DE69224271T2 - Wässrige Polyester; leicht haftende Filme, die durch Beschichten dieser wässrigen Polyester hergestellt werden; und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Wässrige Polyester; leicht haftende Filme, die durch Beschichten dieser wässrigen Polyester hergestellt werden; und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen wässrigen Polyester, einen leicht verbindbaren bzw. bindungsfähigen bzw. verklebbaren Polyesterfilm, der durch Beschichten mit dem wässrigen Polyester hergestellt wird, und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Die Erfindung betrifft insbesondere einen wässrigen Polyester, der einen leicht verbindbaren Überzugsfilm mit ausgezeichneter wasserbeständigkeit und Blockierungsbeständigkeit und großer Abriebsbeständigkeit ergibt, einen leicht verbindbaren Polyesterfilm, der durch Beschichten eines Substrats, wie eines Verpackungsmaterials, einer magnetischen Karte, eines magnetischen Bands, einer magnetischen Disk, bedruckten Materials oder ähnlichen, mit dem wässrigen Polyester hergestellt wird.
    • STAND DER TECHNIK
  • Ein Polyesterfilm, der durch Schmelzextrudieren eines thermoplastischen Polyesters, wie eines Polyethylenterephthalats, eines Poly- (1,4-cyclohexylendimethylenterephthalats), eines Polyethylenterephthalats, einem Copolymeren davon, einem Gemisch von diesen und einem geringen Anteil an einem anderen Harz oder einem ähnlichen Material durch biaxiales Dehnen des Extrudats und dann Wärmehärtung hergestellt worden ist, besitzt eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit, Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit usw. und wird auf verschiedenen industriellen Gebieten verwendet. Da die Oberfläche des Polyesterfilms jedoch stark orientiert und kristallisiert ist, ist die Annehmbarkeit eines Anstrichmittels, eines Klebstoffs oder einer Druckfarbe oder eines ähnlichen Materials schlecht.
  • Als Verfahren zur Verbesserung der Aufnahmefähigkeit der Polyesterfilmoberfläche ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine Primerschicht (eine Unterschicht), zusammengesetzt aus einem synthetischen Harz, zuerst auf der Filmoberfläche hergestellt wird, wobei eine dünne Oberflächenschicht erhalten wird, die sich in ihrer Natur von dem Grundfilm unterscheidet. Die Bildung der Primerschicht erfolgt durch Beschichtung unter Verwendung einer Lösung aus einem organischen Lösungsmittel und einem synthetischen Harz oder gewünschtenfalls einer wässrigen Lösung davon.
  • Als wässrige Lösung zur Bildung der Primerschicht wird beispielsweise in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen Nrn. 248232/1985 und 236247/1989 und in der US- A-4 476 189 die Verwendung einer wässrigen Lösung eines Polymeren des Polyestertyps mit einem Sulfonsäurederivat als Substituenten vorgeschlagen. Aromatische Dicarbonsäuren oder aliphatische Dicarbonsäuren werden als Säurekomponente des Polymeren verwendet.
  • Wenn aber beispielsweise eine Naphthalindicarbonsäure als Säurekomponente des Polymeren verwendet wird, erhöht sich der Übergangspunkt zweiter Ordnung (Tg) des Polymeren und die Wärmebeständigkeit nimmt ab, aber die Flexibilität geht verloren. Es wird ein sprödes Polymeres gebildet. Wenn andererseits Adipinsäure verwendet wird, ist das Polymere weich und die Flexibilität nimmt zu, aber Tg nimmt ab; es wird ein Polymeres mit niedriger Wärmebeständigkeit gebildet. Ersterenfalls besitzt die Primerschicht, die aus dem Polymeren hergestellt worden ist, eine gute Wasserbeständigkeit und Blockierungsbeständigkeit, aber eine schlechte Abriebsbeständigkeit, bezogen auf die Sprödigkeit des Polymeren. Im letzteren Fall besitzt es eine gute Abriebsbeständigkeit, aber eine schlechte Wasserbeständigkeit und eine schlechte Blokkierungsbeständigkeit.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wässrigen Polyester, der einen leicht verbindbaren bzw. einfach bindungsfähigen Überzugsfilm, der eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Blockierungsbeständigkeit besitzt und eine gute Abriebsbeständigkeit aufweist, einen leicht verbindbaren Polyesterfilm, der durch Beschichten mit dem Polyester erhalten wird, und ein Verfahren zu seiner Herstellung zur Verfügung zu stellen.
    • ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Zur Lösung der Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung
  • 1. einen wässrigen Polyester, umfassend eine polybasische Säurekomponente, die nicht weniger als 5 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Säurekomponente, einer Phenylindandicarbonsäure, wie in Anspruch 1 definiert, enthält,
  • 2. einen bindungsfähigen Polyesterfilm, der eine dünne Schicht aus dem oben bei 1 erwähnten wässrigen Polyesterfilm als Schicht auf mindestens einer Seite eines linearen gesättigten aromatischen Polyesterfilms umfaßt,
  • 3. ein Verfahren zur Herstellung eines bindungsfähigen Polyesterfilms, das die Beschichtung von mindestens einer Seite eines Polyesterfilms vor Beendigung der Orientierung und Kristallisation mit der wässrigen Emulsion aus dem wässrigen Polyesterfilm, wie oben bei 1 beschrieben, und dann Durchführung des Trocknens, Dehnens und Wärmehärtens zur Vervollständigung der Orientierung und Kristallisation umfaßt.
  • 4. Ein Verfahren zur Herstellung eines bindungsfähigen Polyesterfilms, welches die Beschichtung von mindestens einer Seite eines monoaxial longitudinal gedehnten Films mit der wässrigen Emulsion aus dem wässrigen Polyester, wie in Anspruch 1 angegeben, Trocknen des beschichteten Films, transversales Dehnen des getrockneten Films, weiteres longitudinales erneutes Dehnen des gedehnten Films, erneutes Dehnen des Films, transversal sofern erforder lich, und Wärmehärtung des erneut gedehnten Films umfaßt.
  • Die Menge an Phenylindandicarbonsäurekomponente beträgt bevorzugt nicht weniger als 30 Mol-%, bevorzugter nicht weniger als 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Säurekomponente. Die Menge kann 100 Mol-% betragen, abhängig von der Art der Polyolverbindung. Wenn die Menge an Phenylindandicarbonsäurekomponente unter 5 Mol-% liegt, sind die Wärmebeständigkeit und die Flexibilität des Polymeren nicht ausgeglichen; dies ist unerwünscht.
  • Der erfindungsgemäße wässrige Polyester kann durch Umsetzung einer polybasischen Säure, die nicht weniger als 5 Mol-% Phenylindandicarbonsäure enthält, oder eines esterbildenden Derivats davon, mit der Polyolverbindung oder einem esterbildenden Derivat davon hergestellt werden.
  • Als Phenylindandicarbonsäure wird eine Verbindung, dargestellt durch die folgende Formel, verwendet
  • worin R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; je Wasserstoff oder Niedrigalkyl bedeuten.
  • Beispiele für Niedrigalkyl sind Methyl, Ethyl und Propyl. Bevorzugte Beispiele für die Phenylindandicarbonsäure sind 1,1,3-Trimethyl-3-phenylidan-4',5-dicarbonsäure und 1-Methyl-1,3-dimethyl-3-phenylindan-4',5-dicarbonsäure.
  • Beispiele für die dibasischen Säuren, ausgenommen der Phenylindandicarbonsäure, sind Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Trimellitsäure, Pyromellitsäure und dimere Säure. Von diesen sind Terephthalsäure und 2,6-Naphthalindicarbonsäure bevorzugt. Sie können als Gemisch verwendet werden. Weiterhin kann eine ungesättigte polybasische Säure oder eine Hydroxycarbonsäure in geringer Menge zusammen mit den obigen Verbindungen verwendet werden. Beispiele der ungesättigten polybasischen Säure sind Maleinsäure, Fumarsäure und Itaconsäure, Beispiele für die Hydroxycarbonsäure sind p-Hydroxybenzoesäure und p-(Betahydroxyethoxy)benzoesäure. Die Menge an ungesättigter polybasischer Säure oder der Hydroxycarbonsäure beträgt höchstens 10 Mol-%, bevorzugt höchstens 5 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Säurekomponente.
  • Ein wünschenswertes Beispiel des esterbildenden Derivats der dibasischen Säure ist ein niedriger Alkylester, insbesondere ein Methylester.
  • Beispiele für die Polyolkomponente sind Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Xylylenglykol, Dimethylolpropionsäure, Glycerin, Trimethylolpropan, Poly(ethylenoxid)glykol, und Poly(tetramethylenoxid)glykol. Diese können im Gemisch verwendet werden.
  • Ein wünschenswertes Beispiel für das esterbildende Derivat der Polyolverbindung ist ein niedriger aliphatischer Säureester, insbesondere ein Essigsäureester.
  • Bei der Herstellung des wässrigen Polyesters ist es ratsam, eine Verbindung mit einer hydrophilen Gruppe im Molekül zu copolymerisieren. Beispiele für diese Verbindung sind ein Organosulfonsäuresalz, ein Carbonsäuresalz, Diethylenglykol, Polyethylenglykol, Dimethyl-5-[N-(p-tolylsulfonyl)kaliumiminosulfonyl]-1,3-phenylendicarboxylat und Dimethyl-3,3'-(natriumiminodisulfonyl)benzoat. Dies ist bei der Bildung einer wässrigen Emulsion vorteilhaft. Bei Einführung eines Carbonsäuresalzes wird üblicherweise eine trifunktionelle oder höhere Carbonsäure verwendet. Wenn diese Carbonsäure verwendet wird, tritt während der Polymerisationsstufe eine Verzweigung auf, und eine Gelbildung kann auftreten. Es ist daher ratsam, daß die Menge an Carbonsäuresalz gering ist. Die Einführung einer hydrophilen Natur durch das Sulfonsäuresalz, Diethylenglykol, Polyethylenglykol oder eine ähnliche Verbindung stellt keine Schwierigkeit dar, wie im Falle der Verwendung des Carbonsäuresalzes, und ist daher vorteilhafter.
