JPWO2015111538A1 - 熱可塑性樹脂フィルム - Google Patents
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Abstract
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、樹脂組成物を成形してなるフィルム層を1層以上有する熱可塑性樹脂フィルムであって、前記フィルム層を形成する樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを含有することを特徴とする。該熱可塑性樹脂フィルムは、光安定剤の失活による光劣化を抑制することができる。また、該熱可塑性樹脂フィルムを用いれば、長時間光に曝された場合でも基材の劣化や変色を起こしにくい印刷用紙およびラベル、並びに優れた性能を長期間維持することができるリフレクター、およびこれを用いた液晶ディスプレイ装置、電飾看板、および照明装置を提供することができる。
Description
本発明は様々な用途に適用できる耐光性の熱可塑性樹脂フィルムに関する。本発明の熱可塑性樹脂フィルムは特に長時間光に暴露された場合であっても劣化しにくい特性を有し、耐久性に優れるものである。
また本発明は、前記熱可塑性樹脂フィルムを用いた印刷用紙およびラベルに関する。また本発明は、前記熱可塑性樹脂フィルムを用いたリフレクターに関する。更に本発明は前記リフレクターを用いた液晶ディスプレイ装置、電飾看板および照明器具に関する。
また本発明は、前記熱可塑性樹脂フィルムを用いた印刷用紙およびラベルに関する。また本発明は、前記熱可塑性樹脂フィルムを用いたリフレクターに関する。更に本発明は前記リフレクターを用いた液晶ディスプレイ装置、電飾看板および照明器具に関する。
熱可塑性樹脂フィルム、とりわけ複合積層シート状のフィルムや、多層樹脂延伸フィルムを印刷用紙として用い、該印刷用紙に印刷を施した印刷物を、屋外や店舗の窓等の太陽光が照射する場所へポスターとして長期間配置したり、印刷物を電飾看板の表示面に組み込み掲示したりする方法が近年増えている(例えば特許文献1および2参照)。
この場合、印刷物が長期間光に曝されることとなり、印刷物の表面が劣化や変色する問題が生じることがある。場合によっては、印刷した絵柄が脱落するなどの問題が生じることもある。
また、複合積層シート状のフィルムや、多層樹脂延伸フィルムを印刷用紙として用い、該印刷物をラベルとして用いる場合でも、ラベルが光に長期間暴露されることがあり、印刷物が劣化や変色を起こし問題となることがある。
この場合、印刷物が長期間光に曝されることとなり、印刷物の表面が劣化や変色する問題が生じることがある。場合によっては、印刷した絵柄が脱落するなどの問題が生じることもある。
また、複合積層シート状のフィルムや、多層樹脂延伸フィルムを印刷用紙として用い、該印刷物をラベルとして用いる場合でも、ラベルが光に長期間暴露されることがあり、印刷物が劣化や変色を起こし問題となることがある。
また、内蔵式光源を有し、表示パネルの背面(表示面の反対側)から光を照射するように構成された、視認が容易なバックライト型の液晶ディスプレイ装置や電飾看板などが近年広く普及している。多くの内蔵式光源(バックライト)には、リフレクターが設置されており、光源からの光を効率良く液晶画面などの表示面側に反射できるよう設計されている。
また、蛍光灯やLED照明装置にも、リフレクターが設置されており、光源からの光を照射面側に反射できるよう設計されている。
また、蛍光灯やLED照明装置にも、リフレクターが設置されており、光源からの光を照射面側に反射できるよう設計されている。
こうしたリフレクターには、従来から、熱可塑性樹脂フィルムが利用されており、中でも、白色ポリエステルフィルムが多く使用されている。また、近年ではポリエステルフィルムに比べて色調の変化が少ない白色ポリオレフィンフィルムを用いたリフレクターも提案されている(例えば特許文献3および4参照)。白色ポリオレフィンフィルムを用いたリフレクターの多くは、多孔質とするか屈折率の高いフィラーを配合することで、光が屈折する界面を多数設けて高い光線反射性能を達成している。
一方、熱可塑性樹脂に添加剤を添加した樹脂組成物をフィルム状に成形して、耐光性を高めた熱可塑性樹脂フィルムが幾つか提案されている。
この添加剤の一例としては、ヒンダードアミン系光安定剤(以下、「HALS」と称することがある)を挙げることができる。具体的には、熱可塑性樹脂の多層フィルムに、HALSを0.01〜2質量部含有させてもよいこと(例えば特許文献5参照)や、分子量500以上のHALSを配合しても良いこと(例えば特許文献6参照)が開示されている。
また熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとしてバックライトに用いる用途においても、リフレクターは数年から十数年の間、光源からの強い光に曝されることになる。そのため、白色ポリオレフィンフィルムからなるリフレクターにおいて耐光性を高める目的から、必要に応じてHALSを0.001〜1質量%配合してもよいことが開示されている(例えば特許文献7参照)。
この添加剤の一例としては、ヒンダードアミン系光安定剤(以下、「HALS」と称することがある)を挙げることができる。具体的には、熱可塑性樹脂の多層フィルムに、HALSを0.01〜2質量部含有させてもよいこと(例えば特許文献5参照)や、分子量500以上のHALSを配合しても良いこと(例えば特許文献6参照)が開示されている。
また熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとしてバックライトに用いる用途においても、リフレクターは数年から十数年の間、光源からの強い光に曝されることになる。そのため、白色ポリオレフィンフィルムからなるリフレクターにおいて耐光性を高める目的から、必要に応じてHALSを0.001〜1質量%配合してもよいことが開示されている(例えば特許文献7参照)。
また、HALSと紫外線吸収剤とを併用することも開示されている(例えば特許文献8参照)。中でも紫外線吸収剤としてトリアジン系紫外線吸収剤を使用するもの(例えば特許文献9参照)や、紫外線吸収剤として一次酸化防止剤と二次酸化防止剤の組み合わせを使用するもの(例えば特許文献10参照)が開示されている。
熱可塑性樹脂フィルムの光劣化は、光や熱により生じたラジカルによって、徐々に熱可塑性樹脂が酸化分解していく過程と考えられている。HALSは、このラジカルを捕捉して失活させる働きがあるが、ラジカルを捕捉するとHALS自体が失活するとされている。
そのため、熱可塑樹脂フィルム中のHALSの含有量が少なすぎると、熱可塑性樹脂フィルムの変色を抑制することができない。一方、HALSの含有量が多過ぎても、熱可塑性樹脂フィルムの変色の抑制に効果的に寄与できないばかりか、HALS自体の着色によって熱可塑性樹脂フィルムの変色を招く。このため、自ずとHALSの添加量は制限される。
そのため、熱可塑樹脂フィルム中のHALSの含有量が少なすぎると、熱可塑性樹脂フィルムの変色を抑制することができない。一方、HALSの含有量が多過ぎても、熱可塑性樹脂フィルムの変色の抑制に効果的に寄与できないばかりか、HALS自体の着色によって熱可塑性樹脂フィルムの変色を招く。このため、自ずとHALSの添加量は制限される。
一方、例えば電飾看板に用いられる印刷用紙やリフレクターは、昼夜を問わず、長時間光に暴露されている。また、リフレクターを利用する分野である液晶ディスプレイは、その画質向上に伴ってさらに高輝度な内蔵式光源が求められ、従来よりも高出力な光源が使用されるようになっている。これに伴い、リフレクターは、より光量の大きな光に曝されるようになっている。
このような状況から、数年から十数年のような長期間に亘って光に曝された場合であっても、印刷用紙であれば色調を維持すること、リフレクターであれば光線反射率の低下が殆どなく優れた光線反射性能を維持することが切望されており、これらに用いられる熱可塑性樹脂フィルムにおいては、光安定剤の失活に起因する光劣化を抑える必要性がますます高くなっている。
このような状況から、数年から十数年のような長期間に亘って光に曝された場合であっても、印刷用紙であれば色調を維持すること、リフレクターであれば光線反射率の低下が殆どなく優れた光線反射性能を維持することが切望されており、これらに用いられる熱可塑性樹脂フィルムにおいては、光安定剤の失活に起因する光劣化を抑える必要性がますます高くなっている。
本発明は、光安定剤の失活による光劣化を抑制することができる熱可塑性樹脂フィルム、該熱可塑性樹脂フィルムを用いて、長時間光に曝された場合でも基材の劣化や変色を起こしにくい印刷用紙およびラベル、並びに高い光線反射率を長期間維持することができるリフレクターを用いた液晶ディスプレイ装置、電飾看板、および照明装置を提供することを目的とする。
そのため本発明者らは、これらの課題を解決するために鋭意検討を進めた結果として、特定の光安定剤を2種以上用いることにより所期の目的を達成しうることを見出し、本発明に到達した。即ち本発明は、以下の構成を有する。
[1] 樹脂組成物を成形してなるフィルム層を1層以上有する熱可塑性樹脂フィルムであって、前記フィルム層を形成する樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを含有することを特徴とする熱可塑性樹脂フィルム。
[2] 前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記光安定剤(1)の含有率が、0.01〜1質量%であり、前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記光安定剤(2)含有率が、0.01〜1質量%である[1]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[3] 前記光安定剤(2)が、ヒンダードアミン系光安定剤である[1]または[2]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[4] 前記樹脂組成物が、さらに下記式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤および下記式(2)で表される酸化防止剤の少なくとも一方を含む[1]〜[3]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
(式(1)において、R1およびR3はいずれか一方が水酸基でもう一方が水素原子を表す。R2は炭素数3以上の分岐したアルキル基を表す。R4は炭素数1〜6の分岐していてもよいアルキル基を表す。nは1〜3の整数を表す。nが1であるときLは置換基である。nが2または3であるとき、Lは連結基であり、複数のR1〜R4は互いに同一のものまたは相違するものである。)
(式(2)において、R5およびR6はそれぞれ独立して炭素数1〜24の飽和アルキルを表す。)
[5] 前記樹脂組成物が、式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤を含む[4]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[6] 前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記フェノール系酸化防止剤の含有率が、0.01〜2質量%である[4]または[5]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[7] 前記樹脂組成物が、さらにフィラーを含み、かつ少なくとも一軸方向に延伸されている[1]〜[6]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[8] 前記フィラーが、体積平均粒径が0.05〜10μmである無機フィラーおよび平均分散粒径が0.05〜10μmである有機フィラーの少なくとも一方である[7]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[9] 前記樹脂組成物が、前記フィラーを固形分全量に対して5〜75質量%含む[7]または[8]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[10] 前記延伸が一軸方向の延伸であり、延伸倍率が、1.3〜15倍である[7]〜[9]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム
[11] 前記延伸が二軸方向の延伸であり、延伸倍率が、面積延伸倍率で4〜80倍である[7]〜[9]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[12] 多孔質熱可塑性樹脂層を一層以上含み、該多孔質熱可塑性樹脂層の下記式(3)から求められる空孔率が、5〜70体積%である[7]〜[11]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
ρ0:多孔質熱可塑性樹脂層の真密度
ρ:多孔質熱可塑性樹脂層の密度
[13] 前記樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂の少なくとも一方を含む[1]〜[12]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[14] [1]〜[13]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いた印刷用紙。
[15] [1]〜[13]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いたラベル。
[16] [1]〜[13]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いたリフレクター。
[17] [16]に記載のリフレクターを用いた液晶ディスプレイ装置。
[18] [16]に記載のリフレクターを用いた電飾看板。
[19] [16]に記載のリフレクターを用いた照明装置。
[1] 樹脂組成物を成形してなるフィルム層を1層以上有する熱可塑性樹脂フィルムであって、前記フィルム層を形成する樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを含有することを特徴とする熱可塑性樹脂フィルム。
[2] 前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記光安定剤(1)の含有率が、0.01〜1質量%であり、前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記光安定剤(2)含有率が、0.01〜1質量%である[1]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[3] 前記光安定剤(2)が、ヒンダードアミン系光安定剤である[1]または[2]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[4] 前記樹脂組成物が、さらに下記式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤および下記式(2)で表される酸化防止剤の少なくとも一方を含む[1]〜[3]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[5] 前記樹脂組成物が、式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤を含む[4]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[6] 前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記フェノール系酸化防止剤の含有率が、0.01〜2質量%である[4]または[5]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[7] 前記樹脂組成物が、さらにフィラーを含み、かつ少なくとも一軸方向に延伸されている[1]〜[6]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[8] 前記フィラーが、体積平均粒径が0.05〜10μmである無機フィラーおよび平均分散粒径が0.05〜10μmである有機フィラーの少なくとも一方である[7]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[9] 前記樹脂組成物が、前記フィラーを固形分全量に対して5〜75質量%含む[7]または[8]に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[10] 前記延伸が一軸方向の延伸であり、延伸倍率が、1.3〜15倍である[7]〜[9]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム
[11] 前記延伸が二軸方向の延伸であり、延伸倍率が、面積延伸倍率で4〜80倍である[7]〜[9]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[12] 多孔質熱可塑性樹脂層を一層以上含み、該多孔質熱可塑性樹脂層の下記式(3)から求められる空孔率が、5〜70体積%である[7]〜[11]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
ρ:多孔質熱可塑性樹脂層の密度
[13] 前記樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂の少なくとも一方を含む[1]〜[12]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
[14] [1]〜[13]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いた印刷用紙。
[15] [1]〜[13]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いたラベル。
[16] [1]〜[13]の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いたリフレクター。
[17] [16]に記載のリフレクターを用いた液晶ディスプレイ装置。
[18] [16]に記載のリフレクターを用いた電飾看板。
[19] [16]に記載のリフレクターを用いた照明装置。
本発明の熱可塑性樹脂フィルムによれば、長時間光に曝された場合であっても、劣化しにくいことから、該熱可塑性樹脂フィルムを用いることにより、経時的な変色や光線反射率の低下が抑えられる印刷用紙やラベルを提供することができる。
また、本発明の熱可塑性樹脂フィルムは長期間に亘って優れた光線反射率を維持することができるため、該熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いることにより、高い輝度を長期間維持することができる液晶ディスプレイ装置、電飾看板および照明装置を提供することができる。
また、本発明の熱可塑性樹脂フィルムは長期間に亘って優れた光線反射率を維持することができるため、該熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いることにより、高い輝度を長期間維持することができる液晶ディスプレイ装置、電飾看板および照明装置を提供することができる。
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本発明において「主成分」、「主要な」というとき、共重合における主成分とは、共重合モノマーのうち、使用モル量が最も多い成分を指し、組成物における主成分とは、配合する材料のうち、使用質量が最も多い材料を指し、主要な熱可塑性樹脂とは、配合する熱可塑性樹脂のうち、使用質量が最も多い熱可塑性樹脂を指す。
また、「(メタ)アクリル酸」というときは、アクリル酸とメタクリル酸の両方を包含していう。(メタ)アクリル酸の塩、エステル、アミド、共重合体等の誘導体についても同様である。
また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本発明において「主成分」、「主要な」というとき、共重合における主成分とは、共重合モノマーのうち、使用モル量が最も多い成分を指し、組成物における主成分とは、配合する材料のうち、使用質量が最も多い材料を指し、主要な熱可塑性樹脂とは、配合する熱可塑性樹脂のうち、使用質量が最も多い熱可塑性樹脂を指す。
また、「(メタ)アクリル酸」というときは、アクリル酸とメタクリル酸の両方を包含していう。(メタ)アクリル酸の塩、エステル、アミド、共重合体等の誘導体についても同様である。
<熱可塑性樹脂フィルムの組成および構造>
