TW202428732A - 易接著聚醯胺薄膜及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之課題在於提供一種即便在熱水處理後仍具有高密著性,同時耐結塊性、印刷適性、透明性等亦優異的易接著聚醯胺薄膜。本發明之解決手段係有關於一種易接著聚醯胺薄膜,特徵在於其係在聚醯胺基材薄膜之至少單面上形成有底漆層之聚醯胺薄膜,並且,(1)前述底漆層包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;且(2)前述聚胺基甲酸酯樹脂A及前述聚胺基甲酸酯樹脂B之玻璃轉移溫度(Tg)互不相同。
Description
本發明係有關於一種新穎的易接著聚醯胺薄膜及其製造方法。特別是,本發明係有關於一種適合使用於包裝材料、電絕緣材料、一般工業材料等之易接著聚醯胺薄膜及其製造方法。
背景技術
二軸延伸聚醯胺薄膜除了在機械特性、光學特性、熱特性、障壁性能等優異之外,在耐磨耗性、耐衝擊性、耐針孔性等亦優異,因此被廣為利用作為用於包裝食品及其他物品之包裝材料用的薄膜。在此等用途之中,通常會對基材薄膜之表面施加各種二次加工,例如各種塗料之塗布加工、印刷加工、蒸鍍加工、及其他薄膜之層疊加工等。因此,已有嘗試藉由對基材薄膜施加電暈放電處理、電漿處理等之物理性表面處理,或是施加使用酸、鹼等化學藥品來使薄膜表面活化的化學性表面處理,來謀求基材薄膜之表面改質,而提高基材薄膜與藉由二次加工而得之覆蓋物的接著性。
然而,在物理性表面處理中,製程雖相對簡便,但所得到的接著性係不足夠。而在化學性表面處理中,不僅製程會變得複雜,還會有作業環境惡化等問題。
附帶一提,在將聚醯胺薄膜供給至食品包裝用途時,一般係採用因應需要施加印刷加工後積層密封劑薄膜的方法。然而,若兩薄膜間的接著力弱,則在進行用於內容物殺菌之沸騰處理、高溫殺菌(retorting)處理等時,會發生基材之聚醯胺薄膜與密封劑薄膜之間的剝離(所謂的分層現象)。
為了解決如此的問題,除了前述物理性或化學性表面處理方法之外,另有對基材薄膜塗布具接著活性的底塗劑來形成易接著塗膜(以下稱為「底漆層」。)的方法。此方法由於可因應各種表塗層來選擇底漆成分等,因此被廣為利用。
作為底漆層之構成成分,從作業性、安全性及成本面來看,多是使用水性樹脂。其中,為了使其與作為表塗層的塗布層、墨水層、蒸鍍層等之接著性提升,尤其係使用了聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂等(專利文獻1~7)。
在此之中,已知有例如可藉由控制易接著聚醯胺薄膜的底漆層之厚度、作為易接著塗料使用的聚胺基甲酸酯樹脂之物性、底漆層中殘存的揮發性鹼成分之量,來改善塗膜之表面特性,而使熱水處理後的密著性提升的方法(專利文獻7)。依據專利文獻7,針對揮發性鹼成分,藉由使得在底漆層中不含有硬化劑(交聯劑),可減少揮發性鹼成分之總量,還可抑制耐水性的減少,除此之外,使用在用於食品的包裝材料等時亦可提高安全性。
習知技術文獻
專利文獻
[專利文獻1]日本專利特開2022-38956
[專利文獻2]日本專利特開2020-121496
[專利文獻3]日本專利特開2014-22080
[專利文獻4]日本專利特開2000-26798
[專利文獻5]日本專利特公平3-55302
[專利文獻6]國際公開案WO2008/75461
[專利文獻7]國際公開案WO2010/110282
發明概要
發明欲解決之課題
然而,在此等習知薄膜中,必須要繼續進一步改良所謂耐結塊性之點。亦即,在以卷之形態處理薄膜時,會容易發生薄膜彼此會相互黏在一起之稱為「結塊(blocking)」的現象。特別是,如專利文獻7等所揭示般,如在底漆層中不含硬化劑時,該現象會有變得顯著的傾向。又,為了用作為多層層疊積層體之中間層而在與底漆層相反的面上施加電暈放電處理時,會變得更容易產生結塊,而容易成為加工障礙。此時,雖有為了抑制結塊而在底漆層中添加潤滑劑的方法,但若大量添加潤滑劑則霧度會上昇,會有損及透明性而使印刷視認性減少之虞。
又,於習知薄膜中,針對起因於底漆層的印刷適性亦還有改善空間。在商品包裝中,除了顧慮環境的宣傳之外,作為表現個性的方法會施加各種各樣的印刷,由此看來對印刷外觀的要求亦有變高的傾向。此點亦有下述問題:因習知薄膜所適用的底漆層其塗膜特性而造成印刷外觀局部性的降低,而在此點之中亦有改善空間。
除此之外,近年來,伴隨著消費者之高齡化、製品之多樣化等之進行,食品包裝之長期保存性的要求變高,於殺菌/滅菌之步驟中熱水高溫殺菌處理之必要性亦有增加。此外,由於在沸騰處理中亦會有在含氣狀態下施加處理的情況,因此亦要求在更為嚴苛的環境下仍可保持高層疊強度。
如此般,現有要求即便在施加沸騰處理、高溫殺菌處理等熱水處理之後仍可維持高密著性,同時耐結塊性、印刷適性、透明性等優異的材料之開發,在此等點之中習知薄膜仍有更進一步改善的空間。
因此,本發明之主要目的在於提供一種即便在熱水處理後仍具有高密著性,同時耐結塊性、印刷適性、透明性等亦優異的易接著聚醯胺薄膜。
用以解決課題之手段
本發明人有鑒於習知技術之問題點而反覆全心研究後,結果發現到藉由在聚醯胺薄膜中形成包含特定成分的底漆層可達成前述目的,而達致本發明之完成。
亦即,本發明係有關於下述易接著聚醯胺薄膜及其製造方法。
1.一種易接著聚醯胺薄膜,其特徵在於其係在聚醯胺基材薄膜之至少單面上形成有底漆層之聚醯胺薄膜,並且
(1)前述底漆層包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;且
(2)前述聚胺基甲酸酯樹脂A及前述聚胺基甲酸酯樹脂B之玻璃轉移溫度(Tg)互不相同。
2.如前述項1所記載的易接著聚醯胺薄膜,其中前述聚胺基甲酸酯樹脂A之玻璃轉移溫度(Tg)在5~50℃之範圍,且前述聚胺基甲酸酯樹脂B之玻璃轉移溫度(Tg)在60℃以上之範圍。
3.如前述項1所記載的易接著聚醯胺薄膜,其中,令聚胺基甲酸酯樹脂A及聚胺基甲酸酯樹脂B之合計為100質量份時,聚胺基甲酸酯樹脂A為25~80質量份,且聚胺基甲酸酯B為20~75質量份。
4.如前述項1所記載的易接著聚醯胺薄膜,其中聚胺基甲酸酯樹脂A係膜伸長度300%以上及抗張強度20~50MPa,且聚胺基甲酸酯樹脂B係膜伸長度200%以上及抗張強度40~60MPa。
5.如前述項1所記載的易接著聚醯胺薄膜,其中,在印刷薄膜TD方向上任意10處,將印刷於前述底漆層之半色調印刷50%層次部的2.5mm
2內之300個網點的面積進行長度量測後,最小與最大之面積比(最小面積20個之平均/最大面積20個之平均)在0.8~1之範圍。
6.如前述項1所記載的易接著聚醯胺薄膜,其中,將底漆層彼此重疊,施加10kg/cm之荷重,並在40℃之環境下經過1週後之密著力在40g/15mm以下。
7.如前述項1所記載的易接著聚醯胺薄膜,其霧度在8%以下。
8.如前述項1所記載的易接著聚醯胺薄膜,其係二軸延伸薄膜。
9.一種積層體,係在如前述項1~8中任1項所記載的易接著聚醯胺薄膜之底漆層上,直接或隔著印刷層,依序積層有至少層疊接著劑層及熱封層。
10.一種易接著聚醯胺薄膜之製造方法,係製造易接著聚醯胺薄膜之方法,包含:
(1)在未延伸的聚醯胺基材薄膜之至少單面上塗布水性塗料之步驟,該水性塗料包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;及
(2)將塗布有水性塗料之聚醯胺薄膜進行二軸延伸之後,進行熱處理之步驟。
11.如前述項10所記載的製造方法,其中二軸延伸為同時二軸延伸。
12.一種易接著聚醯胺薄膜之製造方法,係製造易接著聚醯胺薄膜之方法,包含:
(1)將未延伸的聚醯胺基材薄膜於第1方向上進行單軸延伸之步驟;
(2)在經單軸延伸的聚醯胺基材薄膜之至少單面上塗布水性塗料之步驟,該水性塗料包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;及
(3)將塗布有水性塗料之前述聚醯胺基材薄膜於第2方向上進行單軸延伸,該第2方向係與前述第1方向正交,之後進行熱處理之步驟。
發明效果
若依據本發明,可提供一種即便在熱水處理後仍具有高密著性,同時耐結塊性、印刷適性、透明性等亦優異的易接著聚醯胺薄膜。
特別是,本發明之易接著聚醯胺薄膜由於在底漆層中使用玻璃轉移溫度互不相同的特定2種聚胺基甲酸酯樹脂,因此即便在熱水處理後,仍可達成與該處理前同等或其以上的密著性(層疊強度),同時發揮優異的耐結塊性。其結果,由於可謀求潤滑劑等之含量的減低化,因此會使得亦能提供具有高透明性的薄膜。又,同時,例如即便在如沸騰處理、高溫殺菌處理等經過熱水處理之後,仍可維持優異的密著性能。