  • Eine Isophthalsäure, mit beispielsweise einer Sulfonsäurealkalimetallsalz- oder sulfonsäureaminsalzgruppe wird zur Einführung der Sulfonsäuresalzgruppe in das Molekül des Polyesters verwendet. Beispiele davon sind 5-Natriumsulfoisophthalsäure, 5-Ammoniumsulfoisophthalsäure, 4-Natriumsulfoisophthalsäure, 4-Methylammoniumsulfoisophthalsäure, 5-Kaliumsulfoisophthalsäure, 4-Kaliumsulfoisophthalsäure. Die Menge an Isophthalsäure mit der Sulfonsäuresalzgruppe beträgt 0,5 bis 20 Mol-%, bevorzugt 1 bis 18 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Säurekomponente oder der alkoholischen Komponente.
  • Zur Einführung der Carbonsäuresalzgruppe in das Molekül des Polyesters kann eine Verbindung, wie Trimellitsäureanhydrid, Trimellitsäure, Pyrromellitsäureanhydrid, Pyrromellitsäure, Trimesinsäure, Cyclobutantetracarbonsäure oder Dimethylolpropionsäure verwendet werden.
  • Der erfindungsgemäße wässrige Polyester besitzt einen Übergangspunkt zweiter Ordnung (Tg) und eine ausgezeichnete Flexibilität, bedingt durch die Massigkeit aufgrund der Struktur, die der Phenylindandicarbonsäurekomponente inhärent ist, und Härte, bedingt durch die Mobilität der Molekülkette. Der Übergangspunkt zweiter Ordnung beträgt 70ºC oder liegt darüber. Das zahlendurchschnittliche Molekulargewicht des wässrigen Polyesters beträgt 50000 bis 40000, bevorzugter 10.000 bis 30.000. Dieses Molekulargewicht wird durch Gelpermeationschromatographie (GPC) festgestellt.
  • Unter Verwendung des erfindungsgemäßen wässrigen Polyesters kann auf der Oberfläche eines Polyesterfilms durch Beschichten ein dünner Film, der eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit, Blockierungsbeständigkeit, Abriebsbeständigkeit und leichte Bindungsfähigkeit besitzt, hergestellt werden. Dementsprechend betrifft die vorliegende Erfindung einen leicht bindungsfähigen Polyesterfilm, bei dem eine Primerschicht, die aus einer dünnen Schicht aus dem wässrigen Polyester hergestellt wird, auf mindestens eine Seite des Polyesterfilms durch Beschichten aufgetragen wurde.
  • Es ist ratsam, eine solche Primerschicht während der Herstellung des Polyesterfilms durch Beschichten mit der wässrigen Beschichtungsemulsion herzustellen. Beispielsweise ist es ratsam, die wässrige Beschichtungsemulsion aus dem wässrigen Polyester auf die Oberfläche des Polyesterfilms aufzubringen, bevor die Orientierung und Kristallisation beendigt wird.
  • Der Polyesterfilm vor Beendigung der Orientierung und der Kristallisation umfaßt einen nichtgedehnten Film, der durch Wärmeschmelzen des Polymeren und Herstellung des Films erhalten wurde, einen monoaxial gedehnten Film, der durch Dehnen des nichtgedehnten Films entweder longitudinal oder transversal erhalten wurde, und einen Film, der sowohl in longitudinaler als auch in transversaler Richtung mit niedrigem Dehnungsverhältnis gedehnt wurde (ein biaxial gedehnter Film vor der End-Wiederdehnung entweder longitudinal oder transversal und Beendigung der Orientierung und Kristallisation). Von diesen ist ein Film, der monoaxial longitudinal gedehnt wurde, bevorzugt.
  • Bevorzugte Beispiele für die Herstellung eines leicht verbindbaren Polyesterfilms sind ein Verfahren, bei dem der leicht verbindbare Polyesterfilm durch Beschichten der wässrigen Beschichtungsemulsion aus dem wässrigen Polyester auf mindestens eine Seite eines longitudinal monoaxial gedehnten Polyesterfilms und dann Trocknen, Dehnen und Wärmehärten hergestellt worden ist und ein Verfahren, bei dem der leicht verbindbare Polyesterfilm durch Beschichten der wässrigen Beschichtungsemulsion aus dem wässrigen Polyester auf mindestens eine Seite des longitudinal monoaxial gedehnten Polyesterfilms, Trocknen des beschichteten Films, transversales Dehnen des getrockneten Films, longitudinales Wiederdehnen des Films, transversales Wiederdehnen des Films nach Bedarf und Durchführung der Wärmehärtung hergestellt worden ist.
