JP2004174975A - 転写材用ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】加熱ロールや金型の汚れを軽減させ、清掃する頻度を著しく少なくすることのできる転写材用フィルムを提供する。
【解決手段】１８０℃で１０分間加熱処理した後のフィルム表面オリゴマー量が０．０１〜２．１ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とする転写材用ポリエステルフィルムであり、当該フィルムの表面にコート層を設けてもよく、当該フィルムは、オリゴマー含有量が０．１０〜０．７０重量％のポリエステル原料から製造されることが好ましい。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写材用ポリエステルフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に転写材は、基材ポリエステルフィルムの片面に順次、離型層、図柄層および接着層などの転写層を積層して構成されている。目的に応じ、転写層としてハードコート層や金属蒸着層も積層されている。さらには、これら離型層や転写層に、帯電防止剤や抗菌剤等の機能性剤を加え、機能が付与されている。
これら転写材の転写方法としては、転写装置を用いて加熱ロールで被転写物に転写する、いわゆるホットスタンピング法や、射出成形機やブロー成形機の金型に接着層が成形樹脂と接するように転写材をセッティングした後、成形樹脂を射出またはブローし、成形と同時に転写し、冷却後金型より成形品を取り出す、いわゆる成形同時転写法が一般的に知られている（特許文献１〜５）。
【０００３】
どちらの方法においても、加熱ロールや金型がポリエステルフィルム表面にあるポリエステルのオリゴマーによって汚れ、転写回数を重ねるにつれ、加熱ロールや金型に蓄積される。これらオリゴマーは、やがて被転写体へ転写した転写面に跡を付けたり、転写面の光沢を悪くしたりし、甚だしい場合には被転写体に歪みを与えたりする。成形同時転写法の場合は、流動する樹脂と転写材とが接触するのでこの傾向が強い。このため、被転写体の転写面や加熱ロールおよび金型を監視し、適宜加熱ロールや金型を清掃することが行われているが、加工効率を低下させる要因となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９６８２１号公報
【特許文献２】特開平７−２３７２８３号公報
【特許文献３】特開２０００−２５５００６号公報
【特許文献４】特開２０００−２８０４０８号公報
【特許文献５】特開２０００−３４４９０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の問題点を解決しようとするものであり、その解決課題は、加熱ロールや金型の汚れを軽減させ、清掃する頻度を著しく少なくすることのできる転写材用フィルムを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の状況に鑑み、鋭意検討した結果、特定構成のフィルムが特に有用であることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の要旨は、１８０℃で１０分間加熱処理した後のフィルム表面オリゴマー量が０．０１〜２．１ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とする転写材用ポリエステルフィルムに存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の転写材用ポリエステルフィルムに用いるポリエステルとは、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、アジピン酸、セバシン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、１，４−シクロヘキシルジカルボン酸のようなジカルボン酸またはそのエステルとエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１−４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールのようなグリコールとを溶融重縮合させて製造されるポリエステルである。