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂と、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを含有する樹脂組成物を成形してなるフィルム層を有するものである。以下、樹脂組成物の成分、熱可塑性樹脂フィルムの層構成、表面処理、成形方法について説明する。
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、熱可塑性樹脂と、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを含有する樹脂組成物を成形してなるフィルム層を有するものである。以下、樹脂組成物の成分、熱可塑性樹脂フィルムの層構成、表面処理、成形方法について説明する。
[樹脂組成物]
(光安定剤)
「光安定剤」とは、熱可塑性樹脂フィルムの表面または内部で生じたラジカルを、その分子内に捕捉して失活させる機能を有する有機化合物のことをいう。
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを併用することが最大の特徴である。
先行技術、例えば特許文献5〜7では、熱可塑性樹脂フィルムに用いる光安定剤は、単独で用いられても2種以上が併用されてもよいとしている。しかしながら、これらの先行技術は具体的にどのような光安定剤を、どのような組合せで用いることで、どのような効果があるのか等を教示するものではない。
そして実際にこれらの先行技術には光安定剤(特にHALS)の2種以上を混合して使用する事例は一つも記載されていないことから、これらの引用文献によって、特定の条件を満たす光安定剤(特にHALS)とそれ以外の特定の条件を満たす光安定剤(特にHALS)を選択して混合するといった動機付けが得られるようなものではない。
(光安定剤)
「光安定剤」とは、熱可塑性樹脂フィルムの表面または内部で生じたラジカルを、その分子内に捕捉して失活させる機能を有する有機化合物のことをいう。
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを併用することが最大の特徴である。
先行技術、例えば特許文献5〜7では、熱可塑性樹脂フィルムに用いる光安定剤は、単独で用いられても2種以上が併用されてもよいとしている。しかしながら、これらの先行技術は具体的にどのような光安定剤を、どのような組合せで用いることで、どのような効果があるのか等を教示するものではない。
そして実際にこれらの先行技術には光安定剤(特にHALS)の2種以上を混合して使用する事例は一つも記載されていないことから、これらの引用文献によって、特定の条件を満たす光安定剤(特にHALS)とそれ以外の特定の条件を満たす光安定剤(特にHALS)を選択して混合するといった動機付けが得られるようなものではない。
本発明者らは、熱可塑性樹脂フィルムを長寿命化することを目的に、これまでの熱可塑性樹脂フィルムの劣化の機構を詳細に調査した結果、やはり光源光に直接曝される光線反射表面での劣化が顕著であり、表面に微細なひび割れ、変色が発生していることが分かった。特にリフレクターとして用いられる熱可塑性樹脂フィルムにおいては、こうした樹脂の劣化により、光線反射率の低下が引き起こされることがわかった。これらの事実から、光線反射表面では熱可塑性樹脂の低分子量化が顕著であり、これは同部位に含有する光安定剤の失活によるものと確信した。
さらに、本発明者らは、用いる光安定剤の種類や配合量を検討する過程において、光安定剤のような添加剤では分子量が小さいことが樹脂組成物内部での動き易さ(ブリードアウトのし易さ)に寄与することを見出した。そして、低分子量の光安定剤と、中分子量または高分子量の光安定剤を併用することで、熱可塑性樹脂フィルムの使用の初期段階においては熱可塑性樹脂フィルムの表面に存在する低分子量、中分子量または高分子量の光安定剤を利用し、使用の中期段階においては、ブリードアウトしやすく、印刷面や裏面、光線反射表面近傍に滲み出てくる低分子量の光安定剤を主に利用し、使用の後期段階においては中分子量または高分子量の光安定剤を主に利用することにより、いずれの段階においても、これらの光安定剤が光線反射表面近傍の樹脂の劣化を抑えて熱可塑性樹脂フィルムの長寿命化が達成できることの着想を得た。
さらに、本発明者らは、用いる光安定剤の種類や配合量を検討する過程において、光安定剤のような添加剤では分子量が小さいことが樹脂組成物内部での動き易さ(ブリードアウトのし易さ)に寄与することを見出した。そして、低分子量の光安定剤と、中分子量または高分子量の光安定剤を併用することで、熱可塑性樹脂フィルムの使用の初期段階においては熱可塑性樹脂フィルムの表面に存在する低分子量、中分子量または高分子量の光安定剤を利用し、使用の中期段階においては、ブリードアウトしやすく、印刷面や裏面、光線反射表面近傍に滲み出てくる低分子量の光安定剤を主に利用し、使用の後期段階においては中分子量または高分子量の光安定剤を主に利用することにより、いずれの段階においても、これらの光安定剤が光線反射表面近傍の樹脂の劣化を抑えて熱可塑性樹脂フィルムの長寿命化が達成できることの着想を得た。
そして本発明者らによる更なる検討から、熱可塑性樹脂フィルムの長寿命化を達成するためには、分子量が600以下の低分子量光安定剤(1)と、分子量が650以上の中分子量〜高分子量光安定剤(2)と、の少なくとも2種の併用が必要であることを見出し、本発明は完成した。
本発明の熱可塑性樹脂フィルムに用いることができる光安定剤(1)および(2)としては、HALS(立体障害アミン系光安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤)やベンゾトリアゾール系光安定剤、ベンゾフェノン系光安定剤などを挙げることができる。これらの中でもより高い光安定性の観点から、好ましくは光安定剤(1)または光安定剤(2)のいずれかがHALSであり、より好ましくは光安定剤(2)がHALSであり、更に好ましくは光安定剤(1)および光安定剤(2)が、ともにHALSである。
熱可塑性樹脂フィルムに用いることができる光安定剤(1)および(2)の具体例としては、表1に記載のものを挙げることができる。ただし、熱可塑性樹脂フィルムに用いることができる光安定剤(1)および(2)は、表1に記載の光安定剤に限定されるものではない。また、これらの低分子量光安定剤、中分子量光安定剤および高分子量光安定剤は、それぞれのカテゴリーにおいて1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
このうち、光安定剤(1)としては、表1中の4、5の何れかを用いることが好ましく、5を用いることがより好ましい。また、光安定剤(2)としては、表1中の10、12、16、18の何れかを用いることが好ましく、16を用いることがより好ましい。また、光安定剤(1)および(2)の組合せとしては、表1中の5と16の組合せが好適である。
このうち、光安定剤(1)としては、表1中の4、5の何れかを用いることが好ましく、5を用いることがより好ましい。また、光安定剤(2)としては、表1中の10、12、16、18の何れかを用いることが好ましく、16を用いることがより好ましい。また、光安定剤(1)および(2)の組合せとしては、表1中の5と16の組合せが好適である。
長期にわたって耐光性に優れた熱可塑性樹脂フィルムを得る目的から、低分子量側の光安定剤(1)は分子量が600以下であり、550以下であることが好ましく、510以下であることがより好ましい。一方、成形時の揮発や、劣化した光安定剤による熱可塑性樹脂フィルムの着色を抑制する観点から、低分子量側の光安定剤(1)は分子量が300以上であることが好ましく、420以上であることがより好ましい。
また、中分子量〜高分子量側の光安定剤(2)は分子量が650以上であり、1000以上であることが好ましく、2200以上であることがより好ましい。また、光安定剤(2)の分子量の上限は、特に制限されないが、4500以下であることが好ましい。
また、樹脂組成物に含有させる光安定剤(1)と光安定剤(2)は、分子量の差が100以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、300以上であることがさらに好ましい。
ここで、光安定剤(1)および(2)が重合物を含む場合の該重合物の分子量は、分子量1000以下の場合はマススペクトル、分子量1000以上の場合はゲル浸透クロマトグイラフィー(GPC)によって測定された重量平均分子量である。
また、中分子量〜高分子量側の光安定剤(2)は分子量が650以上であり、1000以上であることが好ましく、2200以上であることがより好ましい。また、光安定剤(2)の分子量の上限は、特に制限されないが、4500以下であることが好ましい。
また、樹脂組成物に含有させる光安定剤(1)と光安定剤(2)は、分子量の差が100以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、300以上であることがさらに好ましい。
ここで、光安定剤(1)および(2)が重合物を含む場合の該重合物の分子量は、分子量1000以下の場合はマススペクトル、分子量1000以上の場合はゲル浸透クロマトグイラフィー(GPC)によって測定された重量平均分子量である。
樹脂組成物の固形分全量に対する光安定剤(1)の含有率は、0.01質量%以上が好ましく、0.03質量%以上がより好ましく、0.06質量%以上がさらに好ましく、0.1質量%以上が特に好ましい。また、樹脂組成物の固形分全量に対する光安定剤(1)の含有率は、1質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましく、0.7質量%以下がさらに好ましく、0.6質量%以下が特に好ましい。
樹脂組成物の固形分全量に対する光安定剤(2)の含有率は、0.01質量%以上が好ましく、0.03質量%以上がより好ましく、0.06質量%以上がさらに好ましく、0.1質量%以上が特に好ましい。また、樹脂組成物の固形分全量に対する光安定剤(2)の含有率は、1質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましく、0.7質量%以下がさらに好ましく、0.6質量%以下が特に好ましい。
樹脂組成物における光安定剤(1)と光安定剤(2)とを合わせた含有量は、樹脂組成物の固形分全量に対して0.2〜0.8質量%が好ましく、0.3〜0.6質量%がより好ましい。
また、光安定剤(1)と光安定剤(2)との質量比率は、1:10〜10:1であることが好ましく、1:5〜5:1であることがより好ましく、1:3〜3:1であることがさらに好ましい。
樹脂組成物の固形分全量に対する光安定剤(2)の含有率は、0.01質量%以上が好ましく、0.03質量%以上がより好ましく、0.06質量%以上がさらに好ましく、0.1質量%以上が特に好ましい。また、樹脂組成物の固形分全量に対する光安定剤(2)の含有率は、1質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましく、0.7質量%以下がさらに好ましく、0.6質量%以下が特に好ましい。
樹脂組成物における光安定剤(1)と光安定剤(2)とを合わせた含有量は、樹脂組成物の固形分全量に対して0.2〜0.8質量%が好ましく、0.3〜0.6質量%がより好ましい。
また、光安定剤(1)と光安定剤(2)との質量比率は、1:10〜10:1であることが好ましく、1:5〜5:1であることがより好ましく、1:3〜3:1であることがさらに好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムが多層構成である場合、表面に露出する層を成形するための樹脂組成物は、固形分全量に対する光安定剤(1)の含有率が0.01〜0.6質量%であることが好ましく、0.1〜0.6質量%であることが好ましい。さらに、表面に露出しない層を成形するための樹脂組成物は、固形分全量に対する光安定剤(1)の含有率が0.01〜0.6質量%であることが好ましく、0.01〜0.5質量%であることがより好ましい。
(酸化防止剤)
熱可塑性樹脂フィルムに用いられる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の劣化を抑えるために更に酸化防止剤を含むことが好ましい。酸化防止剤は、熱可塑性樹脂フィルムの、熱や、酸化性物質や、紫外線による変化を抑制する働きがある。これにより、熱可塑性樹脂フィルムがリフレクターであれば反射率の低下を抑える効果を奏しやすい。
酸化防止剤の中でも、2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノールのようなフェノール系酸化防止剤は、熱可塑性樹脂フィルムの変化を抑制する効果が高く、HALSとの併用効果も高いので好ましい。フェノール系酸化防止剤はその直接的な作用から通常、一次酸化防止剤とも呼ばれる。その一方、このようなフェノール系酸化防止剤は自身が酸化されると、着色しやすい欠点がある。特に、熱可塑性樹脂フィルムの表面が多孔質構造である場合は、フェノール系酸化防止剤を用いると表面が着色しやすい傾向があった。また、熱可塑性樹脂フィルムが多層構成であって、その中の少なくとも1層が多孔質構造を含む場合は、フィルムの端面から着色しやすい傾向があった。
ところが、本発明者らの検討によれば、下記式(1)で表される、特定構造を有するフェノール系酸化防止剤、および/または後述する式(2)で表されるビス飽和アルキルヒドロキシルアミンを選択すると、これら酸化防止剤自身の着色を抑制しやすいことが判明した。
中でも、印刷用紙やラベルの色調を維持する機能、リフレクターの反射率の低下を効果的に抑える観点から、熱や紫外線によって発生するラジカルを効果的に捕捉して系を安定化させる効果が高い、式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤を用いることがより好ましいことが判明した。
熱可塑性樹脂フィルムに用いられる樹脂組成物は、熱可塑性樹脂の劣化を抑えるために更に酸化防止剤を含むことが好ましい。酸化防止剤は、熱可塑性樹脂フィルムの、熱や、酸化性物質や、紫外線による変化を抑制する働きがある。これにより、熱可塑性樹脂フィルムがリフレクターであれば反射率の低下を抑える効果を奏しやすい。
酸化防止剤の中でも、2,6−ジターシャリーブチル−4−メチルフェノールのようなフェノール系酸化防止剤は、熱可塑性樹脂フィルムの変化を抑制する効果が高く、HALSとの併用効果も高いので好ましい。フェノール系酸化防止剤はその直接的な作用から通常、一次酸化防止剤とも呼ばれる。その一方、このようなフェノール系酸化防止剤は自身が酸化されると、着色しやすい欠点がある。特に、熱可塑性樹脂フィルムの表面が多孔質構造である場合は、フェノール系酸化防止剤を用いると表面が着色しやすい傾向があった。また、熱可塑性樹脂フィルムが多層構成であって、その中の少なくとも1層が多孔質構造を含む場合は、フィルムの端面から着色しやすい傾向があった。
ところが、本発明者らの検討によれば、下記式(1)で表される、特定構造を有するフェノール系酸化防止剤、および/または後述する式(2)で表されるビス飽和アルキルヒドロキシルアミンを選択すると、これら酸化防止剤自身の着色を抑制しやすいことが判明した。
中でも、印刷用紙やラベルの色調を維持する機能、リフレクターの反射率の低下を効果的に抑える観点から、熱や紫外線によって発生するラジカルを効果的に捕捉して系を安定化させる効果が高い、式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤を用いることがより好ましいことが判明した。
式(1)において、R2は、t−ブチル基、t−ペンチル基であることが好ましい。R4は炭素数1〜5の分岐していてもよいアルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、t−ブチル基、t−ペンチル基であることがより好ましい。
nは1〜3の整数を表す。
nが1であるときLは置換基である。このとき、置換基としては、置換もしくは無置換のアルキル基などを採用することができる。置換基を除くアルキル基の炭素数は1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。Lがとりうる置換基としては、フェノール系酸化防止剤自身が着色することを抑制する観点から、式(4)で表される二次酸化防止剤の機能を有するリン酸エステル構造を有する基や、式(5)で表されるフェノール骨格から離れた位置にラジカルトラップが可能な置換基を有するアクリロイルフェニル基置換アルキレン基を挙げることができる。なお、式(4)および式(5)において、t−Buはターシャリーブチル(tertiary butyl)基である。
nが2または3であるとき、Lは連結基である。連結基としては、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキリデン基、置換もしくは無置換のシクロアルキリデン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、チオエーテル基、エステル結合を含む連結基などを挙げることができる。置換基を除くアルキレン基、置換基を除くシクロアルキレン基、置換基を除くアルキリデン基、または置換基を除くシクロアルキリデン基の炭素数は1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。シクロアルキレン基またはシクロアルキリデン基はスピロ構造であってもよい。また、置換基を除くアリーレン基の炭素数は6〜20であることが好ましく、6〜10であることがより好ましい。エステル結合を含む連結基としては、式(6)で表されるカルボキシエチル基またはカルボキシプロピル基がポリオキシエチレン鎖やスピログリコールで連結した基を挙げることができる。
式(6)中、m、pおよびqはそれぞれ独立に2または3を表す。
また、連結基は対称であっても非対称であってもよい。非対称な連結基を有する酸化防止剤の代表例としては、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン(例えばADEKA社製、商品名「AO−30」)を挙げることができる。
また、連結基は対称であっても非対称であってもよい。非対称な連結基を有する酸化防止剤の代表例としては、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン(例えばADEKA社製、商品名「AO−30」)を挙げることができる。
式(1)においてLが連結基であるとき、nは2であることが好ましい。nが2であるフェノール系酸化防止剤は、式(7)で表すことができる。
式(7)において、R1〜R4、Lの説明は、式(1)の対応する説明を参照することができる。複数のR1、R2、R3、R4は互いに同じであっても異なっていてもよいが、式(7)で表される酸化防止剤は、対称構造であること、すなわち2つのR1〜R4が互いに同一であることがより好ましい。これにより、熱可塑性樹脂の劣化を効果的に抑えることができる。
式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤の具体例としては、表2に記載のものを挙げることができる。これらのフェノール系酸化防止剤の中でも、表2中の4、8〜10の酸化防止剤を用いることが好ましい。ただし、用いることができる酸化防止剤は、表2に記載の酸化防止剤に限定されるものではない。また、これらの酸化防止剤は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
また、酸化防止剤としては、下記式(2)で表されるビス飽和アルキルヒドロキシルアミンも好ましく用いることができる。
式(2)において、R5、R6はそれぞれ独立して炭素数1〜24の飽和アルキル基である。R5、R6は、それぞれ独立して炭素数8〜24の飽和アルキル基であることが好ましく、炭素数12〜18の飽和アルキル基であることがより好ましい。ビス飽和アルキルヒドロキシルアミンは、例えば還元型牛脂を原料として得たアミンに過酸化水素を作用させ、酸化生成物として製造することができる。
式(2)で表されるビス飽和アルキルヒドロキシルアミンの代表例としては、N,N−ビスオクタデシルヒドロキシアミン,CAS.No.[143925−92−2],商品名「Irgastab FS042」(BASF・ジャパン社製)を挙げることができる。この酸化防止剤は、R5、R6として炭素数18のオクタデシル基を有するビス飽和アルキルヒドロキシルアミンを主成分とするものである。このようなビス飽和アルキルヒドロキシルアミンもまた、樹脂組成物を直接的に安定化させることができる一次酸化防止剤と言える。
樹脂組成物は、固形分全量に対して前記酸化防止剤を0.01質量%以上含有することが好ましく、0.02質量%以上含有することがより好ましく、0.05質量%以上含有することがさらに好ましい。樹脂組成物における酸化防止剤の含有量が0.01質量%以上であれば、酸化性ガスによる熱可塑性樹脂の酸化劣化を効果的に抑制し、樹脂劣化によるフィルムの着色や、光の反射率の低下を抑えやすい傾向がある。同様に樹脂組成物は、固形分全量に対して前記酸化防止剤を2質量%以下含有することが好ましく、1.5質量%以下含有することがより好ましく、1質量%以下含有することがさらに好ましい。樹脂組成物における酸化防止剤の含有量が2質量%以下であれば、酸化防止剤によるフィルムの着色を低減しやすい。