  • Die Bedingungen zur Herstellung des Polyesterfilms sind solche, die bekannt sind und bis heute verwendet wurden.
  • Der Polyester, der den Polyesterfilm ergibt, ist ein linear gesättigter Polyester, der eine aromatische dibasische Säure, oder ihre esterbildenden Derivate und ein Diol oder seine esterbildenden Derivate enthält. Beispiele für den Polyester sind Polyethylenterephthalat, Polyethylenisophthalat, Polybutylenterephthalat, Poly-(1,4-cyclohexylendimethylenterephthalat) und Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat. Ihre Copolymere oder Gemische mit geringer Menge eines anderes Harzes werden ebenfalls mit umfaßt.
  • Der leicht verbindbare erfindungsgemäße Polyesterfilm wird wünschenswerterweise gemäß dem sogenannten Reihenbeschichtungsverfahren hergestellt, bei dem die Beschichtungsemulsion aus dem wässrigen Polyester auf den nichtgedehnten Film oder mindestens monoaxial gedehnten Film vor Beendigung der Orientierung und Kristallisation aufgebracht wird, und dann die longitudinale Dehnung und/oder transversale Dehnung und die Wärmehärtung erfolgen. In diesem Fall ist es ratsam, damit der Beschichtungsfilm glatt auf die Oberfläche des Polyesterfilms vor Beendigung der Orientierung und Kristallisation aufgebracht wird, die Filmoberfläche einer Coronaentladungsbehandlung als Vorbehandlung zu unterwerfen, oder den wässrigen Polyester und ein oberflächenaktives Mittel, das gegenüber diesem chemisch inaktiv ist, gemeinsam zu verwenden. Das oberflächenaktive Mittel beschleunigt die Benetzung des Polyesterfilms, so daß die Oberflächenspannung der wässrigen Lösung unter 50 Dyne/cm abnimmt. Beispiele von oberflächenaktivem Mittel sind anionische und nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylen-Aliphatische-Säureester, Sorbitan- Aliphatische-Säureester, Glycerin-Aliphatische-Säureester, aliphatische Säure-Metallseifen, Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Alkylsulfosuccinsäuresalze.
  • Die wässrige Emulsion umfaßt eine colloidale Suspension oder Dispersion des wässrigen Polyesters.
  • Der Feststoffgehalt der wässrigen Überzugsemulsion beträgt im allgemeinen nicht mehr als 30 Gew.-%, bevorzugt nicht weniger als 15 Gew.-%. Die Viskosität beträgt nicht mehr als 100 cps, bevorzugt nicht mehr als 20 cps. Die Menge an aufgetragener Überzugsemulsion beträgt 0,5 bis 20 g, bevorzugt etwa 1 bis 10 g pro m² des Films. In anderen Worten, beträgt in dem fertigen biaxial orientierten Film der Feststoffgehalt auf einer Oberfläche des Films etwa 0,001 bis 1 g, bevorzugt etwa 0,005 bis 0,3 g pro m² des Films.
  • Die Überzugsemulsion kann je nach Bedarf ein grenzflächenaktives Mittel, ein antistatisches Mittel, ein Füllstoff, ein Ultraviolettabsorptionsmittel, ein Schmiermittel und einen Farbstoff enthalten. Im Falle der wässrigen Überzugsemulsion kann ein geringer Anteil (beispielsweise we niger als 30%) wässriges organisches Lösungsmittel gleichzeitig mitverwendet werden, um die Beschichtungsfähigkeit zu verbessern. Beispiele von organischem Lösungsmittel sind wünschenswerterweise niedrige Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol und Butanol.
  • Als Überzugsverfahren kann ein bekanntes Überzugsverfahren verwendet werden. Beispiele solcher Überzugsverfahren sind das Walzenbeschichtungsverfahren, das Tiefdruckbeschichtungsverfahren, das Walzenbürstverfahren, ein Spraybeschichtungsverfahren, ein Rakelmesserbeschichtungsverfahren, ein Eintauchverfahren und ein Vorhangbeschichtungsverfahren. Sie können entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden.
  • Gemäß einem gewünschten erfindungsgemäßen Verfahren wird die wässrige Emulsion auf einem Polyesterfilm gerade nach der monoaxialen Dehnung in longitudinaler Richtung aufgetragen, und der Film wird dann zu einer Spannvorrichtung geführt, um die transversale Dehnung und die Wärmehärtung nach dem Vorerhitzen durchzuführen.
