TW201414605A - 積層膜及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是藉由利用線內塗佈法形成具有使用了聚烯烴系樹脂的被膜層的積層膜,以提供具有優異的接著性與耐水性、且可重複利用的積層膜。本發明是有關於一種積層膜,其包含聚酯膜、及積層於上述聚酯膜的至少一個面上的被膜層,且上述被膜層含有酸改質聚烯烴樹脂與沸點為200℃以下的鹼性化合物,上述聚酯膜含有源自上述被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。

Description

積層膜及其製造方法
本發明是有關於一種積層膜。具體而言,本發明是有關於具有包含酸改質聚烯烴樹脂與鹼性化合物的被膜層的積層膜。並且,本發明是有關於一種積層膜的製造方法。
聚酯膜用於太陽電池模組用背片、光學膜、描圖膜(tracing film)、包裝膜、磁帶、絕緣帶等多個方面。在用於這些用途時,通常聚酯膜大多與具有功能性的其他膜貼合而用作積層膜。但是,由於聚酯膜自身無接著性,因此在聚酯膜上積層易接著層等被膜層,經由該被膜層而貼合其他膜。
通常,被膜層藉由離線塗佈法(off-line coating)或線內塗佈法(in-line coating)而形成。特別是線內塗佈法具有可提高聚酯膜與被膜層之間的密接性的優點。例如,專利文獻1及專利文獻2中揭示,藉由線內塗佈法形成含有與聚酯樹脂相容性高的聚酯樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯樹脂等的被膜層的方法。通常,在使用線內塗佈法時,將膜的製品以外的部分回收,而作為膜原料進行再利用。專利文獻1及專利文獻2中,藉由使用與 聚酯樹脂相容性高的樹脂,而將膜進行重複利用。
聚烯烴樹脂與聚酯樹脂不相容,但具有優異的耐水性與密接性,因此可用作被膜層的材料。例如,專利文獻3中揭示含有聚烯烴系樹脂的水性分散液,此處,被膜層藉由離線塗佈法而形成。另外,為了使非水溶性聚烯烴樹脂分散於水性分散液而成為水性分散體,而在塗佈液中添加作為鹼性化合物的金屬鹽。
然而,專利文獻1及專利文獻2所記載的積層膜,由於被膜層使用與聚酯樹脂相容性高的樹脂,因此被膜層的耐水性不充分,在高濕度條件下使用積層膜時,存在接著性降低的問題。
另外,專利文獻3中,雖然使用耐水性高的聚烯烴系樹脂,但被膜層含有金屬鹽。該金屬鹽亦殘留於重複利用後的膜原料中,而促進聚酯樹脂的水解,因此在重複利用膜時,存在使重複利用效率顯著降低的問題。而且,專利文獻3所記載的積層膜中,被膜層與基材的接著性亦不充分,而期望進一步的改善。
因此,本申請案發明者等人為了解決此種現有技術的課題,而以即便是在聚酯膜上形成含有聚烯烴樹脂的被膜層的情況下,亦可獲得重複利用效率佳、且抑制了製造成本的積層膜為目的,進行研究。而且,以獲得兼具耐水性與接著性的積層膜為目的,進行研究。
為了解決上述課題而進行銳意研究,結果,本申請案發明者等人發現,藉由在被膜層中含有酸改質聚烯烴、與沸點為 200℃以下的揮發性鹼性化合物,而可獲得重複利用效率佳、且抑制了製造成本的積層膜。
而且,本申請案發明者等人發現,可藉由線內塗佈法形成含有聚烯烴樹脂的被膜層。藉此,成功地獲得可提高積層膜的被膜層與聚酯膜間的接著性,並具有耐水性的積層膜,從而完成了本發明。
具體而言,本發明具有以下構成。
[1]一種積層膜,其包含聚酯膜、及積層於上述聚酯膜的至少一個面上的被膜層,且上述被膜層含有酸改質聚烯烴樹脂與沸點為200℃以下的鹼性化合物,上述聚酯膜含有源自上述被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。
[2]如上述[1]所述之積層膜,其中相對於上述聚酯膜的質量,上述源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的含有率為10ppm~1000ppm。
[3]如上述[1]或[2]所述之積層膜,其中上述被膜層的厚度為0.01μm~1μm。
[4]如上述[1]至[3]中任一項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂在190℃、2160g時的熔體流動速率為0.01g/10分鐘~500g/10分鐘。
[5]如上述[1]至[4]中任一項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂含有0.1質量%~10質量%的不飽和羧酸或其酐。
[6]如上述[5]所述之積層膜,其中上述不飽和羧酸或其酐為丙 烯酸、甲基丙烯酸或其酐。
[7]如上述[1]至[6]中任一項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂含有0.1質量%~25質量%的不飽和羧酸酯。
[8]如上述[7]所述之積層膜,其中上述不飽和羧酸酯為不飽和羧酸的甲酯、乙酯或丁酯。
[9]如上述[1]至[8]中任一項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂為乙烯-不飽和羧酸酯-不飽和羧酸或其酐的三元共聚物。
[10]如上述[1]至[9]中任一項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂為乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸或其酐、或乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸或其酐的三元共聚物。
[11]如上述[1]至[10]中任一項所述之積層膜,其中上述鹼性化合物為氨(ammonia)或有機胺化合物。
[12]如上述[1]至[11]中任一項所述之積層膜,其中相對於上述酸改質聚烯烴樹脂中的羧基的莫耳數,上述鹼性化合物的含量為0.5倍當量莫耳~3.0倍當量莫耳。
[13]如上述[1]至[12]中任一項所述之積層膜,其中上述聚酯膜包含Ti化合物。
[14]一種積層膜的製造方法,其特徵在於包括:製膜步驟,將包含沸點為200℃以下的鹼性化合物與酸改質聚烯烴樹脂的塗佈液塗佈於聚酯膜的至少一個面上,並進行延伸而形成被膜層;上述聚酯膜含有源自上述被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。
[15]如上述[14]所述之積層膜的製造方法,其中在上述製膜步驟前進一步包括乾燥步驟;上述乾燥步驟是將包含聚酯樹脂與酸改質聚烯烴樹脂的樹脂混合物進行加熱的步驟。
[16]如上述[15]所述之積層膜的製造方法,其中上述樹脂混合物包含再生用膜(film for reproduction)。