熱可塑性樹脂フィルムが多孔質構造の層を一層以上含む場合、該多孔質層に酸化防止剤を含有させると、フィルムの着色や光線反射率の低下を効果的に抑制し得る。しかしそれ以外の層に酸化防止剤を用いても支障は無い。
熱可塑性樹脂フィルムが多孔質構造の層を一層以上含む場合、該多孔質層に酸化防止剤を含有させると、フィルムの着色や光線反射率の低下を効果的に抑制し得る。しかしそれ以外の層に酸化防止剤を用いても支障は無い。
熱可塑性樹脂フィルムは、前記酸化防止剤と、二次酸化防止剤との両方を含んでいてもよい。これにより前記酸化防止剤(一次酸化防止剤)自身の着色が抑制される効果を奏する。二次酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などが挙げられる。また、樹脂組成物における二次酸化防止剤の含有量は、樹脂組成物の固形分全量に対して0.001質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。また、樹脂組成物における二次酸化防止剤の添加量は、樹脂組成物の固形分全量に対して1質量%以下が好ましく、0.4質量%以下がより好ましい。
(熱可塑性樹脂)
本発明の熱可塑性樹脂フィルムに用いる熱可塑性樹脂は、フィルムのマトリクスを形成するものであり、その種類は特に制限されない。熱可塑性樹脂フィルムに使用する熱可塑性樹脂としては、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ポリメチル−1−ペンテン、エチレン−環状オレフィン共重合体等のポリオレフィン系樹脂;ナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−6,10、ナイロン−6,12等のポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレートやその共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステルを含むポリエステル系樹脂;ポリカーボネート、アタクティックポリスチレン、シンジオタクティックポリスチレン等のスチレン系樹脂;ポリフェニレンスルフィドが挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いることもできる。
本発明の熱可塑性樹脂フィルムに用いる熱可塑性樹脂は、フィルムのマトリクスを形成するものであり、その種類は特に制限されない。熱可塑性樹脂フィルムに使用する熱可塑性樹脂としては、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、ポリメチル−1−ペンテン、エチレン−環状オレフィン共重合体等のポリオレフィン系樹脂;ナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−6,10、ナイロン−6,12等のポリアミド系樹脂;ポリエチレンテレフタレートやその共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステル、ポリブチレンサクシネート、ポリ乳酸等の脂肪族ポリエステルを含むポリエステル系樹脂;ポリカーボネート、アタクティックポリスチレン、シンジオタクティックポリスチレン等のスチレン系樹脂;ポリフェニレンスルフィドが挙げられる。これらは1種類を単独で用いてもよいし、2種以上混合して用いることもできる。
これらの中でも、ポリオレフィン系樹脂またはポリエステル系樹脂を用いることが好ましく、ポリオレフィン系樹脂を用いることがより好ましい。ポリオレフィン系樹脂の中でもエチレン系樹脂またはプロピレン系樹脂を用いることが好ましい。
ポリオレフィン系樹脂を用いた熱可塑性樹脂フィルムは、光源光からの紫外線による色調の変化(黄変)がポリエステル系樹脂のフィルムよりも少なく、特にリフレクターにおいては、長期の使用においても光線反射率が低下しにくくなる傾向がある。一方、ポリエステル系樹脂のフィルムは光源光からの熱による伸縮や変形が少ないことから、より大型な印刷用紙や内蔵式光源に適用しやすい傾向がある。
ポリオレフィン系樹脂を用いた熱可塑性樹脂フィルムは、光源光からの紫外線による色調の変化(黄変)がポリエステル系樹脂のフィルムよりも少なく、特にリフレクターにおいては、長期の使用においても光線反射率が低下しにくくなる傾向がある。一方、ポリエステル系樹脂のフィルムは光源光からの熱による伸縮や変形が少ないことから、より大型な印刷用紙や内蔵式光源に適用しやすい傾向がある。
エチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレンや、主成分であるエチレンと、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−オレフィンとの共重合体を用いることができる。
プロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体や、主成分であるプロピレンと、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−オレフィンとの共重合体を用いることができる。立体規則性は特に制限されず、アイソタクティックないしはシンジオタクティックおよび種々の程度の立体規則性を示すものを用いることができる。また、共重合体は2元系でも3元系でも4元系でもよく、またランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。
プロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体や、主成分であるプロピレンと、エチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、4−メチル−1−ペンテンなどのα−オレフィンとの共重合体を用いることができる。立体規則性は特に制限されず、アイソタクティックないしはシンジオタクティックおよび種々の程度の立体規則性を示すものを用いることができる。また、共重合体は2元系でも3元系でも4元系でもよく、またランダム共重合体であってもブロック共重合体であってもよい。
また、エチレン系樹脂やプロピレン系樹脂は、酢酸ビニル、ビニルアルコール、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ブチル安息香酸ビニル、シクロヘキサンカルボン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類;(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−メタロール(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリル酸エステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロペンチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、フェニルビニルエーテルなどのビニルエーテル類等、官能基含有モノマーの中から必要に応じ1種類もしくは2種類以上を適宜選択し共重合した官能基含有ポリオレフィン系樹脂を用いることができる。
さらにこれらポリオレフィン系樹脂および官能基含有ポリオレフィン系樹脂は、必要に応じてグラフト変性したものを使用することも可能である。グラフト変性には公知の手法が用いることができる。具体的な例としては、不飽和カルボン酸またはその誘導体によるグラフト変性が挙げられる。該不飽和カルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等が挙げられる。また、上記不飽和カルボン酸の誘導体としては、酸無水物、エステル、アミド、イミド、金属塩等が挙げられる。上記不飽和カルボン酸の誘導体の具体的な例としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸ジエチルエステル、フマル酸モノメチルエステル、フマル酸ジメチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、イタコン酸ジエチルエステル、(メタ)アクリルアミド、マレイン酸モノアミド、マレイン酸ジアミド、マレイン酸−N−モノエチルアミド、マレイン酸−N,N−ジエチルアミド、マレイン酸−N−モノブチルアミド、マレイン酸−N,N−ジブチルアミド、フマル酸モノアミド、フマル酸ジアミド、フマル酸−N−モノエチルアミド、フマル酸−N,N−ジエチルアミド、フマル酸−N−モノブチルアミド、フマル酸−N,N−ジブチルアミド、マレイミド、N−ブチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カリウム等が挙げられる。グラフト変性物は、ポリオレフィン系樹脂および官能基含有ポリオレフィン系樹脂に対して、グラフトモノマーを一般に0.005〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%添加し、グラフト変性したものである。
樹脂組成物、および樹脂組成物を成形してなる熱可塑性樹脂フィルムは、樹脂組成物を延伸してフィルム状に成形しやすくし、また、得られる熱可塑性樹脂フィルムに剛度など物理的強度を付与して取り扱いやすくする観点から、熱可塑性樹脂を固形分全量に対して25質量%以上含むことが好ましく、35質量%以上含むことがより好ましく、45質量%以上含むことがさらに好ましい。一方、空孔率の制御がしやすいことや、基材の不透明性をコントロールしやすいこと、特にリフレクターにおいては、高い光線反射率を達成しやすくする観点から、樹脂組成物、および樹脂組成物を成形してなる熱可塑性樹脂フィルムは、前記熱可塑性樹脂を固形分全量に対して99.5質量%以下含むことが好ましく、95質量%以下含むことがより好ましく、85質量%以下含むことがさらに好ましく、80質量%以下含むことが特に好ましい。
また、熱可塑性樹脂フィルムを複数の層から構成する場合には、押出成形・延伸加工を容易にし、得られる熱可塑性樹脂フィルムに機械強度を付与する観点から、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を占める1以上の層が、熱可塑性樹脂を25質量%以上含むことが好ましく、35質量%以上含むことがより好ましく、45質量%以上含むことがさらに好ましい。一方、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を占める1以上の層が、熱可塑性樹脂を99%以下含むことが好ましく、95質量%以下含むことがより好ましく、80質量%以下含むことがさらに好ましく、70質量%以下含むことが特に好ましい。
なお、熱可塑性樹脂フィルムは後述の[熱可塑性樹脂フィルムの層構成]で説明するように、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%以内の厚さで、別の機能層(例えば光沢調整層、ガスバリアー層、光拡散層、輝線防止層、易接着層、易破壊層など)として、熱可塑性樹脂の含有量が25質量%未満の層または95質量%超の層を1以上設けてもよい。この層は熱可塑性樹脂フィルムの表面に露出している層であってもよく、熱可塑性樹脂フィルムの表面に露出していない内層であってもよい。
なお、熱可塑性樹脂フィルムは後述の[熱可塑性樹脂フィルムの層構成]で説明するように、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%以内の厚さで、別の機能層(例えば光沢調整層、ガスバリアー層、光拡散層、輝線防止層、易接着層、易破壊層など)として、熱可塑性樹脂の含有量が25質量%未満の層または95質量%超の層を1以上設けてもよい。この層は熱可塑性樹脂フィルムの表面に露出している層であってもよく、熱可塑性樹脂フィルムの表面に露出していない内層であってもよい。
(フィラー)
熱可塑性樹脂フィルムは、内部に空孔を形成する核剤として、または高屈折率材料として、フィラーを含有することが好ましい。前記フィラーは核剤および高屈折率材料の両機能を果たしていてもよい。ここで用いるフィラーとしては、無機フィラーでもよく、有機フィラーでもよいが、延伸時に空孔を形成することが可能なフィラーや、充填剤として熱可塑性樹脂フィルムに機械強度を付与するフィラーであることが好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムは、内部に空孔を形成する核剤として、または高屈折率材料として、フィラーを含有することが好ましい。前記フィラーは核剤および高屈折率材料の両機能を果たしていてもよい。ここで用いるフィラーとしては、無機フィラーでもよく、有機フィラーでもよいが、延伸時に空孔を形成することが可能なフィラーや、充填剤として熱可塑性樹脂フィルムに機械強度を付与するフィラーであることが好ましい。
前記無機フィラーの具体例としては、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム、焼成クレイ、タルク、酸化チタン、硫酸バリウム、硫酸アルミニウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、珪藻土、チタン酸バリウムなどを挙げることができる。また、前記無機フィラーに種々の表面処理剤で表面処理を施した表面処理品も例示できる。無機フィラーの中でも重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウムおよびそれらの表面処理品、クレイ、珪藻土は、安価で延伸時の空孔形成性がよいために好ましい。また、酸化チタンおよびそれらの表面処理品、チタン酸バリウムなどは、その屈折率の高さから高い白色度および高い光線反射率を達成しやすいために好ましい。さらに好ましい無機フィラーは、種々の表面処理剤で表面処理した重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム、および酸化チタンである。
無機フィラーの表面処理剤としては、樹脂酸、石油樹脂酸、有機酸などの酸、これらの酸のナトリウム、カリウム、アンモニウムなどの塩、または、これらの酸のエステル;硫酸エステル型陰イオン界面活性剤、スルホン酸型陰イオン界面活性剤;非イオン系界面活性剤;ワックス、パラフィン;ジエン系ポリマー;各種カップリング剤;不活性無機酸化物が挙げられる。
ここで、前記有機酸の具体例としては、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ヘベン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸等の脂肪酸や、マレイン酸、ソルビン酸が挙げられる。
前記硫酸エステル型陰イオン界面活性剤の具体例としては、長鎖アルコール硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、硫酸化油等や、それらのナトリウム、カリウムなどの塩が挙げられる。スルホン酸型陰イオン界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、パラフィンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、アルキルスルホコハク酸等や、それらのナトリウム、カリウムなどの塩が挙げられる。
前記非イオン系界面活性剤界面活性剤としては、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、グリセリン、単糖類、二糖類等の脂肪酸エステルが挙げられる。
前記ジエン系ポリマーとしては、例えばポリブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。
各種カップリング剤としては、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、シラン系カップリング剤が挙げられる
前記不活性無機酸化物としてはアルミナ、シリカが挙げられる。
これらの中でも、有機酸、有機酸のエステル、有機酸の塩、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、シラン系カップリング剤、不活性無機酸化物が好ましい。
ここで、前記有機酸の具体例としては、カプロン酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ヘベン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸等の脂肪酸や、マレイン酸、ソルビン酸が挙げられる。
前記硫酸エステル型陰イオン界面活性剤の具体例としては、長鎖アルコール硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル、硫酸化油等や、それらのナトリウム、カリウムなどの塩が挙げられる。スルホン酸型陰イオン界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、パラフィンスルホン酸、α−オレフィンスルホン酸、アルキルスルホコハク酸等や、それらのナトリウム、カリウムなどの塩が挙げられる。
前記非イオン系界面活性剤界面活性剤としては、アルキレングリコール、ポリアルキレングリコール、グリセリン、単糖類、二糖類等の脂肪酸エステルが挙げられる。
前記ジエン系ポリマーとしては、例えばポリブタジエン、イソプレンなどが挙げられる。
各種カップリング剤としては、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤、シラン系カップリング剤が挙げられる
前記不活性無機酸化物としてはアルミナ、シリカが挙げられる。
これらの中でも、有機酸、有機酸のエステル、有機酸の塩、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、シラン系カップリング剤、不活性無機酸化物が好ましい。
これらの表面処理剤は1種類または2種類以上組み合わせて使用することができる。これらの表面処理剤を用いた無機フィラーの表面処理方法としては、例えば、特開平5−43815号公報、特開平5−139728号公報、特開平7−300568号公報、特開平10−176079号公報、特開平11−256144号公報、特開平11−349846号公報、特開2001−158863号公報、特開2002−220547号公報、特開2002−363443号公報、特開2010−66512号公報などに記載の方法が使用できる。
有機フィラーとしては、熱可塑性樹脂フィルムを構成する主要な熱可塑性樹脂の融点またはガラス転移点より、融点またはガラス転移点が高い熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂の粒子を好ましく使用できる。例えば、熱可塑性樹脂フィルムを構成する主要な熱可塑性樹脂としてプロピレン系樹脂を用いる場合、有機フィラーの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、メラミン樹脂、環状オレフィン単独重合体、エチレン−環状オレフィン共重合体、ポリエチレンサルファイド、ポリイミド、ポリエチルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドなどを挙げることができる。これらは、フィルムを構成する主要な熱可塑性樹脂であるプロピレン系樹脂よりも融点またはガラス転移点が高く、プロピレン系樹脂に対して非相溶性であることから、フィルム延伸時の空孔形成性がよいために好ましい。また、有機フィラーが熱可塑性樹脂の場合、その融点またはガラス転移点を高くする観点から、該熱可塑性樹脂を架橋して用いることも好ましい。
前記熱可塑性樹脂フィルムには、無機フィラーまたは有機フィラーの中から1種を選択してこれを単独で使用してもよいし、2種以上を選択して組み合わせて使用してもよい。2種以上を組み合わせて使用する場合には、空孔形成核剤と高屈折率材料を混合して使用してもよく、有機フィラーと無機フィラーを混合して使用してもよい。
前記無機フィラーの体積平均粒径または前記有機フィラーの平均分散粒径は、熱可塑性樹脂フィルムの補強効果や延伸成形により発生させる空孔サイズへ影響を与える。これら
