JPH0696281B2 - 複合フイルム及びプリンター用印字基材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複合フイルムに関する。更に詳しくはプリン
ター印字基材や像形成用材料に適した複合フイルムに関
する。

［従来の技術］ 従来、プリンター印字基材や像形成用材料としては、ポ
リオレフイン系の合成紙をベースとしたものや、原紙の
上に酸化チタンなどの白色顔料を混練したポリエチレン
を耐水層として設け、その上に感光性写真乳剤層を塗布
した、いわゆる印画紙等が知られている。

また、上記印画紙は破れ易く、耐水性も十分ではない
（端面から吸水）ため、こうした欠点を改良する基材と
して、熱可塑性樹脂を用いることが提案されている。例
えば、酸化チタンと硫酸バリウムを熱可塑性樹脂に配合
した例（特公昭56−4901号）、ポリエステルに硫酸バリ
ウムを配合した例（特公昭60−30930号）、ポリエステ
ルに酸化チタンを配合した例（特開昭61−118746号）な
どがある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の技術において、印画紙は、破れ易
く、耐水性も十分ではない。また、ポリオレフイン系の
合成紙をベースとしたものは、耐熱性が悪く、感熱転写
型プリンター用印字基材として用いた場合には、印字し
た際プリント時の熱でカールを起こしたり、印字面が波
打ったりする。

更に、特公昭56−4901号や特公昭60−30930号、特開昭6
1−118746号等における基材フイルムを印字基材に用い
た場合、クッション性や表面粗さに関する配慮が欠けて
いるため、プリント時の印字適性が悪く、印字が不鮮明
となったり、インクの載りが悪い、いわゆる抜けを生じ
たりする。特に、画像の鮮明さが必要とされるビデオプ
リンターにおいては、不鮮明な画像した得られず、実用
化に至っていない。

又、従来技術では、複合フイルムではなかったため、無
機粒子及び／又は熱可塑性樹脂が高充填された場合、製
膜時の破れや表面の荒れが大きくなるといった問題があ
った。又無機粒子の場合、その粒子表面のポリエステル
との非親和性のためか、ポリエステル中に体積分率で高
充填させるのが困難であり、従ってクッション率も十分
ではなかった。

本発明は、かかる問題点を解決し、強度、耐熱性に優れ
るポリエステルを用いた複合フイルム、特にプリンター
用印字基材、像形成用材料の用途に適したクッション性
の良い複合フイルムを提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、基本層（Ａ）および該基本層（Ａ）の少なく
とも片面に設けられた表面層（Ｂ）からなる複合フイル
ムであって、該基本層（Ａ）はポリエステル100重量部
に対し、該ポリエステルと異種の熱可塑性樹脂及び／又
は無機粒子５〜100重量部を含有せしめた粗成物からな
り、該表面層（Ｂ）の表面粗さが1.0μｍ以下であり、
かつ積層体全体のクッション率が10〜50％であることを
特徴とする複合フイルムに関するものである。

本発明におけるポリエステルとは、ジカルボン酸成分と
して、テレフタル酸、イソフタル酸、イソフタル酸−５
−硫酸ナトリウム塩、アジピン酸、セバシン酸、2,6−
ジカルボキシナフタリン等、ジオール成分として、エチ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレング
リコール、ポリエチレングリコール、ネオペンチルグリ
コール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフエノール
Ａのエチレンオキサイド付加物などよりなるポリエステ
ルである。機械的強度、耐熱性の点から、エチレンテレ
フタレート単位又は2,6−エチレンナフタレート単位が5
0モル％以上のポリエステルが好ましく、より好ましく
はエチレンテレフタレート単位又は2,6−エチレンナフ
タレート単位が70モル％以上のポリエステルである。

また、このポリエステルの中には、公知の各種添加剤、
例えば酸化防止剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、蛍光発
色剤等が添加されていてもよい。