關於使用前述2種聚胺基甲酸酯樹脂所帶來的作用機制,雖然並不確定,但推測是藉由使用具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B,而在薄膜之乾燥、延伸步驟中矽醇基彼此會進行反應而形成交聯結構,據此即便沒有硬化劑仍可使底漆層硬化,結果則會提升耐結塊性。另一方面,不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A雖不會形成如前述之交聯結構,但在底漆層中會持續保持與聚胺基甲酸酯樹脂B之親和性,而盡到提高印刷適性的功能。如此般,認為藉由併用2種聚胺基甲酸酯樹脂,即便在熱水處理後仍可具有高密著性,同時可發揮優異的耐結塊性、印刷適性等。
具有如此的特徴的本發明之易接著聚醯胺薄膜,可適當地使用作為例如包裝材料、電絕緣材料、一般工業材料等。尤其是適合使用在食品包裝材料,該食品包裝材料是對薄膜施加印刷後,而供給至沸騰處理或高溫殺菌處理的食品包裝材料。
此外,本發明之易接著聚醯胺薄膜可藉由使得含有聚胺基甲酸酯樹脂的水性塗料塗布於聚醯胺薄膜上並使其乾燥來簡便地得到,且具有易進行厚度控制等之優點。其結果,本發明之易接著聚醯胺薄膜在生產性上優異,而在工業上亦有利。
依據本發明之製造方法,藉由於薄膜製造製程中組入下述步驟,即藉由塗布水性塗料來形成底漆層之步驟,便可在以聚醯胺薄膜之熱固定作為目的之熱處理步驟中,同時使塗料乾燥,因此可謀求製程之簡略化。並且,熱處理步驟之溫度條件可設定成比加熱條件更為高溫,所述加熱條件是:經二軸延伸的分子在結晶化、配向(以下亦稱為「配向結晶化」。)結束後,在將塗料塗布於薄膜上並將其乾燥時的加熱條件。因此,有利於使底漆層中的揮發性鹼成分減低。相對於此,在水性塗料中另行添加有硬化劑的情況下,在生產線中進行乾燥時交聯結構會產生成網目狀,並以硬化點作為起點而在底漆層中局部地發生不均勻,這些不均勻會導致印刷外觀惡化。又,在底漆層中,若僅利用不含硬化劑的聚胺基甲酸酯樹脂,則在製膜後以卷狀保管時,會因經時變化而容易產生結塊。依據本發明,藉由以特定的摻合比來含有含矽醇基之聚胺基甲酸酯,便可不損及結塊性,而可兼得耐水密著性及印刷外觀之改善。
用以實施發明之形態
1.易接著聚醯胺薄膜
本發明之易接著聚醯胺薄膜(本發明薄膜)之特徵在於其係在聚醯胺基材薄膜之至少單面上形成有底漆層的聚醯胺薄膜,並且
(1)前述底漆層包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;且
(2)前述聚胺基甲酸酯樹脂A及前述聚胺基甲酸酯樹脂B之玻璃轉移溫度(Tg)互不相同。
再者,於本發明中,係令在聚醯胺基材薄膜之至少單面上形成有底漆層且未積層其以外之層者為「本發明薄膜」,並令在本發明薄膜之單面或兩面上積層有其他層者為「積層體」。
將本發明薄膜之基本的層結構示於圖1。圖1A之薄膜10係在聚醯胺基材薄膜11之單面的表面上形成有底漆層12。在圖1A中,底漆層12雖形成在聚醯胺基材薄膜11之單面的表面之整面上,但只要不妨礙本發明效果亦可形成在一部分上。圖1B之薄膜10’係在聚醯胺基材薄膜11之兩面(正面及背面)的表面上形成有底漆層12。在圖1B中,底漆層12雖形成在聚醯胺基材薄膜11之兩面的表面之整面上,但只要不妨礙本發明效果亦可形成在一部分上。
在圖1A及圖1B任一者的情況中,皆可適當地使用透明薄膜作為聚醯胺基材薄膜11。相同地,底漆層12亦希望是透明的。藉由自此等透明層構成本發明薄膜,可確實地實現後述所示的霧度值。
聚醯胺基材薄膜
聚醯胺基材薄膜係將聚醯胺樹脂作為主成分者,且作為本發明薄膜或後述所示的積層體之芯層來發揮功能。
作為聚醯胺樹脂,例如可舉藉由使包含ε-己內醯胺的原料進行開環聚合而得到的耐綸6。又,作為其他聚醯胺樹脂,亦可舉藉由使包含3員環以上的內醯胺、ω-胺基酸、二元酸及二胺等的原料進行聚縮合而得到的聚醯胺樹脂等。前述原料並未限定,例如,除了可使用習知的來自於石油的單體之外,亦可使用藉由化學回收來進行解聚合而得到的單體。
此外,聚醯胺樹脂可使用將聚醯胺樹脂熔融而得到的再熔融樹脂。在本發明中,作為再熔融樹脂,從環境保護、資源的有效活用等之觀點來看,可使用聚醯胺樹脂(特別是聚醯胺6樹脂)之樹脂廢材。更具體而言,可列舉:將聚醯胺薄膜之製造時所產生的未延伸屑、耳部修剪屑、切口屑、不良品等再度熔融而成形的小粒等。
作為如此的聚醯胺樹脂之具體例,可列舉耐綸6、7、10、11、12、4.10、5.6、6.6、6.9、6.10、6.11、6.12、10.10、6T、9T、10T、6I、MXD6(聚(間伸苯二甲基己二酸二醯胺)、6/6.6、6/12、6/6T、6/6I、6/MXD6等之至少1種。其中,較佳為在耐熱性與機械性特性之平衡上優異的耐綸6。
聚醯胺基材薄膜中的聚醯胺樹脂之含量雖未限定,但通常可設成在90~100質量%左右之範圍內,例如亦可設成95~99質量%。
於聚醯胺基材薄膜中,在不妨礙本發明效果的範圍內,亦可包含聚醯胺樹脂以外的成分。例如,可添加抗氧化劑、紫外線吸收劑、防腐劑、抗靜電劑、防結塊劑、無機微粒子等各種添加劑之至少1種。
特別是,為了使薄膜之滑動性更為提升等之目的亦可摻合潤滑劑。作為潤滑劑,可使用無機系潤滑劑及有機系潤滑劑之至少1種。作為無機系潤滑劑,例如可列舉:黏土、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、矽灰石、二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、矽酸鈣、鋁酸鈉、鋁酸鈣、鋁矽酸鎂、玻璃中空球、碳黑、氧化鋅、三氧化銻、沸石、水滑石、層狀矽酸鹽、矽酸鈉、氫氧化鋁、氧化鐵、氧化鋯、硫酸鋇、氧化鈦、碳黑等。作為有機系潤滑劑,例如可列舉:丙烯酸系交聯聚合物、苯乙烯系交聯聚合物、酚樹脂、耐綸樹脂、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂醯胺等。其等之中較佳為二氧化矽。
聚醯胺基材薄膜中的潤滑劑之含量雖未特別限定,但從確保薄膜之透明性的觀點來看,例如較佳在聚醯胺基材薄膜中設成0.5質量%以下,且特別更佳係設成0.3質量%以下。下限值雖例如可設成0.01質量%,但不限定於此。再者,在使用於未要求透明性的用途時,亦可大於0.5質量%來摻合。
聚醯胺基材薄膜可為由單一層構成者,亦可為藉由同時熔融擠製、層疊等來形成的由複數層構成的薄膜。特別是,在本發明中,由於以單一層構成的聚醯胺基材薄膜較容易製造因此較佳。
聚醯胺基材薄膜除了可使用現成或市售的聚醯胺薄膜之外,亦可使用藉由眾所皆知的薄膜製膜法成形的薄膜。
在製造聚醯胺基材薄膜時,例如從T型模具擠製出熔融聚合物後,以鑄造軋輥冷卻而製作未延伸片。接著,將其進行同時二軸延伸或逐次二軸延伸。如此進行而得到的延伸薄膜,由於其尺寸穩定性良好,而例如以200℃前後之溫度施加短時間熱處理。如此進行可得到聚醯胺基材薄膜。亦即,本發明薄膜中的聚醯胺基材薄膜,希望是二軸延伸薄膜。
又,聚醯胺基材薄膜亦可因應需要在不損及本發明效果的範圍內,施加電暈放電處理等表面處理。
聚醯胺基材薄膜之厚度並未限定,雖可因應例如用途、使用地點等來適當設定,但通常只要設成在3~50μm左右之範圍內即可。
底漆層
底漆層係在聚醯胺基材薄膜之單面或兩面形成者,具有對聚醯胺基材薄膜賦予優異的接著性之功能。本發明薄膜之底漆層包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B。藉由在底漆層中含有聚胺基甲酸酯樹脂A及聚胺基甲酸酯樹脂B,可達成聚胺基甲酸酯樹脂A單獨或聚胺基甲酸酯樹脂B單獨所無法實現的熱水處理後層疊強度,同時變得亦能得到良好的耐結塊性、印刷適性等。
聚胺基甲酸酯樹脂A
聚胺基甲酸酯樹脂A只要是在分子中不具有矽醇基者即可,例如可使用藉由在1分子中含有至少2個異氰酸酯基的化合物(以下稱為「含有異氰酸酯基的化合物」。)與在1分子中含有至少2個活性氫基的化合物(以下稱為「含有活性氫基的化合物」。)之反應而得到的聚胺基甲酸酯樹脂。聚胺基甲酸酯樹脂A除了可使用眾所皆知者或市售者之外,亦可使用藉由眾所皆知的製造方法而得到者。
作為前述含有異氰酸酯基的化合物,可為脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯、芳香族二異氰酸酯、芳香脂肪族二異氰酸酯等之中任一者。此等係可使用1種或2種以上。