【０００８】
これらの酸成分とグリコール成分とからなるポリエステルは、通常行われている方法を任意に使用して製造することができる。例えば、芳香族ジカルボン酸の低級アルキルエステルとグリコールとの間でエステル交換反応をさせるか、あるいは芳香族ジカルボン酸とグリコールとを直接エステル化させるかして、実質的に芳香族ジカルボン酸のビスグリコールエステル、またはその低重合体を形成させ、次いでこれを減圧下、加熱して重縮合させる方法が採用される。その目的に応じ脂肪族ジカルボン酸を共重合しても構わない。
本発明のポリエステルとしては、代表的には、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート等が挙げられるが、その他に上記の酸成分やグリコール成分を共重合したポリエステルであってもよく、必要に応じて他の成分や添加剤を含有していてもよい。
【０００９】
これらポリエステルには、フィルムの走行性を向上する等の目的で、炭酸カルシウム、カオリン、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム等の無機粒子やアクリル樹脂、グアナミン樹脂等の有機粒子や触媒残差を粒子化させた析出粒子を含有させることができる。これら粒子の粒径や量は目的に応じ適宜決めることができる。また、適宜各種安定剤、潤滑剤、帯電防止剤等を加えることもできる。
【００１０】
本発明は、１８０℃で１０分間加熱処理した後のフィルム表面オリゴマー量が０．０１〜２．１ｍｇ／ｍ^２であることを必要とするが、こらは、次の方法で求めたものである。すなわち、ポリエステルフィルムを１８０℃で１０分間窒素ガス雰囲気のオーブンで熱処理し、その後着目すべき面のみジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に３分間浸し、ＤＭＦに溶解したオリゴマー量を液体クロマトグラフィーにて定量化するという方法である。
なお、上記オリゴマー量を満足する表面の反対面に通常転写層が設けられる。
【００１１】
本発明においては、オリゴマー含有量が０．１０〜０．７０重量％のポリエステル原料を用いることが好ましく、これは、通常の溶融重縮合反応で得たポリエステルのチップを減圧下あるいは不活性ガスの流通下で１８０℃から２４０℃にて１時間から２０時間程度保つという固相重合によって得ることができる。この原料のみまたは、この原料と通常の原料を混合して単層のポリエステルフィルムを製膜してもよく、また２層以上の多層構成とし、転写層と反対側の表面層にのみこの原料を用いてもよい。多層構成の場合、内層には通常のポリエチレンテレフタレートを用いてもよく、また成形同時転写用では、成形性を向上する目的でイソフタル酸、テレフタル酸を共重合成分とした共重合ポリエステルやポリブチレンテレフタレートでもよい。
【００１２】
本発明の製膜方法としては通常知られている製膜法でよく特に制限はない。例えば、まず、ロール延伸法により、６０〜１２０℃で２〜６倍に延伸して、一軸延伸ポリエステルフィルムを得、次いで、テンター内で先の延伸方向とは直角方向に８０〜１３０℃で２〜６倍に延伸し、さらに、１５０〜２５０℃で１〜６００秒間熱処理を行なう製膜方法でよい。
本発明のポリエステルフィルムの厚みは１２〜１８８μｍの範囲が好ましい。
【００１３】
本発明のフィルムに必要に応じて設けるコート層としては、シランカップリング剤やアクリル系樹脂やポリビニルアルコールを含む層が挙げられる。これらコート層は二軸延伸フィルムに従来技術でコートしてもよく、また、ポリエステルフィルムを製造する工程中で従来技術でコートしてもよい。例えば、逐次二軸延伸法においては縦一軸延伸後のフィルムにコートした後、横に延伸する方法、または、二軸延伸フィルム後にコートし乾燥する方法がある。方法に制約はないが、一軸延伸フィルムにコートし、次いで横延伸し、熱処理する方法は、コート層を均一に薄くできる等の特徴があり好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例および比較例における評価方法やサンプルの処理方法は下記のとおりである。また、実施例および比較例中の「部」は「重量部」を示す。
