JP2929593B2 - 感熱転写用2軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム - Google Patents

感熱転写用2軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム

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JP2929593B2 JP63160440A JP16044088A JP2929593B2 JP 2929593 B2 JP2929593 B2 JP 2929593B2 JP 63160440 A JP63160440 A JP 63160440A JP 16044088 A JP16044088 A JP 16044088A JP 2929593 B2 JP2929593 B2 JP 2929593B2
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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フィルムに関するものであ
り、更に詳しくは転写層の均一性を高め、高速印刷に適
した感熱転写用ベース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問題点〕
従来、記録方式として種々のものが知られているが、
サーマルプリンターなどの熱記録装置を用いる感熱転写
方式は操作性、保守性に優れ広く用いられている。この
プリンター用転写剤のベースフィルムとしては高い融
点、優れた耐熱性を有し耐薬品性や機械的特性に優れ、
また比較的安価であることからポリエステルフィルム、
就中ポリエチレンテレフタレートの2軸配向フィルムが
用いられている。
しかしながら、近年高速転写化が進み、従来の要求特
性であるフィルムの走行性や耐スティッキング性等に加
え感熱転写材の均一性特にインキ層の均一性が要求され
るようになった。即ち、感熱転写材の長時間使用を可能
ならしめ、また小型化を図るためにはベースフィルムを
薄膜化すると共に特にインキ層を薄くすることが望まれ
る。しかしながら、この場合、インキ層の厚薄が印字性
に顕著に反映するようになるので、インキ層はできる限
り均一な厚みを有していなければならない。また、感熱
転写材の厚みが不均一であるとサーマルヘッドとの接触
が一様とならずヘッドの汚染や損耗をもたらすようにな
る。
しかしながら、従来用いられているポリエステルフィ
ルムではこの点が必ずしも充分には達成されていなかっ
た。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上記問題点に鑑み鋭意検討した結果、あ
る特定の電気的特性を有するポリエチレンテレフタレー
トよりなる感熱転写材が均一性に優れ、高速印刷に適し
た感熱転写材であることを見出し本発明に到達するに至
った。
即ち本発明の要旨は、静電印加冷却法を用いて得られ
たポリエステルフィルムであって、溶融時の比抵抗が5
×106〜5×108Ω−cmであることを特徴とする感熱転写
用2軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムに存す
る。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいうポリエチレンテレフタレートとは、エチ
レンテレフタレート単位を主たる繰り返し構造単位とす
るが、他の単位例えばフタル酸、イソフタル酸、2,6−
ナフタレンジカルボン酸及びその異性体、アジピン酸、
セバシン酸、オキシカルボン酸、ジエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、1,4−シ
クロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール等
の単位を有していてもよい。いずれにしても本発明でい
うポリエチレンテレフタレートとは繰り返し構造単位の
80モル%以上がエチレンテレフタレート単位を有するポ
リエステルを指す。
本発明においてはかかるポリエチレンテレフタレート
を原料として2軸軸配向フィルムを得るが、このために
は次のような方法を採用する。
即ち、通常280〜310℃の範囲の温度でポリエチレンテ
レフタレートを押出機よりシート状に押し出し静電印加
冷却法(特公昭37−6142号公報記載の方法)にて40〜70
℃に冷却して実質的に無定形のシートとし、次いで該シ
ート状物を縦及び横方向に少なくとも面積倍率で4倍に
なる程度まで延伸して2軸配向フィルムを得、更に該フ
ィルムを150℃〜240℃の範囲の温度で熱処理することに
よって本発明のフィルムを得ることができる。
本発明においてはこのようにして二軸配向ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムを得るが、本発明においては
かかるポリエチレンテレフタレートの溶融時の比抵抗は
5×106〜5×108Ω−cmでなければならない。即ち、高
速印刷、小型化を意図した感熱転写用ベースフィルムに
は特に薄膜で且つ精密なことが望まれるが、従来この事
は充分には達成されていなかった。かかる2軸延伸フィ
ルムの平面性の良否は無定形シートの均一性によるとこ
ろが大きく、特にフィルム厚みが30μm以下の領域でこ
