JP2599459B2 - 感熱孔版印刷原紙用フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、感熱孔版印刷原紙用ポリエステルフィルム
に関する。更に詳しくは、穿孔性及び印刷時の解像度、
並びに耐刷性に優れた感熱孔版印刷原紙用フィルムに関
するものである。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 従来、感熱孔版印刷用原紙としては、熱可塑性樹脂フ
ィルムに多孔性薄葉紙（天然繊維、合成繊維、半合成繊
維及びこれらの混沙したもの）を熱又は接着剤によりラ
ミネートしたものが知られている。

上記の熱可塑性樹脂フィルムとしては、ポリエステ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等の各種樹脂のフ
ィルムが用いられているが、感熱孔版印刷用原紙として
の特性はこれらフィルムの物性によって著しく影響を受
けるため、その要求特性に従って各種のフィルムが用い
られている。

かかる用途に用いられるフィルムには、以下のような
特性が要求される。

１）熱穿孔性が良いこと。すなわち少量の熱量で溶融
し、且つ印刷時の画像が鮮明になるような適度な大きさ
の穿孔が得られるような十分な熱収縮率および収縮応力
を有する。

２）多孔性薄葉紙とのラミネート及び印刷時の作業に十
分耐え得る強度、弾性率を有すること。

３）印刷インキに使用されるトルエン，キシレン等の有
機溶剤に対する耐久性を有すること。

また、これらの要件に加え、フィルム製造時の生産性
にも優れていることが必要である。すなわち、フィルム
の延伸性が良好で、破断等のトラブルを起こさず、ま
た、巻取性、スリット性が良好で、巻取時にシワが入っ
たり、巻きずれを起こしたりしないことが必要である。

従来、かかる用途に用いるフィルムとして、熱可塑性
樹脂を対象とした二軸延伸フィルムであって、その熱的
特性を規定することによって印刷特性を改善したフィル
ム（特開昭62−149496号公報）等が提案されているが、
上記した要件をすべて満足するものではなかった。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、
特定の融点を有するポリエステル組成物からなり、熱収
縮率および加熱収縮応力が特定の条件を満足する二軸配
向フィルムが感熱孔版印刷原紙用として好適であること
を見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明の要旨は、融点が200〜240℃のポリエ
ステルからなる厚み0.5〜６μｍの長手方向及び幅方向
に延伸された二軸配向フィルムであって、フィルムの表
面の中心線平均粗さが0.02〜0.5μｍであり、三次元表
面粗さ計を用いて測定したフィルム表面の突起高さ0.1
μｍ以上の突起数が2000〜10000個/mm²、突起高さ0.3μ
ｍ以上の突起数が100〜3000個/mm²であり、140℃、３分
間処理後の熱収縮率が５〜15％、100℃、３分処理後の
熱収縮率が1.5〜８％であり、且つ80℃におけるフィル
ムの前記長手方向の加熱収縮応力が130〜800g/mm²であ
ることを特徴とする感熱孔版印刷原紙用フィルムに存す
る。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明でいうポリエステルとは、芳香族ジカルボン酸
を主たる酸成分とし、アルキレングリコールを主たるグ
リコール成分とするポリエステルを指す。芳香族ジカル
ボン酸としては、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等が挙げられる。また、アルキ
レングリコールとしてはエチレングリコール、トリメチ
レングリコール、テトラメチレングリコール、1,4−シ
クロヘキサンジメタノール等が挙げられる。

本発明のフィルムは、上記の構成であるポリエステル
組成物からなり、該組成物の融点は200〜240℃の範囲で
ある。融点が240℃を越えると、穿孔に要するエネルギ
ーが多くなるため穿孔性が低下し、印刷時の印字品位性
が悪化する。また、融点が200℃未満では、穿孔時に熱
負けを起こし、余分な部分まで穿孔されて解像度の低下
を起こし、また、耐刷性も低下するようになるため好ま
しくない。

かかる目的を達成するため、本発明においては、エチ
レンテレフタレートを主たる構成成分とし、通常２〜30
モル％、好ましくは５〜25モル％の他の成分を含有する
ポリエステルを用いる。かかる成分としては、上記した
ものの他、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、あるいはアジピン
酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、ｐ−ヒドロキ
シ安息香酸等のオキシカルボン酸等が挙げられる。

