TWI421166B - 雙軸配向白色聚丙烯膜、反射板及感熱轉印記錄用收受片 - Google Patents

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Description

雙軸配向白色聚丙烯膜、反射板及感熱轉印記錄用收受片
本發明係有關於一種雙軸配向白色聚丙烯膜。而且,係有關於使用該雙軸配向白色聚丙烯膜之反射板或感熱轉印記錄用收受片。
與紙漿紙比較,白色薄膜作為耐水性、強度、平滑性等優良的合成紙,能夠使用於一般的包裝物、標籤、海報、貼紙等標示物、感熱轉印記錄方式用之感熱轉印記錄用收受片、反射物或反射板等。
此等之中,感熱轉印記錄方式係指將墨帶(具有染料含有層之印墨層)及收受片重疊,藉由從墨帶側使用熱感應頭加熱,使著色劑或含有著色劑成分熔融或昇華,在收受片上微細網點狀地轉印來進行印字之方式。
近年來,在感熱轉印記錄用收受片印刷時,為了使印刷速度高速化,收受片所承受的熱負荷逐漸變大。又,由於加工條件變為嚴格,或印刷裝置的小型化,感熱轉印記錄用收受片之使用環境一年一年地變為嚴格。在此種環境變化之背景下,強烈要求感熱轉印記錄用收受片的基材所使用的白色薄膜,在滿足白度及緩衝率之同時,必須提升耐折紋性或耐壓紋性等加工適合性及敏感度,使印相而成的收受片之高濃度區域部位的壓紋深度減小,而且必須是低成本。
先前,作為此種感熱轉印記錄方式所使用之收受片的基材,有提案揭示白色薄膜等各種白色聚丙烯薄膜(例如,參照專利文獻1、2),係在聚丙烯中含有無機粒子或聚酯樹脂等非相溶性樹脂,並於拉伸製程使聚丙烯與無機粒子或非相溶性樹脂的界面剝離來形成空隙而成。但是,此等提案之添加由非相溶性樹脂或無機粒子所構成的空隙形成劑而成的白色薄膜,必須添加大量的空隙形成劑。因此,薄膜表面因粒子而大量地形成突起,會有表面粗糙度變大之情形、或是在製膜製程及隨後的加工製程粒子脫落而污染製程之情形。而且,因為薄膜中的非相溶性樹脂或無機粒子的平均分散徑大,會有所形成的空隙粗大且少量、緩衝率低、耐折紋性及耐壓紋性差的情形。又,將其作為基材使用之感熱轉印記錄用收受片之敏感度低。又,將其作為反射板使用時光反射率低。而且,為了使空隙細緻而使添加之非相溶性樹脂或無機粒子的粒徑減小及/或使粒度分布變為狹窄時,會有所得到的薄膜之成本變高的問題。
又,在聚丙烯薄膜中形成空隙之上述以外的方法,可舉出例如將聚丙烯熔融擠出來製造未拉伸片時,在未拉伸片中形成結晶密度較低的β型結晶(結晶密度:0.922克/立方公分),藉由將其拉伸使結晶轉移至結晶密度較高的α型結晶(結晶密度:0.936克/立方公分),藉由兩者的結晶密度差異來形成空隙之方法。
關於該方法,有提案揭示一種微多孔膜(例如,參照專利文獻3),係在含有乙烯-丙烯嵌段共聚物及乙烯之聚丙烯中添加β晶核劑及碳酸鈣而得到,或是有提案揭示一種白色薄膜(例如,參照專利文獻4),係在由配向促進聚合物、同元聚丙烯、β晶核劑及無機粒子所構成的芯層中之至少一面層,積具有熱封性之皮層、或具有印刷性之皮層而成,而且,有提案揭示一種微孔性聚丙烯薄膜(例如,參照專利文獻5),具有β晶活性,並雙軸拉伸來提高空穴率而成。但是,此等提案因為難以均勻地形成收受層,會有敏感度低之問題、或表面光澤度低之問題。而且,會有印刷後的時候,收受片的壓紋深度變大之問題。
又,白色薄膜之另外用途,可舉出反射物或反射板。例如使用於要求薄型、小型化之筆記型個人電腦等之薄型液晶顯示器用途,能夠應用於側光型、亦即從側面對畫面照射光線型式之背光板。此等使用於液晶畫面用的背光板之反射物或反射板,要求薄膜之同時亦要求高反射率,先前係使用添加有白色顏料之薄膜、或添加無機粒子等而使內部含有微細的空隙而成的薄膜。例如,有提案提示一種光反射體(例如,參照專利文獻6),係聚烯烴樹脂片之光反射體,含有100質量份聚烯烴樹脂、及100~300質量份微粉末狀的無機系填料,以面積倍率時拉伸1.5~20倍,且波長550奈米的光反射率為95%以上,該反射體的剛性係至少50毫米。但是,如此提案的薄膜,其比重高且加工性差,會有因形成空隙的樹脂及無機粒子產生光線漫射或吸收而使反射率下降的情形,或是因照射紫外線而使形成空隙的樹脂及無機粒子產生黃變,導致薄膜的白色度下降之問題。而且,在製膜製程及光反射板製程,會有形成空隙之樹脂或無機粒子脫落污染製程之問題。
專利文獻1:特開平5-78512號公報專利文獻2:特開2006-181915號公報專利文獻3:特開平4-309546號公報專利文獻4:國際公開03/93004號小冊子專利文獻5:國際公開05/103127號小冊子專利文獻6:特開平8-262208號公報
本發明之課題係為了解決上述的問題點。亦即,本發明提供一種雙軸配向白色聚丙烯膜,與先前的白色薄膜比較時生產力優良、柔軟且低比重,白色度高且耐折紋性及耐壓紋性、製膜性、加工性優良。又,提供一種高性能的感熱轉印記錄用收受片,使用作為感熱轉印記錄用收受片的基材時,敏感度比先前的白色薄膜高且壓紋深度較低,又,提供一種光反射板,使用作為反射板用時,能夠顯示高的光反射率而提高液晶顯示器的亮度。
上述課題能夠藉由提供一種雙軸配向白色聚丙烯膜來達成,該雙軸配向白色聚丙烯膜為具有芯層(A層)及皮層(B層)之雙軸配向白色聚丙烯膜,其中在該A層之至少一面層積有該B層,該A層含有具有β晶活性之聚丙烯樹脂及1~20質量%之平均分散徑為60~400奈米的粒子(a),且該B層含有聚丙烯樹脂及0.05~5質量%之平均分散徑為1~4微米的粒子(b)。
又,在芯層所添加的粒子(a)係選自由氧化鋅、氧化鋁及氧化鈦所組成群組中至少1種粒子。
又,薄膜的空穴率以20%以上為佳。
又,在該A層剖面平均10微米×10微米所存在之以粒子(a)為核的空隙數以5個以上為佳。
又,B層的結晶化溫度以115℃以上為佳。
又,本發明之感熱轉印記錄用收受片係在上述之雙軸配向白色聚丙烯膜之至少一面設置收受層而成。
又,收受片印相後之壓紋深度以20微米以下為佳。
