JP2004306580A - 転写媒体基材用ポリエステルフィルム - Google Patents

Abstract

【課題】転写媒体から転写された印刷物表面の光沢度を改善することができるとともに、シワなどの欠点がなく均一に転写することができる転写媒体基材用ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】２軸配向ポリエステルフィルムであって、少なくとも片面（Ａ面）の３次元表面粗さ計で測定した平均表面粗さＳＲａが１３ｎｍ以下である転写媒体基材用ポリエステルフィルム。
【選択図】なし

Description

本発明は，昇華型プリンターや熱転写型プリンターなどに用いられ、印刷物の表面光沢度等を改善し得るインクリボンなどの転写媒体に使用し得る転写媒体基材用ポリエステルフィルムに関する。

デジタルカメラやデジタルビデオ、パーソナルコンピューターの普及に伴い、数値化された画像のプリンターによる印刷の需要が増加してきている。ことに、紫外線などによる褪色や水などの液体への耐性を持つオーバーコート層を備えたプリンターによる写真印刷は、従来の銀塩写真に比べて印刷速度が速い、印刷機が安くメンテナンスが簡単なため一般家庭に導入しやすいといった利点があり、銀塩写真の代替として伸びてきている。

しかし、従来の転写媒体を用いて転写されたオーバーコート層は表面の光沢度が銀塩写真と比較して低く、銀塩写真からの更なる代替促進のためには外観の品位の改善が急務となっている。

転写媒体のコスト合理化も銀塩写真の代替のために必要であり、安定した品質で印刷できる転写媒体を供給するために転写媒体用基材にもハンドリング性の改善が求められている。

上記転写媒体により印刷物に転写する場合、転写媒体の基材として従来のポリエステルフィルムを用いると印刷物表面の光沢度が銀塩写真などと比べて低くなり、必要な外観の品位が得られない。

さらに転写媒体から印刷物に転写する際に、転写媒体に張力をかけて張った状態にして熱を付加するため転写媒体の強度が不充分あるいは熱膨張が大きい場合はシワが発生して均一に転写することが困難となる。

そこで本発明の課題は、転写媒体から転写された印刷物表面の光沢度を改善することにあり、さらにはシワなどの欠点がなく均一に転写することができる転写媒体基材用ポリエステルフィルムを提供することにある。

上記課題を解決するため検討した結果、転写媒体基材の転写する側の表面形状が印刷物の表面に凹凸を反転した形で転写され、印刷物の光沢度に反映されることを見出した。すなわち、転写媒体基材の表面を平滑にすることで、印刷物の光沢度を改善できる。

本発明に係る転写媒体基材用ポリエステルフィルムは、２軸配向ポリエステルフィルムであって、少なくとも片面（Ａ面）の３次元表面粗さ計で測定した平均表面粗さＳＲａが１３ｎｍ以下であることを特徴とするものからなる。Ａ面側にはインクやオーバーコートなどの転写物を積層することができる。

前記の手段により光沢度を改善することができるが、ポリエステルフィルムの表面が平滑であると、ロール形状に巻き取る際にシワや異物の噛み込みによるフィルムの変形などが発生してハンドリング性が悪い。

この課題の対策としてＡ面とは反対側の面（Ｂ面）を粗くすることで高い光沢度と良好なハンドリング性を両立できることを見出した。すなわち、前記２軸配向ポリエステルフィルムのＡ面とは反対側の面（Ｂ面）の３次元粗さ計で測定した平均表面粗さＳＲａは１７ｎｍ以上であることが好ましい。

転写媒体基材用ポリエステルフィルムのＡ面とＢ面で異なる粗さを持たせるには少なくとも２層以上の積層とすることで容易に達成できる。

このような転写媒体基材用ポリエステルフィルムである２軸配向ポリエステルフィルムの用途としては、昇華型プリンター用または熱転写プリンター用の転写媒体の基材として用いることができる。この場合、２軸配向ポリエステルフィルムの厚みとしては、１．５〜７μｍの範囲にあることが好ましい。