本発明における熱可塑性樹脂としては、基本層（Ａ）に
用いるポリエステル以外の熱可塑性樹脂を用いる。この
中でも、ポリエステルに対し、非相溶な樹脂が好まし
い。ポリエステルに対し非相溶な熱可塑性樹脂とは、示
差走査熱量計（DSC）で公知の方法での測定において、
ポリエステルと該熱可塑性樹脂とを溶融混合において、
ポリエステルに相当するガラス転移温度（以下Tgと略す
る）以外に該熱可塑性樹脂に相当するTgが観測される樹
脂である。ポリエステルに対し、非相溶な熱可塑性樹脂
は、ポリエステル中では、粒子状に分散し、延伸により
ポリエステルフイルム中に空所を形成せしめる効果が大
きい。このような熱可塑性樹脂の融点は、ポリエステル
の融点よりも低温であり、かつフイルム支持体を配向さ
せるに用いる温度よりも高温であることが好ましい。か
かる点から、ポリエチレン、ポリプロビレン、ポリ４−
メチル−１−ペンテンのようなオレフイン系の重合体又
はその共重合体が好ましい。特にポリプロピレン系が好
ましい。延伸による空所を微細化し、表面粗さを小さく
するために、カルボキシル基やエポキシ基等の極性基や
ポリエステルと反応性のある官能基をもったオレフイン
系の重合体及び共重合体を添加すると分散径が小さくな
り、ひいては延伸による空所を微細化でき、表面粗さも
小さくなるので更に好ましい。

本発明でいう無機粒子とは、酸化チタン、炭酸カルシウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、アルミ
ナ、タルク、クレー等が挙げられる。この中でも、プリ
ント時の印字適性点から粒子形状が粒状の酸化チタン、
炭酸カルシウム、シリカ等の粒状が好ましい。

また、無機粒子の平均粒径は、0.1〜４μｍが好まし
く、より好ましくは0.3〜３μｍである。

本発明においては、かかる熱可塑性樹脂及び／又は無機
粒子を基本層（Ａ）のポリエステル100重量部に対し５
〜100重量部、好ましくは10〜50重量部含有させる。熱
可塑性樹脂と無機粒子両者を基本層のポリエステルに含
有せしめるのが好ましい。含有量がこの範囲より少ない
と積層全体のクッション率を本発明範囲内にすることが
難しく、印字適性に優れた印字基材が得られない。一
方、多すぎると、延伸工程での破れが煩発して好ましく
ない。

本発明の表面層（Ｂ）の基本となる樹脂組成物として
は、溶融押出可能な熱可塑性樹脂であれば特に限定され
ないか、好ましくは前述の如きポリエステルである。こ
の表面層（Ｂ）のポリエステルにも、前述の如き熱可塑
性樹脂及び／又は無機粒子を含有せしめてもよいが、本
発明範囲の表面粗さに容易にコントロールするために
は、無機粒子のみが好ましく、また該無機粒子の平均粒
径は、0.3〜３μｍが好ましい。

熱可塑性樹脂及び／又は無機粒子をポリエステル中に混
合する方法は、予め溶融混合し、それを押出してもよ
く、また押出成形中に添加してもよいが、無機粒子を混
合する場合は、ポリエステルの重合時に添加する方法が
好ましい。

上述の如き基本層（Ａ）と表面層（Ｂ）とを積層するこ
とによって、積層体全体のクッション率と表面粗さが適
切なフイルムを製造することが可能となった。

本発明におけるフイルムの積層方法は、基本層（Ａ）及
び表面層（Ｂ）が溶融状態にあるとき積層されるのが最
も好ましい。

また、積層構成は、（Ｂ）／（Ａ）又は（Ｂ）／（Ａ）
／（Ｂ）が好ましいが、これら以外の積層体であっても
よい。

本発明の積層体全体のクッション率は、10〜50％、好ま
しくは20〜40％である。フイルムが硬くてクッション率
がこの範囲より小さい場合は、例えば印字基材として用
いた場合、プリント時の印字適性が改良されない。一
方、クッション率がこの範囲より大きいものは、逆に表
面が柔らかすぎて塑性変形し、印字面の美観が損われる
ため好ましくない。

