JP3205025B2 - 易接着性ポリエステルフイルム - Google Patents

易接着性ポリエステルフイルム

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JP3205025B2
JP3205025B2 JP01108592A JP1108592A JP3205025B2 JP 3205025 B2 JP3205025 B2 JP 3205025B2 JP 01108592 A JP01108592 A JP 01108592A JP 1108592 A JP1108592 A JP 1108592A JP 3205025 B2 JP3205025 B2 JP 3205025B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は易接着性ポリエステルフ
イルムに関し、さらに詳しくは二軸配向ポリエステルフ
イルムの片面もくしは両面にポリオレフィンをラミネー
トしたラミネートフイルムを、押出ラミネート法で製造
するのに用い、かつポリオレフィンとの接着性に優れた
易接着性ポリエステルフイルムに関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンを300℃程度の高温で加
熱溶融し、カーテン状に押出して二軸配向ポリエステル
フイルムに接着させたラミネートフイルムは、包装材料
を中心に広く使用されている。
【0003】押出ラミネート加工の目的は、ポリエチレ
ンとポリエステルフイルムとを一体化して各々の特性を
補足付与した新たな材料を製造することにあり、該加工
において両者間の接着性は最も重要な特性である。
【0004】しかしポリエチレンは、その構造
【0005】
【化1】
【0006】が示すように無極性で不活性であるため、
極めて接着性の悪いポリマーである。また、二軸配向ポ
リエステルフイルムも、その表面が高度に結晶配向され
ているので、表面の凝集性が高く、接着性の悪いフイル
ムである。
【0007】そこで、両者の接着性を向上させる方法と
して、ポリエチレンを300℃程度の高温で溶融押出
し、エアーギャップ内で表面を酸化して極性を付与させ
るとともに、二軸配向ポリエステルフイルムにアンカー
剤をコーティングして接接促進処理を行なう方法がとら
れている。
【0008】このアンカー剤としては、イソシアネート
系(ウレタン系)、ポリエチレンイミン系、有機チタネ
ート系、ポリブタジエン系等のアンカー剤が使用されて
おり、かつこれらアンカー剤はポリエチレンを押出ラミ
ネートする直前の二軸配向ポリエステルフイルム上にオ
ンラインで塗布されている。
【0009】従って、ラミネート工程内にアンカー剤を
塗布し、乾燥させる設備が必要であり、また乾燥設備の
能力により、使用できるアンカー剤が制約されるという
欠点を有している。
【0010】ところで、近年このようなオンラインでの
アンカー剤塗工を省略してプロセスの簡略化をはかり、
また使用可能なアンカー剤の制約をなくしたいという要
求がある。これに応える方法としてオフライン塗工があ
るが、従来から使用されているイソシアネート系、ポリ
エチレンイミン系、ポリブタジエン系等のアンカー剤は
耐ブロッキング性が悪く、該アンカー剤を塗布した二軸
配向ポリエステルフイルムをロール状に巻き取ったとき
にフイルム同士が貼付く(ブロッキングする)というト
ラブルを生じ、実用的には使用困難である。
【0011】また、広く使用されているイソシアネート
系(ウレタン系)アンカー剤はオンラインでラミネート
直前にアンカー処理した場合優れた接着性を示すが、オ
フラインで塗布し、経時後ラミネートした場合接着性が
低下し、十分な接着性が発現しない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、かかる問
題を解消し、ポリオレフィンと二軸配向ポリエステルフ
イルムとのラミネートフイルムを押出ラミネート法で製
造するのに有用な易接着性フイルムを開発すべく鋭意研
究を進めた結果、本発明に到達した。
【0013】本発明の目的は、アンカー剤を塗布後ロー
ル状に巻き取ったときにフイルム同士の張りつき(ブロ
ッキング)がなく、押出ラミネートにより、ポリオレフ
ィンとの優れた接着性を与える二軸配向ポリエステルフ
イルムを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
