CN101443193A - 双轴取向白色聚丙烯膜、反射板和热敏转印记录用载片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双轴取向白色聚丙烯膜,其具有芯层(A层)和表皮层(B层),其中,在该A层的至少一个面上叠层有该B层,该A层含有具有β晶体活性的聚丙烯树脂和1~20质量%的平均分散粒径为60~400nm的粒子(a),并且该B层含有聚丙烯树脂和0.05~5质量%的平均分散粒径为1~4μm的粒子(b)。本发明提供了一种双轴取向白色聚丙烯膜和使用它的热敏转印记录用载片,所述膜的品质、生产性优异,可同时得到高水平的作为载片基材使用时的感度和生产性。
Description
技术领域
本发明涉及双轴取向白色聚丙烯膜。进而涉及使用该双轴取向白色聚丙烯膜的反射板或热敏转印记录用载片。
背景技术
与由纸浆制成的纸相比,白色膜作为具有优异的耐水性、强度、平滑性等的合成纸,在一般的包装物、如标签、告示、贴纸等的表示物、热敏转印记录方式用的热敏转印记录用载片、以及反射器、反射板等中使用。
其中,热敏转印记录方式是指使具有作为含染料层的油墨层的墨带与载片重合,通过热敏头的加热,使色材或含有色材的成分熔融或升华,从墨带侧转印到载片上成细微的网点状,打印字迹的方式。
近年来,在热敏转印记录用载片上打印时,由于打印速度的高速化,载片受到的热负荷也逐渐增大。另外,由于加工条件变苛酷,打印装置趋向于小型化等因素,使用热敏转印记录用载片的环境变得逐年严格起来。以这样的环境变化为背景,不仅强烈要求在热敏转印记录用载片的基材中使用的白色膜满足白色度和缓冲率,而且强烈要求提高其耐折皱性和耐压印性等适于加工性和感度,减小打印后的载片的高浓度区域部的压印深度,以及降低成本。
以往,作为在这种热敏转印记录方式中使用的载片的基材,已提出了各种白色聚丙烯膜(例如,参照专利文献1、2),包括在聚丙烯中含有无机粒子、聚酯树脂等不相容性树脂,在拉伸工序中使聚丙烯与无机粒子或不相容性树脂的界面剥离,形成有孔隙的白色膜等。但是,对于这些方案中的添加有由不相容性树脂或无机粒子组成的孔隙形成剂的白色膜而言,需要添加大量的孔隙形成剂。因此,在膜表面上由粒子形成大量突起,有时表面粗糙度变大,或在制膜工序和后续的加工工序中粒子脱落,污染工序。进而,由于膜中的不相容性树脂或无机粒子的平均分散粒径大,所以形成的孔隙粗大且量少,缓冲率低,有时耐折皱性和耐压印性不好。另外,使用上述膜作为基材的热敏转印记录用载片的感度变低。另外,使用上述膜上述膜作为反射板时的光反射率低。进而,如果为了使孔隙致密而使添加的不相容性树脂或无机粒子的粒径变小,和/或粒度分布变窄,则存在得到的膜的成本变高等问题。
另外,作为在聚丙烯膜中形成孔隙的方法,除上述方法以外,例如,可以列举在对聚丙烯进行熔融挤出而制造未拉伸片时,使未拉伸片中形成晶体密度低的β型晶体(晶体密度:0.922g/cm3),通过对其拉伸而使之转变为晶体密度高的α型晶体(晶体密度:0.936g/cm3),利用两者的晶体密度差来形成孔隙的方法。
作为该方法,已提出了:在乙烯/丙烯嵌段共聚物和含有乙烯的聚丙烯中添加β晶体成核剂和碳酸钙而得到的微多孔膜(例如,参照专利文献3);在由取向促进聚合物、聚丙烯均聚物、β晶体成核剂、无机粒子形成的芯层的至少一个面上叠层具有热封性的表皮层、或具有印刷性的表皮层的白色膜(例如,参照专利文献4);以及,具有β晶体活性,双轴拉伸,孔隙率提高的微孔性聚丙烯膜(例如,参照专利文献5)等。但这些方案均难以形成承载层,所以存在感度变低的问题,或表面光泽度低等问题。进而,存在打印时的载片的压印深度变大等问题。
另外,作为白色膜的其它用途,可以列举出反射器、反射板。例如,在希望在薄且小型化的笔记本型电脑等中使用的薄型液晶显示器用途中,适合使用侧光型,即从画面的侧面照射光的类型的背光源。对于在这样的液晶屏用途的背光源中使用的反射器或反射板,在要求膜薄的同时,还要求反射率高,一直以来,使用添加有白色颜料的膜、或添加有无机粒子等的内部含有微细孔隙的膜。例如,作为聚烯烃树脂片的光反射体已提出了下述光反射体,其含有100质量份的聚烯烃树脂、和100~300质量份的细粉末状的无机类填充剂,以面积倍率计拉伸至1.5~20倍,且波长550nm下的光反射率为95%以上,该反射体的刚性至少为50mm(例如,参照专利文献6)。但这些方案的膜存在下述问题,即:比重大,加工性不好,有时形成孔隙的树脂和无机粒子造成光的漫反射或吸收,反射率降低,或者紫外线等照射使形成孔隙的树脂和无机粒子变黄,膜的白色度降低。进而,在制膜工序和光反射板制造工序中,存在形成孔隙的树脂和无机粒子脱落,污染工序等问题。
专利文献1:特开平5-78512号公报
专利文献2:特开2006-181915号公报
专利文献3:特开平4-309546号公报
专利文献4:国际公开03/93004号公报
专利文献5:国际公开05/103127号公报
专利文献6;特开平8-262208号公报
发明内容
本发明的课题是解决上述课题。即,提供一种双轴取向白色聚丙烯膜,其与以往的白色膜相比,生产性优异,柔软且比重低,白色度高,耐折皱性和耐压印性、制膜性、加工性优异。另外在将上述膜作为热敏转印记录用载片的基材使用时,还提供了一种高性能的热敏转印记录用载片,与使用以往的白色膜的热敏转印记录用载片相比,感度高,压印深度浅,另外,在将上述膜用于反射板用途时提供了一种光反射板,其显示出高反射率,液晶显示器的亮度得到提高。
上述课题是通过一种双轴取向白色聚丙烯膜实现的,所述双轴取向白色聚丙烯膜具有芯层(A层)和表皮层(B层),其中,在该A层的至少一个面上叠层有该B层,该A层含有具有β晶体活性的聚丙烯树脂和1~20质量%的平均分散粒径为60~400nm的粒子(a),并且该B层含有聚丙烯树脂和0.05~5质量%的平均分散粒径为1~4μm的粒子(b)。
另外,在芯层(A层)中添加的粒子(a)优选是选自氧化锌、氧化铝和氧化钛中的至少一种粒子。
另外,优选膜的孔隙率为20%以上。
另外,A层截面每10μm×10μm面积中存在的以粒子(a)为核的孔隙的个数优选为5个以上。
另外,优选B层的晶化温度为115℃以上。
另外,本发明的热敏转印记录用载片,在上述的双轴取向白色聚丙烯膜的至少一个面上设置有承载层。
另外,在载片上打印后的压印深度是20μm以下。
另外,本发明的光反射板,使用了上述的双轴取向白色聚丙烯膜。
根据本发明,如下所述,提供了一种双轴取向白色聚丙烯膜,其膜特性和生产性优异,例如,具有作为反射板用途和热敏转印记录用载片的基材的优异特性,还提供了使用该双轴取向白色聚丙烯膜的反射板和热敏转印记录用载片。
(1)本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,通过使芯层具有平均分散粒径为60~400nm范围的细微粒子,且具有β晶体活性,可以增加细微的孔隙,而不形成粗大孔隙,有效得到孔隙率高的双轴取向白色聚丙烯膜。
(2)本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,由于表皮层含有特定范围分散径的粒子,所以即使是在高温高速的浇铸条件下,也不会出现粘合和表面缺陷,表面光泽度高,进而爽滑性良好,所以生产性优异。
(3)本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,通过具有表皮层,所以在膜的制膜工序和载片的制造工序中,不会出现芯层的细微粒子脱落那样的麻烦,所以工序通过性优异。
(4)本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,膜的比重低,白色度、光学浓度、缓冲率、耐压印性和耐折皱性优异。
(5)本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,由于在至少一个面上具有表皮层,所以热敏转印记录用载片的锚固层的接合性优异。
(6)本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,由于具有上述优异的特性,所以在加工成热敏转印记录用载片后,感度高,高浓度打印后的压印深度浅,打印的图像可以如银盐照片那样鲜明。
(7)本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,光反射率高,在加工成反射板之后,显示出高反射率,液晶显示屏的亮度变高。
附图说明
图1是使用透射电镜,以10,000倍观察到的本发明的双轴取向白色聚丙烯膜的截面的照片。
图2是使用差示扫描热量计,按照“特性的测定方法和评价方法”(15)的方法求β晶体比率时得到的量热曲线的模式图。
图3是使用图2的量热曲线计算β晶体比率的方法模式图。
图4是在比较例12的白色聚丙烯膜的膜表面上形成凹坑状缺陷的观察照片。
符号说明
1、含有β晶体的PP及含有β晶体的膜的全融解曲线
2、β晶体部分的融解热(ΔHβ)
3、α晶体部分的融解热(ΔHα)
4、孔隙
5、孔隙核
6、凹坑状表面缺陷
具体实施方式
本发明的双轴取向白色聚丙烯膜的芯层(A层)主要是由丙烯的均聚物树脂形成的,但在不损害本发明的目的的范围内,还可以是聚丙烯与其它的不饱和烃的单体成分共聚而成的聚合物。另外,其中还可以混合有由丙烯与除丙烯以外的其它单体成分共聚而成的聚合物,还可以混合有除丙烯以外的其它不饱和烃的单体成分的聚合物或共聚物。作为构成这样的共聚成分、或混合物的单体成分,可以列举出例如,乙烯、丙烯(共聚出混合物的情况)、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、5-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、乙烯基环己烯、苯乙烯、烯丙基苯、环戊烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯、丙烯酸和它们的衍生物,但并不以此为限。
用于构成芯层(A层)的聚丙烯树脂,从提高制膜性的观点出发,优选含有所谓的高熔体强度聚丙烯。通过使构成A层的聚丙烯树脂含有高熔体强度聚丙烯,可以使拉伸时的破裂少,制膜性优异。另外,即使在膜纵向上进行低温高倍率拉伸,也可以横向拉伸稳定制膜,而没有裂膜。
作为得到高熔体强度聚丙烯的方法,优选使用例如,将含有大量高分子量成分的聚丙烯进行混合的方法;将具有支化结构的低聚物或聚合物进行混合的方法;如特开昭62-121704号公报中记载的在聚丙烯分子中引入长支化链结构的方法;或如特开平6-157666号公报中记载的不引入长支化链,而是形成熔体强度和固有粘度、晶化温度和熔点分别满足特定的关系,且沸腾二甲苯的抽提残留率处于特定范围的直链状结晶性聚丙烯的方法;等等。其中,从熔融挤出的稳定化效果、生产性提高的效果大的观点出发,在A层中特别优选使用主链骨架上具有长支化链的聚丙烯。另外,主链骨架上具有长支化链的聚丙烯是指具有从聚丙烯主链骨架上支化出的与主链同等长度的聚丙烯链的聚丙烯。
作为上述主链骨架上具有长支化链的聚丙烯的具体例子,可以列举Basell公司制造的聚丙烯(类名:PF-814、PF-633、PF-611、SD-632等)、Borealis公司制造的聚丙烯(类名:WB130HMS等)、Dow公司制造的聚丙烯(类名:D114、D201、D206等)等。
高熔体强度聚丙烯的添加量虽然根据所使用的高熔体强度聚丙烯的性能不同而不同,但相对于A层的总量,优选为1~10质量%。高熔体强度聚丙烯的添加量小于1质量%时,有时得不到制膜性提高的效果。而高熔体强度聚丙烯的添加量大于10质量%时,有时即使添加更多效果也不能继续提高。高熔体强度聚丙烯的添加量更优选为1~5质量%。
另外,特别是要在膜纵向上进行高倍率拉伸时,优选不仅在芯层(A层)中而且在表皮层(B层、C层)中也添加高熔体强度聚丙烯。由此可以在制膜工序中使表皮层追随芯层,可以更稳定地对整个膜进行拉伸。
构成芯层(A层)的聚丙烯树脂的全同立构指数优选为90~99.5%。如果全同立构指数小于90%,则有时膜强度下降,或耐折皱性和耐压印性变得不好。另外,如果全同立构指数大于99.5%,则有时制膜不稳定。A层的聚丙烯的全同立构指数更优选为92~99%。
