JP2855239B2 - ポリマーで被覆された多層材料及びその製造方法 - Google Patents
ポリマーで被覆された多層材料及びその製造方法Info
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Description
圧接着剤によって被覆され、必要であれば、トナー又は
インクを受け取るのに適する反応性層、又は金属コーテ
ィングで被覆された、ポリエステルベースに基づく定義
された収縮性を有する熱活性化支持体から成る、多層材
料に関する。
機/超軽量飛行機の組立て中の支持骨組みの全体に渡る
広い面積を覆うのに適している。しかしながら、それら
は普通紙複写機(plain paper copier)を使用して像及
びプリントをのせることができる媒体としても適してお
り、耐候性自己接着性ラベル及びマーキング材料として
及び広告において使用される。
エチレンテレフタレートから製造された着色されたポリ
エステルフィルムは模型飛行機の上の大面積を覆うのに
適しており、本技術分野においてよく知られている。そ
れらの耐候性及び耐熱性のために、そのようなフィルム
は、トナー又はインクを受け取る層で片面を被覆された
とき、普通紙複写機を使用して像及びプリントをのせる
ことができる媒体として使用できる。
を熱活性化された、顔料を加えられた及び/又は着色さ
れたポリマー接着剤層で被覆することを含む。さらに、
着色された熱硬化ポリマー層が熱可塑性ポリマー層によ
って支持体と結合し、もう1つの熱可塑性ポリマー層が
接着層として塗布されているポリエステル支持体が存在
する。そのようなフィルムは比較的重くなる傾向があ
る。
体材料も模型飛行機の構築において木製の骨組みを覆う
ために使用されている。使用される樹脂状溶媒は顔料及
び/又は有機着色剤によって着色することができる。
えば、顔料を加えられた接着剤の塗布によって着色され
たこれらの材料の接着強度が著しく低下することであ
る。さらに、この方法によって製造されたカバー材料の
視覚的効果は、それらが使用され加工される条件に大き
く依存し、従って品質を一定に保つのが不可能になる。
そのような接着剤の熱可塑性のために、材料が角及び端
で延伸されたとき、着色/接着層の角での割れによって
顔料中にクラックが生じる可能性がある。接着剤層との
偶然の接触及び/又は調節がカバー材料に対して行われ
たとき、顔料構造の連続性が損なわれる可能性がある。
接着剤とそのベースの間に埋められた場合、微小な穴が
ポリエステルフィルムの顔料層中に形成するかもしれな
い。これらは、イソシアネートのような硬化剤と熱可塑
性接着剤層との間のポリウレタン系中の反応によって生
じる。この反応プロセスはガス(例えば、CO2、水)を
放出し、これらのガスが顔料層に影響を与え、微小な穴
を形成する。
〜12脂肪族アルキル、又は芳香族−(メタ)−アクリレ
ートを20%までの極性モノマー又はN,N−ジアルキル−
モノ−アルキルアミノ−アルキル−(メタ)−アクリレ
ートとともに適用することによって形成される。重合さ
れたジオール−ジ−(メタ)−アクリレートの溶液も、
共重合されたビニルモノマー及び共重合されたビニルエ
ステル、(メタ)−アクリル酸エステル及び/又はスチ
ロールから成る添加剤と共に使用される。トナーを受け
取ることができ、そして1乃至15μのポリマー粒子サイ
ズを有する水溶性ポリマーと帯電防止剤から成る添加剤
とから製造された透明な水性層もしばしば使用される。
20〜40モル%のアセタール化度(degree of acetalisat
ion)を有するポリビニルアセタール樹脂から製造され
たトナー固定層も使用される。さらに、非イオン性又は
イオン性材料を含む水溶性セルロースポリマーもよく知
られており、これらはポリエステル上にトナーを受け取
る透明な層を形成するのに適しており、例えば、メリネ
ックス(Melinex)又はホスタファン(Hostaphan)フィ
ルムのようなポリエステル上のトナーを受け取る透明な
層の製造に適している。
する透明なポリエステルフィルムも使用され、そしてビ
ニルピロリドン、ポリエステルの粒子、C2〜6アルキレ
