JPH0662019B2 - ポリエステルフイルムを基材とするラベル - Google Patents

ポリエステルフイルムを基材とするラベル

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JPH0662019B2
JPH0662019B2 JP60236478A JP23647885A JPH0662019B2 JP H0662019 B2 JPH0662019 B2 JP H0662019B2 JP 60236478 A JP60236478 A JP 60236478A JP 23647885 A JP23647885 A JP 23647885A JP H0662019 B2 JPH0662019 B2 JP H0662019B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接着性を改良したポリエステルを基材とし、
空気、紫外線あるいは、電子線で硬化する印刷インキで
印刷層を設けたラベルに関する。ラベルは、品質表示、
品質保証、値札、広告宣伝、封緘、情報指示などの目的
で食品、薬品、エレクトロニクス、医療、情報産業、自
動車、建材工業、事務用品、ビシネスフオーム、日用雑
貨などあらゆる分野で用いられる。
〔従来の技術〕
ラベル、「接着」、第28巻、10号、453頁〜45
8頁(1984年発行)に示されているように、基本構
成として表面基材に粘着材層を設け、粘着材層を剥離紙
で保護したものがその便利さから多用されている。この
表面基材として、透明性、機械的強度、寸法安定性、耐
水性、耐溶剤性、耐熱性などが必要な用途にはポリエス
テル、特にポリエチレンテレフタレートフイルムが用い
られている。ラベルには、表面基材に印刷を施し、表示
機能を付与する必要がある。印刷方式は、印刷の数量に
対応してスクリーン印刷、オフセツト印刷、グラビア印
刷などが使い分けられている。印刷インキもこの印刷方
式に対応したインキが用いられると共にインキも溶剤型
と無溶剤型がある。無溶剤型のインキ層のいわゆる乾燥
には、酸化重合(空気硬化)、紫外線硬化、電子線硬化
が利用されている。ラベルの印刷は、多品種小量のもの
が多く、小ないし中規模の印刷所で実施されることが多
く、公害対策上もあり無溶剤型インキ、特に空気硬化
型、紫外線硬化型インキが使用されている。しかしなが
ら、この無溶剤型のインキとポリエステルフイルムの接
着性は不充分であり、用途によつては、ラベル製造工程
にあるいは印刷前に下引き層を形成しておく必要があ
り、工程増、コスト増からあらかじめ印刷インキ接着性
の改良されたポリエステルフイルムが求められていた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、無溶剤型の印刷インキに対して接着性
の改良されたポリエステルフイルムを提供することにあ
る。
〔発明の構成〕
本発明は、上記目的を達成するため、ポリエステルフイ
ルムの少なくとも片面に、水を主な媒体とするアニオン
性基を有するポリウレタンを必須成分とする塗布剤を塗
布した後延伸したポリエステルフイルムのポリウレタン
層上に印刷層を形成するものである。
本発明におけるポリエステルフイルムとしては、その構
成成分の80モル%以上がエチレンテレフタレートであ
るポリエチレンテレフタレート、あるいは80モル%以
上がエチレンナフタレートであるポリエチレンナフタレ
ートフイルムが好ましい。エチレンテレフタレート、エ
チレンナフタレート以外のポリエステル共重合成分とし
ては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
ネオペンチルグリコール、1,4−プチレングリコー
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのジ
オール成分、イソフタル酸、5−ソジオスルホイソフタ
ル酸、アジピン酸、セバシン酸およびそのエステル形成
性誘導体などのジカルボン酸、オキシ安息香酸およびそ
