JP5851304B2 - 白色ポリエステルフィルム - Google Patents
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Description
本発明の白色ポリエステルフィルムは、片面にポリエステルを含有する塗布液を塗布してなる塗布層を有し、その反対面に帯電防止剤を含有する塗布液を塗布して得られた塗布層を有するものである。
平均粒子径が0.1μm未満ではフィルムの隠蔽性が劣る傾向があり、一方、1.0μmを超えると製膜連続性が劣ることがある。また、含有量が1重量%未満では、フィルムの白色度と隠蔽性が劣る傾向があり、一方、35重量%を超えると製膜連続性が劣る傾向がある。
かかる塗布層の形成に当たっては、フィルムを製造する工程内、特に縦方向に延伸した後、横方向の延伸の前に行う方法が、極めて薄い塗布層を形成できる点、塗布液の乾燥や硬化反応を製膜工程内で実施できることなどの点で好ましい。
これらの有機溶剤は、必要に応じて二種以上を併用してもよい。
塗布層は、ポリエステルフィルムの片面だけに形成してもよいし、両面に形成してもよい。片面にのみ形成した場合、その反対面には必要に応じて上記の塗布層と異なる塗布層を形成して他の特性を付与することもできる。なお、塗布剤のフィルムへの塗布性や接着性を改良するため、塗布前にフィルムに化学処理や放電処理を施してもよい。また、表面特性をさらに改良するため、塗布層形成後に放電処理を施してもよい。
フィルムを電子マイクロメーター(アンリツ製 K−402B)にて、10点厚みを測定し、平均値をフィルムの厚みとした。
ポリエステル1gを精秤し、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒100mlを加えて溶解させ、30℃で測定した。
(株)島津製作所製遠心沈降式粒度分布測定装置SA−CP3型を用いて、ストークスの抵抗則に基づく沈降法によって粒子の大きさを測定した。測定により得られた粒子の等価球形分布における積算(体積基準)50%の値を用いて平均粒径とした。
日本電色工業社製、測色色差計DN−300Aを用いて、JIS Z−8722の方法に準じて、色調をL値、a値、b値として印刷面を測定した。なお、C光源、2度視野で測定した。
日本電色工業社製、濁度計NDH2000を用いて、JIS―K7136に準じ、全光線透過率を測定した。
ポリエステルを含有する塗布層表面(当該塗布層がない場合はポリエステル表面、両面共に帯電防止剤を含有する塗布層の場合は、当該塗布層面)について、小坂研究所社製表面粗さ測定機(SE3500)を用い、JIS−B−0601−1994に準じて印刷面を測定した。なお、カットオフ値は0.08mmとした。
日本電色工業製、光沢計VG−2000を用いて、JIS-Z8741に準じ、鏡面光沢度で、入射角と受光角を共に60度として印刷面を測定した。
製品ロールの印刷面とその反対面を重ね合わせ、これに1kgf/cm2の圧力を50℃、60%RHの雰囲気下で24時間密着させた後、剥離し、その剥離状態を下記の基準で判定した。
○:塗布層の転移がなく軽く剥離できるもの
△:剥離音は発生するが、塗布層は相手面に転移していないもの
×:塗布層が相手面に転移しているもの、2枚のフィルムが固着し剥離できないもの、あるいは剥離できても基材ポリエステルフィルムが劈開しているもの
セイコーエプソン社製のインクジェットプリンタPM−700Cにてチェックパターンの画像出力を行い、反射光および透過光により透明支持体側からの画像視認性を目視観察し、以下の基準にしたがって評価した。
◎:反射光での視認性および透過光での視認性ともに良好でありバランスがとれている ○:反射光での視認性および透過光での視認性ともに良好であるが、バランスがやや劣る
×:反射光での視認性または透過光での視認性が良好でない
ここでいう、反射光の視認性は昼間フィルム背面からの無灯時に印刷正面からの画像読み取り性をいう。また透過光での視認性は夜間フィルム背面からの光源透過時に印刷正面からの画像読み取り性をいう。
印刷面を基材フィルムに達する碁盤目のクロスカット(2mm2の升目を25個)を施し、その上に18mm幅のテープ(ニチバン株式会社製セロテープ(登録商標)CT−18)を貼り付け、180度の剥離角度で急速にはがした後、剥離面を観察して、升目25個中の剥離個数を数えて、次の基準のランクに分類した。なお、○以上が実用限界である。
○:剥離個数が0個
△:剥離個数が1個以上10個未満
×:剥離面積が10個以上
面積1m2範囲で黒べた印刷を行い、印刷層のハジキ、異物、等の欠点有無を目視で観察し、あった場合はその印刷層の欠点をキーエンス社製のレーザー光学顕微鏡(VF−750)で大きさを測定する。最大径0.5mm以上の塗布層の欠点個数を求める。
