JP3314817B2 - 空洞含有ポリエステル系フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラベル、ポスター、記
録紙、包装材料などに用いる際、表面剥離強度や隠ぺい
性、白色性などが改良されたフィルム内部に微細な空洞
を多量に含有したインキ定着性を有するポリエステルフ
ィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂を主原料とした紙代替物である
合成紙は、天然紙に比べて、耐水性、吸湿寸法安定性、
表面安定性、印刷の光沢性と鮮明性、機械的強度などに
優れている。近年、これらの長所を活かした用途展開が
進められている。ポリエステルを主原料とした紙と類似
した機能を有するフィルムを得る方法として、微細な空
洞をフィルム内部に多量に含有させる方法には、フィル
ム自体を軽量化できる点や適度な柔軟性を付与できて、
鮮明な印刷や転写が可能になるという利点がある。微細
な空洞をフィルム内部に生成させる方法として、従来、
ポリエステルと相溶しないポリマーを押出機で溶融混練
し、ポリエステル中に該ポリマーを微粒子に分散させた
シートを得て更に該シートを延伸することによって微粒
子の周囲に空洞を発生させる方法が開示されている。空
洞のために用いられるポリエステルに非相溶のポリマー
（以下、空洞発現剤と呼ぶ）としては、ポリオレフィン
系樹脂（たとえば特開昭４９−１３４７５５号公報）や
ポリスチレン系樹脂（たとえば特公昭４９−２０１６号
公報、特公昭５４−２９５５０号公報）が好ましい。こ
れまでの空洞含有ポリエステル系フィルムは、軽量性、
隠ぺい性、腰が強いなどの優れた性質があったが、樹脂
フィルムであるがために紫外線硬化型インキ等特殊なイ
ンキを使用する必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の欠
点、即ち、通常のオフセット印刷インキの定着性、すな
わちインキの密着性を改良することによって、空洞含有
ポリエステル系フィルムへの印刷や印字、複写などが鮮
明でかつ耐久性があり、隠ぺい性や白色性、表面強度に
優れ、かつ軽量性、隠蔽性や腰の強さ等に優れる基材を
提供せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ポリエ
ステルに該ポリエステルに非相溶な熱可塑性樹脂が混合
された重合体混合物を少なくとも１軸に配向することに
より製造される微細な空洞を多数含有するポリエステル
層（Ａ）の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂からなる層
（Ｂ）を設け、該Ａ層の表面から３μｍまでに含まれる
空洞含有率が８体積％以下であり、かつ、フィルム全体
の平均空洞含有率が１０体積％以上５０体積％以下であ
ることを特徴とする空洞含有ポリエステル系フィルムの
少なくとも片面に、ゴム系樹脂または／およびスチレン
系樹脂を主成分とするインキ定着層を有することを特徴
とする空洞含有ポリエステルフィルムに関するものであ
る。

【０００５】本発明の該ポリエステルと該ポリエステル
に非相溶性の熱可塑性樹脂を混合させた重合体混合物
は、たとえば、各樹脂のチップを混合し押出機内で溶融
混練した後、押出して固化することによって得られる方
法や、あらかじめ混練機によって両樹脂を混練したもの
を更に押出機より溶融押出して固化する方法や、ポリエ
ステルの重合工程においてポリエステルに非相溶性の熱
可塑性樹脂を添加し、かくはん分散して得たチップを溶
融押出して固化する方法などによっても得られる。該重
合体混合物には、用途に応じて着色剤、耐光剤、蛍光
剤、帯電防止剤などを添加することも可能である。得ら
れた重合体混合物は、更に速度差をもったロール間での
延伸（ロール延伸）やクリップに把持して拡げていくこ
とによる延伸（テンター延伸）や空気圧によって拡げる
ことによる延伸（インフレーション延伸）などによって
少なくとも１軸に配向処理する。配向処理することによ
り、ポリエステルと空洞発現剤の界面で剥離が起こり空
洞が発現する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ポリエ
ステルに該ポリエステルに非相溶の熱可塑性樹脂が混合
された重合体混合物を少なくとも１軸に配向することに
より作られる微細な空洞を含有するポリエステル層
（Ａ）の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂からなる層
（Ｂ）を設けた空洞含有ポリエステル系フィルム（Ｃ）
に、さらに、その少なくとも片面にゴム系樹脂または／
およびスチレン系樹脂主成分とするインキ定着層を設け
た空洞含有ポリエステルフィルムであって、該Ａ層の表
面から３μｍまでに含まれる空洞含有率が８体積％以下
であり、かつフィルム（Ｃ）全体の平均空洞含有率が１
０体積％以上５０体積％以下であることを特徴とする空
洞含有ポリエステルフィルムに関するものである。