の事が顕著に表われる。即ち、溶融時の比抵抗が5×10
6〜5×108Ω−cmのポリエチレンテレフタレートであれ
ば、静電印加冷却法により均一な無定形シートを得るこ
とができる。
本発明のフィルムの平面性は静電印加の条件により多
少変り得る。従って溶融時の比抵抗値が5×106〜5×1
08Ω−cmの範囲であり、更にフィルムの厚みむら(測定
法は後述)が15%以下、好ましくは12%以下、更に好ま
しくは8%以下のフィルムが感熱転写用フィルムとして
特に好ましい。
溶融時の比抵抗が5×108Ω−cmを越えると静電印加
の条件を適切に保ってもしばしば厚みむらが15%を越え
てしまうし、逆に比抵抗が5×106Ω−cmを下回る場合
には、ポリエステルの熱安定性が悪く往々にして劣化物
が発生するようになる。該比抵抗のより好ましい範囲は
7×106〜1×108Ω−cmである。
なお、溶融時の比抵抗を所望の値に調節するためには
次のような方法を採用すればよい。
即ち、比抵抗を減ずるためにはポリエチレンテレフタ
レートに金属成分を可溶化せしめればよく、このために
は、例えばエステル交換反応触媒として用いられた金属
元素あるいは必要に応じエステル交換反応又はエステル
化反応後に添加した金属元素に対し比較的少量、例えば
当モル以下のリン化合物を添加する手段が好ましく採用
される。
一方、比抵抗を高めるためにはポリエチレンテレフタ
レートに溶け込んでいる金属元素の量を減ずればよく、
具体的には反応系に可溶な金属化合物の添加量を減ずる
か、あるいは金属化合物をかなり多く用いたとしてもそ
の大部分をポリエチレンテレフタレートに不溶の金属
塩、例えばカルボン酸塩やリン酸塩、亜リン酸塩として
沈殿せしめればよい。より具体的には、例えばエステル
交換触媒として用いたカルシウム、マンガン等の金属元
素に対し当モル以上のリン化合物を作用せしめることに
より達成することができる。
なお、溶融時の比抵抗値はフィルム化、再溶融により
変化しないので、本発明のフィルムを再生フィルム化し
ても同様に均一なフィルムとすることができる。
また、本発明の副次的な効果として製膜時の生産性の
向上を挙げることができる。即ち、本発明のフィルムを
得る際、無定形シート製造時の冷却効果が優れるため回
転冷却ドラム、更には生産ラインの増速が可能となり、
コストの低減を達成し得る。
なお本発明のフィルムは、フィルムの走行性や耐ステ
ィッキング性を向上させるためポリエステルに不活性な
微粒子を配合しフィルム表面を適度に粗しておくことが
好ましい。
この不活性な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、酸化チタン等から選ばれた1種以上
の金属化合物あるいはカーボンブラック等を挙げること
ができるがこれらに限定されるものではない。
この不活性化合物の形状は球状、塊状あるいは偏平状
のいずれであってもよく、またその硬度、比重、色等に
ついても特に制限はない。不活性化合物の平均粒径は通
常等価球直径で0.1〜10μ、好ましくは0.3〜3μの範囲
から選ばれる。また、そのフィルムに対する配合量は0.
01〜10重量%、好ましくは0.05〜5重量%、更に好まし
くは0.1〜3重量%の範囲から選択される。
本発明においてはかかる微粒子の存在により発現した
フィルム表面の粗度がある特定の要件を満足したとき、
感熱転写用のベースフィルムとしてより好ましい結果が
もたらされる。
即ち、フィルムの中心線平均粗さをRa(μm)、最大
突起高さをRt(μm)とするとき、Raは0.02〜1.0μm
の範囲が好ましく、同時にRt/Raが5〜20の範囲にある
ことが好ましい。Raが0.02より小さい場合にはフィルム
の走行性や耐スティッキング性が不充分であるし、また
この値が1.0を越えると印字性が悪化してしまう。またR
t/Raは突起高さの均一性の尺度となるものであるが、こ
の値が5未満の場合にはフィルムと基材とのベタツキが
発生し易くなるし、またこの値が20を越えるとインキ層
及び感熱転写材の厚薄が生じるようになる。
なお本発明においては、該ベースフィルム上に形成さ
せる感熱転写層はその種類を制限されず、非反応型又は
反応型のものが任意に使用される。非反応型のものとし
ては例えば熱溶融性インキから成る転写層あるいは昇華
性染料から成る転写層を挙げることができ、また反応型
のものとしては例えばロイコ染料と顕色剤との組み合せ
を挙げることができる。
また、本発明においては、2軸延伸フィルムの厚みは
0.5〜30μm、好ましくは1〜10μm、更に好ましくは
2〜6μmである。
〔実施例〕
以下実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説
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。
なお実施例及び比較例中「部」とあるは「重量部」を
示す。
また、本発明で用いた測定法を次に示す。
(1) 溶融時の比抵抗 ブリティッシジァーナルオブアプライドフィジックス
(Brit.J.Appl.Phys.)第17巻、第1149〜1154頁(1966
年)に記載してある方法。但しこの場合ポリマーの溶融
温度は295℃とし直流1,000Vを印加した直後の値を溶融
時の比抵抗とする。
(2) フィルムの平面性 フィルムの縦方向1000m毎の10ケ所の各々について、
横方向10cm毎に10点、合計100点のフィルム厚みを測定
する。
フィルムの厚みの測定は安立電子製マイクロメーター
