JP3327344B2 - 空洞含有ポリエステル系フィルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラベル、ポスター、記
録紙、包装材料などに用いる際、表面剥離強度や隠ぺい
性、白色性などが改良されたフィルム内部に微細な空洞
を多量に含有したインキ接着性を有するポリエステルフ
ィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂を主原料とした紙代替物である
合成紙は、天然紙に比べて、耐水性、吸湿寸法安定性、
表面安定性、印刷の光沢性と鮮明性、機械的強度などに
優れている。近年、これらの長所を活かした用途展開が
進められている。ポリエステルを主原料とした紙と類似
した機能を有するフィルムを得る方法として、微細な空
洞をフィルム内部に多量に含有させる方法には、フィル
ム自体を軽量化できる点や適度な柔軟性を付与できて、
鮮明な印刷や転写が可能になるという利点がある。微細
な空洞をフィルム内部に生成させる方法として、従来、
ポリエステルと相溶しないポリマーを押出機で溶融混練
し、ポリエステル中に該ポリマーを微粒子に分散させた
シートを得て更に該シートを延伸することによって微粒
子の周囲に空洞を発生させる方法が開示されている。空
洞のために用いられるポリエステルに非相溶のポリマー
（以下、空洞発現剤と呼ぶ）としては、ポリオレフィン
系樹脂（たとえば特開昭４９−１３４７５５号公報）や
ポリスチレン系樹脂（たとえば特公昭４９−２０１６号
公報、特公昭５４−２９５５０号公報）が好ましい。こ
れまでの空洞含有ポリエステル系フィルムは、軽量性、
隠ぺい性、腰が強いなどの優れた性質があったが、従来
のオフセット印刷をするには、樹脂フィルムであるがた
めに紫外線硬化型インキ等特殊なインキを使用する必要
があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前期の欠
点、即ち、通常のオフセット印刷インキの定着性、すな
わちインキの密着性を改良することによって、空洞含有
ポリエステル系フィルムへの印刷や印字、複写などが鮮
明であり、かつ、軽量性、隠ぺい性や腰の強さなどに優
れる基材を提供せんとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ポリエ
ステルに該ポリエステルに非相溶な熱可塑性樹脂が混合
された重合体混合物を少なくとも１軸に配向することに
より製造される微細な空洞を多数含有するポリエステル
系フィルムにおいて、表面から深さ３μｍまでの表層に
含まれる空洞の含有率が４体積％以下であり、かつ全体
層の平均空洞含有率が、８体積％以上５０体積％以下で
あるフィルムの少なくとも片面に、ゴム系樹脂または／
およびスチレン系樹脂を主成分とするインキ定着層を有
することを特徴とする空洞含有ポリエステルフィルムに
関するものである。本発明の該ポリエステルと該ポリエ
ステルに非相溶性の熱可塑性樹脂を混合させた重合体混
合物は、たとえば、各樹脂のチップを混合し押出機内で
溶融混練した後、押出して固化することによって得られ
る方法や、あらかじめ混練機によって両樹脂を混練した
ものを更に押出機より溶融押出して固化する方法や、ポ
リエステルの重合工程においてポリエステルに非相溶性
の熱可塑性樹脂を添加し、かくはん分散して得たチップ
を溶融押出して固化する方法などによっても得られる。
該重合体混合物には、用途に応じて着色剤、耐光剤、蛍
光剤、帯電防止剤などを添加することも可能である。得
られた重合体混合物は、更に速度差をもったロール間で
の延伸（ロール延伸）やクリップに把持して拡げていく
ことによる延伸（テンター延伸）や空気圧によって拡げ
ることによる延伸（インフレーション延伸）などによっ
て少なくとも１軸に配向処理する。配向処理することに
より、ポリエステルと空洞発現剤の界面で剥離が起こり
空洞が発現する。

