JPH021744A - 金属密着促進性コーティング被覆したすぐれた巻取り性能を有するポリエステルフィルム - Google Patents

金属密着促進性コーティング被覆したすぐれた巻取り性能を有するポリエステルフィルム

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JPH021744A
JPH021744A JP63328106A JP32810688A JPH021744A JP H021744 A JPH021744 A JP H021744A JP 63328106 A JP63328106 A JP 63328106A JP 32810688 A JP32810688 A JP 32810688A JP H021744 A JPH021744 A JP H021744A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は改良された金属密着促進性コーテイ・ングを塗
布してなる延伸ポリエステルフィルムに関する。この改
良されたコーティング組成物は、先に下塗りしたポリエ
ステルフィルムと同一レベルの接着性を次に塗布した金
属層に対して有していて、迅速な粘着しない巻取り及び
巻きもどしを可能にする。
〈従来の技術及び発明が解決すべき課題〉金属コートポ
リエステルフィルムはさまざまの包装用及びソーラー(
太陽)制御の用途で有用である。か\るフィルムの市場
での評判は、とりわけ金属層/ポリエステルフィルムの
良好な結合に左右される。従って、後から塗布する金属
層に対するポリエステルフィルムの密着性の改善をめざ
した技術が開発されている。
F、Funderburk et  al、−Poly
ester FilmCoated With Met
al  Adhesion  PromotingCo
polyester、   米国特許第4,493,8
72号(1985年1月15日発行)はスルホン化コポ
リエステルコーティング組成物でコートしたポリエステ
ルフィルムを開示している。この特許で防衛されたポリ
エステルフィルムは、顕著な売上げで裏付けられている
ように著るしい市場での成功を収めた。The As5
ociation ofIndustrial Met
allizers、 Coaters  andLam
inators (AIMCAL)はこれらのフィルム
にその1987 Technology of the
 Year Awardの一等賞を与えた。
不幸なことに、スルホン化コポリエステルコーティング
組成物の接着性が製造上での及びこれらのフィルムの続
いての金属被覆(metallizaNon )での加
工の困難を生じる。特にこれらのスルホン化コポリエス
テルでコートしたフィルムの隣接層が、ロールに巻取っ
た時、粘着してくっつき合う傾向がある。この粘着問題
はフィルムの両面が接着性コーティングでコートされて
いる時に最も著るしい。
粘着問題の過酷さはスルホン化コポリエステルコーティ
ング組成物にシリカ粒子を包含させると若干低減できる
然しシリカ粒子の添加は、フィルム表面に望ましからざ
るコーチ・イングパターンを形成することを含めた別の
問題を生じる。シリカがコーティング組成物のpHヲ変
えて、緩衝剤の添加が必要となり、これがポットライフ
を短かくする。
T、Oikawa  et  al、 @Easily
 AdhesivePolyester Film、’
  米国特許第4.699,845号(1987年10
月13日発行)は高級脂肪酸ワックスとスルホン化コポ
リエステルの混合物工υ成るコーティング層を少なくと
も1つの面に有するポリエステルフィルムを広く記載し
ている。高級脂肪酸エステルワックスの添加はフィルム
の抗粘着性を改善すると言われている。コーティングは
延伸操作の間に水性分散として使用できる。“高級脂肪
酸ワックス”とは12乃至35個の炭素原子を有する高
級脂肪酸と15乃至35個の炭素原子を有するアルコー
ルの脂肪族エステル化合物と定義されている。カルナウ
バワックス、モンタンワックス、羊毛脂及びセラックワ
ックスが高級脂肪酸ワックスの例として特に開示されて
いる。
カルナウバワックス及びモンタンワックスが特に好まし
い。
米国特許第4,699,845号はこれらの高級脂肪酸
ワックスが脂肪酸エステルの一部又は全部を対応するア
ルカリ金属(例えばナトリウム又はカリウム)塩、又は
対応するアルカリ土類金属(例えばカルシウム、マグネ
シウム又はバリウム)塩に変換して変性できることも示
唆しているっスルホン化コポリエステルは、芳香族ジカ
ルボン酸の一部がエステル形成性芳香族スルホン酸のア
ルカリ金属塩例えば5−ナトリウムスルホイソフタレー
ト、ナトリ、ウムスルホテレフタレート及びそのエステ
ル形成性誘導体である、芳香族ジカルボン酸モノマーと
グリコール成分の反応生成物として広く開示されている
。ジカルボン酸コモノマーがスルホン化コポリエステル
の少なくとも60モルチであるべきとされている。エス
テル形成性芳香族スルホン酸のアルカリ金属塩ハ存在す
る全酸性反応物の7乃至40モルチ、好ましくVilo
乃至20モルチの範囲の情で存在させる必要がある。
〈課題を解決するための手段〉 第一の態様では、本発明は )コーティング組成物の全重量を基準として1乃至10
重i%の、以下の七ツマ−又はそれらのポリエステル形
成性均等物のポリエステル縮合生成物より本質千成るス
ルホン化コポリエステル: (4)約65乃至95モルチのイソフタル慣:(B)約
O乃至30モルチの式HOOC(CH2)r、C00H
1但しnは約1乃至11の範囲である、の脂肪族ジカル
ボン合したアルカリ金属スルホネート基を有しているス
ルホモノマーの少なくとも1種;及び (D)酸成分に対して化学量論量の約100モルチの2
乃至11個の炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシ
クロ脂肪族アルキレングリコールの少なくとも1種;及
びii)コーティング組成物の全型tを基準として0.
