Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein gestrecktes
Filmlaminat aus thermoplastischem Harz mit exzellenter
Bedruckbarkeit, das, wenn es Allzweck-Offsettinten vom
oxidativen Polymerisationstyp (Trocknungs-Öl-Typ)
offsetbedruckt wird, keine durch den Träger der Offsettinten
hervorgerufene Unebenheit entwickelt, und das es ferner
ermöglicht, daß die darauf aufgebrachte Tinte rasch trocknet.
Hintergrund der Erfindung
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Mittels der Lithographie, die im allgemeinen als Offsetdruck
bezeichnet wird, kann leicht ein Mehrfarbdruck erzielt
werden, und sie wird zum Drucken auf Papier,
Polyethylenterephthalat-Filmen, Polyamid-Filmen,
pigmentbeschichtetem Papier usw. angewandt.
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Insbesondere haben Allzweck-Offsettinten vom trockenen Typ
die in den unten gezeigten Tabellen 1 und 2 gezeigten
Zusammensetzungen.
Tabelle 1 Grundzusammensetzung von Offsettinte
Tabelle 2 Zusammensetzung von Offsettinten (Gew.-Teile)
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Spindelöl oder Leichtöl mit einem Siedepunkt von
270 bis 320ºC.
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Der Träger in Tabelle 1 bildet den flüssigen Anteil der
Drucktinte und dient zur Dispergierung des Pigments und zur
Verflüssigung der Tinte, so daß die Tinte gleichmäßig auf
einer Druckmaschine von einer Tintensprühvorrichtung auf
Druckpapier über Walzen, eine Druckplatte und ein Drucktuch
übertragen werden kann. Der Träger wird nach dem Drucken
fest, und dient so zur Fixierung des Pigments auf der
bedruckten Oberfläche. Die Träger werden eingeteilt in
Leinöltyp, Alkydharztyp, schnelltrocknender Harztyp und
Wärmehärtungstyp.
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In letzter Zeit wurde danach verlangt, die Trocknungszeit von
Offsettinte zur Verbesserung der Druckgeschwindigkeit zu
reduzieren. Für diesen Zweck wurde eine schnelltrocknende
Tinte verwendet, die als Träger ein trocknendes Öl verwendet,
das mit einem Harz und einem Mineralöl (hochsiedendes
Petroleum-Lösungsmittel) vermischt war. Wenn jedoch ein
Polyolefin-Film oder ein synthetisches Papier, das einen
gestreckten Polyolefin-Film umfaßt, der ein anorganisches
feines Pulver enthält, (siehe "JP-B-46-40794, entspricht US
4 318 950 (der Ausdruck "JP-B" wie er hierin verwendet wird,
bedeutet eine geprüfte veröffentlichte japanische
Patentanmeldung), JP-A-61-279543 (der Ausdruck "JP-A" wie er
hierin verwendet wird, bedeutet eine ungeprüfte
veröffentlichte japanische Patentanmeldung), und JP-A-61-
3748) unter Verwendung der oben beschriebenen
schnelltrocknenden Offsettinte bedruckt wird, schwillt das
Polyolefin durch den in der schnelltrocknenden Offsettinte
enthaltenen Träger an (insbesondere ein hochsiedendes
Petroleum-Lösungsmittel wie beispielsweise Mineralöl), und
der bedruckte Film oder das synthetische Papier leidet unter
einem sogenannten Lösungsmittelangriff, d. h. einer partiellen
Entwicklung von Ungleichmäßigkeiten auf der Oberfläche oder
Wellung des gesamten Films im Falle des Volldrucks.
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Zusätzlich trocknet die Tinte auf dem Polyolefin-Film oder
synthetischen Papier nur langsam. Daher bestehen bei der
praktischen Anwendung solcher schnelltrocknender Offsettinten
Schwierigkeiten.
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Daher wird im aktuellen Offsetdruck auf Polyolefin-Filmen
eine spezielle Offsettinte verwendet, die ausschließlich für
Polyolefin-Filme entwickelt wurde und die kein Mineralöl
enthält (die in Tabelle 2 gezeigte Tinte für Nicht-Papier),
was auf Kosten der schnelltrocknenden Eigenschaften geht.
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Da jedoch eine solche spezielle Offsettinte zur
ausschließlichen Verwendung für Polyolefin-Filme eine lange
Trocknungszeit erfordert, und Druckgeschäftsbereiche und
Tintenhersteller, die zum Umgang mit speziellen Offsettinten
in der Lage sind, beschränkt sind, bestand ein Bedarf zur
Entwicklung von Polyolefin-Filmen oder synthetischem Papier,
auf denen Allzweck-Offsettinten vom oxidativen
Polymerisationstyp (Trocknungs-Öl-Typ) angewandt werden
können.
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Da es bei allgemeinen Druckern üblich ist, den Offsetdruck
auf Pulpenpapier wie beispielsweise Feinpapier und
beschichtetem Papier unter Verwendung von kommerziell
erhältlichen schnelltrocknenden Tinten durchzuführen, muß
diese schnelltrocknende Tinte jedes mal durch die spezielle
Offsettinte für nicht absorbierende Materialien ausgetauscht
werden, wenn ein Polyolefin-Film oder ein synthetisches
Papier bedruckt werden soll.