本発明でいうクッション率とは、フイルムに一定荷重を
かけた時の厚さ変化量を定量化したものである。

本発明における複合フイルムの表面層（Ｂ）の表面粗さ
Raは、1.0μｍ以下、好ましくは0.21μｍ以下、更に好
ましくは0.16μｍ以下である。表面粗さRaがこの値より
大きいと、印字基材として使用した場合の印字適性が改
良されない。

本発明における複合フイルムの白色度は75％以上が望ま
しく、光線反射率は80％以上が好ましいが、これらに限
定されるものではない。

本発明の複合フイルムは、機械的強度、寸法安定性の点
から、少なくとも一軸に延伸されているのが好ましい。
二軸に延伸する場合も、公知の方法（逐次又は同時二軸
延伸方法）を用い得る。

また、本発明の複合フイルムの厚みは25〜350μｍが好
ましい、より好ましくは50〜200μｍである。複合フイ
ルムがこの範囲より薄いと、印字基材としての腰が弱す
ぎ、一方この範囲より厚いと硬すぎて取扱いにくい。

又、延伸により積層フイルムを作成する場合、無定形シ
ートの厚み構成比に関して、層（Ａ）の構成する厚みTa
と層（Ｂ）の構成する厚みTbの比Ta/Tbは、0.5〜50が好
ましく、より好ましくは１〜10である。厚みの比Ta/Tb
がこの範囲以上であると表面層の平滑化効果が小さくな
り、延伸後の表面粗さが大きくなり、印字適性に劣るこ
とがある。また状態範囲以下であると、クッション率の
適性化の単において不利となることがある。

次に、本発明の複合フイルムの製造方法について一例を
挙げて説明する。本発明がこれらの例に限定されるもの
でないことはもちろんである。

予め真空乾燥された層（Ａ）用及び層（Ｂ）用のポリマ
ーチップを、それぞれ250〜310℃に加熱された２つの押
出機に別々供給し、溶融する。次にスリット状口金内
で、層（Ａ）用ポリエステルの片面、又は両面に層
（Ｂ）用ポリエステルを積層して押出し、２層又は３層
のシート状物に成形する。更にこのシートを表面温度30
〜60℃の冷却ドラムで冷却固化せしめ、無定形シートと
した後、80〜110℃に加熱した余熱ロール群に導き、縦
延伸し、20〜30℃のロール群で冷却する。続いて縦延伸
したフイルムの両端をクリップでつかみながら、テンタ
ーに導き、80〜120℃に加熱された雰囲気中で横延伸す
る。延伸倍率は、縦・横それぞれ２〜５倍に延伸する
が、面積倍率は６〜15倍である。

面積倍率が小さいと、延伸むらを生じ易く、この範囲よ
り大きいと、延伸時に破れを生じ易く、製膜が安定しな
い、場合により、こうして得られた二軸延伸フイルムを
190〜230℃の熱固定温度で処理するのもよい。

このような方法により本発明フイルムを得ることができ
る。

又は、このフイルムをプリンター用印字基材としている
場合、印字されるリインキを受容する層の形成は、バー
コート、リバースコート、グラビアコートなどの公知の
方法で本発明フイルムに塗布することができる。

［測定及び評価方法］ （１）クッション率 三豊製ダイヤルゲージのスピンドル上部に10gの台座を
取りつけ、スピンドルをもち上げて測定台にセットした
サンプルの上に下す。台座の上に50gの分銅を載せ、５
秒後の読みとり、この時の値をａμｍとする。台座の分
銅を500gのものと取り替え、５秒後の厚みを読みとり、
この時の値をｂμｍとし、次式によりクッション率ｃを
算出した ｃ＝100×（ａ−ｂ）/a（％） 注）ダイアルゲージのタイプ:NO.2109−10測定子;3mmφ
硬球 （２）平均粒子径 無機粒子をエタノール中に分散させ、遠心沈降式粒度分
布測定装置（堀場製作所製CAPA500）を用いて測定し、
体積平均径を算出し、平均粒子径とした。

