專利名稱：密封性和光滑性優良的層壓薄膜的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有密封性和光滑性的層壓薄膜。更詳細講，是涉及雖然設置了表面涂布層，仍顯示出良好的熱密封性和高頻密封性，而且，表面涂布層的光滑性良好，在制袋加工和成形加工等二次加工時，在輸送和應用中處理時，不會產生任何麻煩的層壓薄膜。例如，例如，最適宜用于化妝品盛裝用表面裝飾、照相的陰性膠卷盛裝袋、卡片盒、書柜、簡易手提包、冰袋、冰枕等。
背景技術：
為了付與薄膜光滑性，大多使用向薄膜中添加滑劑的方法。然而，在該方法中，因周圍環境變化，也常常很難得到具有穩定光滑性的薄膜。例如，夏季室溫升高時，光滑性大幅度降低。又如，由于滲色，薄膜表面形成泛白等問題。
為了付與薄膜光滑性，也有向薄膜中添加抗阻塞劑的方法。作為添加的抗阻塞劑、已知使用球狀的抗阻塞劑。然而，存在的問題是，為了付與所得薄膜良好的光滑性，必須大量添加抗阻塞劑，這不僅防礙了透明性，而且導致薄膜強度降低，很難得到良好的密封強度。
因此，考慮了在表面設置添加了抗阻塞劑，特別是添加了球狀抗阻塞劑的涂布層，付與光滑性的方法。然而，具有添加了抗阻塞劑的涂布層的薄膜，熱密封和高頻率密封等密封性卻很低，很難得到高強度的密封，導致制袋加工和成形加工等二次加工性低劣。
發明內容
本發明的課題是提供一種光滑性不隨周圍環境變化而變化，經常具有良好光滑性，而且顯示出良好密封性的層壓薄膜。本發明的另一課題是提供一種在高頻密封方式下也能發揮良好密封性的層壓薄膜。
第1發明的層壓薄膜，是在塑料膜的至少一個面上形成涂布層的層壓薄膜，其特征是上述涂布層是由苯氧基系樹脂和抗阻塞劑所形成。
根據第1發明的層壓薄膜，第2發明是上述苯氧基系樹脂的玻化溫度在15℃以上。
根據第2發明的層壓薄膜，第3發明是上述苯氧基系樹脂是硬化苯氧基系樹脂。
根據第1發明的層壓薄膜，第4發明是上述抗阻塞劑是球狀的抗阻塞劑。
根據第1發明的層壓薄膜，第5發明是上述抗阻塞劑是球狀的硅系樹脂粉末。
根據第1發明的層壓薄膜，第6發明是上述抗阻塞劑是球狀的密胺系樹脂粉末。
根據第1發明的層壓薄膜，第7發明是上述塑料薄膜是具有熱密封性或高頻密封性的薄膜。
根據第7發明的層壓薄膜，第8發明的特征是上述塑料薄膜具有由聚烯烴系樹脂形成的層。
具體實施例方式
本發明的層壓薄膜是在塑料膜的至少一個面上形成涂布層的層壓薄膜。上述涂布層是由苯氧基系樹脂和抗阻塞劑形成的涂布層。作為塑料薄膜可以是單層構造的，也可以是多層構造的，但必須具有密封性，最好使用可由熱和高頻形成密封、具有熱密封性和高頻密封性的薄膜。
作為具有熱密封性的薄膜，例如有聚乙烯系樹脂和聚丙系樹脂等聚烯烴系樹脂、聚氯乙烯樹脂、等熱可塑性樹脂的單層薄膜，或者，在密封層上使用了這些熱可塑性樹脂層的多層薄膜。
所謂具有高頻密封性的薄膜是利用高頻加熱、形成可密封加工的薄膜、最好是由高頻加熱性的聚烯烴系樹脂形成的單層薄膜。在密封層上使用了高頻加熱性聚烯烴系樹脂的多層薄膜，和使由高頻加熱性聚烯烴系樹脂形成層與密封層鄰接的多層薄膜都能合適地使用。
作為具有高頻加熱性的聚烯烴系樹脂，例如有向乙烯-醋酸乙烯共聚物和聚乙烯系樹脂等中加入添加劑，付與高頻加熱性的等。也可使用在聚乙烯系樹脂等中混合了具有高頻加熱性的其他樹脂的樹脂組合物等。