の調整のため、無機フィラーの体積平均粒径および前記有機フィラーの平均分散粒径はそれぞれ0.01μm以上であることが好ましく、0.05μm以上であることがより好ましく、0.1μm以上であることがさらに好ましい。中でも、平均粒径または平均分散粒径が0.1μm以上、好ましくは0.5μm以上のフィラーを用いれば、延伸成形により空孔が得られやすい傾向がある。一方、無機フィラーの体積平均粒径または前記有機フィラーの平均分散粒径は、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、1.5μm以下であることがさらに好ましく、1.3μm以下であることが特に好ましい。平均粒径または平均分散粒径が10μm以下、好ましくは4μm以下のフィラーを用いれば、独立した均一な空孔を形成しやすい傾向がある。中でも、平均粒径または平均分散粒径が1.5μm以下、好ましくは0.8μm以下、さらに好ましくは0.5μm以下のフィラーを用いれば、特に可視光を有効的に反射させるサイズの空孔を得やすい傾向がある。
の調整のため、無機フィラーの体積平均粒径および前記有機フィラーの平均分散粒径はそれぞれ0.01μm以上であることが好ましく、0.05μm以上であることがより好ましく、0.1μm以上であることがさらに好ましい。中でも、平均粒径または平均分散粒径が0.1μm以上、好ましくは0.5μm以上のフィラーを用いれば、延伸成形により空孔が得られやすい傾向がある。一方、無機フィラーの体積平均粒径または前記有機フィラーの平均分散粒径は、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、1.5μm以下であることがさらに好ましく、1.3μm以下であることが特に好ましい。平均粒径または平均分散粒径が10μm以下、好ましくは4μm以下のフィラーを用いれば、独立した均一な空孔を形成しやすい傾向がある。中でも、平均粒径または平均分散粒径が1.5μm以下、好ましくは0.8μm以下、さらに好ましくは0.5μm以下のフィラーを用いれば、特に可視光を有効的に反射させるサイズの空孔を得やすい傾向がある。
前記無機フィラーの体積平均粒径および前記有機フィラーが熱硬化性樹脂の粒子である場合の体積平均粒径は、レーザー回折法により測定することができる。レーザー回折法の具体例としては、マイクロトラック法が挙げられる。
無機フィラーを含む樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルムから無機フィラーを取り出して測定に供する場合は、試料の樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルムをJIS P 8251:2003「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−525℃燃焼法」に規定される方法に従って樹脂を燃焼させ、無機フィラーを取り出すことができる。
樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルム中に存在する無機フィラーの平均粒径および有機フィラーの平均分散粒径を求める場合は、試料の樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルムをミクロトーム等を使用して切断し、その断面を走査型電子顕微鏡で観察し、観察像から少なくとも20個の単分散粒子を選び、画像解析で各粒子の一次粒径を算出し、その平均値を無機フィラーの平均粒径および有機フィラーの平均分散粒径とすることができる。
無機フィラーを含む樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルムから無機フィラーを取り出して測定に供する場合は、試料の樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルムをJIS P 8251:2003「紙、板紙及びパルプ−灰分試験方法−525℃燃焼法」に規定される方法に従って樹脂を燃焼させ、無機フィラーを取り出すことができる。
樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルム中に存在する無機フィラーの平均粒径および有機フィラーの平均分散粒径を求める場合は、試料の樹脂組成物または熱可塑性樹脂フィルムをミクロトーム等を使用して切断し、その断面を走査型電子顕微鏡で観察し、観察像から少なくとも20個の単分散粒子を選び、画像解析で各粒子の一次粒径を算出し、その平均値を無機フィラーの平均粒径および有機フィラーの平均分散粒径とすることができる。
熱可塑性樹脂フィルムを成形する樹脂組成物は、前記無機フィラーおよび有機フィラーの少なくとも一方を、樹脂組成物の固形分全量に対して0.5質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することがより好ましく、15質量%以上含有することがさらに好ましく、20質量%以上含有することが特に好ましい。樹脂組成物におけるフィラーの含有量が0.5質量%以上であれば熱可塑性樹脂フィルムの補強効果が得られやすく、5質量%以上であれば高い白色度、高い不透明度、高い光線反射率を達成しやすい傾向がある。一方、熱可塑性樹脂フィルムに無機フィラーまたは有機フィラーを均一に分散させ、表面に傷がつきにくくする観点から、フィルム層を成形する樹脂組成物は、前記無機フィラーおよび有機フィラーの少なくとも一方を、樹脂組成物の固形分全量に対して75質量%以下含有することが好ましく、65質量%以下含有することがより好ましく、55質量%以下含有することがさらに好ましい。なお、無機フィラーと有機フィラーを組み合わせて用いる場合には、無機フィラーと有機フィラーの合計量が、前記含有率となるように各フィラーの配合量を設定することが好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムが多層構成である場合、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を構成する層を成形する樹脂組成物は、固形分全量に対して前記フィラーを1質量%以上含有することが好ましく、5質量%以上含有することがより好ましく、15質量%以上含有することがさらに好ましく、20質量%以上含有することが特に好ましい。一方、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を構成する層を成形する樹脂組成物は、固形分全量に対して前記フィラーを75質量%以下含有することが好ましく、65質量%以下含有することがより好ましく、55質量%以下含有することがさらに好ましい。
(その他の成分)
樹脂組成物には、必要に応じて分散剤または滑剤、蛍光増白剤などの添加剤を配合してもよい。
分散剤の具体例としては、シランカップリング剤、オレイン酸やステアリン酸などの高級脂肪酸、金属石鹸、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリメタクリル酸ないしはそれらの塩などが挙げられる。分散剤の添加により、無機フィラーおよび有機フィラーの分散性が向上する。樹脂組成物の固形分全量に対する分散剤の含有量は0.01質量%〜4質量%が好ましい。
蛍光増白剤の具体例としては、商品名「チノパール OB」(BASF・ジャパン社製)、商品名「ハッコールSTR」(昭和化学工業社製)、商品名「ハッコールSTB」(昭和化学工業社製)、商品名「カヤライトOS」(日本化薬社製)などが挙げられる。樹脂組成物の固形分全量に対する蛍光増白剤の含有量は0.001質量%〜0.1質量%が好ましい。
樹脂組成物には、必要に応じて分散剤または滑剤、蛍光増白剤などの添加剤を配合してもよい。
分散剤の具体例としては、シランカップリング剤、オレイン酸やステアリン酸などの高級脂肪酸、金属石鹸、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリメタクリル酸ないしはそれらの塩などが挙げられる。分散剤の添加により、無機フィラーおよび有機フィラーの分散性が向上する。樹脂組成物の固形分全量に対する分散剤の含有量は0.01質量%〜4質量%が好ましい。
蛍光増白剤の具体例としては、商品名「チノパール OB」(BASF・ジャパン社製)、商品名「ハッコールSTR」(昭和化学工業社製)、商品名「ハッコールSTB」(昭和化学工業社製)、商品名「カヤライトOS」(日本化薬社製)などが挙げられる。樹脂組成物の固形分全量に対する蛍光増白剤の含有量は0.001質量%〜0.1質量%が好ましい。
また、熱可塑性樹脂フィルムを構成する主要な熱可塑性樹脂がプロピレン系樹脂の場合、延伸性を改良するために、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニルなどのプロピレン系樹脂よりも融点の低い樹脂を、樹脂組成物の固形分全量に対して0質量%以上25質量%以下含有してもよい。
このような低融点の樹脂は、熱可塑性樹脂フィルムが多層構成であるとき、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を占める1以上の層に含有することが特に好ましい。これにより、その他の層には低融点の樹脂が含有していなくても熱可塑性樹脂フィルム全体の延伸性を向上させることが容易となる。熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を占める1以上の層への低融点の樹脂の含有量は、同層の固形分全量に対し0.5質量%以上25質量%以下の範囲で、プロピレン系樹脂の配合量を超えないことが好ましい。
このような低融点の樹脂は、熱可塑性樹脂フィルムが多層構成であるとき、熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を占める1以上の層に含有することが特に好ましい。これにより、その他の層には低融点の樹脂が含有していなくても熱可塑性樹脂フィルム全体の延伸性を向上させることが容易となる。熱可塑性樹脂フィルムの全厚の30%超を占める1以上の層への低融点の樹脂の含有量は、同層の固形分全量に対し0.5質量%以上25質量%以下の範囲で、プロピレン系樹脂の配合量を超えないことが好ましい。
[熱可塑性樹脂フィルムの層構成]
熱可塑性樹脂フィルムの構成は1層のフィルム層からなる単層構造であってもよく、複数のフィルム層を積層した多層構造であってもよい。多層構成の場合、熱可塑性樹脂フィルムの表面に存在する層と、熱可塑性樹脂フィルムの内層とで樹脂組成物の組成、フィルム成形法等の組み合わせを異なるものとすることにより、それぞれの層に用途に適した特徴的な機能を付与することができる。そのような多層構成の熱可塑性樹脂フィルムにおいて、全ての層が光安定剤(1)および光安定剤(2)を含有していてもよいし、一部の層が光安定剤(1)および光安定剤(2)を含有していてもよい。一部の層が光安定剤(1)および光安定剤(2)を含有する場合、同層は、最表面を構成する層であることが好ましい。
また、熱可塑性樹脂フィルムが印刷用紙やラベルに用いられるものであれば、印刷の際のインキ密着性や給排紙性を付与した層を最外層に設けることができる。また熱可塑性樹脂フィルムがリフレクターに用いられるものであれば、光線反射機能を担保する層を基材層とする単層構成であってもよいし、全厚の30%超を占める1以上の層を基材層として同層に光線反射機能を付与し、この基材層の少なくとも一方の面に別の機能層(例えば保護層、光拡散層、輝線防止層、ガスバリアー層など)を積層した多層構成であってもよい。
別の機能層の具体例として、例えば保護層は特開2005−031653号公報に記載のものを、例えば光拡散層は特開2006−018244号公報に記載のものを、例えば輝線防止層は特開2007−148391号公報、特開2010−049231号公報、特開2010−085843号公報、特開2011−200337号公報、特開2012−158167号公報に記載のものなどを挙げることができる。
いずれの場合も、最表面となる層が、前記の光安定剤を含むことが好ましく、前記の光安定剤と酸化防止剤を含むことがより好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの構成は1層のフィルム層からなる単層構造であってもよく、複数のフィルム層を積層した多層構造であってもよい。多層構成の場合、熱可塑性樹脂フィルムの表面に存在する層と、熱可塑性樹脂フィルムの内層とで樹脂組成物の組成、フィルム成形法等の組み合わせを異なるものとすることにより、それぞれの層に用途に適した特徴的な機能を付与することができる。そのような多層構成の熱可塑性樹脂フィルムにおいて、全ての層が光安定剤(1)および光安定剤(2)を含有していてもよいし、一部の層が光安定剤(1)および光安定剤(2)を含有していてもよい。一部の層が光安定剤(1)および光安定剤(2)を含有する場合、同層は、最表面を構成する層であることが好ましい。
また、熱可塑性樹脂フィルムが印刷用紙やラベルに用いられるものであれば、印刷の際のインキ密着性や給排紙性を付与した層を最外層に設けることができる。また熱可塑性樹脂フィルムがリフレクターに用いられるものであれば、光線反射機能を担保する層を基材層とする単層構成であってもよいし、全厚の30%超を占める1以上の層を基材層として同層に光線反射機能を付与し、この基材層の少なくとも一方の面に別の機能層(例えば保護層、光拡散層、輝線防止層、ガスバリアー層など)を積層した多層構成であってもよい。
別の機能層の具体例として、例えば保護層は特開2005−031653号公報に記載のものを、例えば光拡散層は特開2006−018244号公報に記載のものを、例えば輝線防止層は特開2007−148391号公報、特開2010−049231号公報、特開2010−085843号公報、特開2011−200337号公報、特開2012−158167号公報に記載のものなどを挙げることができる。
いずれの場合も、最表面となる層が、前記の光安定剤を含むことが好ましく、前記の光安定剤と酸化防止剤を含むことがより好ましい。
[熱可塑性樹脂フィルムの表面処理]
熱可塑性樹脂フィルムの表面は、帯電防止性や印刷適性を付与するために表面処理を行うことができる。表面処理は、帯電防止性能を付与することによって印刷工程でのトラブルを発生し難くしてハンドリング性を改善させるとともに、熱可塑性樹脂フィルム表面の印刷インキとの密着性を向上させる。結果として、熱可塑性樹脂フィルムは多様な印刷方式に対応できるものとなる。
表面処理は、表面酸化処理および表面処理剤の塗工、乾燥の工程を用いて行うことが好ましい。
該表面処理剤は、表面処理剤全体の固形分比率で、帯電防止剤0.1〜100質量%と高分子バインダー0〜99.9質量%と顔料粒子0〜70質量%とを含むことが好ましく、帯電防止剤0.5〜70質量%と高分子バインダー30〜99.5質量%と顔料粒子0〜69.5質量%とを含むことがより好ましく、帯電防止剤1〜50質量%と高分子バインダー50〜99質量%と顔料粒子0〜49質量%を含むことがさらに好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの表面は、帯電防止性や印刷適性を付与するために表面処理を行うことができる。表面処理は、帯電防止性能を付与することによって印刷工程でのトラブルを発生し難くしてハンドリング性を改善させるとともに、熱可塑性樹脂フィルム表面の印刷インキとの密着性を向上させる。結果として、熱可塑性樹脂フィルムは多様な印刷方式に対応できるものとなる。
表面処理は、表面酸化処理および表面処理剤の塗工、乾燥の工程を用いて行うことが好ましい。
該表面処理剤は、表面処理剤全体の固形分比率で、帯電防止剤0.1〜100質量%と高分子バインダー0〜99.9質量%と顔料粒子0〜70質量%とを含むことが好ましく、帯電防止剤0.5〜70質量%と高分子バインダー30〜99.5質量%と顔料粒子0〜69.5質量%とを含むことがより好ましく、帯電防止剤1〜50質量%と高分子バインダー50〜99質量%と顔料粒子0〜49質量%を含むことがさらに好ましい。
(帯電防止剤)
帯電防止剤は、熱可塑性樹脂フィルムの表面に帯電防止性能を付与するために、表面処理剤に添加するものである。帯電防止剤の具体例としては、ステアリン酸モノグリセリド、アルキルジエタノールアミン、ソルビタンモノラウレート、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸塩等の低分子量有機化合物系帯電防止剤;ITO(インジウムドープド酸化錫)、ATO(アンチモンドープド酸化錫)、グラファイトウィスカ、コロイダルアルミナ、アルミナ被覆コロイダルシリカ等の導電性無機充填剤;ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の分子鎖内のπ電子により導電性を発揮するいわゆる電子導電性ポリマー;ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンジアミン等の非イオン性ポリマー系の帯電防止剤;ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート四級化物等の第四級アンモニウム塩型共重合体、アルキレンオキシド基および/または水酸基含有ポリマーにアルカリ金属イオンを添加した化合物等のアルカリ金属塩含有ポリマーが挙げられる。
帯電防止剤は、熱可塑性樹脂フィルムの表面に帯電防止性能を付与するために、表面処理剤に添加するものである。帯電防止剤の具体例としては、ステアリン酸モノグリセリド、アルキルジエタノールアミン、ソルビタンモノラウレート、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルスルフォン酸塩等の低分子量有機化合物系帯電防止剤;ITO(インジウムドープド酸化錫)、ATO(アンチモンドープド酸化錫)、グラファイトウィスカ、コロイダルアルミナ、アルミナ被覆コロイダルシリカ等の導電性無機充填剤;ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の分子鎖内のπ電子により導電性を発揮するいわゆる電子導電性ポリマー;ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンジアミン等の非イオン性ポリマー系の帯電防止剤;ポリビニルベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート四級化物等の第四級アンモニウム塩型共重合体、アルキレンオキシド基および/または水酸基含有ポリマーにアルカリ金属イオンを添加した化合物等のアルカリ金属塩含有ポリマーが挙げられる。
帯電防止機能を有するポリマーは、熱可塑性樹脂フィルムが印刷用紙である場合においてはインキの密着性、転移性への影響が小さく、帯電防止効果の持続性が高く、着色も殆ど無いことから帯電防止剤の中でも好ましい。さらにその中でも、第四級アンモニウム塩型共重合体やアルカリ金属塩含有ポリマーは帯電防止性能が良好であり、環境湿度による帯電防止性能への影響が小さいため、より好ましい。
第四級アンモニウム塩型共重合体:
帯電防止機能を有するポリマーの一例として、第四級アンモニウム塩型共重合体よりなるマルチカチオン型水溶性ポリマーが挙げられる。該共重合体は、下記式(8)で表される第四級アンモニウム塩型構造単位(a)、下記式(9)で表される疎水性構造単位(b)、およびこれらと共重合可能な単量体由来の構造単位(c)を含有し、これら構造単位の質量割合を、(a):(b):(c)=30〜70:30〜70:0〜40(質量%)の範囲として、これらを共重合してなる第四級アンモニウム塩型共重合体である。
各構造単位(a)、(b)および(c)の質量割合は、好ましくは35〜65:35〜65:0〜20(質量%)、特に好ましくは40〜60:40〜60:0〜10(質量%)である。
帯電防止機能を有するポリマーの一例として、第四級アンモニウム塩型共重合体よりなるマルチカチオン型水溶性ポリマーが挙げられる。該共重合体は、下記式(8)で表される第四級アンモニウム塩型構造単位(a)、下記式(9)で表される疎水性構造単位(b)、およびこれらと共重合可能な単量体由来の構造単位(c)を含有し、これら構造単位の質量割合を、(a):(b):(c)=30〜70:30〜70:0〜40(質量%)の範囲として、これらを共重合してなる第四級アンモニウム塩型共重合体である。
各構造単位(a)、(b)および(c)の質量割合は、好ましくは35〜65:35〜65:0〜20(質量%)、特に好ましくは40〜60:40〜60:0〜10(質量%)である。
第四級アンモニウム塩型構造単位(a)
共重合体において、構造単位(a)を形成する第四級アンモニウム塩型単量体は、下記一般式(8)で表される末端構造を有する(メタ)アクリル酸のエステルまたはアミドである。該単位は、分子構造内の1以上のカチオンを有することにより該共重合体の帯電防止機能に寄与する。十分な帯電防止効果を与えるためには、共重合体中の構造単位(a)が30質量%以上存在することが好ましい。また過度に水溶性となり、オフセット印刷適性を低下させたり、高湿度条件下でべたついたりしないためには、共重合体中の構造単位(a)が70質量%以下存在することが好ましい。
共重合体において、構造単位(a)を形成する第四級アンモニウム塩型単量体は、下記一般式(8)で表される末端構造を有する(メタ)アクリル酸のエステルまたはアミドである。該単位は、分子構造内の1以上のカチオンを有することにより該共重合体の帯電防止機能に寄与する。十分な帯電防止効果を与えるためには、共重合体中の構造単位(a)が30質量%以上存在することが好ましい。また過度に水溶性となり、オフセット印刷適性を低下させたり、高湿度条件下でべたついたりしないためには、共重合体中の構造単位(a)が70質量%以下存在することが好ましい。