作為脂肪族二異氰酸酯,例如可列舉:三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-伸丙基二異氰酸酯、1,2-伸丁基二異氰酸酯、2,3-伸丁基二異氰酸酯、1,3-伸丁基二異氰酸酯、2,4,4-或2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,6-二異氰酸酯甲基己酸酯等或其等之混合物;作為脂環族二異氰酸酯,例如可列舉:1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯(異佛酮二異氰酸酯)、4,4’-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環己烷二異氰酸酯、1,4-雙(異氰酸酯甲基)環己烷或1,3-雙(異氰酸酯甲基)環己烷或其混合物(加氫伸苯二甲基二異氰酸酯)、或其等之混合物;作為芳香族二異氰酸酯,例如可列舉:間伸苯基二異氰酸酯、對伸苯基二異氰酸酯、4,4’-二苯基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-或2,6-甲伸苯基二異氰酸酯或其混合物、4,4’-甲苯胺二異氰酸酯、二甲氧苯胺二異氰酸酯、4,4’-二苯基醚二異氰酸酯等或其等之混合物;作為芳香脂肪族二異氰酸酯,例如可列舉:1,3-或1,4-伸苯二甲基二異氰酸酯或其混合物、ω、ω’-二異氰酸酯-1,4-二乙基苯、1,3-或1,4-雙(1-異氰酸酯-1-甲基乙基)苯或其混合物等;三異氰酸酯,例如可列舉:三苯基甲烷-4,4’,4”-三異氰酸酯、1,3,5-三異氰酸酯苯、2,4,6-三異氰酸酯甲苯、1,3,5-三異氰酸酯己烷等;作為聚異氰酸酯單體,例如可列舉:4,4’-二苯基二甲基甲烷-2,2’-5,5’-四異氰酸酯等;衍生自前述聚異氰酸酯單體的二聚體、三聚體等。
作為前述含有活性氫基的化合物,例如可列舉:具有胺基、羥基、巰基來作為活性氫基之化合物等,但從與異氰酸酯基之反應速度及所得到的被膜之機械性物性等觀點來看,較佳為具有羥基之化合物(特別是多元醇)。
作為前述具有羥基之化合物,例如可列舉:聚酯多元醇、聚烯烴多元醇、聚醚多元醇、聚醚酯多元醇、聚酯醯胺多元醇、丙烯酸多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚羥基烷、蓖麻油、聚胺基甲酸酯多元醇或其等之混合物等。
作為前述聚酯多元醇,例如可列舉:使對苯二甲酸、間苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸等之二元酸或其等之二烷酯或是其等之混合物,與乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丁二醇、新戊二醇、1,6-己烷二醇、3-甲基-1,5-戊烷二醇、3,3’-二羥甲基庚烷、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、聚四亞甲基醚二醇等之二醇類或其等之混合物進行反應而得到的聚酯多元醇等。
作為前述聚烯烴多元醇,例如可列舉:聚乙烯多元醇、聚丙烯多元醇、聚異丁烯多元醇、加氫聚異戊二烯多元醇、加氫聚丁二烯多元醇等。
作為前述聚醚多元醇,例如可舉使用水、乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、甘油等之低分子量多元醇作為起始劑,使例如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、四氫呋喃等之環氧乙烷化合物聚合而得到的聚醚多元醇等。
作為前述聚醚酯多元醇,例如可列舉:使前述二元酸或其等之二烷酯或是其等之混合物,與前述聚醚多元醇進行反應而得到的聚醚酯多元醇等。作為前述聚酯醯胺多元醇,可列舉在前述聚酯化反應時,將例如乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺等之具有胺基的脂肪族二胺作為原料追加至前述聚酯化反應物之原料中並使其進行反應而得到者等。
作為前述丙烯酸多元醇,例如可舉使在1分子中具有1個以上羥基的聚合性單體(例如:(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯等),與例如(甲基)丙烯酸或其酯共聚合而得到者等。其等係可以1種或2種以上來使用。
作為前述聚碳酸酯多元醇,例如可列舉:使乙二醇、丙二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、3-甲基-1,5-戊烷二醇、1,9-壬烷二醇、1,8-壬烷二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-環己烷二醇、1,4-環己烷二甲醇、雙酚-A及加氫雙酚-A之至少1種,與二甲基碳酸酯、二苯基碳酸酯、伸乙基碳酸酯、光氣等進行反應而得到者等。其等係可以1種或2種以上來使用。
作為前述聚羥基烷,可列舉:使異戊二烯、丁二烯或丁二烯,與丙烯醯胺等進行共聚合而得到的液態橡膠等。
作為前述聚胺基甲酸酯多元醇,例如可舉在1分子中具有胺基甲酸酯鍵結之多元醇,且前述多元醇例如可舉使聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚酯多元醇等,與後述的每1分子具有至少2個異氰酸酯基之含有異氰酸酯基的化合物,在(NCO基/OH基)之莫耳數小於1的情況下進行反應而得到者等。
此外,除了前述具有羥基的化合物之外,亦可混合乙二醇、丙二醇、1,3-丙烷二醇、1,4-丁烷二醇、1,5-戊烷二醇、1,6-己烷二醇、1,9-壬烷二醇、1,8-壬烷二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、1,4-環己烷二醇、1,4-環己烷二甲醇等之二醇類;甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇等之低分子量多元醇;甲醇、乙醇、丙醇類、丁醇類、2-乙基己醇、月桂醇、硬脂醇等之一元醇等。其等係可以1種或2種以上來使用。
又,聚胺基甲酸酯樹脂A中,較佳為經導入陰離子性官能基(親水性基)者。作為陰離子性官能基,例如可列舉:羧基、磺酸基、磷酸基等。作為將陰離子性官能基導入聚胺基甲酸酯樹脂中之方法,可列舉:使用具有陰離子性官能基之二醇等作為多元醇成分之方法、使用具有陰離子性官能基之二醇等作為鏈延長劑之方法等。作為具有陰離子性官能基之二醇,例如可列舉:甘油酸、二氧基順丁烯二酸、二氧基反丁烯二酸、酒石酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、2,2-二羥甲基纈草酸、2,2-二羥甲基戊酸、4,4-二(羥基苯基)纈草酸、4,4-二(羥基苯基)酪酸等之脂肪族羧酸、2,6-二氧基苯甲酸等之芳香族羧酸等。其等係可以1種或2種以上來使用。
底漆層中的聚胺基甲酸酯樹脂A之含量雖未限定,但通常係設成15~75質量%左右,特別是較佳係設成15~70質量%,更佳為設成20~60質量%。
聚胺基甲酸酯樹脂B
聚胺基甲酸酯樹脂B只要是在分子內含有至少1個矽醇基者即可。聚胺基甲酸酯樹脂B除了可使用眾所皆知者或市售者之外,亦可使用藉由眾所皆知的製造方法而得到者。
聚胺基甲酸酯樹脂B中所含的矽醇基之存在(鍵結)部位並未特別限定,可存在(鍵結)於該聚胺基甲酸酯樹脂之兩端、任一端或是中間部分中任一部位上。
又,在聚胺基甲酸酯樹脂B中,較佳係導入有陰離子性官能基(親水性基)。作為陰離子性官能基,例如可列舉:羧基、磺酸基、磷酸基等。作為將陰離子性官能基導入聚胺基甲酸酯樹脂中的方法,可列舉:使用具有陰離子性官能基之醇等來作為多元醇成分之方法、使用具有陰離子性官能基之二醇等來作為鏈延長劑之方法等。作為具有陰離子性官能基之二醇,例如可列舉:甘油酸、二氧基順丁烯二酸、二氧基反丁烯二酸、酒石酸、二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、2,2-二羥甲基纈草酸、2,2-二羥甲基戊酸、4,4-二(羥基苯基)纈草酸、4,4-二(羥基苯基)酪酸等之脂肪族羧酸、2,6-二氧基苯甲酸等之芳香族羧酸等。其等係可以1種或2種以上來使用。
聚胺基甲酸酯樹脂B,例如可舉:使在1分子中含有至少1個活性氫基及在1分子中含有至少1個水解性矽基的化合物(以下稱為「含有水解性矽基的化合物」。)對從含有異氰酸酯基的化合物與含有活性氫基的化合物之反應得到的聚胺基甲酸酯化合物進行反應而將矽醇基導入分子中而得之聚胺基甲酸酯樹脂。
作為導入矽醇基之方法,係與陰離子性官能基的情況相同地,可列舉:使用具有矽醇基之二醇等來作為多元醇成分之方法、使用具有矽醇基之二醇等來作為鏈延長劑之方法等。作為具有矽醇基的二醇,例如可列舉:矽烷二醇、1,3-二矽氧烷-1,3-二醇、二苯基矽烷二醇等之至少1種。
前述含有異氰酸酯基的化合物、含有活性氫基的化合物等,可使用與於前述聚胺基甲酸酯樹脂A中所說明者相同之物。
前述含有水解性矽基的化合物,只要是在1分子中含有至少1個活性氫基及在1分子中含有至少1個水解性矽基的化合物即可。作為水解性矽基,可列舉:在矽醇縮合催化劑之存在下或非存在下受到水解時所生成的水解性基鍵結在矽基原子上的基團。作為水解性基,例如可列舉:氫原子、鹵素原子、烷氧基、醯基氧基、酮肟酯s基、胺基、醯胺基、胺基氧基、巰基、烯基氧基等之至少1種。水解性基,通常只要在1個矽原子以1~3個之範圍鍵結即可。
作為含有水解性矽基的化合物之具體例,作為活性氫基為巰基且具有烷氧基來作為水解性基的化合物,例如可舉:γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二乙氧基矽烷等之至少1種。又,作為活性氫基為胺基且具有烷氧基來作為水解性基之化合物,例如可列舉γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷等之至少1種。
