TW202122274A - 積層聚酯膜 - Google Patents

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TW202122274A
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resin
polyester film
acid
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多喜博
高木紀志
瀧井功
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日商東洋紡股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種積層聚酯膜,係相對於UV硬化型樹脂之接著性為良好,特別是相對於UV硬化型油墨等的塗佈劑的接著性優異,且有利於經歷長期間維持高程度之接著性。本發明為一種積層聚酯膜,係於聚酯膜之至少單面具有由下述組成物所形成之塗佈層,該組成物含有:聚胺基甲酸乙酯樹脂,係具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g;以及交聯劑,係具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g。

Description

積層聚酯膜
本發明係關於一種積層聚酯膜。更詳細而言,係關於一種具有最適於光學用、包裝用、標籤用等各種領域的易接著性之塗佈層的積層聚酯膜。
於熱塑性樹脂膜中,由於聚酯膜在機械性質、電氣性質、尺寸穩定性、透明性、耐藥品性等具有優異的性質,故而廣泛使用在磁性記錄材料、包裝材料、太陽能電池用途、平面顯示器面板等所用之抗反射膜、擴散片、稜鏡片等的光學膜、及標籤印刷用膜等。然而,聚酯膜之表面呈高程度的結晶配向,故而在這些用途的加工中具有缺乏對於各種塗料或樹脂、墨水的接著性之缺點。 因此,自以往,不斷進行用以利用各種方法來對聚酯膜表面賦予接著性的探討。
以往,作為賦予接著性的方法,已知例如對作為基材之聚酯膜表面進行電暈放電處理、紫外線照射處理、電漿處理等的表面活性化法,但由於藉由這些處理所獲得之接著效果係經時性地下降,故而難以歷經長期間維持高程度之接著性(專利文獻1)。 因此,主要經常使用於聚酯膜之表面塗佈各種樹脂,而設置具有易接著性能之塗佈層的方法。
以往,已知一種將含有共聚合聚酯樹脂或胺基甲酸乙酯樹脂之塗佈液、或是併用這些的樹脂與交聯劑的塗佈液等用於塗佈層,藉此提高相對於在硬塗劑、稜鏡透鏡劑所使用的聚胺基甲酸乙酯丙烯酸酯或酯丙烯酸酯等的樹脂成分之親和性,以賦予密接性的技術(專利文獻2、3)。然而,在標籤印刷所使用的UV硬化型油墨(紫外線硬化型油墨)中,除樹脂以外還含有用以展現色調之染料或顔料,若為耐光性相對良好的顔料,係使用為油墨成分的15重量%至25重量%左右。進而,若為重視隱蔽性的白色油墨系,白顔料之含量多達50重量%左右,故而在先前技術中密接性並不充分,特別在低劑量下的密接性不佳。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開昭58-27724號公報。 [專利文獻2] 日本特開2000-229355號公報。 [專利文獻3] 日本特開2009-220376號公報。
[發明所欲解決之課題]
本發明係以相關先前技術之課題為背景而完成者。亦即,本發明之目的為提供一種積層聚酯膜,係相對於UV硬化型樹脂的接著性為良好,特別是相對於UV硬化型油墨等之塗佈劑的接著性優異,且有利於歷經長期間維持高程度之接著性。
亦即,本發明具有以下構成。 1.一種積層聚酯膜,於聚酯膜之至少單面具有由下述組成物所形成之塗佈層,該組成物含有:聚胺基甲酸乙酯樹脂,係具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g;以及交聯劑,係具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g。 2.如上述第1項所記載之積層聚酯膜,其中交聯劑為異氰酸酯系化合物。 [發明功效]
本發明之積層聚酯膜係對硬塗層、透鏡層、油墨等的UV硬化樹脂的接著性優異,特別是有利於對UV硬化型油墨而呈高程度之接著性。
[聚酯膜基材] 本發明中構成聚酯膜基材之聚酯樹脂除了聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸-2,6-乙二酯、聚對苯二甲酸三亞甲基酯等之外,還可為將如前述般之聚酯樹脂的二醇成分或二羧酸成分之一部份取代為以下般之共聚合成分的共聚合聚酯樹脂,例如作為共聚合成分可列舉:二乙二醇、新戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、聚烷二醇等的二醇成分;或是己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、5-間苯二甲酸鈉、2,6-萘二羧酸等的二羧酸成分等。
本發明中適於用作聚酯膜基材的聚酯樹脂主要選自聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸-2,6-乙二酯。這些聚酯樹脂中,就物性與成本之平衡看來,最佳為聚對苯二甲酸乙二酯。再者,由這些聚酯樹脂所構成之聚酯膜基材較佳為雙軸延伸聚酯膜,而能夠提升耐藥品性、耐熱性、機械性強度等。
作為在聚酯樹脂之製造時所使用的縮聚用之觸媒並無特別限定,由於三氧化銻為價廉且具有優異觸媒活性之觸媒故而較佳。再者,亦較佳為使用鍺化合物、或鈦化合物。作為更佳的縮聚觸媒可列舉:含有鋁及/或其化合物與苯酚系化合物之觸媒、含有鋁及/或其化合物與磷化合物之觸媒、含有磷化合物之鋁鹽之觸媒。
再者,本發明中之聚酯膜基材中,關於該聚酯膜基材之層構成並無特別限定,可為單層之聚酯膜,亦可為彼此成分不同的2層構成,亦可為具有外層與內層且至少由3層所構成之聚酯膜基材。
[塗佈層] 本發明之積層聚酯膜為了提升對硬塗層之接著性、對UV硬化型油墨的接著性、以及耐黏連性,較佳為於該積層聚酯膜單面積層有塗佈層,該塗佈層係由具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂與具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g之交聯劑所形成。塗佈層可設置於聚酯膜之兩面,亦可僅設置於聚酯膜之單面而於另一面設置不同種類的樹脂披覆層。
本發明中之塗佈層對硬塗層、透鏡層、油墨等的UV硬化樹脂或熱硬化樹脂的密接性優異,特別是對含有顔料之油墨等的密接性優異。此效果推測是塗佈層中之羧基與油墨中之顔料粒子產生交互作用的結果。再者,使聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑分別具有一定範圍之羧基,能夠抑制因單體之樹脂具有多數羧基所導致之耐水性下降而帶來的耐濕熱性等之缺點的產生,並使塗佈層本身含有多數的羧基。
具有羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂與具有羧基之交聯劑以重量比計較佳為90/10至10/90的範圍,更佳為80/20至20/80的範圍,特佳為70/30至30/70的範圍。若交聯劑少,則耐濕熱性等的耐久性下降,若聚胺基甲酸乙酯樹脂少,則密接性下降。