[17]如上述[15]所述之積層膜的製造方法,其中上述樹脂混合物為再生用膜與聚酯樹脂的混合物,且相對於上述聚酯樹脂,上述再生用膜含有20質量%~80質量%。
[18]如上述[15]至[17]中任一項所述之積層膜的製造方法,其中上述乾燥步驟包括使上述樹脂混合物在100℃~200℃下乾燥的步驟。
[19]一種積層膜,其藉由如上述[14]至[18]中任一項所述之製造方法而製造。
根據本發明,可獲得能重複利用、且抑制了製造成本的積層膜。並且,根據本發明,可藉由線內塗佈法而在聚酯膜上形成含有聚烯烴樹脂的被膜層。藉此,可獲得兼具耐水性與接著性的積層膜。
1‧‧‧聚酯膜
2‧‧‧被膜層
3‧‧‧積層膜
圖1是表示本發明的積層膜的一例的剖面圖。
圖2是表示本發明的積層膜的物性的圖。
以下,對本發明進行詳細地說明。以下所記載的構成要件的說明基於代表性的實施形態或具體例而成,但本發明並不限定於此種實施形態。另外,本說明書中,使用「~」而表示的數值範圍是指包含將「~」前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
(積層膜)
如圖1所示,本發明是關於包含聚酯膜1、及積層於聚酯膜1的至少一個面上的被膜層2的積層膜3。本發明的積層膜3可藉由利用線內塗佈法在聚酯膜1上形成被膜層2而得。
所謂線內塗佈法,是在樹脂的擠出步驟、延伸步驟、塗佈步驟、延伸步驟等的一系列的製膜步驟中,不進行膜的捲取而連續進行製膜的製法。線內塗佈法與在製膜步驟中於中途將膜捲取後另外進行塗佈的離線塗佈法相區別。
在線內塗佈法中,在塗佈步驟後,設置延伸步驟。在設置多個步驟的延伸步驟時,延伸步驟可在塗佈步驟前設置延伸步驟。但在線內塗佈法中,在塗佈步驟後必須設置1次延伸步驟。例如可在塗佈步驟後設置縱延伸步驟,然後設置橫延伸步驟,亦可在縱延伸步驟後設置塗佈步驟,然後設置橫延伸步驟。另外,還可在縱延伸步驟前設置橫延伸步驟,各延伸步驟亦可分別設置多個步驟。
被膜層藉由將塗佈液塗佈於聚酯膜上進行延伸而形成。此處,塗佈液包含200℃以下的鹼性化合物與酸改質聚烯烴樹脂。如此而形成的被膜層包含沸點為200℃以下的鹼性化合物與酸改質聚烯烴樹脂。
聚酯膜可含有源自被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。通常,聚酯膜含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物,表示積層膜可重複利用、再利用。即,本發明中,聚酯膜包含將積層膜的一部分回收、並重複利用的膜原料。
另外,含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的聚酯膜未必由重複利用的原料形成,亦可在聚酯膜中另外添加源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物而形成。
本發明中,為了可提高積層膜的重複利用效率,而可藉由線內塗佈法製造被膜層。藉此,可獲得接著性與耐水性優異的積層膜。另外,本發明中,由於可提高積層膜的重複利用效率,因此可大幅地抑制積層膜的製造所花費的製造成本。
在積層膜的被膜層的表面,可進一步形成剝離層。由於被膜層具有黏著性,因此有若被膜層露出則會與意想不到的物品黏著、或被膜層自身劣化的擔憂。因此,為了對被膜層進行物理性及化學性保護,而預先在被膜層的表面設置剝離層,在使用時將剝離層剝離使被膜層露出,而可使其他構件積層。
作為剝離層,例如可列舉:在各種塑膠膜上塗佈矽酮等剝離劑而形成剝離劑層者、聚丙烯膜單體等,可利用作為通常的 黏著片用剝離片而使用者。
而且,在積層膜的被膜層的表面可設置其他功能層。例如可積層硬塗層、抗反射層、防污層、耐電層、阻隔層等功能層。藉此,本發明的積層膜可用於各種用途。
(被膜層)
被膜層是指形成於聚酯膜的表面的層結構者。被膜層發揮出作為將聚酯膜與其他功能層接著的易接著層的功能。
被膜層的厚度較佳為0.01μm~1μm。被膜層的厚度較佳為0.01μm以上,更佳為0.03μm以上,尤佳為0.05μm以上。另外,被膜層的厚度較佳為1μm以下,更佳為0.8μm以下,尤佳為0.7μm以下。被膜層可設為2層以上的結構,在設為2層以上的結構時,較佳為其合計厚度為上述範圍內。藉由將被膜層的厚度設為上述範圍內,而可獲得接著性優異、且不損害積層膜的功能性的被膜層。
<酸改質聚烯烴>
被膜層包含酸改質聚烯烴樹脂。酸改質聚烯烴是在烯烴成分的均聚物或共聚物上結合羧酸或羧酸酐而成的改質物。
在酸改質聚烯烴樹脂中,作為其主成分的烯烴成分並無特別限定,較佳為乙烯、丙烯、異丁烯、2-丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯等碳數2~6的烯烴,亦可使用這些的混合物。其中,為了使接著性良好,更佳為使用乙烯、丙烯、異丁烯、1-丁烯等碳數2~4的烯烴,尤佳為使用乙烯、丙烯,最佳為使用乙烯。另外,乙 烯中,特佳為使用具有分支結構的低密度乙烯。
本發明中酸改質聚烯烴樹脂是藉由不飽和羧酸或其酐進行酸改質的樹脂。作為不飽和羧酸成分,除了丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、衣康酸、衣康酸酐、反丁烯二酸、丁烯酸等外,可列舉:不飽和二羧酸的半酯、半醯胺等。其中,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐,特佳為丙烯酸、順丁烯二酸酐。
不飽和羧酸成分只要在酸改質聚烯烴樹脂中進行共聚合即可,其形態並無限定,作為共聚合的狀態,例如可列舉:無規共聚合、嵌段共聚合、接枝共聚合(接枝改質)等。
酸改質聚烯烴樹脂中的不飽和羧酸或其酐的含量為0.1質量%~10質量%,較佳為0.5質量%~8質量%,更佳為1質量%~5質量%,尤佳為2質量%~4質量%。在含量小於0.1質量時,難以成為水性分散體,在含量超過10質量%時,有耐候性降低的傾向。
另外,酸改質聚烯烴樹脂有分子量高則力學特性、或耐候性優異的傾向。因此,成為分子量的基準的190℃、2160g負荷下的熔體流動速率(Melt Flow Rate,MFR)值(依據JIS K7210:1999),較佳為500g/10分鐘以下,更佳為300g/10分鐘以下,尤佳為100g/10分鐘以下。另外,熔體流動速率值較佳為0.001/10分鐘以上,更佳為0.05g/10分鐘,尤佳為0.1/10分鐘。在熔體流動速率超過300g/10分鐘時,有耐候性或耐酸雨性降低的傾向, 在熔體流動速率小於0.001g/10分鐘時,在將樹脂高分子量化時的製造方面受到制約。
酸改質聚烯烴樹脂有熔點高則耐候性優異的傾向。因此,熔點較佳為70℃以上,更佳為75℃~200℃,尤佳為80℃~170℃。在熔點小於70℃時,有高溫下的密接力降低的傾向,在熔點超過200℃時,有難以進行水性分散化的傾向。