底漆層中的聚胺基甲酸酯樹脂B之含量雖未特別限定,通常係設成15~75質量%左右,特別較佳係設成15~70質量%,又更佳係設成20~60質量%。
又,關於聚胺基甲酸酯樹脂A與聚胺基甲酸酯樹脂B之比率,雖未限定,但可在令兩者之合計為100質量份時,將聚胺基甲酸酯樹脂A設成25~80質量份(較佳為30~80質量份,且更佳為40~80質量份,特佳為55~80質量份,且最佳為65~80質量份),且將聚胺基甲酸酯樹脂B設成20~75質量份(較佳為20~70質量份,且更佳為20~60質量份,特佳為20~45質量份,且最佳為20~35質量份)。若底漆層中的聚胺基甲酸酯樹脂A大於80質量份,會在以卷狀處理易接著聚醯胺薄膜時耐結塊性減少,而產生問題。又,若聚胺基甲酸酯樹脂B大於75質量份,則會大於矽醇交聯結構之最適量,而在表面上會局部產生不均勻,因而印刷外觀恐會降低。此外,與印刷、接著劑等這類施加在底漆層上的加工處理物的密著性也會減少。
於本發明中,聚胺基甲酸酯樹脂A及聚胺基甲酸酯樹脂B係使用玻璃轉移溫度(Tg)互不相同者。藉此,在各玻璃轉移溫度(Tg)之間的溫度區域中,可得到良好的耐結塊性、柔軟性等。聚胺基甲酸酯樹脂A之玻璃轉移溫度(Tg),通常較佳為5~50℃左右。其中,聚胺基甲酸酯樹脂A之Tg之下限,通常較佳係在5℃以上,特別是更佳係在10℃以上,又更佳係在15℃以上,且其中最佳係在20℃以上。在Tg小於5℃時,經捲取的卷薄膜之耐結塊性會有減少的情況。又,在Tg大於50℃時,底漆層的柔軟性會減少,延伸跟隨性會惡化而會有損及聚醯胺薄膜的外觀之虞。
聚胺基甲酸酯樹脂B之玻璃轉移溫度(Tg),通常較佳係在60℃以上,更佳係在70℃以上,又更佳係在85℃以上,特別是最佳係在100℃以上。在Tg小於60℃時,底漆層整體的耐熱性會變低,且耐結塊性會變低。聚胺基甲酸酯樹脂B之Tg之上限,雖例如可設定成120℃左右,但不限定於此。
於本發明中使用的聚胺基甲酸酯樹脂A及/或B,其膜伸長度較佳係在200%以上。當聚胺基甲酸酯樹脂A、B之伸長度小於200%時,雖然樹脂膜的凝聚力會提升,但膜的可撓性及耐衝擊性會減少,因此,與加工處理物之間的密著性恐會減少,所述加工處理物是:對底漆層進行塗布、印刷等加工處理後的加工處理物。
於本發明中使用的聚胺基甲酸酯樹脂A及/或B,其抗張強度較佳係在20MPa以上,特別是更佳係在25MPa以上,其中又佳係在30MPa以上。當聚胺基甲酸酯樹脂A、B之抗張強度小於20MPa時,與加工處理物之間的密著性雖然會提升,但底漆層的耐熱性恐怕會變低,所述加工處理物是:對底漆層進行如塗布、印刷等加工處理後,在熱水處理前的加工處理物。因此,對底漆層進行塗布、印刷等加工處理後,與熱水處理後的該加工處理物之間的密著性就容易大大地損失。又,樹脂膜的凝聚力恐會減少,而耐結塊性亦有減少之虞。
綜合如前所述各點,於本發明中,特別是,聚胺基甲酸酯樹脂A,其膜伸長度較佳係在300%以上,且其抗張強度較佳為20~50MPa。又,聚胺基甲酸酯樹脂B,其膜伸長度較佳係在200%以上,且其抗張強度較佳為40~60MPa。
在本發明薄膜中,於底漆層中,在不妨礙本發明效果的範圍內,亦可包含其他添加劑。然而,由於硬化劑(交聯劑)從前述理由來看較佳係少量或不含有,因此在底漆層中設成0.1質量%以下。
特別是,為了藉由底漆層來賦予高耐結塊性,亦可摻合潤滑劑。例如,當潤滑劑為粒子狀時,可使用平均粒徑5~300nm(特別是10~200nm)之潤滑劑。又,其含量雖未限定,但通常只要設成底漆層中0~10質量%之範圍即可。因此,例如可設成0.1~10質量%,從耐結塊性提升、透明性提升之觀點來看,例如可設成0.1~5質量%,且較佳為0.3~3質量%,且更佳為0.5~2質量%。
作為潤滑劑,可使用有機系潤滑劑及無機系潤滑劑之至少1種。作為無機系潤滑劑,例如可列舉:黏土、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、矽灰石、二氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、矽酸鈣、鋁酸鈉、鋁酸鈣、鋁矽酸鎂、玻璃中空球、碳黑、氧化鋅、三氧化銻、沸石、水滑石、層狀矽酸鹽、矽酸鈉、氫氧化鋁、氧化鐵、氧化鋯、硫酸鋇、氧化鈦、碳黑等之至少1種。作為有機系潤滑劑,例如可列舉:丙烯酸系交聯聚合物、苯乙烯系交聯聚合物、酚樹脂、耐綸樹脂、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂醯胺等之至少1種。
於本發明薄膜中,自底漆層產生的揮發性鹼成分之總量較佳係在0.50ppm以下,且特別是更佳係在0.20ppm以下。若揮發性鹼成分在底漆層中殘留大於0.50ppm,則底漆層之耐水性會減少,與加工處理物之間的接著性會減少,所述加工處理物是:對底漆層進行塗布、印刷等加工處理後,於附水時的加工處理物。此外,會變得容易阻礙將易接著聚醯胺薄膜使用在用於食品之包裝材料等時之安全性提高效果。
底漆層之厚度(延伸後厚度)雖未限定,但通常可設成0.025~0.250μm左右,特別是較佳係設成0.050~0.120μm。若厚度小於0.025μm,會難以在薄膜上均勻地形成無缺點的塗膜。其結果,在對底漆層進行塗布、印刷等加工處理後,與加工處理物之間的接著性恐會減少,所述加工處理物是經沸騰、高溫殺菌處理等熱水處理後的加工處理物。另一方面,若厚度大於0.250μm,則會有耐水性惡化之虞。又,由於末端基會變得易於滲出表層,因此會有結塊性減少,且底漆層中的揮發性鹼成分殘存量亦會增加之虞。此外,由於在其以上的接著性之提升很輕微,因此亦會在經濟上變得沒有效率。
本發明薄膜之厚度雖未特別限定,但通常設成3~50μm左右,且特佳係設成10~25μm。本發明薄膜較佳為延伸薄膜,特別是更佳為二軸延伸薄膜(在二軸配向結晶化之薄膜)。
本發明薄膜係耐結塊性優異。因此,將底漆層彼此重疊,施加10kg/cm之荷重,在40℃之環境下經過1週後之密著力較佳係在40g/15mm以下,更佳係在30g/15mm以下,又更佳係在20g/15mm以下,特佳係在15g/15mm以下,且最佳係在10g/15mm以下。又,將底漆層及與底漆層相反之面重疊,施加10kg/cm之荷重,在40℃之環境下經過1週後之密著力較佳係在10g/15mm以下,更佳係在5g/15mm以下,且特佳係在3g/15mm以下。耐結塊性之下限值雖未特別限定,在前述任一情況下,通常皆為1g/15mm左右。
又,本發明薄膜印刷適性優異。因此,在印刷薄膜TD方向上任意10處,將印刷於底漆層的半色調印刷50%層次部之2.5mm
2內的300個網點之面積進行長度量測後,最小與最大之面積比(最小面積20個之平均/最大面積20個之平均)較佳為0.8~1之範圍,更佳為0.85~1之範圍,且最佳為0.9~1之範圍。只要在如此的範圍內,印刷不均勻會很少,而可得到均質的印刷狀態。
本發明薄膜由於透明性亦良好因此印刷視認性亦良好。此時,本發明薄膜之霧度值,通常較佳係在8%以下,特別是更佳係在7%以下,其中最佳係在6%以下。霧度之下限值雖未特別限定,但通常為1%左右。本發明薄膜,如前所述,由於耐結塊性優異,因此即便在使用潤滑劑時可以相對少量來完成。據此,使得可同時實現優異的耐結塊性及高透明性。
本發明之易接著性聚醯胺薄膜與加工處理物之接著性優異,所述加工處理物是:對於易接著性聚醯胺薄膜之底漆層表面進行塗裝、墨水印刷等各種二次加工處理時的加工處理物,亦即塗料、墨水等;而且,本發明之易接著性聚醯胺薄膜還可因層疊接著劑層等而與密封劑薄膜具有優異的接著性。因此,本發明之易接著性聚醯胺薄膜可以積層物的形式來使用,所述積層物是經施加密封劑薄膜之積層等來作為二次加工處理者,其在作為包裝用、一般工業用等之基材薄膜方面有很高的利用價值。又,即便在沸騰、高溫殺菌處理等之熱水處理後仍具有優異的密著性,且印刷適性亦優異,因此特別適合用於食品之包裝用領域。
2.易接著聚醯胺薄膜之製造方法
本發明薄膜之製造方法雖未限定,但特別是,可藉由下述第1方法或第2方法來適當地實施。
(A)第1方法
第1方法係易接著聚醯胺薄膜之製造方法,其係用以製造易接著聚醯胺薄膜之方法,包含以下步驟:
(1)在未延伸的聚醯胺薄膜之至少單面上,塗布水性塗料之步驟(塗布步驟),該水性塗料包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;及
(2)將塗布有水性塗料之聚醯胺薄膜進行二軸延伸之後,進行熱處理之步驟(延伸步驟)。
塗布步驟
在塗布步驟中,係在未延伸的聚醯胺薄膜之至少單面上,塗布包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B之水性塗料。