のエステル形成性誘導体などのオキシカルボン酸などを
用いることができるがこれらに限定されるものではな
い。
ポリエステルフイルムは、未延伸のものでもよいが、好
ましくは延伸されているものがよく、特に好ましいのは
2軸延伸されたものである。ポリエステルフイルムの厚
さは、5μないし300μのものが好ましい。
ポリエステルフイルムには、必要に応じて帯電防止剤、
安定剤、有機潤滑剤、無機微粒子、顔料、染料、合成樹
脂などが含有されていてもよい。
本発明における水を媒体とするアニオン性基を有するポ
リウレタンとは、特公昭42−24194号、特公昭4
6−7720号、特公昭46−10193号、特公昭49
−37839号、特開昭50−123197号、特開昭
53−126058号、特開昭54−138098号な
ど公知のポリウレタンあるいはそれらに準じたポリウレ
タンを用いることができる。
ポリウレタン形成成分の主要な構成成分は、ポリイソシ
アネート、ポリオール、鎖長延長剤、架橋剤などであ
る。
ポリイソシアネートの例としては、トリレンジイソシア
ネート、フエニレンジイソシアネート、4,4′−ジフ
エニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4′−
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネートなどがある。
ポリオールの例としては、ポリオキシエチレングリコー
ル、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシテト
ラメチレングリコールのようなポリエーテル売、ポリエ
チレンアジペート、ポリエチレン−ブチレンアジペー
ト、ポリカブロラクトンのようなポリエステル類、アク
リル系ポリオール、ひまし油などがある。
鎖長延長剤、あるいは架橋剤の例としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジ
エチレングリコール、トリメチロールプロパン、ヒドラ
ジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、4,
4′−ジアミノジフエニルメタン、4,4′−ジアミノ
ジシクロヘキシルメタン、水などがある。
アニオン性基を有するポリウレタンは、ポリウレタン形
成成分であるポリオール、ポリイソシアネート化合物、
鎖長延長剤などにアニオン性基を有する化合物を用いる
方法、生成したポリウレタンの未反応イソシアネート基
とアニオン性基を有する化合物を反応させる方法、ポリ
ウレタンの活性水素を有する基と特定の化合物を反応さ
せる方法などを用いて製造できる。
ポリウレタン形成成分としてアニオン性基を有する化合
物を用いる方法では、例えば芳香族イソシアネート化合
物をスルホン化する方法で得られる化合物、ジアミノカ
ルボン酸塩、アミノアルコール類の硫酸エステル塩など
を用いることができる。
ポリウレタンの未反応のイソシアネート基とアニオン性
基を有する化合物を反応させる方法において、例えば重
亜硫酸塩、アミノスルホン酸およびその塩類、アミノカ
ルボン酸およびその塩類、アミノアルコール類の硫酸エ
ステルおよびその塩類、ヒドロキシ酢酸およびその塩類
などを用いることができる。
ポリウレタンの活性水素を有する基と特定の化合物を反
応させる方法においては、例えばジカルボン酸無水物、
テトラカルボン酸無水物、サルトン、ラクトン、エトキ
シカルボン酸、エポキシスルホン酸、2,4−ジオキソ
−オキサゾリジン、イサト酸無水物、ホストン、硫酸カ
ルビルなどの塩型の基または開環後に塩を生成できる基
を示す3員環から7員環の環式化合物を用いることがで
きる。
ポリウレタンとしては、分子量300〜20000のポリオ
ール、ポリイソシアネート、反応性水素原子を有する鎖
長延長剤およびイソシアネート基と反応する基、および
アニオン性基を少くとも1個有する化合物からなる樹脂
が好ましい。
ポリウレタン中のアニオン性基は、−SO3H、−OSO3H、
−COOHおよびそれらのアンモニウム塩、リチウム塩、ナ