本發明中酸改質聚烯烴樹脂為了獲得與填充劑的充分的接著性,較佳為含有不飽和羧酸酯或(甲基)丙烯酸酯成分。
作為不飽和羧酸酯成分,作為不飽和羧酸酯成分,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、衣康酸、衣康酸酐、反丁烯二酸、丁烯酸等的酯成分。其中較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸酯成分。
另外,作為(甲基)丙烯酸酯成分,可列舉:(甲基)丙烯酸與碳數1~30的醇的酯化物,其中就獲得的容易性的方面而言,較佳為(甲基)丙烯酸與碳數1~20的醇的酯化物。
作為(甲基)丙烯酸酯成分的具體例,可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。亦可使用這些的混合物。其中,就獲得的容易性與接著性的方面而言,更佳為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯, 尤佳為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯,特佳為丙烯酸乙酯。另外,所謂「(甲基)丙烯酸~」,是指「丙烯酸~或甲基丙烯酸~」。
酸改質聚烯烴樹脂中的不飽和羧酸酯或(甲基)丙烯酸酯成分的含量,較佳為0.1質量%~25質量%,更佳為1質量%~20質量%,尤佳為2質量%~18質量%,特佳為3質量%~15質量%。在不飽和羧酸酯或(甲基)丙烯酸酯成分的含量小於0.1質量%時,有接著性降低的傾向,在含量超過25質量%時,有耐候性或耐酸性降低的傾向。
不飽和羧酸酯或(甲基)丙烯酸酯成分只要在酸改質聚烯烴樹脂中進行共聚合即可,其形態並無限定,作為共聚合的狀態,例如可列舉:無規共聚合、嵌段共聚合、接枝共聚合(接枝改質)等。其中,酸改質聚烯烴樹脂較佳為乙烯-不飽和羧酸酯-不飽和羧酸或其酐的三元共聚物,酸改質聚烯烴樹脂特佳為乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸或其酐、或乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸或其酐的三元共聚物。
作為酸改質聚烯烴樹脂的具體例,可列舉:乙烯-(甲基)丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丙烯-(甲基)丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丁烯-(甲基)丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物、丙烯-丁烯-(甲基)丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丙烯-丁烯-(甲基)丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丙烯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丁烯-順丁烯二酸酐共聚物、丙烯-丁 烯-順丁烯二酸酐共聚物、乙烯-丙烯-丁烯-順丁烯二酸酐共聚物等,其中最佳為乙烯-(甲基)丙烯酸酯-順丁烯二酸酐共聚物。共聚物的形態可為無規共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等的任一種,但就獲得容易的方面而言,較佳為無規共聚物、接枝共聚物。
本發明中,酸改質聚烯烴樹脂為了使耐候性或耐酸性良好,而且使接著層容易變薄,較佳為成為水性分散體。另外,水性分散體由於容易與交聯劑等混合而較佳。
另外,就各種性能面或容易使塗佈時的厚度變得均勻等的理由而言,水性分散體中的酸改質聚烯烴樹脂的數量平均粒徑較佳為1μm以下,更佳為0.5μm以下,尤佳為0.2μm以下,特佳為0.1μm以下。在聚烯烴樹脂中,若選擇與聚酯不相容且可微分散的聚烯烴結構,則可進一步提高重複利用性。
<鹼性化合物>
被膜層進一步包含沸點為200℃以下的鹼性化合物。鹼性化合物在水性塗佈液中發揮出使酸改質聚烯烴樹脂的分散性變佳的作用。酸改質聚烯烴樹脂由於為非水溶性,因此為了使其分散於水性塗佈液,而使用鹼性化合物。即,鹼性化合物可使酸改質聚烯烴樹脂成為水性分散體。
鹼性化合物在水性塗佈液中會將酸改質聚烯烴樹脂中的羧基中和。利用藉由中和而生成的羧基陰離子間的電斥力而防止微粒子間的凝聚,從而水性分散體穩定,藉此分散性變佳。本發明所用的鹼性化合物只要為可將羧基中和者即可。以此種目的 而添加的鹼性化合物發揮出作為水性化助劑的功能。
在水性分散體中,酸改質聚烯烴樹脂中的羧基較佳為藉由鹼性化合物而中和。利用藉由中和而生成的羧基陰離子間的電斥力而防止微粒子間的凝聚,從而對水性分散體賦予穩定性。水性化時所用的鹼性化合物只要為可將羧基中和者即可,特別是在本發明中為了提高附有被膜的聚酯膜的重複利用性,較佳為使用沸點為200℃以下的揮發性的鹼性化合物。
相對於酸改質聚烯烴樹脂中的羧基,水性塗佈液中所添加的沸點為200℃以下的鹼性化合物的添加量,較佳為0.5倍當量~3.0倍當量,更佳為0.8倍當量~2.5倍當量,尤佳為1.01倍當量~2.0倍當量。
另外,相對於酸改質聚烯烴樹脂中的羧基,被膜層所含有的沸點為200℃以下的鹼性化合物的含量,較佳為0.1倍當量~2.5倍當量,更佳為0.3倍當量~2.0倍當量,尤佳為0.3倍當量~1.5倍當量。
藉由將鹼性化合物的添加量設為上述下限值以上,而可獲得有效的鹼性化合物的添加效果,並可獲得良好的水性分散體。另外,藉由將鹼性化合物的添加量設為上述上限值以下,而可縮短重複利用步驟所需要的時間。另外,在鹼性化合物的添加量小於0.5倍當量時,無法確認到鹼性化合物的添加效果,若鹼性化合物的添加量超過3.0倍當量,則重複利用性降低。
鹼性化合物使用沸點為200℃以下的揮發性者。鹼性化 合物的沸點為200℃以下即可,較佳為180℃以下。鹼性化合物的沸點更佳為160℃以下。另外,鹼性化合物的沸點較佳為-40℃以上,更佳為0℃以上。藉由將沸點設為上述上限值以下,而藉由乾燥步驟將重複利用步驟中所回收的膜加熱時,可使鹼性化合物揮散。另外,藉由將沸點設為上述下限值以上,而在混練步驟等中,可減少鹼性化合物自水性塗佈液揮發的比例。
鹼性化合物會促進聚酯的鹼水解。因此,若鹼性化合物混合於重複利用後的聚酯膜的原料,則引起促進聚酯的水解,而聚酯的分子量大幅降低的問題。藉此,重複利用效率大幅惡化、或成為無法重複利用的狀態。
但是,在本發明中,藉由將鹼性化合物的沸點設為200℃以下,並且設為揮發性者,而在回收積層膜的一部分而重複利用時,可降低聚酯膜的原料中所含的鹼性化合物的量。如此在本發明中,可藉由抑制聚酯的水解,而大幅地改善重複利用效率,並可抑制積層膜的製造成本。
