JP2004202924A

JP2004202924A - 改質プラスチックフィルム

Info

Publication number: JP2004202924A
Application number: JP2002376288A
Authority: JP
Inventors: Kenji Fukui; 健治福井; Hironori Sato; 裕権佐藤
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化等の現象が抑制でき、残留モノマーによる悪臭を放つことなく、安価で、取り扱いが容易な改質プラスチックフィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】上記目的を解決する本発明の改質プラスチックフィルムは、プラスチックフィルムの両方の面にポリアリレート樹脂を含む樹脂層を設けたを特徴とするものである。好ましくは、前記樹脂層がポリアリレート樹脂を含む塗料から形成されてなるものである。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化を低下させた改質プラスチックフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プラスチックフィルムは、第二原図用フィルム、印刷製版用フィルム、オーバーヘッドプロジェクタ用フィルム、ビデオテープ、オーディオテープ、フレキシブルディスク、写真フィルム、その他各種工業材料、建築材料、装飾材料、家庭用材料等の各種支持体として種々の分野で使用されている。このような用途で使用されるプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、アセチルセルロースフィルム、塩化ビニルフィルム等の比較的安価で汎用的なものが使用されている。
【０００３】
しかし、このようなプラスチックフィルムは一般に軟化点があまり高くなく、最も市場に普及しているポリエステルフィルムであっても軟化点は約１７０℃であり、この温度以上に加熱される用途に使用すると、フィルムは軟化し変形を生じる。例えばＰＰＣ複写機等の出図用フィルムとして使用した場合には、定着熱によりフィルムが変形し、全体的に波打った状態で出図されてしまう。この現象は、レーザービームプリンタ等の定着温度が高い機種や、定着時間が長い機種の場合に特に顕著であり、このような機種では機械の内部の搬送経路でフィルム詰まりを起こしてしまう。
【０００４】
このような問題は、軟化点の高い樹脂フィルムを使用すれば解決すると思われるが、一般にこのようなフィルムは大変高価であり、上記のような用途では価格の点で使用することが難しい。
【０００５】
そこで上記のような安価な汎用のプラスチックフィルムの両方の面に、架橋硬化により耐熱性を付与することのできる樹脂、例えばエポキシ樹脂やメラミン樹脂等の熱硬化性樹脂を含む塗料から形成されてなる樹脂層を設ければ、熱による性能が改善された改質プラスチックフィルムが安価、かつ容易に得られるものと思われる。しかし、このような樹脂は硬化温度が高く、また硬化完了まで長い時間を要するため、このままでは上記プラスチックフィルムに使用することはできない。また、このような樹脂を用いた塗料にパラトルエンスルホン酸などの触媒を添加することにより、樹脂層の硬化温度を下げたり、硬化時間を短縮したりすることが可能であるが、このようにして得られた改質プラスチックフィルムは、形成された樹脂層から触媒がブリードアウトしてしまい、工業材料などの用途では金属部を腐食してしまう可能性があるため使用することができない。また、このような触媒を添加した塗料は貯蔵安定性が低く、工業的に生産性が悪いため使用することが難しい。
【０００６】
そこで、硬化の際に熱を加える必要のない電離放射線硬化型樹脂を用いる方法、例えば上記プラスチックフィルムの両方の面に、電離放射線硬化型樹脂から形成されてなり、かつ鉛筆硬度Ｈ以上の樹脂層を設けた改質プラスチックフィルムが提案されている（特許文献１参照）。このような改質プラスチックフィルムは熱収縮によるフィルムの寸法変化が少なく、熱によるフィルムの波打ちのない優れた性能を有するものであるが、熱が加えられた際に電離放射線硬化型樹脂成分中の残留モノマーによって悪臭を放ち、作業環境を悪化させてしまうという問題が生じた。
【０００７】