本発明によれば、二軸配向ポリエステルフイルムの片面
もしくは両面に一般式 YR1 Si(OR)3 (ここで、Rはメチル基又はエチル基、R1は低級アル
キレン基、Yはグリシジル基である)で表わされるシラ
ンカップリング剤の硬化薄膜を設けてなるポリオレフィ
ン押出ラミネート用易接着性ポリエステルフイルムによ
って達成される。
【0015】本発明におけるポリエステルは、芳香族二
塩基酸又はそのエステル形成性誘導体とジオール又はそ
のエステル形成性誘導体とから製造される結晶性の線状
飽和ポリエステルであり、具体的には、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブ
チレンテレフタレート、ポリエチレン―2,6―ナフタ
レート、ポリ(1,4―シクロヘキシレンジメチレンテ
レフタレート)などが好ましく例示される。また、これ
らの一部が他成分に置換された共重合体や、ポリアルキ
レングリコール或は他の樹脂との混合体であって良い。
【0016】前記ポリエステルには、表面粗さ制御のた
め滑剤、例えば炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、酸
化チタン等の如き無機微粒子及び/又は触媒残渣の析出
微粒子等を含有させてもよい。
【0017】本発明における二軸配向ポリエステルフイ
ルムは、従来から知られている方法で製造できる。例え
ば、上記ポリエステルを乾燥後溶融し、ダイ(例えばT
ダイ、Iダイ等)から冷却ドラム上に押出し急冷して未
延伸フイルムとし、該未延伸フイルムを二軸方向に延伸
し、更に熱固定することによって製造することができ
る。フイルムの厚みは、特に制限がないが、12〜25
0μmが好ましい。
【0018】本発明において二軸配向ポリエステルフイ
ルムの片面もくしは両面に設ける硬化薄膜はシランカッ
プリング剤の硬化薄膜である。このシランカップリング
剤は下記一般式 YR1Si(OR)3 (ここで、Rはメチル基又はエチル基、R1は低級アル
キレン基、Yはグリシジル基である)で表わされる化合
物である。上記一般式においてR1の低級アルキレン基
としてはプロピレン基が特に好ましく挙げられる。シ
ンカップリング剤の具体例としては、γ―グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ―グリシドキシプロピ
ルメチルトリエトキシシラン等が好ましく例示される。
これらは一種又は二種以上を用いることができる。
【0019】シランカップリング剤は水性液として部分
加水分解させて用いるのが好ましく、該水性液をポリエ
ステルフイルムの片面もしくは両面に塗布し、さらに加
熱処理を行うことで硬化薄膜を形成することができる。
この加熱処理によって、水溶媒が除去されかつまた上記
部分加水分解物の硬化反応(自己縮合反応)が進行す
る。処理温度は硬化反応性から180℃以上が好まし
い。
【0020】シランカップリング剤水性液の塗布は通常
の塗布工程すなわち二軸延伸熱固定したポリエステルフ
イルムに、該フイルムの製造工程と切離して塗布する工
程で行なってもよい。しかし、この工程での塗工で硬化
反応に好ましい180℃以上の加熱処理を行なった場
合、ポリエステルフイルムは熱収縮のためにしわが発生
しやすく、またオリゴマーがフイルム表面に析出してフ
イルムが白濁するため、ポリエステルフイルム製造工程
中での塗工が好ましい。特に、この工程中で結晶配向が
完了する前のポリエステルフイルムの片面又は両面に水
性塗液を塗布することが好ましい。
【0021】ここで、結晶配向が完了する前のポリエス
テルフイルムとは、ポリエステルを熱溶融してそのまま
フイルム状となした未延伸フイルム、;未延伸フイルム
を縦方向(長手方向)または横方向(幅方向)の何れか
一方に配向せしめた一軸延伸フイルム;さらには縦方向
及び横方向の二方向に低倍率延伸配向せしめたもの(最
終的に縦方向または横方向に再延伸せしめて配向結晶化
を完了せしめる前の二軸フイルム)等を含むものであ
る。
【0022】上記塗布液の固形分濃度は、通常30重量
%以下であり、10重量%以下が更に好ましい。塗布量
は走行しているフイルム1m2 当り0.5〜20g、さ
らに1〜10gが好ましい。
【0023】塗布厚みは0.02〜0.5μmが好まし
く、さらに好ましいのは0.03〜0.3μmの範囲で
ある。塗布厚みが0.02μm未満では十分な接着性が
発現せず、一方0.5μmを越える塗布厚の場合ロール