（３）表面粗さRa JIS−Ｂ−0601に従って、触針式表面粗さ計（小坂研究
所製ET−10）で測定した。測定倍率は、５万部、測定長
は、1mmとし、５回の測定値を平均した。

（４）プリント時の印字適性 フイルム上にインク受容層を３μｍコーティングした
後、シャープ製ビデオプリンター−GZ−P108/Wにてプリ
ントし、プリント状態を観察して判定した。

○：印字、画像が良好（本発明の目的は範囲内で 好ましい） ×：印字、画像が不鮮明てあ、一部欠落している も
の（本発明の目的に達しない） （５）ポリプロピレンのアイソタクチック・インデック
ス（I.I）は、沸騰ｎ−ヘプタンの抽出残量（wt％）で
表わす。

（６）ポリプロピレンの極限粘度［η］は、ASTM D1601
に従って、テトラリン中135℃で測定した。dl/g単位で
表わす。

（７）ポリエステルの極限粘度は、ASTM D1601に従っ
て、ｏ−クロロフエノール中で測定したもので、dl/gで
表わす。

（８）光線反射率：日立製作所製分光光度計323型で測
定し、白さの代表値とされる450nmの反射率を用いた。M
gO白板を100％基準とした。

（９）白色度:JIS−L1073の２波長法により求めた値で
あり、目視判定とよく合う。

白色度Ｈ＝4B−3G ここで、B:分光光度計で測定した450nmの反射率 G:分光光度計で測定した550nmの反射率 ［実施例］ 以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の一実施態
様を説明する。

実施例１ 平均粒子径１μｍの炭酸カルシウム15重量部、ポリプロ
ピレン（極限粘度［η］＝2.0。アイソタクティック・
インデックス（I.I）＝97）10重量部、慣用のフイルム
形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度（I.V）
＝0.60）からなる組成物を基本層（Ａ）とし、平均粒子
径0.6μｍの炭酸カルシウム15重量部、慣用のフイルム
形成性ポリエチレンテレフタレート（I.V＝0.60）85重
量部からなる組成物を表層（Ｂ）として、両者をスリッ
ト状口金で積層して押出し、無定形シートを得た。この
無定形シートにおいて、積層構成をB/A/Bの３層とし、
それぞれの厚みを50μm/500μm/50μｍとした。その後9
0℃に加熱した予熱ロール群で予熱し、延伸区間は非接
触にして3.3倍に縦延伸して25℃のロール群で冷却し、
引続き延伸されたフイルムの両端部をクリップでつか
み、テンター内に導き、100℃の雰囲気中で3.0倍に横延
伸した後、200℃の雰囲気中で熱固定し、３層積層フイ
ルムを得た。この積層フイルムの表面粗さRaは0.02μ
ｍ、クッション率は30％であった。

得られたフイルム上にインクの受容層として、下記組成
物を３μｍ（固形分）の厚みにバーコートし、プリンタ
ー用印字のフイルムを得た。

・ポリエステル樹脂（東洋紡バイロン200） 10重量部 ・アミノ変性シリコーン（信越化学工業製KF−393）0.5
重量部 ・エポキシ変性シリコーン（信越化学工業製Ｘ−22−34
3） 0.5重量部 ・トルエン／メチルエチルケトン＝1/1 90重量部 得られた印字フイルムは、プリント時の印字適性が良好
あった。