また、上記のような熱硬化性樹脂や電離放射線硬化型樹脂を用いた改質プラスチックフィルムは、表面硬度が高く傷つき防止性に優れるものであるが、可撓性が低いため、フィルムを折り曲げてしまったような場合には白い線が入ってしまったり、クラック等が生じやすくそこから膜が剥がれてしまう場合もあり、取り扱いに注意を要するものであった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１９５６２４号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化等の現象を抑制し、残留モノマーによる悪臭を放つことなく、安価で、取り扱いが容易な改質プラスチックフィルムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記目的を解決する本発明の改質プラスチックフィルムは、プラスチックフィルムの両方の面にポリアリレート樹脂を含む樹脂層を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の改質プラスチックフィルムは、前記樹脂層がポリアリレート樹脂を含む塗料から形成されてなることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の改質プラスチックフィルムの実施の形態について詳述する。
【００１３】
本発明の改質プラスチックフィルムは、プラスチックフィルムの両方の面にポリアリレート樹脂を含む樹脂層が設けられたものである。
【００１４】
プラスチックフィルムとしては、特に限定されないが、例えばポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、アセチルセルロースフィルム、塩化ビニルフィルム等の軟化点があまり高くない汎用的なものに本発明は特に有効である。
【００１５】
プラスチックフィルムの厚みは、用途、及び使用されるフィルム材料の種類によって、適宜選択することができるが、一般には４〜２５０μｍ程度であり、本発明においては４〜１００μｍ程度の比較的厚みの薄いものを使用した場合に熱によるフィルムの波打ち防止等の効果が顕著となる。またプラスチックフィルムの表面には、後述するポリアリレート樹脂を含む樹脂層との接着性を向上する目的で易接着処理を施してもよく、また別途易接着層を設けてもよい。
【００１６】
次に、プラスチックフィルムの両方の面に形成される樹脂層は、前記プラスチックフィルムを挟み込んで固定し、熱によるプラスチックの変形を防止するものである。
【００１７】
このような樹脂層はポリアリレート樹脂を含むものであり、好ましくは前記樹脂層がポリアリレート樹脂を含む塗料から形成されてなることが望ましい。樹脂層にポリアリレート樹脂を含ませる方法としては、例えば、ポリアリレート樹脂に熱を加えてプレスすることにより樹脂層を形成したり、有機溶剤に溶解性の低いポリアリレート樹脂を細かく砕き、他の熱可塑性樹脂と有機溶剤からなる塗料中に充填させて樹脂層を形成させたり、有機溶剤に溶解性の高いポリアリレート樹脂を有機溶剤に溶解させて塗料化し樹脂層を形成させる方法等があげられる。本発明においては、上記汎用フィルム上に安価、かつ容易に形成するという観点から、ポリアリレート樹脂を有機溶剤に溶解させたポリアリレート樹脂を含む塗料から樹脂層を形成する方法が好ましい。
【００１８】
本発明で用いるポリアリレート樹脂は、二価フェノールと芳香族ジカルボン酸との重縮合体からなる芳香族ポリエステルである。
【００１９】
このような二価フェノールとしては、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、９，９′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレンなどがあげられ、これらを単独又は二種以上を混合して用いられる。
【００２０】
また、これらの二価フェノールは、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、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジオール、１、４−ジヒドロキシメチルシクロヘキサン等の二価アルコールで置き換えてもよい。
【００２１】
次に、芳香族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、オルトフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ｔｅｒｔ−ブチルイソフタル酸、ジフェン酸、４，４′−ジカルボキシジフェニルエーテル、ビス（ｐ−カルボキシフェニル）アルカン、４，４′−ジカルボキシフェニルスルホンなどがあげられ、これらを単独又は二種以上を混合して用いられる。なかでも、テレフタル酸とイソフタル酸の混合物が好ましい。
【００２２】