  • Zu diesem Zeitpunkt wird die aufgetragene wässrige Emulsion in einer Vorerwärmungszone gründlich getrocknet, aber in solchem Umfang getrocknet, daß eine geringe Wassermenge zurückbleibt. Danach wird der monoaxial orientierte Film mit der Primerschicht darauf aufgetragen, erwärmt, transversal gedehnt, und durch Behandlung bei hoher Temperatur wärmegehärtet.
  • Die Bedingungen für die Orientierung und Kristallisation, beispielsweise das Dehnen und Wärmehärten des Polyesterfilms, sind an sich bekannt. Beispielsweise wird der Film um das 2,5-bis 6fache bei 80 bis 140ºC gedehnt und dann bei 180 bis 240ºC während 5 Sekunden in der Wärme gehärtet.
  • Der so erhaltene leicht verbindbare Polyesterfilm besitzt eine hohe Bindungsfähigkeit, eine hohe Abriebsbeständigkeit, und ausgezeichnete Blockierungsbeständigkeit und Wasserbeständigkeit, und er ist daher beispielsweise als Substrat für eine magnetische Karte, ein magnetisches Band, eine magnetische Scheibe, ein Druckmaterial, ein graphisches Material, ein photoempfindliches Material oder für ein ähnliches Material geeignet.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen sind alle "Teile" durch das Gewicht ausgedrückt.
  • Figur 1 ist ein Infrarotabsorptionsspektrum eines wässrigen Polyesters, erhalten gemäß Beispiel 1.
  • Die Eigenschaften wurden gemäß den folgenden Verfahren gemessen.
    • 1. Bindungsfähigkeit (A) Magnetisches Anstrichmittel
  • Ein Anstrichmittel für die Prüfung wurde auf einen Probenpolyesterfilm mit einer Trockendichte von etwa 4 Mikrometer, mit einem Mayer-Stab aufgetragen, bei 100ºC 3 Minuten getrocknet. Dann erfolgte ein Altern bei 60ºC während 24 Stunden. Ein Scotch-Klebeband Nr. 600 (hergestellt von 3M K.K.) mit einer Breite von 12,7 und einer Länge von 15 cm wurde auf den gealterten Film aufgeklebt, so daß keine Blasen eingeführt wurden, und mit einer manuellen Belastungswalze, wie in JIS C2701 (1975) beschrieben, zum Verbinden gewalzt. Der entstehende Film wurde auf Bandbreite geschnitten. Die angegebene Festigkeit wurde erhalten, wenn der Film bei 180ºC abgezogen wurde.
    • Anstrichmittel für die Bewertung
  • Teile (als Feststoffgehalt)
  • 1. Urethanharz Nippran 2304 (ein Warenzeichen für ein Produkt von Nippon Polyurethane K.K.) 25
  • 2. Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymerharz Esunic A (ein Warenzeichen für ein Produkt von Sekisui Kagaku Kogyo K.K.) 50
  • 3. Dispersionsmittel Reshion P (ein Warenzeichen für ein Produkt von Riken Vitamin K.K.) 1
  • 4. Magnetisches Mittel CTX-860 (ein Warenzeichen für ein Produkt von Toda Kagaku Kogyo K.K.) 500
  • Die obigen Bestandteile wurden in einer Lösungsmittelmischung aus Methylethylketon/Toluol/Cyclohexan unter Bildung einer 40%igen Lösung gelöst, und mit einem Sandmahlgerät während 2 Stunden dispergiert. Danach wurden 25 Teile (als Feststoffgehalt) von Coronate L (ein Warenzeichen für ein Vernetzungsmittel von Nippon Polyurethane K.K.) zugegeben, und das Gemisch wurde gut gerührt, wobei ein magnetisches Anstrichmittel erhalten wurde.
    • (B) UV-Tinte
  • Eine Polyesterfilmprobe wurde mit einer Druckfarbe des Ultravioletthärtungstyps (Flash Dry FDO Red APN - ein Warenzeichen für ein Produkt von Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) mit einem RI-Testgerät (hergestellt von Akan Seisakusho K.K.) bedruckt und dann mit einer UV-Härtungsvorrichtung, die mit einer Mitteldruck-Quecksilberlampe ausgerüstet war (18 W/cm Typ mit einzelner Lampe, hergestellt von Nippon Storage Battery Co., Ltd.) gehärtet, wobei eine 7,0 µm dicke UV-Tintenschicht erhalten wurde.
  • Kreuzschnitte wurden auf die UV-Tintenschicht mit einem Schneidmesser aufgebracht, und ein Cellophanklebeband wurde damit verklebt. Ein 90º-Abschältest wurde durchge führt, und der Abschälungszustand wurde mit fünf Bewertungen [5 (gut) 1 (schlecht)] bewertet.