又,本發明之光反射板係使用上述雙軸配向白色聚丙烯膜而成。
依照本發明,能夠提供一種雙軸配向白色聚丙烯膜,如以下說明,薄膜特性及生產力優良,例如具有作為反射板用或感熱轉印記錄用收受片的基材之優良的特性,並提供使用該雙軸配向白色聚丙烯膜之反射板或感熱轉印記錄用收受片。
(1)本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜,藉由在芯層含有平均分散徑為60~400奈米範圍的微細粒子,且具有β晶活性,能夠以不會形成粗大空隙的方式增加微細的空隙,能夠效率良好地得到高空穴率之雙軸配向白色聚丙烯膜。
(2)本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜,因為在皮層含有具有在特定範圍的分散徑之粒子,即便在高溫高速的鑄塑條件下亦不會產生黏著或表面缺點,表面光澤度高且滑性良好,所以生產力優良。
(3)本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜藉由具有皮層,因為在薄膜製膜製程及收受片製程,不會有芯層的微細粒子脫落之問題,所以製程通過性優良。
(4)本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜之薄膜的比重低,且白色度、光學濃度、緩衝率、耐壓紋性及耐折紋性優良。
(5)本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜,因為在至少一面具有皮層,所以與感熱轉印記錄用收受片的增黏劑(anchor agent)層之黏著性優良。
(6)本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜,藉由上述優良的特性,在加工成感熱轉印記錄用收受片時,敏感度高且高濃度印相部位的壓紋深度減小,能夠如銀鹽照片那樣地將畫像鮮明地印相。
(7)本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜之光反射率高,加工成反射板時顯示高的光反射率,液晶顯示器的亮度增高。
本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜的芯層(A層)主要係由聚丙烯的同元聚合物樹脂所構成,但是在不損害本發明的目的之範圍,亦可以是聚丙烯與其他不飽和烴的單體成分共聚合而成之聚合物。又,亦可以是丙烯及丙烯以外的單體成分共聚合而成之聚合物混合而成,亦可以是丙烯以外的不飽和烴的單體成分之聚合物或共聚物混合而成。構成此等共聚合成分或混合物之單體成分,可舉出例如乙烯、丙烯(共聚合而成的混合物時)、1-丁烯、1-戊烯、3-甲基戊烯-1、3-甲基丁烯-1、1-己烯、4-甲基戊烯-1、5-乙基己烯-1、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯、乙烯基環己烯、苯乙烯、烯丙基苯、環戊烯、降烯、5-甲基-2-降烯、丙烯酸及其等的衍生物,但未限定於此等。
從提高製膜性的觀點,構成芯層(A層)之聚丙烯樹脂以含有所謂高熔融張力聚丙烯為佳。藉由構成A層之聚丙烯樹脂係含有高熔融張力聚丙烯,拉伸時之破裂減少、製膜性優良。又,即便在薄膜的縱方向進行低溫、高倍率拉伸,或是在橫向拉伸時薄膜不會破裂而能夠穩定地製膜。
得到高熔融張力聚丙烯之方法,有例如混合含有大量高分子量成分之聚丙烯之方法;混合具有分枝結構之低聚物或聚合物之方法;如特開昭62-121704號公報所記載,在聚丙烯分子中導入長鏈分枝結構之方法;或是如特開平6-157666號公報所記載,以未導入長鏈分枝的方式而製成熔融張力及固有黏度、結晶化溫度及熔點係各自滿足特定關係,且沸騰二甲苯萃取殘率係在特定範圍之直鏈狀的結晶性聚丙烯之方法等。此等之中,因為A層之熔融擠出的安定化效果、提高生產力效果大,以使用在主鏈骨架中具有長鏈分枝之聚丙烯為特佳。又,在主鏈骨架中具有長鏈分枝之聚丙烯,係指聚丙烯其具有從聚丙烯主鏈骨架分枝的聚丙烯鏈(具有與主鏈同等長度)。
上述之在主鏈骨架中具有長鏈分枝之聚丙烯的具體例可舉出Basell公司製聚丙烯(類型名:PF-814、PF-633、PF-611、SD-632等)、Borealis公司製聚丙烯(類型名:WB130HMS等)、Dow公司製聚丙烯(類型名:D114、D201、D206等)等。
雖然高熔融張力聚丙烯的添加量亦取決於所使用高熔融張力聚丙烯的性能,相對於A層的總量以1~10質量%為佳。高熔融張力聚丙烯的添加量小於1質量%時,會有無法得到提升製膜性的效果之情形。高熔融張力聚丙烯的添加量大於10質量%時,即便添加其以上的量亦會有效果飽和的情形。高熔融張力聚丙烯的添加量以1~5質量%為更佳。
又,特別是在薄膜縱方向高倍率拉伸時,不只是芯層(A層),較佳是亦在皮層(B層、C層)添加高熔融張力聚丙烯。藉此,在製膜製程,皮層追隨芯層而使薄膜整體能夠更穩定地拉伸。
構成芯層(A層)之聚丙烯樹脂的同排指數(isotactic index)以90~99.5%為佳。同排指數小於90%時,會有薄膜強度低落的情形,或是耐折紋性及耐壓紋性變差的情形。又,同排指數大於99.5%時,會有製膜變為不穩定的情形。A層之聚丙烯的同排指數以92~99%為更佳。
A層之聚丙烯的熔體流動速度(MFR)以1~30克/10分鐘為佳。MFR小於1克/10分鐘時,在250℃以下之低溫熔融擠出時的擠出量會有增加的情形。又,MFR大於30克/10分鐘時,將A層及皮層(B層、C層)共擠壓層積時,會有難以均勻厚度地層積之情形。而且,因為於鑄塑製程使從噴嘴擠出的熔融聚合物在金屬轉筒上固化而得到未拉伸片時,在熔融聚合物的金屬轉筒上之著地點,會有在未拉伸片中難以生成β晶、所得到的白色聚丙烯薄膜的厚度偏差變大、空隙變為不均勻之情形。A層之聚丙烯的MFR以3~20克/10分鐘為更佳。