以下,就塗佈層之各組成來詳細說明。 [具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂] 所謂具有羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂係至少由多元醇成分、聚異氰酸酯成分、以及進一步對應於需要的擴鏈劑等所合成的胺基甲酸乙酯樹脂,且於分子中或側鏈具有羧基。此處所稱之分子中指存在於前述聚胺基甲酸乙酯樹脂之主鏈中或末端。再者,所謂側鏈係藉由使構成分子鏈之前述般的任一種原料成分之末端官能基數存在3個以上,而於進行合成、聚合後被導入至分支狀的分子鏈上者。 本發明中之具有羧基的聚胺基甲酸乙酯樹脂可藉由使用含羧基之多元醇成分作為主要的胺基甲酸乙酯之成分而獲得。
作為相關之含羧基之多元醇成分可列舉下述般之成分。 作為相對高分子量的成分可使用例如:含羧基之聚烷二醇、含羧基之丙烯酸多元醇、含羧基之聚烯烴多元醇、含羧基之聚酯多元醇等。再者,作為相對低分子量的成分可使用例如:2,2-二羥甲基丙酸、2,2-二羥甲基丁酸、2,2-二羥甲基戊酸等。羧基之導入特別適合使用二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸。
具有羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂的酸值較佳為30mgKOH/g至50mgKOH/g,更佳為35mgKOH/g至45mgKOH/g。若酸值為30mgKOH/g以上,則對UV硬化性樹脂、特別是對UV硬化型油墨的密接性提高。另一方面,若酸值為50mgKOH/g以下,由於保持住塗佈層之耐水性,而不會因吸濕而使膜彼此變得容易固接故而較佳。其中,本發明中之聚胺基甲酸乙酯樹脂為了填補聚胺基甲酸乙酯樹脂之水溶性或水分散性,亦可在性能不致惡化的範圍內導入其他親水性基,例如:羥基、醚、磺酸、膦酸、四級銨等。
聚胺基甲酸乙酯樹脂中之羧基亦可利用鹼性化合物來中和。作為中和所使用之鹼性化合物可列舉:鈉、鉀等的鹼金屬;鎂、鈣等的鹼土類金屬;有機胺化合物。這些之中,較佳為容易因加熱而與羧基進行解離之有機胺化合物。作為有機胺化合物可列舉例如:氨、甲胺、乙胺、丙胺、異丙胺、丁胺、2-乙基己胺、環己胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二異丙胺、二丁胺、三甲胺、三乙胺、三異丙胺、三丁胺、乙二胺等的碳數1到20之直鏈狀、支鏈狀的1、2或3級胺;嗎啉、N-烷基嗎啉、吡啶等的環狀胺;單異丙醇胺、甲基乙醇胺、甲基異丙醇胺、二甲基乙醇胺、二異丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙基乙醇胺、三乙醇胺等的含羥基之胺等。
關於用作合成、聚合本發明中之胺基甲酸乙酯樹脂的其他多元醇成分較佳地使用聚碳酸酯多元醇,特佳為含有耐熱、耐水解性優異的脂肪族系聚碳酸酯多元醇。作為脂肪族系聚碳酸酯多元醇可列舉脂肪族系聚碳酸酯二醇、脂肪族系聚碳酸酯三醇等,能夠較佳地使用脂肪族系聚碳酸酯二醇。作為用作合成、聚合本發明中之具有聚碳酸酯結構的胺基甲酸乙酯樹脂的脂肪族系聚碳酸酯二醇可列舉使例如:乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,8-壬二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇等的二醇類之1種或2種以上與例如:碳酸二甲酯、碳酸伸乙酯、碳醯氯等的碳酸酯類進行反應所獲得之脂肪族系聚碳酸酯二醇等。
作為本發明中之前述聚碳酸酯多元醇的數量平均分子量較佳為300至5000。更佳為400至4000,最佳為500至3000。若為300以上,則能夠提高油墨密接性而較佳。若為3000以下,則能夠提高耐黏連性而較佳。
作為本發明中之胺基甲酸乙酯樹脂之合成、聚合所使用的聚異氰酸酯可列舉例如:苯二甲基二異氰酸酯等的具有芳香環的脂肪族二異氰酸酯類;異佛酮二異氰酸酯及4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸甲酯)環己烷等的脂環式二異氰酸酯類;六亞甲基二異氰酸酯;以及2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等的脂肪族二異氰酸酯類;或是使由二異氰酸酯類所製造之含有三聚異氰酸酯鍵、雙縮脲(Biuret)鍵或脲甲酸酯鍵之改質聚異氰酸酯類、二異氰酸酯類以單一或複數來與三羥甲基丙烷等預先進行加成後的聚異氰酸酯類。於使用前述具有芳香環的脂肪族二異氰酸酯類、脂環式二異氰酸酯類、或脂肪族二異氰酸酯類等的情況,無黃變的問題而較佳。
作為擴鏈劑可列舉:乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇及1,6-己二醇等的二醇類;甘油、三羥甲基丙烷、及新戊四醇等的多元醇類;乙二胺、六亞甲基二胺、及哌嗪等的二胺類;單乙醇胺及二乙醇胺等的胺醇類;二乙醇硫醚等的硫二甘醇類;或水。再者,若為少量,亦可使用3官能基以上的多元醇、聚胺等。
本發明之聚胺基甲酸乙酯樹脂為了提高強硬性,亦可於末端或側鏈具有封端異氰酸酯等的反應性基。
[交聯劑] 本發明中,係使用具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g的交聯劑。再者,交聯劑之羧基亦可與前述聚胺基甲酸乙酯樹脂同樣地以鹼性化合物來進行中和。具有羧基之交聯劑的酸值較佳為30mgKOH/g至50mgKOH/g,更佳為35mgKOH/g至45mgKOH/g。若酸值為30mgKOH/g以上,則相對於UV硬化性樹脂、特別是相對於UV硬化型油墨的密接性提高故而較佳。另一方面,若酸值為50mgKOH/g以下,則保持住塗佈後之塗佈層的耐水性,而無吸濕而使膜彼此變得容易固接而較佳。其中,為了填補本發明中之交聯劑的水溶性或水分散性,亦可在性能不致惡化的範圍內導入其他親水性基,例如:羥基、醚、磺酸、膦酸、4級胺等。
作為具有羧基之交聯劑,可列舉例如分子中導入有羧基之噁唑啉化合物、碳二亞胺化合物、環氧化合物、異氰酸酯化合物。再者,亦可以不會與分子中所導入之羧基在分子內或分子間進行反應的方式來將羧基以鹼性化合物預先進行中和。這些交聯劑中較佳為容易將羧基導入至分子中的異氰酸酯化合物,特佳為封端異氰酸酯化合物。
作為封端化劑,可列舉:亞硫酸氫鈉等的亞硫酸鹽系化合物、3,5-二甲基吡唑、3-甲基吡唑、4-溴-3,5-二甲基吡唑、4-硝基-3,5-二甲基吡唑等的吡唑系化合物;苯酚、甲酚等的苯酚系;甲醇、乙醇等的脂肪族醇系、丙二酸二甲酯、乙醯丙酮等的活性亞甲基系;丁硫醇、十二烷基硫醇等的硫醇系;乙醯苯胺、乙醯胺等的醯胺系;ε - 己內醯胺、δ - 戊內醯胺等的內醯胺系;琥珀醯亞胺、馬來醯亞胺等的醯亞胺系、乙醛肟、丙酮肟、甲乙酮肟等的肟系;三苯胺、苯胺、乙烯亞胺等的胺系等之封端化劑。
前述封端異氰酸酯之封端化劑之沸點的下限較佳為150℃,更佳為160℃,尤佳為180℃,特佳為200℃,最佳為210℃。封端化劑之沸點越高,則在塗佈液之塗佈後的乾燥步驟或線內(in-line)塗佈法之情況下即便受到膜的製膜步驟中之熱負荷仍可抑制封端化劑之揮發,而抑制產生微小的塗佈面凹凸,使膜之透明性提高。封端化劑之沸點的上限並無特別限定,就生產性的方面而言,認為300℃左右便為上限。沸點與分子量有關,故而為了提高封端化劑之沸點,較佳為使用分子量大的封端化劑,封端化劑之分子量較佳為50以上,更佳為60以上,特佳為80以上。
