JP2001010000A

JP2001010000A - 白色ポリエステルフィルム

Info

Publication number: JP2001010000A
Application number: JP11185184A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Yoshida; 哲男吉田; Takashi Saigo; 孝西郷
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高い光沢を有し、隠蔽性、搬送性に優れ、か
つ折れじわ等の発生しないインクジェットプリンター用
受像紙に有用な白色ポリエステルフィルムを提供する。【解決手段】ポリエステルフィルムの少なくとも片面
にコポリエステル、ポリアルキレンオキサイドおよび微
粒子を主成分とする塗膜を積層したフィルムであって、
該ポリエステルフィルムが、平均粒径０．１〜０．２μ
ｍの酸化チタンを５〜２０重量％、および平均粒径０．
０１〜５．０μｍの酸化チタン以外の不活性粒子を０．
０１〜０．５重量％含有し、平均光沢度が８０．５〜９
５％であり、かつ静摩擦係数が０．３０〜０．５０であ
ることを特徴とする白色ポリエステルフィルム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は白色ポリエステルフ
ィルムに関し、さらに詳しくはインクジェットプリンタ
ー等の水性インク受像層に対する接着性に優れ、かつ光
沢性、隠蔽性、搬送性に優れた、受像紙に有用な白色ポ
リエステルフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートフィルムに
代表されるポリエステルフィルムは、受像紙用フィルム
のベースフィルムとして従来より広く使用されている。
近年、カラープリンターの需要に伴い、インクジェット
印字方式が発展してきた。その印画紙等の基材としての
需要が増大してくるにつれて、高光沢の白色フィルムの
需要が高まってきている。一方、ポリエステルに酸化チ
タンや炭酸カルシウムなどの白色無機物を多量に添加し
て白色ポリエステルフィルムを得ることはよく知られて
いる。また、ポリエステルにポリプロピレンなどのポリ
オレフィンを添加して低密度白色ポリエステルフィルム
を得ることもよく知られている。ところが、ポリオレフ
ィン添加フィルムではオレフィンが露出するために印刷
性の悪さやロール汚れに起因する生産性の低さ、また、
光沢が低い問題が発生する。それらを防止するために積
層構成にする方法（特開平７−１５７５８１号公報、特
開平２−２６７３９号公報など）が提案されたが、オレ
フィンを添加した系では白色フィルムを折った時等に折
れじわが顕著に目立ち見苦しいものとなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い光沢を
有し、隠蔽性、搬送性に優れ、かつ折れじわ等の発生し
ない、インクジェットプリンター用受像紙に有用な白色
ポリエステルフィルムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、インクジ
ェットプリンター用受像紙として使用した場合、上記問
題のない白色フィルムを開発すべく鋭意検討した結果、
本発明に到達した。すなわち本発明は、ポリエステルフ
ィルムの少なくとも片面にコポリエステル、ポリアルキ
レンオキサイドおよび微粒子を主成分とする塗膜を積層
したフィルムであって、該ポリエステルフィルムが、平
均粒径０．１〜０．２μｍの酸化チタンを５〜２０重量
％、および平均粒径０．０１〜５．０μｍの酸化チタン
以外の不活性粒子を０．０１〜０．５重量％含有し、平
均光沢度が８０．５〜９５％であり、かつ静摩擦係数が
０．３０〜０．５０であることを特徴とする白色ポリエ
ステルフィルムである。

【０００５】＜ポリエステル＞本発明のポリエステルフ
ィルムを構成するポリエステルとしては、ジオールとジ
カルボン酸とから縮重合によって得られるポリエステル
であり、ジカルボン酸としては、例えばテレフタル酸、
イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，
４’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン
酸等に代表されるものであり、またジオールとは、例え
ばエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，
４−シクロヘキサンジメタノール、１，６−ヘキサンジ
オール等で代表されるものである。特にポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカ
ルボキシレートが好ましい。また、これらポリエステル
はホモポリマーであっても、共重合ポリマーであっても
良く、共重合成分としては、例えばジエチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコー
ルなどのジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン
酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボ
ン酸成分があげられる。