トリウム塩、カリウム塩あるいはマグネシウム塩として
用いられる。
ポリウレタン中のアニオン性基の量は、0.05重量%〜8
重量%が好ましい。アニオン性基の量が少ない場合に
は、ポリウレタン系樹脂の水溶性あるいは水分散性が悪
く、アニオン性基の量が多い場合には、塗布後の下塗り
層の耐水性が劣つたり、吸湿してフイルムが相互に固着
しやすくなるからである。
ポリウレタンは、印刷インキに対して接着性が良好であ
つてもポリエステルフイルムへの塗布性や接着性が悪
く、実用上問題が生じる場合がある。この塗布性の改良
のためにはいわゆる界面活性剤を用いる方法もあるが、
界面活性剤はいわゆるプルーミングを起してべたついた
り、接着性を低下させるなど好ましくない場合がある。
このような場合には印刷インキの接着性や固着性党の良
否にかかわらずポリエステルフイルムに対する塗布性、
接着性の良いポリウレタンを印刷インキの接着性の良い
ポリウレタンに印刷インキの接着性を悪くしない範囲で
配合する方法がある。さらにポリウレタンのポリエステ
ルフイルムへの塗布性、接着性を改良する好ましい方法
としては、本発明のポリウレタン塗装剤に水を媒体とす
るスルホン酸塩基を有するポリエステルを配合する方法
である。このポリエステルとしては特公昭47−408
73号、特開昭50−83497号、特開昭50−12
1336号、特開昭52−155640号公報などで公
知のポリエステルあるいはそれらに準じたポリエステル
を用いることができる。
例えば、ポリエステルのジカルボン酸成分は、芳香族ジ
カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル
酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびそれらのエ
ステル形成性誘導体などが用いられ、脂肪族ジカルボン
酸の例として、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸
およびそのエステル形成性誘導体などが用いられ、オキ
シモノカルボン酸の例として、オキシ安息香酸およびそ
のエステル形成性誘導体などが用いられる。
さらにポリエステルのグリコール成分としては、脂肪
族、脂環続、芳香族ジオール等が使用でき、その例とし
て、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジ
エチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4
−シクロヘキサンジメタノール、p−キシレンジオール
などが用いられ、ポリ(オキシアルキレン)グリコール
の例としてはいわゆるポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、
などが用いられる。
ポリエステルとしては、上述したエステル形成成分から
なる飽和線状ポリエステルのみならず、3個以上のエス
テル形成成分を有する化合物からなるポリエステルある
いは反応性の不飽和基を有するポリエステルも用いるこ
とができる。
スルホン酸塩基を有するポリエステルは、前述したポリ
エステル形成成分と共に、ポリエステル成分となり得る
スルホン酸塩基を有する化合物を用いて製造できる。
スルホン酸塩基を有する化合物の例としては、スルホイ
ソフタル酸、スルホテレフタル酸、スルホナフタレン−
2,6−ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体
などの金属塩がある。金属塩の金属としては、リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、マグネシウムなどが好適で
ある。これらの中で非常に好適な化合物としては、5−
ソジオスルホイソフタル酸または5−ソジオスルホジメ
チルイソフタレートがある。
ポリエステルにスルホン酸塩基を導入する別法として
は、エステル形成性脂肪族不飽和化合物を共重合成分と