聚丙烯的同排指數或MFR雖然亦可使用製膜前的原料顆粒來測定,但是有下述β晶核劑時,以在添加劑的添加後測定為佳。又,在將添加劑添加後,測定未含有添加劑之聚丙烯的特性時,可以藉由使用60℃以下溫度的正癸烷萃取2小時,來將添加劑及不純物除去後,使用在130℃減壓乾燥2小時以上而成之物作為試樣。
又,因為會有能夠使拉伸時的應力下降,而促進隨著拉伸形成空隙的情形,在芯層(A層)亦可添加聚丙烯以外的聚合物。聚丙烯以外的聚合物可舉出包含各種聚烯烴樹脂之乙烯聚合物樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚苯硫樹脂、聚醯亞胺樹脂等,但沒有特別限定。其中,藉由添加聚烯烴彈性體樹脂,能夠同時得到白色聚丙烯的拉伸應力下降及促進空隙形成之效果。
聚烯烴彈性體樹脂沒有特別限定,可舉出例如藉由金屬錯合物觸媒法之超低密度聚乙烯或直鏈狀低密度聚乙烯、乙烯-丁烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、丙烯-丁烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物、異戊橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、加氫苯乙烯丁二烯橡膠、苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物等。
此等聚烯烴彈性體樹脂之中,因為於熔融擠出製程能夠微分散在聚丙烯中,於隨後的拉伸製程能夠提升製膜性且促進形成空隙,添加在芯層(A層)之樹脂以超低密度聚乙烯為特佳。超低密度聚乙烯之具體例可舉出Dow Chemical Company製“Engage(註冊商標)”(類型品:8411、8452、8100等)等。
在不損害其他的薄膜特性的範圍,此等其他的聚合物之添加量沒有特別限定,相對於A層的總量,以添加1~15質量%為佳。添加量小於1質量%時,會有無法顯現添加效果之情形。添加量大於15質量%時,會有引起分散不良而損害特性之情形。添加量以2~10質量%為更佳,以2~7質量%為更佳。
芯層(A層)必須具有β晶活性。在此,薄膜具有β晶活性係指使聚丙烯結晶化時聚丙烯結晶形態的一種之β晶結晶,亦即意指能夠生成β晶。藉由A層具有β晶活性,在薄膜拉伸前生成β晶,並於隨後的拉伸製程使β晶結晶轉移至α型結晶亦即α晶,能夠利用結晶密度的差異而在薄膜中形成均勻且細緻的空隙。
本發明係測定白色聚丙烯薄膜整體,藉由以下基準來判定A層係具有β晶活性。亦即,使用差示掃描熱量計在氮氣環境下將5毫克的薄膜以20℃/分鐘的速度從室溫升溫至260℃,在該溫度保持5分鐘,接著以20℃/分鐘的速度從室溫升溫至260℃,在該溫度保持5分鐘,隨後以20℃/分鐘的冷卻速度冷卻至30℃,在30℃保持5分鐘後,再次以20℃/分鐘的速度升溫至280℃為止。在所得到的熱量曲線,於140℃~160℃存在有隨著β晶熔化之吸熱尖鋒,從該吸熱尖鋒的尖鋒面積所算出的熔化熱量為10J/g以上時,將白色聚丙烯薄膜的A層定義為具有β晶活性。
又,雖然在上述溫度範圍存在有吸熱尖鋒,但是否係起因於β晶的熔化並不清楚時,亦可藉由下述特性的測定方法及評價方法之欄所記載之方法,使用廣角X射線繞射法來測定薄膜,在2 θ=16°附近能夠觀測到存在有β晶(300)面的繞射尖鋒及藉由K值來確認。亦即,從在2 θ=16°附近能夠觀測到存在有β晶(300)面的繞射尖鋒強度(設定為I β1 )及在2 θ=14、17、19°附近之各自所觀測到α晶的(110)、(040)、(130)面的繞射尖鋒強度(各自設定為I α1 、I α2 、I α3 ),基於下述數學式所定義的K值為0.3以上時能夠判定為具有β晶活性。在此,K值係表示β晶的比率之經驗值。
K=I β1 /{I β1 +(I α1 +I α2 +I α3 )}
本發明之白色聚丙烯膜的β晶比率以30~100%為佳。β晶比率小於30%時,空隙形成量變為不充分,在薄膜的厚度方向會有空隙分布不均之情形。又,雖然β晶比率越高時越能夠促進形成空隙,將聚丙烯薄膜加工成為感熱轉印記錄用收受片時能夠顯示優良的敏感度,但是比率太高時會有聚丙烯薄膜耐折紋性及耐壓紋性變差之情形。因此,β晶比率以40~95%為較佳,以50~90%為更佳。
在本發明之β晶比率係指使用上述之差示掃描熱量計測定時,在第2次的升溫時之熱量曲線,從於140℃~160℃所觀測到來自聚丙烯的β晶熔化之吸熱尖鋒面積所算出的熔化熱量(△H β),及在160℃以上所觀測到來自聚丙烯之β晶以外的結晶熔化之吸熱尖鋒面積所算出的熔化熱量(△H α),使用下述式所求得的值。
β晶比率(%)={△H β/(△H α+△H β)}×100
為了賦予β晶比率為30~100%之高β晶活性,以在構成芯層(A層)之聚丙烯添加所謂β晶核劑為佳。未添加β晶核劑時,會有無法得到如上述之高β晶比率之情形。較佳的β晶核劑可舉出例如形成奈米等級的分散體之氧化鐵、以1,2-羥基硬脂酸鈣、苯甲酸鎂、琥珀酸鎂、酞酸鎂等為代表之羧酸的鹼或鹼土類金屬鹽、以N,N’-二環己基-2,6-萘二羧醯胺等為代表之醯胺系化合物、以苯磺醯鈉、萘磺酸鈉等為代表之芳香族磺酸化合物、二或三元羧酸之二或三酯類、四氧雜螺化合物類、醯亞胺羧酸衍生物、酞青藍等為代表之酞青系顏料、喹吖酮、喹吖酮醌等為代表之喹吖酮系顏料、由有機二元酸之成分A與周期表第2族金屬的氧化物、氫氧化物或鹽之成分B所構成的二成分系化合物,但未限定於此等。又,β晶核劑可以只使用1種類亦可並用2種類以上。
在構成芯層(A層)之聚丙烯所添加之β晶核劑,因為夠提高未拉伸片的β晶比率,能夠在隨後的拉伸製程促進形成空隙,上述之中,以下述化合物1、2為特佳。
[化合物1]
以下述化學式(1)、(2)所代表之N,N’-二環己基-2,6-萘二羧醯胺等為代表之醯胺系化合物。
R2 -NHCO-R1 -CONH-R3 (1)