ンオキシドのコポリマー、ポリビニルアルコール、及び
不活性粒子から製造される。現在の技術はまた実施可能
なフィルムがポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリ
カーボネートからも製造でき、インクを定着させるため
に一方の面の上にコーティングできること、及びこのコ
ーティングがビニルクロリド−ビニルアセテート−コポ
リマー樹脂のエマルジョン/分散体から成ることを意味
している。一般に、コロイド状酸化珪素から成る添加剤
は、仕上げされた材料が粘着するのを防ぐ最良の可能な
手段を提供する。
リエステルフィルム及び不織布材料は原則的には模型飛
行機用の耐候性カバー用の基材として適しており引裂に
対しても抵抗するという事実にもかかわらず、そのよう
な材料は限られた面積しか覆うことができず、限定され
た重さ対荷重比(load−to−weight ratio)を有すると
いうことである。このことは、それらを一人乗り飛行機
に使用できないことを意味する。
ら不透明の範囲内であり、透明及び/又は不透明の背景
の上に黒でコピーを行うことができる。しかしながら、
材料の透明性のために、広告の目的に対しては効果が制
限されるか又は全く有効ではない。
に基づく熱活性化、着色、収縮性フィルムの性能特性を
改善することである。フィルムが適用される領域にもよ
るが、本発明によれば、第1に、熱硬化着色フィルムの
表面仕上げを改善するため、フィルムの引裂抵抗を改善
するため、そして面積重量(area weight)を減少させ
るために、フィルムをポリマーコーティングし、そして
第2に、着色された裏材料を有するフィルムであって、
同時にフィルムの一方の面に触圧接着剤をコーティング
したフィルムを提供することによって用途の新規な領域
が開かれる。本発明の目的はまたフィルムが複写機で使
用できるようにフィルムをコーティングすることであ
る。
果たされる。本発明の多層材料は、加工されたときの驚
くべき効果、並びに、通常の材料と比較してより良好な
引裂抵抗及びより優れた耐候性をともなう改善された性
能特性を示す。特に、支持体のいわゆるコロナ前処理の
結果として、フィルムの表面が化学的及び物理的方法に
よって粗面化されるように改質され、ポリマーコーティ
ングと支持体との間の結合が通常の方法と比較して大幅
に改善される。これは、コポリマーコーティングがより
効果的にフィルムに装着するという事実の点で明らかで
ある。しかしながら、これはポリマーコーティングプロ
セスがコロナ処理の直後に行われることを条件とする。
の、ヒドロキシ基ポリウレタン、好ましくは最終段階に
おいてヒドロキシル基を有するヒドロキシル基ポリウレ
タン、及び架橋剤としての低分子量線状ポリイソシアネ
ートから成る反応混合物への添加は、ポリマー層の非常
に均一な着色を保証する。本発明によれば、錫有機化合
物から成る触媒添加剤が使用され、それによって重合時
間が触媒を使用しない場合の数日間と比較して約48時間
まで短縮される。
使用して塗布され、ここで触圧接着剤材料は一般に使用
される組成においてポリアクリルベースに基づいて使用
される。これは溶液状態でシリコーン紙上に塗布され、
溶媒を蒸発させた後加熱及び加圧下に支持体に接着させ
る。
反対側の面には透明の反応性層が設けられる。この層は
トナー又はインクを受け取るのに適するものでよく、ビ
ニルアセテートから成るのが好ましく、この反応性層は
2乃至8g/m2の厚さを有する塗層から成る。これは、コ
ンパクトな又は半透明の着色された裏打ち材料を形成
し、これは、複製されるテキスト及び/又は像の品質に
悪影響を与えることなく、普通紙複写機を使用して像及
びプリントを受けるのに使用できる。このようなフィル
ムは広告の目的にも理想的である。なぜならば、上述し
たように、顔料がポリマー層全体に渡って均一に分布し
ており、フィルムの熱硬化特性のために非常に耐候性が
大きいからである。
のいわゆるブロッキング効果を最小に保つために、必要
であれば、0.5乃至5%のブロッキング効果を防ぐのに
適する添加物を分散させる。そのような添加剤は、例え