前述未延伸的聚醯胺薄膜,最終將會成為本發明薄膜之聚醯胺基材薄膜。因此,其組成等可採用於前述「1.易接著聚醯胺薄膜」所說明者。未延伸的聚醯胺薄膜,可藉由將包含聚醯胺樹脂的熔融混練物成形成片狀來製造。熔融混練物之製備本身,只要是遵從眾所皆知的方法來實施即可。例如,可藉由將包含聚醯胺樹脂之原料置入具備加熱裝置的擠製機中,並加熱至指定溫度而使其熔融之後,藉由T型模具擠製該熔融混練物,並藉由鼓式鑄造機等使其冷卻固化而藉此得到片狀的成形體之未延伸片。此時的未延伸片之平均厚度可因應最終厚度等來適當設定,例如可設成15~250μm左右,又例如可設成50~235μm左右,但不限於此等。
水性塗料可藉由使聚胺基甲酸酯樹脂A、聚胺基甲酸酯樹脂B等分散於水中來製備。特別是,當聚胺基甲酸酯樹脂A、B為陰離子型聚胺基甲酸酯樹脂時,為了使其分散於水,希望能使用揮發性鹼。揮發性鹼並未特別限定,例如可列舉:氨、甲基胺、乙基胺、二甲基胺、二乙基胺、三乙基胺、𠰌啉、乙醇胺等之至少1種。在此之中,三乙基胺由於水分散聚胺基甲酸酯樹脂之液穩定性良好,且沸點為相對低溫故對底漆層之殘留量較少,因此更佳。
將塗料塗布於基材薄膜時,為了額外提升塗布性,亦可於水性塗料中添加界面活性劑。如此的界面活性劑可促進水性塗料對基材薄膜的潤濕。例如可列舉:聚乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯-脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、脂肪酸金屬皂、烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基磺基琥珀酸鹽等之陰離子型界面活性劑、乙炔二醇等之非離子型界面活性劑。其等可以1種或2種以上來使用。界面活性劑之含量雖未限定,但較佳係在水性塗料中含有0.01~1質量%。若大於1質量%,則會有因界面活性劑滲出或者殘留底漆層中,而減少沸騰、高溫殺菌處理等之熱水處理後的接著性之虞。因此,所使用的界面活性劑較佳係在易接著聚醯胺薄膜之製造步驟的熱處理中會揮發者。
作為水性塗料,可使用眾所皆知或市售的水分散性聚胺基甲酸酯樹脂(特別是陰離子型水分散性聚胺基甲酸酯樹脂)。作為水分散性之聚胺基甲酸酯樹脂A,例如可列舉:製品名「Hydran ADS-110」、「Hydran ADS-120」、「Hydran KU-400SF」、「Hydran HW-311」、「Hydran HW-312B」、「Hydran HW-333」、「Hydran AP-20」、「Hydran AP-201」、「Hydran AP-80」、「Hydran APX-101H」、「Hydran AP-60LM」(皆為DIC公司製)、製品名「Superflex 107M」、「Superflex 150」、「Superflex 150HS」、「Superflex 410」、「Superflex 420NS」、「Superflex 460」、「Superflex 460S」、「Superflex 700」、「Superflex 750」、「Superflex 840」(皆為第一工業製藥公司製)、製品名「Takerack W-6010」、「Takerack W-6020」、「Takerack W-511」、「Takerack W-5030 」(皆為三井化學公司製)、製品名「NeoRez R9679」、「NeoRez R9637」、「NeoRez R966」、「NeoRez R972」(皆為DSM公司製)等。作為水分散性之聚胺基甲酸酯樹脂B,例如可列舉:製品名「Takerack WS-4000」、「Takerack WS-4022」、「Takerack WS-5000」、「Takerack WS-5100」、「Takerack WS-6010」(皆為三井化學公司製)等。
水性塗料中的聚胺基甲酸酯樹脂之固形分濃度並未限定,例如可藉由塗布裝置、乾燥/加熱裝置之規格來適當變更。此時,對於太過稀薄的溶液而言,在乾燥步驟中恐會需要較長的時間。另一方面,若固形分濃度過高,則難以得到均勻的塗料,恐怕也對塗布性造成妨礙。從如此的觀點來看,水性塗料中的固形分濃度,通常較佳係設成3~35質量%左右之範圍。
將水性塗料塗布於聚醯胺薄膜上之方法並未特別限定。例如,可列舉:凹版輥塗布、反輥塗布、線棒塗布、氣刀塗布等之通常方法。
在塗布水性塗料後,亦可因應需要實施乾燥步驟。乾燥方法雖無論是自然乾燥或加熱乾燥中任一者皆可,但例如可恰當地採用藉由在100~180℃加熱來乾燥的方法。
延伸步驟
在延伸步驟中,於將塗布有水性塗料之聚醯胺薄膜進行二軸延伸後,進行熱處理。更具體而言,於第1方法中,將主成分為陰離子型水分散性聚胺基甲酸酯樹脂的水性塗料塗布在未延伸的聚醯胺基材薄膜之至少單面上而形成其塗膜,之後,將未延伸的聚醯胺薄膜與塗膜一起進行二軸延伸,其後進行熱處理,藉此使聚醯胺薄膜之結晶進行二軸配向化。
在第1方法中,可適當地採用同時二軸延伸法來作為延伸方法。延伸溫度通常係設成70~250℃左右,特別是較佳係設成100~230℃。延伸倍率可因應例如用途、所希望的物性等來適當設定,例如可設成MD方向2~4倍左右、TD方向2~4倍左右,但不限定於此。
延伸後實施熱處理。例如,在把持著寬度方向的兩端之狀態下被延伸的薄膜,可在其寬度方向的兩端被把持著的狀態下直接適當地進行熱處理(亦即,熱固定)。
在本發明之製造方法中,熱固定之溫度通常較佳為180~250℃,特別是更佳為210~230℃。若熱固定之溫度小於180℃,延伸配向薄膜之熱尺寸穩定性會變高,底漆層中所殘留的揮發性鹼成分的量會變多。因此,作為本發明的目的:與加工處理物之接著性就容易變少,所述加工處理物是:對底漆層進行塗布、印刷等加工處理後,附水時的加工處理物。又,若熱固定之溫度大於250℃,由於會成為聚醯胺樹脂熔點以上之溫度,會有變得無法得到所希望的延伸薄膜的情況。
(B)第2方法
第2方法係易接著聚醯胺薄膜之製造方法,其係用以製造易接著聚醯胺薄膜之方法,包含以下步驟:
(1)將未延伸的聚醯胺薄膜於第1方向上進行單軸延伸之步驟(第1延伸步驟);
(2)在經單軸延伸的聚醯胺薄膜之至少單面上塗布水性塗料之步驟(塗布步驟),該水性塗料包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;及
(3)將塗布有水性塗料之聚醯胺薄膜於第2方向上進行單軸延伸,該第2方向係與前述第1方向正交,之後進行熱處理之步驟(第2延伸步驟)。
第1延伸步驟
於第1延伸步驟中,係將未延伸的聚醯胺薄膜於第1方向上進行單軸延伸。更具體而言,將未延伸的聚醯胺薄膜通過經加熱至45~80℃(較佳為50~60℃)之圓周速度不同的滾筒群而在第1方向上進行延伸。此時的延伸倍率可因應例如用途、所希望的物性等來適當設定,例如可設成MD方向或TD方向2~4倍,但不限定於此。前述未延伸的聚醯胺薄膜最終將會成為本發明薄膜之聚醯胺基材薄膜。因此,其組成等可採用前述所說明者。未延伸的聚醯胺薄膜可與第1方法相同地進行來製作。
塗布步驟
於塗布步驟中,係在經單軸延伸的聚醯胺薄膜之至少單面上,塗布包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B之水性塗料。水性塗料、塗布條件等只要是與第1方法相同地進行即可。
第2延伸步驟
於第2延伸步驟中,係將塗布有水性塗料的前述聚醯胺基材薄膜於第2方向上進行單軸延伸,該第2方向係與前述第1方向正交,之後進行熱處理。
把持著薄膜之寬度方向之兩端,於第2方向上在70~150℃(較佳為80~120℃)之溫度條件下進行延伸。此時的延伸倍率可因應例如用途、所希望的物性等來適當設定,例如可設成TD方向或MD方向2~4倍左右,但不限定於此。
相較於第1方法的同時二軸延伸法的延伸溫度,第2方法所採用的逐次二軸延伸法的延伸溫度會比較低的原因在於:若藉由逐次二軸延伸法進行高溫延伸,則聚醯胺薄膜之結晶化度會變得過高,就變得無法以所需要的倍率來延伸,且會大幅損害聚醯胺薄膜所被要求的物性。
如此,以第1方法或第2方法得到的本發明薄膜,亦可在不損及本發明效果的範圍內施加電暈放電處理、易接著處理等表面處理。又,亦可因應需要適當地設置例如易接著層、障壁塗層、印刷層等。特別是,藉由在與底漆層相反的面上施加電暈放電處理,除了適合表面印刷之外,亦可適合作為多層層疊積層體之中間層等來使用。
3.易接著聚醯胺薄膜之用途
如前述般進行而得到的本發明薄膜(特別是二軸延伸薄膜),除了具有作為聚醯胺樹脂薄膜之優異拉伸伸長度、拉伸強度、彈性率等之機械性物性之外,亦兼具優異的透明性、色調、濕潤性、印刷適性等,因此特別可適合使用來作為包裝材料來。
本發明薄膜除了可單獨使用之外,亦可與其他層積層而以積層體的形態來使用。
作為其他層,並未限定,亦可因應需要適當地設置障壁層、印刷層、層疊接著劑層、熱封層、樹脂薄膜等。特別是,本發明亦包含於本發明薄膜之底漆層上直接或隔著印刷層來依序積層有至少層疊接著劑層及熱封層之積層體(本發明積層體)。例如,如圖2所示,係於聚醯胺基材薄膜11之單面上形成底漆層12,且於底漆層上積層印刷層13,再於印刷層上形成層疊接著劑層14及熱封層15。作為層疊接著劑層或熱封層,例如可採用包含聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴之樹脂層。此等亦可使用眾所皆知者或市售物。於本發明中,在如此的積層體上進一步包含其他層的情況,亦包含在本發明之積層體之中。