さらに本発明によれば、転写媒体基材用ポリエステルフィルムの、（１）長手方向の５％伸長応力Ｆ−５を１２０ＭＰａ以上とし、（２）１５０℃雰囲気中に３０分間置いたときの熱収縮率を、長手方向で２．８％以上、幅方向で１．０％以上とすることでシワ無く均一に転写することのできる転写媒体を提供できる。

本発明の転写媒体基材用ポリエステルフィルムによれば、Ａ面の平均表面粗さを１３ｎｍ以下とすることにより印刷物の表面光沢度の向上が可能となる。さらに、Ｂ面の平均表面粗さを１７ｎｍ以上とすることで良好なハンドリング性を得ることができる。

以下に、本発明に係る、印刷物の光沢度の改善された転写媒体の基材用ポリエステルフィルムについて詳細に説明する。

本発明において、ポリエステルとは、二塩基酸とグリコールを構成成分とするポリエステルであり、芳香族二塩基酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、フェニルインダンジカルボン酸、ナトリウムスルホイソフタル酸、ジブロモテレフタル酸などを用いることができる。脂環族二塩基酸としては、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などを用いることができる。また、脂肪族二塩基酸としては、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸などを用いることができる。グリコールとしては、脂肪族ジオールとしてエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエンチレングリコールなどを用いることができ、芳香族ジオールとして、ナフタレンジオール、２，２−ビス（４−ヒドロキシジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン、ハイドロキノン、テトラプロモビスフェノールＡなどを用いることができ、脂環族ジオールとしては、シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなどを用いることができる。

さらに、ポリエステルが実質的に線状である範囲内で３官能以上の多官能化合物、たとえばグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリメット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、トリカルバリル酸、没食子酸などを共重合してもよく、また単官能化合物、例えばｏ−ベンゾイル安息香酸、ナフトエ酸などを添加反応させてもよい。またポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリエーテルやポリカプロラクトンに代表される脂肪族ポリエステルなどを共重合してもよい。

ポリエステルは２種以上のものをブレンドしてもよく、例えば５０％以上がポリエステルであれば、ポリエステル以外のものをブレンドしてもよい。

本発明の転写媒体基材用ポリエステルフィルムの少なくとも片面（Ａ面）の３次元表面粗さ計で測定した平均表面粗さＳＲａは１３ｎｍ以下であり、好ましくは１１ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１〜８ｎｍの範囲である。転写媒体に使用される際はＡ面側にインク、オーバーコートなどの転写層が形成される。

また、Ａ面と反対側の面（Ｂ面）の同じく３次元表面粗さ計で測定した平均表面粗さＳＲａは１７ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１９ｎｍ〜４０ｎｍの範囲である。

このように２軸配向ポリエステルフィルムのＡ面、Ｂ面の平均表面粗さをそれぞれ最適化することにより、印刷物の光沢度を向上することと、シワなどの生じない良好なハンドリング性を両立することが可能となる。各面それぞれの平均表面粗さの最適化は、単層のフィルムもしくは単層のフィルムにコーティングすることでも可能ではあるが、Ａ面を形成するＡ層とＢ面を形成するＢ層との少なくとも２層構造を有する２軸配向ポリエステルフィルムとすることで容易に達成できる。

本発明における２軸配向ポリエステルフィルムの用途としては、表面の光沢が必要な印刷物の転写媒体に用いられることでその効果が発揮されるが、特に銀塩写真と同等の光沢度が得られるため、デジタルカメラやスキャナーなどにより数値化された画像を印刷する際のオーバーコート層の転写媒体の基材として使用することが好ましい。