芯层(A层)的聚丙烯树脂的熔体流动速率(MFR)优选为1~30g/10分钟。MFR小于1g/10分钟时,在250℃以下的低温熔融挤出时,挤出量有时会变化。另外,MFR大于30g/10分钟时,在将A层和表皮层(B层、C层)一起挤出叠层时,有时难以以均匀厚度叠层。进而在浇铸工序中,在将从口模挤出的熔融聚合物在金属鼓上固化得到未拉伸片时,由于熔融聚合物在金属鼓上接触点变化大,所以有时难以在未拉伸片中均匀生成β晶体,或得到的白色聚丙烯膜的厚度偏差大,或孔隙不均匀。A层的聚丙烯的MFR更优选为3~20g/10分钟。
聚丙烯的全同立构指数和MFR使用制膜前的原料薄片测定较好,但在含有下述的β晶体成核剂等添加剂的情况中,优选在添加添加剂之后进行测定。另外,在添加添加剂之后,在要测定不含有添加剂的聚丙烯的特性的情况中,使用温度60℃以下的正庚烷抽提2小时,除去添加剂和杂质,然后在130℃下减压干燥2小时,将干燥物作为试样使用即可。
另外,由于有时要降低拉伸时的应力,促进拉伸时形成孔隙,所以在芯层(A层)中还可以添加聚丙烯以外的聚合物。作为除了聚丙烯以外的聚合物,可以列举出含有各种聚烯烃树脂的乙烯基聚合物树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂、聚酰亚胺树脂等,但不特别限定。其中,通过添加所谓的聚烯烃弹性体树脂,可以同时得到降低白色聚丙烯膜的拉伸应力和促进其孔隙形成的效果。
作为聚烯烃弹性体树脂,没有特殊限定,可以列举出例如,使用茂金属催化法形成的超低密度聚乙烯或直链状低密度聚乙烯、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丙烯-丁烯橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、三元乙丙共聚物、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、氢化丁苯橡胶、苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物等。
在这些聚烯烃弹性体树脂中,作为添加到芯层(A层)中的树脂,从在熔融挤出工序中在聚丙烯中微分散,提高后续的拉伸工序中的制膜性,且促进孔隙形成的观点出发,特别优选超低密度聚乙烯。作为超低密度聚乙烯的具体例,可以列举出Dow Chemical Company制“Engage(エンゲ—ジ)(注册商标)”(类名:8411、8452、8100等)等。
这些其它聚合物的添加量,在不损害其它膜特性的范围内没有特殊限定,但相对于于A层的总量,优选添加1~15质量%。添加量少于1质量%时,有时不能发挥添加效果。另外,添加量大于15质量%时,有时分散不好,有损特性。添加量更优选为2~10质量%,进而优选为2~7质量%。
芯层(A层)需要具有β晶体活性。这里膜具有β晶体活性是指,在聚丙烯结晶化时,可以生成作为聚丙烯的晶体形态中的一种形态的β型晶体即所谓的β晶体。通过使A层具有β晶体活性,可以在拉伸前的膜中生成β晶体,在后续的拉伸工序中将β晶体转变成α型晶体即所谓的α晶体,利用结晶密度之差在膜中形成均匀且致密的孔隙。
在本发明中,A层具有β晶体活性,是通过对白色聚丙烯膜整体进行测定,按照以下基准判断的。即:使用差示扫描热量计,在氮气气氛下使5mg的膜以20℃/分钟的速度从室温升温至260℃,在该温度下保持5分钟,然后以20℃/分钟的冷却速度降至30℃,在30℃下保持5分钟,然后再次以20℃/分钟的速度升温至280℃。在得到的量热曲线中,如果在140~160℃存在β晶体融解时所产生的吸热峰,并且根据该吸热峰的峰面积计算出的融解热为10J/g以上,则可以定义白色聚丙烯膜的A层具有β晶体活性。
另外,在虽然在上述温度范围内存在吸热峰,但不清楚该吸热峰是否是由于β晶体融解而产生的情况中,可以使用在下述的“特性的测定方法和评价方法”的项目中记载的方法,使用广角X射线衍射法对膜进行测定,根据在2θ=16°附近观测到的由β晶体(300)面引起的衍射峰和K值确认。即,根据在2θ=16°附近观测到的由β晶体(300)面引起的衍射峰强度(设为Iβ1)、和分别在2θ=14、17、19°附近观测到的由α晶体的(110)、(040)、(130)面引起的衍射峰强度(分别设为Iα1、Iα2、Iα3),使用下述数学式所定义的K值如果是0.3以上,则可以判定具有β晶体活性。这里,K值是表示β晶体比率的经验值。
K=Iβ1/{Iβ1+(Iα1+Iα2+Iα3)}
本发明的白色聚丙烯膜的β晶体比率优选为30~100%。如果β晶体比率小于30%,则有时孔隙形成量变得不充分,在膜的厚度方向上孔隙不能均匀分散。另外,β晶体比率越高,则对孔隙形成的促进越大,在将聚丙烯膜加工成热敏转印记录用载片时,显示出优异的感度,但如果过高,则有时聚丙烯膜的耐折皱性和耐压印性变得不好。因此,β晶体比率更优选为40~95%,进而优选为50~90%。
本发明中的β晶体比率是下述值,即:在使用上述的差示扫描热量计测定的第二次升温时的量热曲线中,根据在140~160℃下观测到的聚丙烯的β晶体融解所产生的吸热峰面积计算出融解热(ΔHβ),根据在160℃以上观察到的由聚丙烯的β晶体以外的晶体融解所产生的吸热峰的面积计算出融解热(ΔHα),使用下述式求得的值。
β晶体比率(%)={ΔHβ/(ΔHα+ΔHβ)}×100
为了赋予β晶体比率为30~100%那样的高β晶体活性,优选在构成芯层(A层)的聚丙烯中添加所谓的β晶体成核剂。在不添加β晶体成核剂的情况中,有时得不到上述那样高的β晶体比率。作为优选的β晶体成核剂,可以列举出例如,形成纳米尺寸的分散体的氧化铁、以1,2-羟基硬脂酸钾、苯甲酸镁、琥珀酸镁、邻苯二甲酸镁等为代表的羧酸的碱金属或碱土金属盐、以N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺等为代表的酰胺类化合物、以苯磺酸钠、萘磺酸钠等为代表的芳香族磺酸化合物、二元或三元羧酸的二或三酯类、四氧杂螺环化合物类、酰亚胺羧酸衍生物、以酞菁蓝等为代表的酞菁类颜料、以喹吖啶酮、喹吖啶酮醌等为代表的喹吖啶酮类颜料,以及由作为有机二元酸的成分A与作为周期表第2族金属的氧化物、氢氧化物、或盐的成分B形成的二组分系化合物,但并不以此为限。另外,β晶体成核剂可以仅使用1种,也可以并用2种以上。
作为在构成芯层(A层)的聚丙烯中添加的β晶体成核剂,在上述化合物中的下述化合物1、2,由于可以提高未拉伸片的β晶体比率,且促进在后续拉伸工序中形成孔隙,所以特别优选。
[化合物1]
下述化学式(1)、(2)所示的以N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺等为代表的酰胺类化合物。
R2-NHCO-R1-CONH-R3 (1)
这里,式中的R1表示碳原子数为1~24的饱和或不饱和的脂肪族残基、碳原子数为4~28的饱和或不饱和的脂环族残基、或碳原子数为6~28的芳香族残基,R2、R3是相同或不同的碳原子数为3~18的环烷基残基、碳原子数为3~12的环烯基残基或它们的衍生物残基。
R5-CONH-R4-NHCO-R6 (2)
这里,式中的R4表示碳原子数为1~24的饱和或不饱和的脂肪族残基、碳原子数为4~28的饱和或不饱和的脂环族残基、或碳原子数为6~12的杂环式残基或碳原子数为6~28的芳香族残基,R5、R6是相同或不同的碳原子数为3~12的环烷基残基、碳原子数为3~12的环烯基残基或它们的衍生物残基。
[化合物2]
由作为有机二元酸的成分A与作为周期表第2族金属的氧化物、氢氧化物、或盐的成分B形成的二组分系化合物。
作为该特别优选的β晶体成核剂或添加了β晶体成核剂的聚丙烯的具体例子,可以列举新日本理化(株)社制造的β晶体成核剂“エヌジエスタ—(注册商标)”(类名:NU-100等)、SUNOCO公司制造的添加了β晶体成核剂的聚丙烯“BEPOL(注册商标)”(类名:B022-SP等)等。
β晶体成核剂的含量根据所使用的β晶体成核剂的β晶体生成能的不同而不同,但相对于A层的总量优选为0.01~0.5质量%。如果β晶体成核剂的含量小于0.01质量%,则有时所获得的白色聚丙烯膜的β晶体比率过低、比重变大,或耐折皱性和耐压印性不好。另外,在加工成热敏转印记录用载片后有时感度不好。如果β晶体成核剂的添加量超过0.5质量%,则有时即使超量添加也不能提高聚丙烯膜的β晶体比率,或成核剂本身的分散性变差,反而使β晶体比率下降。β晶体成核剂的含量更优选为0.02~0.3质量%,更优选为0.05~0.2质量%。
芯层(A层)中需含有平均分散粒径为60~400nm的粒子(a)。
本发明的白色聚丙烯膜,通过一起使用β晶体成核剂和平均分散粒径为60~400nm范围的粒子(a),与使用作为以往的孔隙形成剂的不相容性树脂、无机粒子或有机粒子的情况相比,因孔隙形成剂的分散状态(分散尺寸、凝聚的有无等)而导致的不均匀的粗大孔隙少,可以形成均匀且致密的孔隙。结果由于粗大孔隙少,所以膜比重小,同时耐折皱性和耐压印性优异。进而,可以防止在制膜工序和加工工序中孔隙形成剂从膜中脱落而污染工序、以及由此造成的裂膜,使这些麻烦可以防患于未然。另外,与仅使用β晶体成核剂而得到的白色聚丙烯膜相比,可以在较宽的拉伸温度范围内形成大量均匀且致密的孔隙,所以可以提高制膜速度,提高生产性,以低成本制造白色聚丙烯膜。
进而,通过具有大量的均匀且微细的孔隙,可以提高膜整体的缓冲率,提高耐压印性。进而,可以进一步降低膜色调的L、a、b值中的特别是b值(向优选的蓝色方向范围变化)。
使用上述得到的本发明的白色聚丙烯膜作为基材所得的热敏转印记录用载片,与使用以往的孔隙形成剂得到的白色聚丙烯膜和仅使用β晶体成核剂得到的白色聚丙烯膜作为基材的情况相比,可以同时实现高感度、耐折皱性、耐压印性和高生产性。
粒子(a)的平均分散粒径需为60~400nm。如果平均分散粒径小于60nm,则有时在聚丙烯树脂中的分散不好,粒子凝聚,在膜内形成粗大孔隙。如果平均分散粒径大于400nm,则有时膜内形成粗大孔隙,孔隙率下降,缓冲率、耐折皱性和耐压印性降低。粒子(a)的平均分散粒径更优选为100~300nm。
这里,平均分散粒径是指在芯层(A层)中分散状态的粒子的平均粒径。测定这样的粒子的平均分散粒径时,按照下述的“特性的测定方法和评价方法”的项目的(1)项中所示的方法,使用透射电镜对超薄切片的膜截面进行观察,测定在每10μm×10μm面积中含有的全部粒子的长轴,求出它们的平均值。该测定中改变10处部位来设置观察面,将其平均值作为粒子的平均分散粒径。
本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,A层截面的每10μm×10μm面积的孔隙的个数优选为10个以上。通过使A层截面的每10μm×10μm面积的孔隙的个数为10个以上,可以提高膜整体的缓冲率,提高耐压印性和耐折皱性,且使色调更加偏向蓝色侧。使用这样的白色聚丙烯膜作为基材而成的热敏转印记录用载片,与打印机的热敏头的绝热性高,可以实现高感度。孔隙的个数优选是10~100个,更优选在15~50的范围,这可以同时得到上述特性和力学强度。
另外,本发明的白色聚丙烯膜,在A层截面的每10μm×10μm的面积上存在的以粒子(a)为核的孔隙的个数为5个以上,这可以在作为热敏转印记录用载片打印时,使高浓度区域的压印深度减小,耐压印性得到提高,所以优选。即优选在整个孔隙内相当量的孔隙是以粒子(a)为核的孔隙。如果以粒子为核的孔隙的个数少于5个,则有时耐压印性得不到提高。更优选以粒子(a)为核的孔隙的个数为10~100个,特别优选为15~50个。另外,以粒子(a)为核的孔隙的个数大于100个时,有时变得容易出现折皱。这里A层截面是指横向-厚度方向的截面,是使用切片机得到的超薄切片试样的观察面。
另外,为了使A层形成相当量的内部以粒子(a)为核的孔隙,需要使该粒子的含量为1~20质量%,更优选为2~15质量%,进而优选为5~10质量%。如果含量少于1质量%,则添加效果小,而如果超过20质量%,则有时不能稳定熔融挤出,或与表层一起挤出时的挤出性低,出现叠层不均匀。另外,有时在口模的模唇上附着了粒子,不能长时间连续制膜。