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Unter Berücksichtigung des mit der Tintensubstitution
verbundenen Aufwandes an Zeit und Arbeit sind allgemeine
Drucker nicht bereit, Drucke auf Polyolefin-Filmen oder
synthetischem Papier durchzuführen. Dies ist einer der
Faktoren, der eine breitere Anwendung von Polyolefin-Filmen
oder synthetischem Papier im Offsetdruck verhindert haben.
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EP 568 093 betrifft ein Thermotransferbeschichtungsblatt, das
einen Träger umfaßt, auf dem eine bildaufnehmende
Thermotransferschicht befindlich ist, worin der Träger einen
thermoplastischen Harzfilm umfaßt, der ein Petroleumharz
enthält, und der vorzugsweise ein Mikrohohlräume enthaltender
Film ist. Die bildaufnehmende Thermotransferschicht wird
durch Aufschichtung einer flüssigen Zusammensetzung, die
vorzugsweise hochmolekulargewichtige Polymere wie
beispielsweise Acrylharze, Polyolefinharze und Polyester
umfaßt und ferner einen anorganischen oder organischen
Füllstoff enthalten kann, auf dem Träger bereitgestellt. Als
anorganische Füllstoffe ist ausgefälltes Calciumcarbonat als
eine mögliche Ausführungsform genannt.
Zusammenfassung der Erfindung
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Ein erfindungsgemäßes Ziel ist die Bereitstellung von
synthetischem Papier, das nicht unter einem
Lösungsmittelangriff leidet, selbst wenn es mit Allzweck-
Offsettinte für Pulpenpapier bedruckt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform wird erfindungsgemäß ein
gestrecktes Filmlaminat aus thermoplastischem Harz mit
exzellenter Bedruckbarkeit bereitgestellt, das eine biaxial
gestreckte thermoplastische Harzfilmgrundschicht (die
organisches Pulver enthalten kann) umfaßt, die auf einer oder
beiden Seiten mit einer Oberflächenschicht ausgestattet ist,
die Oberflächenschicht umfaßt einen uniaxial gestreckten
thermoplastischen Harzfilm, der 3 bis 30 Gew.-% eines
Petroleumharzes, 30 bis 65 Gew.-% ausgefälltes
Calciumcarbonat mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 3 um und
32 bis 67 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes enthält und
einer Dicke von nicht weniger als 2 um besitzt.
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In einer anderen Ausführungsform wird erfindungsgemäß ein
gestrecktes Filmlaminat aus thermoplastischem Harz
bereitgestellt, das eine biaxial gestreckte thermoplastische
Harzfilmgrundschicht (die anorganisches Pulver enthalten
kann), eine auf einer oder beiden Seiten dieser Grundschicht
bereitgestellte Laminatschicht, und eine auf einer oder
beiden der besagten Laminatschichten bereitgestellte
Oberflächenschicht umfaßt, die Laminatschicht umfaßt einen
uniaxial gestreckten thermoplastischen Harzfilm, der 3 bis
30 Gew.-% eines Petroleumharzes enthält und eine Dicke von 2
bis 25 um aufweist, und die Oberflächenschicht umfaßt einen
uniaxial gestreckten thermoplastischen Harzfilm, der 30 bis
65 Gew.-% ausgefälltes Calciumcarbonat mit einer
Teilchengröße von 0,1 bis 3 um enthält und eine Dicke von 2
bis 20 um aufweist.
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Die Anwesenheit des Petroleumharzes bewirkt den Schutz gegen
einen Lösungsmittelangriff, und die Anwesenheit von
ausgefälltem Calciumcarbonat in der Oberflächenschicht
beschleunigt die Trocknung von aufgebrachter Offsetdrucktinte
und bewirkt eine verbesserte Tintenadhäsion.
Kurze Beschreibung der Figuren
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform des
erfindungsgemäßen gestreckten Filmlaminates zeigt.
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Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die eine andere
Ausführungsform des erfindungsgemäßen gestreckten
Filmlaminats zeigt.
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Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Verfahren
der Messung der Welligkeitshöhe des bedruckten Films in den
Beispielen illustriert.
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Erklärung der Bezugszeichen:
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1 Gestrecktes Filmlaminat
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A Oberflächenschicht
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D Laminatschicht
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C Grundschicht
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2 Bedruckter Film
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3 Flache Platte
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h Welligkeitshöhe (mm)
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße gestreckte Filmlaminat aus
thermoplastischem Harz schließt gemäß einer Ausführungsform
synthetisches Papier mit der in Fig. 1 gezeigten
Schichtstruktur ein, worin das Filmlaminat 1 mindestens eine
Grundschicht (C) und Oberflächenschichten (A), die ein
Petroleumharz und ausgefälltes Calciumcarbonat enthalten,
aufweisen, und gemäß einer anderen Ausführungsform ein
synthetisches Papier mit der in Fig. 2 gezeigten
Schichtstruktur, worin das Filmlaminat 1 mindestens eine
Grundschicht (C), Laminatschichten (D), die ein Petroleumharz
enthalten, und Oberflächenschichten (A), die ausgefälltes
Calciumcarbonat enthalten, aufweisen.
I. Aufbaumaterialien
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(a) Thermoplastisches Harz
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Die erfindungsgemäß verwendeten thermoplastischen Harze
schließen Polyolefin, Polyamid, Polyethylenterephthalat,
Polycarbonat usw. ein. Polyolefinharze sind aufgrund ihrer
Beständigkeit gegenüber einem Lösungsmittelangriff bevorzugt.