封端化劑之解離溫度的上限較佳為200℃,更佳為180℃,尤佳為160℃,特佳為150℃,最佳為120℃。封端化劑在塗佈液之塗佈後的乾燥步驟或線內塗佈法之情況下,封端化劑會因為膜的製膜步驟中之熱負荷而解離,生成再生異氰酸酯基。因此,相對於胺基甲酸乙酯樹脂等之交聯反應會進行,而提高接著性。於封端異氰酸酯之解離溫度為上述溫度以下的情況,由於封端化劑之解離充分進行,故而接著性、特別是耐濕熱性為良好。
本發明之封端異氰酸酯所使用之解離溫度為120℃以下,且作為封端化劑之沸點為150℃以上的封端化劑可列舉前述之亞硫酸氫鈉、3,5-二甲基吡唑、3-甲基吡唑、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙酮肟、甲乙酮肟等。當中,就耐濕熱性、黃變的方面而言,較佳為以3,5-二甲基吡唑、3-甲基吡唑為代表的吡唑系化合物。
前述封端異氰酸酯較佳為2官能以上,就塗膜之交聯性之方面而言,更佳為3官能以上的封端異氰酸酯。
作為本發明之封端異氰酸酯的前驅物之3官能以上的聚異氰酸酯可導入異氰酸酯單體而適當地獲得。可列舉例如: 將具有2個異氰酸酯基的芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、芳香脂肪族二異氰酸酯、或脂環族二異氰酸酯等的異氰酸酯單體進行改質後的雙縮脲物、三聚異氰酸酯物、以及加合物等。 所謂雙縮脲物,係具有異氰酸酯單體進行自縮合而形成之雙縮脲鍵的自縮合物,可列舉例如:六亞甲基二異氰酸酯的雙縮脲物等。 所謂三聚異氰酸酯物係異氰酸酯單體之三聚物,可列舉例如:六亞甲基二異氰酸酯之三聚物、異佛酮二異氰酸酯之三聚物、伸甲苯基二異氰酸酯之三聚物等。 所謂加合物,係指異氰酸酯單體與3官能以上的低分子含活性氫化合物進行反應而成的3官能以上之異氰酸酯化合物,可列舉例如:三羥甲基丙烷與六亞甲基二異氰酸酯進行反應而成之化合物;三羥甲基丙烷與伸甲苯基二異氰酸酯進行反應而成之化合物;三羥甲基丙烷與苯二甲基二異氰酸酯進行反應而成之化合物;三羥甲基丙烷與異佛酮二異氰酸酯進行反應而成之化合物等。
作為前述異氰酸酯單體可列舉:2,4-伸甲苯基二異氰酸酯、2,6-伸甲苯基二異氰酸酯、4,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,2′-二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-伸萘基二異氰酸酯、1,4-伸萘基二異氰酸酯、伸苯基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、4,4′-二苯醚二異氰酸酯、2-硝基二苯基-4,4′-二異氰酸酯、2,2′-二苯基丙烷-4,4′-二異氰酸酯、3,3′-二甲基二苯基甲烷-4,4′-二異氰酸酯、4,4′-二甲基丙烷二異氰酸酯、3,3′-二甲氧基二苯基-4,4′-二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯等的芳香族二異氰酸酯類;異佛酮二異氰酸酯及4,4-二環己基甲烷二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸甲酯)環己烷等的脂環式二異氰酸酯類;六亞甲基二異氰酸酯、及2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯等的脂肪族二異氰酸酯類。就透明性、耐黃變性、接著性、耐濕熱性之方面而言,較佳為脂肪族、脂環式異氰酸酯或這些化合物的改質物。
本發明中亦可在不對性能造成影響的範圍內與其他樹脂併用。作為併用之樹脂可列舉:不含羧基之聚胺基甲酸乙酯、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、纖維素樹脂、聚烯烴樹脂、聚縮醛樹脂等。這些樹脂中特佳為藉由併用而使相對於UV硬化樹脂之密接性提高之聚酯樹脂。再者,在併用聚酯樹脂的情況下,亦可相較於含羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂及含羧基之交聯劑合計的含量而含有1.5倍以上。推測是因為在效果上,由於聚酯樹脂相較於含羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂或含羧基之交聯劑,對作為基材之聚酯樹脂的親和性為良好,而容易在厚度方向集中於基材側,故而提升相對於基材界面之密接性,集中於表層之含羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂及含羧基之交聯劑會提高相對於UV硬化樹脂之密接性而發揮如此般的加成效果。
[聚酯樹脂] 併用於本發明中之塗佈層的聚酯樹脂雖可為直鏈狀物,但更佳為以二羧酸、以及具有分支結構之二元醇(二醇)或含有1個以上的醚鍵之二元醇作為構成成分的聚酯樹脂。此處所稱之二羧酸除了可列舉該二羧酸之主成分為對苯二甲酸、間苯二甲酸或2,6-萘二羧酸以外,尚包括己二酸、癸二酸等的脂肪族二羧酸;對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等的芳香族二羧酸。再者,所謂經分支化之二醇係具有經支鏈化之烷基的二元醇,可列舉例如:2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丁基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-異丙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-正已基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-正丁基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-正已基-1,3-丙二醇、2,2-二正丁基-1,3-丙二醇、2-正丁基-2-丙基-1,3-丙二醇、及2,2-二正己基-1,3-丙二醇等。 進而,作為含有1個以上的醚鍵之二元醇可列舉:二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇等的烷二醇之縮合物;雙酚類之環氧乙烷或環氧丙烷加成物等。分子中之醚鍵個數並無特別限制,為使聚酯樹脂之強度或玻璃轉移點下降,故而為4個以下,更佳為2個以下。
關於上述聚酯樹脂,作為上述更佳的態樣之經分支化之二醇成分或含有1個以上的醚鍵的二元醇成分可說是在總二醇成分中較佳為含有10莫耳%以上之比例,更佳為含有20莫耳%以上之比例。若為10莫耳%以上,則結晶性不會變得過高,保持塗佈層之接著性而較佳。總二醇成分中之二醇成分上限較佳為80莫耳%以下,更佳為70莫耳%以下。若為80莫耳%以下,則作為副產物之低聚物濃度不易增加,可保持塗佈層之透明性而較佳。作為上述化合物以外之二醇成分最佳為乙二醇。若為少量,亦可使用丙二醇、丁二醇、己二醇或1,4-環己烷二甲醇等。
作為上述聚酯樹脂之構成成分的二羧酸最佳為對苯二甲酸或間苯二甲酸。除了上述二羧酸之外,為了對共聚合聚酯系樹脂賦予水分散性,較佳為使5-磺酸間苯二甲酸等在1莫耳%至10莫耳%的數值範圍進行共聚,可列舉例如:磺酸對苯二甲酸、5-磺酸間苯二甲酸、5-磺酸鈉間苯二甲酸等。