かかる成分を配合する方法としては、ポリエステル製
造時にそれぞれの構成単位を与えるモノマーを添加して
共重合する方法や、それぞれ単一成分で構成されるホモ
ポリマーをブレンド配合する方法、共重合体をブレンド
する方法等が挙げられる。

本発明のフィルムの厚みは0.5〜６μｍの範囲である
ことが必要であり、好ましくは0.5〜４μｍの範囲であ
る。フィルムの厚みは、薄くなれば熱伝達距離が短くな
り、穿孔時に必要な熱エネルギーも少なくなるため、穿
孔性が向上し、印刷時の解像度、印字品位性が向上する
が、0.5μｍ未満では印字が不鮮明で濃淡ムラが生じ易
く、フィルムの製造においても生産性、巻上げ作業性が
悪化する。厚みが６μｍを超えるフィルムでは、穿孔性
が悪化するため印刷時にムラが生じるようになり、好ま
しくない。

本発明においては、孔版印刷原紙として使用する際の
高度な熱穿孔性と印刷時の解像度の向上のため、フィル
ムの熱収縮率が特定範囲である必要がある。すなわち、
140℃、３分間処理後の熱収縮率が５〜15％、100℃、３
分間処理後の熱収縮率が1.5〜８％、好ましくは２〜６
％の範囲である。140℃の熱収縮率が５％未満であった
り、100℃の熱収縮率が1.5％未満である場合には、熱穿
孔性が十分でないため、印刷時の印字ムラが生じたり、
解像度が悪化するため好ましくない。また、140℃の熱
収縮率が15％を越えると穿孔部周辺の変形が著しくなっ
たり、穿孔部同志の融着のため印字品位性が劣るように
なるため好ましくない。100℃の熱収縮率が８％を越え
ると多孔性薄葉紙とラミネートして原紙とした後に、フ
ィルムの収縮に起因するカールが生ずるようになるため
好ましくない。

本発明においては、かかる熱収縮特性に加え、加熱収
縮応力に関しても特定条件を満足する必要がある。すな
わち、80℃におけるフィルムの長手方向の加熱収縮応力
が130〜800g/mm²、好ましくは150〜700g/mm²である必要
がある。130g/mm²未満では十分な穿孔性が得られず、印
刷時の解像度が劣るようになる。また、800g/mm²を越え
ると、原紙とした後にカールが生ずるようになるため好
ましくない。

本発明のフィルムは、フィルム製造時の巻上げ工程、
原紙作製時のコーティング、貼合せ工程、及び印刷時の
作業性を向上するため、フィルムに適度な滑り性を与え
ることが好ましく、そのために表面を粗面化する方法が
好ましく採用される。しかしながら、かかる粗面化の度
合いが大き過ぎると熱伝達にムラが生じ、穿孔が不均一
となり、解像度が劣ったり、印字品位性を損なうことに
なる。従って本発明のフィルムの表面の中心線平均粗さ
は0.02〜0.5μｍの範囲であり、好ましくは0.02〜0.3μ
ｍ、更に好ましくは0.03〜0.2μｍの範囲である。中心
線平均粗さが0.02μｍ未満では作業性が劣り、0.5μｍ
を超えると解像度、印字品位性が劣り好ましくない。

かかる表面粗度を付与するためには次のような方法を
採ると良い。すなわち製膜に供するポリマーに微細な不
活性化合物を配合する方法が好ましく採用される。かか
る方法として、ポリマー製造時に反応系に溶存している
金属化合物にリン化合物等を作用させて、微細な粒子を
析出させる方法、いわゆる析出粒子法や、ポリマー製造
工程から製膜前の押出工程のいずれかの工程において、
ポリマーに不活性な無機または有機の微細粒子を配合さ
せる方法、いわゆる添加粒子法が好ましく用いられる。
添加粒子法で用いられる不活性微粒子としては例えばカ
オリン、タルク、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、
炭酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸
リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、酸
化アルミニウム、酸化ケイ素、カーボンブラック及び特
公昭59−5216号公報に記載されたような架橋高分子微粉
体を挙げることができるが、これらに限定されるもので
はない。かかる不活性微粒子の平均粒径は、通常、等価
球直径で0.01〜５μｍ、好ましくは0.1〜３μｍの範囲
であり、フィルムに対する配合量は、通常、0.01〜５重
量％、好ましくは0.1〜３重量％の範囲から選択され
る。この際配合する不活性微粒子は単成分でもよく、ま
た２成分以上を同時に用いてもよい。析出粒子法による
微粒子と、添加粒子法による微粒子を同時に配合させる
方法も好ましく用いられる。