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Beispiele für geeignete Polyolefinharze schließen lineares
Polyethylen, verzweigtes Polyethylen, Polypropylen und
Zufalls- oder Block-Copolymere, die Propylen als
Hauptkomponente und α-Olefine wie beispielsweise Ethylen,
Buten-1, Hexen-1, Hepten-1, 4-Methylpenten-1 und 3-
Methylpenten-1 umfassen, ein.
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(b) Petroleumharz
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Das Petroleumharz, das in das gestreckte Filmlaminat aus
thermoplastischem Harz inkorporiert werden kann, ist ein
Kohlenwasserstoffharz (ein Polymer oder ein
Hydrierungsprodukt davon), das durch Polymerisation eines
Petroleum-Rohmaterials, das aus dem Thermocracking von
Petroleum resultiert, in Gegenwart eines Katalysators für die
Polymerisation erhalten wird. Das Petroleumharz ist
vorzugsweise aus einer Mischung aus harzbildenden Monomeren
zusammengesetzt, wie beispielsweise Terpen, Dicyclopentadien,
Styrol, Methylstyrol, Vinyltoluol, Inden, Methylinden,
Butadien, Isopren, Piperylen und Pentylen. Das Polymer kann
ein Homopolymer aus einem dieser Monomere oder eine Mischung
solcher Homopolymere oder ein Copolymer mehrerer dieser
Monomere sein.
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Genauer können Petroleumharze allgemein gemäß JET, Band 37,
Nr. 2, Seiten 75-79 (1989) in die folgenden Gruppen
eingeteilt werden:
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(1) aliphatische Petroleumharze (C&sub5;-Petroleumharze),
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(2) aromatische Petroleumharze (C&sub9;-Petroleumharze),
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(3) aliphatisch/aromatische oder aliphatisch/alicyclische
Copolymer-Petroleumharze (C&sub5;/C&sub9;-Petroleumharze),
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(4) Dicyclopentadien-Petroleumharze (DCPD-Petroleumharze),
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(5) hydrierte Petroleumharze, die aus den Harzen (1) bis (4)
durch Hydrierung erhalten werden.
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Petroleumharze, die erfindungsgemäß bevorzugt verwendet
werden können, sind Kohlenwasserstoffharze und schließen
Kohlenwasserstoff-Polymere mit einem bevorzugten Schmelzpunkt
von 60 bis 150ºC ein, weiter bevorzugt 70 bis 130ºC. Die
Petroleumharze werden aus Kohleofengas oder Kohlteerfraktion
erhalten, oder durch Zersetzung und Thermocracking von
Petroleumrohmaterialien, im wesentlichen reinen
Kohlenwasserstoff-Rohmaterialien, Kohlenwasserstoff-
Rohmaterialien die aus Terpentinöl erhalten werden, oder
Terpentinöl. Typische Kohlenwasserstoffharze schließen
Coumaron-Indenharze, C&sub5;-Petroleumharze, Styrol-Copolymere,
Dicyclopentadienharze und Terpenharze ein.
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Diese Harze sind in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical
Technology, Band 3, Nr. 11, Seiten 242-255 (1966)
beschrieben.
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Coumaron-Indenharze sind Kohlenwasserstoffharze, die durch
Polymerisation von harzbildenden Substanzen, die in einem
Kohle-Teer-Destillat, das aus einem Koksofen gewonnen wird,
enthalten sind, Phenol-modifizierten Coumeron-Indenharzen,
und Derivaten davon erhalten werden.
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C&sub5;-Petroleumharze werden erhalten durch Polymerisation des
C&sub5;-Schnittes von Crack-Petroleum oder Pentadien, das nach
Extraktion von Isopren-Monomeren aus dem C&sub5;-Schnitt erhalten
wird, als Hauptrohmaterial, üblicherweise unter Verwendung
eines Aluminiumhalogenid-Katalysators.
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Styrol-Copolymere schließen niedermolekulargewichtige
Styprol-Homopolymerharze und Copolymerharze von Styrol und
beispielsweise α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Butadien oder
Inden ein, insbesondere Alkylstyrol-Inden-Copolymere.
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Dicyclopentadienharze schließen Homopolymerharze oder
Copolymerharze von Dicyclopentadien, das aus einer Kohle-
Teer-Fraktion oder aufgetrenntem Petroleumgas erhalten wird,
ein. Die Dicyclopentadienharze werden erhalten durch
Aufbewahren des Cyclopentadien-haltigen Rohmaterials bei
einer hohen Temperatur für eine ausreichend lange Zeit, was
in Abhängigkeit von der Temperatur zur Bildung von Dimeren,
Trimeren und/oder Hochpolymeren führt.
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Terpenharze schließen Polymere von Terpenen ein, d. h. von
Kohlenwasserstoffen, die durch die empirische Formel C&sub1;&sub0;H&sub1;&sub6;
repräsentiert werden, und in den meisten essentiellen Ölen
und Oleoharzen vorhanden sind, sowie von Phenol-modifizierten
Terpenharzen, beispielsweise α-Pinen, β-Pinen, Dipenten,
Limonen, Myrcen, Bornylen, Camphen usw.
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Besonders bevorzugte Petroleumharze sind hydrierte
Petroleumharze (5) mit einem (Ring und Kugel)-
Erweichungspunkt von 70 bis 150ºC, und hydrierte Terpenharze
(2).