05乃至3重量%の10乃至18個の炭素原子を有する
脂肪酸の水溶性アルカリ金属塩の少なくとも1種、より
成ることを特徴とする熱可塑性フィルム用水性コーティ
ング組成物である。
第二の態様では、本発明は、少なくとも1つの面に金属
密着促進性コーティングを有している延伸熱可塑性フィ
ルムであって、該コーティングが )コーティング組成物の全重量を基準として、1乃至1
0重−i%の、以下のモノマー又はそれらのポリエステ
ル形成性均等物のポリエステル縮合生成物より本質千成
るスルホン化コポリエステル: (A)約65乃至95モルチのインフタル酸:(B)約
O乃至30モルチの式HOOC(CH,)nCOOH1
但しnは約1乃至11の範囲である、の脂肪族ジカルボ
ン酸の少なくとも1種: (C)約5乃至約15モルチの、芳香族ジカルボン酸の
芳香核に結合したアルカリ金属スルホネート基を有して
いるスルホモノマーの少なくとも1種;及び■)酸成分
に対して化学量論量の約100モルチの2乃至11個の
炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシクロ脂肪族ア
ルキレングリコールの少なくとも1種;及びii)コー
ティング組成物の全重量を基準として0.05乃至3重
量%の、10乃至18個の炭素原子を有する脂肪酸の水
溶性アルカリ金属塩の少なくとも1種、↓す成ること’
に%徴とする水性コーティング組成物として塗布された
ものであることを特徴とする該延伸熱可塑性フィルムで
ある。
第3の態様では本発明は、 i)実質上無定形の熱可塑性樹脂をシート状の形態に押
出し且つ該樹脂を次に冷却してキャストした熱可塑性シ
ートにし、 ii)次に該熱可塑性シートに縦方向に延伸して、一軸
延伸熱可塑性フィルムを形成し、 町 該一軸延伸熱可塑性フィルムを、 a)コーティング組成物の全重量を基準として1乃至1
0重量%の、以下のモノマー又はそれらのポリエステル
形成性均等物のポリエステル縮合生成物より本質上成る
スルホン化コポリエステル: (4)約65乃至95モル%のイン7タル酸:(B)約
O乃至30モルチの式HOOC(CH,)nCOOH1
但しnは約1乃至11の範囲である、の脂肪族ジカルボ
ン酸の少なくとも1種: (Q約5乃至約15モルチの、芳香族ジカルボン酸の芳
香核に結合したアルカリ金属スルホネート基を有してい
るスルホモノマーの少なくとも1種:及び(至)酸成分
に対して化学量論量の約100モル−の2乃至11個の
炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシクロ脂肪族ア
ルキレングリコールの少なくとも1種;及びb)コーテ
ィング組成物の全重量を基準として0.05乃至3重量
チの、10乃至18個の炭素原子を有する脂肪酸の水溶
性アルカリ金属塩の少なくとも1種、より成ることを特
徴とする水性コーティング組成物でコートし、 iv)  次に該一軸延伸熱可塑性フィルムを横方向に
延伸して二軸延伸熱可塑性フィルムを形成し、■)該二
軸延伸熱可塑性フィルムをヒートセットすることを特徴
とする、少なくとも1面に金属密着促進性コーティング
を有する改良された熱可塑性延伸フィルムの製造方法で
おる。
第四の態様では、本発明は、 プラスチック物質のベースと、該ベース物質の1つの而
又は両面に約10−7乃至10−sインチの乾燥重量厚
で塗布したプライマーコーティングとを有し、該コーテ
ィングが本質上 (1)以下のモノマー又はそれらのポリエステル形成性
均等物のポリエステル縮合生成物: (4)約65乃至95モルチのイソフタル酸;(B)約
O乃至30モル%の弐HOOC(CHl)nCOOH。
但しnt1約1乃至11である、の脂肪族ジカルボン酸
の少なくとも1種; (C1約5乃至約15モルチの、芳香族ジカルボン酸の
芳香核に結合したアルカリ金属スルホネート基を有して
いるスルホモノマーの少なくとも1種;及び(至)酸成
分に対して化学量論量の約100モルチの2乃至11個
の炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシクロ脂肪族
アルキレングリコールの少なくとも1種;と(2)10
乃至18個の炭素原子を有する脂肪酸の水溶性アルカリ
金属塩の少なくとも1種 から成ると共に、該フィルム上に約25乃至2000オ
ングストロームの範囲のコーティング厚の金属コーティ
ングを有していることを特徴とする金属被覆フィルムで
ある。
本発明の一部を形成する延伸熱可塑性フィルムは、これ
に限定されるものでは無いが、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリカーボネート又はポリオレフィン例えばポリエ
チレン及びポリプロピレンから成り得る、延伸ポリエス
テルフィルムが好ましい。
本発明の目的に対する好ましい延伸ポリエステルフィル
ムはポリエチレンテレフタレートから製造される、然し
本発明はグリコール例えばエチレングリコール又はブタ
ンジオール及びその混合物と、テレフタル酸又はテレフ
タル酸と他のジカルボン酸例えばイソフタル酸、ジフェ
ン敢及びセバシン酸、それらのポリエステル形成性均等
物の混合物の重縮合で製造されたポリエステルフィルム
に特に好ましく利用でき、か\るポリエステルは当業者
周知の方法で製造される。そのフィルムは周知の装置を
用いる常法で製造できる。
例えばポリエステル樹脂を溶融して研磨した回転キャス
ティングドラム上に無定形シートとして押出してポリマ
ーのキャストシートを形成できる。その後、キャストシ
ートを一軸延伸の場合は押出方向(″″機械方向1)か
押出の方向に垂直な方向(″″横方向“)かのいずれか
に一方向に軸方向に延伸する0、 二軸延伸フィルムは縦方向と横方向の両方に延伸する。
キャストシートの@1の延伸工程はこれらの2つの直交
する方向のいずれともなり得る。強度及びタフネスをフ
ィルムに賦与するのに用いる延伸度は一方向又は両方向
で当初のキャストシートの約3.0乃至約5.0倍の範
囲となり得る。