在此,式中之R1 係表示碳數1~24的飽和或不飽和脂肪族殘基、碳數4~28的飽和或不飽和脂環族殘基或碳數6~28的芳香族殘基,R2 、R3 係相同或不同之碳數3~18的環烷基殘基、碳數3~12之環烯基殘基或此等的衍生物。
R5 -CONH-R4 -NHCO-R6 (2)
在此,式中之R4 係表示碳數1~24的飽和或不飽和脂肪族殘基、碳數4~28的飽和或不飽和脂環族殘基或碳數6~12的雜環殘基或碳數6~28的芳香族殘基,R5 、R6 係相同或不同之碳數3~12的環烷基殘基、碳數3~12之環烯基殘基或此等的衍生物。
[化合物2]
由有機二元酸之成分A及周期表第2族金屬的氧化物、氫氧化物或鹽之成分B所構成的二成分系化合物。
如此特佳之β晶核劑或添加β晶核劑之聚丙烯的具體例可舉出新日本理化(股)製β晶核劑“ENUJESTAR(註冊商標)”(類型名:NU-100等)、SUNOCO公司製添加β晶核劑之聚丙烯“BEPOL(註冊商標)”(類型名:B022-SP等)等。
β晶核劑的含量亦取決所使用β晶核劑的β晶生成性能,相對於A層的總量以0.01~0.5質量%為佳。β晶核劑的含量小於0.01質量%時,會有所得到的白色聚丙烯薄膜的β晶比率太低且比重變高之情形,或是耐折紋性及耐壓紋性差之情形。又,在加工成感熱轉印記錄用收受片時會有敏感度差的情形。β晶核劑的添加量大於0.5質量%時,即便添加其以上的量亦會有所芯層(A層)的聚丙烯薄膜的β晶比率飽和之情形,或是因核劑本身的分散性變差致使β晶比率反而變差之情形。β晶核劑的含量以0.02~0.3質量%為較佳,以0.05~0.2質量%為更佳。
芯層(A層)必須含有平均分散徑為60~400奈米的粒子(a)。
本發明的白色聚丙烯膜藉由併用β晶核劑及平均分散徑為60~400奈米的範圍之粒子(a),與先前便用非相溶性樹脂、無機粒子或有機粒子作為空隙形成劑比較時,起因於空隙形成劑的分散狀態(分散大小、有無凝聚等)之不均勻且粗大的空隙減少而能夠形成均勻且細緻的空隙。結果,藉由減少粗大的空隙,薄膜的比重低、同時耐折紋性及耐壓紋性優良。而且能夠預先防止在製膜製程或加工製程時空隙形成劑從薄膜脫落而污染製程或因此使薄膜產生破裂之問題。又,與只有β晶核劑時所得到的白色聚丙烯膜比較,因為能夠在廣闊的拉伸溫度範圍多數地形成均勻且細緻的空隙,所以能夠提升製膜速度,能夠以生產力提升且低成本的方式製造白色聚丙烯膜。
而且藉由多數地含有均勻且細緻的空隙,薄膜整體的緩衝率提高,且耐壓紋性亦提高。而且,薄膜的色調之L、a、b值之中,特別是能夠將b值降低更低(往藍色方向之較佳範圍)。
如上述,使用本發明的白色聚丙烯膜作為基材之感熱轉印記錄用收受片,與先前使用空隙形成劑之白色聚丙烯膜或只有β晶核劑所得到的白色聚丙烯膜作為基材時比較,能夠同時實現高敏感度、耐折紋性及高生產力。
粒子(a)的平均分散徑必須為60~400奈米。平均分散徑小於60奈米時在聚丙烯樹脂中之分散變為不良而粒子凝聚,會有在薄膜中形成粗大的空隙之情形。平均分散徑大於400奈米時,會有在薄膜中形成粗大的空隙而空穴率下降、緩衝率、耐折紋性及耐壓紋性下降的情形。粒子(a)的平均分散徑以100~300奈米為更佳。
在此,平均分散徑係指在分散於芯層(A層)狀態之粒子的平均粒徑。測定如此的平均粒徑係藉由下述特性測定方法及評價方法之欄(1)項目所示方法,使用透射型電子顯微鏡觀察薄膜剖面的超薄切片,測定平均10微米×10微米所含有粒子之全部長徑,來求得平均值。變化10處觀察面來進行本測定,將其平均值作為粒子的平均分散徑。
本發明的雙軸配向白色聚丙烯膜之A層剖面平均10微米×10微米的空隙數以10個以上為佳。藉由A層剖面平均10微米×10微米的空隙數為10個以上,薄膜整體的緩衝率提高,且耐折紋性及耐壓紋性亦提高。而且,能夠使薄膜的色調更往藍色側。使用此種白色聚丙烯膜作為基材之感熱轉印記錄用收受片,對印刷機的熱感應頭之絕熱性提高,能夠實現高敏感度。空隙數為10~100個,以15~50個的範圍為更佳,以能夠兼具上述特性及力學強度為佳。
又,本發明的白色聚丙烯膜使A層剖面平均10微米×10微米所存在之以粒子(a)為核之空隙數為5個以上,因為作為感熱轉印記錄用收受片在印相時,高濃度區域的壓紋深度減小且耐壓紋性提高,乃是較佳。亦即在全部空隙之中,較佳是相當數目的空隙係以粒子(a)為核之空隙。以粒子為核之空隙數小於5個時,會有無法觀察到耐折紋性提升之情形。以粒子(a)為核之空隙數為10~100個為更佳,以15~50個為特佳。又,以粒子(a)為核之空隙數大於100個時,會有容易產生折紋之情形。在此,A層剖面係指橫向-厚度方向剖面,使用切薄片機而得到的超薄切片試樣之觀察面。
又,為了在A層的空隙之相當數目的內部形成以粒子(a)為核之空隙,該粒子的含量必須為1~20質量%,以2~15質量%為佳,以在5~10質量%的範圍為更佳。含量小於1質量%時添加效果下降,大於20質量%時會有無法得到穩定的熔融擠出性之情形,或與表層之共擠出性下降,且產生層積不均之情形。又,會有粒子附著於噴嘴的狹縫而無法長時間地連續製膜之情形。
在薄膜中含有粒子(a)之方法,以使用在聚丙烯樹脂的粉末中與聚丙烯樹脂的抗氧化劑及熱安定劑一起添加β晶核劑及粒子並混合後,供應至雙軸式擠出機來進行熔融混合之方法為佳。又,在不會使薄膜特性變差的程度添加粒子的表面處理劑、防污染噴嘴劑、及界面活性劑等作為其他添加劑時,因為擠出性或原料取代性變佳,乃是較佳。
又,有添加混合60質量%之平均分散徑為60~400奈米範圍的金紅石型氧化鈦而成之大日本油墨化學工業股份公司製的“PEONY(註冊商標)”WHITE L-11165MPT、或東京油墨股份公司製的“PPM(註冊商標)”20130 WHITE等母料,亦可使用聚丙烯樹脂稀釋此種母料而使用。
在本發明,添加混合在聚丙烯樹脂之粒子(a)的一次平均粒徑以400奈米以下為佳,一次平均粒徑以30~300奈米的範圍為更佳,因為在白色聚丙烯膜的A層中平均分散徑會成為在60~400奈米的範圍,乃是較佳。粒子的一次平均粒徑小於30奈米時,會有在聚丙烯樹脂中之均勻分散變難,因此粒子在樹脂中凝聚,而使在薄膜中之平均分散徑大於400奈米之情形。