    • (C) Offset-Druckfarbe
  • Druckfarbe (HS-OS: ein Warenzeichen für ein Produkt von Kuboi Ink K.K.) wurde auf eine Polyesterfilmprobe mit einer Bedruckungsvorrichtung und mit einer Trockendichte von 10 µm aufgetragen, mit Luft bei 120ºC 1 Minute und dann bei Raumtemperatur 1 Tag getrocknet. Danach wurden Kreuzschnitte auf die Druckfarbe mit einem Schneidmesser aufgebracht, und ein Cellophanklebeband wurde darauffestgeklebt. Ein 90º-Abschältest wurde durchgeführt, und der Abschälzustand wurde mit fünf Bewertungen bewertet [5 (gut) 1 (schlecht)].
    • (D) Siebdruckfarbe
  • Farbe (Sericol EG: ein Warenzeichen für ein Produkt von Teikoku Ink K.K.) wurde auf eine Polyesterfilmprobe mit einer Bedruckungsvorrichtung mit einer Trockendichte von 10 µm aufgetragen, und mit Luft bei Raumtemperatur 1 Tag getrocknet. Kreuzschnitte wurden auf die beschichtete Druckfarbe mit einem Schneidmesser aufgebracht, und ein Cellophanklebeband wurde daran festgeklebt. Ein 90º-Abschälungstest wurde durchgeführt, und der Abschälungszustand wurde in fünf Bewertungen [5 (gut) 1 (schlecht)] bewertet. Die 5-Bewertung der Druckfarbe folgt dem in der Tabelle 1 angegebenen Standard. Tabelle 1
    • 2. Blockierungsbeständigkeit
  • Eine behandelte Oberfläche und eine nichtbehandelte Oberfläche aus zwei Filmen wurden übereinandergelegt, und ein Druck von 6 kg/cm² wurde bei 50ºC und einer relativen Feuchtigkeit von 70% während 17 Stunden angewendet. Die Oberflächen wurden dann voneinander abgeschält. Die Blokkierungsbeständigkeit wurde als Abschälfestigkeit (Gramm pro 5 cm Breite) bewertet.
    • 3. Oberflächenschlüpfrigkeit
  • Die Schlüpfrigkeit der behandelten und nichtbehandelten Oberflächen wurde mit einem Koeffizienten der statischen Reibung, gemessen bei 23ºC und bei 60%iger relativer Feuchtigkeit mit 1 kg Belastung, unter Verwendung eines Schlüpfrigkeitsmeßtestgeräts, hergestellt von Toyo Tester K.K., gemessen.
    • 4. Abriebsbeständigkeit
  • Eine beschichtete Oberfläche auf einem Walzenfilm mit einer Breite von 1/2 Inch wurde mit einer Fixiernadel kontaktiert, und der Film wurde mit einer Geschwindigkeit von 2 m/min laufengelassen. 15 Minuten später wurde die Abscheidung auf der Fixiernadel beobachtet, und die Bewertung erfolgte wie folgt.
  • O : Keine Abscheidung wurde beobachtet.
  • Δ : Etwas Abscheidung wurde beobachtet.
  • X : Eine große Menge an Abscheidung wurde beobachtet.
    • 5. Übergangstemperatur zweiter Ordnung (Tg) eines Polymeren
  • Bestimmt mit einer Temperaturanstiegsrate von 20ºC/min unter Verwendung eines Differentialabtastcalorimeters.
    • 6. Molekulargewicht des Polymeren
  • Das Polymere wurde in Tetrahydrofuran gelöst, und das Molekulargewicht davon wurde durch Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen.
    • BEISPIEL 1
  • Phenylindandicarbonsäure (PIDA: 0,98 mol), dargestellt durch die Formel I
  • und 1,47 mol Ethylenglykol wurden in einen Reaktor gegeben und bei 200 bis 233ºC unter N&sub2;-Atmosphäre zur Beendigung der Veresterungsreaktion erhitzt. Danach wurden 0,02 mol 5-Natriumsulfoisophthalsäurebis (ethylenglykol) ester und eine geringe Menge an Polymerisationskatalysator zugegeben, und die Polymerisationsreaktion wurde im Vakuum bei 300ºC durchgeführt. Das entstehende Polymere hatte einen Tg von 142ºC und ein Molekulargewicht von 26.000. Das Infrarotabsorptionsspektrum des Polymeren ist in Figur 1 dargestellt.
  • Das Polymere wurde in Tetrahydrofuran gelöst und mit Was ser dispergiert, Dann wurde das Tetrahydrofuran verdampft, wobei eine wässrige Dispersion mit einer Konzentration von 4% erhalten wurde. 90 Gew.-Teile der wässrigen Dispersion und 10 Gew.-Teile eines grenzflächenaktiven Mittels (Nonion NS208.5 - ein Warenzeichen für ein Produkt von Nippon Oils & Fats Co., Ltd.) mit einer Konzentration von 4% wurden zusammen vermischt, wobei eine wässrige Dispersionsbeschichtungs lösung erhalten wurde.