また、このようなポリアリレート樹脂の末端は、末端封止剤で封止されていてもよく、そのような末端封止剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールなどの一価のフェノール類、安息香酸クロライド、メタンスルホニルクロライド、フェニルクロロホルメートなどの一価の酸クロライド類、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ドデシルアルコール、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、フェネチルアルコールなどの一価のアルコール類、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、トルイル酸、フェニル酢酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｐ−メトキシフェニル酢酸などの一価のカルボン酸などがあげられる。
【００２３】
本発明で用いるポリアリレート樹脂は、このような二価フェノールと芳香族ジカルボン酸とを重縮合させることにより得られるものであるが、好適には有機溶剤に溶解性を示すものが好ましい。有機溶剤としては、水とは相溶しない汎用のもので、例えば、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、クロロベンゼン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、ｏ−、ｍ−、ｐ−ジクロロベンゼンなどの塩素系溶媒、トルエン、ベンゼン、キシレンなどの芳香族系炭化水素、テトラヒドロフラン等の単独溶媒、又は混合溶媒などがあげられる。
【００２４】
このようなポリアリレート樹脂の分子量は、特に限定されないが、テトラクロロエタン粘度測定溶媒に用いた、２５℃における１ｇ／ｄｌ溶液のインヘレント粘度は０．２５〜１．２０であることが好ましく、さらに好ましくは０．３５〜１．００である。インヘレント粘度を０．２５以上とすることにより樹脂層とした時の機械的強度を保つことができ、１．２０以下とすることにより塗料とした時の溶媒に対する溶解性の低下を防止することができる。なお、このようなポリアリレート樹脂の分子量は、前述した末端封止材料の添加量によってコントロールすることができる。
【００２５】
また、このようなポリアリレート樹脂のカルボキシル価は、２０モル／トン以下が好ましく、さらに好ましくは１５モル／トン以下が望ましい。２０モル／トン以下とすることにより、塗料とした時の塗料の保存安定性が良好となるため好ましい。
【００２６】
塗料化する際には、上記ポリアリレート樹脂を、溶媒１００重量部に対して少なくとも２重量部以上、好ましくは２〜２０重量部程度となるように溶解させることが望ましい。このような範囲とすることにより、塗工性が安定し、樹脂層としたときの被膜の厚みを均一にすることができる。
【００２７】
なお、このようなポリアリレート樹脂を含む塗料には、本発明の効果を阻害しない範囲であれば他の樹脂成分や、樹脂層中に種々の性能を付与するため、必要に応じて、顔料、滑剤、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、抗菌剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、可塑剤、レベリング剤、流動調整剤、消泡剤、貯蔵安定剤、分散剤等の添加剤を添加してもよい。
【００２８】
このようなポリアリレート樹脂を含む塗料は、上述のプラスチックフィルムの両方の面に、従来公知の塗工方法、例えば、バーコーター、ダイコーター、ブレードコーター、スピンコーター、ロールコーター、グラビアコーター、フローコーター、スプレー、スクリーン印刷等によって、塗工し、乾燥させることにより樹脂層を形成することができる。
【００２９】
このようにして得られる樹脂層中の樹脂成分におけるポリアリレート樹脂の含有量は、５０重量％以上とすることが好ましい。ポリアリレート樹脂の含有量を５０重量％以上とすることにより、熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化等の現象を抑制することができ、また、適度な表面硬度と可撓性とを維持できるため、傷つき防止性能を有しつつ、折り曲げによる白線やクラック等が生じにくく、取り扱い性に優れたものとすることができる。
【００３０】
また樹脂層の厚みは、樹脂層中の樹脂成分におけるポリアリレート樹脂の含有量によって異なってくるので一概にいえないが、２〜５０μｍ、好ましくは２〜３０μｍ、更に好ましくは２〜１０μｍ程度である。２μｍ以上とすることにより熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化等の現象を抑制することができ、５０μｍ以下とすることにより、樹脂層としたときの被膜の厚みを均一にすることができる。