に巻き取ったときフイルム同士の貼付き(ブロッキン
グ)が起り易くなるため好ましくない。
【0024】塗布方法としては、公知の任意の塗工法が
適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート
法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナ
イフコート法、含浸法及びカーテンコート法などを単独
又は組み合わせて適用するとよい。
【0025】塗液を塗布した結晶配向完了する前のポリ
エステルフイルムは、乾燥され、延伸、熱固定等の工程
に導かれる。例えば水性液を塗布した縦一軸延伸ポリエ
ステルフイルムは、ステンターに導かれて横延伸及び熱
固定される。この間塗布液は乾燥されかつ熱硬化され
る。
【0026】ポリエステルフイルムの配向結晶化条件、
例えば延伸、熱固定等の条件は、従来から当業者に蓄積
された条件で行なうことができる。
【0027】かかる水性液にはアニオン型界面活性剤、
カチオン型界面活性剤;ノニオン型界面活性剤等の界面
活性剤を必要量添加して用いることができる。かかる界
面活性剤としては水性塗布液の表面張力を40dyne
/cm以下に降下でき、ポリエステルフイルムへの濡れ
を促進するものが好ましく、例えばポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン―脂肪
酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂
肪酸エステル、脂肪酸金属石鹸、アルキル硫酸塩、アル
キルスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、第4級
アンモニウムクロライド塩、アルキルアミン塩酸等を挙
げることができる。更に本発明の効果を消失させない範
囲において、例えば帯電防止剤、紫外線吸収剤、顔料、
有機フィラー、無機フィラー、潤滑剤、ブロッキング防
止剤等の他の添加剤を混合することができる。
【0028】このようにして得られる二軸配向ポリエス
テルフイルムは、耐ブロッキング性に優れており、ロー
ル状に巻き取ることが可能である。さらにポリオレフィ
ンとの密着性に優れており、従来から知られている押出
ラミネート法によりポリオレフィンと容易にラミネート
することができる。
【0029】例えば、ポリエチレンを300℃程度に加
熱溶融してスリットダイ(例えば、Tダイ、Iダイ等)
から熱溶融フイルムとして押出し、あらかじめ易接着処
理を施した二軸配向ポリエステルフイルムと加圧用ゴム
ロールと冷却金属ロール間で圧着・接合した後、冷却ロ
ールで溶融フイルムを冷却固化し、冷却ロール表面から
剥離巻き取ることにより、ポリエチレンと二軸配向ポリ
エステルフイルムのラミネートフイルムが製造できる。
【0030】本発明におけるポリオレフィンとしては、
ポリエチレン、特に高圧法低密度ポリエチレン(LDP
E)が好ましく使用される。LDPEの数平均分子量は
10,000〜50,000の範囲が好ましく、さらに
20,000〜40,000の範囲が好ましい。また、
LDPEの実用特性であるメルトプーレート(MFR)
(ASTM D―1238)は0.5〜10の範囲が好
ましく、さらに好ましくは1〜9の範囲である。さらに
またスウエリング・レシオ(SR)(ASTMD―12
38)は1.2〜2.0が好ましく、さらに好ましくは
1.4〜1.9の範囲である。
【0031】ポリエチレンとしては、LDPE以外に、
用途により直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、
高密度ポリエチレン(HDPE)も使用される。
【0032】このようにして製造されたポリエレンと二
軸配ポリエステルフイルムとのラミネートフイルムは、
両者間の接着性が優れており、包装用途等に広く使用で
きる。
【0033】
【実施例】以下、実施例を掲げて本発明を詳細に説明す
る。
【0034】なお、実施例中の「部」は「重量部」を意
味する。また、易接着処理フイルムの耐ブロッキング性
及び接着性は下記方法で評価した。
【0035】1.接着性 密度が0.919g/cm3 、メルトプーレート(MF
R)7.0g/10min、スウエリング・レシオ(S
R)1.75の低密度ポリエチレン(LDPE)を30
5℃で加熱溶融し、スリットダイ(Tダイ)から冷却後
の厚みが30μmとなるようにフイルム状に押出し、二