好ましくけ延伸度は当初のキャストシートの寸法の約3
.2乃至4.2倍である。延伸操作は約二次転移温度乃
至ポリマーが軟化又は溶融する温度より低い温度迄の範
囲である。
所望により、延伸蕾、ポリエステルフィルムの結晶化に
必要な時間、フィルムを熱処理する。結晶化はフィルム
に安定性と良好な引張り特性を賦与する。ポリエチレン
テレフタレートを熱処理する時は、約190℃乃至24
0℃の範囲の、より好ましぐは約215℃乃至235℃
の範囲の温度で実施する。
本発明の一部を形成するスルホン化コポリエステルは囚
 イソフタル酸; (B1式HOOC(CH,)nCOOH1但しn ij
: 1〜11である、を有する脂肪族ジカルボン酸; (Q 二官能性芳香族ジカルボン酸の芳香核に結合して
いるアルカリ金属スルホネート基を有するスルホモノマ
ー;及び (D)  約2乃至11の炭素原子含有する脂肪族又は
シクロ脂肪族アルキレングリコールの少なくとも1種の
重縮合に依り好都合に製造される。存在する全酸当量が
モルで全グリコール当量に実質上等しいことが好ましい
コポリエステルの成分(B)として適切なジカルボン酸
の例には、マロン酸、アジビシ酸、アゼライン酸、グル
タル酸、セバシン酸、コハク醍、ブラシル醒及びその混
合物、又はそれらのポリエステル形成性均等物がある。
セバシン酸が好ましい。
ジカルボン酸の芳香核に結合している金属スルホネート
基を有するスルホモノマー(成分(C))の例は式:但
し、Mはアルカリ金属の1価カチオンであシ;ZFi3
価の芳香族基であシ;そして である、 で一般に表わされる物質である。
か\るモノマーは米国特許第3,563,942号、及
び第3.779,993号に開示されており、その各々
を参考のためにここに特に含める。か\るモノマーの種
にはナトリウムスルホテレフタル酸;ナトリウム5−ス
ルホイソフタル酸;ナトリウムスルホフタル酸;5(p
−ナトリウムスルホフェノキシ)−イソフタル酸;5−
(ナトリウムスルホプロポキシ)イソフタル酸;及び類
似物質並びにそれらのポリエステル形成性均等物、例え
ばジメチルエステルがある。好ましくはMはN a+、
Li+又はに+である。
ここで使用する用語1ポリ工ステル形成性均等物(即ち
ポリエステル形成性機能誘導体)”に縮合反応を受けて
ボリエステル結合を形成できる基を有する反応物を指し
、これらの基にはカルボキシル基(カルボン酸基)並び
にその低級エステル例えばテレフタル酸ジメチル、テレ
フタル酸ジエチル及び多くのそれ以外の対応エステル、
ノ・ライド又は塩がある。酸モノマーは縮合反応を良好
に制御できるのでジメチルエステルとして使用するのが
好ましい。
成分(Dlとして適切なグリコールの例にはエチレング
リコール;1,5−ベンタンジオール;1,6−ヘキサ
ンジオール;ネオペンチルグリコール;1,10−デカ
ンジオール;シクロヘキサンジメタツール;及び類似物
質がある。エチレングリコールがより好ましいグリコー
ルである。
本発明のスルホン化コポリエステルの製造に使用される
成分(4)、(B)、(C1及びの)の相対比率は、下
塗りしたフィルムが金属被覆法(metallizin
g technique )’i用いて塗布した金属に
満足すべき密着性を与えることができるために臨界的で
あるう用語1本質上成る( consistinges
s+entially of )  ’はブライマーの
次に塗布する金属への密着性を著るしくそこなうほど多
くのモノマー類を本発明の水性コーティング組成物から
排除することを意味する。例えばイソフタル酸(成分(
A))は酸成分として少なくとも約65モ/L/チ存在
するのが好ましい。また約15モルチを越す別の芳香族
酸例えばテレフタル酸が存在するとブライマーの金属コ
ーティングに対する密着性がそこなわれることが判明し
た。理想としては成分(4)は約70乃至約95モルチ
の目標レベルで存在する、かなυ純粋なイソフタル酸で
あ、る。
最適の成分(B)としては、上述の式で述べたどの酸も
満足すべき結果を与えるが、アジピン酸、アゼライン酸
、マロン酸、コハク酸、グルタル酸及びその混合物が好
ましい酸である。成分(B)が組成物に存在する時は、
酸成分として設定されている目標レベルの範囲は約1乃
至約20モルチである。
成分(C)に関しては、ブライマーに水分散性を賦与す
るためにこの系ではこのモノマーの約5モルチが下限と
なる。
この物質についての好ましい範囲は約6.5乃至約12
モルチでおる。
グリコール成分では、この物質ははy化学量論量で存在
させる。
本発明の一部を形成するスルホン化コポリエステル樹脂
はさらに、10以下の、好ましくは約0乃至約3の酸価
;約50,000以下の数平均分子量及び約30乃至7
00の範囲の、より好ましくは約450乃至650の範
囲のRV(ウソペローデ毛管粘度計を用いて25℃でジ
クロロ酢酸の1チ溶液として測定した相対粘度)を有す
ることを特徴とする。
一方の又は両方の面を上述のスルホン化コポリエステル
コーティングで被覆(コート)したポリエステルフィル
ムは米国特許第4.493.872号に開示されており
、その開示を参考のために特にここに包含する。
本発明の一部を形成するアルカリ金属塩は約10乃至1
8の炭素原子を有する脂肪酸のアルカリ金属塩となり得
る。
不飽和脂肪酸塩特にオレイン酸ナトリウム及びオレイン
酸カリウムが好ましい。本発明で有用な他のアルカリ金
属塩にはバルミトール酸、リシノール酸及びペトロセリ
ン酸のナトリウム及びカリウム塩がある。
一方又は両方の面を上述のアルカリ金属塩でコートした
ポリエステルフィルムは米国特許第4,486,483
号及び第4,554,200号に開示されており、それ
ぞれの開示を特にここに参考として包含するっ 本発明の水性コーティング組成物は、先ずスルホン化コ
ポリエステルの水性分散を形成して、次に所望量のアル
カリ金属塩を添加して好ましくは調製できる。
本発明の一部のスルホン化コポリエステルは乳白の水性
分散を形成する。(典型的にはチップ又はペレットの形
の)スルホン化コポリエステルの所望tを、90〜95