例如,亦可作成在與本發明薄膜之底漆層相反的面上施加電暈放電處理,直接或隔著印刷層依序積層有層疊接著劑層及樹脂薄膜之積層體。具體而言,可列舉:
(a)聚酯樹脂薄膜/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/層疊接著劑層/熱封層;
(b)聚酯樹脂薄膜/印刷層/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/層疊接著劑層/熱封層;
(c)聚酯樹脂薄膜/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/印刷層/層疊接著劑層/熱封層;
(d)聚醯胺樹脂薄膜/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/層疊接著劑層/熱封層;
(e)聚醯胺樹脂薄膜/印刷層/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/層疊接著劑層/熱封層;
(f)聚丙烯樹脂薄膜/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/層疊接著劑層/熱封層;
(g)聚丙烯樹脂薄膜/印刷層/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/層疊接著劑層/熱封層;
(h)聚丙烯樹脂薄膜/層疊接著劑層/聚醯胺基材薄膜/底漆層/印刷層/層疊接著劑層/熱封層
等,但當不限定於此等。再者,此等例示中的「聚醯胺基材薄膜/底漆層」係相當於本發明薄膜。以下顯示各層之具體例。
障壁層係用於阻隔例如空氣、濕氣等之層。作為障壁層,例如可採用:鋁箔、鋁、氧化矽等之蒸鍍層、聚偏二氯乙烯(PVDC)塗層、聚羧酸類、氫鍵性樹脂-無機層狀化合物複合層等。
印刷層係印刷例如文字、圖案等之層。作為使用於印刷層之形成的墨水,當不受特別限定。例如,可列舉:含甲苯墨水、非甲苯墨水、水性墨水等。若考量到環境方面,較佳為非甲苯墨水、水性墨水等之至少1種。
作為形成層疊接著劑層之接著劑,可使用眾所皆知者或市售者。例如,可列舉:異氰酸酯系、聚胺基甲酸酯系、聚酯系、聚乙烯亞胺系、聚丁二烯系、聚烯烴系、鈦酸烷基酯系的接著劑等。其中,從密著性、耐熱性、耐水性等之觀點來看,較佳為異氰酸酯系、聚胺基甲酸酯系、聚酯系等之至少1種接著劑。
熱封層只要是具有熱封性者即未特別限定,例如可使用:低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯、離子聚合物樹脂等之至少1種。
作為樹脂薄膜,雖未限定,但例如可列舉:聚酯樹脂薄膜、聚醯胺樹脂薄膜、聚丙烯樹脂薄膜等之至少1種。
本發明積層體例如可使用乾式層疊法、擠製層疊法等之眾所皆知的方法,藉由包含以下步驟的方法來製造:在底漆層或其上因應需要而形成的印刷層上,積層層疊接著劑層或熱封層之步驟。
本發明積層體例如亦可使對向的層疊接著劑層或熱封層彼此加熱熔融而作為包裝袋(袋體)使用。作為袋體,例如亦可採用:二封袋、三封袋、背封袋、背封夾邊袋、側封袋、站立袋、站立夾鏈袋等之中任一形態。
被包裝物(內容物)亦未限定,例如以作為飲食品之包裝材料為首,另外還有作為醫藥品、化粧品、化學品、雜貨等之包裝材料來廣範圍地使用。
在本發明積層體中,無論有無印刷層,其底漆層中的常態附水時之熱水處理前後的層疊強度(X)較佳係在3.0N/cm以上,更佳係在3.5N/cm以上,又更佳係在4.0N/cm以上,特佳係在4.5N/cm以上,且最佳係在5.0N/cm以上。此外,於120℃下30分鐘熱水處理後的附水時之層疊強度(Y)與常態附水時之層疊強度(X)之比(Y/X)較佳係在0.5以上。前述比(Y/X)較佳係在0.6以上,更佳係在0.7以上,特別是又更佳係在0.8以上,其中最佳係在0.9以上。若前述比(Y/X)小於0.5,例如以積層物形成包裝袋,填充內容物並密封,再將其進行熱水處理後會變得容易發生破袋、開封故障等。
實施例
以下顯示實施例及比較例,而更具體地說明本發明之特徴。然而,本發明之範圍並不受實施例所限定。再者,實施例及比較例中所使用的胺基甲酸酯乳膠(水分散型聚胺基甲酸酯樹脂)任一者皆為陰離子型的聚胺基甲酸酯水分散體。
1.關於實施例及比較例所使用的聚胺基甲酸酯樹脂
<不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A>
・AP-201:DIC公司製水分散型聚胺基甲酸酯樹脂「Hydran AP-201」
・AP-80:DIC公司製水分散型聚胺基甲酸酯樹脂「Hydran AP-80」
・聚胺基甲酸酯樹脂A-1:以下述方法得到的聚胺基甲酸酯樹脂
對具備溫度計、氮氣導入管及攪拌機的反應容器中,一邊導入氮氣,一邊饋入對苯二甲酸166.1質量份、己二酸36.5質量份、乙二醇46.6質量份、1,4-丁烷二醇67.6質量份及氧化二丁基錫0.1質量份,使其於230℃進行聚縮合反應6小時直到酸價成為1以下為止,藉此得到數平均分子量1500、酸價0.1及羥值72.9之聚酯多元醇。
藉由在減壓下且於100℃下加熱所得到的聚酯多元醇300質量份來進行脫水。接著,對經調整成80℃的前述反應容器中供給甲基乙基酮144.2質量份後,供給2,2-二羥甲基丙酸26.8質量份及1,4-丁烷二醇18.0質量份,再供給甲伸苯基二異氰酸酯104.5質量份,於75℃使其反應8小時。接著,對經調整成50℃的前述反應容器供給三乙基胺20.2質量份而進行中和後,供給水300質量份並混合。將前述所得之混合物於減壓下去除甲基乙基酮後,供給水,藉此得到固形分濃度25質量%之聚胺基甲酸酯樹脂A-1。
・聚胺基甲酸酯樹脂A-2:以下述方法得到的聚胺基甲酸酯樹脂
除了設成對苯二甲酸166.1質量份、己二酸219.2質量份之外,與前述聚胺基甲酸酯樹脂A-1相同地進行而得到聚胺基甲酸酯樹脂A-2。
・聚胺基甲酸酯樹脂A-3:以下述方法得到的聚胺基甲酸酯樹脂
對具備溫度計、氮氣導入管及攪拌機的反應容器中,一邊導入氮氣,一邊供給甲基乙基酮120.97質量份並使其成為70℃,且供給2,2-二羥甲基丙酸26.8質量份及1,6-己烷二醇106.4質量份、三羥甲基丙烷13.4質量份、間伸苯二甲基二異氰酸酯319.9質量份,於70℃使其進行反應,確認到反應液達到指定的胺當量。接著,對經調整成35℃之前述反應容器添加三乙基胺20.2質量份。接著,對具備可高速攪拌的均質分散器之反應容器添加水1440質量份,並調整成15℃,一邊以2000min
-1攪拌混合,一邊添加前述所得到的混合物而使其進行水分散,添加混合有2-[(2-胺基乙基)胺基]乙醇41.7質量份及水180質量份之胺水溶液,進行鏈延長反應。其後,再減壓下去除甲基乙基酮及水之一部分,藉此得到固形分濃度25質量%之聚胺基甲酸酯樹脂A-3。
<具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B>
・WS-4022:三井化學公司製「Takerack WS-4022」
・WS-5000:三井化學公司製「Takerack WS-5000」
・聚胺基甲酸酯樹脂B-1:以下述方法得到的聚胺基甲酸酯樹脂
除了在鏈延長反應時添加混合有N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷4.4質量份及水18質量份之胺水溶液之外,與前述聚胺基甲酸酯樹脂A-3相同地進行而得到聚胺基甲酸酯樹脂B-1。
2.關於實施例及比較例
實施例1
(1)水性塗料(水性分散液)之製備
以1:1(固形分質量比)的比例混合DIC公司製水分散型聚胺基甲酸酯樹脂「Hydran AP-201」與三井化學公司製「Takerack WS-4022」,再以成為整體的0.25質量%的方式添加平均粒徑12nm之二氧化矽粒子,以離子交換水稀釋,製備固形分10質量%之水性塗料。
(2)未延伸聚醯胺薄膜之製作
將含有0.1質量%平均粒徑1.0μm的二氧化矽之耐綸6(相對黏度:3.03),藉由具備T型模具的擠製機(直徑75mm,L/D=45之緩壓縮型單軸螺桿),在270℃之條件下藉由T型模具擠製成片狀,且藉由使其密著於已將表面溫度調節成18℃的鑄造軋輥上來進行急速冷卻,而得到厚度150μm之未延伸聚醯胺薄膜。將此未延伸聚醯胺薄膜導入水槽中,調整成吸水率4.0質量%。
(3)易接著聚醯胺薄膜之製造
藉由氣刀塗布法將前述水性塗料塗布在經吸水的未延伸聚醯胺薄膜之後,以乾燥機以60℃×10秒之條件下使其乾燥。將經塗布的未延伸薄膜導入同時二軸延伸機中,以預熱溫度225℃、預熱時間5秒、延伸溫度195℃、延伸時間3秒之條件進行同時二軸延伸而成為縱方向3.3倍及横方向3.0倍。接著,以熱固定溫度215℃、熱固定時間5秒之條件下施加熱處理,藉此製作易接著聚醯胺薄膜。所得到的易接著聚醯胺薄膜中的聚醯胺基材薄膜之厚度為15μm,且底漆層之厚度為0.060μm。