塑料膜的厚度沒有特殊限定，例如，可使用從10～50μm的包裝用袋等中使用的薄膜狀物的，到300～1000μm的卡片盒和簡易手提包等中使用的片狀物的，通常是10～1000μm的范圍。
本發明的層壓薄膜，雖然是在塑料膜的至少一個面上設有涂布層的，但這種涂布層必須是由苯氧基系樹脂形成的。本發明中使用的苯氧樹脂，例如，可由雙酚類和表鹵代醇制造，或由酚類環氧樹脂和雙酚類通過加成聚合反應制造。用作苯氧樹脂原材料的雙酚類，例如有代表性的2，2-二(4-羥苯基)丙烷、二(4-羥苯基)甲烷、二(4-羥苯基)砜、二(4-羥苯基)硫化物、3，4，5，6-二苯-1，2-氧磷雜-2-氧撐醌醇等。雙酚類環氧樹脂可利用公知的方法，由上述雙酚類和表鹵代醇制得。本發明的苯氧樹脂，調整上述雙酚類及其環氧樹脂、或表鹵代醇的反應摩爾數比率，以公知的方法很容易制造。或者，通過上述雙酚類的組合，同樣可獲得共聚苯氧樹脂。最好使用利用雙酚A和表鹵代醇反應得到的聚(羥基醚)或其硬化物。
上述涂布層中含有抗阻塞劑。為付與良好的抗阻塞性，最好使用球狀的抗阻塞劑。即，球狀抗阻塞劑，以少量的添加量即可獲得良好的光滑性，而且，即使磨擦涂布面也難以產生損傷等。作為球狀的抗阻塞劑，沒有特殊限制，只要是形狀是球狀的抗阻塞劑就可以。具體有由硅系樹脂、密胺系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚氨系樹脂等樹脂粉末，或氧化硅等金屬氧化物和其他無機粉末等形成的球狀抗阻塞劑。
作為球狀的抗阻塞劑，最好是平均粒徑0.2～10μm的，更好是2～5μm的。平均粒徑過小時，難以獲得良好的光滑性，平均粒徑過大時，涂布面由于磨擦很容易產生損傷等，而且也很難獲得良好的密封強度。作為球狀抗阻塞劑的形狀，只要大致是球狀就可以，圓球度最好是1.0～1.2范圍內。所謂圓球度是利用電子顯微鏡放大觀察球狀粒子徑時，將粒子徑的長軸徑取為A，將短軸徑取為B時，以A/B的比表示。
作為抗阻塞劑，使用由硅系樹脂粉末形成的球狀抗阻塞劑時，可獲得透明性良好的涂布劑涂布薄膜。所謂硅系樹脂粉末是硅氧烷結合以三維伸展網狀構造的樹脂粉末。
作為抗阻塞劑，使用由密胺系樹脂粉末形成的球狀抗阻塞劑時，可得到具有消色性的涂布劑涂布薄膜。
作為無機粉末，最好是非晶質的氨基硅酸鹽(SiO2/Al2O3＝3～4)。為了提高與苯氧基系樹脂的接合性，該無機細粉末最好用偶合劑進行表面處理的。作為偶合劑，可使用一般叫作硅烷偶合劑和鈦偶合劑等的，最好是硅烷偶合劑。
作為涂布層中抗阻塞劑的含有量為100～10000ppm，最好為1000～2000ppm。抗阻塞劑的添加量過少時，難以獲得良好的光滑性。抗阻塞劑添加量過多時，不僅阻礙透明性，而且，涂布面因磨擦很容易產生損傷，而且也很難獲得良好的密封性。
由抗阻塞劑和苯氧基系樹脂形成的涂布層，通過將含有這些成分的涂布液涂布在塑料膜上形成。涂布液的調制，最好將苯氧基系樹脂溶解在溶劑中，再將抗阻塞劑添加到上述形成的溶液中。在涂布液中可適當添加一般在涂布劑中混合的添加劑、滑劑、防靜電劑等。
作為涂布液向塑料膜上的涂布量，涂布干燥后的涂布層量，最好為0.2～5.0g/m2。干基準的涂布量低于0.2g/m2時，有時很難得到良好的光滑性，超聲5.0g/m2時，有時會降低密封性，很不理想。