【０００６】＜酸化チタンおよび不活性粒子＞本発明に
おいては、ポリエステルフィルムに、酸化チタンおよび
酸化チタン以外の不活性粒子を含有させる。酸化チタン
は、平均粒径が０．１〜０．２μｍであり、添加量は５
〜２０重量％の範囲であることが必要である。平均粒径
が０．１μｍ未満のものは分散性が極端に悪くなり、粒
子の凝集が起こり生産工程上のトラブルが発生したり、
フィルムに粗大突起を形成し光沢の劣ったフィルムにな
る可能性がある。一方、０．２μｍを超えるとフィルム
の表面が粗くなり光沢が低下する。また、添加量が５重
量％未満であると隠蔽性に劣るフィルムとなり良好な製
品が得られない。一方、２０重量％を超えるとフィルム
の延伸性が低下し、生産効率が著しく悪くなる。

【０００７】また、酸化チタン以外の不活性粒子は、平
均粒径が０．０１〜５．０μｍであり、添加量は０．０
１〜０．５重量％の範囲であることが必要である。かか
る不活性粒子は無機粒子、有機粒子の如何を問わない。
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム等が例示でき、有機粒子としてはシリ
コーン粒子等が例示できる。これらの中、シリカ粒子が
好ましい。平均粒径が０．０１μｍ未満の場合は搬送性
をさらに向上させることができず、５．０μｍを超える
ものは光沢度の低下をもたらす。

【０００８】なお、酸化チタン、酸化チタン以外の不活
性粒子のいずれの粒子も、分散性を向上させるためにス
テアリン酸等の脂肪酸およびその誘導体等を用いて処理
し、分散性を改良することが好ましく、特に酸化チタン
に該処理を施し分散性を改良することはフィルムの光沢
度が向上するので好ましい。また、酸化チタンや他の不
活性粒子をポリエステルへ添加含有させる前に、精製プ
ロセスを用いて、粒径調整、粗大粒子除去を行うことが
好ましい。精製プロセスの工業的手段としては、粉砕手
段で例えばジェットミル、ボールミル等が挙げられ、ま
た分級手段では例えば乾式もしくは湿式遠心分離機等が
挙げられる。なお、これらの手段は２種以上を組み合わ
せ、段階的に精製しても良いのはもちろんである。ま
た、粒子をポリエステルに含有させる方法としては各種
の方法を用いることができる。その代表的な方法とし
て、下記のような方法を挙げることができる。

【０００９】（ア）ポリエステル合成時のエステル交換
反応もしくはエステル化反応終了前に添加、もしくは重
縮合反応開始前に添加する方法。（イ）ポリエステルに添加し、溶融混練する方法。（ウ）上記（ア）、（イ）の方法において酸化チタンや
他の不活性粒子を多量添加したマスターペレットを製造
し、これらを添加剤を含有しないポリエステルと混練
し、所定量の添加物を含有させる方法。なお、前記
（ア）のポリエステル合成時に添加する方法を用いる場
合には、酸化チタンや他の不活性粒子をグリコールに分
散したスラリーとして、反応系に添加することが好まし
い。

【００１０】酸化チタンおよび他の不活性粒子の添加量
や他の不活性粒子の種類は上記範囲の中で、フィルムの
平均光沢度が８０．５〜９５．０％、かつ静摩擦係数が
０．３０〜０．５０となる添加量および種類を選択する
ことが必要である。フィルムの平均光沢度は８０．５％
未満であってもある程度の光沢感は得られるが、本発明
の目的である高光沢なフィルムとしては不充分である。
一方、９５．０％を超えると光沢度においては十分満足
できるものではあるが、フィルム表面が平坦になりす
ぎ、搬送性に劣るフィルムとなる。また、静摩擦係数が
０．３０未満であるとフィルムの光沢度が低下し、０．
５０を超えると搬送性に劣る。

【００１１】また、フィルムの中心線平均粗さ（Ｒａ）
が３０〜５５ｎｍであることが好ましい。Ｒａが３０ｎ
ｍ未満だとフィルムの搬送性が悪くなり、一方、５５ｎ
ｍを超えるとフィルムの光沢が低下する。

【００１２】＜塗布層＞本発明においては、ポリエステ
ルフィルムに（Ａ）コポリエステル、（Ｂ）ポリアルキ
レンキサイドおよび（Ｃ）微粒子を主成分とする塗膜を
少なくとも片面に形成する。