本発明における２軸配向ポリエステルフィルムの厚みは、１．５〜７μｍの範囲にあることが好ましく、より好ましくは２〜６μｍの範囲である。１．５μｍよりも薄いと熱によって転写媒体が変形して画像の質が劣る場合がある。一方、７μｍよりも厚いと熱伝達が低下するので、インクなどの転写材の転写が不十分となる場合がある。

本発明の転写媒体基材用ポリエステルフィルムの長手方向の５％伸長応力Ｆ−５は１２０ＭＰａ以上であると、転写時の張力で転写媒体が変形することなく、画質が良好となり、１６０ＭＰａ以上が一層好ましい。

本発明の転写媒体基材用ポリエステルフィルムを１５０℃雰囲気中に３０分間置いたときの熱収縮率が、長手方向で２．８％以上、幅方向で１．０％以上であると、転写時の転写媒体の伸びによるシワが発生しにくく画質が良好となる。さらには長手方向で５．０％〜７．０％の範囲、幅方向で１．５％〜３．０％の範囲であることが一層好ましい。

前記転写媒体基材用の２軸配向ポリエステルフィルムは下記に説明する方法で製造することができる。すなわち、前記平均表面粗さを満たすよう粒子の添加量を調整したポリエステルチップを乾燥、押し出しし、単層もしくは２層以上を積層してスリット状の口金から冷却ロール上にキャストしてシートを形成する。形成されたシートを逐次２軸延伸または同時２軸延伸により長手方向および幅方向に延伸し、熱固定処理した後、端部を切り落としてロール状に巻き取る。その後必要に応じて適当な幅、長さにスリットする。

ポリエステルチップとしては特に限定しないが、例えば重合したポリエステルを適当な大きさに成型したものをそのまま使用してもよいし、フィルムなどに加工したものを粉砕、溶融押出しして冷却し、チップ状に成型して回収原料としたものを使用してもよい。

フィルムの延伸は、長手方向の延伸を２段階以上に分けて行うことが好ましく、長手方向の総延伸倍率は４．０倍〜６．０倍の範囲であることが好ましい。また、幅方向の延伸倍率は３．０倍〜４．０倍が好ましい。

フィルムには熱処理を施すが、熱処理温度としては１５０℃〜２４０℃、好ましくは１９０℃〜２３５℃であり、熱処理時間は通常１秒〜５分である。この熱処理条件および熱処理後の冷却条件でフィルムの熱収縮特性を調整することができる。熱収縮特性を調整するために熱処理区間または冷却区間において幅方向および／または長手方向に弛緩してもよい。

また、フィルムには必要に応じてコーティングを施すこともできる。例えば、Ｂ面側にコーティングを施すことにより表面形態を容易に所望の形態にできる。塗布層は結晶配向完了後の２軸延伸フィルムに塗布する方法あるいは結晶配向完了前のフィルムに塗布した後延伸する方法があるが、後者のほうが好ましい。

〔物性の測定法〕
以下に、本発明の規定、評価に用いた物性の測定法について説明する。

（１）平均表面粗さＳＲａ
３次元表面粗さ計として（株）小坂研究所製の微細形状測定器ＥＴ−３５０Ｋを用いて測定した。触針式検出器を用い、条件は触診先端半径０．５μｍ、触診圧０．０４ｍＮ、測定長０．５ｍｍ、測定速度０．１ｍｍ／秒、横方向送りピッチ５μｍで４０本測定、カットオフ０．２５ｍｍで行った。測定により得られた表面形状を、をそれぞれ測定面上の縦横の測定長として、平均表面粗さＳＲａは次式数１により求めた。

（２）５％伸長応力Ｆ−５
フィルムを試料幅１０ｍｍ、長さ２００ｍｍに切り、インストロン型の引張試験機にて測定した。Ｆ−５は得られた荷重−伸び曲線から５％伸長時の応力値を読み取った。