℃に予熱しである脱イオン水に添加し、約30〜45分
攪拌すると分散が都合良く調製できる。コポリエステル
分子は約100乃至200ナノメータの平均粒子サイズ
を有する凝集体(アグリゲート)として典型的には分散
される。乳白の外観はより大きな(約25〜50ミクロ
ンの)ポリエチレンイソフタレートダイマー粒子の存在
による。これらのポリエチレンイソフタレートダイマー
粒子はフィルム基材上にコーティングパターンを形成し
、また長期的な安定性及び貯蔵上の問題を起こす可能性
がある。従ってこれらのダイマー粒子を実質上除去し7
て水性コポリエステル分散を゛清澄化”するのがより好
ましい、 水性コポリエステル分散からポリエチレンイソフタレー
トダイマー粒子を除去する好ましい方法は、濾過助材例
えばケイソウ土を加えてスラリーを形成して、P鍋する
ことより成る、スラリーを濾過助材を止める充分小さな
開口度を有するr紙で一過する。スラリーを一過すると
、「紙上に濾過助材ケーキが形成され、深さのある濾過
媒体が形成される。濾過助材ケーキを好ましくは脱イオ
ン水で洗浄して、濾過助材中に留っているスルホン化コ
ポリエステル金抽出する。真空及び/又は加圧’c濾過
助材ケーギに印加してスルホン化コポリエステル粒子の
抽出を助長しても良い。
清澄化したスルホン化コポリエステル水性分散の最も好
ましい製造方法は次の通りである: 1、脱イオン水を90〜95℃に予熱する;2 定常撹
拌を行ないつつ、所望量の約20 wt %のスルホン
化コポリエステルチップを予熱しである水に加える。
残りのスルホン化コポリエステルを定常攪拌しつつ30
分かけて数回に分けて加え、乳白外観を有する粗水性分
散を形成する。
3、粗水性分散を90〜95℃に2時間保つ。
4、スルホン化コポリエステルの50 wt%の商品名
セライト545としてManville Corpor
ationから購入したケイソウ土を加えて、スラリー
を形成する。
5、30分スラIJ−’に混合して冷却。
6、10及び1ミクロンカートリッジ・アフターフィル
ターを用いる通常のプレート及びフレームでスラリーを
濾過。
7、混合容器に等量の脱イオン水を入れ、r過ブレス/
カートリッジ系を洗浄して、残留するスルホン化コポリ
エステル粒子を抽出する。
このようにして調製した清澄化したスルホン化コポリエ
ステル分散は、ポリエステルフィルム基材に塗布した時
に、ポリエチレンイソフタレートダイマー粒子を含有す
る“粗”(未清澄化)コポリエステル分散に比して大巾
に減少したコーティングパターンを示す。
本発明のコーティング組成物はスルホン化コポリエステ
ル水性分散に所望量の脂肪酸アルカリ金属塩を加えるだ
けで都合良く調製できる。加熱及び撹拌が均質な溶液を
形成するのを助ける。例えば0.25wt%のスルホン
化コポリエステルと0.20wt%のオレイン酸ナトリ
ウムを含有する15009の水性コーティング組成物を
つくるのに、清澄化した5%スルホン化コポリエステル
溶液の752を、14229の温水に加え、次に撹拌し
つつ39の乾燥したオレイン酸ナトリウムを溶液に加え
る。
本発明の水性コーティング組成物はフィルム製造技術で
使用される公知のコーティング(被覆)方法のいずれに
よっても延伸熱可塑性フィルムに施工(塗布)できる。
例えば、コーティングはローラーコーティング、スプレ
ーコーティング、スポットコーティング又は浸漬コーテ
ィングで実施できる。好ましい態様では、熱可塑性フィ
ルムをグラビヤローラーコーティングでコートする。ま
たコーティングに先立ってフィルム面を米国特許第3,
520,959号、3、820.939号及び4,02
8,032号に開示されているように、好ましくは、コ
ロナ放電装置でコロナ放電処理する。このコロナ放電処
理は熱可塑性フィルム面の疎水性を減らして、水性コー
ティングがより容易に表面をぬらし易くし、コーティン
グのフィルム表面への密着性を改善する。
本発明の水性コーティング組成物はフィルム製造のどの
段階でもインラインの熱可塑性フィルムに塗布できる;
例えば英国特許第1.411,564号に開示されてい
るような、無定形シートのキャスティングと第1次延伸
との間;又は米国特許第4,214,035号に開示さ
れているような一軸延伸後で二軸延伸前の中間延伸段階
など、通常、延伸時又は最終条件材は段階でフィルムに
加えられる熱が水及び他の揮発分を充分に蒸発させて、
コーティングを乾燥する。
仕上げた二軸延伸フィルムへの延伸操作後にコーティン
グをオフラインで塗布することもできる。か\る塗布で
は別個の乾燥工程が必要である。
本発明の水性コーティング組成物は約10−7乃至10
−6インチの範囲の最終乾燥コーティング厚、これは約
0.00305乃至0.305り7m”の乾燥コーティ
ング重量範囲に相当する、をつくり出すように熱可塑性
フィルム基材に塗布できる。乾燥コーティングの好まし
い厚さ範囲ti8.o X 10−7乃至2.0X10
−’インチであυ、I X 10−’インチが目標厚で
ある。
水性コーティング組成物はフィルムの一面又は両面に塗
布することも、一方の面に塗布して米国特許第4,21
4,035号の教示のように他方の面に異なるコーティ
ング例えば熱硬化性アクリル又はメタクリルコーティン
グを塗布することもできる。ある場合にはコポリエステ
ルコーティング配合処方に硬化剤を、例えば約1〜20
vrt%のメラミン又は尿素/ホルムアルデヒド縮合生
成物を加えて、プライマーコーティングの性状を更に変
性することが望ましいこともある。他の当業者周知の添
加剤例えば帯電防止剤、湿潤剤、界面活性剤、pH調節
剤、酸化防止剤、染料、顔料等もコーティング配合処方
に存在させ得る。
本発明の水性コーティング組成物で被覆された熱可塑性
フィルムは再生利用できると考えられる。本発明の一部
を形成しているスルホン化コポリエステルはすぐれた熱
安定性を示す。同様に本発明の一部を形成しているアル
カリ金属脂肪酸塩はかなり良好な熱安定性を有している
。従って、製造中に生じたスクラップのコートフィルム