ば、コロイド状二酸化珪素、又は水性分散体の場合に
は、最大3%までの米澱粉から成ることができる。反応
性層は感光性でもよく、このようにその他の用途への可
能性が開かれる。
反対側のフィルムの面には、好ましくはアルミニウム及
び/又はクロムから製造された、薄い、即ち、1μ未満
の金属層が設けられる。これによって、フィルムの面積
重量を大幅に減少させることができる。この金属層を着
色された透明のフィルムに適用することによって、後者
は着色されているが、半透明ではないように見える。そ
のような着色されたフィルムを製造するための既存の方
法と比較して、本発明に関する系は、化学的及び物理的
特性を変化させずに、25乃至30%の減量を達成すること
ができる。
すことである。これは、請求の範囲第11項に記載された
特徴によって達成された。本発明によれば、これらの特
徴は、多層材料が一定の品質を維持することを保証する
方法をもたらした。本発明によれば、必要であれば、例
えば、トナー又はインクを受けるのに適する層から成る
反応性層を、ポリマー及び触圧接着剤コーティングとは
反対側の支持体の面に適用することができ、そして、必
要であれば、フィルム上のブロッキングを防ぐためにこ
の層に添加剤を分散させることができる。本発明によれ
ば、ロールに対する摩擦によって支持体上に蓄積し再び
放電させなければならない静電気を防ぐか又は減少させ
るために、フィルムをイオン化棒(ionizing rods)に
通す。別の方法は、真空蒸着法を使用して金属層を適用
する。
ている。本発明は、使用された方法の実施例、及び添付
の図面にを使用して示され、以下でより詳細に説明され
る。
セス中の各段階を示す。着色コーティングを塗布するた
めに、ポリエチレンテレフタレートから製造された支持
体11をリール12から連続的に巻き出し、ガイドロール13
及び14を通して装置15(ロール16を含む、いわゆるコロ
ナ放電装置)に供給する。支持体11をこのロール16の周
りに、その表面が装置15a(これは支持体の表面を処理
するために使用される)に面するように巻かれる。処理
の期間はロール16の円周と回転速度によって決定され
る。コロナ放電装置15はこのプロセスに組み入れること
ができる。即ち、必要であれば、本発明のプロセスの特
定の段階に従って、コロナ放電装置15を接続することが
できる。
ール17、18、及び19を通って、ゴムロール20とクロムメ
ッキされたスチールロール21とから成る一対のロールに
続く。ロール21は巻上げロールとして役立ち、トラフ23
中で回転する。(着色された)ポリマー混合物がこのト
ラフ23中に含まれ、ドクターブレード(示されていな
い)を備えたドクターロールによって巻上げロール21に
塗布して、正確な量が確実に塗布されるようにする。
ィルムを平行な対になったイオン化棒25、25a及び26、2
6aに通して、ロールの摩擦によって蓄積した静電気を減
少させるか又は除去する。フィルム11、24をロール27、
31、及び36の系を越えて乾燥トンネルに供給する。乾燥
トンネルには入口29と出口30が設けられており、その中
で溶媒、例えば、トルオール(toluol)が蒸発する。加
熱された空気を乾燥トンネル28に通すが、入ってくる空
気32は加熱装置33の加熱コイル34によって特定温度まで
加熱されている。排出空気35は系から除去される。フィ
ルム11、24は向流プロセス32、35、48を使用して乾燥さ
れる。
通して巻取ロール47に送るが、ロール41には加熱された
フィルムを冷却するための冷却装置(示されていない)
が設けられており、これによってフィルムのブロッキン
グが防がれ、及び/又はフィルム同志の粘着が防がれ
る。フィルムは再び平行な対になったイオン化棒45、45
a及び46、46aに通して蓄積した静電気を減少させるか又
は除去する。
用して、リール12から、片側の面にシリコーンコーティ
ングされた紙11を巻き出した。この紙をその後ゴムロー
ル20に供給するが、そこで、この方法においては、フィ
ルム11に触圧接着剤をコーティングする。この目的のた
めに、トラフには適切な接着剤混合物(示されていな