作为在膜中含有粒子(a)的方法,优选使用下述方法,即,在聚丙烯树脂的粉末中添加β晶体成核剂和粒子,并一起添加聚丙烯树脂的抗氧化剂和热稳定剂,混合后供给到双螺杆式挤出机中进行熔融混合。另外,在不损害膜特性的程度内添加作为其它添加剂的粒子表面处理剂、口模污染防止剂、表面活性剂等,可以改进挤出性和原料置换性,所以优选。
另外,还有混合添加了60质量%的平均分散粒径为60~400nm范围的金红石型氧化钛的大日本インキ化学工业株式会社制的“PEONY(注册商标)”WHITE L-11165MPT、东京インキ株式会社制的“PPM(注册商标)”20130WHITE等母粒,可以将这样的母粒用聚丙烯树脂稀释后使用。
在本发明中,在聚丙烯树脂中添加混合的粒子(a)的初级粒子平均粒径优选为400nm以下,更优选粒子的初级粒子平均粒径在30~300nm的范围,白色聚丙烯膜在A层中的平均分散粒径优选在60~400nm的范围。如果粒子的初级粒子平均粒径小于30nm,则难以在聚丙烯树脂中均匀分散,因此粒子在树脂中凝聚,有时在膜中的平均分散粒径大于400nm。
作为在芯层(A层)中添加的粒子(a),只要平均分散粒径在60~400nm的范围即可,并不特别限定,但选自氧化锌、氧化铝、和氧化钛中的至少一种粒子,在聚丙烯树脂中的分散性好,所以优选。其中,氧化钛在具有β晶体活性的聚丙烯中微分散生成细微的孔隙的效果高,所以特别优选。作为氧化钛,可以列举出锐钛型和金红石型,从在聚丙烯树脂中的分散性和热稳定性出发,优选金红石型。
本发明的白色聚丙烯膜,在芯层(A层)的至少一个面上需要叠层作为表皮层的B层。另外,B层需要含有聚丙烯树脂、和0.05~0.5质量%的平均分散粒径为1~4μm的粒子(b)。与没有叠层B层的情况相比,通过叠层表皮层(B层)可以提高膜表面的平滑性和光泽。进而,在要在B层上形成承载层,加工成热敏转印记录用载片时,与没有叠层B层的情况相比,与热敏头的紧贴性提高,抑制了热散失,提高了从墨带转印时的感度。
构成表皮层(B层)的聚丙烯树脂,与芯层(A层)同样优选主要是由聚丙烯的均聚物形成,但在不损害本发明的目的的范围内,也可以是聚丙烯与其它的不饱和烃的单体成分共聚而成的聚合物。另外,还可以混合有由丙烯与除丙烯以外的其它单体成分共聚而成的聚合物,或还可以混合有除丙烯以外的其它不饱和烃的单体成分的聚合物或共聚物。作为构成这样的共聚成分、混合物的单体成分,可以列举出与芯层(A层)相同的成分。其中,表皮层(B层),通过使丙烯与1~5质量%的乙烯共聚,可以同时得到与芯层(A层)的一起拉伸性、和与热敏转印记录用载片的承载层(或锚固层)的接合性,所以优选。
构成表皮层(B层)的聚丙烯树脂的全同立构指数优选为95~99.8%。如果全同立构指数小于95%,则膜或其加工品的表面耐热性有时不好。如果全同立构指数超过99.8%,则在制膜工序中,有时频繁出现裂膜。构成B层的聚丙烯树脂的全同立构指数更优选为96~99.5%。
另外,表皮层(B层)的晶化温度优选为115℃以上。这里,晶化温度是对B层整体测定出的值。如果B层的晶化温度小于115℃,则在浇铸工序中,在超过100℃的高温下浇铸时,有时直到要剥离片材时固化也没完成,有时未拉伸片与浇铸鼓粘合。B层的晶化温度更优选为119℃以上。另外,B层的晶化温度越高,则即使在高温高速下浇铸,也不易出现粘合和缺陷,显示出能够制造与鼓的温度和圆周速度低的情况中具有同样品质的膜的趋势。对B层的晶化温度不特别限定上限,如果过高,则有时与A层的一起拉伸性变得不好。另外,当在B层上设置承载层,加工成热敏转印记录用载片时,有时与承载层的接合性变得不好,所以B层的晶化温度优选为150℃以下。B层的晶化温度,可以通过构成B层的聚丙烯的结晶性、α晶体成核剂、β晶体成核剂、高熔体强度聚丙烯等的添加量、不相容性树脂、无机粒子、有机粒子等的添加量来控制。B层的晶化温度更优选为120~145℃,最优选为123~130℃。其中,特别优选在B层中添加高熔体强度聚丙烯以提高晶化温度。
这里,高熔体强度聚丙烯的添加量,从制膜稳定性的观点来看,相对于B层的总量,优选为0.5~10质量%。如果高熔体强度聚丙烯的添加量少于0.5质量%,则有时得不到添加效果。另外,如果添加量超过10质量%,则有时添加效果不能进一步提高。高熔体强度聚丙烯的添加量更优选为1~5质量%。在B层中优选添加的高熔体强度聚丙烯,可以列举出与在上述芯层(A层)中优选添加的高熔体强度聚丙烯同样的物质。
在表皮层(B层)中还可以添加α晶体成核剂。作为α晶体成核剂,可以列举出山梨糖醇类成核剂、有机磷酸酯金属盐类成核剂、有机羧酸金属盐类成核剂、松香类成核剂等。其中,由于松香类成核剂通过促进结晶化的效果高,因而是特别优选的。作为松香类成核剂,可以列举荒川化学(株)制造的“パインクリスタル(注册商标)”(类名:KM-1300、KM-1500、KM-1600等)等。α晶体成核剂在B层中的添加量,相对于B层的总量优选为0.001~1质量%。如果晶体成核剂的添加量少于0.001质量%,则有时得不到添加效果。而如果晶体成核剂的添加量大于1质量%,则有时不仅不能提高添加效果,而且成核剂本身的分散性恶化,在表面出现缺陷。α晶体成核剂的添加量更优选为0.01~0.8质量%。
作为B层的聚丙烯树脂,从与A层的一起挤出性和一起拉伸性的观点来看,包括聚丙烯树脂、各种聚丙烯共聚物、和高熔体强度聚丙烯的树脂总量优选为B层的99.95~95质量%的范围。
在表皮层(B层)中含有的粒子(b)的平均分散粒径需为1~4μm。如果平均分散粒径小于1μm,则膜的防粘连性和爽滑性变得不好,在将膜卷曲时使用的卷缠机和切膜机中,膜易出皱,另外,与金属辊的爽滑性变得不好,有时出现裂膜。如果粒子(b)的平均分散粒径超过4μm,则在制膜工序和后续的膜加工工序中,有时粒子脱落而污染工序,进而,在白色聚丙烯膜重合摩擦时,膜表面容易受伤,有时出现裂膜。不相容性树脂、无机粒子和有机粒子的平均分散粒径更优选为1~3μm。另外,这里的平均分散粒径是与上述的A层中的粒子平均分散粒径同样测定的。
另外,B层的粒子(b)的含量,从提高防粘连性、爽滑性、以及在制成载片时的感度的观点来看,相对于B层的总量需要为0.05~5质量%。如果含量少于0.05质量%,则有时不能提高防粘连性和爽滑性,在膜的卷曲时,在卷缠机和切膜机中膜易出皱,另外,与金属辊的爽滑性变得不好,有时出现裂膜。如果含量超过5质量%,则在制膜工序和后续的膜加工工序中,粒子会脱落,污染工序,有时出现膜开裂、裂膜。B层中的粒子的含量更优选为0.05~3质量%。
作为在表皮层(B层)中优选添加的无机粒子,可以列举出例如湿式及干式二氧化硅、胶体二氧化硅、硅酸铝、二氧化钛、碳酸钙、磷酸钙、硫酸钡、氧化铝、碳酸镁、碳酸锌、二氧化钛、氧化锌(锌白)、氧化锑、氧化铈、氧化锆、氧化锡、氧化镧、氧化镁、碳酸钡、碳酸锌、碱式碳酸铅(铅白)、硫酸钡、硫酸钙、硫酸铅、硫化锌、云母、云母-钛、滑石、粘土、高岭土、氟化锂及氟化钙等。另外,作为有机粒子,可以列举出聚甲氧基硅烷的交联粒子、聚苯乙烯的交联粒子、丙烯酸类化合物的交联粒子、聚氨酯的交联粒子、聚酯的交联粒子、含氟化合物的交联粒子等。另外,即使不是交联的,如果是与构成B层的聚丙烯树脂不相容的树脂,由于在层中可以与粒子同样作为凝聚体分散,所以也可以使用。作为不相容性树脂,可以列举出聚甲基戊烯、环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚砜、聚芳酯、全同立构聚苯乙烯、间同立构聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、饱和聚酯、液晶树脂等。其中,作为不相容性树脂,从在聚丙烯树脂中的分散性、制成膜后的爽滑性等的观点来看,特别优选使用聚甲基戊烯。作为在B层中添加的聚甲基戊烯,优选熔体流动速率(MFR,260℃,5kg)为5~100g/10分钟。在MFR偏离出该优选范围外时,在聚丙烯中形成粗大分散的聚甲基戊烯成分,结果形成粗大孔隙,有时B层容易开裂。聚甲基戊烯的MFR,更优选为8~80g/10分钟,进而优选为10~60g/10分钟。另外,可以仅添加无机粒子、有机粒子和不相容性树脂中的一种,也可以将多种组合来添加。
表皮层(B层)的叠层厚度优选为0.1~5μm。如果B层的厚度小于0.1μm,则耐折皱性和耐压印性有时变得不好。另外,如果B层的厚度大于5μm,则在作为载片使用时,有时感度低。B层的厚度更优选为2~5μm。
另外,B层的孔隙率,从作为纸载片使用时的感度、和与承载层的紧贴性的方面来看,优选0.01~5%。如果B层的孔隙率小于0.01%,则在作为载片使用时,有时感度低,高速打印性不好。另外,B层的孔隙率超过5%时,白色聚丙烯膜的表皮层B层的表面容易开裂,在加工成载片时,有时与承载层的紧贴性不好。B层的孔隙率更优选为0.1~3%。这里,B层的孔隙率,是使用电子显微镜观察膜截面,此时求出的空隙占表皮层的比例。要使B层的孔隙率在该优选范围内,只要在B层中形成适度的空隙即可,因此,在制膜工序中,优选将浇铸时的金属鼓温度设定在50~130℃的温度范围。
也可以在芯层(A层)的两侧叠层B层,制成B/A/B型的3层叠层膜。另外,也可以在芯层(A层)的与B层侧的相反侧的面上叠层与B层组成不同的表皮层(C层),制成B/A/C型的3层叠层膜。在制成B/A/C型的叠层膜时,在加工载片时,可以将承载层设置在B层侧,也可以设置在C层侧。
作为构成C层的树脂,可以与B层使用相同的树脂,也可以使用不同的。在将承载层设置在C层侧,作为载片使用时,为了改进与承载层的接合性,C层优选使用晶化温度小于115℃的聚丙烯树脂。如果晶化温度小于115℃,则在电晕放电处理后润湿张力提高效果高,与承载层的接合性变高,所以优选。
构成表皮层(C层)的聚丙烯树脂,优选主要是由丙烯的均聚物构成,但在不损害本发明的目的的范围内,还可以是由聚丙烯与其它的不饱和烃的单体成分共聚而成的聚合物。另外,还可以混合有由丙烯与除丙烯以外的其它单体成分共聚而成的聚合物,还可以混合有除丙烯以外的其它不饱和烃的单体成分的共聚物。作为构成这样的共聚成分、混合物的单体成分,可以列举出与A层和B层中的同样的单体成分。在将承载层设置在C层上时,使用立构规整度低的聚丙烯、乙烯/丙烯无规共聚物等,可以同时得到与芯层(A层)的一起拉伸性、和与承载层的接合性,所以特别优选。
立构规整度低的聚丙烯的立构规整度(全同规整度:mesopentad),从与承载层的接合性的观点来看,优选为70~90%。如果全同规整度小于70%,则在C层上形成承载层作为热敏转印记录用载片使用时,对热敏头释放出的热的耐热性不好,有时感度变低。另一方面,如果全同规整度超过上述范围,则在例如在C层上形成承载层作为热敏转印记录用载片使用时,有时不能实质上提高与承载层的接合力。全同规整度更优选为72~85%。另外,由于有时要进一步提高与承载层的接合力,所以在立构规整度低的聚丙烯中可以共聚乙烯。
另一方面,乙烯/丙烯无规共聚物的乙烯共聚量优选为1~4质量%。如果乙烯共聚量少于1质量%,则在例如在C层上形成承载层作为热敏转印记录用载片使用时,有时不能实质上提高与承载层(或锚固层)的接合力。如果乙烯共聚量大于4质量%,则在制膜工序中有时会出现粘合,制膜工序受到污染,另外表面粗糙,表面出现缺陷。另外,当在C层上形成承载层作为热敏转印记录用载片使用时,对热敏头释放出的热的耐热性不好,根据转印能不同,有时感度变低。乙烯共聚量更优选为1~3质量%。
C层中,出于与上述B层相同的目的,优选含有平均分散粒径为1~4μm的粒子。优选在C层中添加的粒子也与B层同样。
C层的孔隙率优选为0.01~5%。如果C层的孔隙率小于0.01%,则在作为载片使用时,感度低,有时高速打印性不好。如果C层的孔隙率大于5%,则C层表面容易开裂,在加工成热敏转印记录用载片时,与承载层的接合性有时不好。C层的孔隙率更优选为0.1~3%。这里,C层的孔隙率,与B层同样,可以使用扫描电镜观察求出。要使C层的孔隙率在该优选范围内,只要在C层中形成适当的孔隙即可,为此,在制膜工序中,优选将浇铸时的金属鼓的温度设定在60~130℃的温度范围。