【００１３】この塗膜を形成する成分の（Ａ）コポリエ
ステルとしては、分子内の全ジカルボン酸成分に対し、
スルホン酸塩基を有するジカルボン酸成分の割合が１〜
１６モル％である共重合ポリエステルである。かかるコ
ポリエステルは、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、ヘキサヒドロテレフタル
酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、フェニルイン
ダンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、５−スル
ホイソフタル酸、トリメット酸、ジメチロールプロピオ
ン酸等のカルボン酸成分、および５−Ｎａスルホイソフ
タル酸、５−Ｋスルホイソフタル酸、５−Ｋスルホテレ
フタル酸等のスルホン酸塩基有するジカルボン酸成分
と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオ
ペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６
−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ビスフェ
ノールＡのアルキレンオキシド付加物等のヒドロキシ化
合物成分等とから構成されるポリエステルであって、水
溶液、水分散液または乳化液として使用される。上記塗
膜を形成する成分として用いる（Ｂ）ポリアルキレンオ
キサイドとしては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロ
ピレンオキサイド、ポリエチレン・プロピレンオキサイ
ド等を好ましく挙げることができる。さらに上記塗膜を
形成する成分として用いる（Ｃ）微粒子としては、有機
または無機の微粒子であって、具体的に炭酸カルシウ
ム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、カオリン、酸
化ケイ素、酸化亜鉛、架橋アクリル樹脂粒子、架橋ポリ
スチレン樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、架橋シリコーン
樹脂粒子等が例示される。該微粒子の平均粒径は２０〜
８０ｎｍの範囲が好ましく、２０ｎｍ未満ではフィルム
がブロッキングし易く、一方８０ｎｍを超えると削れ性
が低下する。さらに、本発明においては塗膜を形成する
成分として、上記成分以外にメラミン樹脂等の他の樹
脂、帯電防止剤、着色剤、界面活性剤、紫外線吸収剤等
を使用することができる。

【００１４】本発明においては、ポリエステルフィルム
の少なくとも片面に前記成分からなる塗膜を積層する
が、例えば延伸可能なポリエステルフィルムに塗膜を形
成する成分を含む水溶液を塗布した後、乾燥、延伸し必
要に応じて熱処理することにより積層することができ
る。この水溶液の固形分濃度は、通常３０重量％以下で
あり、１０重量％以下がさらに好ましい。上記延伸可能
なポリエステルフィルムとは、未延伸ポリエステルフィ
ルム、一軸延伸ポリエステルフィルムまたは二軸延伸ポ
リエステルフィルムである。これらの中、フィルムの押
出し方向（縦方向）に一軸延伸した縦延伸ポリエステル
フィルムが特に好ましい。また、ポリエステルフィルム
に水溶液を塗布する場合、通常の塗工工程、すなわち二
軸延伸熱固定したポリエステルフィルムに該フィルムの
製造工程と切り離した工程で行うと埃、ちり等を巻き込
み易く好ましくない。かかる観点よりクリーンな雰囲気
での塗布、すなわちフィルムの製造工程での塗布が好ま
しい。そして、この塗布によれば、塗膜のポリエステル
フィルムへの密着性がさらに向上する。塗布方法として
は、公知の任意の塗布方法が適用できる。例えばロール
コート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、ス
プレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法および
カーテンコート法などを単独または組み合わせて用いる
ことができる。塗布量は走行しているフィルム１ｍ²当
たり０．５〜２０ｇ、さらに１〜１０ｇが好ましい。水
性液は水分散液または乳化液として用いるのが好まし
い。