[實施例2~4]
除了如表1所記載般變更使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂之混合比之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[實施例5]
除了如表1所記載般變更使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂之混合比,且將添加於水性塗料之潤滑劑之平均粒徑變更成20nm、添加量變更成0.25質量%之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[實施例6]
除了使用藉由將包含聚醯胺6樹脂薄膜製造時所產生的薄膜屑或不良品及聚醯胺6樹脂之聚合時所產生的寡聚物等之樹脂屑(樹脂廢材)藉由化學回收來進行解聚合而得到的單體用於聚合原料之聚醯胺樹脂來作為聚醯胺樹脂之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[實施例7~9]
除了將使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂(A)之種類變更成DIC公司製「Hydran AP-80」,且如表1所記載般變更混合比、潤滑劑之添加量之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[實施例10]
除了將使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂(B)之種類變更成三井化學公司製「Takerack WS-5000」,且如表1所記載般變更混合比之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[實施例11~14]
除了如表1所記載般變更使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂之種類之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[實施例15]
與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜後,製作對與形成有底漆層的面相反側之面上施加電暈放電處理之易接著聚醯胺薄膜。
[比較例1~11、16、18、19]
除了如表1所記載般變更使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂及潤滑劑之平均粒徑、添加量之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[比較例12]
除了將使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂變更成僅為DIC公司製「Hydran AP-201」之外,與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜,並製作對與形成有底漆層之面相反側之面上施加電暈放電處理之易接著聚醯胺薄膜。
[比較例13~14]
如表1所記載般變更使用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂,並且相對於聚胺基甲酸酯樹脂100質量份添加交聯劑碳二醯亞胺(日清紡公司製V-12-S)4質量份。除此之外,與實施例1相同地如表1所記載般變更潤滑劑之平均粒徑、添加量,且與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[比較例15]
使用「Hydran KU-400SF」來作為用於水性塗料之水系聚胺基甲酸酯樹脂,且相對於聚胺基甲酸酯樹脂100質量份添加6質量份三聚氰胺(DIC公司製BECKAMINE APM)來作為交聯劑。除此之外,與實施例1相同地如表1所記載般變更潤滑劑之平均粒徑、添加量,且與實施例1相同地進行來製作易接著聚醯胺薄膜。
[比較例17]
除了不使用水性塗料之外,與實施例1相同地製作聚醯胺薄膜,而製作對單面施加電暈放電處理之聚醯胺薄膜。
[試驗例1]
調查實施例1~15及比較例1~19得到的薄膜之特性。將其結果與底漆層形成之水性塗料(聚胺基甲酸酯樹脂)等組成、特性等一起示於表1~表2。
(1)關於聚胺基甲酸酯樹脂
(1-1)抗張強度(MPa)及伸長度(%)
將使用於用來形成底漆層的水性塗料之各聚胺基甲酸酯樹脂(分散液)(表1~表2)延流於玻璃板上,使其於常溫(約20℃)乾燥24小時後,於150℃進行熱處理10分鐘,而製作厚度50μm之薄膜。針對將此薄膜裁斷成寬度5mm的矩形而成的試驗片,使用拉伸試驗機(島津製作所公司製AGS-100B),在拉伸速度300mm/min之條件下測量抗張強度及伸長度。
(1-2)玻璃轉移溫度Tg(℃)
使用PerkinElmer Japan公司製的示差掃描熱析儀(Diamond DSC),以20℃/min將前述(1-1)所使用的薄膜10mg一度昇溫至Tg+20℃為止,冷卻後,再度以昇溫速度5℃/min從-30℃測量至250℃為止。將二次昇溫曲線之基線偏移的起始溫度與結束溫度之中間點作為玻璃轉移溫度。
(2)關於薄膜
(2-1)濕潤張力(mN/m)
以日本產業規格JIS K6768為準,使用濕潤張力試驗用混合液No.36.0~54.0(富士薄膜和光純藥股份有限公司製),來測量各實施例及比較例所得到的易接著聚醯胺薄膜之底漆層形成面。
(2-2)底漆層之厚度(μm)
使用日本電子製「JEM-1230 TEM」,將各實施例及比較例所得到的易接著聚醯胺薄膜裁切成適當的大小,並浸漬於磷鎢酸水溶液(PTA溶液)中3小時後,包埋於可見光硬化型樹脂中。以超薄切片機採取厚度80nm之切片,以RuO
4溶液進行1H氣相染色後,以加速電壓100kV實施穿透測量。
(2-3)霧度
使用日本電色公司製霧度計「NDH4000」,並以日本產業規格JIS K7136為準來測量薄膜之TD方向之中央部。
(2-4)耐結塊性
將各實施例及比較例所得到的易接著聚醯胺薄膜裁切成A4尺寸,(a)將底漆層彼此重疊或是(b)將底漆層及與底漆層相反面重疊,施加10kg/cm之荷重,在40℃、70%RH之環境氣體中放置1週。但,針對比較例13係(a)將電暈放電處理面彼此重疊或是(b)將電暈放電處理面及與電暈放電處理面相反面重疊。其後,裁切成寬度15mm的矩形,使用拉伸試驗機(島津製作所公司製AGS-100B),藉由T型(90°)法,以拉伸速度300mm/min之條件下測量剝離2片所需要的剝離力(g/15mm),而作為耐結塊性的指標。數值越小則顯示耐結塊性越為良好。
(2-5)半色調印刷評定
[印刷步驟]
(a)印刷用墨水1
於LIOALPHA R39藍(TOYOINK製)中混入稀釋劑NKFS102(TOYOINK),以在Zahn黏度杯#3成為15秒的方式調整黏度(23℃)。作為印刷用卷薄膜,可將薄膜在從TD方向之中央起算左右500mm之位置上進行切裂來製作。使用凹版印刷用圓筒,將墨水塗布於薄膜之底漆層上之後,於50℃乾燥10秒,捲取而製作如圖3所示的印刷薄膜。然而,針對比較例14係將墨水塗布在電暈放電處理面上。
前述圓筒係以175線(寬度1吋上175個網點(dot)),於MD方向上以層次40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的順序進行海里奧(Helio)雕刻而成者。各層次之深度分別為10.0μm、12.5μm、15.0μm、17.5μm、20.0μm、22.5μm、32.0μm,且各層次之MD方向的印刷長度係設成60mm,TD方向的印刷寬度係設成0.8m。
LIOALPHA R39藍係將顏料10質量%、合成樹脂15質量%、二氧化矽2.5質量%、乙酸乙酯30質量%、異丙醇15質量%、乙酸丙酯10質量%、丙二醇單甲基醚10質量%、正丙基醇5質量%作為主要組成。
稀釋劑NKFS102係將乙酸乙酯50質量%、乙酸丙酯35質量%、異丙醇10質量%、正丙基醇5質量%作為主要組成。
(b)印刷用墨水2
除了使用在含有來自於植物成分之顧慮環境型墨水BelleFlora R藍800MK(SAKATA INX製)中使用稀釋劑之L溶劑2(SAKATA INX製)來作為印刷用墨水2之外,與前述相同地進行來製作印刷薄膜。
BelleFlora R藍800MK係以乙酸正丙酯45質量%、異丙醇15質量%、乙酸乙酯7.5質量%、正丙基醇2.5質量%作為主要組成。
L溶劑2係將甲苯40質量%、甲基乙基酮40質量%、異丙醇20質量%作為主要組成。
[網點面積評定]