  • Polyethylenterephthalat (enthaltend ein Schmiermittel) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 wurde auf einer Rotationskühltrommel, die bei 20ºC gehalten wurde, schmelzextrudiert und in Maschinenrichtung um das 3,6fache gedehnt. Dann wurde die wässrige Dispersionsbeschichtungslösung durch Walzenbeschichtung aufgetragen. Danach wurde der Film transversal um das 3,7-fache bei 130ºC gedehnt und bei 216ºC hitzebehandelt, wobei ein 75 µm dicker Primer-beschichteter biaxial orientierter Polyesterfilm erhalten wurde. Die Trockendichte des Überzugs betrug 0,04 g/m².
  • Die Eigenschaften, d.h. die Bindungsfähigkeit gegenüber Druckfarbe, die Oberflächenschlüpfrigkeit und die Blockierungsbeständigkeit der beschichteten Oberfläche des entstehenden Films sind in Tabelle 2 angegeben.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 1
  • Zum Vergleich wurde ein 75 µm dicker, nicht mit einem Pnmer behandelter Polyethylenterephthalatfilm verwendet, und die Bewertung erfolgte wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
    • BEISPIELE 2 bis 4
  • Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein wässriger Polyester mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung hergestellt, und eine wässrige Dispersionsüberzugslösung, die den wässrigen Polyester darin dispergiert enthielt, wurde gebildet. Ein Beschichtungsfilm wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, erhalten. Die Eigenschaften davon sind in Tabelle 2 angegeben.
    • BEISPIEL 5
  • Beispiel 1 wurde wiederholt, ausgenommen daß eine Verbindung, dargestellt durch die Formel II
  • anstelle der Phenylindandicarbonsäure der Formel I verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
    • BEISPIELE 6 bis 9
  • Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein wässriger Polyester mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung hergestellt, und eine wässrige Dispersionsbeschichtungslösung, die den wässrigen Polyester darin dispergiert enthielt, wurde hergestellt.
  • Polyethylenterephthalat mit einer intrinsischen Viskosität von 0,62 wurde auf eine Rotationskühltrommel, die bei 20ºC gehalten wurde, unter Bildung eines nichtgedehnten Films schmelzextrudiert. Der nichtgedehnte Film wurde in Maschinenrichtung um das 3,7-fache gedehnt, und die wässrige Dispersionsbeschichtungslösung aus dem wässrigen Polyester von Tabelle 3 wurde dann durch Walzenbeschichtung aufgetragen. Danach wurde der Film um das 3,9-fache bei 101ºC transversal gedehnt und in der Wärme bei 216ºC behandelt, wobei ein 10 µm dicker mit einem Primer beschichteter biaxial orientierter Polyesterfilm erhalten wurde. Die Trokkendichte davon betrug 0,04 g/m².
  • Die Eigenschaften, d.h. die Bindungsfähigkeit gegenüber Druckfarbe, die Oberflächenschlüpfrigkeit, die Abriebsbeständigkeit und die Blockierungsbeständigkeit der beschichteten Oberfläche des entstehenden Films sind in Tabelle 4 angegeben.
    • VERGLEICHSBEISPIEL 2
  • Zum Vergleich wurde unter Verwendung eines 10 µm dicken Polyethylenterephthalatfilms, der nicht mit einem Primer behandelt wurde, die Bewertung, wie in Beispiel 6 beschrieben, durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.
    • VERGLEICHSBEISPIELE 3 und 4
  • Auf gleiche Weise wie in Beispiel 6 wurde eine wässrige Dispersionsbeschichtungslösung aus einem Polyester mit der in Tabelle 3 angegebenen Zusammensetzung zum Beschichten unter Bildung eines mit einem Primer beschichteten biaxial orientierten Polyesterfilms verwendet.
  • Unter Verwendung des entstehenden Films erfolgte die Bewertung wie in Beispiel 6. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben. Tabelle 3
  • Vgl.-Bsp.: Vergleichsbeispiel
  • Die in Tabelle 3 verwendeten Abkürzungen sind die folgenden.
  • PIDA : Phenylindandicarbonsäure
  • QA : 2,6-Naphthalindicarbonsäure
  • TA : Terephthalsäure
  • IA : Isophthalsäure
  • ADA : Adipinsäure
  • Na-SIA: 5-Natriumsulfoisophthalsäure
  • EG : Ethylenglykol
  • NPG : Neopentylglykol
  • BPA-4 : Ethylenoxidadditiv aus Bisphenol A
  • Nonion N5208.5: ein Warenzeichen für ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel von Nippon Oils & Fats Co., Ltd.
  • Newcol 271S: ein Warenzeichen für ein anionisches grenzflächenaktives Mittel von Nippon Nyukazai K.K.