【０００７】かくして得られた空洞含有ポリエステル系
フィルムは、Ａ層の表面から深さ３μｍまでの層に含ま
れる空洞含有率が８体積％以下であり、かつ全体層の平
均空洞率が１０体積％以上であることが必要である。熱
可塑性樹脂Ｂ層を設けない、またはＡ層の表面から深さ
３μｍまでの表層に含まれる空洞が８体積％より多い場
合は、特に表面強度の良好なものが得られない。また空
洞率が８体積％以下であってもＡ層の表層部の厚みが３
μｍよりも薄い場合も、特に表面強度の良好なものが得
られない。フィルム全体層の平均空洞率が１０体積％よ
り少ない場合は、空洞含有ポリエステル系フィルム特有
の柔軟性が不十分となり、また描画性、クッション性も
不足する。

【０００８】Ａ層の表層部のみ空洞の量を少なくするた
めには、該重合体混合物中の該熱可塑性樹脂の分散粒子
をＡ層の表層付近の方が中央部付近より細かくする方法
が有効であり、該ポリエステルと該熱可塑性樹脂の溶融
粘度特性や押出機より溶融押しだしするときの条件を選
ぶことによって得られる。本発明のフィルムは上記空洞
含有ポリエステルフィルムにゴム系樹脂または／および
スチレン系樹脂を主成分とするインキ定着層を少なくと
も片面に設けることである。ここでいうゴム系樹脂と
は、例えばスチレン−ブタジエン共重合体、アクリルニ
トリル−ブタジエン共重合体、メタクリル酸エステル−
ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−スチレン−ブ
タジエン共重合体、メタクリル酸エステル−スチレン−
ブタジエン共重合体またはこれらの置換誘導体である。
置換誘導体としては、例えばカルボキシル化したもの、
またはそれをアルカリ反応性にしたものなどがある。こ
れらの組成物は１種類でも複数混合したものでも良い。
また、スチレン系樹脂としては、例えばスチレン化アル
キッド樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、
スチレン−メタクリル酸エステル共重合体またはこれら
の置換誘導体である。置換誘導体としては、例えばカル
ボキシル化したもの、またはそれをアルカリ反応性にし
たものなどがある。これらの組成物は１種類でも複数種
混合したものでも良い。

【０００９】本発明において、熱可塑性樹脂Ｂ層を設け
かつＡ層の表層部３μｍに含まれる空洞の量を空洞率８
体積％以下にするのは、より表面強度が強くなるためで
ある。一方、全体層の平均空洞含有率を１０体積％以上
にするのは、適度な描画性とクッション性をもたすため
である。本発明において、ゴム系樹脂かつ／またはスチ
レン系樹脂からなる層を設けるのは印刷、特にオフセッ
ト印刷性を良好にするためである。かくして得られた空
洞含有ポリエステルフィルムは表面強度に優れ、良好な
印刷性を有するものが得られた

【００１０】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。 １）ポリエステルの固有粘度 ポリエステルをフェノール（６重量部）とテトラクロロ
エタン（４重量部）の混合溶媒に溶解し、３０℃で測定
した。 ２）ポリスチレン系樹脂のメルトフローインデックス ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じて、２００℃、荷重５ｋｇで
測定した。 ３）フィルムの見かけ比重 フィルムを５．００ｃｍ×５．００ｃｍの正方形に正確
に切り出し、その厚みを５０点測定し、平均厚みをｔμ
ｍとし、それの重さを０．１ｍｇまで測定しｗｇとし、
フィルムの見かけ密度を下式によって計算した。 見かけ密度（ｇ／ｃｍ ^３ ）＝ｗ／（５×５×ｔ）×１００００ また、固体の比重は固体の密度と４℃での水の密度
（０．９９９９７３ｇ／ｃｍ ^３ ）との比と一般に定義さ
れ、水の密度は実質上１．００ｇ／ｃｍ ^３ とみなせるこ
とから、上記フィルムの見かけ密度を水の密度で除する
と、フィルムの見かけ比重は下記のように算出される。

【００１１】 見かけ比重（−）＝ｗ／（５×５×ｔ）×１００００
４）フィルムの平均空洞率 下式によって計算した。

【００１２】 空洞含有率（体積％）＝１００×（１−真比容積／見かけ比容積） ただし、

【００１３】 真比容積＝ｘ１／ｄ１＋ｘ２／ｄ２＋ｘ３／ｄ３＋…＋ｘｉ／ｄｉ＋…

【００１４】見かけ比容積＝１／フィルムの見かけ比重 上式におけるｘｉはｉ成分の重量分率、ｄｉはｉ成分の
真比重を表す。実施例中の計算において用いた真比重の
値は、ポリエチレンテレフタレート１．４０、一般用ポ
リスチレン１．０５、アナターゼ型二酸化チタン３．９
を用いた。 ５）空洞含有フィルムの表層の空洞率 フィルムの断面の表層付近を走査型電子顕微鏡で写真撮
影した後、表層から深さ３μｍまでの領域の空洞をトレ
ーシングフィルムにトレースし塗りつぶした図を画像解
析装置で画像処理を行い、空洞率を面積率で求め、この
値をそのまま体積％とし表示した。 ・使用した走査型電子顕微鏡 日立製作所 Ｓ−５１０型の走査型電子顕微鏡 ・使用した画像解析処理装置 ルーゼックスＩＩＤ（ニレコ株式会社）

