- Novatech HD LY20, hergestellt von Japan Polychem Corporation
(Schmelzindex: 8 g/10 min.; Dichte: 0,941 g/cm3)
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(B) Geradkettiges Ethylen-α-Olefin-Copolymer
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(1) Synthese von Ethylen-1-Hexen-Copolymer
(LLDPE-1)
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Zu
2,0 mmol von Ethylenbis(4,5,6,7-tetrahydroindenyl)zirconiumdichlorid
als Komplex wurde dann Methylalmoxan, hergestellt von Toyo Stowfer
Co., Ltd., in einer Menge von 1000 mol pro mol des Katalysators hinzugegeben.
Das Gemisch wurde dann mit Toluol verdünnt, um 10 l zu erzeugen, um
eine Katalysatorlösung herzustellen.
Die so erhaltene Katalysatorlösung
wurde dann in ein bewegtes kontinuierliches Reaktionsgefäß vom Autoklaventyp
mit einem inneren Fassungsvermögen
von 1,5 l gegeben. In das Reaktionsgefäß wurde dann ein Gemisch von
Ethylen und 1-Hexen in einer derartigen Menge geführt, dass
die Konzentration von 1-Hexen
81 Gew.-% betrug. Das Reaktionsgemisch wurde dann einer Reaktion
bei einer Temperatur von 175°C
unterzogen, während
der Druck in dem Reaktionsgefäß bei 2200
kg/cm2 gehalten wurde, um ein geradkettiges
Ethylen-1-Hexen-Copolymer (LLDPE-1) mit einem Schmelzindex von 31
g/10 min., einer Dichte von 0,892 g/cm3 und
einer Temperatur des Schmelzpeaks von 80°C zu erhalten, welches in einer
Menge von 100% bei einer Temperatur von 80°C oder niedriger eluiert wird,
wie durch Eluierfraktionierung bei steigender Temperatur (TREF)
bestimmt.
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(2) Synthese von Ethylen-1-Hexen-Copolymer
(LLDPE-2)
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Die
in der Synthese von LLDPE-1 verwendete Katalysatorlösung wurde
in ein bewegtes kontinuierliches Reaktionsgefäß vom Autoklaventyp mit einem
inneren Fassungsvermögen
von 1,5 l gegeben. In das Reaktionsgefäß wurde dann ein Gemisch von
Ethylen und 1-Hexen in einer derartigen Menge geführt, dass
die Konzentration von 1-Hexen 86 Gew.-% betrug. Das Reaktionsgemisch
wurde dann einer Reaktion bei einer Temperatur von 150°C unterzogen,
während
der Druck in dem Reaktionsgefäß bei 2200
kg/cm2 gehalten wurde, um ein geradkettiges
Ethylen-1-Hexen-Copolymer (LLDPE-2) mit einem Schmelzindex von 9
g/10 min., einer Dichte von 0,881 g/cm3 und
einer Temperatur des Schmelzpeaks von 60°C zu erhalten, welches in einer Menge
von 100% bei einer Temperatur von 80°C oder niedriger eluiert wird,
wie durch Eluierfraktionierung bei steigender Temperatur (TREF)
bestimmt.
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BEISPIELE 1–2
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- (1) Als Harzschicht (A) wurde LDPE verwendet.
Als Harzschicht (B) wurde LLDPE-1 oder LLDPE-2 verwendet. Die zwei
Harze wurden jeweils sorgfältig
mit 0,5 Gew.-% eines phenolischen Stabilisators durch einen Mischer
gemischt. Die zwei Harze wurden jeweils dann schmelzextrudiert,
so dass sie pelletisiert wurden, um Laminierharze zu erzeugen.
- (2) Die vorstehenden Laminierharze LDPE (A) und (B) wurden dann
durch T-Düsen,
montiert auf Extrudern mit Bohrdurchmessern von 90 mm bzw. 65 mm,
bei einer Harztemperatur von 250°C
zu Folien mit einer Breite von 500 mm und einer Dicke von 10 μm bzw. 5 μm in einer
derartigen Weise schmelzcoextrudiert, dass die Harzschicht (A) dem
Träger
gegenüber
liegt.