使鹼性化合物揮散的步驟是藉由將所回收的膜乾燥並加熱,而除去鹼性化合物的步驟。
乾燥的溫度更佳為100℃~200℃,尤佳為120℃~180℃,特佳為150℃~180℃。若溫度為上述範圍內,則可抑制聚酯的分解反應,並且使鹼性化合物揮散。
另外,乾燥的時間較佳為1小時~24小時,更佳為2小時~18小時,尤佳為4小時~12小時。若時間為上述範圍內, 則可一邊確保生產性,一邊充分地除去鹼性化合物。
沸點為200℃以下的揮發性的鹼性化合物較佳為氨或有機胺化合物。作為有機胺化合物的具體例,可列舉:三乙基胺、N,N-二甲基乙醇胺、胺基乙醇胺、N-甲基-N,N-二乙醇胺、異丙基胺、亞胺基雙丙基胺、乙基胺、二乙基胺、3-乙氧基丙基胺、3-二乙基胺基丙基胺、第二丁基胺、丙基胺、甲基胺基丙基胺、3-甲氧基丙基胺、單乙醇胺、嗎啉、N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉等。
另外,水性分散體中,為了促進酸改質聚烯烴樹脂的水性化,並減小分散粒徑,較佳為在水性化時添加有機溶劑。相對於水性塗佈液的質量,所使用的有機溶劑量較佳為40質量%以下,更佳為1質量%~40質量%,尤佳為2質量%~35質量%,特佳為3質量%~30質量%。在有機溶劑量超過40質量%時,水性塗佈液實質上無法視作水性介質,有不僅脫離環境保護,而且由於所使用的有機溶劑而水性分散體的穩定性降低的情況。另外,可藉由被稱為汽提(stripping)的脫溶劑操作,將水性化時所添加的有機溶劑餾去至系統外而適度減量,即便不降低有機溶劑量,亦不會在性能方面造成特別影響。
作為本發明中所使用的有機溶劑,較佳為沸點為30℃~250℃者,特佳為50℃~200℃者。這些有機溶劑可混合2種以上而使用。另外,在有機溶劑的沸點小於30℃時,有樹脂的水性化時所揮發的比例變多,而水性化的效率不會充分提高的情況。沸點超過250℃的有機溶劑難以藉由乾燥而自樹脂塗膜飛散,而有塗 膜的耐水性降低的情況。
有機溶劑中,就對於樹脂的水性化促進的效果高、且容易自水性介質中除去有機溶劑的方面而言,較佳為乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、甲基乙基酮、環己酮、四氫呋喃、二噁烷、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚,就低溫乾燥性的方面而言,特佳為乙醇、正丙醇、異丙醇。
在本發明中用以獲得水性分散體的方法並無特別限定。例如如日本專利特開2003-119328號公報等所例示般可採用:將已述的各成分、即酸改質聚烯烴樹脂、鹼性化合物、水、以及根據需要的有機溶劑較佳為在可密閉的容器中加熱、攪拌的方法,該方法最佳。根據該方法,即便實質上不添加非揮發性水性化助劑,亦可使酸改質聚烯烴樹脂良好地成為水性分散體。
水性分散體中的樹脂固體成分濃度並無特別限定,就塗佈的容易性或接著層的厚度的調整容易性等的方面而言,相對於水性分散體總質量,較佳為1質量%~60質量%,更佳為2質量%~50質量%,尤佳為5質量%~30質量%。
在本發明中,為了提高線內塗佈法中的生產性、即製膜速度,較佳為在水性分散體中含有界面活性劑或乳化劑等非揮發性水性化助劑。在先前技術中,就接著性或耐候性的方面而言,在酸改質聚烯烴樹脂中,不含有上述非揮發性水性化助劑,但本發明中,藉由選擇恰當的非揮發性水性化助劑,而可更有效果地同時滿足生產性與各性能。
此處,所謂非揮發性水性化助劑,是指有助於樹脂的分散或穩定化的非揮發性化合物。作為非揮發性水性化助劑,可列舉:陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、非離子性(nonionic)界面活性劑、兩性界面活性劑、氟系界面活性劑、反應性界面活性劑、水溶性高分子等,除了通常乳化聚合中所用者外,亦包括乳化劑類,特佳為氟系界面活性劑、非離子性界面活性劑。
上述界面活性劑由於為非離子性,因此不會成為聚酯的分解的觸媒,因此重複利用性優異。相對於水性塗佈液,界面活性劑的添加量較佳為1ppm~100ppm,更佳為5ppm~70ppm,特佳為10ppm~50ppm。
(聚酯膜)
本發明的聚酯膜包含聚酯。聚酯的種類並無特別限制,作為聚酯,可使用公知者。
聚酯較佳為飽和聚酯。如此藉由使用飽和聚酯,而與使用不飽和聚酯的膜相比,就力學強度的觀點而言可獲得優異的聚酯膜。
聚酯在高分子中途具有-COO-鍵、或-OCO-鍵。另外較佳為,聚酯的末端基為OH基、COOH基或將這些加以保護的基團(ORX基、COORX基(RX為烷基等任意的取代基),且由芳香族二元酸或其酯形成性衍生物、及二醇或其酯形成性衍生物合成的線狀飽和聚酯。作為線狀飽和聚酯,例如可適當使用日本專利 特開2009-155479號公報或日本專利特開2010-235824號公報所記載者。
作為線狀飽和聚酯的具體例,可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚間苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚(對苯二甲酸1,4-伸環己基二亞甲酯)、聚2,6-萘二甲酸乙二酯,其中就力學物性及成本的平衡的方面而言,特佳為聚對苯二甲酸乙二酯或聚2,6-萘二甲酸乙二酯,最佳為聚對苯二甲酸乙二酯。
聚酯可為均聚物,亦可為共聚物。而且,聚酯中可混合少量的其他種類的樹脂、例如聚醯亞胺等。另外,作為聚酯,可使用在熔融時可形成各向異性的結晶性聚酯。
關於聚酯的分子量,就耐熱性或黏度的觀點而言,重量平均分子量(Mw)較佳為5000~30000,更佳為8000~26000,特佳為12000~24000。聚酯的重量平均分子量可使用藉由利用六氟異丙醇作為溶劑的凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)而測定的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate,PMMA)換算的值。
聚酯膜的厚度較佳為30μm~400μm,更佳為50μm~250μm。本發明中的聚酯膜可為1層的聚酯膜,亦可為2層以上的聚酯膜的積層體(例如共流延膜、共擠出膜等)。本發明中的聚酯膜包含2層以上時,較佳為其合計厚度為上述範圍內。
聚酯膜可實施表面處理。作為此時的表面處理,可列 舉:電暈處理、火焰處理、真空電漿處理、大氣壓電漿處理、輝光放電處理等。藉由進行聚酯膜的表面處理,而可進一步提高與被膜層的密接性。
就透明性的觀點而言,聚酯膜的折射率較佳為1.63~1.71,更佳為1.62~1.68。
另外,在不脫離本發明的主旨的範圍內,聚酯膜可含有其他添加劑,可例示抗氧化劑或抗紫外線劑。