は新らしいポリマー、例えばポリエステルポリマーと混
合して、再溶融して、フィルム形成用押出機に再送人し
て延伸フィルムにすることができる。約70 wt %
以下のコートしたスクラップ再生物を含有するように製
造したか\るフィルムは良好な品質、色及び外観を有し
、コーティング不純物が存在することによる性状の劣化
が認められるにしても極く僅かである。従って本発明の
被覆フィルムは多くの他の被覆フィルム、例えば米国特
許第2,627,088号及び4698゜240号に開
示された塩化ビニリデン含有ポリマーで被覆されたフィ
ルム、これは上記のように再生利用すると劣化及び変色
し易い、よりも張かにすぐれておシ、フィルム製造者に
明らかな企業的利益を与えよう。
本発明の水性コーティング組成物でコートされている熱
可塑性フィルム、例えばポリエステルフィルムは金属被
覆したポリエステルフィルムの製造用ベースとしてすぐ
れた用途を有する。周知の先行技術例えば真空蒸着法で
フィルムの表面に金属蒸気の流れ又は原子を向けてコー
トしたポリエステルフィルムの表面に金属被覆を形成し
て、か\るフィルムが製造される。これは金属を高真空
、好ましくは約10−3乃至約10−’ torr範囲
の高真空で、約その融点例えば金属の蒸気圧が約10”
 torrを越す温度に加熱するか、又は合端に衝撃イ
オンの流れtqてて金属を物質移動“スパッター”で除
去するかして実施される。か\る条件に達すると、金属
が蒸発又はスパッタリングされて、金属蒸気又は原子を
四方六方に放出する。これらの蒸気又は原子がフィルム
表面に衝突して、凝縮しフィルム上に薄い金属コーティ
ングを形成する。この方法に使用できる金属には亜鉛、
ニッケル、銀、銅、金、インジウム、錫、ステンレス鋼
、クロム、チタン及び量も好ましくはアルミニウムがあ
シ、か\る金属の酸化物も包含される。施された金属コ
ーティングの厚みは金属被覆フィルムの最終用途によっ
て変る好みの問題である。包装用用途でのアルミニウム
の厚みは約300乃至600オングストロームの範囲で
あり、太陽(ソーラ)用途での厚みは一般に100オン
グストローム以下である。
〈実施例〉 以下の実施例は本発明の一例の実施と3の特徴を例示す
る。これらは特許請求の範囲を限定するものではないっ
実施例1 水性コーティング組成物の評価 (1)水性の清澄化したスルホン化コポリエステル溶液
のマスターバッチ溶液、及び(2)0.75wt%の濃
度を有するオレイン酸ナトリウム水溶液から一連の水性
コーティング組成物を調製し六。
スルホン化コポリエステルは約90モルチのイソフタル
酸、10モルチの5−スルホインフタル酸のナトリウム
塩、及び100モルチのエチレングリコールから成り、
米国特許第4,493,872号記載の一般的方法で調
製した。5チのマスターバッチ溶液を調製し、上述の清
澄化方法で清澄化した。次のように9種の水性コーティ
ング溶液を次に調製した。
A5.O B4.9 C4,75 D          3.75 E          2.5 F          1.25 G          O,5 HO,I I          0 %        0 チ        0.015  % %        O,0,375% %        0.1875% チ        0.375   %チ      
  0.3625% %        0.65   % %        0.735   %0.75   
% ポリエチレンテレフタレート・ポリマーを溶融してスロ
ットダイから約20℃に保ったキャスティングドラム上
に押出した。融成体が凝固してキャスト・ポリエステル
シートを形成した。キャストポリエステルシートラ約8
0℃の温度に保って約3.5:1の延伸比で縦方向に延
伸した。上述の水性コーティング溶液の−でコートする
前にフィルムの両面′(il−28ワツ) min、/
f t”の電力レベルで電気的コロナ放電処理を一軸延
伸ポリエステルフィルムに行なったつコートしたフィル
ムを次に横方向に3.9:1の延伸比で延伸し、次に2
30℃の最高温度でセットして48ゲージの称呼厚を有
する二軸延伸フィルムをつくった。
かくして得た一連のコートした二軸延伸ポリエステルフ
ィルムを金属密着性、ブロッキング(粘着)及びインク
密着性について評価した。
金属密着性 対象フィルムの試料を12インチ実験室真空コーターに
置いて金属密着性評価用試料をつくった。真空室を1O
−4torr以下の圧力に真空排気し、タングステlフ
ィラメントからコートしたフィルム試料表面に約500
オングストロームのアルミニウムを蒸発させたつ 真空室から取出して30分以内に、同一の摩擦回数と約
同−の圧力を各評価試料に用いて綿棒を用いて金属面を
軽く摩擦して金属の”ずり落ち(rub−off ) 
 ’を試験した。
試料は更に220下乃び40 psiで2秒間金属被覆
したPETKエチレン酢ビフイルムをヒートシールし、
次に2枚のフィルムを離層して、離層の結果としてPE
Tフィルムからはがれた金属の量を評価した。
ブロッキング評価 コートしたフィルムの粘着(block )傾向を2つ
の方法: Flexible Packaging A
s5ociation Te5tProcedure 
 TP−4及び水滴試験で評価した”水滴(water
  5pot )  ’  ブロッキング試験は次のよ
うに実施する:水運からの生水の小滴を試験フィルムの
水平面上におき、第1のフィルムの上に第2のフィルム
片を置いてカバーする。試料に子方を加えずにフィルム
を1晩放置して上部のフィルムを下方のフィルム試料か
らはがすのに必要な力を定量的に測定する。
インク密着性 上述の方法でつくったコートしたポリエステルフィルム
の新試料を2種の異なったインキ系を用いてインク密着
性について評価した。インク密着性試験はPamarr
o 印ハンドブルーファー(hand  p roof
er ) f用いるドローダウン法でフィルム試料の切
断片にインクを塗布し、次に少なくとも1分間140?