【０００５】したがってポリエステルに混合させる該ポ
リエステルに非相溶性の熱可塑性樹脂の量は、目的とす
る空洞の量によって異なってくるが、重合体混合物全体
に対して３重量％〜３５重量％が好ましい。３重量％未
満では、空洞の生成量を多くすることに限界があり、目
的の柔軟性や軽量性や描画性が得られない。逆に、４０
重量％以上では、ポリエステルフィルムの持つ耐熱性や
強度が著しく損なわれる。該重合体混合物を配向処理す
る条件は、空洞の生成と密接に関係する。したがって本
目的を達成するための条件はたとえば、もっとも一般的
に行われている逐次２軸延伸工程を例に挙げると、該重
合体混合物の連続シートを長手方向にロール延伸した後
に、幅方向にテンター延伸する逐次２軸延伸法の場合以
下のようになる。ロール延伸においては多数の空洞を発
生させるため温度をポリエステルの２軸延伸温度＋３０
℃以下、倍率を１．２〜５倍とするのが好ましい。テン
ター延伸においては破断せずに安定製膜するため温度を
８０〜１４０℃、倍率を１．２〜５倍とするのが好まし
い。延伸配向処理した空洞含有フィルムは、１３０度以
上好ましくは１８０度以上で熱固定を行うと高温での寸
法安定性を向上させることができる。表層のみ空洞の量
を少なくするためには、該重合体混合物中の該熱可塑性
樹脂の分散粒子を表層付近の方が中央部付近より細かく
する方法が有効であり、該ポリエステルと該熱可塑性樹
脂の溶融粘度特性や押出機より溶融押しだしするときの
条件を選ぶことによって得られる。

【０００６】本発明のフィルムは上記空洞含有ポリエス
テルフィルムにゴム系樹脂または／およびスチレン系樹
脂を主成分とするインキ定着層を少なくとも片面に設け
ることである。ここでいうゴム系樹脂とは、例えばスチ
レン−ブタジエン共重合体、アクリルニトリル−ブタジ
エン共重合体、メタクリル酸エステル−ブタジエン共重
合体、アクリルニトリル−スチレン−ブタジエン共重合
体、メタクリル酸エステル−スチレン−ブタジエン共重
合体またはこれらの置換誘導体である。置換誘導体とし
ては、例えばカルボキシカル化したもの、またはそれを
アルカリ反応性にしたものなどがある。これらの組成物
は１種類でも複数混合したものでも良い。また、スチレ
ン系樹脂としては、例えばスチレン化アルキッド樹脂、
スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メ
タクリル酸エステル共重合体またはこれらの置換誘導体
である。置換誘導体としては、例えばカルボキシル化し
たもの、またはそれをアルカリ反応性にしたものなどが
ある。これらの組成物は１種類でも複数種混合したもの
でも良い。

【０００７】

【作用】本発明において、ポリエステルを用いるのは、
該空洞含有ポリエステルフィルムの耐熱性や機械的強度
を満足させるためである。本発明において、ポリエステ
ルに該ポリエステルに非相溶性の熱可塑性樹脂を混合
し、重合体混合物を得るのは、ポリエステル中に該ポリ
エステルに非相溶性の熱可塑性樹脂の微細な粒子を分散
させて、次の配向処理によって生じる空洞の核を作るた
めである。本発明において表層３μｍに含まれる空洞の
量を空洞率４体積％以下にするのは、表面強度を強くす
るためであり、表面強度が強くなることによって壁会に
対する強さも向上するためである。一方、全体層の平均
空洞率を８体積％以上にするのは、鮮明な印刷や転写が
できるような柔軟性を得るためである。本発明におい
て、ゴム系樹脂かつ／またはスチレン系樹脂からなる層
を設けるのは印刷、特にオフセット印刷性を良好にする
ためである。かくして得られた空洞含有ポリエステルフ
ィルムは表面強度に優れ、良好な印刷性を有するものが
得られた。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を示す。 １）ポリエステルの固有粘度 ポリエステルをフェノール（６重量部）とテトラクロロ
エタン（４重量部）の混合溶媒に溶解し、３０℃で測定
した。

【０００９】２）ポリスチレン系樹脂のメルトフローイ
ンデックス ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準じて２００℃、荷重５ｋｇで測
定した。

【００１０】３）見かけ密度 フィルムを５．００ｃｍ×５．００ｃｍの正方形に正確
に切り出し、その厚みを５０点測定し平均厚みをｔμｍ
とし、それの重さを０．１ｍｇまで測定しｗｇとし、下
式によって計算した。

【００１１】 見かけ密度（ｇ／ｃｍ³）＝ｗ／（５×５×ｔ）×１０
０００ 見かけ比重（−）＝ｗ／（５×５×ｔ）×１００００

【００１２】４）フィルムの平均空洞率 下式によって計算した。

【００１３】

【数２】 ただし、

【００１４】

【数３】

【００１５】

【数４】 上式におけるｘｉはｉ成分の重量分率、ｄｉはｉ成分の
真比重を表す。実施例中の計算において用いた真比重の
値は、ポリエチレンテレフタレート１．４０、一般用ポ
リスチレン１．０５、ポリプロピレン０．９１、アナタ
ーゼ型二酸化チタン３．９を用いた。