聚酯可藉由公知的方法而合成。例如可藉由公知的聚縮 合法或開環聚合法等而合成聚酯,酯交換反應及直接聚合的反應的任一反應均可應用。
在本發明中所用的聚酯為藉由以芳香族二元酸或其酯形成性衍生物、與二醇或其酯形成性衍生物為主成分的縮合反應而得的聚合物或共聚物時,可藉由使芳香族二元酸或其酯形成性衍生物與二醇或其酯形成性衍生物進行酯化反應或酯交換反應,接著進行聚縮合反應而製造。另外,藉由選擇原料物質或反應條件,而可控制聚酯的羧酸值或固有黏度。另外,為了有效地進行酯化反應或酯交換反應及聚縮合反應,較佳為在這些反應時添加聚合觸媒。
作為將聚酯聚合時的聚合觸媒,就將羧基含量抑制在特定範圍以下的觀點而言,較佳為使用Sb系、Ge系、及Ti系化合物,特佳為Ti系化合物。在使用Ti系化合物時,較佳為藉由在1ppm以上、30ppm以下、更佳為3ppm以上、15ppm以下的範圍 內使用Ti系化合物作為觸媒而聚合的形態。若Ti系化合物的比例為上述範圍內,則可將末端羧基調整為下述範圍,並可將聚合物基材的耐水解性保持在低的水準。
聚酯較佳為在聚合後進行固相聚合。藉此,可達成較佳的羧酸值。固相聚合可為連續法(在塔中充滿樹脂,一邊將其加熱一邊緩慢地滯流特定時間後送出的方法),亦可為批次法(在容器中投入樹脂,加熱特定時間的方法)。具體而言,固層聚合可應用日本專利第2621563、日本專利第3121876、日本專利第3136774、日本專利第3603585、日本專利第3616522、日本專利第3617340、日本專利第3680523、日本專利第3717392、日本專利第4167159等所記載的方法。
固相聚合的溫度較佳為170℃~240℃,更佳為180℃~230℃,尤佳為190℃~220℃。另外,固相聚合時間較佳為5小時~100小時,更佳為10小時~75小時,尤佳為15小時~50小時。固相聚合較佳為在真空中或氮氣環境下進行。
<源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物>
聚酯膜包含源自被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。在本發明中,所謂源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物,是指被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的一部分在重複利用時少量地混入聚酯膜中者。
本發明中,藉由在積層膜的製造時將未成為製品的屑膜回收、或將不滿足製品標準的積層膜作為再生用膜而重複利用, 而可作為膜原料而再利用。作為屑膜,例如可列舉:在延伸步驟中,在延伸時所握持的膜的邊緣部分、或未塗佈有塗佈液的邊緣部分等。
再生用膜在乾燥步驟中進行加熱後,用於新的聚酯膜的製造。經乾燥的再生用膜進行加熱熔融,接著藉由以下步驟分離,而成為聚酯樹脂與酸改質聚烯烴樹脂。此時,聚酯樹脂包含少量的源自再生用膜的被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。
另外,本發明中,藉由使用揮發性的鹼性化合物,而可藉由乾燥步驟使再生用膜所含的鹼性化合物揮散。藉此,可不降低重複利用後的膜原料等所含的聚酯的分子量而再利用。
相對於聚酯膜的質量,源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的含有率較佳為10ppm~1000ppm。源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的含有率較佳為10ppm以上,更佳為30ppm以上,尤佳為50ppm以上。並且源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的含有率較佳為1000ppm以下,更佳為900ppm以下,尤佳為800ppm以下。
在本發明中,聚酯膜藉由含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物而可抑制聚酯膜的劣化。含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的聚酯膜,與不含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的聚酯膜相比,具有高的IV值、及低的AV值。因此,含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的聚酯膜成為熱劣化少,且良質的膜。雖然並不拘泥於什麼理論,但認為原因是,若使用含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的聚酯膜,則在擠出機內的可塑化狀態發生變 化,而擠出機內的熔體(melt)溫度降低。
(製造方法)
本發明是關於一種包含聚酯膜與被膜層的積層膜的製造方法。積層膜的製造方法包括製膜步驟,其在聚酯膜的至少一個面上,塗佈包含沸點為200℃以下的鹼性化合物與酸改質聚烯烴樹脂的塗佈液,並進行延伸。另外,聚酯膜含有源自被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。
本發明所用的聚酯膜可藉由如以下的方法進行製造。在製造聚酯膜時,首先,在乾燥步驟中使包含聚酯樹脂與酸改質聚烯烴樹脂的樹脂混合物乾燥。乾燥步驟是藉由使樹脂混合物乾燥而加熱的步驟,乾燥的溫度更佳為100℃~200℃,尤佳為120℃~180℃,特佳為150℃~180℃。在該乾燥步驟中,在樹脂混合物包含鹼性化合物時,可使其揮散。
本發明中,樹脂混合物可包含再生用膜。在樹脂混合物包含再生用膜時,較佳為在乾燥步驟前設置裁斷步驟。裁斷步驟是以成為一定以下的大小的方式裁斷膜的邊緣部分、或不良膜等再生用膜的步驟。藉由以成為一定的大小的方式裁斷再生用膜,而可縮短後述的下一步驟所花費的時間。
另外,在樹脂混合物包含再生用膜時,相對於聚酯樹脂,再生用膜較佳為含有20質量%~80質量%,更佳為含有25質量%~75質量%,尤佳為含有30質量%~70質量%。
然後,樹脂混合物被投入至混練機中進行混練。混練可 使用單軸擠出機、雙軸擠出機、班布里混合機(Banbury mixer)、布拉本達機(Brabender)等各種混練機。其中使用雙軸擠出機可使鹼性化合物的一部分揮散,因此較佳。混練溫度較佳為聚酯樹脂的結晶熔解溫度(Tm)以上、Tm+80℃以下,更佳為Tm+10℃~Tm+70℃,尤佳為Tm+20℃~Tm+60℃。混練環境氣體可為空氣中、真空中、惰性氣流中的任一種,更佳為可使鹼性化合物更效率地揮散的真空中、惰性氣流中。