C层的叠层厚度优选为0.1~5μm。如果C层的厚度小于0.1μm,则有时耐折皱性和耐压印性变得不好。另外,如果C层的叠层厚度大于5μm,则在作为热敏转印记录用载片使用时,有时感度低。C层的叠层厚度更优选为1~3μm。
作为C层的叠层方法,可以列举出一起挤出、在线或脱线挤出叠层等方法,可以随时选择最好的方法,并不限定其中的某一种方法。在仅按照B/A/C型的3层构成进行叠层的情况中,优选使用一起挤出法。
在本发明的白色聚丙烯膜的A层、B层、C层中,在不损害本发明的膜特性的范围内,可以含有抗氧化剂、热稳定剂、防静电剂、爽滑剂、防粘连剂、填充剂等各种添加剂。
本发明的白色聚丙烯膜的压印深度优选为20μm以下。这里的压印深度是下述值,即:使用本发明的白色聚丙烯膜作为基材,对所得的载片测定10处位置的厚度,求出平均厚度(t0),然后使用热敏转印记录用打印机,改变图象评价用色阶,从白色到黑色成16个梯度进行打印,此时根据打印前的厚度(t0)和高色阶区域(最浓的黑色部)的厚度(t1)之差,按照下述式求出的值。
压印深度(μm)=t0-t1
另外,作为简单的评价方法,使用喷胶剂将白色聚丙烯膜贴合在市售的热敏转印记录用载片的一个面上,然后按照上述方法打印,求出压印深度。
压印深度更优选为10μm以下,进而优选为5μm以下。如果压印深度大于20μm,则在热敏转印记录用载片上打印图像时,有时在浓度高的部分形成凹陷,看起来有条纹。
本发明的白色聚丙烯膜优选孔隙率为20%以上。通过使孔隙率为20%以上,可以使膜的力学强度适度提高,在膜的制造工序和后续的反射板、载片的加工工序中,卷曲性和加工性优异,另外,作为热敏转印记录用载片的感度高,进而可以提高反射板的光反射率。
白色聚丙烯膜的孔隙率,可以通过在芯层A层的聚丙烯中优选添加的β晶体成核剂和粒子的含量、或芯层(A层)和表皮层(B层、C层)的厚度比率等来控制。进而,可以通过在制膜工序中,在浇铸工序中使熔融聚合物固化时的晶化条件(金属鼓温度、金属鼓的圆周速度、得到的未拉伸片的厚度等)、拉伸工序的条件(拉伸方向、顺次双轴拉伸、同时双轴拉伸等拉伸方式、倍率、速度、温度等)、以及热处理条件等来控制孔隙率。具体地讲,在浇铸工序中,为了在A层中均匀形成大量β晶体,优选将金属鼓的温度设定为60~130℃,更优选为70~120℃。在拉伸工序中,如果使作为纵向和横向的拉伸倍率之积的面积倍率增大,则孔隙率变高,特别优选使纵拉伸倍率变成3.5~5倍,进一步优选3.8~4.5倍。
孔隙率越高,在载片加工后有感度越高的趋势,所以优选。但如果孔隙率大于80%,则在膜制造工序和后续的加工工序中,有时膜会伸长、起皱、破裂、耐折皱性和耐压印性变得不好。孔隙率更优选为25~70%,进而优选为30~65%,最优选为35~60%。
本发明的白色聚丙烯膜,从制成载片后的优异外观的观点来看,优选至少一侧的表面光泽度为50%以上。这里,表面光泽度是对白色聚丙烯膜的表皮层B层和C层的表面测定的值。进而,从实现作为反射板使用时的高的光反射率的观点来看,白色聚丙烯膜的光泽度优选为50%以上。作为实现表面光泽度为50%以上的方法,可以通过改变构成白色聚丙烯膜的聚丙烯的结晶性、其它的原料组成、浇铸工序中熔融聚合物固化时的晶化条件、拉伸工序中的拉伸条件等来控制。表面光泽度,从同时得到表皮层的平滑性和孔隙率的观点来看,更优选为60~130%,进而优选为70~120%。
另外,本发明的双轴取向白色聚丙烯膜,从膜的操作性的观点来看,将膜的表层和内层重合时的动摩擦系数优选在0.2~0.6的范围。如果动摩擦系数小于0.2,则过于平滑,有时出现卷曲错位,而如果大于0.6,则平滑性变得不好,有时在制膜工序和后续的加工工序中起皱。要使动摩擦系数在0.2~0.6的范围内,优选使至少一个面的平均表面粗糙度(Ra)为0.01~0.5μm。作为使Ra在这样的优选范围的方法,与其它特性同样,可以通过改变所使用的聚丙烯的结晶性、制膜条件等来控制。Ra更优选为0.05~0.4μm,进而优选为0.1~0.3μm。
本发明的白色聚丙烯膜,从作为热敏转印记录用载片使用时的感度的观点出发,通过反射法测定的试样的b值优选为-7~-0.1。如果b值大于-0.1,则在作为热敏转印记录用载片使用时,图像整体看起来明显发黄,特别是皮肤颜色等低色阶颜色看起来不好。另外,如果b值低于-7,则有时图像看起来明显发蓝。b值更优选的范围是-6.5~-0.3的范围。作为使b值在该优选范围内的方法,可以通过在A层的聚丙烯中添加的β晶体成核剂的添加量、粒子的粒径和添加量、及芯层(A层)和表皮层(B层、C层)的粒子的粒径和添加量,以及叠层厚度的比率等来控制。另外,还可以通过制膜工序中的浇铸条件和拉伸条件来控制。
本发明的白色聚丙烯膜,从作为转印片使用时的感度的观点出发,优选缓冲率为15~30%。如果缓冲率低于15%,则有时感度过低,而如果缓冲率大于30%,则有时耐折皱性和耐压印性变得不好。缓冲率可以通过在聚丙烯膜中使用的聚丙烯树脂、在膜中添加的粒子的形状和用量、以及制膜条件来控制。缓冲率更优选为17~25%。
本发明的白色聚丙烯膜,在波长560nm下的光反射率优选为85%以上,更优选为90%以上。如果光反射率小于85%,则在作为反射板使用时,照明光源的照明效率不好,液晶图面变暗。
本发明的白色聚丙烯膜,从白色聚丙烯膜的制膜稳定性、作为载片使用时的感度、同时得到耐折皱性和耐压印性的观点出发,优选膜厚度为10~100μm。膜厚度更优选为20~60μm。
本发明的白色聚丙烯膜,如果对至少一个侧面进行电晕放电处理,使膜表面的润湿张力为35~60mN/m,这从处理面与承载层的接合性、以及处理面与其它材料的接合性的观点出发是优选的。在电晕放电处理时,作为气氛气体,优选在选自空气、氧气、氮气、和二氧化碳气中的至少一种气体气氛下进行。其中,从提高接合性的观点出发,优选在氮气气氛,或在氮气和二氧化碳气的混合气氛下进行表面处理。表面润湿张力更优选为37~60mN/m。表面润湿张力大于60mN/m时,由于表面被过度处理,所以表面劣化,有时接合性反而恶化。
在将本发明的白色聚丙烯膜作为热敏转印记录用载片的基材使用时,如果在膜上涂布承载层后的承载层表面的光泽度为50%以上,则在载片上打印图像时图像鲜明,所以优选。承载层的表面光泽度更优选为70%以上。承载层表面的光泽度越高,图像越鲜明,所以优选,不特别设定上限。
在将本发明的白色聚丙烯膜作为热敏转印记录用载片的基材使用时,该热敏转印记录用载片可以是单独使用白色聚丙烯膜的载片,也可以是与其它材料贴合而成的载片。作为其它材料,可以列举普通纸、高级纸、中级纸、涂膜纸、美术纸、铸造涂膜纸、树脂浸渍纸、乳液浸渍纸、乳胶浸渍纸、含合成树脂纸、玻璃纸、层合纸等纸,合成纸、无纺布或其它类的膜等。另外,将本发明的白色聚丙烯膜与其它材料进行贴合时,优选在膜的设置承载层的面的相反面上进行贴合,因为此时热敏转印记录载片的卷曲小。
作为本发明的双轴取向白色聚丙烯膜的拉伸方法,可以采用纵-横或横-纵顺次双轴拉伸法、同时双轴拉伸法、及双轴拉伸后再拉伸等方法,但是,优选使用生产性、装置的扩展性优异的纵-横顺次双轴拉伸法。
以下,使用具体例子对采用纵-横顺次双轴拉伸法制造本发明的白色聚丙烯膜的方法进行说明,但本发明的膜并不局限于所述例子。
将作为芯层(A层)树脂的添加有β晶体成核剂和平均分散粒径为60~400nm范围的粒子的、具有β晶体活性的聚丙烯树脂供给到挤出机(a)中,在180~130℃下熔融混炼,使用过滤器过滤,然后导入到复合口模内。另一方面,作为表皮层(B层)的树脂,将添加有高熔体强度聚丙烯的、晶化温度提高的聚丙烯供给到挤出机(b)中,在180~280℃下熔融混炼,使用过滤器过滤,然后导入到复合口模内,在A层的一个面或两个面上叠层。此时,在叠层与B层组成不同的表皮层(C层)时,使用另外的挤出机(c),将C层树脂在180~280℃下熔融混炼,使用过滤器过滤,然后在复合口模内叠层在芯层(A层)的叠层有表皮层(B层)的面相反的面上,形成B层/A层/C层的构成。
将叠层有该熔融聚合物的复合片从口模吐出,紧贴在表面温度保持在40~120℃的鼓上,同时固化。在鼓的温度与片材的实际温度基本相同的情况中,由于在上述温度范围内,鼓的温度越高,A层的β晶体比率越高,所以双轴拉伸后的膜的表观孔隙率变高,比重显示出降低的趋势。但如果鼓的温度过高,则片材与鼓粘合,有时在双轴拉伸后膜的与金属鼓的接触面(鼓面,以下简称为D面)出现凹坑状的缺陷。B层的晶化温度为115℃以上时,通过使B层与金属鼓接触那样进行浇铸,可以控制片材与鼓粘合,另外,可以提高未拉伸片的β晶体比率。另外,在双轴拉伸后的D面即B层表面不会出现凹坑状的缺陷。进而,通过对β晶体比率高的未拉伸片进行拉伸,即使将纵拉伸速度设定成较高,也可以得到高孔隙率的膜。
在进行浇铸时,优选使吐出的熔融聚合物与金属鼓的接触时间为3~60秒。另外,在使用多个金属鼓使聚合物固化时,接触时间是指从最初接触鼓的时刻到未拉伸片最后离开鼓的时刻之间的时间。如果与金属鼓接触的时间小于3秒,则固化不充分,有时片材与金属鼓粘合,或者由于生成的β晶体比率低,所以双轴拉伸后的膜的孔隙率变低。而如果与金属鼓接触的时间大于60秒,则有时不能进一步提高效果。与金属鼓接触的时间更优选为5~45秒,进而优选为7~20秒。
作为在浇铸时使熔融聚合物紧贴在金属鼓上的方法,可以使用静电放电法、利用水的表面张力的紧贴方法、气刀法、压辊法、水中浇铸法等中的任一种方法,但作为获得本发明的白色聚丙烯膜的方法,优选使用厚度控制性良好、可通过所吹送空气的温度控制膜表面的冷却速度的气刀法。作为空气的温度优选为10~130℃,温度越低,光泽度越高,温度越高,孔隙率越高。
接着,为了在膜的A层中形成孔隙,将未拉伸的叠层片导入到加热至90~160℃的辊组或烘箱中进行预热,使膜的温度为80~150℃,然后在表面温度控制在80~145℃的辊、和控制在30~140℃的辊之间,利用辊的圆周速度之差沿着膜纵向拉伸3~7倍,使用30~120℃的辊组冷却,此时,如果膜温度低,则孔隙率低,另外,拉伸倍率高时,孔隙率变高。
接着,使用夹子把持已纵向拉伸了的膜的两端导入到拉幅机内,在加热到120~190℃的气氛中(膜温度:100~165℃)使膜横向拉伸至5~12倍。如果横向拉伸的气氛温度低于120℃,则有时容易出现裂膜。另外如果横向拉伸气氛温度大于190℃,则有时在纵向拉伸中形成的孔隙坍塌,孔隙率低,或表皮层粘附在夹子上,出现破裂。
另外,在这些拉伸工序中,因孔隙形成率高,在纵和横向上可形成均匀孔隙,所以优选以纵向拉伸速度20,000~300,000%/分钟的范围进行拉伸,并以横向拉伸速度1,000~10,000%/分钟的速度进行拉伸。如果纵-横拉伸速度低于上述范围,则单位时间的生产量降低,成本变高。如果纵-横拉伸速度高于上述范围,则有时形成孔隙的个数减少,孔隙率降低。
另外,纵-横双轴拉伸的面积倍率(纵向拉伸倍率×横向拉伸倍率)优选为15~84倍,从制膜稳定性的观点来看,更优选30~50倍。如果面积倍率低于15倍,则有时双轴拉伸后的白色聚丙烯膜表面光泽度低,或孔隙的形成量不充分。另外,如果面积倍率大于84倍,则有时拉伸时出现膜裂。
为了完成结晶取向,并提高平面性和尺寸稳定性,接着使本发明的双轴拉伸白色聚丙烯膜在拉幅机内在140~170℃下热处理1~30秒钟。然后均匀慢慢冷却,冷至室温后卷曲,由此得到膜。另外,在热处理工序中,根据需要在横向或纵向上进行3~12%的松弛处理。另外,为了提高涂布承载层或与其它基材贴合时的层间接合力,优选对膜表面进行电晕放电处理,然后卷曲。
另外,在白色聚丙烯膜的制造工序中,可以在涂布设置表面改性层。由于可以以低成本设置表面改性层,所以优选使用在线涂布法,即为了提高润湿性,对纵向拉伸后的膜进行电晕放电处理,然后涂布丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂等,接着导入到拉幅机内进行横向拉伸,进行干燥。
[特性的测定方法及评价方法]
本发明的各特性值是通过以下的评价方法和评价基准求得的。
(1)芯层(A层)截面的以粒子为核的孔隙的个数
芯层(A层)中的以粒子为核的孔隙的个数测定如下。
通过使用环氧树脂的树脂包埋法,使用冷冻显微切片机,切取白色聚丙烯膜的横向-厚度方向截面的超薄切片试样。使用RuO4对切取的切片试样进行染色,在以下的条件下使用透射电镜观察截面。
·装置:(株)日立制作所制造的透射电镜H-7100FA