したポリエステルの不飽和基を亜硫酸水素ナトリウムあ
るいはメタ重亜硫酸ナトリウムなどのスルホン化剤でス
ルホン化する方法も例示することができる。
ポリエステル系樹脂のジカルボン酸成分中の芳香族ジカ
ルボン酸量は、50モル%〜100モル%の範囲が好ま
しい。これはポリエステル系樹脂の軟化点を高め、固着
性を良くするためである。
ポリエステル系樹脂中のスルホン酸塩基は、樹脂を水溶
性あるいは水分散性とするに必要な量存在する必要があ
り、スルホン酸塩基を有するジカルボン酸をジカルボン
酸中の2モル%〜20モル%の範囲で使用するのが好ま
しい。
2モル%より少ないスルホン酸塩基量では水溶性あるい
は水分散性が不充分であり、20モル%より多いスルホ
ン酸塩基量では、塗布後の下塗り層の耐水性が劣つた
り、吸湿してフイルムが相互に固着しやすくなるからで
ある。
さらにポリエステル系樹脂として、上述したエステル形
成性成分からなる飽和線状ポリエステルのみならず、3
価以上のエステル形成性成分を有する化合物からなるポ
リエステルあるいは反応性の不飽和基を有するポリエス
テルも用いることができる。
本発明のポリウレタンにこのスルホン酸塩基を有するポ
リエステルを配合する場合には、固型分としてポリウレ
タン100部に対して3〜50部、さらに好ましくは5
〜30部である。ポリエステルが50部よりも多い場合
には、ポリウレタンの印刷インキ接着性が発揮されない
場合があり、ポリエステルが3部よりも少ない場合は、
ポリエステルの塗布性改良効果、接着性改良効果が不明
瞭な場合がある。
本発明のポリウレタンをポリエステルフイルムに塗布す
る方法は、原崎勇次著、槙書店、1979年発行、「コ
ーテイング方式」に示されるリバースロールコーター、
グラビアコーター、ロツドコーター、エアドクタコータ
ーあるいはこれら以外の塗布装置を用いることができ
る。塗布工程は、フイルム製膜工程における逐次二次延
伸前、同時二軸延伸前、二軸延伸後で再延伸前、製膜後
で巻取り前あるいはフイルム成膜工程外である。好まし
い塗布方法としては、ポリエステルフイルムの少なくと
も片面に塗布剤を塗布し、その後適当に乾燥を施し、あ
るいは乾燥を施さず延伸する塗布延伸法である。本方法
の具体例としては、ロール延伸法による一軸延伸ポリエ
ステルフイルムに塗布剤を塗布し、適当な乾燥を施し、
あるいは乾燥を施すことなく、ただちに先の延伸方向と
は直角方向に延伸し、熱処理する方法である。本方法に
よれば、延伸と同時に塗布層の乾燥が可能になると共に
塗布層の厚さを延伸倍率に応じて薄くできる。
本発明の二軸延伸ポリエステルフイルムの塗布層の厚さ
は、0.01μから1μの範囲が好ましく、さらに好ま
しくは0.01μから0.5μの範囲である。塗布層の
厚さが0.01μ未満では均一に塗布しにくいため製品
に塗布むらが生じやすく、1μより厚い場合は、滑り性
がかえつて低下する場合がある。
本発明の塗布剤には、塗布層の固着性(ブロツキング
性)、耐水性、耐溶剤性、機械的強度の改良のため架橋
剤としてメチロール化あるいはアルキロール化した尿素
系、メラミン系、グアナミン系、アクリルアミド系、ポ
リアミド系などの化合物、エポキシ化合物、アジリジン
化合物、ブロツクポリイソシアネート、シランカツプリ
ング剤、チタンカツプリング剤、ジルコ−アルミネート
カツプリング剤、熱、過酸化物、活性線等により反応性
のあるビニル系化合物や感光性樹脂などを含有していて
もよい。
また、本発明の塗布層は、固着性や滑り性の改良のため
無機系微粒子としてシリカ、シリカゾル、アルミナ、ア
ルミナゾル、ジルコニウムゾル、カオリン、タルク、炭
酸カルシウム、酸化チタン、バリウム塩、カーボンブラ
ツク、硫化モリブデン、酸化アンチモンゾルなどを含有
していてもよい。
また、本発明の塗布剤は、必要に応じて消泡剤、塗布性
改良剤、増粘剤、帯電防止剤、有機系潤滑剤、有機系高
分子粒子、酸化防止剤、紫外線吸収剤、発泡剤、染料、
顔料などを含有していてもよい。
〔測定、評価法〕
本発明の印刷インキの接着性の測定と効果の評価基準
は、下記の方法による。