所混練的樹脂混合物被投入至單軸或雙軸擠出機中,於其中進行加熱熔融。此時的加熱熔融的溫度較佳為聚酯樹脂的結晶熔解溫度(Tm)~Tm+80℃以下,更佳為Tm+5℃~Tm+60℃,尤佳為Tm+10℃~Tm+50℃。熔融時間較佳為1分鐘~30分鐘,更佳為1分鐘~20分鐘,尤佳為3分鐘~15分鐘。然後,經熔融的樹脂混合物自模具噴出成柔軟的片狀。
在加熱熔融步驟後,可進一步設置分離步驟,其將經加熱熔融的樹脂混合物分離為聚酯樹脂與酸改質聚烯烴樹脂。此處,藉由分離步驟而得的聚酯樹脂含有少量的源自在前批次中所製造的積層膜的被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。
另外,藉由分離步驟而分離的酸改質聚烯烴樹脂亦可作為下一批次的膜原料而再利用。
自模具噴出的樹脂混合物片(聚酯片)較佳為通過熔體配管,並通過齒輪泵(gear pump)、過濾器。另外,亦較佳為在熔體配管中設置靜態混合機,而促進樹脂與添加物等的混合。
聚酯片是被擠出至澆鑄輥上進行冷卻固化而製膜。如此而得的膜成為澆鑄膜(未延伸原片)的聚酯片。
澆鑄輥的溫度較佳為0℃~60℃,更佳為5℃~55℃,尤佳為10℃~50℃。此時,為了提高熔體與冷卻滾筒(cooling drum)的密接並提高平面性,亦較佳為使用靜電施加法、氣刀法、水在冷卻滾筒上的被覆等的等。而且為了有效地進行冷卻,而可自冷卻滾筒上吹附冷風。
聚酯片被送至縱延伸機中進行縱延伸。然後,藉由橫延伸機的左右的夾具(clip)握持兩端,一邊送向捲取機側一邊進行橫延伸,而成為聚酯膜。
在此種延伸步驟前、或延伸步驟間的步驟中,被膜層藉由塗佈而形成於聚酯膜的表面。在延伸步驟間的步驟中,在設置塗佈步驟時至少1個步驟的延伸步驟為設置於塗佈步驟後。
例如,在進行縱延伸及橫延伸前設置塗佈步驟時,可如塗佈→縱→橫、塗佈→橫→縱般逐次進行,亦可在塗佈步驟後同時向2個方向進行延伸。另外,亦較佳為如塗佈→縱→縱(橫)→橫、縱→塗佈→縱(橫)→橫、縱→縱(橫)→塗佈→橫般進行多階段延伸。
在塗佈被膜層時較佳為塗佈水溶液或水系分散液(乳膠(latex))。由於酸改質聚烯烴為非水溶性,因此在水溶液或水系分散液(乳膠)中,混合沸點為200℃以下的鹼性化合物,作為賦予其分散穩定性的中和劑。作為塗佈方法,並無特別限制,可使 用棒塗機塗佈、斜板式塗佈機(slide coater)塗佈等公知的方法。
被膜層是藉由在聚酯膜上塗佈塗佈液後,進行乾燥硬化而形成。在將被膜層設為2層結構時,較佳為在塗佈第第2層後進行乾燥。
縱延伸較佳為在Tg-10℃~Tg+50℃下進行,更佳為在T~Tg+40℃下進行,尤佳為在Tg+10℃~Tg+35℃下進行。延伸倍率較佳為2倍~5倍,更佳為2.5倍~4.5倍,尤佳為3倍~4倍。
在縱延伸後較佳為進行冷卻,較佳為Tg-50℃~Tg,更佳為Tg-45℃~Tg-5℃,尤佳為Tg-40℃~Tg-10℃。此種冷卻可與冷卻輥接觸,亦可吹附冷風。
然後,進行橫延伸時,橫延伸較佳為使用拉幅機進行。在拉幅機中,一邊藉由夾具握持聚酯膜的兩端,一邊搬送熱處理區域,並將夾具向寬度方向擴大,藉此可進行橫延伸。
較佳的延伸溫度為Tg~Tg+100℃,更佳為Tg+10℃~Tg+80℃,尤佳為Tg+20℃~Tg+70℃。延伸倍率較佳為2倍~5.5倍,更佳為2.5倍~5倍,尤佳為3倍~4.5倍。
在延伸步驟前,可設置聚酯片的預熱步驟。預熱溫度較佳為聚酯的Tg-50℃~Tg+30℃,更佳為Tg-40℃~Tg+15℃,尤佳為Tg-30℃~Tg。此種預熱可與加熱輥接觸,亦可使用放射熱源(紅外線(Infrared,IR)加熱器、鹵素加熱器等),還可吹入熱風。
本發明中,把在將塗佈液塗佈於聚酯膜的至少一個面上後進行延伸的一系列步驟稱為製膜步驟。塗佈液中包含沸點為 200℃以下的鹼性化合物與酸改質聚烯烴樹脂。
在延伸步驟後,較佳為對延伸處理後的膜進行熱固定、緩和。所謂熱固定,是指在180℃~210℃左右(更佳為185℃~210℃)下對膜實施1秒鐘~60秒鐘(更佳為2秒鐘~30秒鐘)的熱處理。在該延伸步驟後所設置的熱固定、緩和步驟中,可使沸點為200℃以下的揮發性的鹼性化合物的一部分揮散。
熱固定較佳為接在橫延伸後而在拉幅機內由夾頭握持的狀態下進行,此時可在夾頭間隔為橫延伸結束時的寬度下進行熱固定,亦可進一步擴大、或者縮小寬度而進行熱固定。藉由實施熱固定,而可生成微結晶,並提高力學特性或耐久性。
較佳為在熱固定後接著進行緩和處理。所謂熱緩和處理,是為了應力緩和而對膜加熱,使膜收縮的處理。作為熱緩和處理,較佳為緩和在縱、橫至少一者進行,而關於緩和量,較佳為縱橫均為1%~15%(相對於橫延伸後的寬度的比例),更佳為2%~10%,尤佳為3%~8%。緩和溫度較佳為Tg+50℃~Tg+180℃,更佳為Tg+60℃~Tg+150℃,尤佳為Tg+70℃~Tg+140℃。
熱緩和在將聚酯的熔點設為Tm時,較佳為在-100℃~Tm-10℃下進行,更佳為Tm-80℃~Tm-20℃,尤佳為在Tm-70℃~Tm-35℃。藉此促進結晶的生成,並可改善力學強度、熱收縮性。而且藉由Tm-35℃以下的熱固定而提高耐水解性。其原因是,容易發生水解的非晶部的配向不崩解而提高緊張(束縛),從而抑制 與水的反應性。
橫緩和可藉由縮小拉幅機的夾具的寬度而實施。另外,縱緩和可藉由使拉幅機所鄰接的夾具間隔變窄而實施。此種情況可藉由將所鄰接的夾具間連結成縮放儀狀(pantograph shape),並縮短該縮放儀而達成。另外,亦可在自拉幅機取出後,一邊以低張力搬送一邊進行熱處理而緩和。張力是膜的每單位剖面積較佳為0N/mm2~0.8N/mm2,更佳為0N/mm2~0.6N/mm2,尤佳為0N/mm2~0.4N/mm2。0N/mm2是可藉由在搬送時設置2對以上夾輥,並使其間(懸垂狀)鬆弛而實施。
對於自拉幅機出來的膜,修整由夾具握持的兩端,對兩端實施壓花(knurling)加工(壓模加工)後進行捲取。較佳的寬度為0.8m~10m,更佳為1m~6m,尤佳為1.5m~4m。厚度較佳為30μm~300μm,更佳為40μm~280μm,尤佳為45μm~260μm。此種厚度的調整可藉由擠出機的噴出量的調整、或製膜速度的調整(冷卻輥的速度、與其連動的延伸速度等的調整)而達成。
經修整的膜的邊緣部分等再生用膜以樹脂混合物的方式回收而重複利用。再生用膜成為下一批次的積層膜的膜原料,並回到如上所述的乾燥步驟而依序重複製造步驟。
實施例
以下列舉實施例與比較例,對本發明的特徵進行更具體地說明。以下的實施例所示的材料、使用量、比例、處理內容、 處理順序等,只要不脫離本發明的主旨,則可適當變更。因此,本發明的範圍不應由以下所示的具體例限定性地解釋。
(實施例1)
(聚酯樹脂的聚合)
根據日本專利特開2011-208125的實施例1,使聚酯樹脂聚合,製成積層聚酯膜的原料顆粒而使用。
(被膜層的形成用水性塗佈液的製備)