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Hydrierte Petroleumharze schließen "ARKON", hergestellt von
Arakawa Kagaku Kogyo K. K.; "CLEARON", hergestellt von
Yasuhara Chemical K. K.; "ESCOREZ", hergestellt von Tonex Co.,
Ltd.; "FTR", hergestellt von Mitsui Petrochemical Industries,
Ltd.; und "MARUKAREZ", hergestellt von Maruzen Sekiyu Kagaku
K. K., ein.
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(c) Ausgefälltes Calciumcarbonat
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Erfindungsgemäß verwendetes ausgefälltes Calciumcarbonat kann
erhalten werden durch (1) ein Verfahren, das das Einblasen
von Carbonsäuregas in Kalksteinmilch umfaßt, die durch
Hydratisierung von gelöschtem Kalk erhalten wird, wodurch
kristallines Calciumcarbonat ausgefällt wird, (2) ein
Verfahren, das die weitere Zunahme des kristallinen
Calciumcarbonats in gelöschtem Kalk, in das Carbonsäuregas
eingeblasen wird, das in dem Verfahren (1) erhalten wurde,
umfaßt, und (3) ein Verfahren, das die Reaktion von Sodaasche
mit Calciumchlorid umfaßt. Das verwendete verwendete
ausgefällte Calciumcarbonat weist eine Teilchengröße von 0,1
bis 3 um auf, vorzugsweise 1 bis 2 um, gemessen mit einem
Microtrack (Warenzeichen von Nikkiso Co., Ltd.)-
Laserdiffraktionstyp-Teilchengrößenmeßgerät.
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Wenn die Teilchengröße weniger als 0,1 um beträgt, so wird es
aufgrund der niedrigen Schüttdichte schwierig, eine stabile
Zusammensetzung mit einem thermoplastischen Harz
herzustellen. Teilchengrößen von mehr als 3 um erzeugen nur
geringe Effekte auf die Beschleunigung der Trocknung der
Drucktinte.
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Das ausgefällte Calciumcarbonat hat vorzugsweise eine
spezifische Oberflächefläche von 35 000 bis 50 000 cm²/g,
gemessen mit einem Konstantluftdruck-Typ-Meßgerät für
spezifische Oberflächenflächen SS-100, einem Warenzeichen von
Shimadzu Corporation, entsprechend einer spezifischen
Oberflächefläche nach BET von 12 bis 20 m²/g.
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(d) Anorganisches feines Pulver
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Anorganisches feines Pulver kann in die Basisschicht (C), die
Laminatschicht (D), und, soweit gewünscht, die
Oberflächenschicht (A) inkorporiert werden, wodurch Keime zur
Ausbildung einer Anzahl von Mikrohohlräumen darum herum durch
Strecken bereitgestellt werden. Beispiele für das
anorganische feine Pulver sind Calciumcarbonat, calcinierter
Ton, Diatomeenerde, Talk, Titanoxid, Bariumsulfat,
Aluminiumsulfat und Siliciumoxid. Das anorganische feine
Pulver besitzt vorzugsweise eine durchschnittliche
Teilchengröße von nicht mehr als 10 um, weiter bevorzugt
nicht mehr als 4 um.
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Der Gehalt an anorganischem feinen Pulver in der Grundschicht
(C) ist vorzugsweise niedriger als der Gehalt an ausgefällten
Calciumcarbonat in der Oberflächenschicht (A).
II. Bildung des gestreckten thermoplastischen Harzfilmes
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Das gestreckte Filmlaminat aus thermoplastischem Harz mit
exzellenter Bedruckbarkeit gemäß einer ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsform wird wie folgt erhalten.
Ein thermoplastischer Harzfilm, der vorzugsweise bis
60 Gew.-%, weiter bevorzugt 10 bis 45 Gew.-%, anorganisches
feines Pulver und vorzugsweise 40 bis 100 Gew.-%, weiter
bevorzugt 55 bis 90 Gew.-%, eines thermoplastischen Harzes
enthält, wird uniaxial mit einem Streckverhältnis von
vorzugsweise 3 bis 10, weiter bevorzugt 4 bis 7, unter
Herstellung eines uniaxial gestreckten Filmes als
Grundschicht (C) gestreckt. Separat wird eine
thermoplastische Harzzusammensetzung (A), die 3 bis
30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% eines
Petroleumharzes, 30 bis 65 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis
55 Gew.-% ausgefälltes Calciumcarbonat, und 32 bis 67 Gew.-%,
vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%, eines thermoplastischen Harzes
enthält, in einem Extruder schmelzgeknetet, durch die Düse
extrudiert und auf die Frontseite oder sowohl auf die Front-
als auch die Rückseite der Grundschicht (C) laminiert. Das
resultierende Laminat wird dann in der zur Streckrichtung der
uniaxial gestreckten Grundfilmschicht (C) senkrechten
Richtung mit einem Streckverhältnis von vorzugsweise 3 bis
15, weiter bevorzugt 4 bis 12, gestreckt. Das so hergestellte
Filmlaminat ist ein synthetisches Papier mit einer A/C-
Struktur oder einer A/C/A-Struktur.
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Das gestreckte Filmlaminat aus thermoplastischem Harz mit
exzellenter Bedruckbarkeit gemäß einer zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsform wird wie folgt erhalten.