式(8)中、Aはエステル結合(−COO−)、アミド結合(−CONH−)、又は単結合を表す。R7は水素原子またはメチル基、R8は炭素数が2〜4のアルキレン基または2−ヒドロキシプロピレン基(−CH2CH(OH)−CH2−)を表すが、R8が隣接する2つのAと結合して環状構造をとってもよい。R9〜R12はそれぞれ独立に炭素数が1〜3のアルキル基、R13は炭素数が1〜10のアルキル基または炭素数が7〜10のアラルキル基を表す。Xは塩素原子、臭素原子、沃素原子、または4級化剤の残基アニオンを表す。rは0〜3の整数を表わす。
共重合体において、構造単位(a)を形成する、式(8)で表される第四級アンモニウム塩型単量体は、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、およびジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアリルアミン、メチルジアリルアミン等の3級アミン含有単量体を、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルジメチルアミン、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等の変性剤で、あるいはジメチル硫酸、ヨウ化メチル等の4級化剤で重合前に若しくは重合後に変性することによって得ることができる。
疎水性構造単位(b)
共重合体において、構造単位(b)を形成する構造単位は、式(9)で表される(メタ)アクリル酸のエステルまたはアミドである。該構造単位は、共重合体に親油性を付与(親水性を減少)するものであり、これを含む熱可塑性樹脂フィルムの耐水性や印刷インキ転移性に寄与する。帯電防止性と印刷適性の両立の観点から、上記(a)の構造単位と上記(b)の構造単位との共重合が必要で、共重合体中の構造単位(b)が30質量%以上存在することが好ましい。また構造単位(a)による帯電防止効果を得るために、共重合体中の構造単位(b)が70質量%以下存在することが好ましい。
共重合体において、構造単位(b)を形成する構造単位は、式(9)で表される(メタ)アクリル酸のエステルまたはアミドである。該構造単位は、共重合体に親油性を付与(親水性を減少)するものであり、これを含む熱可塑性樹脂フィルムの耐水性や印刷インキ転移性に寄与する。帯電防止性と印刷適性の両立の観点から、上記(a)の構造単位と上記(b)の構造単位との共重合が必要で、共重合体中の構造単位(b)が30質量%以上存在することが好ましい。また構造単位(a)による帯電防止効果を得るために、共重合体中の構造単位(b)が70質量%以下存在することが好ましい。
(式中、Aはエステル結合(−COO−)またはアミド結合(−CONH−)を表す。R14は水素原子またはメチル基を表す。R15は炭素数が1〜30のアルキル基、炭素数が7〜22のアラルキル基、または炭素数が5〜22のシクロアルキル基を表わす。)
上記式(9)で表される構造単位を形成する単量体の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリーブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
他の構造単位(c)
共重合体において、上記構造単位(a)および構造単位(b)と共重合可能な他の構造単位(c)を形成する単量体の具体例としては、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル等の疎水性単量体や、ビニルピロリドン、(メタ)アクリルアミド等の親水性単量体を挙げることができる。これらの単量体は第四級アンモニウム塩型共重合体中に構造単位(c)として好適に組み込むことができる。該単位は該共重合体の共重合を容易とし、また塗工液調整時の溶媒への溶解性を調整するものである。
共重合体において、上記構造単位(a)および構造単位(b)と共重合可能な他の構造単位(c)を形成する単量体の具体例としては、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル等の疎水性単量体や、ビニルピロリドン、(メタ)アクリルアミド等の親水性単量体を挙げることができる。これらの単量体は第四級アンモニウム塩型共重合体中に構造単位(c)として好適に組み込むことができる。該単位は該共重合体の共重合を容易とし、また塗工液調整時の溶媒への溶解性を調整するものである。
上記共重合体を得るための共重合方法としては、ラジカル開始剤を用いた、塊状重合、溶液重合、乳化重合等の公知の重合方法を採用することができる。これらの中で好ましい重合方法は溶液重合法であり、該重合は、各単量体を溶媒に溶解し、これにラジカル重合開始剤を添加して、窒素気流下において加熱攪拌することにより実施される。溶媒は水、乃至はメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、セロソロブ等のアルコール類が好ましく、またこれらの溶媒を数種混合して使用してもよい。重合開始剤は、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリルなどのアゾ化合物が好適に用いられる。重合時の単量体固形分濃度は、通常10〜60質量%であり、重合開始剤の濃度は、単量体に対し通常0.1〜10質量%である。第四級アンモニウム塩型共重合体の分子量は、重合温度、重合時間、重合開始剤の種類および量、溶剤使用量、連鎖移動剤等の重合条件により調製できる。
第四級アンモニウム塩型共重合体の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定した質量平均分子量が1千〜100万の範囲内であることが一般的であるが、1千〜50万の範囲が好ましい。
第四級アンモニウム塩型共重合体の分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定した質量平均分子量が1千〜100万の範囲内であることが一般的であるが、1千〜50万の範囲が好ましい。
アルカリ金属塩含有ポリマー:
帯電防止機能を有するポリマーの別の一例として、アルカリ金属塩含有ポリマーが挙げられる。該アルカリ金属塩含有ポリマーは、式(10)で表されるポリアルキレンオキシド化合物構造単位(d)、前記式(9)で表される疎水性単量体構造単位(b)、およびこれらと共重合可能な単量体からなる前記構造単位(c)を含有し、これら構造単位の質量割合を、(d):(b):(c)=1〜99:0〜99:0〜40(質量%)の範囲として、これらを共重合してなる共重合体である。
各構造単位(d)、(b)および(c)の質量割合は、好ましくは20〜70:30〜80:0 〜20(質量%)、特に好ましくは30〜60:40〜70:0 〜10(質量%)である。
帯電防止機能を有するポリマーの別の一例として、アルカリ金属塩含有ポリマーが挙げられる。該アルカリ金属塩含有ポリマーは、式(10)で表されるポリアルキレンオキシド化合物構造単位(d)、前記式(9)で表される疎水性単量体構造単位(b)、およびこれらと共重合可能な単量体からなる前記構造単位(c)を含有し、これら構造単位の質量割合を、(d):(b):(c)=1〜99:0〜99:0〜40(質量%)の範囲として、これらを共重合してなる共重合体である。
各構造単位(d)、(b)および(c)の質量割合は、好ましくは20〜70:30〜80:0 〜20(質量%)、特に好ましくは30〜60:40〜70:0 〜10(質量%)である。
ポリアルキレンオキシド化合物構造単位(d)
共重合体において構造単位(d)を形成するポリアルキレンオキシド化合物単量体は、式(10)で表される(メタ)アクリル酸のアルキレンオキシエステルまたはアミドである。該構造単位は構造内のアニオンおよびアルカリ金属イオンによりアルカリ金属塩含有ポリマーの帯電防止機能に寄与する成分である。帯電防止効果発現の観点から、同ポリマー中の構造単位(d)が1質量%以上存在することが好ましい。また過度に水溶性となり、オフセット印刷適性を低下させたり、高湿度条件下でべたついたりしないためには、同ポリマー中の構造単位(d)が99質量%以下存在することが好ましい。
共重合体において構造単位(d)を形成するポリアルキレンオキシド化合物単量体は、式(10)で表される(メタ)アクリル酸のアルキレンオキシエステルまたはアミドである。該構造単位は構造内のアニオンおよびアルカリ金属イオンによりアルカリ金属塩含有ポリマーの帯電防止機能に寄与する成分である。帯電防止効果発現の観点から、同ポリマー中の構造単位(d)が1質量%以上存在することが好ましい。また過度に水溶性となり、オフセット印刷適性を低下させたり、高湿度条件下でべたついたりしないためには、同ポリマー中の構造単位(d)が99質量%以下存在することが好ましい。
(式中、R16は水素原子またはメチル基、R17は水素原子、塩素原子、またはメチル基を表す。Aは下記の<1群>から選択される1種の連結基か、下記の<1群>から選択される1種以上の連結基と下記の<2群>から選択される1種以上の連結基とが交互に結合した連結基か、または単結合を表す。Mはアルカリ金属イオンを表す。sは1〜100の整数を表す。
<1群>置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基または置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基
<2群>−CONH−、−NHCO−、−OCONH−、−NHCOO−、−NH−、−COO−、−OCO−、−O−)
<1群>置換基を有していてもよい炭素数1〜6のアルキレン基または置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリーレン基
<2群>−CONH−、−NHCO−、−OCONH−、−NHCOO−、−NH−、−COO−、−OCO−、−O−)
<1群>の炭素数1〜6のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基が挙げられ、これらは直鎖状であっても分枝状であってもよいが好ましいのは直鎖状である。置換基としては、ヒドロキシル基、アリール基などが挙げられる。炭素数6〜20のアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基などが挙げられる。置換基としては、ヒドロキシル基、アルキル基などが挙げられる。アルキル基が置換したアリーレン基としては、トリレン基、キリリレン基などが挙げられる。
また、<2群>から選択される連結基としては、ウレタン基やエステル基が好ましい。
また、<2群>から選択される連結基としては、ウレタン基やエステル基が好ましい。
構造単位(d)を与えるポリアルキレンオキシド化合物単量体の具体例としては、(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリ)クロロエチレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)エチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ(ポリ)プロピレングリコール(メタ)アクリレートなどの(ポリ)アルキレンオキシド(メタ)アクリレートが挙げられる。
また、これらの具体例において、さらに上記式(10)のAに相当する箇所に単結合以外の連結基を有するアルキレンオキシドモノマーも挙げられる。例えば、Aにウレタン結合を有する化合物として、特開平09−113704号公報に記載される化合物を使用することができる。
また、これらの具体例において、さらに上記式(10)のAに相当する箇所に単結合以外の連結基を有するアルキレンオキシドモノマーも挙げられる。例えば、Aにウレタン結合を有する化合物として、特開平09−113704号公報に記載される化合物を使用することができる。
上記式(10)におけるアルカリ金属イオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムのイオンが挙げられるが、中でもイオン半径の小さいリチウムイオンが好ましい。また、帯電防止効果を得る観点から、熱可塑性樹脂フィルム表面におけるアルカリ金属イオン濃度は、0.01質量%以上が好ましく、0.05質量%以上がより好ましい。一方、印刷インキとの密着性を維持する観点から、0.70質量%以下が好ましく、0.50質量%以下がより好ましい。
アルカリ金属塩含有ポリマーは、上記式(10)で表されるポリアルキレンオキシド化合物構造単位(d)と、上記の式(9)で表される疎水性単量体構造単位(b)と、上記のこれらと共重合可能な、他の構造単位(c)とを共重合することにより製造することができる。
このアルカリ金属塩含有ポリマーの製造方法は、特に制限されず、公知の重合手法を単独乃至組み合わせて適宜用いることができるが、ラジカル開始剤を用いた、塊状重合、溶液重合、乳化重合等の公知の重合方法を採用することが好ましい。
重合方法としては、窒素気流下において不活性有機溶媒溶を使用した液重合法が好ましく、有機過酸化物やアゾニトリル等の脂溶性のラジカル開始剤を使用することが好ましい。
このアルカリ金属塩含有ポリマーの製造方法は、特に制限されず、公知の重合手法を単独乃至組み合わせて適宜用いることができるが、ラジカル開始剤を用いた、塊状重合、溶液重合、乳化重合等の公知の重合方法を採用することが好ましい。
重合方法としては、窒素気流下において不活性有機溶媒溶を使用した液重合法が好ましく、有機過酸化物やアゾニトリル等の脂溶性のラジカル開始剤を使用することが好ましい。
アルカリ金属塩含有ポリマーの分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定した重量平均分子量が1万〜100万の範囲内であることが好ましい。分子量が1万以上であれば、形成した表面処理剤の塗工層から同ポリマーが染み出し難くなるため、十分な耐水性が得られやすい傾向がある。分子量が100万以下であれば、バインダー成分と混和しやすいため塗工欠陥が生じにくくなり均一な帯電防止効果が得られやすい傾向がある。
(高分子バインダー)
表面処理剤には、熱可塑性樹脂フィルムの表面層との密着性を有し、かつ印刷インキとの密着性を向上させるため、高分子バインダー0〜99.9質量%を含むことが好ましい。
高分子バインダーの具体例としては、ポリエチレンイミン、炭素数1〜12のアルキル変性ポリエチレンイミン、ポリ(エチレンイミン−尿素)、ポリ(エチレンイミン−尿素)のエチレンイミン付加物、ポリアミンポリアミド、ポリアミンポリアミドのエチレンイミン付加物、およびポリアミンポリアミドのエピクロルヒドリン付加物等のポリエチレンイミン系重合体;アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、ポリアクリルアミドの誘導体、およびオキサゾリン基含有アクリル酸エステル系重合体等のアクリル酸エステル系重合体;ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体樹脂、塩素化エチレン樹脂、塩素化プロピレン樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、ニトロセルロース樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体等が挙げられる。
表面処理剤には、熱可塑性樹脂フィルムの表面層との密着性を有し、かつ印刷インキとの密着性を向上させるため、高分子バインダー0〜99.9質量%を含むことが好ましい。
高分子バインダーの具体例としては、ポリエチレンイミン、炭素数1〜12のアルキル変性ポリエチレンイミン、ポリ(エチレンイミン−尿素)、ポリ(エチレンイミン−尿素)のエチレンイミン付加物、ポリアミンポリアミド、ポリアミンポリアミドのエチレンイミン付加物、およびポリアミンポリアミドのエピクロルヒドリン付加物等のポリエチレンイミン系重合体;アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、ポリアクリルアミドの誘導体、およびオキサゾリン基含有アクリル酸エステル系重合体等のアクリル酸エステル系重合体;ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、尿素樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体樹脂、塩素化エチレン樹脂、塩素化プロピレン樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、ニトロセルロース樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン共重合体等が挙げられる。
表面処理剤には、これらの高分子バインダーを単独で、あるいは2種以上を混合して配合することができる。これらの高分子バインダーは有機溶剤または水に希釈または分散することができるものが好ましい。これらの中でも、ポリエチレンイミン、アルキル変性ポリエチレンイミン、ポリエーテルウレタン、ポリエステルポリウレタン、アクリルウレタンなどのウレタン樹脂、若しくはアクリル酸エステル共重合体が、前述のイオン性ポリマー系の帯電防止機能を有するポリマーとの相性(相溶性)がよく、混溶して塗料とした際に安定しており、塗工しやすく好ましい。
(顔料粒子)
表面処理剤には、その吸油性による印刷インキの定着性向上、体質顔料として表面の風合いや光沢感向上、白色顔料として白色度向上、表面凹凸付与によるブロッキング防止性能向上、紫外線反射材として耐光性や耐候性向上、等の性能を付与するため、顔料粒子0〜70質量%とを含むことができる。
顔料粒子としては、有機、無機の微細粉末が使用でき、具体例として酸化ケイ素、炭酸カルシウム、焼成クレイ、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、珪藻土、アクリル粒子、スチレン粒子、ポリエチレン粒子、ポリプロピレン粒子等が挙げられる。表面処理剤には、これらの顔料粒子を単独で、あるいは2種以上を混合して配合することができる。
表面処理剤の塗工層から顔料粒子が脱落して粉吹き現象が発生することを抑制するため、顔料粒子の粒子径は、好ましくは20μm以下のものであり、より好ましくは15μm以下のものである。また、表面処理層中の顔料粒子含有量は、表面処理層中の高分子バインダー量を減少させないために0〜60重量%がより好ましく、0〜45重量%がさらに好ましい。これにより、バインダー樹脂が充足して印刷インキが剥離しにくくなる。
表面処理剤には、その吸油性による印刷インキの定着性向上、体質顔料として表面の風合いや光沢感向上、白色顔料として白色度向上、表面凹凸付与によるブロッキング防止性能向上、紫外線反射材として耐光性や耐候性向上、等の性能を付与するため、顔料粒子0〜70質量%とを含むことができる。
顔料粒子としては、有機、無機の微細粉末が使用でき、具体例として酸化ケイ素、炭酸カルシウム、焼成クレイ、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、珪藻土、アクリル粒子、スチレン粒子、ポリエチレン粒子、ポリプロピレン粒子等が挙げられる。表面処理剤には、これらの顔料粒子を単独で、あるいは2種以上を混合して配合することができる。
表面処理剤の塗工層から顔料粒子が脱落して粉吹き現象が発生することを抑制するため、顔料粒子の粒子径は、好ましくは20μm以下のものであり、より好ましくは15μm以下のものである。また、表面処理層中の顔料粒子含有量は、表面処理層中の高分子バインダー量を減少させないために0〜60重量%がより好ましく、0〜45重量%がさらに好ましい。これにより、バインダー樹脂が充足して印刷インキが剥離しにくくなる。
(表面酸化処理)
熱可塑性樹脂フィルムの表面処理は、上記の表面処理剤の塗工によって行われるが、表面処理剤は安全性やコスト等の観点から水溶液又は水分散液であることが好ましい。しかし熱可塑性樹脂フィルムの表面に水溶液又は水分散液を塗布するとはじきやすいため、予め熱可塑性樹脂フィルムの表面に表面酸化処理を施すことが好ましい。該表面酸化処理を施すことにより、熱可塑性樹脂フィルム表面と、表面処理剤の塗工により形成する表面処理層との密着性を高めることができる。
表面酸化処理としては、コロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理、グロー放電処理、オゾン処理等を挙げることができ、中でもコロナ放電処理、プラズマ処理を用いることが好ましい。