添加在芯層(A層)之粒子(a),若平均分散徑在60~400奈米的範圍時沒有特別限定,可選自由氧化鋅、氧化鋁及氧化鈦所組成群組中之至少1種粒子,以在聚丙烯樹脂中之分散性良好為佳。其中,因為在具有β晶活性之聚丙烯中能夠微分散且生成微細的空隙之效果高,以氧化鈦為特佳。氧化鈦可舉出銳鈦礦型及金紅石型,從在聚丙烯樹脂中的分散性及熱安定性而言,以金紅石型為佳。
本發明之白色聚丙烯膜必須在芯層(A層)的至少一面層積皮層之B層。又,B層必須含有聚丙烯樹脂及0.05~0.5質量%之平均分散徑為1~4微米的粒子(b)。藉由層積皮層(B層),與未層積B層比較時,能夠提升薄膜表面的平滑性及光澤。而且,在B層上形成收受層而加工成感熱轉印記錄用收受片時,與未層積時比較,能夠提高與熱感應頭之黏附性,能夠抑制熱的排放而提高從墨帶轉印時之敏感度。
構成皮層(B層)之聚丙烯樹脂係與芯層(A層)同樣地,較佳是主要由聚丙烯的同元聚合物所構成為佳,在不損害本發明的目的之範圍亦可以是聚丙烯與其他不飽和烴的單體成分共聚合而成的聚合物。又,亦可摻合聚丙烯以外之不飽和烴的單體成分之聚合物或共聚物。構成此種共聚合成分或摻合物之單體成分可舉出與芯層(A層)同樣的成分。其中皮層(B層)藉由使丙烯與1~5質量%乙烯共聚合,因為能夠兼具與芯層(A層)之共拉伸性及與感熱轉印記錄用收受片的收受層(或錨固層)之黏著性,乃是較佳。
構成皮層(B層)之聚丙烯樹脂的同排指數以95~99.8%為佳。同排指數小於95%時,會有薄膜或其加工品的表面耐熱性差的情形。同排指數大於99.8%時,在薄膜的製程會有頻繁地產生破裂之情形。構成皮層(B層)之聚丙烯樹脂的同排指數以96~99.5%為更佳。
又,皮層(B層)的結晶化溫度以115℃以上為佳。在此,結晶化溫度係測定B層整體所得到的值。B層的結晶化溫度小於115℃時,在鑄塑製程,在大於100℃之高溫進行鑄塑時,會有到薄片剝離為止時固化仍不完全、未拉伸片黏著鑄塑轉筒之情形。B層的結晶化溫度以119℃以上為更佳。又,B層的結晶化溫度越高時,即便高溫、高速鑄塑亦不容易產生黏著或缺點,具有能夠製造與轉筒溫度、周速較低時同樣品質的薄膜之傾向。B層的結晶化溫度其上限未特別限定,但是太高時,會有與A層的共拉伸性變差的情形。又,在B層上設置收受層而加工成為感熱轉印記錄用收受片時,因為會有與收受層的黏著性變差的情形,B層的結晶化溫度以150℃以下為佳。B層的結晶化溫度能夠藉由構成B層之聚丙烯的結晶性、α晶核劑或β晶核劑、高熔融張力聚丙烯等的添加量、非相溶性樹脂、無機粒子、有機粒子等的添加量來控制。B層的結晶化溫度以120~145℃為更佳,以123~130℃為最佳。其中以在B層添加高熔融張力聚丙烯來提高結晶化溫度為特佳。
在此,高熔融張力聚丙烯的添加量從製膜穩定性的觀點,相對於B層的總量以0.5~10質量%為佳。高熔融張力聚丙烯的添加量小於0.5質量%時,會有無法得到添加效果的情形。又,添加量大於10質量%時,會有添加效果飽和之情形。高熔融張力聚丙烯的添加量以1~5質量%為更佳。在B層能夠添加之較佳高熔融張力聚丙烯,可舉出在上述芯層(A層)能夠添加之較佳高熔融張力聚丙烯相同之物。
在皮層(B層)亦可添加α晶核劑。α晶核劑可舉出山梨糖醇核劑、有機磷酸酯金屬鹽系核劑、有機羧酸金屬鹽系核劑、松香系核劑等。其中,因為松香系核劑之促進結晶化效果高,乃是特佳。松香系核劑可舉出荒川化學(股)製“PINECRYSTAL(註冊商標)”(類型品KM-1300、KM-1500、KM-1600等)等。相對於B層的總量,在B層之α晶核劑的添加量以0.001~1質量%為佳。結晶核劑的添加量小於0.001質量%時,會有無法得到添加效果之情形。結晶核劑的添加量大於1質量%時,不只是會有添加效果飽和,而且會有核劑本身分散性惡化而產生表面缺點之情形。α晶核劑的添加量以0.01~0.8質量%為更佳。
從與A層之共擠出性及共拉伸性而言,B層的聚丙烯樹脂包含聚丙烯樹脂、各種聚丙烯共聚物及高熔融張力聚丙烯之樹脂的總量以佔B層之99.95~95質量%的範圍為佳。
在皮層(B層)所含有之粒子(b)的平均分散徑必須為1~4微米。平均分散徑小於1微米時,薄膜之抗黏結性或滑性變差,將薄膜卷取時在卷繞機或切條機,會有薄膜容易產生皺紋,又,與金屬輥之滑性變差會有薄膜破裂之情形。粒子(b)的平均分散徑大於4微米時,在製膜製程或隨後的薄膜加工製程會有粒子脫落而污染製程之情形,而且,將白色聚丙烯膜重疊摩擦時會有薄膜表面容易受傷、薄膜破裂之情形。非相溶性樹脂、無機粒子及有機粒子平均分散徑以1~3微米為更佳。又,在此,平均分散徑能夠與上述A層中之粒子的平均分散徑同樣地進行測定。
又,從抗黏結性、滑性、而從作為收受片時之敏感度提高的觀點,相對於B層的總量,B層的粒子(b)含量必須為0.05~5質量%。含量小於0.05質量%時,會有無法提升抗黏結性、滑性之情形,卷取薄膜時在卷繞機或切條機,會有薄膜容易產生皺紋、又,會有與金屬輥的滑性差而破裂的情形。含量大於5質量%時,在製膜製程或隨後的薄膜加工製程,會有粒子脫落而污染製程之情形。或是薄膜裂開、產生破裂之情形。B層中之粒子的含量以0.05~3質量%為更佳。