Ein thermoplastischer Harzfilm, der vorzugsweise bis
60 Gew.-%, weiter bevorzugt 10 bis 45 Gew.-%, anorganisches
feines Pulver und vorzugsweise 40 bis 100 Gew.-%, weiter
bevorzugt 55 bis 90 Gew.-%, eines thermoplastischen Harzes
enthält, wird uniaxial mit einem Streckverhältnis von
vorzugsweise 3 bis 10, weiter bevorzugt 4 bis 7, unter
Herstellung einer uniaxial gestreckten Filmgrundschicht (C)
gestreckt. Eine thermoplastische Harzzusammensetzung (D) für
eine Laminatschicht, die vorzugsweise bis zu 65 Gew.-%,
weiter bevorzugt 10 bis 60 Gew.-%, anorganisches feines
Pulver, 3 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% eines
Petroleumharzes und vorzugsweise 32 bis 97 Gew.-%, weiter
bevorzugt 50 bis 60 Gew.-%, eines thermoplastischen Harzes
enthält, und eine thermoplastische Harzzusammensetzung (A)
für eine Oberflächenschicht, die 30 bis 65 Gew.-%,
vorzugsweise 40 bis 55 Gew.-% ausgefälltes Calciumcarbonat
und vorzugsweise 35 bis 70 Gew.-%, weiter bevorzugt 40 bis 60
Gew.-%, eines thermoplastischen Harzes enthält, werden
jeweils separat in Extrudern schmelzgeknetet, in dieselbe
Coextrusionsdüse eingeführt, in der Coextrusionsdüse
laminiert (A/D), und aus der Düse coextrudiert und in
geschmolzenen Zustand auf die Frontseite oder auf sowohl die
Front- als auch die Rückseite der Grundschicht (C) laminiert.
Das resultierende Laminat wird dann in der zur Streckrichtung
der uniaxial gestreckten Filmgrundschicht (C) senkrechten
Richtung in einem Streckverhältnis von vorzugsweise 3 bis 15,
weiter bevorzugt 4 bis 12, gestreckt, wodurch ein
synthetisches Papier mit einer A/D/C-Struktur oder einer
A/D/C/D/A-Struktur bereitgestellt wird.
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Diese gestreckten Filmlaminate aus thermoplastischem Harz
können durch Blasfilmextrusion, T-Düsenextrusion oder eine
Kombination daraus hergestellt werden.
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Wenn die Menge an Petroleumharz in den Oberflächenschichten
(Front-Oberflächenschicht und Rückseiten-Oberflächenschicht)
(A) oder den Laminatschichten (D) weniger als 3% beträgt, so
wird der Effekt der Verhinderung der Wellenbildung nicht
hervorgerufen. Die Anwesenheit von 30 Gew.-% oder weniger
Petroleumharz ist ausreichend zur Verhinderung der
Wellenbildung. Wenn die Menge an Petroleumharz 30 Gew.-%
übersteigt, so wird das Schmelzkneten in einem Extruder
erschwert.
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Die Anwesenheit des Petroleumharzes in der Oberflächenschicht
(A) oder der Laminatschicht (D) ist zur Erzeugung des
Wellenbildungs-verhindernden Effektes ausreichend. Da das in
der Laminatschicht (D) vorhande Petroleumharz im Laufe der
Zeit langsam in die Oberflächenschicht (A) einwandert, ist es
nicht immer notwendig, ein Petroleumharz in die
Oberflächenschicht (A) zu inkorporieren.
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In dem erfindungsgemäßen Filmlaminat aus thermoplastischem
Harz sollte die Laminatschicht (D) eine Dicke von nicht
weniger als 2 um aufweisen, vorzugsweise 5 bis 25 um. Die
Oberflächenschicht (A) sollte eine Dicke von nicht weniger
als 2 um aufweisen, vorzugsweise 2 bis 20 um, weiter
bevorzugt 5 bis 15 um. Wenn die Oberflächenschicht (A) dicker
als 20 um ist, so neigt das resultierende Filmlaminat bei
Offsetdruck mit Allzweck-Offsettinten vom oxidativen
Polymerisationstyp (Trocknungs-Öl-Typ) zur Ausbildung von
Unebenheiten auf seiner Oberfläche oder zur Wellenbildung im
ganzen, und wenn die Oberflächenschicht (A) dünner als 2 um
ist, so ist die Trocknungsgeschwindigkeit der Offsettinte auf
dem resultierenden Filmlaminat gering.
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Der durch die Inkorporierung eines Petroleumharzes
hervorgerufene Effekt der Verhinderung der Wellenbildung
scheint teilweise einer Verbesserung der Steifigkeit des
gestreckten Filmlaminats aufgrund der alicyclischen und/oder
aromatischen Molekularstruktur der Petroleumharze
zuzuschreiben zu sein, und teilweise der guten Kompatibilität
zwischen dem Petroleumharz und dem hochsiedenden (270 bis
330ºC) Petroleum-Lösungsmittel, das in Offsettinten verwendet
wird, wodurch das Petroleumharz leicht auf der bedruckten
Oberfläche des Filmlaminats ausblutet und ebenso leicht in
die Mikrohohlräume des Filmlaminats eindringt, wodurch ein
Anschwellen des Filmlaminates verhindert wird.
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Ein bedeutender Punkt in der ersten Ausführungsform ist das
Schwellgleichgewicht zwischen dem Petroleumharz und dem
thermoplastischen Harz in der Oberflächenschicht (A), und, in
der zweiten Ausführungsform, das Schwellgleichgewicht
zwischen der Oberflächenschicht (A) und der Laminatschicht
(D). Wenn die ptetroleumhaltigen Schichten (A) und (D) eine
zu geringe Dicke oder einen zu geringen Petroleumharz-Gehalt
aufweisen, oder wenn die Oberflächenschicht (A) zu dick ist,
so würde das Schwellgleichgewicht in dem gestreckten
Filmlaminat zerstört, wodurch ein sogenannter
Lösungsmittelangriff hervorgerufen werden kann.