上述のフィルム表面は、更に後述する三次元表面粗さ
計を用いて測定した突起高さ0.1μｍ以上の突起数が2,0
00〜10,000個/mm²の範囲であり、突起高さ0.3μｍ以上
の突起数が100〜3,000個/mm²、好ましくは300〜2,000個
/mm²の範囲である。中心線平均粗さに加えてかかる要件
が同時に満たされたとき、作業性や印刷時の解像度、印
字品位性が更に高度に満足される。

本発明のフィルムは、薄いフィルムとして製造するの
で、ある程度の強度を有することが好ましい。例えばフ
ィルムの長手方向と幅方向の引張弾性率の和が400kg/mm
²以上、好ましくは500kg/mm²以上である場合、取扱い作
業性や耐刷性が更に良好となる。

次に、かかるポリエステル系フィルムの製造方法につ
いて説明する。本発明においては、ポリマーをエクスト
ルーダーに代表される周知の溶融押出装置に供給し、該
ポリマーの融点以上の温度でフィルム状に溶融押出した
あと、回転冷却ドラム上でガラス転移温度以下の温度に
なるように急冷固化し、実質的に非晶状態の未配向シー
トを得る。続いて得られたシートを通常、40〜120℃で
面積倍率にして２倍〜50倍、好ましくは６倍〜30倍の範
囲で長手方向（縦方向）及び幅方向（横方向）に二軸延
伸する。二軸延伸を行なう場合には逐次延伸、同時延
伸、それらを組み合わせた延伸、いずれであってもよ
い。得られた延伸フィルムは100℃〜200℃にて１秒〜10
分間熱処理される。

本発明においては製膜に供するポリエステル全量に対
し、10重量％程度以下の他のポリマー（例えばポリアミ
ド、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、
ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド等）
を含有させても良い。また必要に応じ、酸化防止剤、熱
安定剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、静電防止剤、染料、顔
料等の添加剤を配合してもよい。

かくして本発明のポリエステルフィルムは、常法に従
ってこれに所定の多孔性薄葉紙を公知の接着剤を用いて
ラミネートすることにより、熱穿孔性、原紙作製時及び
印刷時の作業性、耐久性、印刷の解像度及び印字品位性
に優れた感熱孔版印刷用原紙とすることができる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更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、実施例における物性測定法
を以下に示す。

（１） 加熱収縮率 試料を無張力状態で所定の温度に保ったオーブン中３
分間熱処理し、その前後の試料の長さを測定して次式に
て算出した。

測定は、フィルムの縦方向及び横方向について５点ず
つ行ない、その平均値を測定値とした。

（２） 加熱収縮応力 （株）インテスコ製定荷重伸び試験機を用いて長さ25
0mm、幅10mmの試料フィルムを23℃から４℃／分の速度
で昇温して加熱収縮応力を測定した。23℃における初期
荷重を250g/mm²とした。測定は、フィルムの縦方向に５
点行ない、その平均値を測定値とした。

（３） ポリマーの融点 試料10mgをセイコー電子工業（株）製差動熱量計SSC5
80 DSC20型にセットし、窒素気流中で10℃/minの昇温速
度で得られた結晶融解による吸熱ピーク温度を融点とし
た。