【００１５】＜製膜＞本発明のポリエステルフィルム
は、テンター法、インフレーション法等の従来より知ら
れている製膜方法を用いて製造することができる。さら
に、テンター法としては、逐次二軸延伸法、同時二軸延
伸法が挙げられる。具体的に逐次二軸延伸法について以
下に詳述する。まず、ポリエステルを乾燥後、融点以上
の温度で溶融してスリット状のダイから冷却されたドラ
ムの上に押出し急冷して未延伸シートを製造する。これ
をロール加熱、赤外線加熱等で加熱し、縦方向に延伸し
て縦延伸フィルムを得る。縦延伸は２個以上のロールの
周速差を利用して行うのが好ましい。縦延伸温度はポリ
エステルのガラス転移点（Ｔｇ）より高い温度、さらに
はＴｇより２０〜４０℃高い温度とするのが好ましい。
延伸倍率は、この用途の要求特性にもよるが、２．５倍
以上４．０倍以下とするのが好ましい。さらに２．８倍
以上３．９倍以下とするのが好ましい。２．５倍未満と
するとフィルムの厚み斑が悪くなり良好なフィルムが得
られず、４．０倍を超えると製膜中に破断が発生し易く
なる問題がある。縦延伸フィルムは、続いて、横延伸、
熱固定、必要により熱弛緩の処理を順次施して二軸配向
フィルムとするが、これらの処理はフィルムを走行させ
ながらオンラインで行う。横延伸はポリエステルのガラ
ス転移点（Ｔｇ）より２０℃高い温度から始める。そし
てポリエステルの融点（Ｔｍ）より（１２０〜３０）℃
低い温度まで昇温しながら行う。この延伸開始温度は
（Ｔｇ＋４０）℃以下であることが好ましい。また延伸
最高温度はＴｍより（１００〜４０）℃低い温度である
ことが好ましい。横延伸過程での昇温は連続的でも段階
的（逐次的）でもよい。通常逐次的に昇温する。例えば
ステンターの横延伸ゾーンをフィルム走行方向に沿って
複数に分け、各ゾーンごとに所定温度の加熱媒体を流す
ことで昇温する。横延伸開始温度が低すぎるとフィルム
の破れが起こり好ましくない。また延伸最高温度が（Ｔ
ｍ−１２０）℃より低いとフィルムの熱収縮が大きくな
り、また幅方向の物性の均一性が低下し好ましくない。
一方延伸最高温度が（Ｔｍ−３０）℃より高いとフィル
ムが柔らかくなり外乱等によってフィルムの破れが起こ
り好ましくない。横延伸倍率は、２．５倍以上４．０倍
以下とするのが好ましい。さらに好ましくは、２．８倍
以上３．９倍以下とするのが好ましい。２．５倍未満と
するとフィルムの厚み斑が悪くなり良好なフィルムが得
られず、４．０倍を超えると製膜中に破断が発生し易く
なり問題がある。

【００１６】本発明においては、平均光沢度の高いフィ
ルムを提供することを課題とするが、平均光沢度は、前
述の酸化チタンおよび他の不活性粒子の添加量や他の不
活性粒子の種類に加え、フィルムの分子配向にも依存す
る。具体的には分子配向係数（ＭＯＲ）が１．１〜４．
０の範囲を満足することが好ましい。分子配向係数（Ｍ
ＯＲ）を上記範囲とするには、前述の延伸条件、特に縦
横の延伸倍率を選択することにより得ることができる。
配向と平均光沢度との関係は明らかではないが、高配向
にすることによってフィルムに添加されている滑剤の突
起形成が抑制され、その効果でフィルム表面の表面粗さ
が低下し、その結果として基材フィルムの平均光沢度が
高くなると推定される。従って、ＭＯＲが１．１未満で
あるフィルムは、低配向が原因で平均光沢度が下がり、
またフィルムの厚み斑も悪く製品として好ましくない。
一方ＭＯＲが４．０を超えると、高配向フィルムとなる
ので製膜安定性が悪く生産性が劣る。

【００１７】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、各特性値は以下の方法で測定した。

【００１８】１．静摩擦係数ＡＳＴＭＤ１８９４−６３に準じ、東洋テスター社製
のスリッパリー測定器を使用し、フィルムとフィルムと
の静摩擦係数を測定した。但し、スレッド板はガラス板
とし、荷重は１ｋｇとした。

【００１９】２．平均光沢度ＪＩＳ−Ｚ８７４１（２）に準拠して６０°の光沢度を
求めた。ｎ＝５の平均値を平均光沢度とした。

【００２０】３．表面粗さ（Ｒａ）ＪＩＳ−Ｂ０６０１に準じて求めた中心線平均粗さであ
り、フィルム表面粗さ曲線からその中心線の方向に測定
長さＬの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線を
Ｘ軸とし、縦倍率の方向をＹ軸として、粗さ曲線をＹ＝
ｆ（ｘ）で表したとき、下記式で与えられる値（Ｒａ：
ｎｍ）をフィルム表面粗さとして定義する。本発明で
は、基準長を２．５ｍｍとして５個測定し、値の大きい
方から１個を除いた４個の平均値としてＲａを表す。