を用いて行ない、該当する箇所の周辺のフィルムを10枚
重ねて測定し1枚当りに換算する。
すべての測定値のうち最大値をXmax、最小値をXmin、
相加平均値をとするとき をフィルムの厚みむらとする。
(3) 中心線平均粗さ(Ra) 小坂研究所社製表面粗さ測定器(SE−3FK)によって
次のように求めた。触針の先端半径は2μm、荷重は30
mgである。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)の部分を抜き取り、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)で表わした時、次の式で与えられた値を
μmで表わす。
なおカットオフ値は80μmで、Raは縦方向に5点、横
方向に5点、計10点測定しその平均値として算出した。
(4) 最大突起高さ(Rt) 中心線平均粗さの測定の際に得た断面曲線の最大値と
最小値の差をもって表わす。測定はRaと同じく10点行な
い、その平均値をRtとした。
(5) 印字時のフィルム走行性 まず、ベースフィルムに転写インキを塗布した。即
ち、フィルムの片面にパラフィンワックス35部、カルナ
ウバワックス30部、低分子量ポリエチレン15部、カーボ
ンブラック12部から成る熱溶融性の色材層を乾燥膜厚が
平均2.5μmになるように塗設した。なお該色材層と反
対の面に厚さ0.5μmのシリコン系の耐熱性保護層を設
けた。
次に富士ゼロックス社製のファクシミリのテレコピア
245型機を用い、上のようにして得られた感熱転写用フ
ィルムの走行状態の評価を行ない次の3段階に分けた。
○……送り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しばしば送り状態が不
良となる。
(6) 印 字 性 印字性のフィルム走行性の評価の場合と同じ評価機、
フィルムを用いて印字性を評価し、次の3段階に分け
た。
◎……濃淡、にじみもなく極めて良好 ○……濃淡、にじみがほとんどなく良好 △……わずかに濃淡のむら、にじみが認められる。
×……濃淡のむらあるいはにじみがはっきりしてい
る。
実施例1 (ポリエチレンテレフタレートの製造) ジメチルテレフタレート100部、エチレングリコール6
0部及び酢酸カルシウム−水塩0.1部を反応器にとりエス
テル交換反応を行なった。次いでエチルアシッドホスフ
ェート0.05部を添加した後、平均粒径1.1μmの炭酸カ
ルシウム0.5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。反応開始後4時間を
経た時点で反応を停止し極限粘度0.62のポリエチレンテ
レフタレートを得た。
得られたポリエステルの溶融時の比抵抗は2×107Ω
−cmであった。また添加した粒子は均一に分散してい
た。
(ポリエチレンテレフタレートフィルムの製造) 次に得られたポリエステルを295℃で押出機よりシー
ト状に押し出し静電印加冷却法を用いて無定形シートと
した。即ち、プラス電極として直径0.08mmのタングステ
ン線を用い、これを回転冷却ドラムの上面にシートの流
れと直角方向に張り、これに直流電圧約9KVを印加し
た。
次いで得られた無定形シートを縦方向に3.5倍、横方
向に3.6倍延伸し、220℃で熱処理して厚さ3.5μmの2
軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
(感熱転写剤としての評価) このようにして得られたポリエチレンテレフタレート
フィルムに転写インキ及び耐熱性保護層を塗布し、感熱
転写材としての評価を行なった。
実施例2〜4 実施例1において溶融時の比抵抗及び含有せしめる粒
子の平均粒径、量を変える他は実施例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1 実施例1と同じポリエチレンテレフタレートを用い、
静電印加冷却法の代りにエアーナイフを使用し無定形シ
ートを得た。次いで実施例1と同様にして2軸延伸フィ
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においてポリエステルの溶融時の比抵抗を9
×108とする他は実施例1と同様にしてポリエチレンテ
レフタレートフィルムを得、次いで実施例1と同様にし
て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表−1に示す。
〔発明の効果〕 本発明のフィルムによれば、感熱転写層の均一性が高
められ、高速印刷に適した感熱転写用ベースフィルムと
することができ、その工業的価値は高い。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】静電印加冷却法を用いて得られたポリエス
    テルフィルムであって、溶融時の比抵抗が5×106〜5
    ×108Ω−cmであることを特徴とする感熱転写用2軸配
    向ポリエチレンテレフタレートフィルム。
JP63160440A 1988-06-28 1988-06-28 感熱転写用2軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルム Expired - Lifetime JP2929593B2 (ja)

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