（４） 中心線平均粗さ （株）小坂研究所社製表面粗さ測定機（SE−3F）を用
いて次のようにして求めた。すなわち、フィルム断面曲
線からその中心線の方向に基準長さＬ（2.5mm）の部分
を抜きとり、この抜き取り部分の中心線をｘ軸、縦倍率
の方向をｙ軸として粗さ曲線ｙ＝ｆ（ｘ）で表わしたと
き、次の式で与えられた値を〔μｍ〕で表わす。中心線
平均粗さは、試料フィルム表面から10本の断面曲線を求
め、これらの断面曲線から求めた抜き取り部分の中心線
平均粗さの平均値で表わした。なお、触針の先端半径は
２μｍ、荷重は30mgとし、カットオフ値は0.08mmとし
た。

（５） 突起高さ0.1μｍ以上、0.3μｍ以上の突起数 （株）小坂研究所製三次元表面粗さ計（SE−3AK）を
用い、触針の先端半径５μｍ、荷重30mg、測定長0.5m
m、サンプリングピッチ1.0μｍ、カットオフ値0.25mm、
縦倍率20,000倍、横倍率200倍、走査本数500本の条件で
突起高さと突起数を測定した。ここで言う突起高さ（X,
μｍ）は、突起個数が最大になる点の高さを０レベルと
し、このレベルからの高さをもって突起高さとし、各突
起高さにおける突起数（Y,個/mm²）の関係を図式化し、
分布曲線として表わした。

突起高さ0.1μｍ以上及び0.3μｍ以上の突起は、上記
方法による突起高さが0.1μｍ及び３μｍを越えた突起
に対応する突起数のそれぞれの総数をもって表わす。

（６） 謄写印刷特性 得られたフィルムに、ポリエステル製多孔性薄葉紙を
貼り合わせて原紙を作製した。該原紙を使用し、製版機
として理想科学工業（株）製リソグラフFX7200、印刷機
として同AP7200を用いて印刷された文字、画像について
目視判定し、下記特性を評価した。

ｉ）印字品位性： ○…濃淡のむら、にじみがなく鮮明に印字でき良好。

△…わずかに濃淡のむら、にじみが認められ、やや鮮明
さに欠ける。

×…濃淡のむら、あるいはにじみがはっきり出ている。

ii）耐刷性 ○…2000枚以上の連続印刷が可能。

×…数百枚程度しか連続印刷ができない。

（７） 原紙のカール特性 フィルムを多孔性薄葉紙と貼り合わせて原紙を作製
し、得られた原紙を50℃60％RHの条件下７日間保存した
後のカールの状態を次の基準で判定した。

○…ほとんどカールが起こらず良好。

△…多少カールは起こるが、原紙として使用可能。

×…カール発生が著しく、原紙として使用する事が困
難。

実施例１ テレフタル酸ジメチル83部、イソフタル酸ジメチル17
部、エチレングリコール64部及び酢酸カルシウム−水塩
0.11部を反応器にとり、エステル交換反応を行なった。
すなわち反応開始温度を180℃とし、メタノールの留去
と共に徐々に反応温度を上昇させ、４時間後、230℃ま
で昇温し、実質的にエステル交換反応を終了させた。

次いでトリエチルホスフェート0.07部を添加した後、
平均粒径1.1μｍのシリカ粒子を0.3部及び三酸化アンチ
モン0.04部を添加し、常法により重縮合反応を行なっ
た。すなわち、温度を徐々に高めると共に圧力を常圧よ
り徐々に減じ、２時間後、温度を285℃、圧力を0.3mmHg
とした。反応開始後５時間を経た時点で反応を停止し、
窒素加圧下、ポリマーを吐出させた。得られた共重合ポ
リエステルの極限粘度は0.70であった。

得られたポリマーを280℃で押出機よりシート状に押
出し、表面温度40℃に設定した回転冷却ドラムで静電印
加冷却法を利用して急冷固化させ厚み25μｍの実質的に
非晶質のシートを得た。

次いで得られたシートを縦方向に80℃で3.7倍、横方
向に95℃で4.0倍に延伸し、更に165℃で７秒間熱処理を
行ない、厚み1.8μｍの二軸配向フィルムを得た。