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Wenn der Gehalt aus ausgefälltem Calciumcarbonat in der
Oberflächenschicht (A) weniger als 30 Gew.-% beträgt, oder
wenn die Dicke der Oberflächenschicht (A) weniger als 2 um
beträgt, so wird kein Effekt der beschleunigten
Tintentrocknung beobachtet. Wenn der Gehalt an ausgefälltem
Calciumcarbonat 65 Gew.-% übersteigt, ist es schwierig, eine
stabile thermoplastische Harzzusammensetzung herzustellen.
Aus ökonomischen Gründen ist in der ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsform des dreischichtigen Laminats (A/C/A) der
obere Grenzwert der Dicke der Oberflächenschicht (A) 80 um,
vorzugsweise 25 um.
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Die erfindungsgemäß verwendete Grundschicht (C) hat
vorzugsweise eine Dicke von 30 bis 150 um.
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Das erfindungsgemäße gestreckte Filmlaminat aus
thermoplastischem Harz besitzt vorzugsweise eine Gesamtdicke
von 50 bis 200 um.
III. Offsetdruck
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Das resultierende erfindungsgemäße Filmlaminat aus
thermoplastischen Harz mit exzellenter Bedruckbarkeit kann
durch Anhaftung einer Offsettinte auf dessen Oberfläche
mittels einer Offsetdruckpresse offsetbedruckt werden.
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(1) Offsettinte
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Die Offsettinte besteht im allgemeinen im wesentlichen aus
Hauptkomponenten, die ein Pigment und einen Träger umfassen,
und Zusatzstoffen, die einen Viskositätsmodifikator, ein
Trocknungssteuerungsmittel und andere, oben in den Tabellen 1
und 2 gezeigte Zusatzstoffe umfaßt.
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(a) Pigment
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Die Pigmente schließen Azopigmente ein, wie beispielsweise
Lithol-Rot und Benzidin-Gelb, sowie Lackpigmente wie
Permanentgrün, Permanentrhodamin, Permanentblau und
Lackrot-C; organische Pigmente wie Brilliant Carmin 6B und
Phthalocyaninblau; und anorganische Pigmente wie
Aluminiumoxid, Bariumsulfat, rotes Eisenoxid, Chromgelb,
Preussisch Blau, Titanweiß und Kohlenstoffschwarz.
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(b) Träger
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Träger schließen synthetische Harze, pflanzliche Öle
(trocknende Öle) und Lösungsmittel ein.
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Spezifische Beispiele für diese Träger sind:
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1) Träger vom Leinöltyp wie Leinöl und Standöl, und
Träger vom Alkydtyp wie Trocknungsöl-modifizierte Alkydharze,
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2) schnelltrocknende Harztypträger, die hauptsächlich
einen Harzfirnis umfassen, der hergestellt wird durch
Auflösen eines Rosin-modifizierten Phenolharzes in der
Mischung aus Leinöl und Tungöl, oder in einem niederviskosen
Leinölfirnis und Steuerung der Viskosität durch Zugabe einer
Petroleumfraktion mit einem engen Siedepunktbereich, und
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3) Träger vom warmhärtenden Typ, wie beispielsweise
Firnisse, die hergestellt werde durch Auflösen eines Harzes
in einer Petroleumfraktion mit einem engen Siedepunktbereich.
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(c) Viskositätsmodifikator
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Der Viskositätsmodifikator schließt Lösungsmittel, verdünnte
Firnisse und Polymere ein.
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(d) Trocknungssteuerungsmittel
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Das Trocknungssteuerungsmittel schließt Trockner und
Trocknungsinhibitoren ein.
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(e) Weitere Zusatzstoffe
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Weitere Zusatzstoffe schließen Wachse, membranverstärkende
Mittel und Fleckbildungsinhibitoren (back stain inhibitors)
ein.
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(2) Offsetdruckverfahren
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Der Offsetdruck auf dem erfindungsgemäßen Filmlaminat aus
thermoplastischem Harz mit der oben genannten Offsettinte
kann in herkömmlicher Weise wie beim allgemeinen Offsetdruck
unter Verwendung kommerziell erhältlicher
Offsetdruckmaschinen durchgeführt werden.
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Wenn Allzweck-Offsettinten vom oxidativen Polymerisationstyp
(Trocknungs-Öl-Typ) auf der Oberfläche des erfindungsgemäßen
gestreckten Filmlaminats aus thermoplastischen Harz
angehaftet wird, so entwickelt das bedruckte gestreckte
Filmlaminat (d. h. das synthetische Papier) kaum Unebenheiten
auf seiner Oberfläche oder Welligkeiten in seiner Gesamtheit.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend detaillierter
unter Bezugnahme auf die begleitenden Beispiele und
Vergleichsbeispiele dargestellt. Soweit nicht anders
angegeben beziehen sich alle Teile und Prozentangaben auf das
Gewicht. Die Auswertungen in den Beispielen und
Vergleichsbeispielen wurden nach den folgenden Verfahren
durchgeführt.