令以印刷用墨水1製作的印刷薄膜之層次50%部分從端部起算250mm之位置作為第1處,以50mm間隔將合計10處作為測量點(面積成為2.5mm
2之一邊約1.6mm的正方形)。於可觀察的尺寸(例如將測量點作為中心之MD方向20mm×TD方向50mm)進行取樣,使用實體顯微鏡(ZEISS公司製 SteREO Discovery.V12)放大成50倍來觀察。使用顯微鏡的解析軟體來將2.5mm
2內300個網點之直徑進行長度量測,而計算出面積。當網點為楕圓形時,將長邊、短邊進行長度量測,作為楕圓計算出面積。在全部的網點面積之中,計算最小20個之平均/最大20個之平均。數值越大(越接近1)表示印刷不均勻越少。
[印刷外觀評定]
以目視確認經製作的印刷薄膜之各層次部,遵從接下來的基準以4階段來評定。實用上希望是「△」~「◎」之評定。
(評定基準)
◎…非常良好(任何層次部皆濃淡均勻)
○…良好(在低層次部的一部分觀察到印刷不均勻。)
△…稍差(於任何層次部皆有觀察到有一部分不均勻。)
×…差(於任何層次部皆觀察到整體性不均勻。)
(2-6)印刷薄膜之層疊強度
[層疊步驟]
對前述(2-5)中使用印刷用墨水1或印刷用墨水2而製作的印刷薄膜之印刷層,塗布用於甑用途之乾式層疊接著劑(DIC公司製。製品名「DICDRY LX500/KR90S」)之後,以80℃×10秒之條件使其乾燥,並在加熱至80℃的金屬卷上以490kPa之夾持壓力來與未延伸聚丙烯薄膜(三井化學Tohcello公司製,製品名「RXC-21」,厚度50μm)進行乾式層疊,在建議的時間進行時效化之後,得到層疊薄膜。
[層疊強度測量]
從經製作的層疊薄膜裁切出寬度15mm之試驗片,將試驗片之端部在未延伸聚丙烯薄膜與易接著聚醯胺薄膜之底漆層之界面進行剝離後,於23℃、50%RH環境氣體中調節濕度24小時。在同環境氣體中,使用拉伸試驗機(島津製作所公司製「AGS-100B」),藉由T型(90°)法以拉伸速度300mm/分之條件測量剝離強度,將其測量結果作為層疊強度(單位:N/cm)。
將經製作的層疊薄膜裁切成A4尺寸之後,進行製袋,置入水來實施高溫殺菌處理(120℃、1.8氣壓、30分鐘)。其後,與前述相同地進行取樣,測量層疊強度。
再者,於此剝離試驗中,基於實際用途,假設填充有作為內容物之液體的情況,一邊將使其含有水的脫脂綿附著於剝離界面上一邊進行測量,而測量在剝離界面上附有水的狀態之附水層疊強度。
又,在各層疊強度中,求出處理後的層疊強度(Y)對處理前的層疊強度(X)之比率(Y/X)。亦將其結果一併示於表2。
(2-7)含氣沸騰試驗
[層疊步驟]
對各實施例及比較例所得到的易接著聚醯胺薄膜之底漆層形成面,塗布乾式層疊接著劑(三井化學公司製,製品名「Takerack A-620/Takenate A-65」)之後,以80℃×10秒之條件使其乾燥,並在加熱至80℃之金屬卷上以490kPa之夾持壓力與未延伸聚丙烯薄膜(三井化學Tohcello公司製,製品名「TUX(HC-E)」,厚度50μm)進行乾式層疊,在建議的時間進行時效化之後,得到層疊薄膜。
[含氣沸騰試驗]
以150mm×150mm(密封寬度10mm)之尺寸,且密封條件設成溫度為上部150℃/下部100℃、壓力0.3MPa、時間1秒來將經製作的層疊薄膜進行三方向密封而進行製袋。在所得到的袋中填充水200ml及空氣180ml,以瞬間封口機密封而進行密封。以95℃×30分之條件沸騰處理經製作的含氣包裝體10袋,於沸騰處理後計數破袋數,以接下來的基準進行評定。實用上係希望係「○」或「◎」之評定。
(評定基準)
◎…非常良好(無破袋)
○…稍良好(10個中破袋1個)
△…稍差(10個中破袋2~4個)
×…差(10個中破袋5個以上)
[表1]
[表2]
如從表1~表2之結果亦可明顯得知,實施例1~10係在易接著聚醯胺薄膜之底漆層上恰當地摻合而包含具有矽醇基的聚胺基甲酸酯,其透明性優異,半色調印刷之網點面積上不均勻很少,且結塊性亦優異。又,使用有實施例1~9之易接著聚醯胺薄膜的層疊薄膜之積層體,其常態附水時之層疊強度(X)良好,且其熱水處理後的附水時之層疊強度(Y)與常態附水時之層疊強度(X)之比(Y/X),任一者皆在0.9以上,其中亦有1.0以上(亦即,比起處理前,處理後的層疊強度更大)的樣品,並且含氣沸騰試驗亦良好。
比較例1、2、5、9、10及12係在易接著聚醯胺薄膜之底漆層中不含具有矽醇基的聚胺基甲酸酯,雖然半色調印刷並無問題,但結塊性惡化。
比較例3~4雖然是在易接著聚醯胺薄膜之底漆層中不含具有矽醇基的聚胺基甲酸酯之薄膜,雖然藉由增量潤滑劑添加量而使結塊性並無問題,但霧度值卻變高。
比較例6~8及19其易接著聚醯胺薄膜之底漆層係僅由具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂構成,但半色調印刷之網點面積比會變得小於0.8,而觀察到印刷外觀之惡化。
比較例13~15係在易接著聚醯胺薄膜之底漆層中添加具有矽醇基以外的交聯結構之交聯劑,因此在塗膜乾燥、延伸步驟中會以交聯點為起點產生表面的局部不均勻,且施加半色調印刷後的網點面積比小於0.8,而觀察到印刷外觀之惡化。又,在含氣沸騰試驗中破袋數稍多。
比較例16雖其易接著聚醯胺薄膜之底漆層係由具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂及不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂構成,但不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂之玻璃轉移溫度低,耐結塊性惡化。
比較例17由於係不具有底漆層的聚醯胺薄膜,因此雖然耐結塊性及半色調印刷良好,但層疊強度低,且在含氣沸騰試驗中破袋數很多。
10,10’:薄膜
11:聚醯胺基材薄膜
12:底漆層
13:印刷層
14:層疊接著劑層
15:熱封層
[圖1]係顯示本發明之易接著聚醯胺薄膜的層結構例之圖。
[圖2]係顯示本發明之積層體的層結構例之圖。
[圖3]係顯示在試驗例1中,評定薄膜之印刷適性的方法之概要之圖。
Claims (12)
- 一種易接著聚醯胺薄膜,其特徵在於其係在聚醯胺基材薄膜之至少單面上形成有底漆層之聚醯胺薄膜,並且 (1)前述底漆層包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;且 (2)前述聚胺基甲酸酯樹脂A及前述聚胺基甲酸酯樹脂B之玻璃轉移溫度(Tg)互不相同。
- 如請求項1之易接著聚醯胺薄膜,其中前述聚胺基甲酸酯樹脂A之玻璃轉移溫度(Tg)在5~50℃之範圍,且前述聚胺基甲酸酯樹脂B之玻璃轉移溫度(Tg)在60℃以上之範圍。
- 如請求項1之易接著聚醯胺薄膜,其中,令聚胺基甲酸酯樹脂A及聚胺基甲酸酯樹脂B之合計為100質量份時,聚胺基甲酸酯樹脂A為25~80質量份,且聚胺基甲酸酯B為20~75質量份。
- 如請求項1之易接著聚醯胺薄膜,其中聚胺基甲酸酯樹脂A係膜伸長度300%以上及抗張強度20~50MPa,且聚胺基甲酸酯樹脂B係膜伸長度200%以上及抗張強度40~60MPa。
- 如請求項1之易接著聚醯胺薄膜,其中,在印刷薄膜TD方向上任意10處,將印刷於前述底漆層之半色調印刷50%層次部的2.5mm 2內之300個網點的面積進行長度量測後,最小與最大之面積比(最小面積20個之平均/最大面積20個之平均)在0.8~1之範圍。
- 如請求項1之易接著聚醯胺薄膜,其中,將底漆層彼此重疊,施加10kg/cm之荷重,並在40℃之環境下經過1週後之密著力在40g/15mm以下。
- 如請求項1之易接著聚醯胺薄膜,其霧度在8%以下。
- 如請求項1之易接著聚醯胺薄膜,其係二軸延伸薄膜。
- 一種積層體,係在如請求項1至8中任一項之易接著聚醯胺薄膜之底漆層上,直接或隔著印刷層,依序積層有至少層疊接著劑層及熱封層。
- 一種易接著聚醯胺薄膜之製造方法,係製造易接著聚醯胺薄膜之方法,包含: (1)在未延伸的聚醯胺基材薄膜之至少單面上塗布水性塗料之步驟,該水性塗料包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;及 (2)將塗布有水性塗料之聚醯胺薄膜進行二軸延伸之後,進行熱處理之步驟。
- 如請求項10之製造方法,其中二軸延伸為同時二軸延伸。
- 一種易接著聚醯胺薄膜之製造方法,係製造易接著聚醯胺薄膜之方法,包含: (1)將未延伸的聚醯胺基材薄膜於第1方向上進行單軸延伸之步驟; (2)在經單軸延伸的聚醯胺基材薄膜之至少單面上塗布水性塗料之步驟,該水性塗料包含:不具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂A及具有矽醇基的聚胺基甲酸酯樹脂B;及 (3)將塗布有水性塗料之前述聚醯胺基材薄膜在第2方向上進行單軸延伸,該第2方向係與前述第1方向正交,之後進行熱處理之步驟。
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