將形成塗佈層之塗佈液中的樹脂及交聯劑之固形物的總和設為100質量%時,若聚酯樹脂含有率為10質量%以上,則塗佈層與聚酯膜基材之密接性變得良好而較佳。聚酯樹脂之含有率的上限較佳為65質量%以下,更佳為60質量%以下。若聚酯樹脂之含有率為70質量%以下,則油墨加工後之耐濕熱性變得良好而較佳。
塗佈層中亦可在本塗佈層之性能不會下降的範圍內使用前述聚酯樹脂以外之樹脂。前述聚酯樹脂以外之樹脂的代表例係具有羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂,亦可含有其他樹脂,亦可僅為具有羧基之聚胺基甲酸乙酯樹脂。 於這種情況下,若將形成塗佈層之塗佈液中的樹脂及交聯劑之固形物的總和設為100質量%,則聚酯樹脂以外之樹脂較佳為40質量%以下之含量,更佳為30質量%以下,特佳為20質量%以下。其中,聚酯樹脂以外之樹脂與聚酯樹脂之含量的總和較佳為70質量%以下。形成塗佈層之塗佈液中之前述聚胺基甲酸乙酯樹脂及交聯劑的個別含量較佳為樹脂及交聯劑之固形物的總和的3質量%以上。 若為3質量%以上,則能夠獲得相對於UV硬化型樹脂之接著性、相對於UV硬化型油墨等之塗佈劑的接著性之效果而較佳。更佳的含量範圍為3.5質量%至90質量%,尤佳為7質量%至80質量%,特佳為10.5質量%至70質量%。
[添加劑] 本發明中之塗佈層中可在不阻礙本發明之效果的範圍內添加公知之添加劑,例如:界面活性劑、抗氧化劑、耐熱穩定劑、耐候穩定劑、紫外線吸收劑、有機易滑劑、顔料、染料、有機或無機之粒子、抗靜電劑、成核劑等。
本發明中,為了更提高塗佈層之耐黏連性,於塗佈層添加粒子亦為較佳之態樣。作為本發明中塗佈層中所含有之粒子係例如:氧化鈦、硫酸鋇、碳酸鈣、硫酸鈣、氧化矽、氧化鋁、滑石、高嶺土、黏土等或是這些的混合物,進而可列舉其他一般的無機粒子,例如:磷酸鈣、雲母、水輝石、氧化鋯、氧化鎢、氟化鋰、氟化鈣或與其他成分之併用等的無機粒子;或是苯乙烯系、丙烯酸系、三聚氰胺系、苯胍胺系、聚矽氧系等的有機聚合物系粒子等。
塗佈層中之粒子的平均粒徑(利用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope;SEM)所得之個數基準的平均粒徑。以下相同)較佳為0.04μm至2.0μm,更佳為0.1μm至1.0μm。若非活性粒子之平均粒徑為0.04μm以上,則變得容易對膜表面形成凹凸,故而膜的滑動性及捲取性等的處理性提升,於貼合時之加工性為良好而較佳。另一方面,若非活性粒子之平均粒徑為2.0μm以下,則不易產生粒子之脫落而較佳。塗佈層中之粒子濃度較佳為固形成分中佔1質量%至20質量%。
粒子之平均粒徑的測定方法係以下述方法來加以進行:利用掃描式電子顯微鏡來對積層聚酯膜剖面之粒子進行觀察,觀察30個粒子,取該粒子之平均值作為平均粒徑。
只要可滿足本發明之目的,則粒子之形狀無特別限定,可使用球狀粒子、不定形之非球狀的粒子。不定形之粒子的粒徑能以圓等效直徑的形式來計算。圓等效直徑為將所觀察之粒子的面積除以π,算出平方根並乘以2倍而得之值。
[積層聚酯膜之製造] 關於本發明之積層聚酯膜之製造方法,係列舉使用聚對苯二甲酸乙二酯(以下有簡稱為PET的情況)膜基材之例來加以說明,當然不限定於此。
在將PET樹脂充分地進行真空乾燥後,供給至擠出機,而自T字模將約280℃的熔融PET樹脂以片狀方式熔融擠出至旋轉冷卻輥,藉由靜電施加法來進行冷卻固化獲得未延伸PET片。前述未延伸PET片可為單層構成,亦可為利用共擠出法所得之複數層構成。
藉由實施單軸延伸或是雙軸延伸來使所獲得之未延伸PET片結晶配向化。例如於雙軸延伸的情況,利用加熱至80℃至120℃之輥而於長度方向延伸為2.5倍至5.0倍,在獲得單軸延伸PET膜後,利用夾具來將膜之端部加以把持,再引導至加熱至80℃至180℃的熱風區域,而於寬度方向延伸為2.5倍至5.0倍。再者,於單軸延伸的情況,於拉幅機內延伸至2.5倍至5.0倍。在延伸後接著引導至熱處理區域,來進行熱處理,而完成結晶配向。
熱處理區域之溫度的下限較佳為170℃,更佳為180℃。若熱處理區域之溫度為170℃以上則硬化充分進行,在液體之水存在下的黏連性為良好而較佳,無須加長乾燥時間。另一方面,熱處理區域之溫度的上限較佳為250℃,更佳為240℃。若熱處理區域之溫度為240℃以下,則不會有膜之物性下降之虞而較佳。
可在膜之製造後、或是製造步驟中設置塗佈層。特別是,就生產性之方面而言,較佳為在膜製造步驟之任意階段、亦即於未延伸或是單軸延伸後之PET膜的至少單面塗佈上塗佈液,而至少延伸於單軸方向並進行熱處理來形成塗佈層。
用以將該塗佈液塗佈於PET膜之方法可使用公知之任意方法。可列舉例如:逆輥塗佈法、凹版塗佈法、輕觸塗佈法、模塗機法、輥刷法、噴霧塗佈法、氣刀塗佈法、線棒塗佈法、管式刮刀法、含浸塗佈法、簾幕式塗佈法等。能夠將這些方法單獨或組合進行塗敷。
本發明中,塗佈層之厚度可在0.001μm至2.00μm的範圍進行適當設定,但為了兼具加工性與接著性,較佳為0.01μm至1.00μm的範圍,更佳為0.02μm至0.80μm,特佳為0.05μm至0.50μm。若塗佈層之厚度為0.001μm以上,則接著性為良好而較佳。若塗佈層之厚度為2.00μm以下,則不易產生黏連而較佳。
本發明之積層聚酯膜之霧度的上限較佳為2.5%,更佳為2.0%,尤佳為1.5%,特佳為1.2%。若霧度為2.5%以下,就透明性之方面而言為佳,亦可適用在要求透明性之光學膜。霧度一般而言越小越佳,可為0.1%以上,亦可為0.2%以上。 [實施例]
繼而,使用實施例及比較例來詳細說明本發明,但本發明並不限於以下之實施例。首先,以下就本發明所使用之評價方法來說明。
(1)霧度 所獲得之積層聚酯膜之霧度係依據JIS(Japanese Industrial Standards;日本工業標準) K 7136:2000,使用濁度計(日本電色公司製造的NDH5000)進行測定。
(2)酸值 樹脂及交聯劑之酸值係藉由JIS K1557-5:2007記載的滴定法進行測定。 其中,於利用胺等進行中和處理後之羧基的情況,在藉由高溫處理而去除胺等、或是預先利用鹽酸等進行處理而使胺等遊離、除去後再進行測定。再者,於交聯劑的情況,在預先利用胺等使異氰酸酯等之反應性基進行反應後再實施測定。於測定之樹脂對作為溶劑之異丙醇的溶解性差的情況,取而代之使用N-甲基吡咯烷酮。在上述等的任一處理中,都充分地實施對比用之測定。
(3)耐黏連性 將2片的膜試料以塗佈層面彼此呈對向的方式來重疊,施加98kPa的荷重,再將其於50℃的氛圍下密接放置24小時。之後,將膜剝離,以下述之基準判定膜之剝離狀態。 ○:無塗佈層之轉移而能夠輕輕地剝離。 △:塗佈層得以維持,但塗佈層之表層局部地轉移至對象面。 ×:2片膜固接而無法剝離,或即便能夠剝離膜基材也裂開。
(4)相對於UV硬化型油墨的密接性 於積層聚酯膜之塗佈層上,使用UV硬化型油墨[T&K TOKA股份有限公司製造,商品名「BEST CURE UV161藍S」或「BEST CURE UV161白S」],利用印刷機[明製作所股份有限公司製造,商品名「RI  TESTER」]以四刻度墨水吸量管、二分割輥來實施印刷,繼而,對塗佈有油墨層之膜使用高壓水銀燈照射100 mJ/cm2 或40mJ/cm2 之紫外線,使紫外線硬化型油墨硬化。繼而,使用間隙間隔2mm之刀具導軌,將貫穿油墨層而到達至膜基材的100個格子狀的切痕附加在油墨層面。繼而,將賽璐玢膠帶(米其邦(Nichiban)公司製造,第405號;寬度24mm)牢牢貼附於格子狀的切痕面。之後,垂直地將賽璐玢膠帶自油墨積層膜之油墨層面進行撕離,以目視來計數自油墨積層膜之油墨層面所剝落的格子數,而自下述算式求出油墨層與膜基材之密接性。此外,格子中部分剝離的格子亦視為剝落的格子來計數,如下述算式般求出油墨密接性。 油墨密接性(%)=100-(剝落的格子數) 以下述基準判定油墨密接性。 ◎:100%,○:96%至99%,△:80%至95%,×:未達80% 作為基準係將○以上視為合格。