【００１６】５）空洞含有フィルムの表層の空洞率 フィルムの断面の表層付近を走査型電子顕微鏡で写真撮
影した後、表層から深さ３μｍまでの領域の空洞をトレ
ーシングフィルムにトレースし塗りつぶした図を画像解
析装置で画像処理を行い、空洞率を面積率で求め、この
値をそのまま体積％とし表示した。 ・使用した走査型電子顕微鏡 日立製作所製 Ｓ−５１０型の走査型電子顕微鏡 ・使用した画像解析処理装置 ルーゼックスIIＤ（ニレコ株式会社）

【００１７】６）光線透過率 ＪＩＳ−Ｋ６７１４に準じ、ポイック積分球式Ｈ．Ｔ．
Ｒメーター（日本精密光学製）を用い、フィルムの光線
透過率を測定した。この値が小さいほど隠ぺい性が高
い。

【００１８】７）表面剥離強度 セロテープ（１８ｍｍ幅、ニチバン製）を用い、セロテ
ープ剥離テストにより表面剥離強度を評価した。剥離角
は空洞含有フィルムを平面に保ち約１５０度方向で行っ
た。剥離された空洞含有フィルムの面積より、以下のよ
うに差別化した。 クラス５・・・全体が剥離した クラス４・・・ほとんど剥離した クラス３・・・半分程度、剥離した クラス２・・・ほとんど剥離しない クラス１・・・まったく剥離しない

【００１９】実施例 原料として固有粘度０．６２のポリエチレンテレフタレ
ート樹脂８６重量％とメルトフローインデックス３．０
ｇ／１０分一般用ポリスチレン１０重量％および平均粒
径０．３μｍのアナターゼ型二酸化チタン４重量％を２
軸スクリュー押出機でＴ−ダイスより２９０℃で溶融押
出しし、静電気的に冷却回転ロールに密着固化し、引き
続きロール延伸機で８０℃で３．５倍縦延伸を行い、引
き続きテンターで１３０℃で３．５倍延伸し、２２０℃
で３％緩和させながら熱固定し、内部に多数の空洞を含
有するポリエステルフィルムを得た。このときの重合体
混合物の融液の平均流速は８．８ｍ／秒であった。見か
け比重は１．１６、表層部の空洞率は１体積％、全体の
平均空洞率は１６体積％、光線透過率は１５％、厚み５
２μｍであった。このフィルムの片面にリバースロール
コータを用いて８重量部の架橋ポリスチレンビーズ（粒
径１５ミクロンファインパールＰＢ３０００住友化学工
業（株９製）が混入したメタクリル酸メチル−ブタジエ
ン共重合ラテックス（固型分３０重量部）を塗布し、１
２０℃の乾燥炉で１分間乾燥する。得られたフィルムに
は、メタクリル酸メチル−ブタジエン共重合ラテックス
のインキ吸着層が形成された。このフィルムのインキ吸
着層内には架橋ポリスチレンビーズが０．７ｇ／m²分散
し、インキ吸着層から突出して凹凸を形成している。こ
のフィルムは隠ぺい性、白色性に優れるとともに、イン
キ定着層を有することによってオフセット印刷性が優れ
た空洞含有ポリエステルフィルムであった。

【００２０】

【発明の効果】本発明の空洞含有ポリエステルフィルム
は、従来のポリスチレンやポリオレフィンを空洞発現剤
として用いて得られる空洞含有ポリエステルフィルムと
同様に、軽量性、柔軟性、隠ぺい性、艶消し性、描画性
などを有していると共に、従来の空洞含有ポリエステル
フィルムに比べ、インキ定着層を有しているためオフセ
ット印刷性に優れている。従って本発明の空洞含有ポリ
エステルフィルムはラベル、ポスター、記録紙、包装用
材料などのきわめて広い分野で使用できる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルに該ポリエステルに非相溶
   の熱可塑性樹脂が混合された重合体混合物を少なくとも
   １軸に配向することにより製造される微細な空洞を多数
   含有するポリエステル系フィルム（Ａ）の少なくとも片
   面に、ゴム系樹脂または／およびスチレン系樹脂を主成
   分とするインキ定着層（Ｂ）を有する空洞含有ポリエス
   テルフィルムであって、該フィルム（Ａ）の表面から３
   μｍまでに含まれる空洞含有率が４体積％以下であり、
   かつフィルム（Ａ）全体の平均空洞含有率が８体積％以
   上５０体積％以下であることを特徴とする空洞含有ポリ
   エステルフィルム。