苯氧基系樹脂，最好是玻化溫度在15℃時，涂布薄膜表面的光滑性會降低，二次加工時和輸送時很容易產生麻煩，而且有時難以得到堅固的密封強度。苯氧基系樹脂的玻化溫度更好為20～120℃。玻化溫度超過120℃時，涂布劑涂布薄膜的楊氏模量會增高，有時不僅會形成中間強的薄膜，而且難以獲得經常具有穩定強度的密封。當不添加硬化劑，只靠加熱固化時，苯氧基系樹脂的玻化溫度呈現出-10～-20℃。通過添加硬化劑進行硬化，可形成玻化溫度在15℃以上的苯氧基系樹脂。這時，玻化溫度可通過硬化劑添加量進行調節。具體講，如果硬化劑添加量很多時，可得到玻化溫度很高的硬化物。
因此，涂布層的苯氧基系樹脂最好利用硬化劑進行硬化的。作為涂布液，最好使用將雙酚A和表鹵代醇反應得到100聚合度的聚羥基醚溶解在溶劑中，再向其中加入硬化劑和抗阻塞劑的涂布液。作為硬化劑，沒有特殊限定，可使用作為苯氧基系樹脂的硬化劑一般使用的，例如，六甲撐二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，4甲苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯-三羥甲基丙烷的加合物等最適宜用。
硬化劑的添加量隨其種類不同，例如，含有15wt％苯氧基系樹脂的涂布液，最好添加7500～100000ppm。對于涂布在薄膜表面的苯氧基系樹脂，可在干燥涂布的涂布液的過程中進行硬化。例如，通過在30～50℃的干燥器中滯溜1-5秒鐘，即可硬化。
作為涂布液的涂布方法，沒有特殊限定，可采用以前慣用的向薄膜表面涂布的涂布方法。例如，最好使用利用凹版印刷機的涂布方法等。涂布層設置在塑料薄膜實施密封加工的表面上，由于能顯著發揮本發明目的密封性和光滑性，最為理想。無需多說，也可將涂布液涂布在塑料薄膜的兩個面上。
本發明的層壓薄膜，其涂布層與印刷用油墨的膠接性非常好，所以能實施圖案艷麗的印刷處理。
實施例以下示出實施例和比較例，更具體地說明本發明。所得薄膜的物性可按如下方法測定。
(光滑性)根據JIS K712標準，測定試料薄膜涂布面彼此間的，和，涂布面與未涂布面間的靜摩擦系數、動摩擦系數。
(密封性)利用熱密封方式和高頻密封方式，將試料薄膜的涂布面彼此進行密封，按照JIS Z1702標準測定各個密封部分的斷裂強度和延伸率。
進行熱密封的條件熱盤溫度190℃、壓力2kg/cm2，加熱時間3秒鐘。
進行高頻密封的條件產生輸出功率3kw、產生電流0.25～0.28A、模具140×2.8mm(裝入點線輪盤、帶切刀)、時間3秒鐘。
(透明性、消色性)按照ASTM D1003基準，測定試料薄膜的光澤、煙霧。
(涂布層的膠接性)利用膠帶剝離法，評價試料薄膜的涂布面與薄膜面的膠接性。
(玻化溫度)對于玻化溫度70℃以下的，按照JIS K7196(TMA法)測定，對于玻化溫度超過70℃的，按JIS K7121(DSC法)測定。
實施例1以厚度20μm的直鏈狀低密度聚乙烯樹脂(密度0.913g/cm3，MI4.0g/10min)層作2個表面層，以厚度160μm的乙烯-醋酸乙烯共聚物(醋酸乙烯的含量18摩爾％)層作芯層，利用共同擠壓法，制造可高頻密封的3層膜的制膜。