(5)相對於硬塗層之密接性 於積層聚酯膜之塗佈層上使用#5線棒來塗佈作為UV硬化型硬塗劑之OPSTARZ7503(荒川化學工業股份有限公司製造),在80℃進行乾燥1分鐘。繼而,於經塗佈之膜使用高壓水銀燈照射100mJ/cm2 的紫外線,獲得硬塗層之厚度為4μm的硬塗膜。 繼而,使用間隙間隔2mm之刀具導軌,將貫穿硬塗層而到達膜基材之100個格子狀的切痕附加在硬塗層面。繼而,將賽璐玢膠帶(米其邦(Nichiban)公司製造,第405號;寬度24mm)貼附於格子狀之切痕面,牢牢地使其附著。之後,垂直地將賽璐玢膠帶自硬塗層積層膜之硬塗層面進行撕離。在相同部位進行合計5次的膠帶附著剝離操作後,以目視來計數自硬塗層積層膜之硬塗層面所剝落的格子數,自下述算式求出硬塗層與膜基材之密接性。此外,格子中部分剝離的格子亦視為剝落的格子來計數,如下述算式般求出硬塗密接性。 硬塗密接性(%)=100-(剝落的格子數) 以下述基準判定硬塗密接性。 ◎:100%,○:96%至99%,△:80%至95%,×:未達80% 作為基準係將○以上視為合格。
(6)耐濕熱性 使與上述(4)及(5)同樣地製作而成之UV硬化型油墨塗佈膜(塗佈BEST CURE UV161白S之後,照射100mJ/cm2 的UV之硬化品)、或硬塗塗佈膜在80℃、80%RH之環境下將塗佈面設為垂直,且於塗佈面未接觸其他膜等的狀態下放置500小時。於處理後,在23℃、65%RH之環境下,於塗佈面未接觸其他膜等的狀態下放置10分鐘。在時間經過後立即與上述同樣地評價塗佈面之密接性。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-1之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管及溫度計的四口燒瓶投入氫化間苯二甲基二異氰酸酯82.8質量份、二羥甲基丙酸25.0質量份、1,6-己二醇21.0質量份、由己二酸與1,4-丁二醇所構成且數量平均分子量2000之聚酯二醇150.0質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,將該反應液降溫至40℃後,添加三乙基胺19.8質量份,獲得聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液。繼而,於具備有可進行高速攪拌均質機的反應容器添加水500g,而調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為37.5mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)的溶液。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-2之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管、及溫度計的四口燒瓶投入氫化間苯二甲基二異氰酸酯63.0質量份、二羥甲基丙酸21.0質量份、數量平均分子量2000之聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇類型)147.0質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,將該反應液降溫至40℃後,添加三乙基胺16.6質量份,獲得聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液。繼而,於具備有可進行高速攪拌的均質機的反應容器添加水500g,調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為36.3mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-2)的溶液。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-3之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管、及溫度計的四口燒瓶投入氫化二苯基甲烷二異氰酸酯64.5質量份、二羥甲基丙酸21.5質量份、新戊二醇11.2質量份、數量平均分子量2000之聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇類型)150.5質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,將該反應液降溫至40℃後,添加三乙基胺17.0質量份,獲得聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液。繼而,於具備有可進行高速攪拌之均質機的反應容器添加水500g,調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為36.0mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-3)的溶液。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-4之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管、及溫度計的四口燒瓶投入氫化間苯二甲基二異氰酸酯83.4質量份、二羥甲基丙酸16.9質量份、1,6-己二醇28.4質量份、由己二酸與1,4-丁二醇所構成且數量平均分子量2000之聚酯二醇151.0質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,將該反應液降溫至40℃後,添加三乙胺13.3質量份,獲得聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液。繼而,於具備有可進行高速攪拌的均質機之反應容器添加水500g,調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為25.3mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-4)的溶液。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-5之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管、及溫度計的四口燒瓶投入氫化間苯二甲基二異氰酸酯104.9質量份、二羥甲基丙酸41.8質量份、1,6-己二醇19.0質量份、由己二酸與1,4-丁二醇所構成且數量平均分子量2000之聚酯二醇152.0質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,將該反應液降溫至40℃後,添加三乙胺33.1質量份,獲得聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液。