【００２１】

【数１】

【００２２】４．分子配向係数（ＭＯＲ）王子製紙（株）製分子配向計ＭＯＡ−２００１Ａを用い
て、配向楕円体のプロットを得、このプロットを基に算
出した長軸／短軸の比を分子配向係数（ＭＯＲ）とし
た。

【００２３】５．搬送性エプソン製インクジェットプリンターＰＭ−７００Ｃの
給紙トレイにフィルム１００枚を重ね、連続給紙モード
にて実印刷を行い下記基準によって判別した。 ○：供給および送り不良発生枚数が２枚以下。 △：供給および送り不良発生枚数が３〜５枚。 ×：供給および送り不良発生枚数が５枚を超える。

【００２４】６．隠蔽性フィルムの片面に黒の油性マーカーで幅５ｍｍ、長さ５
ｃｍの線を引き、反対側の面より観察した結果を下記基
準に従い判別した。 ○：黒線が全く見えない。 △：黒線がやや見える。 ×：黒線がはっきりと見える。

【００２５】［実施例１〜５および比較例１〜５］ポリ
エチレンテレフタレートに表１に記載のアナターゼ型酸
化チタンおよび第２成分滑剤を添加し、２８０℃で溶融
押出し、冷却固化して未延伸フィルムを得た。この未延
伸フィルムを表１記載の延伸条件で縦方向および横方向
の順に延伸し熱処理して１００μｍの厚みの白色フィル
ムを得た。なお、縦延伸の直後に、酸成分がテレフタル
酸（６０モル％）、イソフタル酸（３７モル％）および
５−Ｎａスルホイソフタル酸（３モル％）、グリコール
成分がエチレングリコール（４０モル％）、ネオペンチ
ルグリコール（４０モル％）およびビスフェノールＡの
エチレンオキサイド付加物（２０モル％）よりなる共重
合ポリエステル（Ｔｇ＝３０℃）６５重量％、分子量１
０００のポリエチレンオキサイド１６重量％、平均粒径
４０ｎｍの架橋アクリル樹脂粒子１０重量％ならびにポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル９重量％から
なる組成の、固形分濃度４重量％の水溶液をロールコー
ターにて塗布した。このフィルムの特性を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、高い光沢を有し、隠蔽
性、搬送性に優れ、かつ折れじわ等の発生しないインク
ジェットプリンター用受像紙に有用な白色ポリエステル
フィルムを得ることができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 3/00 Ｃ０８Ｋ 3/00 3/22 3/22 Ｃ０８Ｌ 67/02 Ｃ０８Ｌ 67/02 // Ｃ０８Ｊ 5/18 Ｃ０８Ｊ 5/18 Ｆターム(参考） 2H086 BA19 BA41 BA45 4F006 AA35 AA55 AB32 AB35 AB56 AB74 AB76 BA01 BA09 CA10 4F100 AA21B AA21C AK41A AK41B AK41C AK42 AK54B AK54C AL01B AL01C AT00A BA03 BA06 CC01B CC01C DE01B DE01C EJ38 GB41 JK16 JK16B JK16C JL10 JL11 JN02 JN21 JN21B JN21C YY00B YY00C 4J002 CF041 CF051 CF061 CF071 CF081 CP002 DE136 DE147 DE237 DG047 DJ017

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルフィルムの少なくとも片面
にコポリエステル、ポリアルキレンオキサイドおよび微
粒子を主成分とする塗膜を積層したフィルムであって、
該ポリエステルフィルムが、平均粒径０．１〜０．２μ
ｍの酸化チタンを５〜２０重量％、および平均粒径０．
０１〜５．０μｍの酸化チタン以外の不活性粒子を０．
０１〜０．５重量％含有し、平均光沢度が８０．５〜９
５％であり、かつ静摩擦係数が０．３０〜０．５０であ
ることを特徴とする白色ポリエステルフィルム。
【請求項２】ポリエステルフィルムの中心線平均粗さ
（Ｒａ）が３０〜５５ｎｍである請求項１に記載の白色
ポリエステルフィルム。
【請求項３】ポリエステルフィルムの分子配向係数
（ＭＯＲ）が１．１〜４．０である請求項１または２に
記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項４】インクジェットプリンター用受像紙に用
いる請求項１、２または３のいずれかに記載の白色ポリ
エステルフィルム。