接著，在該制膜的一個面上，利用凹版印刷機，以2.0g/m2(干態)涂布量涂布以下構成的涂布液，即，將苯氧基系樹脂溶解在溶劑中形成15wt％的溶液，在此溶液中，添加25000ppm的六甲撐二異氰酸酯作為硬化劑、并添加1500ppm的粒徑約為4.5μm，圓球度約為1的球狀硅系樹脂粉末作為抗阻塞劑，形成涂液。通過40℃的干燥器，滯溜約3秒鐘，使溶劑揮發揮，并使苯氧基系樹脂硬化，形成涂布層，得到本發明的層壓薄膜。
所得層壓薄膜的光滑性，即涂布層面彼此間的靜摩擦系數為1.4、動摩擦系數為0.8、涂布層面與未涂布面(聚乙烯樹脂層面)間的靜摩擦系數為1.8、動摩擦系數為1.1，都很良好。熱密封性，即斷裂強度為1500g/10mm、延伸率為300％、高頻密封性，即斷裂強度為1800g/10mm、延伸率為350％，密封性都很好。所得層壓薄膜的光澤為140％，煙霧度為3.5％，透明性和光澤性都很優良。而且，涂布層與其鄰接膜表面(聚乙烯樹脂層面)的密封性也很好。涂布層中硬化苯氧基樹脂的玻化溫度為110℃。
實施例2除了將硬化劑的添加量變為7500ppm外，其他和實施例1一樣，得到層壓膜。該積層膜的光滑性，即涂布層面彼此間的靜摩擦系數為1.2，動摩擦系數為0.7、涂布層與未涂布面間的靜摩擦系數為1.6、動摩擦系數為1.0，都很良好。熱密封性，即斷裂強度為1000g/10mm、延伸率為100％，高頻密封性，即斷裂強度為1200g/10mm，延伸率為150％。所得層壓薄膜的光澤為140％，煙霧度為3.5％，透明性和光澤性都很優良。而且，涂布層與其鄰接膜表面的密合性也很良好。涂布層中硬化苯氧基樹脂的玻化溫度為20℃。
實施例3除了將硬化劑的添加量變為112500ppm外，其他和實施例1一樣，得到層壓薄膜。該層壓膜的光滑性，即涂布層面彼此間的靜摩擦系數為1.6，動摩擦系數為0.8，涂布層面與未涂布面間的靜摩擦系數為2.0，動摩擦系數為1.2，都很良好。熱密封性，即斷裂強度為1500g/10mm延伸率為280％，高頻密封性，即斷裂強度為2000g/10mm，延伸率為300％，經常穩定，但很難得到這樣的強度和延伸率，有時強度和延伸率也很低劣。所得層壓薄膜的光澤為130％，煙霧度為5.0％，透性和光澤性都很優良。而且，涂布層與其鄰接膜表面的密合性也很好。涂布層中硬化苯氧基樹脂的玻化溫度為120℃。
實施例4作為抗阻塞劑，除了使用20000ppm的粒徑為3.0μm球狀苯二氨基三嗪縮合物(密胺系樹脂粉末)外，其他和實施例1一樣，得到層壓薄膜。所得層壓膜的光滑性，即涂布層面彼此間的靜摩擦系數為1.2，動摩擦系數為0.5，涂布層面與未涂布面間的靜摩擦系數為1.6，動摩擦系數為1.0，都很良好。熱密封性，高頻密封性，即斷裂強度，延伸率都很良好。所得層壓膜的光澤為80％，煙霧度為15％，具有消色性。而且，涂布層與其鄰接膜表面的密合性也良好。
比較例1在實施例1中得到的3層薄膜單面上，利用凹版印刷機，以2.0g/m2(干態)的涂布量，涂布由添加了1500ppm與實施例1相同球狀硅樹脂粉末的聚酰胺硝化棉形成的涂布液，所得層壓膜的光滑性和實施例1一樣都很好。而且，熱密封性，雖然有呈現出斷裂強度為1200g/10mm、延伸率平均為100％之處，但也有大幅度劣化之處，標準偏差很大，對于高頻密封性，雖然也有呈現出斷裂強度為1200g/10mm、延伸率為100％之處，但也有大幅度劣化之處，標準離差很大，密封性都很低劣。