    • BEISPIEL 10
  • Ein mit einem Primer beschichteter biaxial orientierter Polyesterfilm wurde wie in Beispiel 6 beschrieben erhalten, ausgenommen, daß Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat mit einer intrinsischen Viskosität von 0,59 verwendet wurde und die transversale Dehnungstemperatur auf 145ºC geändert wurde. Die Eigenschaften des Films sind in Tabelle 4 angegeben.
    • BEISPIEL 11
  • Polyethylenterephthalat (enthaltend ein Schmiermittel) mit einer intrinsischen Viskosität von 0,65 wurde bei 170ºC während 3 Stunden getrocknet und bei 280ºC auf einer Rotationskühltrommel, die bei 20ºC gehalten wurde, schmelzextrudiert, wobei ein 150 µm dicker nichtgedehnter Film erhalten wurde. Dieser Film wurde longitudinal zweimal bei der ersten Stufe mit einem Infrarotheizverfahren gedehnt. Dann wurde die wässrige Dispersionsbeschichtungs lösung von Beispiel 6 auf eine Seite des longitudinal gedehnten Films gemäß einem leichten Berührungsbeschichtungsverfahren mit einer Rate von naß 5 g/m² aufgetragen. Danach wurde der beschichtete Film transversal um das 3,9fache bei 105ºC gedehnt und mit einer heißen Walze erhitzt. Der erhitzte Film wurde longitudinal um das 2,8- fache bei der zweiten Stufe mit einem Geschwindigkeitsunterschied von zwei Sätzen Walzenspalt wiedergedehnt und bei 215ºC während 6 Sekunden in der Wärme behandelt. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Filmdicke 10 p,m. Die Dicke der Endprimerschicht betrug 0,04 µm. Die Eigenschaften des Films sind in Tabelle 4 angegeben.
  • Aus Tabelle 4 folgt, daß der Film der Beispiele eine ausgezeichnete leichte Verbindbarkeit, Blockierungsbeständigkeit und Abriebsbeständigkeit besitzt.
  • Wie oben angegeben, können erfindungsgemäß ein wässriger Polyester, der einen leicht verbindbaren beschichteten Film, der eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit und Blockierungsbeständigkeit und Abriebsbeständigkeit besitzt, wie auch ein leicht verbindbarer Polyesterfilm, der als Substrat für Verpackungsmaterial, magnetische Karten, magnetische Bänder, magnetische Scheiben oder Druckmatenahen geeignet ist, zur Verfügung gestellt werden. Tabelle 4
  • Leichte Verbind
  • Vgl.-Bsp.: Vergleichsbeispiel

Claims (7)

1. Wäßriger Polyester, umfassend eine polybasische Säurekomponente, enthaltend, bezogen auf die Gesamtmenge an der Säurekomponente, nicht weniger als 5 Mol-% Phenylindandicarbonsäure, dargestellt durch die folgende Formel
worin R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; je Wasserstoff oder Niedrigalkyl bedeuten und 0,5 bis 20 Mol-% Isophthalsäure mit einer Sulfonsäuresalzgruppe und eine Polyolkomponente, wobei der wäßrige Polyester einen Übergangspunkt zweiter Ordnung von raindestens 70ºC besitzt und eine wäßrige Emulsion bildet.
2. Wäßriger Polyester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäuresalzgruppe in einem Molekül des wäßrigen Polyesters vorhanden ist.
3. Wäßriger Polyester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die polybasische Säurekomponente weiter Terephthalsäure und/oder 2,6-Naphthalindicarbonsäure enthält.
4. Bindungsfähiger Polyesterfilm, dadurch gekennzeichnet daß eine Schicht des wäßrigen Polyesters nach Anspruch 1 auf mindestens eine Seite eines Films aus einem linearen gesättigten aromatischen Polyester aufgetragen ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines bindungsfähigen Polyesterfilms durch Beschichten von mindestens einer Seite eines Polyesterfilms mit einer wäßrigen Emulsion des wäßrigen Polyesters nach Anspruch 1 vor Beendigung der Orientierung und Kristallisation, und dann Durchführen des Trocknens, Dehnens und Wärmehärtens, um die Orientierung und Kristallisation zu vervollständigen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyesterfilm vor Beendigung der Orientierung und Kristallisation ein Polyesterfilm, der monoaxial longitudinal gedehnt wurde, ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Seite des Polyesterfilms, der monoaxial longitudinal gedehnt wurde, eine wäßrige Emulsion aus dem wäßrigen Polyester nach Anspruch 1 aufgetragen wird, dann der beschichtete Film getrocknet, der getrocknete Film transversal gedehnt wird, weiter der gedehnte Film longitudinal wiedergedehnt wird, sofern erforderlich, der Film transversal wiedergedehnt wird und der wiedergedehnte Film wärmegehärtet wird.
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