在具備攪拌機及加熱器、且可密閉的1L耐壓玻璃容器中,分別投入作為原料的為乙烯與甲基丙烯酸的共聚合樹脂的NUCREL N1214(三井杜邦聚合化學(Du Pont-Mitsui Polychemicals)公司製造)50.0g(10質量%)、作為有機溶劑的正丙醇175.0g(35質量%)、作為鹼性化合物的28%氨水12.7g(3倍當量/COOH)、及蒸餾水262.3g,進行密閉將攪拌翼的旋轉速度設為400rpm進行攪拌混合,結果在容器底部未發現樹脂粒狀物的沈澱,而確認到成為浮游狀態。因此,藉由保溫材料覆蓋玻璃容器整體,並接通加熱器的電源,使系統內溫度為170℃,接著攪拌60分鐘。然後,切斷加熱器的電源,在旋轉速度為400rpm的狀態下攪拌,並藉由自然冷卻而冷卻至80℃。此時,將系統內溫自120℃降溫至80℃所需要的時間為1小時。然後,去除玻璃容器的保溫材料,將玻璃容器的下半部分浸漬於水中進行水冷。在系統內溫為35℃以下時停止攪拌,藉由460網目(mesh)的不鏽鋼製過濾器將玻璃容器內的內容物過濾,而獲得固體成分為 25%的水性分散體。將水性分散體的各種特性表示於表1。
接著,使用上述水性分散體,調整下述組成的塗佈液。
.上述酸改質烯烴水分散體...24質量份
.非離子系界面活性劑...0.2質量份
(Naroacty CL95、三洋化成工業(股)製造、濃度為1質量%)
.噁唑啉系交聯劑...4.0質量份
(Epocros WS-700、日本觸媒(股)製造、濃度為25質量%)
.蒸餾水...72.0質量份
(積層膜的形成)
積層膜是藉由以下方式獲得:在聚酯膜的至少一個面上,塗佈含有沸點為200℃以下的鹼性化合物與酸改質聚烯烴樹脂的水性塗佈液,進行延伸而形成被膜性。
-擠出成形-
將上述聚酯樹脂的顆粒乾燥成含水率為20ppm以下後,投入至直徑為50mm的雙軸混練擠出機的料斗(hopper)中,在270℃下進行熔融而擠出。將該熔融體(熔體)通過齒輪泵、過濾器(孔徑為20μm)後,自模具擠出至20℃的冷卻輥上,而獲得非晶性片。另外,所擠出的熔體使用靜電施加法與冷卻輥密接。
-延伸、塗佈-
對藉由上述方法擠出至冷卻輥上、並固化的未延伸膜,藉由以下方法逐次實施雙軸延伸,而獲得厚度為250μm的聚酯膜。
<延伸方法>
(a)縱延伸
將未延伸膜通過周速不同的2對夾輥間,進行縱方向(搬送方向)延伸。另外,將預熱溫度設為75℃、將延伸溫度設為90℃、將延伸倍率設為3.4倍、將延伸速度設為3000%/秒鐘而實施。
(b)塗佈
在經縱延伸的基底上,以0.6g/m2的方式,藉由棒塗機塗佈上述塗佈液。
(c)橫延伸
對進行了縱延伸與塗佈的上述膜,使用拉幅機藉由下述條件進行橫延伸。
<條件>
預熱溫度:110℃
延伸溫度:120℃
延伸倍率:4.2倍
延伸速度:70%/秒鐘
-熱固定、熱緩和-
接著,在下述條件下將結束了縱延伸及橫延伸後的延伸膜進行熱固定。接著,在熱固定後,縮小拉幅機寬度在下述條件下進行熱緩和。
<熱步驟條件>
熱固定溫度:215℃
熱固定時間:2秒鐘
<熱緩和條件>
熱緩和溫度:210℃
熱緩和率:2%
-捲取-
在熱固定及熱緩和後,將兩端各修整10cm。然後,在兩端以寬度為10mm進行擠出加工(壓花)後,以張力25kg/m捲取。另外,寬度為1.5m、卷長為2000m。
(實施例2~實施例16)
藉由與實施例1相同的方法,改變鹼性化合物的種類,而製作實施例2~實施例6的積層膜。另外,在實施例7中,酸改質聚烯烴樹脂是使用BONDINE TX8030(低密度乙烯-丙烯酸乙酯-順丁烯二酸酐的三元共聚物、阿科瑪(Arkema)公司製造),在實施例8中,酸改質聚烯烴樹脂是使用BONDINE LX4110(低密度乙烯-丙烯酸乙酯-順丁烯二酸酐的三元共聚物、阿科瑪公司製造),在實施例9中,酸改質聚烯烴樹脂是使用AX8390(低密度乙烯-丙烯酸乙酯-順丁烯二酸酐的三元共聚物、阿科瑪公司製造)。在實施例10~實施例12中,調整塗佈液的固體成分濃度,而變更塗佈層的厚度。在實施例13、實施例14中,變更中和劑的量,在實施例15、實施例16中,變更聚酯樹脂的聚合觸媒。
另外,在比較例1中,參考日本專利特開平7-17885的實施例1而製作積層膜。另外,在比較例2、比較例3中,使用本 發明的範圍外的鹼性化合物。在比較例4、比較例5中,藉由離線塗佈法製作積層膜。各積層膜的組成或性能的評價匯總於表1。
(評價方法)
PCT前密接評價
將所得的積層膜切割成20mm寬×150mm,而準備2片試樣片。將該2片試樣片以塗佈層彼此相對的方式配置,於其間夾持切割成20mm寬×100mm長的乙烯-乙酸乙烯酯(Ethylene Vinyl Acetate,EVA)片(三井化學華普洛(Mitsui Chemicals Fabro)(股)製造的EVA片:RC02B),使用真空貼合機(日清紡(股)製造的真空貼合機),進行熱壓製,藉此與EVA接著。此時的接著條件如以下所述。
使用真空貼合機,在150℃下抽成真空3分鐘後,進行10分鐘加壓而接著。如此獲得自相互接著的2片樣品片的一端至50mm的部分未與EVA接著、且其餘的100mm的部分接著EVA片的接著評價用試樣。
將所得的接著評價用試樣的未接著EVA的部分(自試樣片的一端至50mm的部分),藉由TENSILON(奧立特科技(ORIENTEC)製造的RTC-1210A)夾持於上下夾具,以剝離角度為180°、拉伸速度為300mm/分鐘進行拉伸試驗,而測定接著力,根據所測定的接著力依據以下的評價基準進行分級。其中,等級A、等級B為實用上可容許的範圍。
(評價基準)
A:密接非常良好(10N/mm以上)
B:密接良好(3N/mm以上、小於10N/mm)
C:密接稍稍不良(小於3N/mm)
PCT60hr後密接評價
將上述接著評價用試樣進行120℃、100%、60hr的耐濕試驗,藉由上述剝離試驗方法評價耐濕試驗後的接著評價用試樣。
聚酯的分子量變化
藉由粉碎機在晶片上粉碎實施例及比較例的膜,並乾燥成含水率為20ppm以下後,投入至直徑為20mm的雙軸混練擠出機的料斗中,在270℃下進行熔融擠出。測定其擠出前後的聚酯的本質黏度,將其差匯總於表1。
另外,所謂本質黏度(IV:Intrinsic Viscosity),是將由溶液黏度(η)與溶劑黏度(η0)之比ηr(=η/η0;相對黏度)減去1而得的比黏度(ηsp=ηr-1)除以濃度而得的值外插至濃度為0的狀態的值。IV是根據1,1,2,2-四氯乙烷/苯酚(=2/3[質量比])混合溶劑中的25℃下的溶液黏度而求出。
生產性
A:製膜中,積層膜的重複利用率可為40%以上
B:製膜中,積層膜的重複利用率可為20%以上
C:製膜中,積層膜的重複利用率為20%以下
在實施例1~實施例16中,PCT前密接評價良好且生產性亦良好。另外可知,藉由重複利用的聚酯分子量變化的變化量小,而重複利用效率高。