い)が充填されており、これはドクターロール22及び巻
上げロール21によってフィルム11に移される。コロナ放
電装置はこの方法においては使用されない。コーティン
グの量は、ゴムロール20に対する巻上げロール21の圧力
を変えることによって調節することができる。方法Aと
同様に、コーティングされたフィルム11は乾燥トンネル
28中において乾燥され、その後、方法Aにおいては接続
されていない積層装置37に速やかに送られる。積層装置
37は、加熱できるスチールロール38と硬質ゴムロール39
とから成る。フィルム11はこれら2つのロール38及び39
の間に供給される。同時に、方法Aに従って顔料でコー
ティングされたウェブ40aが巻出し装置40から積層装置3
7に送られる。ロール38、39の圧力及びスチールロール3
8からの熱が、接着剤のシリコーン紙から着色されたフ
ィルムへの転写を生じさせる。このようにして製造され
た多層材料は、その後再び、冷却ロール41、及びガイド
ロール42、43及び44を通して巻取ロール47に送られる。
方法Aと同様に、この方法においては、静電気の蓄積
は、イオン化棒25、25a、26、26a、45、45a及び46、46a
によって放電される。
えば、トナー又はインクを受け取るのに適する層、の塗
布に適する混合物を供給することができる。この別の方
法は、フィルム11、24を接着剤でコーティングした直後
に行うことができる。
改善するために、不織布ポリエステル又は織物と接着す
ることもできる。この方法は、方法Aと同じ方法におい
て、熱硬化着色層によるコーティングの前に行う。この
場合、トラフ23には接着剤混合物が充填され、フィルム
11、24が接着剤でコーティングされ乾燥された後、積層
装置37中において不織布又は織物材料40aと積層され
る。その後、熱硬化着色層によるコーティングが行われ
る。
テレフタレートフィルム(これは10μまでの厚さを有す
る)に薄いアルミニウム層(<1μ)も設けることがで
き、これは真空蒸着法(示されていない)を使用して塗
布することができる。少なくとも48時間の硬化時間が過
ぎるまで蒸着を行うべきではない。
おいて行うことが可能である。方法のこれらの個々の段
階は中断されずに連続で行える場合がある。その他の場
合には、供給する材料を変えた後、引き続いて行わなけ
ればならない。
基を有するポリウレタンポリマーの10〜15重量%を0.1
%未満の水含有率を有するトルオール中に溶解させる。
着色のために、2〜15重量%の酸化チタニウムのような
着色顔料及び/又は蛍光顔料及び/又は有機着色剤をこ
の溶液中に分散させる。溶液として計算して1重量%ま
での低分子量ポリイソシアネート及び最大0.05重量%の
錫有機化合物を触媒としてこの溶液に添加する。顔料に
もよるが、12乃至30g/m2の範囲内の湿り重量において、
二酸化チタニウムの場合、例えば、それは30g/m2である
が、この着色溶液をトルオールを使用してDINビーカー
中において、4mmのノズルを使用して90秒の最大流出時
間まで希釈した。その後、溶液を、標準的ロールアプリ
ケーター装置を使用して、機械的にポリエチレンテレフ
タレートフィルム(PETPフィルム)(これは直前にコロ
ナ放電装置中で前処理されている)に塗布する。PETPフ
ィルムは水平方向と垂直方向の両方に約5%の定義され
た収縮率を有する。着色溶液を最高80℃で乾燥してPETP
フィルムの収縮性を保持する。フィルムは同時にこの乾
燥中に硬化する。乾燥した着色コーティングの量は、顔
料にもよるが、PETPフィルムの1m2当たり15乃至30gであ
る。室温(これは35℃を越えてはならない)での48時間
の中間貯蔵に続いて、触圧接着剤を転写コーティングに
よって21g/m2±1gで塗布する。選択される接着剤はポリ
アクリレートに基づく通常使用される組成の触圧接着剤
である。これらは溶液状態でシリコーン紙に塗布され、
溶媒を蒸発させた後、熱と圧力下にPETPフィルムに接着
される。仕上げされた材料が冷却されると、ユーザーに
よって加工されるまで、触圧接着剤は熱硬化プラスチッ