1. 印刷インキの種類、印刷法、硬化法 (A) 十条化工社の空気乾燥型インキであるテトロン#
901白(商品名、以下A−1と略称する。以下同
様)、TAP#9501白(A−2)をテトロン270メ
ツシユのスクリーンでベタ印刷し、12時間常温で乾燥
した。
(B) 東洋インキ社の紫外線硬化型インキであるFD−
SS藍を100部とFDレジユーサーを5部配合したも
の(B−1)をナイロン300メツシユのスクリーンで
ベタ印刷後、ウシオ電機社製の紫外線照射装置であるU
VH−2000型(商品名)で硬化条件を160W/c
m、フイルム速度12m/分で紫外線硬化を実施した。
(C) セイコーアドバンス社の紫外線硬化型インキであ
るUVA−9119を100部とSOX−120白を4
0部配合したもの(C−1)をナイロン300メツシユ
のスクリーンで印刷後、フイルム速度を4m/分とした以
外はB−1インキと同様にして紫外線硬化を実施した。
(D) 諸星インキ社の紫外線硬化型インキであるPCD
白T改(D−1)、CAR M墨HD(D−2)、CA
R M藍(D−3)およびマツト調を付与する紫外線硬
化型塗布剤であるCAR Mメジウム改(D−4)を明
製作所のオフセツト印刷試験機であるRTテスター(商
品名)で印刷後、B−1インキと同様に紫外線硬化を実
施した。
2. 印刷インキの接着性 印刷層に1mm角のいわゆるゴバン目を入れ、幅18mmの
ニチバン社製のセロテープを気泡が入らないよう7cmの
長さに貼り、この上を3kgの手動式荷重ロールで一定の
荷重を与える。
ついで、フイルムを固定し、セロハンテープの一端を5
00gの錐に接続し錐が45cmの距離を自然落下後に1
80゜方向の剥離試験を開始する方法で接着性を評価し
た。
接着性は、次の5段階の基準で評価した。4以上が実用
可能な範囲である。
5:セロハンテープ面に全く剥離しない。
4:10%未満しかセロハンテープ面に剥離しない。実
用的には指数4以上であれば問題なく使用できる。
3:10〜50%の部分がセロハンテープ側に剥離す
る。
2:50%以上の部分がセロハンテープ側に剥離する。
1:完全にセロハンテープ側に剥離する。
比較例1 厚さ25μ、50μ、75μの2軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートフイルムにA−1、A−2、B−1、C−
1、D−1、D−2、D−3、D−4のインキを各々前
に記載した方法で印刷し、セロハンテープによる剥離試
験を実施し、印刷インキの接着性を評価したところ、全
て評価1となり、ラベル用フイルムとしては実用性がな
かつた。
実施例1 比較例1と同じポリエチレンテレフタレートを溶融押出
し後、ロール延伸法で250μの縦延伸フイルムを得
た。このフイルムの片面にただちに、スルホン酸塩基を
有するポリウレタンであるバイエル社のインプラニルD
LH(商品名)を70部(固型分として、以下同様)、
スルホン酸塩基を有するポリエステルである大日本イン
キ工業社のフアインテツクスE4−670(商品名)を
20部、アルキロールメラミンを1部配合した水を媒体
とした塗布液を塗布し、横延伸後、230℃で熱処理
し、厚さ75μのフイルムを得た。このフイルムの塗布
層の厚さは0.12g/m、ヘーズは2.1%、塗布
層面と塗布していない面との静止摩擦係数は0.55で
あつた。このフイルムの塗布層面への印刷インキ接着性
は、A−1、A−2、D−2のインキに対しては評価
4、B−1、C−1、D−1、D−3、D−4に対して
は評価5であつて、ラベル用フイルムとして有用であつ
た。
実施例2 比較例1と同じポリエチレンテレフタレートを溶融押出
し後、ロール延伸法で90μの縦延伸フイルムを得た。
このフイルムの片面にただちに実施例1のインプラニル
DLHを65部、フアインテツクスES−670を20
部、アルキロール尿素を10部、シリカゾルを5部配合
した水を媒体とした塗布液を塗布し、横延伸後、230
℃で熱処理し、厚さ25μのフイルムを得た。このフイ
ルムの塗布層の厚さは0.10g/m、ヘーズは1.