【００３１】
以上のように、本発明によれば、プラスチックフィルムの両方の面にポリアリレート樹脂を含む樹脂層を設けたことにより、取り扱いが容易で熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化等の現象を抑制した改質プラスチックフィルムが得られる。さらに、前記樹脂層を、有機溶剤に溶解性を示すポリアリレート樹脂を含む塗料から形成すれば、上記熱による性能が改善された改質プラスチックフィルムが安価、かつ容易に得られる。
【００３２】
以上のような本発明の改質プラスチックフィルムを基材として、樹脂層上に種々の機能を有する特定機能層を形成して、熱による波打ち等を防止しつつ、種々の特性を有する特定機能材料を製造することができる。
【００３３】
例えば、トナー易接着層を設けて、第二原図用フィルム、印刷製版用フィルム、オーバーヘッドプロジェクタ用フィルムとし、ＰＰＣ用複写機、レーザービームプリンタ等の出力用記録フィルムとして使用したり、粘着層を設けて電飾看板等の印刷物の表面に貼付し保護フィルムとして使用したり、光拡散層を設けて光拡散性フィルムとして使用したりすることもできる。また、磁性膜を積層し、ビデオテープ、オーディオテープ、フレキシブルディスク等に使用することもでき、その他プラスチックフィルムを使用して平面性が必要なものの全てに適用することができる。以上の説明は、本発明の一実施例であって、本発明はこれに限定されない。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明する。なお、本実施例において「部」、「％」は、特に示さない限り重量基準である。
【００３５】
［実施例１］
厚み５０μｍのポリエステルフィルム（コスモシャインA4300：東洋紡績社）の両方の面に、下記処方の樹脂層用塗料（ポリアリレート樹脂を含む塗料）をバーコーターにより塗工し、１１０℃で２分間乾燥させ、厚み５μｍの樹脂層を形成し、本発明の改質プラスチックフィルムを作製した。
【００３６】
＜実施例１の樹脂層用塗料＞
・ポリアリレート樹脂（固形分１７％）２９部
（Ｕ−１００：ユニチカ社）
・トルエン２５部
・メチルエチルケトン４６部
【００３７】
［比較例１］
実施例１のポリエステルフィルムに樹脂層を形成しなかったものを比較例１のプラスチックフィルムとした。
【００３８】
［比較例２］
実施例１の樹脂層用塗料の樹脂成分を熱硬化性樹脂（メラミン樹脂）として下記処方に変更し、実施例１と同様にして塗工し、１５０℃で３分間乾燥させ、厚み５μｍの樹脂層を形成して、比較例２の改質プラスチックフィルムを作製した。
【００３９】
＜比較例２の樹脂層用塗料＞
・メラミン樹脂（固形分８０％）１０部
（スミテックスレジンM-3：住友化学社）
・純水７０部
・イソプロピルアルコール１０部
【００４０】
［比較例３］
実施例１の樹脂層用塗料の樹脂成分を熱硬化性樹脂（アクリルポリオール樹脂）として下記処方に変更し、実施例１と同様にして塗工、乾燥させ、厚み５μｍの樹脂層を形成して、比較例３の改質プラスチックフィルムを作製した。
【００４１】
＜比較例３の樹脂層用塗料＞
・アクリルポリオール樹脂（固形分５０％）２７部
（アクリディックA807：大日本インキ化学工業社）
・ポリイソシアネート硬化剤（固形分６０％）５．５部
（タケネートD110N：三井武田ケミカル社）
・トルエン３２部
・メチルエチルケトン２４部
・酢酸ブチル１２部
【００４２】
［比較例４］
実施例１の樹脂層用塗料の樹脂を電離放射線硬化型樹脂（紫外線硬化型アクリル樹脂）として下記処方に変更し、実施例１と同様にして塗工、乾燥させた後、高圧水銀灯で紫外線を照射して厚み５μｍの樹脂層を形成し、比較例４の改質プラスチックフィルムを作製した。
【００４３】
＜比較例４の樹脂層用塗料＞
・紫外線硬化型アクリル樹脂（固形分８０％）２６部
（ユニディック17-813：大日本インキ化学工業社）
・光重合開始剤０．６部
（イルガキュア184:チバスペシャルティケミカルズ社）
・トルエン２４部
・メチルエチルケトン２４部
・エチルセロソルブ９部
【００４４】
実施例、及び比較例２、３、４の改質プラスチックフィルムと比較例１のプラスチックフィルムについて、（１）熱による物性、（２）取り扱い性、（３）作業環境性について評価した。評価結果を表１に示す。
【００４５】
（１）熱による物性の評価