·加速电压:100kV
·观察倍率:10,000倍
对膜的A层沿着与厚度方向平行的方向进行观察并拍摄照片,使照片的一边与膜的横向平行(照片纸上的10mm相当于实际中的1μm)。使用扫描仪,在下述条件下输入得到的相片。
·扫描仪:セイコ—エプソン(株)制造的GT-7600U
·软件:EPSON TWAIN版本4.20J
·图像类型:线条画
·分辨率:600dpi
对于所得图像的任意10μm×10μm的范围,使用プラネトロン(株)制造的Image-Pro Plus,Ver.4.0for Windouws进行图像解析。查数以粒子为核的孔隙的个数。此时,将边界线上的孔隙也加入在内。此时,使用输入的截面图像的比例尺进行空间校正。改变位置,对10个位置进行查数,取它们的平均值。
(2)膜的比重
使用高精度电子比重仪(ミラ—ジユ贸易(株)制造SD-120L),在23℃、相对湿度65%的气氛下对切取的30mm×40mm尺寸的试样进行测定。从同一膜的任意5个位置取样测定,将5次的测定值的平均值作为该膜的比重。
(3)未拉伸片和热压片的比重
依照JIS K7112(1999)的D法(密度梯度管法)进行测定。对于比重为1以下的片材(例如没有添加与聚丙烯不相容性的树脂、和无机粒子、有机粒子的聚丙烯片),选择乙醇(特级)和精制水为液体制作密度梯度管,而对于比重大于1的片材(例如添加了不相容性树脂、无机粒子或有机粒子的聚丙烯片),选择以溴化钠水溶液和精制水为液体制作密度梯度管。将密度梯度管的温度控制在25℃,在其中放入切成5mm见方的试样进行测定。对于同一样品,从任意5个部位切取试样进行测定,将得到的比重的平均值作为该试样的比重。
(4)双轴取向白色聚丙烯膜的孔隙率
白色聚丙烯膜的孔隙率是根据按照上述(2)的方法求得的白色聚丙烯膜的比重(d1)、和按照上述(3)的方法对下述热压片求得的比重(d0),通过下式求出的,所述热压片是将上述白色聚丙烯膜借助加热至280℃的热压机预热3分钟,在加压10MPa下加热2分钟以完全去除孔隙,浸渍在30℃的水中急剧冷却,所得的热压片。
孔隙率(%)=(1-d1/d0)×100
(5)β晶体活性的确认
[关于膜整体的确认]
本发明中,A层具有β晶体活性,是按照以下标准通过对白色聚丙烯膜整体来测定而确认的。
将5mg的白色聚丙烯膜装填在铝盘中,使用差示扫描热量计(セイコ—电子工业制造的RDC220型)进行测定。测定是在氮气气氛下进行的,以20℃/分钟的速度从30℃升温至260℃(首轮量热曲线),在260℃下保持5分钟。接着,以20℃/分钟的速度冷却至30℃,在30℃下保持5分钟。然后,再次以20℃/分钟的速度从30℃升温至280℃(第二轮量热曲线)。在第二轮量热曲线中,在观测到在140~160℃处具有β晶体熔融所伴有的吸热峰时,判定为该膜具有β晶体活性。另外,此处所述的吸热峰是指融解热为10J/g以上的峰。另外,融解热是伴随着升温,量热曲线从基线移动到吸热一侧,直到随后再返回到基线位置时,根据基线与量热曲线围出的面积求出的值。通过从融解开始温度位置向基线上高温一侧与量热曲线的交点引出直线,比较使用铟作为标准物质测定时的融解热(28.59J/g)与峰面积来求出。另外,当量热曲线在吸热侧出现峰后,在返回到基线之前,再次要在吸热侧出现峰时,在量热曲线的微分值变成0的温度位置(量热曲线相对于吸热侧变成极小值时的温度),从量热曲线向基线引垂直线,根据量热曲线、基线和垂直线所围出的面积求出β晶体的融解热。
另外,当在上述方法中在140℃~160℃处存在融解峰,而不明确该峰是否起因于β晶体的融解时,可以在以下的条件下对调制的试样使用广角X线衍射法来确认,其中,通过2θ/θ扫描得到的衍射曲线上有其因于β晶体的衍射峰,且从各衍射峰强度算出的K值是0.3以上的,可确认具有β晶体活性。
以下列出广角X射线衍射法的测定条件。
·试样:按相同方向使膜重合,并使得热压处理后的试样厚度约为1mm,然后用0.5mm厚的铝板夹持,在280℃下进行热压,从而进行融解压缩,聚合物链变得基本无取向。将所获得的片材连同铝板一起取出,然后马上在沸水中浸渍5分钟进行结晶化,之后在25℃的气氛下冷却,将得到的片材切成1mm宽,将该试样用于测定。
·X射线衍射装置:理学电气(株)制造的4036A2
·X射线源:CuKα射线(使用Ni滤光器)
·功率:40kV,20mA
·狭缝系统:2mmφ-1°-1°
·检测器:闪烁计数器
·计数记录装置:理学电气(株)制造的RAD-C型
·测定方法:2θ/θ扫描(梯级扫描,2θ范围10~55°,0.05°步长,累计时间2秒)
这里,K值是使用下述数学式,根据在2θ=16°附近观测到的由β晶体(300)面引起的衍射峰强度(Iβ1)、和分别在2θ=14、17、19°附近观测到的由α晶体(110)、(040)、(130)的面引起的衍射峰强度(分别为Iα1、Iα2、Iα3)计算出的。另外,K值是表示β晶体比率的经验值,关于各衍射峰强度的计算方法等K值的详细说明,可以参考A.Turner-Jones等著的“Macromolekulare Chemie”,75,134(1964)。
K=Iβ1/{Iβ1+(Iα1+Iα2+Iα3)}
另外,上述确认对于双轴拉伸后的膜当然是适用的,也可以对相对应的未拉伸片进行测定。
在本发明中,将使用上述方法确认为具有β晶体活性的判定为好,没有β晶体活性的判定为不好。
[有关芯层(A层)和表皮层(B层、C层)的确认]
按与上述相同的方法,使用差示扫描热量计对芯层(A层)和表皮层(B层、C层)中使用的树脂原料来测定量热曲线,进行评定。另外,这里所称的树脂原料表示包括聚丙烯、其他的聚合物和添加剂的,在各层形成中使用的树脂组合物的全部。另外,试样的形状可以使用任意的形状,但由于薄片状容易操作,因而是优选的。另外,也可以从膜制造后的白色聚丙烯膜切削出表皮层B层和C层,作为试样进行测定。
(6)双轴取向的判断
从以下所示的三个方向对膜照射X射线,通过X射线衍射照片来判断膜的取向状态。
·直射:垂直于由膜的纵向和横向所形成的面入射
·端部入射:垂直于由膜的横向和厚度方向所形成的面入射
·边缘入射:垂直于由膜的纵向和厚度方向所形成的面入射
另外,按相同方向叠合试样,使厚度约为1mm左右,然后切成约1mm宽,用于测定。
X射线衍射照片是在以下条件下通过成像板法进行测定的。
·X射线衍射装置:理学电气(株)制造的4036A2型
·X射线源:CuKα射线(使用Ni滤光器)
·功率:40Kv,20mA
·狭缝系统:1mmφ针孔准直器
·成像板:FUJI膜BAS-SR
·摄像条件:相机半径40mm,曝光时间5分钟
此处,有关膜的无取向、单轴取向、双轴取向的评定,分别如例如松本喜代一等,“纤维学会志”,第26卷,第537页(1970);松本喜代一著,“フイルムをつくる”、共立出版,东京(1993),第67-86页;岗村诚三、中岛章夫、小野木重治、河合弘迪、西岛安则、东村敏延、伊势典夫著,“高分子化学序论(第2版)”,化学同人,京都(1981),第92-93页等中所述,按以下标准进行判定。
·无取向:在任何方向的X射线衍射照片上都得到具有均等强度的德拜谢乐环
·纵轴取向:在端部入射的X射线衍射照片上得到具有均等强度的德拜谢乐环
·双轴取向:在任何方向的X射线衍射照片上均可获得反应其取向的、衍射强度不均匀的衍射图像。
(7)表皮层的晶化温度(Tc)
使用差示扫描热量计(セイコ—电子工业制造的热分析装置RDC220型)进行测定。在氮气气氛中,以10℃/分的速度将5mg的表皮层(B层、C层)的树脂从30℃升温至280℃,在280℃下保持5分钟。接着,以10℃/分的速度冷却至30℃。此时,将从融解状态结晶化所伴有的散热峰的最高温度作为晶化温度(Tc)。另外,试样优选为薄片状,但也可以通过从白色聚丙烯膜上仅削取表皮层来制备。进行5次测定,将得到的平均值作为该试样的晶化温度(Tc)。
(8)表皮层(B层、C层)的孔隙率
按与上述(1)同样的方法,与横向平行地改变观察位置,连续观察白色聚丙烯膜的表皮层的截面,获取10个截面像。
在所获得的各截面图像上放上OHP片(セイコ—エプソン(株)制造的EPSON专用OHP片)。然后在OHP片上用记号笔仅将表皮层的孔隙涂黑。使用扫描仪,采用以下条件读取这样得到的OHP片的图像。
·扫描仪:セイコ—エプソン(株)制造的GT-7600U
·软件:EPSON TWAIN版本4.20J
·图像类型:线条画
·分辨率:600dpi
使用プラネトロン(株)制造的Image-Pro Plus,Ver.4.0 for Windouws对所得图像进行图像解析。此时,使用输入的截面像的比例进行空间校正。另外,按以下所述设定测定条件。
·在计数/尺寸选项的显示选项设定中,将轮廓线格式设为涂黑
·在对象提取选项设定中,将不包括边界定为无(None)
·将测定时的亮度范围选择设定设制为自动提取暗色对象
在上述条件下,以百分比计算出涂黑部分的面积相对于10张截面图像的表皮层总面积,即作为测定对象的矩形对象区域的面积的比率,作为表皮层的孔隙率。
(9)膜表面的平均表面粗糙度(Ra)
基于JIS B 0601(2001),使用触针式表面粗糙度仪(小坂研究所(株)制造的高精度薄膜阶差测定仪ET-30HK、及三维粗糙度分析装置SPA-11),按以下条件对白色膜的表皮层(B层、C层)表面进行测定。
·触针扫描方向:膜的横向
·测定模式:触针式(STYLUS)
·处理模式:8(ROUGHNESS)
·测定长度:1mm
·触针直径:圆锥形0.5μmR
·载荷:16mg
·取样长度:250μm
·测定线数:30条
·扫描速度:100μm/秒
·间隔:X方向4μm,Y方向10μm
·SLOPE COMP:ON
·GAIN:×1
·测定面积:0.2988mm2
·标准面积:0.1mm2
测定时,用适宜的记录仪记录粗糙度曲线。此时的条件如下。
·X·Y轴方向的记录倍率:100倍
·Z轴方向倍率:10000倍(如果记录仪上的粗糙度曲线倍率太大,也可以适当地设为5000倍)
·记录仪速度:40μm/秒
·Y记录间隔:2mm
此时,中心线平均粗糙度(Ra)为以下值,即,从粗糙度曲线上取测定长度为L的部分,将此取出部分的中心线作为X轴,纵向作为Y轴,当用y=f(x)表示粗糙度曲线时,通过下式算出的值。
针对同一膜在任意5个位置进行测定,将获得的Ra的平均值作为该膜的Ra。
(10)光学浓度
使用マクベス制造的光学浓度仪TR-927进行测定。针对同一膜进行5次同样的测定,将获得的值的平均值作为该膜的光学浓度。
(11)表面光泽度
基于JIS Z 8741(1997),使用スガ试验机(株)制造的数字变角光泽度仪UGV-5D,在入射角度60°的条件下对白色膜的表皮层(B层、C层)表面进行表面光泽度测定。在同一膜的任意5个位置进行测定,将获得的表面光泽度的平均值作为该膜的表面光泽度。
(12)b值
使用日本电色工业(株)制造的分光式色彩仪SE-2000,在反射法的条件下测定b值。另外,测定使用Φ30mm的试验台、和透镜来进行。对同一膜的任意5个位置进行测定,将得到的b值的平均值作为该膜的b值。
(13)全同立构指数
全同立构指数是从沸腾正丁烷的抽提残留成分测出的。将圆筒滤纸在110±5℃下干燥2小时,在23℃,相对湿度65%的室内放置2小时以上,然后在圆筒滤纸中加入试样(粉状或絮片状等形态的聚丙烯)10g,用称量杯、镊子,使用直读式天平进行精确称量试样质量(Po)至小数点后4位。
将其放置到加入了80ml庚烷的萃取器上部,组装萃取器和冷却器。用油浴或电热器对萃取器进行加热,抽提12小时。调节加热,使从冷却器滴下的液滴数为1分钟130滴以上。取出留有抽提残留成分的圆筒滤纸,放入真空干燥器中,在80℃,100mmHg以下的真空度下干燥5小时。干燥后在23℃,相对湿度65%的室内放置2小时,然后精确称量试样质量,用下式计算全同立构指数。此处,Po为抽提前的试样质量,P为抽提后的试样质量。
全同立构指数(%)=(P/Po)×100
测定5次,将获得的平均值作为该试样的全同立构指数。
(14)熔体流动速率(MFR)
聚丙烯及热塑性弹性体的MFR是按照JIS K 7210(1995)的条件M(230℃,2.16kg)进行测定的。乙烯树脂按照JIS K 7210(1995)的条件D(190℃,2.16kg)进行测定。聚甲基戊烯的MFR按照ASTM D 1238(260℃,5.0kg)进行测定。