6%、塗布層面と塗布していない面の静止摩擦係数は
0.51であつた。このフイルムの塗布層面への印刷イ
ンキ接着性は、B−1、C−1、D−1に対して評価5
で、ラベル用フイルムとして有用であつた。
実施例3 比較例1と同じポリエチレンテレフタレートを溶融押出
し後、ロール延伸法で175μの縦延伸フイルムを得
た。このフイルムの片面にただちにカルボン酸塩基を有
するポリウレタンである大日本インキ工業のハイドラン
AP−40(商品名)だけからなる水を媒体とした塗布
液を塗布し、横延伸後、230℃で熱処理し、厚さ50
μのフイルムを得た。このフイルムの塗布層の厚さは
0.08g/m、ヘーズは1.8%、塗布層面と塗布
していない面との摩擦係数は0.52であつた。このフ
イルムは塗布層面への印刷インキ接着性は、A−1、B
−1、C−1、D−1に対して評価5で、ラベル用フイ
ルムとして有用であつた。
実施例4 実施例1の塗布液に代えて実施例3のハイドランAP−
40(商品名)を80部、実施例1のフアインテツクス
ES−670(商品名)を20部配合した水を媒体とし
た塗布液を用いた以外は実施例1と同様にてフイルムを
得た。このフイルムの塗布層の厚さは0.12g/
2、ヘーズは20%、塗布層面と塗布していない面と
の静止摩擦係数は、0.57であつた。このフイルムの
塗布層面への印刷インキ接着性は、D−2に対しては評
価4、A−1、A−2、B−1、C−1、D−1、D−
3、D−4に対しては評価5であつて、ラベル用フイル
ムとして有用であつた。
比較例2 白色顔料として酸化チタンを10重量%含有するポリエ
チレンテレフタレートを溶融押出し後、ロール延伸法で
175μの縦延伸フイルムを得た。このフイルムをさら
に横延伸後、230℃で熱処理し、厚さ50μのフイルム
を得た。このフイルムの摩擦係数は、0.32であつ
た。このフイルムへの印刷インキ接着性は、B−1、C
−1、D−2、D−3に対して評価1で、ラベル用フイ
ルムとしては実用性がなかつた。
実施例5 比較例2の縦延伸後のフイルムに実施例4の塗布液を塗
布後、比較例2と同様にして厚さ50μのフイルムを得
た。このフイルムは白色不透明であり、塗布層の厚さは
0.12g/m、塗布層面と塗布していない面の静止
摩擦係数は0.35であつた。このフイルムの塗布層面
への印刷インキ接着性は、D−2に対しては評価4、B
−1、C−1、D−3に対して評価1で、ラベル用フイ
ルムとして有用であつた。
〔発明の効果〕
塗布延伸法により幅広の塗布処理フイルムが比較的低コ
ストで得られるポリエステルフイルムを基体とし、特殊
インキで印刷した本発明のラベルは、印刷インキとの接
着性が良好である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北 雅弘 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 ダ イアホイル株式会社研究所内 (72)発明者 岡島 業明 神奈川県横浜市緑区鴨志田町1000番地 ダ イアホイル株式会社研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−78761(JP,A) 特開 昭57−6767(JP,A) 特開 昭57−160694(JP,A) 特開 昭56−151562(JP,A) 特開 昭49−74779(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエステルフイルムの少なくとも片面
    に、水を媒体としたアニオン性基を有するポリウレタン
    を必須成分とする塗布剤を塗布した後延伸したポリエス
    テルフイルムの塗布層面に、無溶剤型の、空気硬化型イ
    ンキ、紫外線硬化型インキ、電子線硬化型インキのいず
    れかで印刷層を形成したことを特徴とするラベル。
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