在皮層(B層)能夠添加之較佳無機粒子可舉出濕式及乾式二氧化矽、膠體二氧化矽、矽酸鋁、氧化鈦、碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鋇、氧化鋁、碳酸鎂、碳酸鋅、氧化鈦、氧化鋅(鋅白)、氧化銻、氧化鈰、氧化鋯、氧化錫、氧化鑭、氧化鎂、碳酸鋇、碳酸鋅、鹼式碳酸鉛(鉛白)、硫酸鋇、硫酸鈣、硫酸鉛、硫化鋅、雲母、雲母鈦、滑石粉、黏土、高嶺土、氟化鋰、氟化鈣等。又,有機粒子可舉出聚甲氧矽烷的交聯粒子、聚苯乙烯的交聯粒子、丙烯酸系化合物的交聯粒子、聚胺基甲酸酯的交聯粒子、聚酯的交聯粒子、氟化系化合物的交聯粒子等。而且,即便未交聯,若與構成B層之聚丙烯樹脂係非相溶的樹脂時,因為在層中與粒子同樣地以凝聚體的方式分散,所以能夠使用。非相溶性樹脂可舉出聚甲基異戊烯、環狀聚烯烴、聚碳酸酯、聚碸、聚烯丙酯、同排聚苯乙烯、間規聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、飽和聚酯、液晶樹脂等。其中,從在聚丙烯樹脂中的分散性、作為薄膜時之滑性觀點,非相溶性樹脂以使用聚甲基戊烯為特佳。在B層添加之聚甲基戊烯,其熔體流動速度(MFR;260℃、5公斤)以5~100克/10分鐘為佳。MFR在如此較佳範圍以外時,會有在聚丙烯中形成粗大分散而成的聚甲基戊烯成分,結果會有形成粗大空隙、B層容易裂開之情形。聚甲基戊烯的MFR以8~80克/10分鐘為較佳,以10~60克/10分鐘為更佳。又,可以單獨添加無機粒子、有機粒子及非相溶性樹脂,亦可組合複數而添加。
皮層(B層)的積層度以0.1~5微米為佳。B層的厚度小於0.1微米時,會有耐折紋性及耐壓紋性變差之情形。又,B層的厚度大於5微米時,使用作為收受片時,會有敏感度下降的情形。B層的厚度以2~5微米為更佳。
就使用作為收受紙時之敏感度及與收受層的黏附性而言,B層的空穴率以0.01~5%為佳。B層的空穴率小於0.01%時,使用作為收受片時,會有敏感度下降、高速印相性差的情形。又,B層的空穴率大於5%時,白色聚丙烯膜的皮層之B層表面變為容易裂開,在加工成收受片時,會有與收受層的黏附性變差的情形。B層的空穴率以0.1~3%為更佳。在此,B層的空穴率係使用電子顯微鏡觀察時,求取空隙在皮層所占有的比率而得到的值。為了使B層的空穴率在如此較佳範圍,可以在B層中形成適當的空隙,因此,在製膜製程,以將鑄塑時金屬轉筒溫度設定在50~130℃的溫度範圍為佳。
亦可在芯層(A層)的兩側層積B層,作為B/A/B型的3層積層薄膜。又,亦可在芯層(A層)的B層側之相反側的面,層積組成與B層不同的皮層(C層),作為B/A/C型的3層積層薄膜。作為B/A/B型的3層積層薄膜時,加工成收受片時可以將收受層設在B層側,亦可以設置在C層側。
構成C層之樹脂可使用與B層相同之物,亦可使用不同之物。將收受層設置在C層側作為收受片使用時,為了使其與收受層具有良好的黏著性,C層以使用結晶化溫度為小於115℃之聚丙烯樹脂為佳。結晶化溫度小於115℃時實施電暈放電處理時之潤濕張力提升效果變高,能夠提升與收受層之黏著性。
構成皮層(C層)之聚丙烯樹脂,以主要由丙烯之單獨聚合物構成為佳,在不損害本發明的目的之範圍,亦可以是聚丙烯與其他不飽和烴的單體成分共聚合而成之聚合物。又,亦可以是丙烯及丙烯以外的單體成分共聚合而成之聚合物混合而成,亦可以是丙烯以外的不飽和烴的單體成分的共聚物混合而成。構成此種共聚合成分或混合物之單體成分,可舉出與A層及B層同樣之物。在C層上設置收受層時,因為能夠兼具與芯層(A層)之共拉伸性及與收受層之黏著性,以使用低立體規則性聚丙烯或乙烯-丙烯無規共聚物等為特佳。
從與收受層的黏著性之觀點,低立體規則性聚丙烯的立體規則性(中位五分率;mesopentad)以70~90%為佳。中位五分率小於70%時,在C層上形成收受層而使用作為感熱轉印記錄用收受片時,會有對來自熱感應頭的熱之耐熱性差、敏感度變差的情形。另一方面,中位五分率大於上述範圍時,例如,在C層上形成收受層而使用作為感熱轉印記錄用收受片時,會有實質上無法提升與收受層的黏著力之情形。中位五分率以72~85%為更佳。又,因為能夠更提高與收受層層之黏著力,低立體規則性聚丙烯亦可以是與乙烯共聚合而成。
另一方面,乙烯-丙烯無規共聚物的乙烯共聚合量以1~4質量%為佳。乙烯共聚合量小於1質量%時,例如,在C層上形成收受層而使用作為感熱轉印記錄用收受片時,會有實質上無法提升與收受層(或錨固層)的黏著力之情形。乙烯共聚合量大於4質量%時,會有在製膜製程時產生黏著、污染製膜製程、或表面粗糙而成為表面缺點的情形。又,在C層上形成收受層而使用作為感熱轉印記錄用收受片時,會有對來自熱感應頭的熱之耐熱性差、因轉印能量而會有敏感度變差的情形。乙烯共聚合量以1~3質量%為更佳。
在C層,與上述B層相同目的,亦可以含有平均分散徑為1~4微米的粒子。在C層添加之粒子亦可以是與B層同樣之物。
C層的空穴率以0.01~5%為佳。C層的空穴率小於0.01%時,使用作為收受片時會有敏感度下降、高速印相性變差之情形。C層的空穴率大於5%時,C層表面容易裂開,加工成為感熱轉印記錄用收受片時,會有與收受層的黏著性變差的情形。C層的空穴率以0.1~3%為更佳。C層的空穴率能夠與B層同樣地使用掃描型電子顯微鏡觀察而求得。為了使C層的空穴率在此如的較佳範圍,可以在C層中形成適當的空隙,因此,在製膜程,鑄塑時金屬轉筒溫度以設定在60~130℃的溫度範圍為佳。
C層的層積厚度以0.1~5微米為佳。C層的厚度小於0.1微米時,會有耐折紋性及耐壓紋性變差之情形。又,C層的厚度大於5微米時,使用作為感熱轉印記錄用收受片時,會有敏感度低落的情形。C層的層積厚度以1~3微米為更佳。
C層的層積方法可舉出共擠出、線上或離線擠出層壓等方法,但是未限定於此等中之任一種方法,可隨時選擇最佳方法。只有以B/A/C型之3層結構層積時,以使用共擠出法為佳。
本發明之白色聚丙烯膜的A層、B層及C層,在不損害本發明的薄膜特性之範圍,亦可以含有抗氧化劑、熱安定劑、防靜電劑、滑劑、抗黏結劑、填料等各種添加劑。
本發明之白色聚丙烯膜的壓紋深度以20微米以下為佳。在此,壓紋深度係指測定10點使用本發明的白色聚丙烯膜作為基材之收受片的厚度,求得平均厚度(t0 ),隨後使用感熱轉印記錄用印刷機,為了畫像評價,將灰階從白色至黑色以16灰階改變濃度的方式進行印相後的時候,從印相前的厚度(t0 )及高灰階區域(最濃的黑色部)的厚度(t1 )的差異,藉由下述式所求得的值。
壓紋深度(微米)=t0 -t1