比較例2在實施例1中得到的3層薄膜單面上，利用凹版印刷機，以2.0g/m2(干態)的涂布量，涂布由添加了1500ppm和實施例1相同球狀硅樹脂粉末的丙烯酸系樹脂形成的涂布液，得到的層壓薄膜光滑性，和實施例1一樣都很良好。然而，熱密封性，即斷裂強度為0g/10mm，延伸率平均為0％，高頻密封性，即斷裂強度為800g/10mm、延伸率為0％，幾乎都不能形成密封。
比較例3在實施例1中得到的3層薄膜單面上，利用凹版印刷機，以2.0g/m2(干態)的涂布量，涂布由添加了1500ppm和實施例1相同球狀硅樹脂粉末的聚酯多元醇系樹脂形成的涂布劑。得到的層壓薄膜光滑性，和實施例1一樣良好。然而，熱密封性，即斷裂強度為0g/10mm、延伸率平均為0％，高頻密封性，即斷裂強度為1000g/10mm、延伸率為0％，幾乎都不能形成密封。
比較例4在實施例1中得到的3層薄膜上不涂布涂布劑，原狀研究光滑性、密封性。結果，光滑性，即靜摩擦系數在2.0以上，動摩擦系數也在2.0以上，都很低劣。然而，熱密封性，即斷裂強度為1500g/10mm、延伸率為260％，高頻密封性，即斷裂強度為1600g/10mm，延伸率為300％，都很良好。光澤為135％，煙霧度為3.3％，透明性和光澤性都很優良。
效果本發明的層壓薄膜，由于利用熱密封和高頻密封都可獲得良好的密封，所以能很容易地制得強度優良的袋子及成型品。本發明的層壓薄膜，即使周圍環境(溫度)發生變化，也經常穩定，呈現出良好的光滑性，所以很容易進行制袋加工和成形加工等二次加工，而且，輸送時和處理時也不會產生麻煩。進而本發明的層壓薄膜，由于涂布面的印刷適應性非常優良。所以也可用于印刷處理用膜。通過將苯氧基系樹脂的玻化溫度設定在特定的溫度范圍內，不僅不阻礙光滑性，而且也能提高常溫下的熱密封強度和高頻密封強度。
權利要求
1.一種層壓薄膜，是在塑料膜的至少一個面上形成涂布層的層壓薄膜，其特征是該涂布層是由苯氧基系樹脂和抗阻塞劑所形成。
2.根據權利要求1記載的層壓薄膜，其特征是上述苯氧基系樹脂的玻化溫度在15℃以上。
3.根據權利要求2記載的層壓薄膜，其特征是上述苯氧基系樹脂是硬化苯氧基系樹脂。
4.根據權利要求1記載的層壓薄膜，其特征是上述抗阻塞劑是球狀的抗阻塞劑。
5.根據權利要求1記載的層壓薄膜，其特征是上述抗阻塞劑是球狀的硅系樹脂粉末。
6.根據權利要求1記載的層壓薄膜，其特征是上述抗阻塞劑是球狀的密胺系樹脂粉末。
7.根據權利要求1記載的層壓薄膜，其特征是上述塑料膜是具有熱密封性或高頻密封性的薄膜。
8.根據權利要求7記載的層壓薄膜，其特征是上述塑料膜具有由聚烯烴系樹脂形成的層。
全文摘要
本發明提供一種密封性和光滑性優良的層壓薄膜，其是在塑料膜的至少一個面上形成涂布層的層壓薄膜，該涂布層是由苯氧系樹脂和抗阻塞劑所形成。
文檔編號B32B27/08GK1406746SQ0213189
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月3日 優先權日2001年8月3日
發明者田中一作, 荒岡成伸, 高尾直樹, 秋山幸廣, 宮田始 申請人:大倉工業株式會社