JP2900374B2 - 感熱転写用プラスチックフィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は感熱転写記録用転写材として用いられるベー
スフィルムに関する。詳しくは、走行性及び印字性に優
れると共に良好な機械的強度を有し、高速転写に適した
転写材用プラスチックフィルムに関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕

従来、各種情報をハードコピーの形で記録する方式と
して種々のものが知られているが、プリンタ−やファク
シミリなどの記録方法としては小型軽量で低価格、高信
頼性に優れる、サーマルヘッドを用いた感熱転写方法が
広く利用されている。この感熱転写用転写材のベースフ
ィルムとしては、表面特性、機械的特性、耐薬品性など
の点で優れたプラスチックフィルムが用いられている。
そしてその走行性や耐スティッキング性を改良するため
に該フィルム中には、適度な粒径の無機粒子、例えば二
酸化珪素や炭酸カルシウムなどが適当量配合されてい
る。

さて、近年、記録の高速化が強く要望されるようにな
り、これに伴って走行性を高度に維持するためにベース
フィルム表面粗度を比較的大きくすると共にフィルム厚
みをより薄くする傾向にあるが、この場合新たな問題が
生じるようになった。

すなわち、かかる表面粗度を付与するためには、フィ
ルム中に含有させる無機粒子の粒径や量を増大させる必
要があり、その結果粗大粒子の数も多くなって転写によ
る印字性が劣るようになる。これは、粗大粒子の存在す
る部分が感熱ヘッドに当たると、ヘッドタッチ性が悪く
なり、十分な熱の伝達が行なえないため印字のムラやヌ
ケが発現するものと考えられ、フィルム厚が薄いほど顕
著となる。また、フィルム厚が薄くなると、フィルムの
腰は極めて弱くなり、走行時シワを発生して走行不良や
印字不良の原因となる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、あ
る特定の積層フィルムが高度な走行性を維持しつつ、印
字性及び機械的強度に優れる、高速記録に適した感熱転
写用ベースフィルムとして有用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、ポリエステルとポリプロピ
レンとを含有する気泡含有率が20〜60体積％のプラスチ
ックフィルムの片面又は両面に、気泡含有率が20体積％
未満であるプラスチックフィルムを積層してなる感熱転
写用プラスチックフィルムに存する 以下、本発明を詳しく説明する。

本発明でいうプラスチックフィルムとは、ポリエステ
ル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリエーテルエーテルケトンなどで例示される熱可
塑性ポリマーを主体とする薄葉体のことである。従って
本発明においては、ポリマーの種類について特に限定さ
れるものではないが、フィルムの表面特性や物理的特性
などの点からポリエステルフィルムが特に好ましく用い
られる。ここで言うポリエステルとは、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメ
チレンテレフタレート、ポリエチレンビスフェノキシカ
ルボキシレートまたはこれらの変性体を指すが、これら
の中でも寸法安定性や機械的特性あるいは価格面などを
総合的に加味すると本発明ではポリエチレンテレフタレ
ートが特に好ましく用いられる。

本発明においては、上記のポリマーを用いてフィルム
とするが本発明の最大の特徴はフィルムの表面及び内部
に微細な独立気泡を多数含有させたフィルム層（以下Ａ
層と略す）の片面又は両面に該気泡を殆ど含有しないフ
ィルム層（以下Ｂ層と略す）を積層した点にある。すな
わち、Ａ層は独立気泡を含有させることによりフィルム
自体をクッション化すると共に、フィルム走行に有効な
表面粗度を発現させるためのフィルム層であり、一方、
Ｂ層は、Ａ層の機械的強度の低下を補なうと共にフィル
ム走行に必要な適度な表面粗度に制御するための層であ
る。従ってＡ層の気泡含有率は20〜60体積％の範囲であ
ることが必要であり、好ましくは25〜50体積％の範囲で
ある。また、Ｂ層の気泡含有率は20体積％未満であるこ
とが必要であり、好ましくは15体積％以下、更に好まし
くは10体積％以下である。Ａ層の気泡含有率が20体積％
未満であると、サーマルヘッドタッチ性に劣り、走行性
を十分維持する表面粗度を付与できないため好ましくな
く、一方60体積％を超えるとフィルム強度が極めて低下
し、走行時に破断するようになり好ましくない。また、
Ｂ層の気泡含有率が20体積％以上では、走行性は良好と
なるものの表面平滑性が極めて悪くなり、機械的強度も
低下し好ましくない。