でインクを強制通気炉乾燥して行なった。接着テープ(
5cotch印4610)の−片を乾燥したインク面に
接着し、指でこすって密に接着させ、次に急にフィルム
から引はがした。テープの下になった領域中に残るイン
クの量を面積チで示す、即ちインクが剥がれなければ1
00チ密着であり、すべてのインクが剥がれればO%密
着に等しく、その中間の値はフィルムにインクが固着し
て残っている割合を用いて定性的に示す。
表1 金属密着性 良好     良好 優秀     優秀 優秀     良好 優秀     優秀 優秀     優秀 優秀     優秀 優秀     良好 優秀     優秀 優秀     良好 優秀     良好 (炉開) “優秀”とけフィルム試料面からはがれた金属が肉眼観
察では検知されないことを言う。
1良好”とはフィルム試料面からはがれたものとして少
量の金属が肉眼で認められることを言う。
1貧弱”とはかなりの量の金属がフィルム試料面からは
がれていることが肉眼で認められることを指す。
表2 ブロッキング評価 表3 インク密着性 未コート対照/未コート対照 50% 99チ 100% 99チ 99% 99% 100チ 95チ 90チ ア5% 50% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100チ 99% (説明) 0・・・粘着は認められない 1・・・少しべたつく 2・・・べたつく 3・・・僅かに粘着 4・・・かなり粘着 5・・・完全に粘着 実施例2 水性コーティング組成物の評価 新らしい一連の水性コーティング組成物’jrFJM製
してポリエステルフィルムにインラインコートした。清
澄化スルホン化コポリエステルとオレイン酸ナトリウム
重量%濃度ハ次の通りである。
スルホン化コポリエステル 3.75 2.5 2.0 1.5 1.25 オレイン酸ナトリウム 0.1875 0.30 0.375 0.45 0.525 0.5625 0.75 以下の組成を有する第2の水性組成物をつくった。
重量% 0.075 0.15 0.22 0.30 0.37 0.45 0.52 0.60 0.66 ブライマーコートしたポリエステルフィルムを上述のよ
うに金属密着性、 フロラキング及びインク密着性について評価した。試験
結果を表4−6に示す。
0.1875 0.30 0.375 0.525 0.5625 0.75 0.075 0.15 0.22 0.30 0.37 0.45 0.52 0.60 0.66 良好 優秀 良好 優秀 優秀 良好 優秀 良好 貧弱 良好 優秀 良好 貧弱 優秀 優秀 良好 良好 良好 (説明) “優秀”とはフィルム試料面からはがれた金属が肉眼観
察では検知されないことを言う。
”良好”とはフィルム試料面からはがれたものとして少
量の金属が肉眼で認められることを言う。
“貧弱”とはかなりの量の金属がフィルム試料面からは
がれていることが肉眼で認められることを指すっ*・・
・・・・水性コーティング組成物の全重量に対する重量
%で示す。
表5ブロッキング評価 B     1.33 CO,66 D     O,66 E     O,66 F     0.33 G。
1(O O J     1.66 K     1.33 L     O,33 Ml、O N     O,33 O O (説明) 0・・・粘着は認められない 1・・・少しべたつく 2・・・べたつく 2.33 O0 2,00 1,66 0,66 λ33 2.00 0.66 0.66 0.33 0.33 3・・・僅かに粘着 4・・・かなり粘着 5・・・完全に粘着 1.33 1.33 1.00 1.33 1.00 0.33 2.00 λ00 1.33 1.00 0.33 0.66 表6 インク密着性 50% 100% 99チ 98チ 100% 100% 95% 99チ 99チ 100% 99% 100チ 100% 100チ 100% 100% 100% 100% 50% 100チ 100チ 97% 100% 100% 100チ 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100チ 100チ 100% 100チ 99% 実施例3 それぞれ5wt%のスルホン化コポリエステルを有する
別の一連の水性コーティング組成物を調製し、ポリエス
テルフィルムにインラインでコートした。下記のように
オレイン酸ナトリウム濃度を試料別に変えた。
未コートポリエステルフィルム対照 スルホン化コポリエステルマスターバッチ溶液の5チ溶
液 スルホン化コポリエステルの5%溶液 +0.1%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5チ溶液 +0.2%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5%溶液 +0.3%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5%溶i 十0.4%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5%溶液 +0.5%オレイン酸ナトリウム H ■ スルホン化コポリエステルの5%溶液 +0.6%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5%溶液 +0.7%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5チ溶液 +0.8%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5%溶液 +0.9%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5%溶i +1.O%オレイン酸ナトリウム 0.75%オレイン酸ナトリウム プライマーをコートしたポリエステルフィルム全金属密
着性、ブロッキング、及びインク密着性について評価し
た。
結果は表7−9に示されている。