又,簡易的評價能夠將白色聚丙烯膜使用噴灑糊在市售的感熱轉印記錄用收受片的一面貼合後,使用上方法印相而求得。
壓紋深度以10微米以下為較佳,以5微米以下為更佳。壓紋深度大於20微米時,在感熱轉印記錄用收受片將畫像印相後的時候,會有在濃度高的部分產生凹下而能夠觀察到條紋的情形。
本發明的白色聚丙烯膜之空穴率以20%以上為佳。藉由使空穴率為20%以上,薄膜的力學強度適當地變高,在薄膜的製程或隨後加工成反射板或收受片的製程,卷取性或加工性優良,又,作為感熱轉印記錄用收受片的感度高,而且,能夠提高反射板的光反射率。
白色聚丙烯膜的空穴率能夠藉由在芯層(A層)的聚丙烯之較佳添加β晶核劑及粒子的含量、或芯層(A層)與皮層(B層、C層)的厚度比率等來加以控制。而且,在製膜製程,可藉由在鑄塑製程固化熔融聚合物時之結晶化條件(金屬轉筒溫度、金屬轉筒的周速、所得到的未拉伸片的厚度等)或拉伸製程的條件(拉伸方向、依次雙軸拉伸或同時雙軸拉伸等拉伸方式、倍率、速度、溫度等),而且,可藉由熱處理條件等來控制空穴率。具體上,於鑄塑製程為了在A層形均勻且多量的β晶,使金屬轉筒溫度為60~130℃為佳,以70~120℃為更佳。於拉伸製程,使縱向與橫向的拉伸倍率的乘積之面積倍率增大時,空穴率增高,特別是使縱向拉伸倍率為3.5~5倍為佳,以為3.8~4.5倍為更佳。
空穴率越高時加工成收受片時之敏感度有提高的傾向,乃是較佳。但是,空穴率大於80%時,在薄膜製程或隨後的加工製程,會有薄膜伸長、產生皺紋、斷裂、耐折紋性及耐壓紋性差之情形。空穴率以25~70%為較佳,以30~65%為更佳,以35~60%為最佳。
從作為收受片時之優良的外觀而言,本發明的白色聚丙烯膜之至少一側表面的光澤度以50%以上為佳。在此,表面光澤度係指測定白色聚丙烯膜的皮層之B層或C層表面時所得到的值。而且,從為了實現使用作為反射板時之高光反射率而言,以使白色聚丙烯膜的光澤度為50%以上為佳。達成表面光澤度為50%以上之方法,能夠藉由構成白色聚丙烯膜之聚丙烯的結晶性或其他的原料組成、在鑄塑製程使熔融聚合物固化時之結晶化條件、或在拉伸製程之拉伸條件等來控制。從兼具皮層的平滑性及空穴率而言,表面光澤度以60~130%為較佳,以70~120%為更佳。
又,從薄膜的處理性的觀點,本發明的雙軸配向白色聚丙烯膜在重疊薄膜表裏後的時候,動摩擦係數以在0.2~0.6的範圍為佳。動摩擦係數小於0.2時,會有太滑而產生卷取偏移的情形,相反地,大於0.6時,因為滑性變差,在製膜製程或隨後的加工製程會有產生皺紋的情形。使動摩擦係數在0.2~0.6的範圍時,以使至少一面的平均表面粗糙度(Ra)為0.01~0.5微米為佳。使Ra在如此的較佳範圍之方法,係與其他特性同樣地,能夠藉由所使用之聚丙烯的結晶性或製膜條件等來控制。Ra以0.05~0.4微米為較佳,以0.1~0.3微米為更佳。
從使用作為感熱轉印記錄用收受片時之敏感度的觀點,本發明的白色聚丙烯膜之藉由反射法所測得之試料的b值以-7~-0.1為佳。b值大於-0.1時,使用作為感熱轉印記錄用收受片時,可觀察到畫像整體之強烈帶黃色,特別是會有皮膚色等低色彩色變為不美觀的情形。又,b值小於-7時,會有可觀察到畫像強烈帶藍色的情形。b值較佳是在-6.5~-0.3的範圍。使b值在如此的較佳範圍之方法,能夠藉由在A層的聚丙烯所添加β晶核劑的添加量或粒子的粒徑、添加量及芯層(A層)及皮層(B層、C層)之粒子的粒徑、添加量、及層積厚度的比率等來控制。又,亦可藉由在製膜製程之鑄塑條件或拉伸條件來控制。
從使用作為收受片時之敏感度的觀點,本發明的白色聚丙烯膜之緩衝率以15~30%為佳。緩衝率小於15%時,會有敏感度太低的情形,相反地,緩衝率大於30%時,會有耐折紋性或耐壓紋性變差的情形。緩衝率亦能夠藉由在聚丙烯薄膜所使用的聚丙烯樹脂或添加在該聚丙烯樹脂中之粒子的形狀、量、及藉由製膜條來控制。緩衝率以17~25%為更佳。
本發明的白色聚丙烯膜在波長560奈米之光反射率以85%以上為佳,以90%以上為更佳。光反射率小於85%時使用作為反射板用時,照明光源的照相效率差,液晶畫面變暗。
從能夠兼具白色聚丙烯膜的製膜穩定性或作為收受片時之感度、耐折紋性及耐壓紋性的觀點,本發明的白色聚丙烯膜之薄膜厚度以10~100微米為佳。薄膜厚度以20~60微米為更佳。
從處理面與收受層之黏著性、及處理面與其他材料的黏著性的觀點,本發明的白色聚丙烯膜之薄膜,以在至少一側表面施行電暈放電處理,來使薄膜的表面潤濕張力為35~60mN/m為佳。進行電暈放電處理時,環境氣體以在選自空氣、氧氣、氮氣及二氧化碳氣中之至少一種氣體環境下進行為佳。此等之中,從提高黏著性的觀點,以在氮環境下,或是在氮/二氧化碳氣體的混合環境下進行表面處理為佳。表面潤濕張力以37~60 mN/m為更佳。表面潤濕張力大於60 mN/m時,因為過度表面處理,會有表面劣化掉、黏著性反應變差之情形。
將本發明的白色聚丙烯膜使用作為感熱轉印記錄用收受片的基材時,因為在收受片將畫像印相而成時畫像變為鮮明,在薄膜塗布收受層後之收受層表面的光澤度以50%以上為佳。收受層表面的光澤度以70%以上為更佳。因為收受層表面的光澤度越高畫像變為鮮明而較佳,未特別限定上限。
使用本發明的白色聚丙烯膜使用作為感熱轉印記錄用收受片的基材時,該感熱轉印記錄用收受片可以是單獨使用白色聚丙烯膜之收受片,亦可以是與其他材料貼合後之收受片。其他的材料可舉出普通紙、上等紙、中等紙、塗布紙、藝術紙、流延塗布紙、樹脂浸漬紙、乳液浸漬紙、乳膠浸漬紙、玻璃紙、層壓紙等紙、合成紙、不織布或是其他種類的薄膜等。又,將本發明的白色聚丙烯膜與其他材料貼合時,因為感熱轉印記錄用收受片的卷曲較小,以貼合在薄膜之設置有收受層的面之相反面為佳。
本發明的雙軸配向白色聚丙烯膜之拉伸方法,可使用縱-橫或是橫-縱依次雙軸拉伸法、同時雙軸拉伸法、同時雙軸拉伸法、及雙軸拉伸後之再拉伸等,以使用生產力及裝置的擴張性優良之縱-橫依次雙軸拉伸法為佳。