（イ）熱による波打ちの評価の為、実施例、及び比較例の（改質）プラスチックフィルムをＡ−３（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）の大きさに切り、レーザービームプリンタ（ダイレクトプレート804PS2+F：沖電気工業社）を用いて、定着温度をアツイモード（約１８０℃）で出力した。評価は目視によって観察し、熱による波打ちがなかったものを「○」、熱による波打ちがあったもの、または熱によって波打ちが発生しプリンタ内で詰まってしまったものを「×」とした。
【００４６】
（ロ）また、熱収縮による寸法安定性を評価した。JIS K-7133:1999に準じて、実施例、及び比較例の（改質）プラスチックフィルムを１６０ｍｍ×１２０ｍｍの大きさに切り、（改質）プラスチックフィルムの中心部から各々の短辺方向に５０ｍｍの位置で標点をつけ、標点間距離を１００ｍｍとし、２５℃、６０％ＲＨの環境に３０分間放置した。次に２００℃で３０分間加熱後、２５℃、６０％ＲＨの環境に３０分間放置し、再び標点間距離を測定した。評価は、収縮率が２％未満であったものを「○」、２％以上であったもの、又は波打ちのため測定できなかったものを「×」とした。
【００４７】
（２）作業環境性の評価
上記（１）の（イ）熱による寸法安定性の評価で出力したフィルムの臭いを嗅ぎ、残留モノマーによる悪臭のなかったものを「○」、悪臭のあったものを「×」とした。
【００４８】
（３）取り扱い性の評価
実施例、及び比較例の（改質）プラスチックフィルムを２つに折り、その上に直径２５ｍｍの円柱を乗せ、さらにその上に３００ｇの重りを乗せて、（改質）プラスチックフィルムを２５０ｍｍ／分の速度で動かした後、（改質）プラスチックフィルムを広げ、目視にて白い折り線がつかなかったものを「○」、白い折り線がついたものを「×」とした。
【００４９】
【表１】

【００５０】
表１から明らかなように、実施例の改質プラスチックフィルムは、プラスチックフィルムの両方の面にポリアリレート樹脂を含む樹脂層を設けたことにより、熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化等の現象を抑制し、残留モノマーによる悪臭を放つことなく、取り扱いが容易な改質プラスチックフィルムが得られた。さらに、前記樹脂層は、有機溶剤に溶解性を示すポリアリレート樹脂を含む塗料から形成されてなるため、上記熱による性能が改善された改質プラスチックフィルムが容易に得られた。
【００５１】
一方、比較例１のプラスチックフィルムは、改質する為の樹脂層を設けていない為、熱によって波打ちが発生しプリンタ内で詰まってしまった。また、熱収縮による寸法安定性の評価においても評価中に波打ちを生じ測定できなかった。
【００５２】
次に、比較例２の改質プラスチックフィルムは、樹脂層の樹脂成分をメラミン樹脂としたため、樹脂層を硬化させる為の硬化温度が１５０℃と高く、出力前の状態でプラスチックフィルムが波打ちしてしまい、プリンタ内で詰まってしまい出力できなかった。また、熱収縮による寸法安定性の評価でもあらかじめ波打ちを生じているため測定できなかった。また、樹脂層の可撓性が低く、実施例と比べて取り扱い性の劣るものとなった。
【００５３】
次に、比較例３の改質プラスチックフィルムは、樹脂層の樹脂成分をアクリルポリオール樹脂としたが、熱によるプラスチックフィルムの波打ち及び寸法の変化を樹脂層によって抑えることができず、熱による物性は、実施例と比べて劣るものとなった。また、樹脂層の可撓性が低く、実施例と比べて取り扱い性の劣るものとなった。
【００５４】
次に、比較例４の改質プラスチックフィルムは、樹脂層の樹脂成分を紫外線硬化型アクリル樹脂としたため、熱によるプラスチックフィルムの波打ち及び寸法の変化を抑えることができたが、樹脂層の可撓性が低く、実施例と比べて取り扱い性の劣るものとなった。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、プラスチックフィルムの両方の面にポリアリレート樹脂を含む樹脂層を設けたことにより、熱によるフィルムの波打ち、及び熱収縮によるフィルムの寸法変化等の現象を抑制し、残留モノマーによる悪臭を放つことなく、取り扱いが容易な改質プラスチックフィルムが得られる。また、前記樹脂層を、ポリアリレート樹脂を含む塗料から形成すれば、上記熱による性能が改善された改質プラスチックフィルムが安価、かつ容易に得られる。

Claims

プラスチックフィルムの両方の面にポリアリレート樹脂を含む樹脂層を設けたことを特徴とする改質プラスチックフィルム。
前記樹脂層がポリアリレート樹脂を含む塗料から形成されてなることを特徴とする請求項１記載の改質プラスチックフィルム。