【００１５】
（１）ポリエステル原料中のオリゴマーの測定方法
所定量のポリエステル原料をｏ−クロロフェノールに溶解した後、テトラヒドロフランで再析出して濾過し、線状ポリエチレンテレフタレートを除いた後、次いで得られた濾液を液体クロマトグラフィー（島津ＬＣ−７Ａ）に供給してポリエステル中に含まれるオリゴマー量を求め、この値を測定に用いたポリエステル量で割って、ポリエステル中に含まれるオリゴマー量とする。
液体クロマトグラフィーで求めるオリゴマー量は、標準試料ピーク面積と測定試料ピーク面積のピーク面積比より求めた（絶対検量線法）。標準試料の作成は、予め分取したポリエチレンテレフタレートの環状三量体を正確に秤量し、正確に秤量したＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）に溶解して作成した。
液体クロマトグラフの条件は下記のとおりとした。
移動相Ａ：アセトニトリル
移動相Ｂ：２％酢酸水溶液
カラム：三菱化学（株）製ＭＣＩＧＥＬＯＤＳ１ＨＵ
カラム温度：４０℃
流速：１ｍｌ／分
検出波長：２５４ｎｍ
【００１６】
（２）ポリマーの極限粘度［η］（ｄｌ／ｇ）の測定方法
ポリマー１ｇをフェノール／テトラクロロエタン＝５０／５０（重量比）の混合溶媒１００ｍｌ中に溶解させ、ウベローデ型粘度計にて３０℃で測定した。
【００１７】
（３）ポリエステルフィルムの加熱処理とオリゴマーの測定方法
Ａ４サイズのケント紙の上にオリゴマー量を測定する面が外側になるようにポリエステルフィルムを重ね合わせ、四隅をクリップして、ケント紙とポリエステルフィルムを止める。この状態でサンプルを窒素雰囲気下の１８０℃のオーブンに入れ、１０分間静置した後取り出した。
次いで、ポリエステルフィルムのオリゴマーを測定する面を内向きとして底面が（１２．５ｃｍ×２０ｃｍ）となるように４辺を折って箱を作成し、この箱に約１０ｍｌのＤＭＦを入れ３分間浸した後、ＤＭＦに溶解したオリゴマー量を定量し求めた。定量に際しては、最終的に１０ｍｌとした溶液中のオリゴマー量を、液体ロマトグラフィー（島津ＬＣ−７Ａ）を用いて標準試料ピーク面積と測定試料ピーク面積のピーク面積比より求めた（絶対検量線法）。
標準試料の作成は、予め分取したポリエチレンテレフタレートの環状三量体を正確に秤量し、正確に秤量したＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）に溶解して作成した。
単位はｍｇ／ｍ^２で示した。
液体クロマトグラフの測定条件は下記のとおりとした。
移動相Ａ：アセトニトリル
移動相Ｂ：２％酢酸水溶液
カラム：三菱化学（株）製ＭＣＩＧＥＬＯＤＳ１ＨＵ
カラム温度：４０℃
流速：１ｍｌ／分
検出波長：２５４ｎｍ
【００１８】
（４）転写時のロールの汚れや金型の汚れをの代用評価方法
転写時のロールの汚れや金型の汚れを評価するものとして、転写層と反対面となるフィルム表面を１５０℃のステンレス板で熱プレスし金属の汚れ程度を目視にて判定した。
プレス厚は５ｋｇ／ｃｍ^２とし、一回３０秒で２００回実施し、評価の判定は以下のとおりとした。
○：ステンレス板に汚れは見えなかった。
△：ステンレス板に少し汚れは見えたが、実用的には問題ないレベルだった。
×：ステンレス板に白い汚れがはっきり見えた。
【００１９】
実施例および比較例にて使うポリエステル原料は次の方法にて製造した。
すなわち、通常の溶融宿重合法にて平均粒径２．５μｍの非晶質シリカを０．０６部含有する溶融粘度０．５８のポリエステルチップ（以降チップＡと呼ぶ）および溶融粘度０．６６のポリエステルチップ（以降チップＢと呼ぶ）を製造した。チップＡを窒素気流中で２２０℃にて１０時間加熱しオリゴマー含有量の少ないポリエステルチップ（以降チップＣと呼ぶ）を製造した。
チップＢに含まれるオリゴマーの量は０．８３重量％、チップＣに含まれるオリゴマー量は０．２４重量％だった。これらチップは、十分に乾燥し水分を５０ｐｐｍ以下にしてから使用した。