本発明においては上記の要件を満足することが必要で
あるが、更に本発明のフィルムの全厚みは１〜25μｍの
範囲であることが好ましく、同時にＡ層の厚みはＢ層の
厚み以上であることが好ましい。Ｂ層の厚みがＡ層の厚
みより大きいと、フィルム全体のクッション性が悪くな
り、サーマルヘッドとのヘッドタッチ性が劣るようにな
り好ましくない。また、全体の厚みが25μｍを超えると
熱伝達が悪くなり好ましくなく、一方１μｍ未満では十
分な機械的強度を有しないため好ましくない。

本発明においては、上記の要旨を満足する限り、その
製造方法について特に限定されるものではない。すなわ
ちＡ層を製造する方法としては、例えば、特開昭50−38
765号公報、特公昭57−46456号公報あるいは特開昭57−
34931号公報などに記載されているようなガス又は気化
可能な物質を添加して発泡体化する方法、特開昭52−43
871号公報や特公昭58−50625号公報などに記載されてい
るような化学的に分解してガスを発生する物質を添加し
て発泡体化する方法、特開昭51−34963号公報や特公昭5
2−27666号公報などに記載されているような成形後液体
を含浸させ溶媒に可溶な物質を抽出して発泡体化する方
法などが挙げられ、いずれの方法を採用しても構わな
い。

しかしながら、これらの方法は特殊な成形装置や製造
工程の繁雑化を伴なうことから必ずしも容易な方法とは
言い難く、本発明において特に好ましく用いられるポリ
エステルフィルムの場合には、本発明者らが先に提案し
た特開昭63−168441号公報や特願昭63−156495号明細書
に記載の方法が特に好ましい。

すなわち、ポリエステルに特定の異種ポリマーを配合
して押出成形し、次いで得られたシートを少なくとも一
軸方向に延伸してフィルムとする方法である。この方法
を採用すれば本発明のＡ層すなわち気泡含有率が20〜60
体積％の範囲であるフィルムを容易に得ることができ
る。しかもこの場合通常のポリエステルフィルムを製造
する装置を特に改造することなく、通常の延伸条件範囲
内でフィルム化できることから製造コストも安価に抑え
られ、工業的にもメリットは大きい。

かかる方法を更に詳しく説明する。この方法において
配合される異種ポリマーとは、ポリエステルに対して溶
解又は直ちにエステル交換などの反応を起こさないポリ
マーであり、溶融混合したときにポリエステル（海成
分）中に微粒子状に分散して島成分を形成する熱可塑性
ポリマーである。しかもポリエステルを延伸したとき、
ポリエステルとの界面にてポイド、即ち、空隙を容易に
形成するポリマーであることが必要である。かかるポリ
マーとしては、ポリプロピレンが用いられる。

また、これらの異種ポリマーの配合量は３〜40重量％
の範囲であり、好ましくは５〜30重量％の範囲である。
かかる配合量が３重量％未満であると気泡含有率20体積
％以上の達成は極めて難しく、40重量％を超えると、フ
ィルム化時の延伸破断が多発し生産性が極めて劣るため
好ましくない。このようにポリエステルに対し、特定の
異種ポリマーを配合してフィルム化するが、この方法で
は更に少なくとも一軸方向に延伸することが必要であ
る。これはフィルムの機械的強度を十分付与するためだ
けでなく、延伸工程を経て初めて本発明に必要な気泡含
有率を有するフィルムとすることができるのである。こ
の延伸条件自体は前記したように特殊な操作は必要とせ
ず、通常のポリエステルフィルムを製造する条件範囲内
にて行なわれる。

その製造条件を更に具体的に説明する。すなわち、異
種ポリマーを配合したポリエステル原料を押出機にて25
0〜320℃の温度で溶融混練してダイからスリット状に押
出し、約70℃以下の温度に冷却して実質的に無定形のポ
リエステルシートとする。次いで得られたシートを縦及
び／又は横方向に面積倍率で４倍以上、好ましくは９倍
以上延伸し、更に120〜250℃で熱処理を行なうことによ
り、気泡含有率が20〜60体積％の範囲であるポリエステ
ルフィルムを製造する。

このように異種ポリマーを適当量配合したポリエステ
ルを用い、本発明の気泡含有率が20〜60体積％であるフ
ィルム（Ａ層）を得ることができるが、かかる方法はそ
の主旨を越えない限りポリエステルのみに限定されるも
のではない。

さて、本発明におけるＢ層すなわち微細な独立気泡を
殆ど含有しないフィルム層を製造する方法としては、従
来公知の方法、例えばポリエステルフィルムの場合、特
公昭30−5639号公報に記載の方法を用いることができ
る。すなわち、通常のポリエステル原料を用い250〜320
℃でシート状に溶融押出し、40〜80℃でシート状に冷却
固化し、無定形シートとした後、縦及び／又は横方向に
面積倍率で４倍以上、好ましくは９倍以上延伸し、次い
で120〜250℃で熱処理する方法などを利用することがで
きる。