繼而,於具備有可進行高速攪拌的均質機之反應容器添加水500g,調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為55.0mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-5)的溶液。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-6之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管、及溫度計的四口燒瓶添加氫化間苯二甲基二異氰酸酯45.0質量份、1,6-己二醇20.0質量份、數量平均分子量2000之聚乙二醇149.0質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,將該反應液降溫至40℃後,於具備有可進行高速攪拌的均質機之反應容器添加水500g,調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為0.2mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-6)的溶液。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-7之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管、及溫度計的四口燒瓶投入氫化二苯基甲烷二異氰酸酯43.8質量份、二羥甲基丁酸12.9質量份、數量平均分子量2000之聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇類型)153.4質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,將該反應液降溫至40℃後,添加三乙胺8.8質量份,獲得聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液。繼而,於具備有可進行高速攪拌的均質機之反應容器添加水500g,調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為23.1mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-7)的溶液。
[聚胺基甲酸乙酯樹脂A-8之聚合] 於具備有攪拌機、迪姆羅特式冷凝器、氮氣導入管、矽膠乾燥管、及溫度計的四口燒瓶投入氫化二苯基甲烷二異氰酸酯68.0質量份、二羥甲基丙酸19.8質量份、數量平均分子量2000之聚碳酸酯二醇(1,6-己二醇類型)148.0質量份、及作為溶劑之甲基乙基酮110質量份,於氮氣氛圍下在75℃攪拌2小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,投入2-丁酮肟6.6質量份,進而攪拌1小時以使之反應。將該反應液降溫至40℃後,添加三乙胺15.7質量份,獲得聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液。繼而,於具備有可進行高速攪拌的均質機之反應容器添加水500g,調整為25℃,一邊以2000min-1 進行攪拌混合,一邊添加聚胺基甲酸乙酯聚合物溶液進行水分散。一邊攪拌一邊添加10質量%之乙二胺水溶液1.1質量份。之後,於減壓下去除作為溶劑之甲基乙基酮。以水進行濃度調整,藉此製備固形物35質量%之包含酸值為32.0mgKOH/g之聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-8)的溶液。
[交聯劑B-1之合成] 於具備有攪拌機、溫度計、回流冷凝管之燒瓶投入六亞甲基二異氰酸酯59.5質量份、新戊二醇10.7質量份、二羥甲基丁酸11.0質量份、及作為溶劑之N-甲基吡咯烷酮20.0質量份,於氮氣氛圍下在80℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,於該反應液滴加2-丁酮肟29.9質量份,進而於氮氣氛圍下在80℃保持1小時。之後,測定反應液之紅外光譜,確認異氰酸酯基之吸收已消失後,將該反應液降溫至40℃,再添加三乙胺7.9質量份。維持該狀態攪拌1小時後,添加適量的水,調整固形物40質量%之封端異氰酸酯系交聯劑(B-1)溶液。交聯劑B-1之固形物的對應酸值為37.6mgKOH/g。
[交聯劑B-2之合成] 於具備有攪拌機、溫度計、回流冷凝管的燒瓶,在以六亞甲基二異氰酸酯作為原料之具有三聚異氰酸酯結構的聚異氰酸酯化合物(旭化成化學公司製造,Duranate TPA)66.6質量份、N-甲基吡咯烷酮17.5質量份中滴加3,5-二甲基吡唑21.7質量份,於氮氣氛圍下在70℃保持1小時。之後,滴加二羥甲基丙酸9.0質量份。測定反應液之紅外光譜,確認異氰酸酯基之吸收已消失後,添加N,N-二甲基乙醇胺6.3質量份。維持該狀態攪拌1小時後,添加適量的水,調整固形物40質量%之封端異氰酸酯系交聯劑(B-2)溶液。交聯劑B-2之固形物的對應酸值為41.2mgKOH/g。
[交聯劑B-3之合成] 於具備攪拌機、溫度計、回流冷凝管的燒瓶裝入水150.0質量份及甲氧基丙醇250.0質量份,於氮氣氛圍下加熱至80℃。之後,將由甲基丙烯酸甲酯126.0質量份、2-異丙烯基-2-噁唑啉210.0質量份及甲基丙烯酸三乙胺53.0質量份所構成之單量體混合物、以及作為聚合起始劑之由2,2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽18.0質量份及水170.0質量份所構成之聚合起始劑溶液分別自滴定漏斗在氮氛圍下以2小時滴加至保持在80℃之燒瓶內。在滴加結束後,在80℃攪拌5小時後,冷卻至室溫為止。添加適量的水,調整固形物40質量%之噁唑啉系交聯劑(B-3)溶液。交聯劑B-3之固形物的對應酸值為39.8mgKOH/g。
[交聯劑B-4之聚合] 於具備有攪拌機、溫度計、回流冷凝管之燒瓶裝入以六亞甲基二異氰酸酯為原料之具有三聚異氰酸酯結構的聚異氰酸酯化合物(旭化成化學公司製造,DuranateTPA)65.0質量份、N-甲基吡咯烷酮17.5質量份、3,5-二甲基吡唑29.2質量份、數量平均分子量500之聚乙二醇單甲醚21.9質量份,於氮氛圍下在70℃保持2小時。之後,滴加三羥甲基丙烷4.0質量份。測定反應液之紅外光譜,確認異氰酸酯基之吸收消失後,添加水280.0質量份。添加適量的水,調整固形物40質量%之封端聚異氰酸酯系交聯劑(B-4)溶液。交聯劑B-4之固形物的對應酸值為0.0mgKOH/g。
[交聯劑B-5之聚合] 於具備有攪拌機、溫度計、回流冷凝管之燒瓶,對以六亞甲基二異氰酸酯為原料之具有三聚異氰酸酯結構之聚異氰酸酯化合物(旭化成化學公司製造,DuranateTPA)66.04質量份、N-甲基吡咯烷酮17.50質量份中滴加3,5-二甲基吡唑 25.19質量份,於氮氣氛圍下在70℃保持1小時。之後,滴加二羥甲基丙酸5.27質量份。測定反應液之紅外光譜,確認異氰酸酯基之吸收消失後,添加N,N-二甲基乙醇胺5.59質量份、水132.5質量份。添加適量的水,調整固形物40質量%之封端聚異氰酸酯系交聯劑(B-5)溶液。交聯劑B-5之固形物的對應酸值為22.8mgKOH/g。