工 表7 金属密着性 対照 スルホン化コポリエステルの5% スルホン化コポリエステルの5% +0.1%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5% +0.2%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5% +0.3%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5% 十0.4%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5% +0.5%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5% +0.6%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5% +0.7%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5% +0.8%オレイン酸ナトリウム 優秀 貧弱 貧弱 優秀 優秀 優秀 貧弱 優秀 優秀 スルホン化コポリエステルの5% +0.9%オレイン酸ナトリウム スルホン化コポリエステルの5チ +1.0%オレイン酸ナトリウム 優秀 優秀 0.75%オレイン酸ナトリウム    優秀衣8 ブロッキング評価 (説明) ゛優秀”とはフィルム試料面からはがれた金属が肉眼観
察では検知されないことを言う。
”良好”とはフィルム試料面からはがれたものとして少
量の金属が肉眼で認められることを言う。
1貧弱“とはかなりの量の金属がフィルム試料面からは
がれていることが肉眼で認められることを指すっ(説明
) 0・・・粘着は認められない 1・・・少しべたつく 2・・・べたつく 3・・・僅かに粘着 4・・・かなり粘着 5・・・完全に粘着 実施例4 両面コーティング評価 一連の水性コーティング組成物を調製し一軸延伸ポリエ
ステルフイルムにインラインコートし、フィルムを横方
向に延伸し、ヒートセットし、ロールに巻取った。一軸
延伸したフィルムの両面はコーティングの直前に電気的
コロナ放電処理をした。以下のようなコーティングを有
する合計9種の二軸延伸フィルム試料を調製した。
四  “A”面    “B#面 A 5%スルホン化コポリエステル 5%スルホン化コ
ポリエステルコートしたフィルムをコーティングパター
ン巻取り性能及び摩擦係数について評価した。
な   し な   し な   し な   し あり一条こん あり一条こん あり一条こん な   し あり一条こん 表10 巻取シ性能 表11 摩擦係数 a弱 優秀 優秀 優秀 良好 優秀 優秀 優秀 優秀 (説明) “優秀“・・・巻取りに問題なし、巻もどしたロールに
巻取り欠陥なし。
“良好”・・・巻取りに少し問題あり、巻もどしたロー
ルに僅かのしわあり。
“貧弱”・・・巻取りにかなり問題あり、巻もどしたロ
ールに無数のしわあり。
0.756 0.535 0.49 0.515 0.57 0.51 0.65 0.51 0.48 0.495 0.53 0.485 各々の値は10回の測定の平均値である。
実施例5 3種の水性コーティング組成物と3種のコーティング方
法を用いて両面コートしk=軸延伸ポリエステルフィル
ムの12のマスターロールを製造した。このようにして
製造したマスターロールをポリエチレンバッグで包み、
木製包装箱に入れ、ポリエチレンフィルムで外から包ん
だ。包装したマスターロールを次に約2周間、周囲の条
件で倉庫に放置してから600 fpmでスリットと巻
戻し全した。これらのスリットロールのスリツテング及
び巻戻し性能を表12に示す。フィルム試料は金属密着
性及びインク密着性についても評価した。試験結果を表
13に要約しである。
5%スルホン化コポリエステル

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、i)コーティング組成物の全重量を基準として1乃
    至10重量%の、以下のモノマー又はそれらのポリエス
    テル形成性均等物のポリエステル縮合生成物より本質上
    成るスルホン化コポリエステル: (A)約65乃至95モル%のイソフタル酸: (B)約0乃至30モル%の式HOOC(CH_2)_
    nCOOH、但しnは約1乃至11の範囲である、の脂
    肪族ジカルボン酸の少なくとも1種: (C)約5乃至約15モル%の芳香族ジカルボン酸の芳
    香核に結合したアルカリ金属スルホネート基を有してい
    るスルホモノマーの少なくとも1種;及び (D)酸成分に対し化学量論量の約100モル%の2乃
    至11個の炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシク
    ロ脂肪族アルキレングリコールの少なくとも1種;及び
    ii)コーティング組成物の全重量を基準として0.0
    5乃至3重量%の10乃至18個の炭素原子を有する脂
    肪酸の水溶性アルカリ金属塩の少なくとも1種、 より成ることを特徴とする熱可塑性フィルム用水性コー
    ティング組成物。 2、該スルホモノマーが6.5乃至約12モル%のレベ
    ルで存在しており且つ、ナトリウムスルホテレフタル酸
    ;ナトリウム5−スルホイソフタル酸;ナトリウムスル
    ホフタル酸;5−(p−ナトリウムスルホフェノキシ)
    イソフタル酸;5−(ナトリウムスルホプロポキシ)イ
    ソフタル酸;及びそれらのポリエステル形成性均等物か
    ら成る群から選ばれたものである請求項1に記載の水性
    コーティング組成物。 3、該スルホン化コポリエステルが、約90モル%のイ
    ソフタル酸、約10モル%の5−ナトリウムスルホイソ
    フタル酸塩又はそのポリエステル形成性均等物、及び約
    100モル%のエチレングリコールのコポリエステル縮
    合生成物から本質上成る請求項2に記載の水性コーティ
    ング組成物。 4、該脂肪族ジカルボン酸が少なくとも約1%の最少レ
    ベルで存在している請求項1に記載の水性コーティング
    組成物。 5、該脂肪族ジカルボン酸がセバシン酸である請求項4
    に記載の水性コーティング組成物。 6、該アルカリ金属塩がオレイン酸のアルカリ金属塩よ
    り成る請求項1に記載の水性コーティング組成物。 7、該アルカリ金属塩がオレイン酸ナトリウムより成る
    請求項6に記載の水性コーティング組成物。 8、該スルホン化コポリエステルがポリエチレンイソフ
    タレートダイマー粒子を実質上除去して清澄化されてい
    る請求項1に記載の水性コーティング組成物。 9、少なくとも1つの面に金属密着促進性コーティング
    を有している延伸熱可塑性フィルムであつて、該コーテ
    ィングが i)コーティング組成物の全重量を基準として1乃至1
    0重量%の、以下のモノマー又はそれらのポリエステル
    形成性均等物のポリエステル縮合生成物より本質上成る