本発明においては以上述べたＡ層の片面又は両面にＢ
層を積層するが、その要旨を満足する限り、Ａ層及びＢ
層に用いるポリマーは同一であっても異種であってもよ
く、またＢ層を両面に積層する場合もそのポリマーは同
一であっても異種であっても構わない。また、Ａ層とＢ
層を積層する方法についても特に限定されるものではな
く、それぞれ予め別々に製造したＡ層およびＢ層のフィ
ルムを接着層を介して重ね合わせてもよいし、Ａ層を製
造する工程内でＢ層を溶融押出ラミネートしてもよい。
しかしながら本発明においては、生産性及び品質を高度
に加味する場合、いわゆる共押出による積層方法が特に
好ましい。すなわち、Ａ層を形成する原料とＢ層を形成
する原料をそれぞれ個別の押出機により溶融し、次いで
一つのダイに導びき、溶融状態で両者を積層してスリッ
ト状に押出しシートを得る方法である。

Ａ層とＢ層を予め別々に製造したフィルムを接着剤を
介して重ね合わせる場合フィルムの平面性が不良であっ
たり、押出ラミネートの場合、厚み精度が劣るなどの品
質面及びそれぞれを個別に製造すると工程が増大して生
産コストが高くなるなどの生産面において問題が多く好
ましくない。

かくして、本発明のフィルムは得られるが、本発明に
おいてはその要旨を越えない限り、Ａ層及び／又はＢ層
中に各種添加物などの第三成分を配合しても構わない。
第３成分としては例えば抗酸化剤、帯電防止剤、紫外線
吸収剤、顔料、染料、滑剤、マット化剤、螢光増白剤、
界面活性剤などが挙げられ、必要に応じ適切な方法で、
必要な量だけ配合することができる。

本発明においては、かかる積層プラスチックフィルム
の片面上に感熱転写層を形成させるが、該転写層は、Ｂ
層面に形成させる。これはＡ層のクッション性が効率よ
くヘッドタッチ性に寄与させるため及び転写層の均一な
塗工性のためである。

本発明において用いられる感熱転写層の種類は特に限
定されているものではなく、非反応型又は反応型のいず
れであってもよい。非反応型としては、例えば熱溶融性
インクから成る転写層あるいは昇華性インクから成る転
写層を挙げることができ、また反応型としては、例えば
ロイコ染料と顕色剤との組合せを挙げることができる。

一方、該転写層を設けていない反対面には、融着防止
層として例えば耐熱性の良好はシリコン樹脂、メラミン
樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂など
を設けることができる。

なお、本発明のベースフィルムの少なくとも片面に
は、かかる感熱転写層や融着防止層との接着性などを改
良するために、各種表面処理、例えば各種プライマー処
理やコロナ放電処理などを適当な時期に適当量行なうこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、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。なお本発明に用いた測定及び評価は次
の通りである。

（１）気泡含有率Ｖ（体積％） 顕微鏡にてフィルム断面におけるＡ層及びＢ層の厚み
を測定し、次いでＢ層をミクロトームにて切削した。か
かるＢ層を切削する前後のフィルムの単位体積当たりの
重量から、Ａ層及びＢ層のフィルム密度ρ′（g/cm³）
を求めた。次にＡ層及びＢ層に用いた各原料の真密度ρ
ｎ（g/cm³）をそれぞれ測定し、次式により気泡含有率
Ｖ（体積％）を計算した。

（２）引張破断強度F_B（kg/mm²） （株）インテスコ製引張試験機2001型を用いて、23℃
50RH％の調温湿下において、サンプル巾15mmのサンプル
を歪速度100％/mmで引張り、サンプル破断時の応力を測
定し、単位断面積当たりの強度F_B（kg/mm²）に換算し
た。

（３）フィルム走行性の評価 フィルムのＢ層面にパラフィンワックス35重量部、カ
ルナウバワックス30重量部、低分子量ポリエチレン15重
量部及びカーボンブラック12重量部からなる熱溶融性の
色材層を乾燥塗膜厚が2.5μｍになように塗設した。ま
た、色材層の反対面いは厚さ0.5μｍのシリコン系耐熱
保護層を設けた。