另外,在實施例1~實施例14中,PCT60小時後密接評價亦良好。藉此可知,即便經過時間後亦維持良好的密接性。藉此可知,藉由聚酯含有Ti,而即便經過時間後亦可維持良好的密接性。
而且可知,在實施例7~實施例9中,特別是PCT前密接評價、PCT前密接評價及生產性良好,較佳為酸改質聚烯烴樹脂含有不飽和酯與不飽和羧酸。
另一方面,比較例1中,不含有酸改質聚烯烴樹脂,比較例2及比較例3中,鹼性化合物的沸點超過200℃。在這些比較例中,PCT60小時後密接性差、生產性差。而且可知,在比較例2及比較例3中,藉由重複利用的聚酯分子量變化的變化量大,而重複利用效率差。
比較例4及比較例5中,未藉由線內塗佈法形成被膜層。此種情況下可知,PCT60小時後密接評價差。
另外,比較例1的積層膜相當於日本專利特開平7-17885所揭示的膜,比較例5的積層膜相當於日本專利特開平2000-72879所揭示的膜。
(實施例17~實施例20、比較例6~比較例8)
在實施例17~實施例20中,將實施例11中所製作的積 層膜作為晶片而重複利用,而獲得再生晶片。在比較例6中,獲得未使用重複利用原料的晶片,在比較例7中,獲得未進行線內塗佈的未塗佈的晶片,在比較例8中,獲得不含有比較例1的酸改質聚烯烴樹脂的積層膜的晶片。將各再生晶片的特性匯總於表2。
將表2中所得的AV值的結果匯總於圖2。根據表2及圖2可知,實施例17~實施例20與比較例6~比較例8相比,再生晶片的AV值降低。並且可知,實施例17~實施例20與比較例6~比較例8相比,IV值亦高。
根據以上的結果可知,含有源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的聚酯膜可獲得熱劣化少且良質的膜。
[產業上之可利用性]
根據本發明,可藉由線內塗佈法形成具有使用聚烯烴系樹脂的被膜層的積層膜。因此,在本發明中,可獲得具有優異的 接著性與耐水性的積層膜。而且,本發明的積層膜由於可重複利用、再利用,因此可抑制積層膜的製造所花費的成本,因此產業上的可利用性高。
1‧‧‧聚酯膜
2‧‧‧被膜層
3‧‧‧積層膜

Claims (21)

  1. 一種積層膜,其包含聚酯膜、以及積層於上述聚酯膜的至少一個面上的被膜層,且上述被膜層含有酸改質聚烯烴樹脂與沸點為200℃以下的鹼性化合物,上述聚酯膜含有源自上述被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之積層膜,其中相對於上述聚酯膜的質量,上述源自酸改質聚烯烴樹脂的化合物的含有率為10ppm~1000ppm。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述被膜層的厚度為0.01μm~1μm。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂在190℃、2160g時的熔體流動速率為0.01g/10分鐘~500g/10分鐘。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂含有0.1質量%~10質量%的不飽和羧酸或其酐。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之積層膜,其中上述不飽和羧酸或其酐為丙烯酸、甲基丙烯酸或其酐。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂含有0.1質量%~25質量%的不飽和羧酸酯。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之積層膜,其中上述不飽和羧酸酯為不飽和羧酸的甲酯、乙酯或丁酯。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂為乙烯-不飽和羧酸酯-不飽和羧酸或其酐的三元共聚物。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂為乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸或其酐、或乙烯-甲基丙烯酸酯-丙烯酸或其酐的三元共聚物。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述鹼性化合物為氨或有機胺化合物。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中相對於上述酸改質聚烯烴樹脂中的羧基的莫耳數,上述鹼性化合物的含量為0.5倍當量莫耳~3.0倍當量莫耳。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述聚酯膜包含Ti化合物。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述酸改質聚烯烴樹脂含有0.1質量%~10質量%的不飽和羧酸或其酐,並含有0.1質量%~25質量%的不飽和羧酸酯。
  15. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之積層膜,其中上述聚酯膜包含Ti化合物,上述酸改質聚烯烴樹脂含有0.1質量%~10質量%的不飽和羧酸或其酐,並含有0.1質量%~25質量%的不飽和羧酸酯。
  16. 一種積層膜的製造方法,其包括:製膜步驟,將包含沸點為200℃以下的鹼性化合物與酸改質聚烯烴樹脂的塗佈液塗佈於聚酯膜的至少一個面上,並進行延伸而形成被膜層;上述聚酯膜含有源自上述被膜層所含有的酸改質聚烯烴樹脂的化合物。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之積層膜的製造方法,其中在上述製膜步驟前進一步包括乾燥步驟;上述乾燥步驟是將包含聚酯樹脂與酸改質聚烯烴樹脂的樹脂混合物進行加熱的步驟。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之積層膜的製造方法,其中上述樹脂混合物包含再生用膜。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之積層膜的製造方法,其中上述樹脂混合物為再生用膜與聚酯樹脂的混合物,且相對於上述聚酯樹脂,上述再生用膜含有20質量%~80質量%。
  20. 如申請專利範圍第16項至第19項中任一項所述之積層膜的製造方法,其中上述乾燥步驟包括使上述樹脂混合物在100℃~200℃下乾燥的步驟。
  21. 一種積層膜,其藉由如申請專利範圍第16項至第20項中任一項所述之積層膜的製造方法而製造。
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