- (3) Nachfolgend wurde eine biaxial gestreckte Polypropylenfolie
(OPP) [LOF2 (Handelsname), hergestellt von Hutamura Chemical Industries,
Ltd.] aus dem Trägerabgabeteil
der Extrusionslaminierungsapparatur ausgetragen. Die Folie wurde
mit einem Verankerungsbelag auf einer Seite davon beschichtet und
dann getrocknet. Ozonbehandlung wurde dann auf der Grenzfläche der
beschichteten Oberfläche
der gestreckten Folie mit der Harzschicht (A), welche in der Form
von Folie zusammen mit der Harzschicht (B) extrudiert worden war,
durchgeführt.
Der Verbundstoff wurde dann einer Drucklaminierung durch den Spalt
zwischen einer oberflächenmatt
gemachten Kühlwalze
und einer Kompressionsgummiwalze unterworfen. Der Verbundstoff wurde
dann einer Coronaentladungsbehandlung auf der Oberfläche der
Harzschicht (B) mit 20 W·min./m2 unterworfen, um eine Verbundfolie zu erhalten.
Die Bearbeitbarkeit während
der vorstehenden Prozedur und die Ergebnisse der Bewertung der Verbundfolie
sind in Tabelle 1 angegeben.
- (4) Nachfolgend wurden die so erhaltene Verbundfolie und ein
offsetbedrucktes Kunstdruckpapier einer Thermokompressionsverbindung
bei einer Walzentemperatur von 70°C,
80°C und
100°C, einem
linearen Druck von 55,6 kg und einer Geschwindigkeit von 30 m/min
in einer derartigen Anordnung, dass die coronaentladene Oberfläche der
Verbundfolie dem Kunstdruckpapier gegenüber lag, durch eine Presse
unterworfen, um einen thermischen Verbundstoff zu erhalten.
- (5) Die Ergebnisse der Bewertung des Glanzes des so erhaltenen
thermischen Verbundstoffs, der Haftfestigkeit des thermischen Verbundstoffs
an dem bedruckten Kunstdruckpapier und der Tunnelbildung des thermischen
Verbundstoffs im Hinblick auf das bedruckte Kunstdruckpapier sind
in Tabelle 2 angegeben.
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BEISPIEL 3
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Eine
Verbundfolie und ein thermischer Verbundstoff wurden in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass als Harzschicht (A)
und Harzschicht (B) EVA bzw. LLDPE-1 verwendet wurden, welche dann
durch T-Düsen,
montiert auf Extrudern mit Bohrdurchmessern von 90 mm bzw. 65 mm,
bei einer Harztemperatur von 240°C
zu einer Folie mit einer Breite von 500 mm und einer Dicke von 10 μm bzw. 5 μm in einer derartigen
Anordnung schmelzcoextrudiert wurden, dass die Harzschicht (A) dem
Träger
gegenüber
liegt. Die Ergebnisse der Bewertung der Verbundfolie und des thermischen
Verbundstoffs sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
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BEISPIEL 4
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Eine
Verbundfolie und ein thermischer Verbundstoff wurden in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass als Harzschicht (A)
und Harzschicht (B) LLDPE bzw. LLDPE-1 verwendet wurden, welche dann
durch T-Düsen,
montiert auf Extrudern mit Bohrdurchmessern von 90 mm bzw. 65 mm
bei einer Harztemperatur von 250°C
zu einer Folie mit einer Breite von 500 mm und einer Dicke von 10 μm bzw. 5 μm in einer derartigen
Anordnung schmelzcoextrudiert wurden, dass die Harzschicht (A) dem
Träger
gegenüber
liegt. Die Ergebnisse der Bewertung der Verbundfolie und des thermischen
Verbundstoffs sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
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BEISPIEL 5
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Eine
Verbundfolie und ein thermischer Verbundstoff wurden in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass als Harzschicht (A)
und Harzschicht (B) HDPE bzw. LLDPE-1 verwendet wurden, welche dann durch
T-Düsen,
montiert auf Extrudern mit Bohrdurchmessern von 90 mm bzw. 65 mm
bei einer Harztemperatur von 250°C
zu einer Folie mit einer Breite von 500 mm und einer Dicke von 10 μm bzw. 5 μm in einer derartigen
Anordnung schmelzcoextrudiert wurden, dass die Harzschicht (A) dem
Träger
gegenüber
liegt. Die Ergebnisse der Bewertung der Verbundfolie und des thermischen
Verbundstoffs sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
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VERGLEICHSBEISPIEL 1
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- (1) LLDPE-1 wurde sorgfältig mit 0,5% eines phenolischen
Stabilisators mit einem Mischer gemischt. Das Harz wurde dann zu
Pellets schmelzextrudiert, um ein Laminierharz zu erzeugen.