酸化処理量は、コロナ放電処理の場合には安定で効果的な酸化処理を行うために10W・分/m2(600J/m2)以上であることが好ましく、20W・分/m2(1,200J/m2)以上であることがより好ましい。一方、酸化処理が過剰であるとかえって後工程で形成する表面処理層との密着性が低下するため、酸化処理量は200W・分/m2(12,000J/m2)以下であることが好ましく、180W・分/m2(10,800J/m2)以下であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの表面処理は、上記の表面処理剤の塗工によって行われるが、表面処理剤は安全性やコスト等の観点から水溶液又は水分散液であることが好ましい。しかし熱可塑性樹脂フィルムの表面に水溶液又は水分散液を塗布するとはじきやすいため、予め熱可塑性樹脂フィルムの表面に表面酸化処理を施すことが好ましい。該表面酸化処理を施すことにより、熱可塑性樹脂フィルム表面と、表面処理剤の塗工により形成する表面処理層との密着性を高めることができる。
表面酸化処理としては、コロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理、グロー放電処理、オゾン処理等を挙げることができ、中でもコロナ放電処理、プラズマ処理を用いることが好ましい。
酸化処理量は、コロナ放電処理の場合には安定で効果的な酸化処理を行うために10W・分/m2(600J/m2)以上であることが好ましく、20W・分/m2(1,200J/m2)以上であることがより好ましい。一方、酸化処理が過剰であるとかえって後工程で形成する表面処理層との密着性が低下するため、酸化処理量は200W・分/m2(12,000J/m2)以下であることが好ましく、180W・分/m2(10,800J/m2)以下であることがより好ましい。
(塗工)
上記成分を含む塗工液を調製し、必要により表面酸化処理を施した熱可塑性樹脂フィルムの表面にこれを塗工し、さらに乾燥、固化させて表面処理層を設けることが可能である。塗工には、従来公知の手法や装置を利用することができる。
塗工液を調整するための溶媒としては、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、キシレン等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。中でも、水を用いることにより、塗工の工程の管理が容易になる。なお、帯電防止剤および高分子バインダーは、その組成によっては、水に溶解しない場合があるので、水に相溶するアルコール類、ケトン類を助溶媒として用いることができる。
塗工液における上記成分総量の固形分濃度は、0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましい。また、塗工液における上記成分総量の固形分濃度は、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。
塗工液の塗工方法としては、ダイコーター、ロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、リバースコーター、エアーナイフコーター、サイズプレスコーター等の塗工装置を用いる方法の他、浸漬法も用いることができる。
上記成分を含む塗工液を調製し、必要により表面酸化処理を施した熱可塑性樹脂フィルムの表面にこれを塗工し、さらに乾燥、固化させて表面処理層を設けることが可能である。塗工には、従来公知の手法や装置を利用することができる。
塗工液を調整するための溶媒としては、水、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン、キシレン等を挙げることができる。これらの溶媒は、単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。中でも、水を用いることにより、塗工の工程の管理が容易になる。なお、帯電防止剤および高分子バインダーは、その組成によっては、水に溶解しない場合があるので、水に相溶するアルコール類、ケトン類を助溶媒として用いることができる。
塗工液における上記成分総量の固形分濃度は、0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましい。また、塗工液における上記成分総量の固形分濃度は、20質量%以下であることが好ましく、10質量%以下であることがより好ましい。
塗工液の塗工方法としては、ダイコーター、ロールコーター、グラビアコーター、スプレーコーター、ブレードコーター、リバースコーター、エアーナイフコーター、サイズプレスコーター等の塗工装置を用いる方法の他、浸漬法も用いることができる。
熱可塑性樹脂フィルムを印刷用紙として用いる場合において、フィルムとインクや印刷用インキ、感熱塗工液等との密着性が低下する原因の1つに、表面処理層が厚すぎることが挙げられる。表面処理層が厚すぎるとその内部で破壊が起こる場合である。そのため、熱可塑性樹脂フィルムへの塗工液の塗工量は、単位面積(m2)当たりの乾燥後固形分換算で、5g/m2以下であることが好ましく、2g/m2以下であることがより好ましく、1g/m2以下であることがさらに好ましい。また、熱可塑性樹脂フィルム表面に表面処理層を均質に形成して十分な帯電防止効果を得たり、インクや印刷用インキ、感熱塗工液等との接着力を向上させるため、塗料の塗工量は、0.005g/m2以上であることが好ましく、0.01g/m2以上であることがより好ましく、0.02g/m2以上であることがさらに好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの表面に表面処理剤を塗工した後、塗膜を乾燥して表面処理層を得る。塗膜の乾燥は、自然乾燥であってもよいし、オーブン等を用いる加熱乾燥であってもよい。
熱可塑性樹脂フィルムの表面に表面処理剤を塗工した後、塗膜を乾燥して表面処理層を得る。塗膜の乾燥は、自然乾燥であってもよいし、オーブン等を用いる加熱乾燥であってもよい。
[熱可塑性樹脂フィルムの成形]
(フィルム成形)
熱可塑性樹脂フィルムの成形方法としては、一般的な樹脂フィルムの成形方法、積層方法および延伸方法が使用できる。
成形方法の具体例としては、スクリュー型押出機に接続された単層または多層のTダイやIダイを使用して溶融樹脂(樹脂組成物)をシ−ト状に押し出し成形する方法が挙げられる。
(フィルム成形)
熱可塑性樹脂フィルムの成形方法としては、一般的な樹脂フィルムの成形方法、積層方法および延伸方法が使用できる。
成形方法の具体例としては、スクリュー型押出機に接続された単層または多層のTダイやIダイを使用して溶融樹脂(樹脂組成物)をシ−ト状に押し出し成形する方法が挙げられる。
[多層化]
熱可塑性樹脂フィルムは、光安定剤(1)と、光安定剤(2)とを含有するフィルム層を1層以上有するものであって、2層構造、3層以上の多層構造のものであってもよく、この多層構造の延伸軸数が1軸/1軸、1軸/2軸、2軸/1軸、1軸/1軸/2軸、1軸/2軸/1軸、2軸/1軸/1軸、1軸/2軸/2軸、2軸/2軸/1軸、2軸/2軸/2軸のものであっても良い。熱可塑性樹脂フィルムの多層化により印刷適性の向上や、筆記性、耐擦過性、2次加工適性等の様々な機能の付加が可能となる。
熱可塑性樹脂フィルムが多層構造である場合の積層方法の具体例としては、多層のTダイやIダイを使用して溶融樹脂をダイ内部で積層してこれをシ−ト状に押し出し、金属ロール、ゴムロール、金属ベルト等で冷却して多層のシートを得る共押出方法、複数のTダイやIダイを使用して溶融樹脂を他のシート上に積層し、多層のシートを得るラミネーション方法などが挙げられる。これらの中でも、熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂組成物を押出機に供給して溶融し、押出機に接続されたTダイを使用して、シート状に押し出して冷却ロールに押し当て冷却するキャスト成形法が好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムは、光安定剤(1)と、光安定剤(2)とを含有するフィルム層を1層以上有するものであって、2層構造、3層以上の多層構造のものであってもよく、この多層構造の延伸軸数が1軸/1軸、1軸/2軸、2軸/1軸、1軸/1軸/2軸、1軸/2軸/1軸、2軸/1軸/1軸、1軸/2軸/2軸、2軸/2軸/1軸、2軸/2軸/2軸のものであっても良い。熱可塑性樹脂フィルムの多層化により印刷適性の向上や、筆記性、耐擦過性、2次加工適性等の様々な機能の付加が可能となる。
熱可塑性樹脂フィルムが多層構造である場合の積層方法の具体例としては、多層のTダイやIダイを使用して溶融樹脂をダイ内部で積層してこれをシ−ト状に押し出し、金属ロール、ゴムロール、金属ベルト等で冷却して多層のシートを得る共押出方法、複数のTダイやIダイを使用して溶融樹脂を他のシート上に積層し、多層のシートを得るラミネーション方法などが挙げられる。これらの中でも、熱可塑性樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂組成物を押出機に供給して溶融し、押出機に接続されたTダイを使用して、シート状に押し出して冷却ロールに押し当て冷却するキャスト成形法が好ましい。
(延伸)
熱可塑性樹脂フィルムは、前記のシート(樹脂組成物)を少なくとも一軸方向に延伸してなることが好ましい。延伸によって多孔質なフィルムを得るとともに、厚みの均一なフィルムを得ることが容易となり、熱可塑性樹脂フィルムは印刷用紙やリフレクターとして好適なものとなる。
延伸方法の具体例としては、前記のシートをロール群の周速差を利用して縦方向(流れ方法)に一軸延伸する方法、テンターオーブンを利用して横方向(巾方向)に一軸延伸する方法、さらにロール群の周速差を利用した縦延伸とテンターオーブンを利用した横延伸を組み合わせた逐次二軸延伸方法や、テンターオーブンとリニアモーターの組み合わせによる同時二軸延伸方法、テンターオーブンとパンタグラフの組み合わせによる同時二軸延伸方法、またはOダイと圧空を利用したインフレーション成形方法(チューブラー法)による同時二軸延伸方法などが挙げられる。これらの中でもそれぞれも延伸軸で延伸倍率の変更が容易な、ロール群の周速差を利用した縦延伸とテンターオーブンを利用した横延伸を組み合わせた逐次二軸延伸方法が特に好適に使用できる。
熱可塑性樹脂フィルムは、前記のシート(樹脂組成物)を少なくとも一軸方向に延伸してなることが好ましい。延伸によって多孔質なフィルムを得るとともに、厚みの均一なフィルムを得ることが容易となり、熱可塑性樹脂フィルムは印刷用紙やリフレクターとして好適なものとなる。
延伸方法の具体例としては、前記のシートをロール群の周速差を利用して縦方向(流れ方法)に一軸延伸する方法、テンターオーブンを利用して横方向(巾方向)に一軸延伸する方法、さらにロール群の周速差を利用した縦延伸とテンターオーブンを利用した横延伸を組み合わせた逐次二軸延伸方法や、テンターオーブンとリニアモーターの組み合わせによる同時二軸延伸方法、テンターオーブンとパンタグラフの組み合わせによる同時二軸延伸方法、またはOダイと圧空を利用したインフレーション成形方法(チューブラー法)による同時二軸延伸方法などが挙げられる。これらの中でもそれぞれも延伸軸で延伸倍率の変更が容易な、ロール群の周速差を利用した縦延伸とテンターオーブンを利用した横延伸を組み合わせた逐次二軸延伸方法が特に好適に使用できる。
前記延伸時の延伸倍率は、一軸延伸については1.3倍以上であることが好ましく、2倍以上であることがより好ましく、4倍以上であることがさらに好ましく、6倍以上であることが特に好ましい。同様に、前記延伸時の延伸倍率は、一軸延伸については15倍以下であることが好ましく、14倍以下であることがより好ましく、12倍以下であることがさらに好ましく、10倍以下であることが特に好ましい。
また、前記のシート(樹脂組成物)を二軸方向に延伸して熱可塑性樹脂フィルムを得てもよい。二軸延伸の場合は縦方向延伸倍率と横方向延伸倍率との積である面積延伸倍率が4倍以上であることが好ましく、9倍以上であることが好ましく、12倍以上であることがより好ましく、20倍以上であることがさらに好ましく、30倍以上であることが特に好ましい。同様に、面積延伸倍率が80倍以下であることが好ましく、70倍以下であることがより好ましく、60倍以下であることがさらに好ましく、50倍以下であることが特に好ましい。
延伸倍率が前記の範囲内であれば、微細な空孔が得られやすく、所望の空孔率を得て不透明性の調整や、高反射率を達成しやすい。
また、前記のシート(樹脂組成物)を二軸方向に延伸して熱可塑性樹脂フィルムを得てもよい。二軸延伸の場合は縦方向延伸倍率と横方向延伸倍率との積である面積延伸倍率が4倍以上であることが好ましく、9倍以上であることが好ましく、12倍以上であることがより好ましく、20倍以上であることがさらに好ましく、30倍以上であることが特に好ましい。同様に、面積延伸倍率が80倍以下であることが好ましく、70倍以下であることがより好ましく、60倍以下であることがさらに好ましく、50倍以下であることが特に好ましい。
延伸倍率が前記の範囲内であれば、微細な空孔が得られやすく、所望の空孔率を得て不透明性の調整や、高反射率を達成しやすい。
前記延伸時の延伸温度は、使用する熱可塑性樹脂の融点より2℃以上60℃以下低い温度であって、使用する熱可塑性樹脂のガラス転移点より2℃以上60℃以下高い温度である。例えば熱可塑性樹脂がプロピレン単独重合体(融点155〜167℃)のときは95℃以上165℃以下であることが好ましい。前記の延伸温度でフィルム成形することにより、フィルム内部に所望の空孔を形成しやすい。
また、前記延伸時の延伸速度は20m/分以上350m/分以下であることが好ましい。
また、延伸により得られた熱可塑性樹脂フィルムは、熱処理を行うことにより、延伸方向の熱収縮率が低減し、製品保管時の巻き締まりや、熱および溶断シール時の収縮による波打ち等が少なくなる。熱処理の方法はロールおよび熱オーブンで行うのが一般的であるが、これらを組み合わせてもよい。熱処理は、高い処理効果が得られる観点から、延伸したフィルムを緊張下に保持された状態において行うことが好ましい。
また、前記延伸時の延伸速度は20m/分以上350m/分以下であることが好ましい。
また、延伸により得られた熱可塑性樹脂フィルムは、熱処理を行うことにより、延伸方向の熱収縮率が低減し、製品保管時の巻き締まりや、熱および溶断シール時の収縮による波打ち等が少なくなる。熱処理の方法はロールおよび熱オーブンで行うのが一般的であるが、これらを組み合わせてもよい。熱処理は、高い処理効果が得られる観点から、延伸したフィルムを緊張下に保持された状態において行うことが好ましい。
<熱可塑性樹脂フィルムの性質>
[厚み]
熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、JIS P8118:1998「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に基づき、定圧厚さ測定器を用いて測定する。大型のポスター等として屋外掲示する用途においても十分な剛度を得る観点から、熱可塑性樹脂フィルムの厚みは20μm以上が好ましく、40μm以上がより好ましく、60μm以上がさらに好ましい。一方、印刷用紙やラベルが重くなり過ぎることを回避する観点から、熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、250μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましい。
[厚み]
熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、JIS P8118:1998「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に基づき、定圧厚さ測定器を用いて測定する。大型のポスター等として屋外掲示する用途においても十分な剛度を得る観点から、熱可塑性樹脂フィルムの厚みは20μm以上が好ましく、40μm以上がより好ましく、60μm以上がさらに好ましい。一方、印刷用紙やラベルが重くなり過ぎることを回避する観点から、熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、250μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましい。
[密度]
熱可塑性樹脂フィルムの密度は、JIS P8118:1998「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に基づき、上記方法により得られた厚みの値と、JIS P8124:2011「紙及び板紙−坪量の測定方法」に基づき、試料を10cm×10cmサイズに打ち抜いて質量を測定して得られた坪量の値から、下記の計算式によって算出する。
ρ=Wf/(Tf×1000)
上記式において、ρ、WfおよびTfはそれぞれ下記の値を意味する。
ρ :熱可塑性樹脂フィルムの密度(g/cm3)、
Wf:熱可塑性樹脂フィルムの坪量(g/m2)、
Tf:熱可塑性樹脂フィルムの厚み(mm)
熱可塑性樹脂フィルムの密度は、印刷用紙やラベルの表面強度維持の観点から0.5g/cm3以上が好ましく、0.6g/cm3以上がより好ましい。一方、印刷用紙やラベルが重くなり過ぎることを回避する観点から、熱可塑性樹脂フィルムの密度は、1.3g/cm3以下が好ましく、1.0g/cm3以下がより好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの密度は、JIS P8118:1998「紙及び板紙−厚さ及び密度の試験方法」に基づき、上記方法により得られた厚みの値と、JIS P8124:2011「紙及び板紙−坪量の測定方法」に基づき、試料を10cm×10cmサイズに打ち抜いて質量を測定して得られた坪量の値から、下記の計算式によって算出する。
ρ=Wf/(Tf×1000)
上記式において、ρ、WfおよびTfはそれぞれ下記の値を意味する。
ρ :熱可塑性樹脂フィルムの密度(g/cm3)、
Wf:熱可塑性樹脂フィルムの坪量(g/m2)、
Tf:熱可塑性樹脂フィルムの厚み(mm)
熱可塑性樹脂フィルムの密度は、印刷用紙やラベルの表面強度維持の観点から0.5g/cm3以上が好ましく、0.6g/cm3以上がより好ましい。一方、印刷用紙やラベルが重くなり過ぎることを回避する観点から、熱可塑性樹脂フィルムの密度は、1.3g/cm3以下が好ましく、1.0g/cm3以下がより好ましい。
[空孔率]
熱可塑性樹脂フィルムが、上記の延伸等の手法により内部に多数の空孔を形成した多孔質熱可塑性樹脂層を一層以上含む場合、その単位体積あたりに存在する空孔の量を空孔率として表現することができる。多孔質熱可塑性樹脂層の空孔率は、上記測定によって得られた密度ρと、該層成形に用いる樹脂組成物の密度測定によって得られた真密度ρ0を用いて、次の計算式3により算出する。
熱可塑性樹脂フィルムが、上記の延伸等の手法により内部に多数の空孔を形成した多孔質熱可塑性樹脂層を一層以上含む場合、その単位体積あたりに存在する空孔の量を空孔率として表現することができる。多孔質熱可塑性樹脂層の空孔率は、上記測定によって得られた密度ρと、該層成形に用いる樹脂組成物の密度測定によって得られた真密度ρ0を用いて、次の計算式3により算出する。
ここで、多孔質熱可塑性樹脂層の真密度は、延伸前の樹脂組成物が多量の空気を含有するものでない限り、その密度に等しい。多孔質熱可塑性樹脂層から真密度を求める場合は、延伸温度より5℃以上高い温度でかつ融点より5℃以上低い温度で多孔質熱可塑性樹脂層を完全に収縮させて真密度測定用試料とする。樹脂組成物の真密度を求める場合は、樹脂組成物のペレットをそのまま真密度測定用試料とする。試料の真密度は、JIS K7112:1999「プラスチック−非発泡プラスチックの密度及び比重の測定方法」のA法(水中置換法)にて測定する。
多孔質熱可塑性樹脂層の空孔率は、熱可塑性樹脂フィルムの高い不透明度、光線反射率を達成する観点から5体積%以上であることが好ましく、10体積%以上であることがより好ましく、15体積%以上であることがさらに好ましく、20体積%以上であることが特に好ましい。
一方、多孔質熱可塑性樹脂層の空孔率は、熱可塑性樹脂フィルムの表面強度維持の観点から、70体積%以下であることが好ましく、65体積%以下であることがより好ましく、63体積%以下であることがさらに好ましい。
また、熱可塑性樹脂フィルムは、フィルム全体が多孔質熱可塑性樹脂層であって上記範囲の空孔率であってもよいし、熱可塑性樹脂フィルムが多孔質熱可塑性樹脂層を一層以上有するものであって、その層が上記範囲の空孔率であってもよい。
多孔質熱可塑性樹脂層の空孔率は、熱可塑性樹脂フィルムの高い不透明度、光線反射率を達成する観点から5体積%以上であることが好ましく、10体積%以上であることがより好ましく、15体積%以上であることがさらに好ましく、20体積%以上であることが特に好ましい。
一方、多孔質熱可塑性樹脂層の空孔率は、熱可塑性樹脂フィルムの表面強度維持の観点から、70体積%以下であることが好ましく、65体積%以下であることがより好ましく、63体積%以下であることがさらに好ましい。
また、熱可塑性樹脂フィルムは、フィルム全体が多孔質熱可塑性樹脂層であって上記範囲の空孔率であってもよいし、熱可塑性樹脂フィルムが多孔質熱可塑性樹脂層を一層以上有するものであって、その層が上記範囲の空孔率であってもよい。