(15)β晶体比率
[未拉伸片的β晶体比率]
按照上述(5)所述的测定方法,将试样制成未拉伸片,测量第一轮量热曲线。
[双轴取向白色聚丙烯膜的β晶体比率]
按照上述(5)所述的测定方法,使用白色聚丙烯膜、和芯层(A层)、表皮层(B层、C层)的各层作为试样,测量第二轮量热曲线。
[β晶体比率的计算]
上述得到的各量热曲线中,根据在140~160℃间具有峰的β晶体融解所伴有的吸热峰的面积计算融解热(ΔHβ),基于该融解热(ΔHβ)以及在160℃以上具有峰的由β晶体以外的聚丙烯的晶体融解所产生的融解热(ΔHα),用下式求出β晶体比率。此时,在ΔHβ的融解峰和ΔHα的融解峰之间,有时会观测到微小的散热或吸热峰,可以将其忽略。分别测定5次,将得到的β晶体比率的平均值作为该试样的β晶体比率。另外,未拉伸片的β晶体比率是用于评价在浇铸工序中生成多少β晶体的重要参数。因此,未拉伸片的β晶体比率可以根据反映成膜时试样受到的热过程的第一轮量热曲线来计算。另外,双轴取向膜的β晶体比率是用于评价各膜有多大程度的膜形成能力的重要指标。因此,双轴取向膜的β晶体比率可以根据不受膜所受到的热过程影响的第二轮量热曲线来计算。本发明中,只要没有特别说明,β晶体比率就是根据双轴取向膜的第二轮量热曲线计算出的值。
β晶体比率(%)={ΔHα/(ΔHα+ΔHβ)}×100
[芯层(A层)和表皮层(B层、C层)的β晶体比率]
从白色聚丙烯膜的芯层(A层)和表皮层(B层、C层)削取各层制作试样,使用上述同样的方法,使用DSC对芯层(A层)和表皮层(B层、C层)测量量热曲线,进行测定。
(16)膜中粒子的平均分散粒径
通过RuO4染色超薄切片法获取在膜的横向-厚度方向具有截面的超薄切片(试样)。即,使用超薄切片法切取具有上述截面的超薄切片,使用RuO4对该切片染色,用透射电镜(TEM)在下述条件下观察。
·装置:日立制作所(株)制造的透射型电子显微镜(H-7100FA)
·加速电压:100kV
·观察倍率:10000倍
使用所获得的图像,对每10μm×10μm面积上存在的所有粒子的短轴、长轴进行测定,将其全部的平均值作为粒子的平均分散粒径。另外,对于在图像的边缘,粒子的部分看不到的粒子不进行测定。另外,此处的短轴、长轴分别指沿横向和厚度方向测量在截面上观察到的各粒子尺寸,测得的值中的最小部分和最大部分的长度。在本测定中,改变观察面测定10次,取它们的平均值。
(17)初级粒子的平均粒径
使用堀场制作所制造的CAPA500,对添加到聚丙烯树脂前的粒子通过离心沉降法测定体积平均粒径,将其作为初级粒子的平均粒径。
(18)构成膜的各层厚度
在上述(8)中,改变观察部位,在10个部位测定表皮层(B层、C层)的厚度,分别将它们的平均值作为各表皮层(B层、C层)的厚度。即,读取10张各截面照片中的任意一点的厚度作为膜的实际尺寸,将总计10点的值的平均值作为该膜的各表皮层的厚度。此时,观察倍率取10000倍。另外,芯层(A层)的厚度是通过从下述(20)求得的白色聚丙烯膜的总厚度中减去上述表皮层的厚度计算出的。
(19)粒子的含量
作为溶剂,选择可溶解膜中的聚丙烯树脂和热塑性树脂,而不溶解粒子的二甲苯。将10g膜溶解在加热到135℃的二甲苯中,将粒子进行离心分离,测定粒子质量,根据试样的总质量和粒子的质量之比求出粒子的含量。
(20)缓冲率
在指示表式厚度仪(JIS B 7503(1997),PEACOCK公司制造的UPRIGHT DIAL GAUGE(0.001×2mm),No.25,测定头5mmφ平面型)装备指示表台(No.7001 DGS-M)。测定按此方式获得的膜厚度(d0)。再测定在指示表加压部分上施加500gf(4.9N)的载荷时的厚度(d500),通过下式计算出缓冲率。
缓冲率(%)={(d0-d500)/d0}×100
针对同样的试样进行5次同样的测定,将获得的缓冲率的平均值作为该试样的缓冲率。
(21)膜厚度
使用指示表式厚度仪(JIS B 7503(1997),PEACOCK公司制造的UPRIGHT DIAL GAUGE(0.001×2mm),No.25,测定头5mmφ平面型,125gf(1.23N)载荷),对在膜的纵向和横向上间隔为10cm的10个点进行测定,将它们的平均值作为该试样的膜厚度。
(22)润湿张力
使用甲酰胺和乙二醇单醚的混合液,基于JIS K6768(1999)测定润湿张力。
(23)耐折皱性
在白色聚丙烯膜的与形成承载层的面相反的面上,均匀贴合厚度为65μm的附着有粘结剂的高级纸(コクヨ(株)的文字处理用标签片,タイ-2110-W),制成耐折皱评价用试样。将该试样切成长200mm、宽15mm,一端固定,以两侧通过金属线系有200g的重物的直径5mm的圆铁芯为轴,使该片材的膜面向内回折180°,同时,以200mm/分钟的速度对余下的一端进行拉伸。使用立体显微镜放大10倍来观察膜面上折皱产生的情况,按以下标准进行判定。
A:具有1mm以上长度的折皱出现0~1个/cm
B:具有1mm以上长度的折皱出现2~4个/cm
C:具有1mm以上长度的折皱出现5~8个/cm
D:具有1mm以上长度的折皱出现9个以上/cm
可供工业实用的情况是被判定为A级、B级的膜。
(24)有效拉伸倍率
从口模中挤出熔融聚合物,并在金属鼓上固化,从而冷却固化成片状的未拉伸片,在该未拉伸片上压印长度为1cm见方的方格,并使各边分别与膜的纵向、横向平行。然后,继续进行拉伸、卷取,在所获得的膜的纵向和横向均测定十个方格的长度(cm),分别将它们的平均值作为纵向、横向的有效拉伸倍率。
(25)对在浇铸工序中与金属鼓的粘合评价
在浇铸工序中,观察未拉伸片从金属鼓上剥离的部位,按以下标准进行判定。
好:未拉伸片的鼓侧表层没有粘合在鼓上,没有粘合痕。
不好:未拉伸片的鼓侧表层粘合在鼓上,有粘合痕。
可供工业实用的情况是判定为好的情况。
(26)表面缺陷的判定
目视观察双轴拉伸后的白色聚丙烯膜表面,按以下标准判定表面缺陷。
好:未观察到凹坑状缺陷。
不好:观察到凹坑状缺陷。
可供工业实用的情况是判定为好的情况。
(27)感度
将白色聚丙烯膜贴合在厚度为150μm的纸上。然后,使用凹板涂布机,以干燥时达到3g/m2的涂布量涂布用于在膜表面的表皮层(B层或C层)形成承载层的以下涂布剂,制成热敏转印记录用载片。
[用于形成承载层的涂布液]
聚酯树脂(东洋纺绩(株)制造的バイロン(注册商标)200):20质量份
硅油(信越化学工业(株)制造的X-22-3000T):2质量份
甲苯:39质量份
甲乙酮:39质量份
制作出上述的热敏转印记录用载片后在40℃下放置24小时,然后使用彩色打印机(セイコ—电子工业(株)制造的Professional Color Point1835)及专用墨带,在上述热敏转印记录用载片的形成承载层的面上,打印测试图形。针对同样的载片进行10次同样地打印,基于所获得的片材上的图像的再现性及鲜明度,按以下标准判定感度。
A级:整个片材的颜色浓度高,图像鲜明。
B级:虽然观察到1~2次浓度稍低或仅仅是“欠缺”的片材,但其它片材的浓度高、图像鲜明。
C级:观察到3~5次浓度低或“欠缺”或“变形”,或存在图像整体看起来明显发红或明显发黄的片材。
D级:出现6次以上的浓度低或“欠缺”或“变形”,另外存在图像整体看起来明显发红或明显发黄的片材。
(28)压印深度
以白色聚丙烯膜为基材制作热敏转印记录用载片。测定该纸载片的10处位置的厚度,求出平均厚度(t0),然后使用桌子上放置型的小型热敏转印记录用打印机(キヤノン社制CP-300),在图像评价中,改变浓度将色阶在白色到黑色之间分成1(白)~16(黑)个色阶来打印。根据打印前的厚度(t0)和高色阶区域(最浓的黑色部)的厚度(t1)之差,使用下式求出压印深度。
压印深度(μm)=t0-t1
(29)耐压印性
在耐压印性的评价中,按照以下基准判定在上述(28)中评价的压印深度。
A:压印深度小于10μm。
B:压印深度为10~20μm。
C:压印深度大于20μm。
(30)承载层的粘接力
在上述(27)中获得的热敏转印记录用载片的承载层侧的面上,及其相反侧的面上分别贴合15cm长的玻璃纸带(ニチバン(株)制造,18mm宽),并使它们互相平行且在相同的部位对向设置。然后,用非优势手固定承载层侧的面,用优势手沿角度约45°的方向快速剥离承载层侧的玻璃纸。观察此时转移到玻璃纸上的承载层(包括载片的其它层)的比例,按以下基准进行评价。
A:承载层完全没有转移到玻璃纸带上。另外,由于承载层(或锚固层)与膜的接合力强,所以膜本身被聚集破坏。
B:不足20%的承载层转移到玻璃纸带上。
C:20%~不足50%的承载层转移到玻璃纸带上。
D:50%以上的承载层转移到玻璃纸带上。
可供工业实用的情况是判定为A、B的膜。
(31)制膜性
制造5m宽的双轴取向白色聚丙烯膜,观察卷曲10000m时的膜破裂情况,按以下标准进行判定。
A:破裂0次,制膜稳定。
B:破裂1次以下,制膜稳定。
C:破裂2次以上,制膜不一定稳定。
可供工业实用的情况是判定为A、B的膜。
(32)可加工性
在上述(31)中,观察在制膜机上配备的金属制辊,特别是拉伸辊、缠卷辊和纸载片制造工序中的金属辊上是否附着有由不相溶树脂或粒子脱落所产生的白色粉末,按以下标准进行判定。
好:辊上没有白色粉末附着。
不好:辊上附着有白色粉末,污染了工序。
可供工业实用的情况是判定为好的膜。
[实施例]
用以下实施例对本发明进行说明,但本发明并不局限于此。
另外,为了得到所希望厚度的膜,将各挤出机的聚合物挤出量调节至规定值。另外,对于下述可工业制造的任一个膜,按照上述(6)的方法均确认是双轴取向的。另外,膜的表面特性,只要没有特别说明均测定鼓侧的B层,但在没有叠层表皮层的情况中,测定A层的鼓侧。
另外,在各实施例中使用的树脂和添加剂如下所示。
hPP1:住友化学(株)制均聚聚丙烯“WF836DG3”(MFR:7g/10分钟,全同立构指数:97%)
hPP2:プライムポリマ—制均聚聚丙烯“F107BV”(MFR:7g/10分钟,全同立构指数:98%)
HMS-PP:Basell制聚丙烯“PF-814”(MFR:3g/10分钟,全同立构指数:97%),该树脂是主链骨架中具有长支链的聚丙烯。
mVLDPE:Dow Chemical Company制,“Engage(エンゲ—ジ)(注册商标)”8411(MFR:18g/10分钟(190℃)),使用茂金属催化法得到的低密度聚乙烯
rEPC:住友化学(株)制的乙烯/丙烯无规共聚物“FL6412”(乙烯共聚量=4质量%,MFR:6g/10分钟,全同立构指数:97%)
βPP:Sunoco Chemicals制的添加有β晶体成核剂的聚丙烯“BEPOL(注册商标)”B022-SP(MFR:1.8g/10分钟)
PMP:三井化学(株)制聚甲基戊烯“TPX(注册商标)”RT-18(MFR:26g/10分钟(260℃))
(实施例1)
芯层(A层)的树脂原料和表皮层(B层)的树脂原料制备如下。
[A层的树脂原料]
由83.8质量%的hPP1、3质量%的HMS-PP、3质量%的mVLDPE、0.2质量%作为β晶体成核剂的N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺(新日本理化(株)制造,NU-100)、和10质量%的作为膜中的以平均分散粒径60~400nm的范围微分散的粒子的、平均粒径为200nm的氧化钛(堺化学工业(株)制,TITONE、R-11P)形成混合物,向100质量份该混合物中加入0.15质量份的作为抗氧化剂的チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ(株)制IRGANOX(注册商标)1010、和0.1质量份的作为热稳定剂的チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ(株)制IRGAFOS(注册商标)168,将它们供给到L/D=50的反向旋转螺杆的双螺杆挤出机中。在300℃下进行融解混合后,挤出成管状,通过20℃的水槽进行冷却,用切片机切成5mm长,然后在100下干燥2小时,得到薄片。