- (2) Das vorstehende Laminierharz wurde dann durch eine T-Düse, montiert
auf einem Extruder mit einem Bohrdurchmesser von 90 mm, bei einer
Harztemperatur von 250°C
zu einer Folie mit einer Breite von 500 mm und einer Dicke von 15 μm schmelzextrudiert.
- (3) Eine Verbundfolie und ein thermischer Verbundstoff wurden
dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Ergebnisse
der Bewertung der Verbundstofffolie und des thermischen Verbundstoffes
sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
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VERGLEICHSBEISPIEL 2
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Eine
Verbundfolie und ein thermischer Verbundstoff wurden in der gleichen
Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, außer dass
eine Harzzusammensetzung, umfassend 90 Gew.-% LLDPE-1 und 10 Gew.-%
LDPE, sorgfältig
mit 0,5 Gew.-% eines phenolischen Stabilisators mit einem Mischer
gemischt und dann zu Pellets schmelzextrudiert wurde, um ein Laminierharz
zu erzeugen. Die Ergebnisse der Bewertung der Verbundfolie und des
thermischen Verbundstoffes sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
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VERGLEICHSBEISPIEL 3
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Eine
Verbundfolie und ein thermischer Verbundstoff wurden in der gleichen
Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, außer dass
als Laminierharz ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA, „Novatech EVA LV570", hergestellt von
Japan Polychem Corporation; Schmelzindex: 15 g/10 min.; Vinylacetatgehalt:
20 Gew.-%) verwendet wurde und die Schmelzextrusionstemperatur auf
240°C verändert wurde.
Die Ergebnisse der Bewertung der Verbundfolie und des thermischen
Verbundstoffes sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.
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Die
Folie für
thermischen Verbundstoff gemäß der Erfindung
umfasst zwei Klebharzschichten, laminiert auf einen thermoplastischen
Harzfolienträger.
Das Harz (B), das die Klebschicht bildet, die mit der bedruckten
Oberfläche
der Drucksache durch Wärme
verbunden wird, zeigt eine Temperatur des Schmelzpeaks, die so niedrig
wie 102°C
oder niedriger, vorzugsweise 92°C
oder niedriger, ist, wie durch Differentialscanningkalorimetrie
(DSC) bestimmt. So kann die Folie für thermischen Verbundstoff
gemäß der Erfindung
die bedruckte Oberfläche
der Drucksache bei einer niedrigen Temperatur laminieren. Es kann
verhindert werden, dass der resultierende thermische Verbundstoff
Entfärbung
der Drucktinte erleidet und gekräuselt
wird. Die Verbundfolie hat eine verbesserte Schneidbarkeit während der
Drucklaminierung. Weiterhin kann, indem der Harzschicht (A) und
der Harzschicht (B) erlaubt wird, coextrudiert zu werden, Wellenbildung
während
der Extrusionslaminierung verhindert werden, was es möglich macht,
stabilisierte Folienerzeugung zu bewirken.