[不透明度]
熱可塑性樹脂フィルムの不透明度は、JIS P8149:2000「紙及び板紙−不透明度試験方法(紙の裏当て)−拡散照明法」に基づき、測定試料背面に、黒色および白色の標準板を当て、光の反射率の比(黒色板/白色板)を百分率で示した値で表示する。
熱可塑性樹脂フィルムの不透明度は、印刷用紙として用いるものであって、ポスター等の用途に用いるものでは5〜100%であることが好ましく、電飾看板等の用途に用いるものでは10〜40%であることが好ましい。また、印刷用紙として用いるものであって、白物フィルムの用途に用いるものは60〜100%であることが好ましく、70〜100%であることがより好ましい。また、リフレクターの用途に用いるものでは、95〜100%であることが好ましく、98〜100%であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの不透明度は、JIS P8149:2000「紙及び板紙−不透明度試験方法(紙の裏当て)−拡散照明法」に基づき、測定試料背面に、黒色および白色の標準板を当て、光の反射率の比(黒色板/白色板)を百分率で示した値で表示する。
熱可塑性樹脂フィルムの不透明度は、印刷用紙として用いるものであって、ポスター等の用途に用いるものでは5〜100%であることが好ましく、電飾看板等の用途に用いるものでは10〜40%であることが好ましい。また、印刷用紙として用いるものであって、白物フィルムの用途に用いるものは60〜100%であることが好ましく、70〜100%であることがより好ましい。また、リフレクターの用途に用いるものでは、95〜100%であることが好ましく、98〜100%であることがより好ましい。
[表面抵抗率]
熱可塑性樹脂フィルムの表面抵抗率は、上記の表面処理を施すことによって、未処理のものよりも低く抑えることが可能となり、静電気を帯びにくいものとなる。
熱可塑性樹脂フィルムの表面抵抗率は、23℃、相対湿度50%の条件下で、表面抵抗率が1×107Ω以上の場合は、JIS−K6911:2006「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に基づき、2重リング法の電極を用いて測定する。表面抵抗率が1×107Ω未満の場合は、JIS−K7194「導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法」に基づき、4深針法で測定することによって求めた抵抗(R)に、補正係数Fを乗じてこれを表面抵抗率とする。 熱可塑性樹脂フィルムは、効率よく印刷や後加工を行うことができる観点から、その表面抵抗率が1×1012Ω以下であることが好ましく、5×1011Ω以下であることがより好ましく、2×1011Ω以下であることがさらに好ましい。また、帯電防止剤使用によるコストを低減し、熱可塑性樹脂フィルム表面を着色しにくくする観点から、熱可塑性樹脂フィルムの表面抵抗率が7×109Ω以上であることが好ましく、8×109Ω以上であることがより好ましく、9×109以上であることがさらに好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの表面抵抗率は、上記の表面処理を施すことによって、未処理のものよりも低く抑えることが可能となり、静電気を帯びにくいものとなる。
熱可塑性樹脂フィルムの表面抵抗率は、23℃、相対湿度50%の条件下で、表面抵抗率が1×107Ω以上の場合は、JIS−K6911:2006「熱硬化性プラスチック一般試験方法」に基づき、2重リング法の電極を用いて測定する。表面抵抗率が1×107Ω未満の場合は、JIS−K7194「導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法」に基づき、4深針法で測定することによって求めた抵抗(R)に、補正係数Fを乗じてこれを表面抵抗率とする。 熱可塑性樹脂フィルムは、効率よく印刷や後加工を行うことができる観点から、その表面抵抗率が1×1012Ω以下であることが好ましく、5×1011Ω以下であることがより好ましく、2×1011Ω以下であることがさらに好ましい。また、帯電防止剤使用によるコストを低減し、熱可塑性樹脂フィルム表面を着色しにくくする観点から、熱可塑性樹脂フィルムの表面抵抗率が7×109Ω以上であることが好ましく、8×109Ω以上であることがより好ましく、9×109以上であることがさらに好ましい。
[表面の水接触角]
熱可塑性樹脂フィルムの表面の水接触角は、上記の表面処理を施すことによって、未処理のものから調整することが可能となり、より印刷がしやすいものとなる。
熱可塑性樹脂フィルムの表面処理面における水接触角はJIS R3257:1999「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」の静滴法に基づいて測定する。熱可塑性樹脂フィルムをオフセット印刷する際に、水負けによる印刷不良を起こしにくくする観点から、水接触角は75°以上であることが好ましく、80°以上であることがより好ましく、85°以上であることがさらに好ましい。一方、印刷インキの転移、帯電防止性の発現、後加工性の容易性等の観点から、水接触角は120°以下であることが好ましく、110°以下であることがより好ましく、100°以下であることがさらに好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムの表面の水接触角は、上記の表面処理を施すことによって、未処理のものから調整することが可能となり、より印刷がしやすいものとなる。
熱可塑性樹脂フィルムの表面処理面における水接触角はJIS R3257:1999「基板ガラス表面のぬれ性試験方法」の静滴法に基づいて測定する。熱可塑性樹脂フィルムをオフセット印刷する際に、水負けによる印刷不良を起こしにくくする観点から、水接触角は75°以上であることが好ましく、80°以上であることがより好ましく、85°以上であることがさらに好ましい。一方、印刷インキの転移、帯電防止性の発現、後加工性の容易性等の観点から、水接触角は120°以下であることが好ましく、110°以下であることがより好ましく、100°以下であることがさらに好ましい。
[光線反射率]
熱可塑性樹脂フィルムは、上記の延伸に伴いフィルム内部に多数の空孔を形成した多孔質熱可塑性樹脂層を含むことによって、その光線反射率を高めることが可能となり、リフレクターとして有用なものとなる。 熱可塑性樹脂フィルムの光線反射率は、JIS−Z8722:2009「色の測定方法−反射及び透過物体色」の幾何条件d記載の方法に基づいて、直径150mmの積分球を搭載した分光光度計を用いて、標準板である酸化アルミニウム板の光線反射率を100%としたときの相対値として、試験片の光線反射面側表面の測定部の波長430〜550nmにおける光線反射率を5nm刻みで測定し、得られた測定値を平均して算出した値である。
本発明では、まず試験片の光線反射率を求めた後、後述の実施例に記載の耐光性試験を施し、その後同試験片の光線反射率を再び求めて、耐光性試験の前後における光線反射率の低下量Δを算出した。熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いる場合に、その光線反射率の低下が殆どなく優れた光線反射性能を維持する観点から、同試験の前後における光線反射率の低下量Δは、2%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.2%以下であることがさらに好ましく、0.7以下であることが特に好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムは、上記の延伸に伴いフィルム内部に多数の空孔を形成した多孔質熱可塑性樹脂層を含むことによって、その光線反射率を高めることが可能となり、リフレクターとして有用なものとなる。 熱可塑性樹脂フィルムの光線反射率は、JIS−Z8722:2009「色の測定方法−反射及び透過物体色」の幾何条件d記載の方法に基づいて、直径150mmの積分球を搭載した分光光度計を用いて、標準板である酸化アルミニウム板の光線反射率を100%としたときの相対値として、試験片の光線反射面側表面の測定部の波長430〜550nmにおける光線反射率を5nm刻みで測定し、得られた測定値を平均して算出した値である。
本発明では、まず試験片の光線反射率を求めた後、後述の実施例に記載の耐光性試験を施し、その後同試験片の光線反射率を再び求めて、耐光性試験の前後における光線反射率の低下量Δを算出した。熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いる場合に、その光線反射率の低下が殆どなく優れた光線反射性能を維持する観点から、同試験の前後における光線反射率の低下量Δは、2%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.2%以下であることがさらに好ましく、0.7以下であることが特に好ましい。
<熱可塑性樹脂フィルムの用途>
[印刷用紙]
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは印刷用紙として、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、レタープレス印刷、スクリーン印刷、電子写真記録方式等の手法により、直接印刷することができる。印刷の精細性の観点からはグラビア印刷、インクジェット記録方式、電子写真記録方式が好ましく、小ロット対応可能である観点からはレタープレス印刷、フレキソ印刷が好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムからなる印刷物は、耐水性があり、光に対する耐性が高いため、特に屋外ポスターや電飾看板に利用されるポスターに好適である。
また熱可塑性樹脂フィルムは、その片面に粘着剤の層を設けてラベルとして利用することもできる。ラベルは、その表示面に印刷を施してもよい。またラベルは、粘着剤の層の上に剥離シートが更に積層されていてもよい。
上記粘着剤の具体例としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の公知の粘着剤が挙げられる。なお、粘着剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[印刷用紙]
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは印刷用紙として、オフセット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、レタープレス印刷、スクリーン印刷、電子写真記録方式等の手法により、直接印刷することができる。印刷の精細性の観点からはグラビア印刷、インクジェット記録方式、電子写真記録方式が好ましく、小ロット対応可能である観点からはレタープレス印刷、フレキソ印刷が好ましい。
熱可塑性樹脂フィルムからなる印刷物は、耐水性があり、光に対する耐性が高いため、特に屋外ポスターや電飾看板に利用されるポスターに好適である。
また熱可塑性樹脂フィルムは、その片面に粘着剤の層を設けてラベルとして利用することもできる。ラベルは、その表示面に印刷を施してもよい。またラベルは、粘着剤の層の上に剥離シートが更に積層されていてもよい。
上記粘着剤の具体例としては、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の公知の粘着剤が挙げられる。なお、粘着剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
印刷手法の一つであるオフセット印刷は、表面処理層によって印刷用紙表面の水の濡れが良過ぎる場合は、印刷インキが水負けしやすく、インキが転移しにくくなる場合がある。一方、印刷用紙表面の水の濡れが悪すぎる場合は、オフセット印刷物の非印画部にインキが付着し地汚れを起こす場合がある。したがって、熱可塑性樹脂フィルムをオフセット印刷用の印刷用紙として用いる場合においては表面処理を行った面の、水接触角を上記の適正な範囲に制御することが重要となる。
これらの印刷に用いるインキは、油性インキならびに紫外線硬化型インキが使用可能である。これらの中でも速乾性および印刷物の耐擦過性の観点から紫外線硬化型インキを用いることが好ましい。紫外線硬化型インキで印刷を施す場合、該インキは紫外線照射により乾燥固化される。紫外線照射方法は、紫外線硬化型インキが硬化される方法であれば特に限定されないが、例えば、メタルハライドランプ(光波長200〜400nm)、低圧水銀灯(180〜250nm)、高圧水銀灯(250〜365nm)、ブラックライト(350〜360nm)、UV−LEDランプ(355〜375nm)を用い、同光源から照射される紫外線を、300〜3000mJ/cm2、好ましくは400〜1000mJ/cm2の照射量となるように照射する方法等が挙げられる。
[リフレクター]
本発明のリフレクターは、その高い光線反射率から、光源からの光を効率良く法線方向に反射することができる。また光源から発せられる光に対する耐性が高く、長期に亘り光線反射率の低下が少ない。このことから、液晶TV、液晶モニターなどの液晶ディスプレイ装置用のバックライト、電飾看板用のバックライトなどに用いる内蔵式光源用のリフレクターとして極めて有用である。また蛍光灯やLED照明装置用の背面に設置され光源からの光を照射面側に反射できるリフレクターとしても極めて有用である。 熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いる場合の上記の方法で算出される光線反射率は、96%以上であることが好ましく、97%以上であることがより好ましく、97.5%以上であることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂フィルムの光線反射率が96%以上であれば、リフレクターとして良好な反射性能を有し、このリフレクターを組み込んだ液晶ディスプレイ装置や電飾看板はその画面の十分な明るさを実現することができる。
また、熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いる場合は、上記耐候性試験方法にて連続500時間照射した後、被照射表面に樹脂劣化によるひび割れが観測されないことが好ましい。また、耐光性試験後における光線反射率の低下量は、2%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.2%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが特に好ましい。同低下量が2%以下であれば、実体として耐光性試験後にひび割れの発生は見られず、リフレクターの実使用環境下における光線反射率の低下を充分に抑えることが可能となる。
本発明のリフレクターは、その高い光線反射率から、光源からの光を効率良く法線方向に反射することができる。また光源から発せられる光に対する耐性が高く、長期に亘り光線反射率の低下が少ない。このことから、液晶TV、液晶モニターなどの液晶ディスプレイ装置用のバックライト、電飾看板用のバックライトなどに用いる内蔵式光源用のリフレクターとして極めて有用である。また蛍光灯やLED照明装置用の背面に設置され光源からの光を照射面側に反射できるリフレクターとしても極めて有用である。 熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いる場合の上記の方法で算出される光線反射率は、96%以上であることが好ましく、97%以上であることがより好ましく、97.5%以上であることがさらに好ましい。熱可塑性樹脂フィルムの光線反射率が96%以上であれば、リフレクターとして良好な反射性能を有し、このリフレクターを組み込んだ液晶ディスプレイ装置や電飾看板はその画面の十分な明るさを実現することができる。
また、熱可塑性樹脂フィルムをリフレクターとして用いる場合は、上記耐候性試験方法にて連続500時間照射した後、被照射表面に樹脂劣化によるひび割れが観測されないことが好ましい。また、耐光性試験後における光線反射率の低下量は、2%以下であることが好ましく、1.5%以下であることがより好ましく、1.2%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが特に好ましい。同低下量が2%以下であれば、実体として耐光性試験後にひび割れの発生は見られず、リフレクターの実使用環境下における光線反射率の低下を充分に抑えることが可能となる。
以下に実施例、比較例および試験例を記載して、本発明をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、使用量、割合、操作等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適時変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
[試験]
(厚み)
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、試料をそのまま厚み計(ハイブリッチ製作所製)を用いて、JIS P8118:1998記載の方法に従い測定した。結果を表4に示す。
(厚み)
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの厚みは、試料をそのまま厚み計(ハイブリッチ製作所製)を用いて、JIS P8118:1998記載の方法に従い測定した。結果を表4に示す。
(坪量)
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの坪量は、JIS P8124:2011記載の方法に従い、試料を10cm×10cmの正方形に打ち抜いてその質量を測定した。結果を表4に示す。
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの坪量は、JIS P8124:2011記載の方法に従い、試料を10cm×10cmの正方形に打ち抜いてその質量を測定した。結果を表4に示す。
(密度)
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの密度は、JIS P8118:1998記載の方法に従い、上記の方法で測定した坪量を、上記の方法で測定した厚みで除した値から求めた。
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの密度は、JIS P8118:1998記載の方法に従い、上記の方法で測定した坪量を、上記の方法で測定した厚みで除した値から求めた。
(空孔率)
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの空孔率は、JIS K7112:1999記載の方法に従って得た樹脂組成物の真密度ρ0の測定値と、上記の方法で求めた熱可塑性樹脂フィルムの密度ρの計算値から、上記式に従い算出した。
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムの空孔率は、JIS K7112:1999記載の方法に従って得た樹脂組成物の真密度ρ0の測定値と、上記の方法で求めた熱可塑性樹脂フィルムの密度ρの計算値から、上記式に従い算出した。
[耐光性評価]
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムを5cm×5cmの正方形に断裁して試験片とした。この試験片を、63℃の環境条件で主波長310nmの紫外線ランプから5cm離れた位置に設置し、試験片の片面に紫外線を面照射強度0.76W/m2で連続500時間照射して促進耐光性試験を行った。次いで耐光性試験後の試験片の被照射側表面を、光学顕微鏡を用いて目視で観察し、以下の基準で樹脂劣化の有無を評価した。
○:ひび割れは観測されない
×:ひび割れが確認できる
また、耐光性試験前後における試験片の被照射側表面の光線反射率を上記の方法でそれぞれ測定し、両者の差を低下率Δとした。
下記の各実施例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムを5cm×5cmの正方形に断裁して試験片とした。この試験片を、63℃の環境条件で主波長310nmの紫外線ランプから5cm離れた位置に設置し、試験片の片面に紫外線を面照射強度0.76W/m2で連続500時間照射して促進耐光性試験を行った。次いで耐光性試験後の試験片の被照射側表面を、光学顕微鏡を用いて目視で観察し、以下の基準で樹脂劣化の有無を評価した。
○:ひび割れは観測されない
×:ひび割れが確認できる
また、耐光性試験前後における試験片の被照射側表面の光線反射率を上記の方法でそれぞれ測定し、両者の差を低下率Δとした。
[酸化性ガス評価]