[B层的树脂原料]
将73.8质量%的hPP1、25质量%的rEPC、0.2质量%平均粒径为1.7μm的球状二氧化硅粒子(水澤化学工业(株)制,ATM-20S)、和1质量%的HMS-PP进行混合,供给到双螺杆挤出机中。在280℃下熔融混炼后,挤出成管状,通过20℃的水槽进行冷却,用切片机切成5mm长,在100℃下干燥2小时,得到薄片。
将上述A层的树脂原料供给到挤出机(a)中,在230℃下熔融混炼,使用孔隙35μm的叶片型过滤器过滤,然后导入到一种歧管型的2种-双层复合口模中。然后,将上述B层的树脂原料供给到挤出机(b)中,在260℃下熔融混炼,使用35μm孔隙的金属网过滤器过滤,然后导入到上述口模中。在口模内在挤出机(a)的熔融聚合物的一个面上叠层挤出机(b)的熔融聚合物,一起挤出成型出片状。
将这样得到的熔融聚合物叠层体以B层与金属鼓接触的方式从口模挤出成片状,在表面温度保持95℃的金属鼓上浇铸,固化成型为片状。此时,使用气刀从片材的不与金属鼓接触的面(以下简称为ND面)喷吹90℃的空气,使片材紧贴在鼓上。此时片材紧贴在鼓上的时间是30秒。将所得的未拉伸叠层片导入到加热至130℃的烘箱中进行预热,然后纵向拉伸5倍,使用100℃的冷却辊冷却。此时的纵向拉伸速度是30,000%/分钟。
接着使用夹子把持已纵向拉伸的膜的两端导入到拉幅机中,在155℃下预热,然后在加热到145℃的气氛中横向拉伸至机械倍率的9倍。此时的横向拉伸速度是2,500%/分钟。接着,为了完成双轴取向白色聚丙烯膜的结晶取向,并赋予平面性和尺寸稳定性,在拉幅机内一边进行5%的松弛处理,一边在160℃下进行热定型,慢慢均匀冷却,然后冷至室温。
进而,在100%氮气的气氛下对白色聚丙烯膜的B层表面(D面)进行电晕放电处理,在空气中对相反面(ND面)进行电晕放电处理。此时的处理强度是15W·分钟/m2,D面的表面润湿张力是42mN/m,ND面的润湿张力是37mN/m。另外,所得的白色聚丙烯膜的厚度结构是A层/B层=30μm/5μm。
接着,按照[特性的测定方法和评价方法](27)的方法,在B层上涂布承载层,加工成热敏转印记录用载片。
(实施例2)
A层的树脂原料和B层的树脂原料制备如下。
[A层的树脂原料]
除了将实施例1中的hPP1的比例更改成90.8质量%,将氧化钛粒子的比例更改成3质量%以外,在与实施例1同样的条件下制作使用薄片。
[B层的树脂原料]
除了将实施例1中的hPP1的比例更改成71质量%,将球状二氧化硅粒子的添加量更改成3质量%以外,其它在与实施例1同样的条件下制作使用薄片。
除了将上述树脂原料供给到一个2种-3层口模中,在A层的两个面上叠层B层,制成B/A/B型的2种-3层构成以外,其它与实施例1同样制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在与金属鼓接触的面(D面)侧的B层上形成承载层,制作载片。另外,所得的白色聚丙烯膜的厚度构成是B层/A层/B层=1μm/33μm/1μm。
(实施例3)
A层的树脂原料和B层的树脂原料制备如下。
[A层的树脂原料]
除了将实施例1中的hPP1的比例更改成73.8质量%,将氧化钛粒子的比例更改成20质量%以外,在与实施例1同样的条件下制作使用薄片。
[B层的树脂原料]
除了将实施例1中的hPP1的比例更改成73.95质量%,将球状二氧化硅粒子更改成0.05质量%以外,其它在与实施例1同样的条件下制作使用薄片。
除了将上述树脂原料供给到2种-3层口模中,在A层的两个面上叠层B层,制成B/A/B型的2种3层构成以外,其它与实施例1同样制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在D面侧的B层上形成承载层,制作载片。
另外,所得的白色聚丙烯膜的厚度构成是B层/A层/B层=1μm/33μm/1μm。
(实施例4)
A层的树脂原料和B层的树脂原料的制备如下。
[A层的树脂原料]
由69.95质量%的hPP2、5质量%的mVLDPE、0.05质量%作为β晶体成核剂的N,N’-二环己基-2,6-萘二甲酰胺(新日本理化(株)制造,NU-100)、和25质量%的大日本インキ化学工业制的含有60质量%氧化钛的母料薄片(PEONY(注册商标)WHITE L-11165MPT)形成混合物,向100质量份该混合物中,加入0.15质量份作为抗氧化剂的チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ(株)制IRGANOX(注册商标)1010、和0.1质量份作为热稳定剂的チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ(株)制IRGAFOS(注册商标)168,使用双螺杆挤出机在300℃下进行融解混合,然后挤出成管状,通过20℃的水槽进行冷却,用切片机切成5mm长,然后在100℃下干燥2小时,得到薄片。
[B层的树脂原料]
将99.6质量%的rEPC、0.2质量%松香类α晶体成核剂(荒川化学(株)制,“パインクリスタル(注册商标)”KM-1600)、和0.2质量%与实施例1同样的球状二氧化硅粒子混合,在与实施例1相同的条件下制作使用薄片。
除了将上述树脂原料供给到2种-3层口模中,在A层的两个面上叠层B层,形成B/A/B型的3层构成,金属鼓的表面温度为85℃,厚度构成为B层/A层/B层=2μm/31μm/2μm以外,其它与实施例1同样制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在D面侧的B层上形成承载层,制作载片。
(实施例5)
A层的树脂原料、B层的树脂原料、和其它的层(C层)的树脂原料的制备如下。
[A层的树脂原料]
除了按照45质量%的hPP1,45质量%的βPP、和10质量%的与实施例1同样的氧化钛粒子的比例混合以外,在与实施例1同样的条件下制作使用薄片。
[B层的树脂原料]
使用实施例1中制作的薄片。
[C层的树脂原料]
除了按照49.8质量%的hPP1,50质量%的rEPC、和0.2质量%平均粒径为1.7μm的球状二氧化硅粒子的比例混合以外,在与实施例1的B层原料同样的条件下制作使用薄片。
将A层的树脂原料供给到挤出机(a)中,在210℃下熔融混炼,使用孔径35μm的叶片型过滤器过滤,然后导入到歧管型的3种-3层复合口模中。然后,将上述B层的树脂原料供给到挤出机(b)中,在260℃下熔融混炼,使用孔径35μm的金属网过滤器过滤,然后导入到上述口模中。另外,将上述C层的树脂原料供给到挤出机(c)中,在260℃下熔融混炼,使用孔径35μm的金属网过滤器过滤,然后导入到上述口模中。
在口模内在挤出机(a)的熔融聚合物的两个面上分别叠层挤出机(b)和挤出机(c)的熔融聚合物,一起挤出成型为片状。
将这样得到的熔融聚合物叠层体以B层与金属鼓接触的方式从口模挤出成片状,在表面温度保持110℃的金属鼓上固化成型为片状。此时,使用气刀从片材的ND面侧喷吹60℃的空气,使片材紧贴在鼓上。此时片材紧贴在鼓上的时间是15秒。然后使用所得的未拉伸叠层片,导入到预热至130℃的烘箱中进行预热,然后纵向拉伸5倍,使用100℃的冷却辊冷却。此时的纵向拉伸速度是100,000%/分钟。
接着使用夹子把持纵向拉伸后的膜的两端导入到拉幅机中,在165℃下预热,然后在加热到145℃的气氛中横向拉伸至9倍。此时的横向拉伸速度是5,000%/分钟。接着,为了完成双轴取向白色聚丙烯膜的结晶取向,并赋予平面性和尺寸稳定性,在拉幅机内一边进行5%的松弛处理,一边在160℃下进行热定型,慢慢均匀冷却,然后冷至室温。
双轴拉伸后,在空气气氛下对B层表面(D面侧)进行电晕放电处理,在氮气体积80%和二氧化碳气体体积20%的混合气体气氛中对C层表面(ND面侧)进行电晕放电处理,除此以外,在与实施例1同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在ND面侧的C层上形成承载层,制作载片。
另外,所得的白色聚丙烯膜的B层表面润湿张力是37mN/m,C层表面润湿张力是42mN/m。另外,其厚度构成是B层/A层/C层=1μm/31μm/1μm。
(实施例6)
A层的树脂原料、B层的树脂原料、和C层的树脂原料的制备如下。[A层的树脂原料]
由89.8质量%的hPP1、0.2质量%的作为β晶体成核剂的NU-100、和10质量%的实施例1中使用的氧化钛粒子形成混合物,向该混合物中添加0.15质量份的作为抗氧化剂的チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ(株)制IRGANOX(注册商标)1010、和0.1质量份的作为热稳定剂的チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ(株)制IRGAFOS(注册商标)168,将它们供给到双螺杆挤出机中在300℃下进行熔融混立案,然后挤出成管状,通过20℃的水槽进行冷却,用切片机切成5mm长,然后在100℃下干燥2小时,得到薄片。
[B层的树脂原料]
按照21.8质量%的hPP1、75质量%的rEPC、3质量%的HMS-PP、和0.2质量%的平均粒径为2μm的交联聚甲基丙烯酸甲酯((株)日本触媒制,M1002)的比例混合,在与实施例1同样的条件下制作使用薄片。
[C层的树脂原料]
按照24.8质量%的hPP1、75质量%的rEPC1、和0.2质量%的平均粒径为2.5m的球状二氧化硅粒子(水澤化学工业(株)制,ATM-25)的比例混合,除此以外,在与实施例1的B层原料同样的条件下制作使用薄片。
除了使用上述树脂原料以外,在与实施例5同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用所得的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在ND面侧的C层上形成承载层,制作载片。
(实施例7)
A层的树脂原料、B层的树脂原料、和C层的树脂原料的制备如下。
[A层的树脂原料]
除了使用84.8质量%的hPP1、15质量%氧化钛粒子以外,其它在与实施例6的A层树脂同样的条件下制作薄片。
[B层的树脂原料]
除了将添加的粒子从球状二氧化硅粒子更改成不相容性树脂PMP以外,其它在与实施例2的B层树脂同样的条件下制作使用薄片。
[C层的树脂原料]
除了将添加的二氧化硅粒子更改成平均粒径为3μm的球状二氧化硅粒子(水澤化学工业(株)制,ATM-30)以外,在与实施例5的C层同样的条件下制作薄片,并使用该薄片。
除了使用上述树脂原料以外,在与实施例5同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。B层中的PMP的平均分散粒径为1μm。另外,其厚度构成是B层/A层/C层=3μm/29μm/3μm。另外,使用所得的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在ND面侧的C层上形成承载层,制作载片。
(实施例8)
A层的树脂原料和B层的树脂原料制备如下。
[A层的树脂原料]
除了使用平均粒径200nm的氧化锌粒子代替氧化钛粒子以外,在与实施例1同样的条件下制作使用薄片。
[B层的树脂原料]
使用与实施例1相同的薄片。
使用A层和B层的树脂,供给B/A/B型的2种-3层口模中,与实施例2同样地制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用所得的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在D面侧的B层上形成承载层,制作出载片。另外,得到的白色聚丙烯膜的厚度构成是B层/A层/B层=1μm/33μm/1μm。
(实施例9)
使用实施例4的A层的树脂原料和B层的树脂原料,在实施例1的制膜条件中,将金属鼓的表面温度提高至120,使纵向拉伸倍率为6倍,除此以外,在实施例1同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在D面侧的B层上形成承载层,制作出载片。另外,得到的白色聚丙烯膜的厚度构成是B层/A层/B层=1μm/33μm/1μm。