○:最大径0.5mm以上の塗布層の欠点が3個未満であり良好
×:最大径0.5mm以上の塗布層の欠点が3個以上であり不良
〈ポリエステルの製造〉
<ポリエステル(A)の製造方法>
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒として酢酸マグネシウム・四水塩0.09重量部を反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物にエチルアシッドフォスフェート0.04部を添加した後、三酸化アンチモン0.01部を加えて、4時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度0.68に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させた。得られたポリエステル(A)の極限粘度は0.71、ジエチレングリコール含有量は1.0モル%であった。
ポリエステルAの製造方法において、エステル交換反応を終了後、次いで、平均粒径3.5μmのシリカ粒子を1.6重量部含有するエチレングリコールスラリーを反応系に添加し、さらにエチルアシッドフォスフェート0.04部、三酸化アンチモン0.04部を添加した後、100分で温度を280℃、圧力を15mmHgとし、以後も徐々に圧力を減じ、最終的に0.3mmHgとした。4時間後系内を常圧に戻しポリエステルBを得た。得られたポリエステルBのシリカ粒子含有量は1.0重量%であった。またこのポリエステルの固有粘度は0.64であった。
ポリエステル(A)50重量部に、平均粒径0.3μmのアナターゼ型二酸化チタン50重部を混合し、該混合物をベント式2軸押出機に供給して予備混練りした。次いで、溶融ポリマーを連続的にベント式単軸混練り機に供給した後、十分に混練りして、酸化チタン含有マスターペレットとしてポリエステル(C)を得た。得られたポリエステル(C)は、極限粘度0.49であった。
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ90/6/4(重量部)の割合で混合し、ベント式二軸押出機に各々を供給し、それぞれ280℃で溶融し、共押出して口金から押出し静電印加密着法を用いて表面温度を40℃に設定した冷却ロール上で冷却固化して未延伸シートを得た。次いで、ロール周速差を利用してフィルム温度85℃で縦方向に3.1倍延伸した後、以下に示した組成の塗布剤[I]とその反対面に[II]を塗布した後テンターに導き、横方向に110℃で3.4倍延伸し、230℃で熱処理を行った後、横方向に2%弛緩し、厚さ100μmの単層ポリエステルフィルムを得た。塗布層の厚みは共に0.04μmであった。
[I]
下記塗布剤を不揮発成分の割合でa/b/c/d=35/30/30/5の比率で混合した塗布液を、乾燥後の膜厚が0.04μmになるように形成した塗布層であり、各塗布層を構成する化合物は以下のとおりである。
・ポリエステル樹脂a
モノマー組成:(酸成分)テレフタル酸/イソフタル酸/(ジオール成分)ジエチレングリコール/ネオペンチルグリコール/ジメチロールプロピオン酸=20/80/72/20/8(mol%)
・ポリビニルアルコールb
ケン化度88mol%、重合度500のポリビニルアルコール
・エポキシ化合物c
ポリグリセロールポリグリシジルエーテル
・粒子d
コロイダルシリカ微粒子(平均粒径0.07μm)
下記塗布剤を不揮発成分の割合でe/f/g/d=42/28/24/6の比率で混合した塗布液を乾燥後の膜厚が0.04μmになるように形成した塗布層であり、各塗布層を構成する化合物は以下のとおりである。
・ポリウレタン樹脂e
6−ヘキサンジオールとジエチルカーボネートとの反応により得られるポリカーボネートポリオール(GCPでの数平均分子量約1000)を76.7重量部と、ポリエチレングリコール(分子量600)を6.4重量部と、トリメチロールプロパンを2.0重量部と、N−メチル−N,N−ジエタノールアミンを19.9重量部と、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートを84.0重量部と、MEK87重量部を反応容器に取り、70〜75℃で反応を行い、ウレタンプレポリマーを得た。このウレタンプレポリマーにジメチル硫酸を16.8重量部添加し、50〜60℃で反応させて、カチオン性ウレタンポリマーを得た。これに水623重量部を添加して乳化させた後、MEKを回収することにより、ポリウレタン樹脂3の水分散体を得た。
・カチオン性高分子帯電防止剤f
ジアリルジメチルアンモニウムクロライドを用いた4級アンモニウム塩含有カチオンポリマー((I)式のピロリジニウム環含有ポリマー)平均分子量約30000