かかる感熱転写フィルムを富士ゼロックス社製ファク
シミリテレコピア245型を用いて走行状態を観察し、次
の３段階にて評価した。

○；走行状態は良好で全く問題ない。

△；リボンにわずかにシワが入ることがある。

×；リボンにシワが入ったり、度々送り状態が不良とな
る。

（４）スティッキング特性の評価 前記（３）項の評価と同じ感熱転写フィルム及び評価
機を用いスティッキング特性を次の３段階にて評価し
た。

○；全く問題なく良好 △；わずかに融着が認められる。

×；度々融着が生じ、リボンの搬送が不良となり、破断
することもある。

（５）印字性の評価 前記（３）項の評価と同じ感熱転写フィルム及び評価
機を用い、印字性を次の３段階にて評価した。

○；印字の濃淡（ムラ）や印字のヌケがなく良好 △；わずかに印字の濃淡や印字ヌケ部が認められる。

×；印字の濃淡ムラが大きく、印字ヌケ部が明らかに判
る。

（６）ベースフィルム製膜性の評価 押出シートを縦方向に延伸後テンターにて横延伸を行
なった時の破断状況を観察し、度々延伸部や熱処理部に
て破断して生産性が劣るものを×、殆ど破断せず生産性
が良好なものを○として評価した。

実施例１ 極限粘度0.67のポリエチレンテレフタレートチップに
ポリプロピレンチップを15重量％配合して均一にブレン
ドした原料Ａ′及び該ポリエチレンテレフタレートチッ
プのみの原料Ｂ′をそれぞれ個別の押出機により290℃
にて溶融して一つのダイに導びき、原料Ａ′がＡ層、原
料Ｂ′がＢ層となるように溶融積層してスリット状に押
出し、40℃の冷却ドラム上にて約60μｍのいわゆる２種
２層共押し無延伸シートを得た。次いで得られたシート
を縦方向に3.5倍、横方向に3.2倍延伸した後、235℃で
５秒間熱処理し最終的にＡ層が３μｍ、Ｂ層が４μｍ厚
である積層フィルムを得た。得られたフィルムのＡ層の
気泡含有率は40体積％でありＢ層の気泡含有率は１体積
％未満であった。また、得られたフィルムの引張り破断
強度は17kg/mm²であり、フィルム化時破断することもな
く良好な製膜性を示した。

かくして得られたフィルムのＢ層側に転写インク層、
Ａ層側に耐熱保護層を塗設し感熱転写材としての評価を
行なった。

実施例２ 実施例１において原料Ａ′のポリプロピレン量を25重
量％とし、原料Ｂ′を平均粒径0.3μｍの二酸化チタン
を８重量％含有する極限粘度0.66のポリエチレンテレフ
タレートにそれぞれ変更する以外は実施例１と同様にし
てフィルムを得、次いで感熱転写材としての評価を行な
った。

比較例６ 実施例１において原料Ａ′のポリプロピレンをテレフ
タル酸−イソフタル酸−パラオキシ安息香酸−エチレン
グリコール系の液晶ポリエステル20重量％に変更する以
外は実施例１と同様にしてフィルム化を行ない、最終的
にＡ層15μｍ、Ｂ層15μｍ厚の積層フィルムを得、感熱
転写材としての評価を行なった。

比較例１ 実施例１において原料Ａ′を用いず原料Ｂ′を平均粒
径1.2μｍの炭酸カルシウムを２重量％含有する極限粘
度0.66のポリエチレンテレフタレートとして共押出しを
行なわない以外は実施例１と同様にして、最終的に７μ
ｍ厚の積層しないフィルムを得、感熱転写材としての評
価を行なった。

比較例２ 実施例１において原料Ｂ′を用いず共押出しを行なわ
ない以外は、実施例１と同様にして最終的に７μｍ厚の
積層しないフィルムを得、感熱転写材としての評価を行
なった。

比較例３、４ 実施例１において原料Ａ′のポリプロピレン量を３重
量％又は45重量％とする以外は実施例１と同様にしてフ
ィルムを得、感熱転写材としての評価を行なった。

比較例５ 実施例１において原料Ｂ′にポリプロピレンを10重量
％配合する以外は実施例１と同様にしてフィルムを得感
熱転写材としての評価を行なった。

以上、得られた結果をまとめて下記表−１に示す。

〔発明の効果〕 以上詳述したように、本発明のフィルムはプラスチッ
クフィルム中に、微細な独立気泡を多数含有せしめるこ
とによりクッション性を付与したフィルムと殆んど独立
気泡を含有しないフィルムを積層したものであり、かか
るフィルムは感熱転写材として高速印刷に耐え得る機械
的強度を維持しつつ印字性を高度に改良することがで
き、その工業的価値は高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41M 5/38 - 5/40

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリエステルとポリプロピレンとを含有す
   る気泡含有率が20〜60体積％のプラスチックフィルムの
   片面又は両面に、気泡含有率が20体積％未満であるプラ
   スチックフィルムを積層してなる感熱転写用プラスチッ
   クフィルム。