(实施例10)
A层的树脂原料和B层的树脂原料制备如下。
[A层的树脂原料]
使用实施例4中使用的A层树脂。
[B层的树脂原料]
按照74.8质量%的hPP1、25质量%的rEPC1、和0.2质量%的平均粒径为1.7μm的球状二氧化硅粒子的比例混合,除此以外,与实施例1的B层的树脂同样制作薄片。
使用上述树脂原料,在实施例1的制膜条件下,使金属鼓的表面温度降至70℃,使纵向拉伸倍率为4倍,除此以外,在同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在D面侧的B层上形成承载层,制作载片。另外,得到的白色聚丙烯膜的厚度构成是B层/A层/B层=1μm/33μm/1μm。
(实施例11)
除了使金属鼓的温度为50℃以外,其它条件与实施例2同样,进行制膜和加工。
(实施例12)
在实施例2中,除了将添加到A层树脂中的粒子从氧化钛粒子更改成平均粒径为0.1μm的α-氧化铝粒子以外,其它条件与实施例2同样,进行制膜和加工。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表1~6示出了实施例1~10的双轴取向白色聚丙烯膜、载片的树脂组成、制膜条件、膜特性、和载片特性。
从表可知,实施例1~9的白色聚丙烯膜不与金属鼓粘合,制膜性和工序通过性优异。另外,双轴拉伸后的膜的表面上没有发现凹坑状的缺陷。这反映了B层的表面粗糙度小,动摩擦系数低,爽滑性良好,光泽度高。另外,形成了均匀且致密的孔隙,而没有形成粗大孔隙,所以在耐折皱性和耐压印性没有恶化的程度内具有高孔隙率、高缓冲率、良好的光学浓度和b值。作为基材使用这样的白色聚丙烯膜且在B层上形成了承载层的热敏转印记录用载片,其承载层的接合力高,感度非常高。另外,该白色聚丙烯膜在560nm下的光反射率显示出非常高的值。
在实施例10中,由于表皮层(B层)的晶化温度低,所以与其它的实施例相比,反射率低,但该程度在实用上没有问题。
在实施例11中,由于膜的孔隙率低,所以感度和光反射率有些不好,但其它特性优异。
在实施例12中,由于芯层(A层)中的有核的孔隙的个数少,所以耐压印性有些不好,但其它特性优异。
(比较例1)
在实施例1中,不叠层表皮层(B层),而是形成仅为芯层(A层)的单层膜,除此以外,在与实施例1同样的条件下制作厚度35μm的双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用所得的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的表面形成承载层,制作载片。
(比较例2)
在芯层(A层)中增加hPP1的量来代替氧化钛粒子的添加,除此以外,将与实施例2同样的树脂原料供给2种-3层口模中,在与实施例2同样的条件下制作膜厚构成是B层/A层/B层=1μm/33μm/1μm的双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例3)
将芯层(A层)中的氧化钛粒子的添加量增加至25质量%,减少该增加量的hPP1的使用比例,将除此以外与实施例2同样的树脂原料供给到2种-3层口模中,使膜厚度构成为B层/A层/B层=1μm/33μm/1μm,在与实施例2同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例4)
除了将芯层(A层)的氧化钛粒子更改成平均粒径为1μm的碳酸钙粒子(丸尾カルシウム(株)制,MSK-PO)以外,将与实施例1同样的树脂原料供给到2种-3层口模中,形成在A层的两个面上叠层了B层的B/A/B型的2种-3层构成,其它条件与实施例1相同,制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例5)
除了将比较例4的芯层(A层)的氧化钛粒子更改成初级粒子的平均粒径为10nm的氧化锌粒子(堺化学工业(株)制,FONEX-75)以外,在与比较例4同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例6)
除了将比较例4的芯层(A层)的氧化钛粒子更改成与聚丙烯树脂不相容的聚碳酸酯(出光石油化学(株)制,A-2500)以外,其它条件与比较例4相同,制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例7)
除了将实施例1的芯层(A层)的树脂组成中的β晶体成核剂更改成hPP1以外,在与实施例1同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例8)
除了将实施例1的表皮层(B层)的球状二氧化硅粒子更改成平均粒径为0.6μm的碳酸钙粒子(丸尾カルシウム(株)制,CUBE)以外,其它条件与实施例1相同,制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例9)
除了将实施例1的表皮层(B层)的球状二氧化硅粒子更改成平均粒径为5.6μm的碳酸钙粒子(丸尾カルシウム(株)制,CUBE)以外,其它条件与实施例1相同,制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例10)
除了将实施例1的表皮层(B层)的球状二氧化硅粒子的添加量减至0.02质量%,并增加该减少量的hPP1以外,其它条件与实施例1相同,制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例11)
除了将实施例1的表皮层(B层)的球状二氧化硅粒子的添加量增加至6质量%,并减少该增加量的hPP1以外,其它条件与实施例1相同,制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
(比较例12)
A层的树脂原料使用实施例1中使用的树脂。B层的树脂原料是99.98质量%的rEPC和0.02质量%的实施例1中使用的球状二氧化硅粒子的混合物。在其它条件与实施例1同样的条件下制作双轴取向白色聚丙烯膜。另外,使用得到的白色聚丙烯膜作为基材,在与实施例1同样的条件下在膜的D面侧的B层表面形成承载层,制作载片。
表7
表8
表9
表10
表11
表7~11中示出了结果。
在比较例1~10中,所得的膜与金属鼓不粘合。另外,在双轴拉伸后的膜的表面上没有发现凹坑状的缺陷。另一方面,在比较例11和12中,发现有粘合在金属鼓面上的缺点,光泽度低。特别是在比较例12中观察到在拉伸片表面上有图4所示那样的明显的与金属鼓粘合的痕迹。
在比较例1中,由于没有叠层表皮层(B层),所以制膜稳定性和工序通过性不好,得到的膜的光泽度低。另外,由于具有贯通孔,所以在涂布承载层时,涂布剂浸透到膜内部,载片没有光泽感。进而,由于膜表层存在大量的孔隙,所以承载层的接合力低。
在比较例2中,由于芯层(A层)中没有添加平均分散粒径为60~400nm范围的粒子,所以膜频繁破裂,不能稳定制膜。另外,膜的孔隙率下降,在作为载片使用时,打印图像后的压印深度大于20μm,打印纸看起来有条纹。
在比较例3中,芯层(A层)中平均分散粒径为60~400nm范围的粒子的含量大于20质量%,不能稳定熔融挤出,另外,与表皮层的一起挤出性低,表面粗糙,进而在制膜工序中,在剪切膜端部进行卷曲时,从膜端部脱落出粒子,缠卷机内的辊受到污染,等等情况造成不能长时间连续制膜。进而由于膜中的粒子凝聚形成粗大的孔隙,所以在作为载片使用时,打印后的压印深度大于20μm,打印纸看起来有条纹。
在比较例4中,由于A层中的粒子凝聚,平均分散粒径大于60~400的范围,所以在制膜工序中粒子脱落,不能长时间连续制膜,稳定制膜性不好。另外,由于膜中的粒子凝聚形成粗大的孔隙,所以在作为载片使用时,打印后的压印深度大于20μm,打印纸看起来有条纹。
在比较例5中,由于A层中使用的氧化锌在聚丙烯树脂中的分散性不好,在膜中的平均分散粒径大于60~400的范围,所以在制膜工序中粒子脱落,不能长时间连续制膜,工序通过性不好。由于膜中的粒子凝聚形成粗大的孔隙,所以在作为载片使用时,感度低,打印后的压印深度大于20μm,打印纸看起来有条纹。另外,光反射率低。
在比较例6中,由于A层中的聚碳酸酯的平均分散粒径大于60~400nm的范围,所以在膜中形成粗大孔隙,因此在作为载片使用时,感度低,另外反射率也低。
在比较例7中,由于不具有β晶体活性,所以A层中形成的孔隙非常少,孔隙率低。因此,在横向拉伸时,膜频繁破裂,制膜性不好,另外在作为载片使用时感度低,进而反射率也低。
在比较例8中,由于B层中的粒子的平均分散粒径小于1μm,所以动摩擦系数大,爽滑性不好,在制膜工序中与金属辊的爽滑性不好,所以出现破裂,生产性不好。
在比较例9中,由于B层中的粒子的平均分散粒径大于4μm,所以在制膜工序中金属辊摩擦会使粒子脱落,表面被划,出现表面缺陷、破裂,所以制膜性和工序通过性不好。
在比较例10中,由于B层中的粒子含量小于0.05质量%,所以动摩擦系数大,在制膜工序中与金属辊的爽滑性不好,所以出现破裂,生产性不好。
在比较例11中,由于B层中的粒子添加量大于5质量%,所以在制膜工序中粒子脱落,装置受到污染,膜表面出现缺陷,由此引发膜破裂,制膜性和工序通过性不好。
在比较例12中,不仅表皮层中的粒子添加量少,而且晶化温度低,所以与加热辊粘合,另外爽滑性不好,所以频繁出现破裂,制膜性不好。进而发现载片上有缺陷,感度不好。
产业利用性
本发明的双轴取向白色聚丙烯膜具有优异的膜特性和生产性,可以如以下那样应用。
(1)在作为热敏转印记录用载片的基材使用时,同时具有高水平的感度和生产性。
(2)由于隐蔽性、生产性优异,所以可用于标签或一般告示的基材。
(3)由于隐蔽性、生产性优异,所以可用作一般包装用膜。
(4)由于缓冲率高、生产性优异、即使熔融结晶速度也高,因此容易回收而不会对工序造成污染,因而在以挠性印刷电路基板等为代表的电路基板的制造工序中,可以作为缓冲脱模膜使用。
(5)由于隐蔽性、生产性优异,光反射特性优异,所以可以用于光源的反射板。
在任一情况下,均可以单独使用本发明的膜,也可以与其它层叠层使用。通过叠层其它层,可以赋予光泽、热密封性、粘接性、耐热性、脱模性等。
这样,以热敏转印记录用途为代表,本发明的双轴取向白色聚丙烯膜可以在包装用途、工业用途等中广泛使用。
Claims (10)
1.一种双轴取向白色聚丙烯膜,具有芯层(A层)和表皮层(B层),其中,在该A层的至少一个面上叠层有该B层,该A层含有具有β晶体活性的聚丙烯树脂和1~20质量%的平均分散粒径为60~400nm的粒子(a),并且该B层含有聚丙烯树脂和0.05~5质量%的平均分散粒径为1~4μm的粒子(b)。
2.根据权利要求1所述的双轴取向白色聚丙烯膜,粒子(a)是选自氧化锌、氧化铝和氧化钛中的至少一种粒子。
3.根据权利要求1或2所述的双轴取向白色聚丙烯膜,膜的孔隙率为20%以上。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的双轴取向白色聚丙烯膜,A层截面每10μm×10μm面积中存在的以粒子(a)为核的孔隙的个数为5个以上。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的双轴取向白色聚丙烯膜,B层的晶化温度为115℃以上。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的双轴取向白色聚丙烯膜,是光反射板用的。
7.一种光反射板,使用了权利要求1~5的任一项所述的双轴取向白色聚丙烯膜。
8.根据权利要求1~5的任一项所述的双轴取向白色聚丙烯膜,是热敏转印记录用纸载片用的。
9.一种热敏转印记录用载片,在权利要求1~5的任一项所述的双轴取向白色聚丙烯膜的至少一个面上设置有承载层。
10.根据权利要求9所述的热敏转印记录用载片,使用热敏转印记录用打印机,在热敏转印记录用载片上打印后的压印深度是20μm以下。
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