    スルホン化コポリエステル: (A)約65乃至95モル%のイソフタル酸: (B)約0乃至30モル%の式HOOC(CH_2)_
    nCOOH、但しnは約1乃至11の範囲である、の脂
    肪族ジカルボン酸の少なくとも1種: (C)約5乃至約15モル%の芳香族ジカルボン酸の芳
    香核に結合したアルカリ金属スルホネート基を有してい
    るスルホモノマーの少なくとも1種;及び (D)酸成分に対し化学量論量の約100モル%の2乃
    至11個の炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシク
    ロ脂肪族アルキレングリコールの少なくとも1種;及び
    ii)コーティング組成物の全重量を基準として0.0
    5乃至3重量%の10乃至18個の炭素原子を有する脂
    肪酸の水溶性アルカリ金属塩の少なくとも1種、 より成ることを特徴とする水性コーティング組成物とし
    て塗布されたものであることを特徴とする該延伸熱可塑
    性フィルム。 10、該熱可塑性フィルムがポリエステルフィルム、ポ
    リアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリオ
    レフィンフィルム及びポリ塩化ビニルフィルムより成る
    群から選ばれたものである請求項9に記載のフィルム。 11、熱可塑性フィルムがポリエチレンテレフタレート
    である請求項10に記載のフィルム。 12、該金属密着促進性コーティングが10^−^7乃
    至10^−^5インチの範囲の乾燥厚を有している請求
    項9に記載のフィルム。 13、フィルムの両面が該水性コーティング組成物でコ
    ートされている請求項9に記載のフィルム。 14、i)実質上無定形の熱可塑性樹脂をシート状の形
    態に押出し且つ該樹脂を次に冷却してキャストした熱可
    塑性シートにし、 ii)次に該熱可塑性シートを縦方向に延伸して、一軸
    延伸熱可塑性フィルムを形成し、iii)該一軸延伸熱
    可塑性フィルムを、 a)コーティング組成物の全重量を基準として、1乃至
    10重量%の、以下のモノマー又はそれらのポリエステ
    ル形成性均等物のポリエステル縮合生成物より本質上成
    るスルホン化コポリエステル: (A)約65乃至95モル%のイソフタル酸: (B)約0乃至30モル%の式HOOC(CH_2)_
    nCOOH、但しnは約1乃至11の範囲である、の脂
    肪族ジカルボン酸の少なくとも1種: (C)約5乃至約15モル%の芳香族ジカルボン酸の芳
    香核に結合したアルカリ金属スルホネート基を有してい
    るスルホモノマーの少なくとも1種:及び (D)酸成分に対して化学量論量の約100モル%の2
    乃至11個の炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシ
    クロ脂肪族アルキレングリコールの少なくとも1種;及
    びb)コーティング組成物の全重量を基準として0.0
    5乃至3重量%の、10乃至18個の炭素原子を有する
    脂肪酸の水溶性アルカリ金属塩の少なくとも1種、より
    成ることを特徴とする水性コーティング組成物でコート
    し;iv)次に該一軸延伸熱可塑性フィルムを横方向に
    延伸して二軸延伸熱可塑性フィルムを形成し、 v)該二軸延伸熱可塑性フィルムをヒートセットするこ
    とを特徴とする、少なくとも1面に金属密着促進性コー
    ティング を有する改良された熱可塑性延伸フィルムの製造方法。 15、該水性コーティング組成物でコートする前に該一
    軸延伸熱可塑性フィルムを表面処理する請求項14に記
    載の方法。 16、該表面処理が該フィルムの表面に電気的コロナ放
    電を行なうことより成る請求項15に記載の方法。 17、延伸熱可塑性フィルムのベースと、該熱可塑性フ
    ィルムの1つの面又は両面に約10^−^7乃至10^
    −^5インチの乾燥重量厚で塗布したプライマーコーテ
    ィングとを有し、該コーティングが本質上 (1)以下のモノマー又はそれらのポリエステル形成性
    均等物のポリエステル縮合生成物: (A)約65乃至95モル%のイソフタル酸; (B)約0乃至30モル%の式HOOC(CH_2)_
    nCOOH、但しnは約1乃至11である、の脂肪族ジ
    カルボン酸の少なくとも1種: (C)約5乃至約15モル%の、芳香族ジカルボン酸の
    芳香核に結合したアルカリ金属スルホネート基を有して
    いるスルホモノマーの少なくとも1種;及び (D)酸成分に対して化学量論量の約100モル%の2
    乃至11個の炭素原子を有する共重合性の脂肪族又はシ
    クロ脂肪族アルキレングリコールの少なくとも1種;と
    (2)10乃至18個の炭素原子を有する脂肪酸の水溶
    性アルカリ金属塩の少なくとも1種から成ると共に、該
    フィルム上に約25乃至2000オングストロームの範
    囲のコーティング厚の金属コーティングを有しているこ
    とを特徴とする金属被覆熱可塑性フィルム。 18、使用した金属が亜鉛、ニッケル、銀、銅、金、イ
    ンジウム、錫、ステンレス鋼、クロム、チタン及びアル
    ミニウムより成る群から選ばれたものである金属被覆熱
    可塑性フィルム。 19、使用した金属がアルミニウムである請求項18に
    記載の金属被覆熱可塑性フィルム。 20、金属層を真空蒸着法で塗布する請求項17に記載
    の金属被覆熱可塑性フィルム。
JP63328106A 1987-12-28 1988-12-27 金属密着促進性コーティング被覆したすぐれた巻取り性能を有するポリエステルフィルム Granted JPH021744A (ja)

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US138228 1980-04-07
US07/138,228 US4845189A (en) 1987-12-28 1987-12-28 Polyester film coated with metal adhesion promoting coating and having superior winding performance

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