比較例１〜２ 実施例１の無定形シートにおいて、積層構成をB/A/Bの
３層とし、それぞれの厚みを５μm/590μm/5μｍとした
（比較例１）。

また、積層構成をB/A/Bの３層とし、それぞれの厚みを2
00μm/100μm/200μｍとした（比較例２）。

それ以外は、実施例１と同様の手法でフイルムを作成
し、評価を行なった。その結果を表１表に示した。

これらの結果から、基本層（Ａ）の厚みと、表面層
（Ｂ）の厚みを適切にすることにより、クッション率及
び表面粗さを本発明範囲内に保て、ひいてはプリント時
の印字適性が良好な印字基材が得られることが分る。

実施例2,比較例３〜４ 平均粒子径１μｍの二酸化チタン20重量部、低密度ポリ
エチレン（メルト・インデックス（M.I.＝７、密度＝0.
919）10重量部、慣用のフイルム形成性ポリエチレンテ
レフタレート（極限粘度0.60）70重量部からなる組成物
を基本層（Ａ）とし、平均粒径0.6μｍの炭酸カルシウ
ム15重量部、慣用のフイルム形成性ポリエチレンテレフ
タレート（極限粘度0.60）82重量部、ポリプロピレン
（［η］＝2.0、I.I＝97）３重部からなる組成物を表面
層（Ｂ）とした以外は、実施例１と同様の手法でフイル
ムを作成し、評価を行なった。その結果を第１表に示し
た。

実施例１と同様の手法て延伸条件のみ変化させた例を比
較例３〜４まで示した。

これらの結果からクッション率及び表面粗さを本発明の
範囲内に保つことにより、プリント時の印字適性が良好
な印字基材が得られることが分かる。又、本発明品を得
るためには、適当な延伸条件が必要であることが分か
る。

実施例３、比較例５ 平均粒子径３μｍの炭酸カルシウム20重量部、慣用のフ
イルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度0.
60）80重量部からなる組成物を基本層（Ａ）とし、慣用
のフイルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘
度0.60）100重量部を表面層（Ｂ）とした以外は、実施
例１と同様の手法でフイルムを作成し、評価を行なっ
た。その結果を第１表に示した。

又、比較例として、無定形３層積層シートを作成する
際、表面層（Ｂ）に、その組成物の供給をとめ、単層シ
ートを作成し、実施例２と同一延伸条件で延伸したが、
延伸中に破断した。このように積層にすることにより、
製膜性も改良できる。

実施例４ ポリプロピレン（［η］＝2.0、I.I＝97）20重量部、慣
用のフイルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限
粘度0.60）80重量部からなる組成物を基本層（Ａ）と
し、平均粒子径0.6μｍの二酸化チタン10重量部、慣用
のフイルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘
度0.60）90重量部とからなる組成物を表面層として、両
者をスリット状口金で積層して押出し、無定形シートを
得た。

この無定形シートの積層構成は、B/Aの２層とし、それ
ぞれの厚みを50μm/500μｍとした。その後90℃に加熱
した予熱ロール群で予熱し、延伸区間は、非接触にして
3.3倍に縦延伸して25℃のロール群て冷却し、引続き延
伸されたフイルムの両端部をクリップでつかみ、テンフ
ー内に導き、100℃の雰囲気中で熱固定し、２層積層フ
イルムを得た。

実施例１と同様の手法で評価を行なつた。その結果を第
１表に示した。

比較例６ ポリプロピレン（［η］＝2.0、I.I＝97）55重量部、慣
用のフイルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限
粘度0.60）からなる組成物を基本層（Ａ）とし、慣用の
フイルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度
0.60）表面層（Ｂ）とした以外は、実施例１と同様の手
法でフイルムを作成した。

フイルムを延伸中に破断した。

比較例７ 平均粒径１μｍの炭酸カルシウム55重量部、慣用のフイ
ルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度0.6
0）からなる組成物を基本層（Ａ）とし、慣用のフイル
ム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度0.60）
を表面とした以外は、実施例１と同様の手法でフイルム
を作成した。