ク着色コーティングと共に結合し、このシリコーン紙は
かき傷及びほこりの粒子から塗布されたコーティングを
保護するのに役立つ。
圧接着剤でコーティングした直後に、フィルムの上面の
上にトナー又はインクを受け取るのに適する層を塗布す
る。これは、4mmのノズルを使用して、16秒の流出時間
までDINビーカー中でトルオールでさらに希釈された、
トルオール中のポリビニルアセテートの溶液を使用して
行う。80乃至85℃の温度で溶媒を蒸発させる。使用量
は、フィルムの1m2当たり乾燥重量2〜8gの量である。
のブロッキング効果を防止するために、トナー又はイン
クをのせることを意図している層に0.5乃至5%のコロ
イド状二酸化珪素を添加する。二酸化珪素は分散ディス
ク(dispersion disc)を使用して導入する。
的特性、特に引裂抵抗を改善するために、コーティング
の前にPETPフィルムをポリエステル不織布と接着する。
トルオール中に溶解した、ポリウレタンに基づく2成分
系接着剤を使用してPETPフィルムを不織布材料と積層す
る。溶液を使用する30分前に、ポリウレタン溶液に基づ
いて計算して1重量%の低分子量ポリイソシアネート
(NCO含有率、11.5%)と混合する。溶媒の蒸発は80℃
で行う。実施例1と同様に、室温条件下での48時間の貯
蔵に続いて、着色溶液を支持体に塗布し、その後触圧接
着剤を塗布する。
に、熱活性化接着剤を支持体のポリマーコーティングに
塗布する。熱活性化接着剤は、トルオール中の、5以下
のヒドロキシル価を有するヒドキシル基を含む線状構造
ポリウレタンポリマーの溶液から成る。接着剤の乾燥コ
ーティングはフィルムの1m2当たり21乃至25gの量であ
る。溶媒は80乃至100℃で蒸発させる。実施例1で説明
したように、転写方法を使用して熱活性化接着剤を塗布
する。
フィルム(厚さ5〜10μ)に真空蒸着法を使用してアル
ミニウム層(厚さ<1μ)を設ける。このようにして製
造されたフィルムに、その後、転写方法を使用して熱活
性化ポリウレタン接着剤を設ける。この接着剤は、12〜
15重量%の5以下のヒドロキシル価を有するポリウレタ
ンポリマーを9:1比率のトルオールとメチルエチルケト
ンの混合物中に溶解させることによって製造される。
るポリアクリレートに基づく触圧接着剤と置換すること
もできる。
料を有するロール 40a コーティングされたフィルムウェブ又は不織布
材料 41 冷却ロール 42 ガイドロール 43 ガイドロール 44 ガイドロール 45 イオン化棒 45a イオン化棒 46 イオン化棒 46a イオン化棒 47 仕上げ製品用の巻取リール 48 輸送装置
Claims (18)
- 【請求項1】ポリマー及び、必要であれば、熱可塑性触
圧接着剤でコーティングされ、そして、必要であれば、
反応性層又は金属層でコーティングされた、熱活性化支
持体フィルムから成る多層材料であって、前記支持体フ
ィルムは、ポリエステルベースから成り、そして前記ポ
リエステルベースに基づく収縮性を有し、 a) ポリマーコーティングが、 aa)5以下のヒドロキシル価を有するヒドロキシル基を
含むポリウレタンポリマー及び低分子量線状ポリイソシ
アネートを、固体のポリウレタンポリマーに関して、2
0:1の比率で反応させること、 ab)必要であれば、固体のポリウレタンポリマーの15%
溶液に関して、0.05重量%までの有機錫化合物から成る
触媒添加剤と共に反応させること、 ac)必要であれば、着色顔料及び/又は蛍光顔料及び/
又は有機トナーから成る添加剤と共に反応させること、 ad)コロナ放電装置中において直前に表面処理された支
持体上に塗布すること、によって形成されていること、 b) 必要であれば、触圧接着剤層が支持体の乾燥した
ポリマーコーティングの一方の面のみに塗布されている
こと、 c) 必要であれば、反応性層がポリマーと触圧接着剤
の層を含む支持体のもう1方の面に塗布されているこ
と、 d) 必要であれば、金属層がポリマーと触圧接着剤の
層を含む支持体のもう1方の面に塗布されていること、 を特徴とする、多層材料。 - 【請求項2】支持体がポリエステル不織布又は織布を使