[交聯劑B-6之合成] 於具備有攪拌機、溫度計、回流冷凝管之燒瓶投入六亞甲基二異氰酸酯59.5質量份、新戊二醇6.8質量份、二羥甲基丁酸16.6質量份、及作為溶劑之N-甲基吡咯烷酮20.0質量份,於氮氣氛圍下在80℃攪拌3小時,確認反應液達到預定之胺當量。繼而,於該反應液滴加2-丁酮肟30.3質量份,進而於氮氣氛圍下在80℃保持1小時。之後,測定反應液之紅外光譜,確認異氰酸酯基之吸收消失後,將該反應液降溫至40℃為止,再添加三乙胺11.9質量份。維持該狀態攪拌1小時後,添加適量的水,調整固形物40質量%之封端異氰酸酯系交聯劑(B-6)溶液。交聯劑B-6之固形物的對應酸值為55.4mgKOH/g。
[聚酯樹脂C-1之製造] 於具備攪拌機、溫度計及局部回流式冷凝器之不鏽鋼製高壓釜裝入對苯二甲酸二甲酯 194.2質量份、間苯二甲酸二甲酯184.5質量份、5-磺酸鈉間苯二甲酸二甲酯14.8質量份、二乙二醇233.5質量份、乙二醇136.6質量份、及鈦酸四正丁酯0.2質量份,以自160℃到220℃之溫度花費4小時進行酯交換反應。繼而,升溫至255℃為止,將反應系統逐漸減壓後,在30Pa之減壓下使之反應1小時30分鐘,獲得共聚合聚酯樹脂(C-1)。所獲得之聚酯樹脂(C-1)為淡黃色透明。測定聚酯樹脂(C-1)之還原黏度,結果為0.70dl/g。 進而,於具備有攪拌機、溫度計與回流裝置之反應器裝入聚酯樹脂(C-1)15質量份、乙二醇正丁醚15質量份,在110℃進行加熱、攪拌,使樹脂溶解。於樹脂完全溶解後,將水70質量份一邊攪拌一邊慢慢添加至聚酯溶液,在添加後,攪拌溶液並冷卻至室溫為止。添加適量的水,調整固形物30質量%之聚酯樹脂(C-1)溶液。聚酯樹脂C-1之固形物的對應酸值為0.9mgKOH/g。
[聚酯樹脂C-2之製造] 於具備攪拌機、溫度計及局部回流式冷凝器的不鏽鋼製高壓釜裝入對苯二甲酸二甲酯194.2質量份、間苯二甲酸二甲酯194.2質量份、二乙二醇233.5質量份、乙二醇136.6質量份、及鈦酸四正丁酯0.2質量份,在自160℃到220℃之溫度花費4小時進行酯交換反應。繼而,升溫至255℃為止,使反應系統逐漸減壓後,在30Pa之減壓下使之反應1小時。進而,將氮氣導入至系統中來解除減壓,並將系統內冷卻至200℃為止。在系統中一邊攪拌一邊添加偏苯三甲酸酐28.0質量份,進而進行加成反應2小時,獲得聚酯樹脂(C-2)。所獲得之聚酯樹脂(C-2)為淡黃色透明。測定聚酯樹脂(C-2)之還原黏度,結果為0.35dl/g。 進而,於具備有攪拌機、溫度計與回流裝置之反應器裝入聚酯樹脂(C-2)15質量份、四氫呋喃15質量份,在70℃進行加熱、攪拌,使樹脂溶解。在樹脂完全溶解後,將三乙胺31質量份與水70質量份一邊攪拌一邊慢慢添加至聚酯溶液。於添加後,使系統中減壓,去除四氫呋喃,而冷卻至室溫為止。添加適量的水,調整固形物30質量%之聚酯樹脂(C-2)溶液。聚酯樹脂C-2之固形物的對應酸值為37.4mgKOH/g。
[丙烯酸樹脂D-1之製造] 於具備有攪拌機、溫度計、回流冷凝管之燒瓶裝入丙二醇單甲醚40質量份,而加熱保持於100℃,再花費3小時來滴加丙烯酸正丁酯60.0質量份、甲基丙烯酸甲酯42.0質量份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯2.9質量份、丙烯酸5.7質量份及偶氮二異丁腈5質量份之混合物。在滴加後,以相同溫度使之熟成2小時。之後,使該反應液降溫至40℃為止,將三乙胺8.4質量份及水165質量份一邊攪拌一邊添加。維持該狀態攪拌1小時後,添加適量的水,調整固形物35質量%之丙烯酸樹脂(D-1)溶液。該丙烯酸樹脂D-1之固形物的對應酸值為40.1mgKOH/g。
[基材用聚酯樹脂E-1之製造] [三氧化銻溶液之製備] 將三氧化銻(Sigma-Aldrich Japan公司製造)與乙二醇一同地裝入至燒瓶,在150℃攪拌4小時而溶解後,冷卻至室溫為止,製備20g/l之三氧化銻的乙二醇溶液。
[基材用聚酯樹脂E-1之聚合] 於具攪拌機之2公升的不鏽鋼製高壓釜裝入高純度對苯二甲酸與該對苯二甲酸之2倍莫耳量的乙二醇,針對酸成分添加三乙胺0.3莫耳%,於0.25MPa之加壓下以250℃來一邊將水蒸餾去除至系統外一邊進行酯化反應,獲得酯化率為約95%之對苯二甲酸雙(2-羥乙基)酯及低聚物的混合物(以下稱為BHET混合物)。對該BHET混合物使用作為縮聚觸媒之上述三氧化銻溶液,以相對於聚酯中之酸成分而使銻原子成為0.04莫耳%的方式加以添加,繼而,於氮氣氛圍下以常壓在250℃攪拌10分鐘。之後,花費60分鐘升溫至280℃為止並使反應系統之壓力慢慢下降而設為13.3Pa(0.1Torr),進而在280℃、13.3Pa實施縮聚反應68分鐘,獲得固有黏度(IV)(溶媒:苯酚/四氯乙烷=60/40)為0.61dl/g且實質上不含有粒子之聚酯樹脂E-1。
[基材用聚酯樹脂E-2之製造] [鋁化合物溶液之製備例] 針對鹼性醋酸鋁(羥基二乙酸鋁;Sigma-Aldrich Japan公司製造)20g/l之水溶液將等量(容量比)之乙二醇一同地裝入至燒瓶,在室溫攪拌6小時後,於減壓(133Pa)下,一邊在70℃至90℃攪拌數小時一邊自系統將水蒸餾去除,製備20g/l之鋁化合物之乙二醇溶液。
[磷化合物溶液之製備例] 將作為磷化合物之3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲基磷酸二乙酯(Irganox1222(BASF公司製造))與乙二醇一同地裝入至燒瓶,在氮氣交換下一邊攪拌一邊在液溫160℃加熱25小時,製備50g/l之磷化合物之乙二醇溶液。
[鋁化合物之溶液與磷化合物之溶液的混合物之製備] 將利用上述鋁化合物之製備例及上述磷化合物之調整例所獲得之個別的乙二醇溶液裝入至燒瓶,以使鋁原子與磷原子以莫耳比計成為1:2的方式在室溫進行混合,攪拌1天而製備觸媒溶液。
[基材用聚酯樹脂E-2之聚合] 取代三氧化銻溶液,使用前述鋁化合物之溶液與磷化合物之溶液的混合物作為縮聚觸媒,以相對於聚酯中之酸成分使鋁原子及磷原子分別成為0.014莫耳%及0.028莫耳%方式來進行添加,除此之外,都與聚酯樹脂E-1同樣地進行聚合。其中,藉由將聚合時間設為68分鐘,獲得固有黏度(IV)為0.61dl/g且實質上不含有粒子之聚酯樹脂E-2。
[實施例1] (1)塗佈液之調整 於水與異丙醇之混合溶媒(80/20質量份比)混合下述塗劑,而製作聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)溶液/交聯劑(B-1)溶液的固形物質量比為70/30的塗佈液。 混合溶劑(水/異丙醇)        78.26質量份 聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)溶液      14.00質量份 交聯劑(B-1)溶液            5.25質量份 粒子I                0.12質量份 (平均粒徑100nm之氧化矽溶膠,固形物濃度40質量%) 粒子II               1.87質量份 (平均粒徑40 nm至50nm之氧化矽溶膠,固形物濃度30質量%) 界面活性劑              0.50質量份 (聚矽氧系,固形物濃度10質量%)
(2)積層聚酯膜之製造 作為膜原料聚合物係將聚酯樹脂E-1之樹脂顆粒於133Pa之減壓下在135℃進行乾燥6小時。之後,將該膜原料聚合物供給至擠出機,在約280℃熔融擠出為片狀,於表面溫度保持為20℃之旋轉冷卻金屬輥上進行急遽冷卻使之密接固化,獲得未延伸PET片。