（３）熱収縮率
フィルムを測定する方向に約１２０ｍｍ、試料幅１０ｍｍに切り、測定方向に１００ｍｍの間隔で標線を入れ、加熱オーブン中で試料の測定方向における一端を固定し、他端に荷重１．５ｇをかけ、試料を垂直にして一定時間熱処理（１５０℃、３０分）する。該熱処理後の試料長変化から次式により求めた。
熱収縮率＝（熱処理前の長さ−熱処理後の長さ）／熱処理前の長さ
なお、熱処理によってフィルムが伸びた場合は熱収縮率は負の値となる。

（４）光沢度
フィルムのＡ面側にオーバーコート層を設けて転写媒体とし、受容体である紙に熱により転写させて実用評価した。光沢度の測定方法は、ＪＩＳ−Ｚ８７４１に示されているものを採用した。このうち、入射角および受光角が２０°の条件を用いて測定し、次の基準で判定した。
×：光沢が低く銀塩写真と比べて明らかに劣る。
○：銀塩写真よりは低いが光沢があり実用可。
◎：銀塩写真並の光沢があり実用可。

（５）ハンドリング性
フィルムまたはフィルムにインク層およびオーバーコート層を設けた転写媒体をロール状に巻き取る際の巻き姿、および転写媒体から受容体に熱をもちいて転写する際のシワをみて次の基準により判定した。
×：転写時にシワが多く実用不可。
△：転写時にシワが発生することがあるが実用上問題無いレベル。
○：巻き姿悪いが巻き長短ければ実用可。転写時はシワなく実用可。
◎：巻き姿良好で且つ転写時にもシワなく実用可。

実施例１
平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン０．１重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート（ポリマーＡ）と、平均粒径０．８μｍの架橋ポリスチレン０．０５重量％と平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン０．６重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレート（ポリマーＢ）を二台の押出機を用いてそれぞれ溶融し、２層となるようにポリマーを合流させた後、口金からシート状に溶融押出しし、回転冷却ドラムに密着させて冷却固化し、非晶質シートを得た。

この非晶質シートを加熱したロールを用いて縦方向に１２１℃で１．２倍、次いで１１５℃で２．７倍延伸した後、横方向に９７℃で３．６倍延伸し、更に縦方向に１３５℃で１．５７倍に延伸し、２０７℃で４秒間熱固定し、その際幅方向に４％弛緩して厚み６μｍの２軸配向フィルムを得た。

実施例２
ポリマーＡとして平均粒径０．８μｍの架橋ポリスチレン０．０６重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用い、ポリマーＢとして平均粒径１μｍの炭酸カルシウム０．３５重量％と平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン０．５重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用いた。実施例１と同様にして非晶質シートを延伸、熱固定して厚み４．５μｍの２軸配向フィルムを得た。

実施例３
ポリマーＡとして平均粒径０．８μｍの架橋ポリスチレン０．１重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用いた。ポリマーＢとしては、平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン０．１〜０．３重量％、０．８μｍの架橋ポリスチレン０〜０．１重量％、平均粒径１μｍの炭酸カルシウム０〜０．１重量％、平均粒径０．６μｍの炭酸カルシウム０〜０．１重量％を含有したフィルムを粉砕して溶融押出しし、チップ状に加工した回収原料であるポリエステルチップを乾燥、押出しした固有粘度０．６１のポリエチレンテレフタレートを用いた。実施例１と同様にして非晶質シートを延伸、熱固定して厚み４．５μｍの２軸配向フィルムを得た。

実施例４
ポリマーＡとして平均粒径０．８μｍの架橋ポリスチレン０．０２重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用い、ポリマーＢとして平均粒径１μｍの炭酸カルシウム０．３５重量％と平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン０．５重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用いた。実施例１と同様にして非晶質シートを延伸、熱固定して厚み４．５μｍの２軸配向フィルムを得た。