軸配向ポリエステルフイルムと、加圧ゴムロールと20
℃に冷却した金属ロール間で圧着した後、冷却ロールで
冷却固化し、冷却ロール表面から剥離・巻き取った。
【0036】このようにして得られたラミネートフイル
ムのポリエチレンと二軸配向ポリエステルフイルムをイ
ンストロン型引張試験機により、T字方向に剥離した時
の剥離強度(g/25mm)をもって、接着強度を表示
する。
【0037】2.耐ブロッキング性 易接着処理を施した50μm厚さの二軸延伸ポリエステ
ルフイルムを250m/m巾で1000mロール上に巻
き取り、次いで45℃×70%RHの恒温恒湿機の中で
72時間保持した。この処理終了後さらに室温で72時
間放置してから、ロールサンプルのフイルム同士の貼り
付き(ブロッキング)の状態を調べた。この結果を下記
の評価で示す。 ○:ブロッキング認められない △:幾分ブロッキングの傾向が認められる ×:ブロッキングが認められる
【0038】
【実施例1〜3及び比較例1〜2】35℃のO―クロロ
フェノール中で測定した固有粘度0.65のポリエチレ
ンテレフタレート(滑剤0.2%含有)を20℃に維持
した回転冷却ドラム上に溶融押出して厚み650μmの
未延伸フイルムを得、次いで機械軸方向(縦方向)に
3.5倍延伸した後、表1に示したシランカップリング
剤成分90部とノニオン界面活性剤(ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル)10部を含む水溶液をキス
コート法により、塗布厚みが表1に示した値になるよう
に一軸延伸フイルムの片面に塗布した。引き続き105
℃で横方向に3.9倍延伸し、さらに210℃で熱処理
して厚み50μmの易接着層被覆ポリエステルフイルム
を得た。
【0039】このフイルムのポリエチレンの接着性と耐
ブロッキング性を評価した結果を表1に示す。
【0040】
【比較例3】水性液の塗布を省略する以外は、実施例1
と同じように行なって二軸延伸ポリエステルフイルムを
得た。
【0041】この二軸延伸フイルムの片面に表1に示し
たシランカップリング剤の10%エタノール溶液を塗布
厚が0.1μmになるようにキスコート法で塗布し、1
30℃で乾燥、硬化させた。
【0042】このフイルムのポリエチレンの接着性と耐
ブロッキング性を評価した結果を表1に示す。
【0043】
【比較例4】水性液の塗布を省略する以外は、実施例1
と同じように行なって二軸延伸ポリエステルフイルムを
得た。
【0044】このポリエステルフイルムは、表面処理を
何ら施されていないものである。このフイルムのポリエ
チレンの接着性を評価した結果を表1に示す。
【0045】
【表1】
【0046】表1から明らかな如く、実施例の易接着性
ポリエステルフイルムは押出しラミネート時のポリエチ
レンとの接着性に優れ、かつロール状に巻き取ったとき
のフイルム同士の貼付きもなく、耐ブロッキング性に優
れたフイルムである。
【0047】
【発明の効果】本発明によれば、アンカー剤塗布後ロー
ル状に巻取ったときにフイルム同士の貼りつき(ブロッ
キング)がなく、押出ラミネートによりポリオレフィン
との優れた接着性を与える二軸配向ポリエステルフイル
ムを提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // B29K 67:00 B29L 7:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08J 7/04 - 7/06 B32B 27/00 - 27/42

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二軸配向ポリエステルフイルムの片面も
    しくは両面に一般式 YR1Si(OR)3 (ここで、Rはメチル基又はエチル基、R1は低級アル
    キレン基、Yはグリシジル基である)で表わされるシラ
    ンカップリング剤の硬化薄膜を設けてなるポリオレフィ
    ン押出ラミネート用易接着性ポリエステルフイルム。
  2. 【請求項2】 前記硬化薄膜が、ポリエステルフイルム
    の片面もくしは両面にシランカップリング剤の部分加水
    分解物を塗工し、次いで180℃以上の加熱硬化処理で
    形成されたものである請求項1記載のポリオレフィン押
    出ラミネート用易接着性ポリエステルフイルム。
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