【００２０】
実施例１
チップＣを２９５℃にて溶融し、冷却したドラム上に溶融押し出して無定型シートを得、次いで８５℃〜１００℃にて縦に３．５倍に延伸して縦一軸延伸フィルムを得た。このフィルムを８５℃〜１１０℃の雰囲気で横に４．０倍延伸し、次いで２３５℃にて熱処理して、厚さ３８μｍの２軸延伸ポリエステルフィルムを得た。
このものの１８０℃で１０分間熱処理した後の表面オリゴマー量は０．１ｍｇ／ｍ^２だった。プレス機による汚れの評価では、汚れはなく○であった。
【００２１】
実施例２
ポリエステルＣおよびにポリエステルＢを別個の押し出し機に供給し、それぞれ溶融押し出し、フィードブロック内で溶融したポリエステルを合流して積層してスリット状ダイより、冷却ロール上にシート状に押し出し無定型シートを得、次いで８５℃〜１００℃にて縦に３．５倍に延伸して縦一軸延伸フィルムを得た。このフィルムを８５℃〜１１０℃の雰囲気で横に４．０倍延伸し、次いで２３５℃にて熱処理して、厚さ３８μｍの２軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルムの層構成を各層の原料名で示すとチップＣ／チップＢ／チップＣであり、各層の厚さは４μｍ／３０μｍ／４μｍであった。このものの１８０℃で１０分間熱処理した後の表面オリゴマーは０．３ｍｇ／ｍ^２だった。プレス機による汚れの評価では、汚れはなく○であった。
【００２２】
実施例３
チップＣとチップＢをその比チップＣ／チップＢが３／７の割合で均一に混合した後チップを十分に乾燥し２９５℃にて溶融し、冷却したドラム上に溶融押し出して無定型シートを得、次いで８５℃〜１００℃にて縦に３．５倍に延伸して縦一軸延伸フィルムを得た。このフィルムを８５℃〜１１０℃の雰囲気で横に４．０倍延伸し、次いで２３５℃にて熱処理して、厚さ３８μｍの２軸延伸ポリエステルフィルムを得た。このものの１８０℃で１０分間熱処理した後の表面オリゴマー量は１．８ｍｇ／ｍ^２だった。プレス機による汚れの評価では、少し汚れは見えたものの問題はなく、△であった。
【００２３】
実施例４
チップＢを２９５℃にて溶融し、冷却したドラム上に溶融押し出して無定型シートを得、次いで８５℃〜１００℃にて縦に３．５倍に延伸して縦一軸延伸フィルムを得た。このフィルムにＮ−β（アミノエチル）γーアミノフ゜ロヒ゜ルトリメトキシシラン２％水溶液をク゛ラヒ゛アコーターで５μｍコートし、９０℃〜１２０℃の雰囲気で横に４．０倍延伸し、次いで２３５℃にて熱処理して厚み３８μｍの２軸延伸ポリエステルフィルムを得た。このものの１８０℃で１０分間熱処理した後の表面オリゴマー量は０．３ｍｇ／ｍ^２だった。プレス機による汚れの評価では、汚れはなく、○であった。
【００２４】
比較例１
実施例１のチップをチップＢに変更して厚み３８μｍに２軸延伸ポリエステルフィルムを得た。このものの１８０℃で１０分間熱処理した後の表面オリゴマー量は３．０ｍｇ／ｍ^２だった。プレス機による汚れの評価では、ステンレス板が白く汚れ、×であった。
以上、得られたフィルムの特性および実用特性をまとめて下記表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、転写時に、特に成形同時転写時に、転写ロールや金型の汚れの頻度が著しく軽減され、工業的な利用価値は大きい。

Claims (4)

1. １８０℃で１０分間加熱処理した後のフィルム表面オリゴマー量が０．０１〜２．１ｍｇ／ｍ^２であることを特徴とする転写材用ポリエステルフィルム。
2. オリゴマー含有量が０．１０〜０．７０重量％のポリエステル原料から製造されることを特徴とする請求項１記載の転写材用ポリエステルフィルム。
3. フィルム表面にコート層を有することを特徴とする請求項１または２記載の転写材用ポリエステルフィルム。
4. ポリエステルフィルムがポリエチレンテレフタレートまたはその共重合ポリエステルからなるフィルムであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の転写材用ポリエステルフィルム。