実施例５
ポリマーＡとして平均粒径０．０６μｍの球状シリカ０．２重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用い、ポリマーＢとして平均粒径１μｍの炭酸カルシウム０．３５重量％と平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン０．５重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用いた。実施例１と同様にして非晶質シートを延伸、熱固定して厚み４．５μｍの２軸配向フィルムを得た。

比較例１
単層フィルムでポリマーとして平均粒径１．５μｍの凝集シリカ０．２重量％を含有した固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを用いた。非晶質シートを加熱ロールを用いて縦方向に１２０℃で２．１倍、次いで１１５℃で２．３倍に延伸した後、横方向に１１５℃で４倍に延伸し、更に２２５℃で３秒間熱固定し、その際幅方向に５％弛緩して厚さ４．２μｍの２軸配向フィルムを得た。

比較例２
ポリマーＡとして平均粒径０．８μｍの架橋ポリスチレン０．１重量％を含有した固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレートを用い、ポリマーＢとして平均粒径０．３μｍの架橋ポリスチレン０．１３重量％、平均粒径１μｍの炭酸カルシウム０．２重量％を含有した固有粘度０．６１のポリエチレンテレフタレートを用いた。実施例１と同様にして非晶質シートを延伸、熱固定して厚み４．５μｍの２軸配向フィルムを得た。

比較例３
単層フィルムでポリマーとして平均粒径１．５μｍの凝集シリカ０．２重量％を含有した固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを用いた。非晶質シートを加熱ロールを用いて縦方向に１２５℃で２．２倍、次いで１１６℃で２．２倍に延伸した後、横方向に１１０℃で３．８倍に延伸し、更に２２８℃で３秒間熱固定し、その際幅方向に４％弛緩して厚さ４μｍの２軸配向フィルムを得た。

比較例４
単層フィルムでポリマーとして平均粒径１．５μｍの凝集シリカ０．０８重量％を含有した固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを用いた。非晶質シートを加熱ロールを用いて縦方向に１２５℃で２．２倍、次いで１１６℃で２．２倍に延伸した後、横方向に１１０℃で３．８倍に延伸し、更に２２８℃で３秒間熱固定し、その際幅方向に４％弛緩して厚さ４．５μｍの２軸配向フィルムを得た。

前記各実施例、各比較例で得られたフィルムのＡ面側の表面にインク層およびオーバーコート層を設けて転写媒体とし、昇華型プリンターを用いて実用評価した。各実施例、各比較例におけるフィルムの特性および評価を表１および表２に示す。

Claims (7)

1. ２軸配向ポリエステルフィルムであって、少なくとも片面（Ａ面）の３次元粗さ計で測定した平均表面粗さＳＲａが１３ｎｍ以下であることを特徴とする転写媒体基材用ポリエステルフィルム。
2. 前記２軸配向ポリエステルフィルムのＡ面とは反対側の面（Ｂ面）の３次元表面粗さ計で測定した平均表面粗さＳＲａが１７ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の転写媒体基材用ポリエステルフィルム。
3. 前記２軸配向ポリエステルフィルムがＡ面を形成するＡ層とＡ面とは反対側のＢ面を形成するＢ層との少なくとも２層構造を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の転写媒体基材用ポリエステルフィルム。
4. 前記２軸配向ポリエステルフィルムの用途が昇華型プリンター用または熱転写プリンター用の転写媒体の基材であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の転写媒体基材用ポリエステルフィルム。
5. 前記２軸配向ポリエステルフィルムの厚みが１．５〜７μｍの範囲にあることを特徴とする、請求項４に記載の転写媒体基材用ポリエステルフィルム。
6. 前記２軸配向ポリエステルフィルムの長手方向の５％伸長応力Ｆ−５が１２０ＭＰａ以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の転写媒体基材用ポリエステルフィルム。
7. 前記２軸配向ポリエステルフィルムを１５０℃雰囲気中に３０分間置いたときの熱収縮率が、長手方向で２．８％以上、幅方向で１．０％以上であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の転写媒体基材用ポリエステルフィルム。