・架橋剤g
2−イソプロペニル−2−オキサゾリンとアクリル系モノマーとの共重合ポリマー型架橋剤水溶液、オキサゾリン基量=4.5mmol/g
・微粒子d
コロイダルシリカ微粒子(平均粒径0.07μm)
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ95/2/3(重量部)の割合で混合した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ91/3/6(重量部)の割合で混合した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。
前述の実施例1と同様にしてポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ94.4/3/32.6(重量部)の割合で混合し厚さ150μmの単層ポリエステルフィルムを得た。
縦方向に延伸した後、塗布剤を塗布しない以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。
縦方向に延伸した後、片面に塗布剤[I]を塗布した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例2のフィルムは、静電気による異物の付着が発生し、印刷抜けの欠点が発生した。
縦方向に延伸した後、片面に塗布剤[II]を塗布した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例3のフィルムは、インクジェット記録材料として使用した際、十分な印刷塗工材の密着性が得られなかった。
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ77/3/20(重量部)の割合で混合し、縦方向に延伸した後、片面に塗布剤[II]を塗布した以外は実施例1と同様にして厚さ100μmの単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例1のフィルムは、インクジェット記録材料として使用した際、十分な印刷塗工材の密着性が得られなかった。
縦方向に延伸した後、両面に塗布剤[II]を塗布した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例5のフィルムは、巻き取った時に重なり合う面にブロッキングが発生し製品搬送が困難であった。
縦方向に延伸した後、両面に塗布剤[I]を塗布した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例6のフィルムは、巻き取った時に重なり合う面にブロッキングが発生した。ブロッキングによるポリエステルフィルムの生産性を大きく阻害した。
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ14/55/31(重量部)の割合で混合した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例7のフィルムは、記録材料の基材としての解像性が十分満たせなかった。
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ87/13/0(重量部)の割合で混合した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例8のフィルムは、記録材料の基材としての明るさが強く十分な色調が満たせなかった。
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ86/6/8(重量部)の割合で混合した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例4のフィルムは、記録材料の基材としての解像性が十分満たせなかった。
前述のポリエステル(A)/ポリエステル(B)/ポリエステル(C)をそれぞれ93/6/1(重量部)の割合で混合した以外は実施例1と同様にして単層ポリエステルフィルムを得た。なお、比較例5のフィルムは、記録材料の基材としての明るさが強く十分な色調が満たせなかった。
Claims (1)
- 白色ポリエステルフィルムの片面にポリエステルを含有する塗布層を有し、当該塗布層表面の二次元算術平均粗さ(Ra)が21〜50nmの範囲であり、もう一方の面に帯電防止剤を含有する塗布層を有するフィルムであり、当該フィルムの全光線透過率が30〜50%の範囲であり、Lab表色系におけるb値が−4〜5の範囲であることを特徴とする白色ポリエステルフィルム。
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