【００１５】６）光線透過率 ＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じ、ポイック積分球式Ｈ．Ｔ．
Ｒメーター（日本精密光学製）を用い、フィルムの光線
透過率を測定した。この値が小さいほど隠ぺい性が高
い。 ７）表面剥離強度 セロテープ（１８ｍｍ幅、ニチバン製）を用い、セロテ
ープ剥離テストにより表面剥離強度を評価した。剥離角
は空洞含有フィルムを平面に保ち約１５０度方向で行っ
た。剥離された空洞含有フィルムの面積より、以下のよ
うに差別化した。 クラス５・・・全体が剥離した クラス４・・・ほとんど剥離した クラス３・・・半分程度、剥離した クラス２・・・ほとんど剥離しない クラス１・・・まったく剥離しない

【００１６】実施例１ 原料として固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレ
ート樹脂８０重量％にメルトフローインデックス２．０
ｇ／１０分一般用ポリスチレン１５重量％、平均粒径
０．３μｍのアナターゼ型二酸化チタン５重量％をＡ層
の原料とし、Ｂ層の原料としてポリエチレンテレフタレ
ート樹脂９５重量％、平均粒径０．３μｍのルチル型二
酸化チタン５重量％を各々別の２軸スクリュー押出機で
Ｔ−ダイスより２９０℃で溶融押出しし、静電気的に冷
却回転ロールに密着固化し、各層がそれぞれＢ／Ａ／Ｂ
＝３０／４４０／３０μｍの重合体混合物の未延伸シー
トを得た。この時、Ｔ−ダイスリット間隔は１．０ｍｍ
で、その部分での重合体混合物の融液の平均流速は８．
８ｍ／秒であった。引き続き該未延伸シートをロール延
伸機で８３℃で３．５倍縦延伸を行い、引き続きテンタ
ーで１３０℃で３．５倍横延伸したあと２３５℃で４％
緩和させながら熱処理し、内部に多数の空洞を含有する
ポリエステルフィルムを得た。厚みはＢ／Ａ／Ｂ＝３／
４４／３μｍであった。得られたフィルムのＡ層の表層
部の空洞率は２体積％、全体は２１体積％であった。ま
た空洞の少ない部分は表層から約３μｍの深さまで存在
していた。本実施例で得られた空洞含有フィルムは表面
強度はクラス１であった。なお、本実施例の重合体混合
物の未延伸シートの断面を走査型電子顕微鏡で観察した
ところ、中央部のポリスチレンの分散粒子径は平均５．
０μｍであるのに対し、表層付近分散粒子径は平均０．
７μｍであった。

【００１７】見かけ比重は１．１０、Ａ層の表層部の空
洞率は２体積％、全体の平均空洞率は２１体積％、光線
透過率は１３％、厚み５０μｍであった。このフィルム
の片面にリバースロールコータを用いて８重量部の架橋
ポリスチレンビーズ（粒径１５ミクロンファインパール
ＰＢ３０００住友化学工業（株）製）が混入したメタク
リル酸メチル−ブタジエン共重合ラテックス（固型分３
０重量部）を塗布し、１２０℃の乾燥炉で１分間乾燥す
る。得られたフィルムには、メタクリル酸メチル−ブタ
ジエン共重合ラテックスのインキ吸着層が形成された。
このフィルムのインキ吸着層内には架橋ポリスチレンビ
ーズが０．７ｇ／m²分散し、インキ吸着層から突出して
凹凸を形成している。このフィルムは隠ぺい性、白色性
に優れるとともに、インキ定着層を有することによって
オフセット印刷性が優れた空洞含有フィルムであった。

【００１８】

【発明の効果】本発明の空洞含有ポリエステルフィルム
は、従来のポリスチレンやポリオレフィンを空洞発現剤
として用いて得られる空洞含有ポリエステルフィルムと
同様に、軽量性、柔軟性、隠ぺい性、艶消し性、描画性
などを有していると共に、従来の空洞含有ポリエステル
フィルムに比べ、隠ぺい性や白色性、表面強度に優れ、
かつインキ定着層を有しているためオフセット印刷性に
優れている。従って本発明の空洞含有ポリエステルフィ
ルムは、ラベル、ポスター、記録紙、包装用材料、感熱
記録材、印画紙などのきわめて広い分野で使用できる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルに該ポリエステルに非相溶
   の熱可塑性樹脂が混合された重合体混合物を少なくとも
   １軸に配向することにより作られる微細な空洞を含有す
   るポリエステル層（Ａ）の少なくとも片面に、熱可塑性
   樹脂からなる層（Ｂ）を設けた空洞含有ポリエステル系
   フィルム（Ｃ）に、さらに、その少なくとも片面にゴム
   系樹脂または／およびスチレン系樹脂を主成分とするイ
   ンキ定着層を有するフィルムであって、該Ａ層の表面か
   ら３μｍまでに含まれる空洞含有率が８体積％以下であ
   り、かつフィルム（Ｃ）全体の平均空洞含有率が１０体
   積％以上５０体積％以下であることを特徴とするフィル
   ム。