フイルムは延伸中に破断した。

比較例4,5より、ポリエステルに対し、大量の熱可塑性
樹脂及び／又は無機粒子を含有せしめた場合には、延伸
中にしばしば破断することが分かる。

比較例８ 平均粒径２μｍの硫酸バリウム10重量部、ポリプロピレ
ン（［η］＝2.0、I.I＝97）２重量部、慣用のフイルム
形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度0.60）88
重量部からなる組成物を基本層（Ａ）とし、慣用のフイ
ルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度0.6
0）を表面層（Ｂ）として、両者をスリット状口金で積
層して押出し、無定形シートを得た以外は、実施例１と
同様の手法でフイルムを製造し、評価した。

実施例５ 平均粒子径１μｍの炭酸カルシウム10重量部、慣用のフ
イルム形成性ポリエチレンテレフタレート（極限粘度＝
0.60）75重量部、ポリフッ化ビニリデン（商標KFポリマ
ー♯1000、呉科化学工業（株）製）15重量部からなる組
成物を基本層（Ａ）とし、慣用のフイルム形成性ポリエ
チレンテレフタレート（極限粘度＝0.60）を表面層
（Ｂ）とした以外は、実施例１と同様の手法で製膜・評
価した。

実施例６ エチレングリコールとナフタレン2,6−ジカルボン酸ジ
メチルとエステル交換反応後、重縮合し、極限粘度0.67
のポリエチレン２−６ナフタレー（2,6−PEN）チップを
製造した。エステル交換反応条件は、触媒として酢酸カ
ルシウムを用い、200〜230℃で７時間であり、重縮合反
応は、三酸化アンチモンを用い、280〜300℃で３時間で
あった。

平均粒子径１μｍの炭酸カルシウム10重量部、ポリプロ
ピレン（［η］＝2.0、I.I＝97）15重量部、及び上記で
製造した2,6−PEN75重量部からなる組成物を基本層
（Ａ）とし、平均粒子径0.6μｍの炭酸カルシウム12重
量部、上記の2,6−PEN88重量部からなる組成物を表面層
（Ｂ）とし、両者をスリット状口金て積層して押出し、
無定形シートを得た。この無定形シートにおいて、積層
構成をB/A/Bの３層とし、それぞれの厚みを50/500/50
（μｍ）とした。その後、135℃に加熱した予熱ロール
群で予熱し、延伸区間は非接触にして、3.3倍に縦延伸
して25℃のロール群で冷却し、引続き延伸されたフイル
ムの両端部をクリップでつかみテンター内に導き、140
℃の雰囲気で30倍に横延伸した後、225℃の雰囲気で熱
固定し、３層積層フイルムを得た。得られたフイルム
は、実施例１と同様の評価を行なった。その結果を第２
表に示した。

［発明の効果］ 本発明の複合フイルムは、延伸により空所を形成する物
質を高充填した層を基本層（Ａ）とし、表面が平滑な表
面層（Ｂ）を積層してなるため、表面粗さが小さく、か
つクッション率が良い積層フイルムが得られ、ひいては
印字性の良いプリンター用印字基材が得られる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基本層（Ａ）及び該基本層（Ａ）の少なく
   とも片面に設けられた表面層（Ｂ）からなる複合フイル
   ムであって、該基本層（Ａ）はポリエステル100重量部
   に対し、該ポリエステルと異種の熱可塑性樹脂及び／又
   は無機粒子５〜100重量部を含有せしめた組成物からな
   り、該表面層（Ｂ）の表面粗さが1.0μｍ以下であり、
   かつ積層体全体のクッション率が10〜50％であることを
   特徴とする複合フイルム。
2. 【請求項２】熱可塑性樹脂が基本層（Ａ）におけるポリ
   エステルに対し非相溶な樹脂であることを特徴とする請
   求項１記載の複合フイルム。
3. 【請求項３】熱可塑性樹脂がポリオレフイン樹脂である
   ことを特徴とする請求項１記載の複合フイルム。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の複合フイ
   ルムの表面層（Ｂ）にインク受容層が設けられたことを
   特徴とするプリンター用印字基材。