將該未延伸PET片利用經加熱之輥群及紅外線加熱器加熱至100℃,之後利用有周速差之輥群來於長度方向延伸3.5倍,獲得單軸延伸PET膜。
繼而,將前述塗佈液以使最後(雙軸延伸後)之乾燥後之塗佈量成為0.13g/m2 的方式來塗佈於PET膜單面。在將塗佈液乾燥後,在110℃於寬度方向延伸為4.0倍,而在將膜之寬度方向固定的狀態下,於230℃加熱5秒鐘。進而,進行3%的寬度方向之弛緩處理,獲得100μm之積層聚酯膜。將評價結果顯示於表1。
[實施例2] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂設為(A-2),將聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑之比率變更為60/40(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例3] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂設為(A-3),將聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑之比率變更為50/50(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例4] 將交聯劑設為(B-2),將聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑之比率變更為60/40(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例5] 將交聯劑設為(B-3),將聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑之比率變更為60/40(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例6] 除了聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)、交聯劑(B-1)以外還併用交聯劑(B-4),將比率變更為(A-1)/(B-1)/(B-4)=55/35/10(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例7] 除了聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)、交聯劑(B-1)以外還併用聚酯樹脂(C-1),將比率變更為(A-1)/(B-1)/(C-1)=36/24/40(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例8] 除了聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)、交聯劑(B-1)以外還併用聚酯樹脂(C-1),將比率變更為(A-1)/(B-1)/(C-1)=24/16/60(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例9] 使用聚酯樹脂E-2之樹脂顆粒作為膜原料聚合物,除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[實施例10] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂變更為(A-8),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例1] 僅使用聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1),而不使用交聯劑(B-1),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例2] 僅使用交聯劑(B-1),而不使用聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例3] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂變更為(A-4),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例4] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂設為(A-5),將聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑之比率變更為60/40(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例5] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂設為(A-6),將聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑之比率變更為50/50(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例6] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂變更為(A-7),將交聯劑變更為(B-5),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例7] 將交聯劑設為(B-5),將聚胺基甲酸乙酯樹脂與交聯劑之比率變更為75/25(質量比),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例8] 將交聯劑變更為(B-6),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例9] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)變更為聚酯樹脂(C-2),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
[比較例10] 將聚胺基甲酸乙酯樹脂(A-1)變更為丙烯酸樹脂(D-1),除此以外,都與實施例1同樣地獲得積層聚酯膜。
於表1整理出各實施例、比較例之評價結果。
如表1所示,各實施例中,於霧度、耐黏連性、相對於UV硬化型油墨之密接性、相對於硬塗層之密接性、以及耐濕熱性中獲得可滿足之結果。另一方面,比較例1至比較例10中,並非為可滿足前述之至少一評價項目之例。
[表1]
Figure 02_image001
[產業可利用性]
根據本發明,能夠提供一種可適用在光學用途、包裝用途、標籤用途等所有領域中之積層聚酯膜。

Claims (2)

  1. 一種積層聚酯膜,於聚酯膜之至少單面具有由下述組成物所形成之塗佈層,該組成物含有:聚胺基甲酸乙酯樹脂,係具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g;以及交聯劑,係具有羧基且酸值為30mgKOH/g至50mgKOH/g。
  2. 如請求項1所記載之積層聚酯膜,其中交聯劑為異氰酸酯系化合物。
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