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(1) Welligkeitshöhe
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Ein auszuwertender Film wurde auf einer Daia-Druckmaschinen-
Offsetdruckpresse (Warenzeichen für eine
Zweifarbdruckmaschine, hergestellt von Mitsubishi Heavy
Industries, Ltd.) unter Verwendung einer Trocknungstyp-
Offsettine Bestack NP-1 Black, hergestellt von T & K K. K.,
mit einer Tintenübertragungsmenge von 1 g/m² voll bedruckt.
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Wie in Fig. 3 gezeigt, wurde der auf eine Größe von 12 ·
5 cm geschnittene bedruckte Film 2 für 24 h auf eine flache
Platte plaziert, und die Höhe h der Wellenbildung wurde
gemessen.
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(2) Entwicklung von Unebenheiten
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Ein auszuwertender Film wurde auf einer Offsetdruckpresse
unter Verwendung einer Trocknungstyp-Offsettinte Bestack NP-1
Black, hergestellt von T & K K. K., mit einer
Tintenübertragungsmenge von 1 g/m² bedruckt, wodurch ein
Schachbrettmuster (1 cm · 1 cm) erhalten wurde.
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Die durch den bedruckten Anteil und den nichtbedruckten
Anteil hervorgerufene Filmunebenheit wurde visuell beurteilt
und nach den folgenden Standards eingeteilt:
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A keine Unebenheit beobachtet,
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B geringe Unebenheiten mit einem für die praktische
Anwendung annehmbaren Ausmaß beobachtet,
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C zwischen B und D,
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D deutliche Unebenheit.
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(3) Tintentrocknungseigenschaften
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Ein auszuwertender Film wurde auf einer Offsetdruckpresse
unter Verwendung einer Trocknungstyp-Offesttinte Bestack NP-1
Black, hergestellt von T & K K. K., mit einer
Druckgeschwindigkeit von 100 Kopien pro Minute unter Erhalt
von 2 000 Kopien bedruckt. Die Tintentrocknungseigenschaften
wurden hinsichtlich der Zeit ausgewertet, die erforderlich
war, daß beim Drücken eines Stapels von Kopien mit einem
Finger die Tinte auf der fünften Kopie von oben so trocken
war, daß sie die Rückseite der vierten Kopie nicht befleckte,
und wurde nach dem folgenden Standard beurteilt:
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A die oben genannte Zeit liegt innerhalb von
1 Stunde,
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B die oben genannte Zeit liegt innerhalb von
3 Stunden,
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C die oben genannte Zeit ist länger als 3 Stunden
und innerhalb von 5 Stunden,
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D die Tinte ruft auch nach 5 Stunden eine
Verschmutzung der Rückseite hervor.
Beispiel 1
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Herstellung einer Grundschicht
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(1) Eine Zusammensetzung aus 85% Polypropylen (in den
Tabellen als PP bezeichnet) mit einem Schmelzflußindex (MFI;
230ºC; 2,16 kg Gewicht) von 0,8 g/10 min und einem
Schmelzpunkt von 167ºC, und 15% gemahlenem Calciumcarbonat
(in den Tabellen vereinfacht als Gd bezeichnet) mit einer
durchschnittlichen Teilchengröße von 3,5 um in Einheiten des
kumulativen 50%-Durchmessers gemessen mit Microtrack wurden
in einem auf 270ºC eingestellten Extruder schmelzgeknetet,
durch eine Düse zu einem Blatt extrudiert und durch eine
Kühlvorrichtung abgekühlt, wodurch ein ungestrecktes Blatt
hergestellt wurde.
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Das ungestreckte Blatt wurde auf 150ºC erwärmt und mit einem
Streckverhältnis von 5 in Verarbeitungsrichtung gestreckt,
wodurch ein uniaxial gestreckter Film (C) erhalten wurde.
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(2) Eine Zusammensetzung (A) aus 40% Polypropylen (in
den Tabellen als PP bezeichnet) mit einem MFI von 4,0
g/10 min und einem Schmelzpunkt von 164ºC, 45% ausgefälltes
Calciumcarbonat (in den Tabellen vereinfacht als Pd
bezeichnet) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von
1,5 um in Einheiten des kumulativen 50%-Durchmessers
gemessen mit Microtrack, und 15% eines Petroleumharzes,
hergestellt von Arakawa Kagaku K. K., ARKON P140
(eingetragenes Warenzeichen; Erweichungspunkt: 140ºC) wurden
in zwei separaten Extrudern, die auf 220ºC eingestellt waren,
schmelzgeknetet, den jeweiligen Düsen zugeführt und auf
beiden Seiten des uniaxial gestreckten Films (C)
extrusionslaminiert (A/C/A).
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Nach Abkühlung auf 60ºC wurde das resultierende laminierte
Blatt erneut auf 162ºC erhitzt, in transversaler Richtung mit
einem Streckverhältnis von 7,5 mittels einer Streckmaschine
gestreckt, einer Temperung bei 167ºC unterzogen und auf 60ºC
abgekühlt. Die Kanten wurden geschnitten, wodurch ein
dreischichtiger gestreckter Film aus thermoplastischem Harz
mit exzellenter Bedruckbarkeit erhalten wurde (A/C/A Dicke:
15 um/70 um/15 um).
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Die Ergebnisse der Auswertung des resultierenden Filmlaminats
sind unten in Tabelle 3 angegeben.
Beispiele 2 bis 10
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In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden gestreckte
Harzfilmlaminate hergestellt, mit dem Unterschied, daß die
Formulierungen der Oberflächenschicht (A) und der
Grundschicht (C) wie in Tabelle 3 angegeben verändert wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.