実施例２ 実施例１で製造したポリマーを用い、製膜条件も熱処
理温度を178℃とした以外は実施例１と同様にして厚み
1.8μｍの二軸配向フィルムを得た。

実施例３ 実施例１と同様にして、イソフタル酸を15モル％含有
し、添加粒子として平均粒径0.9μｍの球状シリカを0.7
重量％配合した極限粘度0.67の共重合ポリエステル
（Ａ）を製造した。また、同様にイソフタル酸を20モル
％含有し、平均粒径0.3μｍの二酸化チタン粒子を0.5重
量％配合した極限粘度0.74の共重合ポリエステル（Ｂ）
を製造した。

得られたポリマー（Ａ）40部と、ポリマー（Ｂ）60部
とを混合したものを原料とし、縦延伸倍率を3.75とした
以外は実施例１と同様にして厚み1.9μｍの二軸配向フ
ィルムを製造した。

実施例４ 出発原料のジカルボン酸成分としてテレフタル酸ジメ
チル85部、アジピン酸ジメチル15部を用いた以外は実施
例１と同様にして極限粘度0.64の共重合ポリエステルを
得た。得られたポリマーを原料とし、回転冷却ドラムの
表面温度を20℃とし、縦方向の延伸温度を40℃、横方向
の延伸温度を55℃とした以外は実施例１と同様にして厚
み2.1μｍの二軸配向フィルムを得た。

比較例１ 実施例１と同様にしてイソフタル酸含有量５モル％、
極限粘度0.66の共重合ポリエステルを製造した。添加粒
子は実施例１と同様とした。得られたポリマーを原料と
し、熱処理温度を170℃とした以外は実施例１と同様に
して厚み1.8μｍの二軸配向フィルムを得た。

比較例２ 実施例１と同様にしてイソフタル酸含有量10モル％、
極限粘度0.68の共重合ポリエステルを製造した。添加粒
子は実施例１と同様とした。得られたポリマーを原料と
し、熱処理温度を210℃とした以外は実施例１と同様に
して厚み1.8μｍの二軸配向フィルムを得た。

比較例３ 実施例３で製造したポリマー（Ｂ）を原料とし、熱処
理温度を130℃とした以外は実施例１と同様にして製膜
を行ない、厚み1.9μｍの二軸配向フィルムを得た。

比較例４ 実施例１において、押出機からのポリマー押出量を増
加させてフィルム厚みを調節し、それ以外は実施例１と
同様にして、厚み８μｍの二軸配向フィルムを得た。

以上得られたフィルムを常法に従い多孔性薄葉紙に貼
り合わせ、感熱孔版印刷原紙を作成し、謄写印刷を行な
った。

得られたフィルムの物性及び謄写印刷特性を表−１に
まとめて示す。

実施例１〜４のフィルムは、本発明の要件を満たして
いるため、謄写印刷特性が良好で、且つ、原紙のカール
の問題も生じない優れた感熱孔版印刷原紙が得られた。
また、フィルム製造時や原紙作成時のフィルム取扱い性
も極めて良好であった。

これらに対し、比較例１〜４は、本発明の要件を満足
していないため、いずれも印字品位性あるいは耐刷性、
原紙カール性の劣るものしか得られていない。

［発明の効果］ 本発明のポリエステルフィルムは、印字品位性、耐刷
性に優れ、フィルム取扱い時の作業性も良好であり、優
れた感熱孔版印刷原紙用フィルムとして好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−116194（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149496（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−282983（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−282984（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−21190（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−160894（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−5139（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】融点が200〜240℃のポリエステルからなる
   厚み0.5〜６μｍの長手方向及び幅方向に延伸された二
   軸配向フィルムであって、フィルムの表面の中心線平均
   粗さが0.02〜0.5μｍであり、三次元表面粗さ計を用い
   て測定したフィルム表面の突起高さ0.1μｍ以上の突起
   数が2000〜10000個/mm²、突起高さ0.3μｍ以上の突起数
   が100〜3000個/mm²であり、140℃、３分間処理後の熱収
   縮率が５〜15％、100℃、３分処理後の熱収縮率が1.5〜
   ８％であり、且つ80℃におけるフィルムの前記長手方向
   の加熱収縮応力が130〜800g/mm²であることを特徴とす
   る感熱孔版印刷原紙用フィルム。