用して積層されていることを特徴とする、請求の範囲第
1項に記載の多層材料。 - 【請求項3】5以下のヒドロキシル価を有するヒドロキ
シル基を含む線状構造ポリウレタンポリマー及び11.5%
以下のNCO含有率を有する低分子量ポリイソシアネート
を8:1乃至12:1のポリウレタンとポリイソシアネートの
比率で反応させることによって得られる接着剤によっ
て、ポリエステル不織布又は織布が支持体に接着されて
いることを特徴とする、請求の範囲第1項又は第2項に
記載の多層材料。 - 【請求項4】反応性層がトナー又はインクを受け取るの
に適することを特徴とする、請求の範囲第1項に記載の
多層材料。 - 【請求項5】反応性層が感光性であることを特徴とす
る、請求の範囲第1項に記載の多層材料。 - 【請求項6】反応性層が2乃至8g/m2の厚さを有する塗
層から成ることを特徴とする、請求の範囲第4項又は第
5項に記載の多層材料。 - 【請求項7】反応性層がビニルアセテートから成ること
を特徴とする、請求の範囲第6項に記載の多層材料。 - 【請求項8】必要であれば、0.5乃至5重量%のブロッ
キング効果を防ぐ添加剤を反応性層に分散させることを
特徴とする、請求の範囲第6項又は第7項に記載の多層
材料。 - 【請求項9】金属層がアルミニウム及び/又はクロムか
ら成ることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載の多
層材料。 - 【請求項10】金属層が1マイクロメーター未満(<1
μ)の厚さを有することを特徴とする、請求の範囲第9
項に記載の多層材料。 - 【請求項11】請求の範囲第1項乃至第10項のいずれか
1項に記載の多層材料の製造方法であって、層が、 a) リールからポリエステル支持体の供給物を連続的
に巻き出すこと、 b) 支持体の表面を物理的に処理するためにフィルム
をコロナ放電装置に供給すること、 c) この直後にロールコーターによって支持体にコー
ティングを塗布すること、必要であれば、コーティング
混合物に予め添加剤を供給すること、 d) 溶媒を蒸発させてフィルムを定着させるために支
持体を乾燥トンネルに供給すること、 e) 必要であれば、ロールの系から成り支持体の一方
の面を追加的にコーティングするための加熱されたロー
ルが設けられている積層装置を接続すること、 f) その後、冷却装置を備えた冷却系に通すことによ
ってコーティングされたフィルムを冷却すること、 g) 支持体をもう1つのリールに巻き取ること、 h) 第1のコーティングの塗布に続いて、必要であれ
ば、追加のコーティングを塗布するために方法のa)か
らg)の段階を繰り返すこと、 i) そして、必要であれば、触圧接着剤の層を転写コ
ーティングによって塗布すること、 によって形成される、方法。 - 【請求項12】方法の段階h)において、反応性層をポ
リマー及び触圧接着剤のコーティングとは反対側の面に
塗布することを特徴とする、請求の範囲第11項に記載の
方法。 - 【請求項13】方法の段階c)において添加剤として着
色剤を使用することを特徴とする、請求の範囲第11項に
記載の方法。 - 【請求項14】必要であれば、ブロッキング効果を防ぐ
ための添加剤を反応性層中に分散させることを特徴とす
る、請求の範囲第12項に記載の方法。 - 【請求項15】静電気の蓄積を減少させるために、支持
体を少なくとも2つのイオン化棒の間に供給することを
特徴とする、請求の範囲第11項乃至第14項のいずれか1
項に記載の方法。 - 【請求項16】イオン化棒をお互いに平行に配置するこ
とを特徴とする、請求の範囲第15項に記載の方法。 - 【請求項17】方法の段階h)において、真空蒸着法を
使用して、金属層をポリマー及び触圧接着剤のコーティ
ングとは反対側の面に塗布することを特徴とする、請求
の範囲第11項に記載の方法。 - 【請求項18】重合を可能にするために方法の段階
c)、e)、h)及び、i)の間に予め決められた時間
をおくことを特徴とする、請求の範囲第11項又は第12項
に記載の方法。
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