Vergleichsbeispiele 1 bis 5
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In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurden gestreckte
Harzfilmlaminate hergestellt, mit dem Unterschied, daß die
Formulierungen der Oberflächenschicht (A) und der
Grundschicht (C) wie in Tabelle 3 angegeben verändert wurden.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Tabelle 3 (Fortsetzung)
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Anmerkungen :
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ARKON P140: Warenzeichen des von Arakawa Kagaku K.K. hergestellten Produktes
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CLEARON P125: Warenzeichen des von Yasuhara Chemical K.K. hergestellten Produktes
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ESCOREZ E5320: Warenzeichen des von Co., Ltd. Tonex hergestellten Produktes
Beispiel 11
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(1) Eine Zusammensetzung (C) aus 85% Polypropylen (in
den Tabellen als PP bezeichnet) mit einem MFI von 0,8 g/10
min und 15% gemahlenem Calciumcarbonat (in den Tabellen
vereinfacht als Gd bezeichnet) mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 3,5 um in Einheiten des kumulativen 50%-
Durchmessers gemessen mittels Microtrack wurden in einen auf
270ºC eingestellten Extruder schmelzgeknetet und durch eine
Düse zu einem Blatt extrudiert und mittels einer
Kühlvorrichtung auf 55ºC abgekühlt, wodurch ein ungestrecktes
Blatt hergestellt wurde.
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Das ungestreckte Blatt wurde auf 150ºC erhitzt und mit einem
Streckverhältnis von 5 in Verarbeitungsrichtung unter Erhalt
eines uniaxial gestreckten Filmes (C) gestreckt.
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(2) Eine Zusammensetzung (D) aus 40% Polypropylen (in
den Tabelle als PP bezeichnet) mit einem MFI von 4,0
g/10 min. 45% gemahlenes Calciumcarbonat (in den Tabellen
als Gd bezeichnet) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 3,5 um in Einheit des kumulativen 50%-Durchmessers
gemessen mittels Microtrack, und 15% eine Petroleumharzes
ARKON P140 (Warenzeichen von Arakawa Kagaku K. K.;
Erweichungspunkt: 140ºC) wurde in zwei separaten Extruderen,
die auf 220ºC eingestellt waren, schmelzgeknetet.
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(3) Eine Zusammensetzung (A) aus 55% Polypropylen (in
den Tabellen als PP bezeichnet) mit einem MFI von
3,5 g/10 min und einem Schmelzpunkt 164C und 45%
ausgefälltem Calciumcarbonat (in den Tabellen als Pd
bezeichnet) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von
1,5 um in Einheiten des kumulativen 50%-Durchmessers
gemessen mittels Microtrack wurde in zwei separaten
Extrudern, die auf 220ºC eingestellt waren, schmelzgeknetet.
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(4) Die geschmolzenen Harze (D) und (A) wurden in zwei
separate Coextruder eingeführt, in der Düse schmelzlaminiert
(A/D) und bei 220ºC aus der Coextrusionsdüse auf jeder Seite
des uniaxialgestreckten Filmes (C) extrusionslaminiert, wobei
die Schicht (A) nach außen zeigte.
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Nach dem Abkühlen auf 60ºC wurde das resultierende laminierte
Blatt erneut auf 162ºC erhitzt, in transversaler Richtung
mittels einer Streckvorrichtung in einem Streckverhältnis von
7,5 gestreckt, bei 167ºC einer Temperung unterzogen und auf
60ºC abgekühlt. Die Kanten wurden geschnitten, wodurch ein 5-
schichtiger gestreckter Film aus thermoplastischen Harz mit
exzellenter Bedruckbarkeit erhalten wurde (A/D/C/D/A Dicke:
10 um/15 um/50 um/15 um/10 um).
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Die Ergebnisse der Auswertung des resultierenden Filmlaminats
sind unten in Tabelle 4 angegeben.
Beispiele 12 bis 21
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In der gleichen Weise wie in Beispiel 11 wurden gestreckte
Filmlaminate erhalten, mit dem Unterschied, daß die
Formulierungen der Oberflächenschichten (A), der
Laminatschichten (D) und der Grundschicht (C) verändert
wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4
angegeben.
Vergleichsbeispiele 6 bis 12
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In der gleichen Weise wie in Beispiel 11 wurden gestreckte
Filmlaminate erhalten, mit dem Unterschied, daß die
Formulierungen der Oberflächenschichten (A), der
Laminatschichten (D) und der Grundschicht (C) verändert
wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4
angegeben.
Tabelle 4
Tabelle 4 (Fortsetzung)
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Anmerkung: ARKON P140: Warenzeichen des Produktes von Arakawa Kagaku K.K.
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Da das erfindungsgemäße gestreckte Filmlaminat aus
thermoplastischem Harz Petroleumharz enthält, entwickelt es
kaum Unebenheiten auf der Oberfläche oder Wellenbildung als
Ganzes, wenn es mit Allzweckoffsettinten vom oxidativen
Polymerisationstyp (Trocknungs-Öl-Typ) bedruckt wird. Die
Anwesenheit von ausgefälltem Calciumcarbonat in der
Oberflächenschicht beschleunigt die Trocknung der angewandten
Offsetdrucktinte. Daher zeigt das erfindungsgemäße
Filmlaminat eine exzellente Bedruckbarkeit.