下記の各実勢例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムを10cm×10cmの正方形に断裁し、中央部にミシン目をいれ試験片とした。この試験片を約15Lのデシケータ中に重ならない様に設置し、次いでデシケータ中の酸化窒素ガスの濃度が約650ppmとなるように、デシケータ中で亜硝酸ナトリウム30mgとリン酸11gの水溶液を混合した。その後、すぐにデシケータのふたを閉め密閉し、3日間暗室で放置した。放置後の試験片を目視で観察し、下記の基準にて酸化性ガスによる変色性を評価した。
◎:変色が確認できない。
○:ミシン目部分もしくは端部に変色がわずかにみられる。
△:試験片の縁にはっきりと変色が見られる。
×:試験片全体に変色が見られる。
下記の各実勢例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムを10cm×10cmの正方形に断裁し、中央部にミシン目をいれ試験片とした。この試験片を約15Lのデシケータ中に重ならない様に設置し、次いでデシケータ中の酸化窒素ガスの濃度が約650ppmとなるように、デシケータ中で亜硝酸ナトリウム30mgとリン酸11gの水溶液を混合した。その後、すぐにデシケータのふたを閉め密閉し、3日間暗室で放置した。放置後の試験片を目視で観察し、下記の基準にて酸化性ガスによる変色性を評価した。
◎:変色が確認できない。
○:ミシン目部分もしくは端部に変色がわずかにみられる。
△:試験片の縁にはっきりと変色が見られる。
×:試験片全体に変色が見られる。
[印刷試験]
下記の各実勢例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムを10cm×10cmの正方形に断裁し、試験片とした。この試験片の片面に60W・min/m2の処理量でコロナ放電処理を施した後、印刷試験機((株)明製作所社製、商品名:RI−III型印刷適性試験機)を用いて、コロナ放電処理面に印刷インキ((株)T&K TOKA社製、商品名:ベストキュアー161墨)を1.5g/m2の厚さとなるよう均一に印刷した。その後、試験片の印刷面に、メタルハライド灯(アイグラフィック(株)製、出力:80W/cm)下でUV照射強度が0.04W/cm2となるようにUV照射し、印刷インキを乾燥固化し、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下で1日間保管した。
次いで、印刷面にセロハンテープ(ニチバン(株)製、商品名:CT−18)を貼り付け、JAPAN TAPPI No.18−2(内部結合強さ試験方法)に準じてインターナルボンドテスター(熊谷理機工業(株)社製、商品名)を用い、インキの剥離強度を測定した。この2回の測定結果の平均値を密着強度とし、以下の基準で合否評価した。
○ : 合格 密着強度が1.4kg・cm以上
× : 不合格 密着強度が1.4kg・cm未満
下記の各実勢例、比較例で得た熱可塑性樹脂フィルムを10cm×10cmの正方形に断裁し、試験片とした。この試験片の片面に60W・min/m2の処理量でコロナ放電処理を施した後、印刷試験機((株)明製作所社製、商品名:RI−III型印刷適性試験機)を用いて、コロナ放電処理面に印刷インキ((株)T&K TOKA社製、商品名:ベストキュアー161墨)を1.5g/m2の厚さとなるよう均一に印刷した。その後、試験片の印刷面に、メタルハライド灯(アイグラフィック(株)製、出力:80W/cm)下でUV照射強度が0.04W/cm2となるようにUV照射し、印刷インキを乾燥固化し、温度23℃、相対湿度50%の雰囲気下で1日間保管した。
次いで、印刷面にセロハンテープ(ニチバン(株)製、商品名:CT−18)を貼り付け、JAPAN TAPPI No.18−2(内部結合強さ試験方法)に準じてインターナルボンドテスター(熊谷理機工業(株)社製、商品名)を用い、インキの剥離強度を測定した。この2回の測定結果の平均値を密着強度とし、以下の基準で合否評価した。
○ : 合格 密着強度が1.4kg・cm以上
× : 不合格 密着強度が1.4kg・cm未満
[熱可塑性樹脂フィルムの材料]
各実施例、比較例では、熱可塑性樹脂フィルムの材料として、表3に示すものを使用した。
各実施例、比較例では、熱可塑性樹脂フィルムの材料として、表3に示すものを使用した。
(実施例1)
表3に記載のPP1(54.3質量部)、CA1(40質量部)、TI(5質量部)、LS1(0.2質量部)、LS5(0.2質量部)、AO1(0.1質量部)、およびAO7(0.2質量部)からなる混合物を210℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、230℃に設定した押出機にてストランド状に押し出し、冷却後にストランドカッターにて切断して樹脂組成物のペレットを作成した。
次に上記の樹脂組成物を、押出機を用いて250℃で溶融混練し、これをTダイよりシート状に押し出し、冷却ロールで約60℃まで冷却することによって樹脂シートを得た。 この樹脂シートを145℃に再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に4.8倍で延伸して縦延伸シートを得た。
次いでこの縦延伸シートを160℃に再加熱した後、テンターを利用して横方向に9倍で延伸し、引き続き165℃でアニーリング処理を施し、60℃まで冷却し、耳部をスリットして厚み100μm、空孔率54%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
表3に記載のPP1(54.3質量部)、CA1(40質量部)、TI(5質量部)、LS1(0.2質量部)、LS5(0.2質量部)、AO1(0.1質量部)、およびAO7(0.2質量部)からなる混合物を210℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、230℃に設定した押出機にてストランド状に押し出し、冷却後にストランドカッターにて切断して樹脂組成物のペレットを作成した。
次に上記の樹脂組成物を、押出機を用いて250℃で溶融混練し、これをTダイよりシート状に押し出し、冷却ロールで約60℃まで冷却することによって樹脂シートを得た。 この樹脂シートを145℃に再加熱した後、多数のロール群の周速差を利用して縦方向に4.8倍で延伸して縦延伸シートを得た。
次いでこの縦延伸シートを160℃に再加熱した後、テンターを利用して横方向に9倍で延伸し、引き続き165℃でアニーリング処理を施し、60℃まで冷却し、耳部をスリットして厚み100μm、空孔率54%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
(実施例2〜11、15、16、比較例1、2)
実施例1において、樹脂組成物の配合、縦方向の延伸倍率および横方向の延伸倍率を表4に記載の通り変更したこと以外は、実施例1と同様にして表4に記載の厚みおよび空孔率を有する熱可塑性樹脂フィルムを得た。
実施例1において、樹脂組成物の配合、縦方向の延伸倍率および横方向の延伸倍率を表4に記載の通り変更したこと以外は、実施例1と同様にして表4に記載の厚みおよび空孔率を有する熱可塑性樹脂フィルムを得た。
(実施例12)
表3に記載のHDPE(29.6質量部)、CA−3(69.8質量部)、LS1(0.2質量部)、LS5(0.2質量部)、AO1(0.1質量部)、AO7(0.1質量部)からなる混合物を180℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、190℃に設定したTダイに供給し、シート状に押し出し、得られたシートを冷却ロールにて約40℃まで冷却して285μmの無延伸シートを得た。
次いでこの無延伸シートを110℃に再加熱した後、ロール群の周速差を利用して縦方向に2倍延伸し、この一軸延伸シートを60℃まで冷却し、引き続きテンターオーブンを用いて120℃に再加熱した後、テンターを用いて横方向に2倍延伸した後、さらに130℃に調整した熱セットゾーンによりアニーリング処理を行い、冷却ロールにて約60℃まで冷却し、耳部をスリットして厚み122μm、空孔率58%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
表3に記載のHDPE(29.6質量部)、CA−3(69.8質量部)、LS1(0.2質量部)、LS5(0.2質量部)、AO1(0.1質量部)、AO7(0.1質量部)からなる混合物を180℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、190℃に設定したTダイに供給し、シート状に押し出し、得られたシートを冷却ロールにて約40℃まで冷却して285μmの無延伸シートを得た。
次いでこの無延伸シートを110℃に再加熱した後、ロール群の周速差を利用して縦方向に2倍延伸し、この一軸延伸シートを60℃まで冷却し、引き続きテンターオーブンを用いて120℃に再加熱した後、テンターを用いて横方向に2倍延伸した後、さらに130℃に調整した熱セットゾーンによりアニーリング処理を行い、冷却ロールにて約60℃まで冷却し、耳部をスリットして厚み122μm、空孔率58%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
(実施例13)
実施例12において、AO1(0.1質量部)の代わりにAO6(0.1質量部)を使用し、AO7(0.1質量部)の代わりにAO9(0.1質量部)を使用したこと以外は実施例12と同様にして厚み125μm、空孔率58%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
実施例12において、AO1(0.1質量部)の代わりにAO6(0.1質量部)を使用し、AO7(0.1質量部)の代わりにAO9(0.1質量部)を使用したこと以外は実施例12と同様にして厚み125μm、空孔率58%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
(実施例17)
表3に記載のHDPE(5質量部)、PP1(84.8質量部)、AC1(15質量部)、AO1(0.1質量部)、AO7(0.1質量部)からなる混合物を210℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、230℃に設定した押出機にてストランド状に押し出し、冷却後にストランドカッターにて切断して多孔質熱可塑性樹脂層となる樹脂組成物aのペレットを作成した。
一方、表3に記載のPP2(98.8質量部)、LS1(0.6質量部)、LS5(0.6質量部)からなる混合物を210℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、230℃に設定した押出機にてストランド状に押し出し、冷却後にストランドカッターにて切断して表面層となる樹脂組成物bのペレットを作成した。
次に樹脂組成物aと、樹脂組成物bを230℃に設定した3台の押出機にてそれぞれ溶融混練した後、250℃に設定したフィードブロック式多層ダイスに供給してb/a/bの順になる様にダイス内で積層してシート状に押し出し、これを冷却装置により60℃まで冷却して3層構成の無延伸シートを得た。
次いでこの無延伸シートを145℃に加熱し、ロール群の周速差を利用して縦方向に4倍延伸し、この一軸延伸シートを60℃まで冷却し、引き続きテンターオーブンを用いて155℃に再加熱した後、テンターを用いて横方向に9倍延伸した後、さらに160℃に調整した熱セットゾーンによりアニーリング処理を行い、冷却ロールにて約60℃まで冷却し、耳部をスリットして厚み130μm、空孔率65%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
表3に記載のHDPE(5質量部)、PP1(84.8質量部)、AC1(15質量部)、AO1(0.1質量部)、AO7(0.1質量部)からなる混合物を210℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、230℃に設定した押出機にてストランド状に押し出し、冷却後にストランドカッターにて切断して多孔質熱可塑性樹脂層となる樹脂組成物aのペレットを作成した。
一方、表3に記載のPP2(98.8質量部)、LS1(0.6質量部)、LS5(0.6質量部)からなる混合物を210℃に設定した2軸混練機にて溶融混練した後、230℃に設定した押出機にてストランド状に押し出し、冷却後にストランドカッターにて切断して表面層となる樹脂組成物bのペレットを作成した。
次に樹脂組成物aと、樹脂組成物bを230℃に設定した3台の押出機にてそれぞれ溶融混練した後、250℃に設定したフィードブロック式多層ダイスに供給してb/a/bの順になる様にダイス内で積層してシート状に押し出し、これを冷却装置により60℃まで冷却して3層構成の無延伸シートを得た。
次いでこの無延伸シートを145℃に加熱し、ロール群の周速差を利用して縦方向に4倍延伸し、この一軸延伸シートを60℃まで冷却し、引き続きテンターオーブンを用いて155℃に再加熱した後、テンターを用いて横方向に9倍延伸した後、さらに160℃に調整した熱セットゾーンによりアニーリング処理を行い、冷却ロールにて約60℃まで冷却し、耳部をスリットして厚み130μm、空孔率65%の熱可塑性樹脂フィルムを得た。
実施例1〜17、および比較例1、2の熱可塑性樹脂フィルムについて耐候性試験の外観評価および酸化性ガス評価の外観評価を行った。また、実施例1〜11、実施例14〜16、および比較例1、2については耐候性試験前後の光線反射率低下量Δを評価した。それぞれの結果を表5に示す。
実施例1の熱可塑性樹脂フィルムを幅方向210mm、流れ方向297mmに断裁し、これを試験片とし、印刷試験を実施したところ、密着強度は2.4kg・cmであり、インキ密着性に特段問題はなかった。
表5から明らかなように、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを含有する実施例1〜17の熱可塑性樹脂フィルムは、耐光性試験後もひび割れが確認されず良好な耐候性を示した。
中でも実施例1〜10の熱可塑性樹脂フィルムは、波長430〜550nmの光線反射率が82%以上、好ましくは99%以上であり、さらに光線反射率の低下量Δが2%以下であり、耐光性試験後も優れた光線反射率を維持しているため、リフレクターとして好ましい性質を示した。
一方、光安定剤(1)と光安定剤(2)のうち一方を含有し、他方を含有しない比較例1、2の熱可塑性樹脂フィルムは、耐光性試験後に表面のひび割れが確認され、光線反射率の低下量が3%以上であり、何れも各実施例の熱可塑性樹脂フィルムに劣ることがわかった。
中でも実施例1〜10の熱可塑性樹脂フィルムは、波長430〜550nmの光線反射率が82%以上、好ましくは99%以上であり、さらに光線反射率の低下量Δが2%以下であり、耐光性試験後も優れた光線反射率を維持しているため、リフレクターとして好ましい性質を示した。
一方、光安定剤(1)と光安定剤(2)のうち一方を含有し、他方を含有しない比較例1、2の熱可塑性樹脂フィルムは、耐光性試験後に表面のひび割れが確認され、光線反射率の低下量が3%以上であり、何れも各実施例の熱可塑性樹脂フィルムに劣ることがわかった。
また、実施例16は実施例15より耐候性試験前の光線反射率が向上していることから、式(1)または式(2)で表される酸化防止剤は樹脂成形過程での熱劣化を抑制する働きがあることが分かる。しかし、実施例16の酸化性ガス評価が△であり、実施例15のそれが◎であることから、式(1)または式(2)で表される酸化防止剤自身が酸化性ガスによって着色しやすいことが分かる。
単層構成の実施例の中でも、実施例1〜10、12、および14は、酸化性ガス評価が○〜◎であり、二次酸化防止剤としてリン系酸化防止剤を併用するか、一次酸化防止剤として分子内にリン酸エステル構造を有する酸化防止剤を併用することにより、酸化性ガスによる変色がよく抑制されることが分かる。
単層構成の実施例の中でも、実施例1〜10、12、および14は、酸化性ガス評価が○〜◎であり、二次酸化防止剤としてリン系酸化防止剤を併用するか、一次酸化防止剤として分子内にリン酸エステル構造を有する酸化防止剤を併用することにより、酸化性ガスによる変色がよく抑制されることが分かる。
また、実施例17は、多孔質層を有する積層体の場合、表面に露出している層に光安定剤(1)と光安定剤(2)とを含有し、多孔質層に式(1)または式(2)で表される酸化防止剤を含有することが有効であることを示すものである。
また、実施例1の熱可塑性樹脂フィルムにおける印刷試験結果が良好であったことにより、実施例2〜17の熱可塑性樹脂フィルムも良好な印刷適性を有すると考えられる。
また、実施例1の熱可塑性樹脂フィルムにおける印刷試験結果が良好であったことにより、実施例2〜17の熱可塑性樹脂フィルムも良好な印刷適性を有すると考えられる。
本発明の熱可塑性樹脂フィルムは、長時間光に曝された場合でもひび割れ等の劣化を起こしにくく、酸化性ガスによる変色も抑制されていることから、特に長期間掲示され光に暴露される印刷用紙等に好適に用いることができる。また、紫外線による光線反射率の低下が殆どなく長期間に亘って優れた光線反射率を維持できることから、リフレクターとして液晶ディスプレイ等の液晶表示装置、電飾看板、照明装置等に好適に用いることができる。
Claims (19)
- 樹脂組成物を成形してなるフィルム層を1層以上有する熱可塑性樹脂フィルムであって、
前記フィルム層を形成する樹脂組成物が、熱可塑性樹脂と、分子量が600以下の光安定剤(1)と、分子量が650以上の光安定剤(2)とを含有することを特徴とする熱可塑性樹脂フィルム。 - 前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記光安定剤(1)の含有率が、0.01〜1質量%であり、の前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記光安定剤(2)含有率が、0.01〜1質量%である請求項1に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記光安定剤(2)が、ヒンダードアミン系光安定剤である請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記樹脂組成物が、さらに下記式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤および下記式(2)で表される酸化防止剤の少なくとも一方を含む請求項1〜3の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記樹脂組成物が、式(1)で表されるフェノール系酸化防止剤を含む請求項4に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記樹脂組成物の固形分全量に対する前記フェノール系酸化防止剤の含有率が、0.01〜2質量%である請求項4または5に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記樹脂組成物が、さらにフィラーを含み、かつ少なくとも一軸方向に延伸されている請求項1〜6の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記フィラーが、体積平均粒径が0.05〜10μmである無機フィラーおよび平均分散粒径が0.05〜10μmである有機フィラーの少なくとも一方である請求項7に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記樹脂組成物が、前記フィラーを固形分全量に対して5〜75質量%含む請求項7または8に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記延伸が一軸方向の延伸であり、延伸倍率が、1.3〜15倍である請求項7〜9の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム
- 前記延伸が二軸方向の延伸であり、延伸倍率が、面積延伸倍率で4〜80倍である請求項7〜9の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 前記樹脂組成物に含有される熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂およびポリエステル系樹脂の少なくとも一方を含む請求項1〜12の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルム。
- 請求項1〜13の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いた印刷用紙。
- 請求項1〜13の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いたラベル。
- 請求項1〜13の何れか一項に記載の熱可塑性樹脂フィルムを用いたリフレクター。
- 請求項16のリフレクターを用いた液晶ディスプレイ装置。
- 請求項16のリフレクターを用いた電飾看板。
- 請求項16のリフレクターを用いた照明装置。
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