以下使用具體例來說明使用縱-橫依次雙軸拉伸法之本發明的白色聚丙烯膜的製法,但是本發明的薄膜未只限定於如此的例子。
將添加β晶比率及平均分散徑為60~400奈米範圍的粒子而具有β晶活性之聚丙烯樹脂作為芯層(A層)樹脂供給至擠壓機(a),在180~300℃進行熔融混煉,使用過濾器過濾後,導入複合噴嘴中。另一方面,將添加高熔融張力聚丙烯而提高結晶化溫度之聚丙烯作為皮層(B層)樹脂供給至擠壓機(b),在180~280℃進行熔融混煉,使用過濾器過濾後,導入複合噴嘴中,並層積於A層一面或兩面。此時,層積與B層不同組成所構成的皮層(C層)時,可使用另外的擠壓機(c),在180~280℃進行熔融混煉C層樹脂,使用過濾器過濾後,導入複合噴嘴中,並層積於芯層(A層)之已層積有皮層(B層)的一面之相反面,來製成B層/A層/C層的結構。
將層積該熔融聚合物而成的複合片從噴嘴吐出,邊使其黏附在表面溫度保持在40~120℃之轉筒上邊使其固化。轉筒溫度與薄片的實際溫度大致相同時,在上述溫度範圍內時因為轉筒溫度越高A層的β晶比率變高,所以雙軸拉伸後之薄膜有表觀空穴率變高、比重降低的傾向。但是,轉筒溫度太高溫時,會有薄片黏著於轉筒、在雙軸拉伸後薄膜之與金屬轉筒接觸的面(轉筒面,以下簡稱為D面)會有產生凹陷狀缺點之情形。B層的結晶化溫度為115℃以上時,以使其與金屬轉筒接觸的方式來進行鑄塑,能夠抑制薄片黏附在轉筒上,而且,能夠提高未拉伸片之β晶比率。又,在雙軸拉伸後之B層表面D面不會產生凹陷狀的缺點。而且,藉由拉伸β晶比率高的未拉伸片,即便設定高的縱拉伸溫度,亦能夠得到高空穴率的薄膜。
進行鑄塑時,吐出的熔融聚合物與金屬轉筒的接觸時間以3~60秒為佳。又,使用複數個金屬轉筒時來固化聚合物,接觸時間係從最初著地於轉筒上的時點至未拉伸片最後離開轉筒時點之時間。與金屬轉筒接觸的時間小於3秒時,會有因為固化不充分致使薄片黏著於金屬轉筒之情形,或因為生成的β晶比率低,雙軸拉伸後之薄膜的空穴率下降之情形。相反地,與金屬轉筒的接觸時間即便大於60秒,亦會有效果飽和的情況。與金屬轉筒的接觸時間以5~45秒為較佳,以7~20秒為更佳。
鑄塑時,使熔融聚合物黏附於金屬轉筒的方法,可使用靜電施加法、利用水的表面張力之黏附方法、氣動刮塗法、壓輥法、水中鑄塑法等中任一種方法,得到本發明的白色聚丙烯膜之方法,以使用厚度控制良好且藉由噴吹空氣的溫度能夠控制薄膜表面的冷卻速度之氣動刮塗法為佳。空氣的溫度以10~130℃為佳,越低溫時光澤度越高,越高溫時空穴率越高。
接著,為了在薄膜的A層形成空隙,將未拉伸積層片導入已加熱至90~160℃的輥群或烘箱中預熱,使薄膜溫度為80~150℃後,在已控制表面溫度為80~145℃之輥及已控制表面溫度為30~140℃之輥之間,利用輥的周速差在薄膜的縱向拉伸3~7倍,再藉由30℃~120℃的輥群冷卻。此時,薄膜溫度低時空穴率變高,又,拉伸倍率高時空穴率變高。
接著,使用夾子邊把持已在縱向拉伸之薄膜的兩端、邊引導至拉幅機,在已加熱至120~190℃的環境中(薄膜溫度:100℃~165℃)於薄膜的橫向拉伸5~12倍。橫向拉伸環境溫度小於120℃時,會有薄膜容易破裂的情況。又,橫向拉伸環境溫度大於190℃時,會有縱向拉伸所形成的空隙產生崩潰而致使空穴率下降的情形,或是會有皮層黏著於夾子而破裂掉的情形。
又,在此等拉伸製程,縱向拉伸速度係在20,000~300,000%/分鐘的範圍、橫向拉伸速度係在1,000~10,000%/分鐘的範圍的速度拉伸,因為空隙形成率高、能夠在縱向及橫方形成均勻的空隙,乃是較佳。縱-橫向拉伸速度小於上述範圍時,每單位時間的生產力下降而成本提高。縱-橫向拉伸速度大於上述範圍時,所形成的空隙數減少而使空穴率減少的情形。
又,縱-橫雙軸拉伸的面積倍率(縱向拉伸倍率×橫向拉伸倍率)以15~84倍為佳,從製膜穩定性而言,以30~50倍為更佳。面積倍率小於15倍時,會有雙軸拉伸後之白色聚丙烯膜的表面光澤度低的情形、或空隙的形成量不充分的情形。又,面積倍率大於84倍時,拉伸時會有薄膜破裂的情形。
本發明的雙軸配向白色聚丙烯膜,接著為了完成結晶配向來提升平面性及尺寸安定性,於拉幅機內在140~170℃進行1~30秒鐘的熱處理。隨後均勻地緩慢冷卻後,藉由冷卻至室溫而卷取,能夠得到薄膜。又,亦可在熱處理製程中,按照必要在橫向或縱向施行3~12%的鬆他處理。又,為了提高受容層的塗布或與其他基材貼合時的層間黏著力,以對薄膜的表面進行電暈放電處理後卷取為佳。
又,亦可在白色聚丙烯膜的製程中塗布、設置表面改質層。亦即,進行電暈放電處理用以提高在已縱向拉伸的薄膜上之潤濕性,再塗布丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂等,接著導入至拉幅器而進行橫拉伸、乾燥之聯機塗布法,因為能夠低成本地設置表面改質層而能夠適合使用。
[特性的測定方法及評價方法]
在本發明之各種特性值係依據以下的評價方法及評價基準來求得。
(1)芯層(A層)的剖面之以粒子為核之空隙數
芯層(A層)的剖面之以粒子為核之空隙數係如下測定。
藉由使用環氧樹脂之樹脂包埋法,使用超薄切片機,來採取白色聚丙烯膜的橫向-厚度方向剖面的超薄切片試樣。使用RuO4 將所採取到的切片試樣染色,藉由以下條件使用透射型電子顯微鏡觀察剖面。
.裝置:日立製作所(股)製透射型電子顯微鏡H-7100FA.加速電壓:100kV.觀察倍率:10,000倍
對薄膜的A層,以照片的一邊係與薄膜的橫向平行、且與厚度方向平行的方式採取所觀察到的照片(在印相紙上之10毫米相當於實質的1微米)。使用掃描器藉由以下條件讀取所得到的照片。
.掃描器:SEIKO EPSON(股)製GT-7600U.軟體:EPSON TWAIN ver.4.20J.圖像類型:線畫.解像度:600dpi
對所得到的畫像之任意10微米×10微米的範圍,使用PLANETRON(股)製Image-Pro Plus、Ver.4.0 for Windouws,來進行畫像解析,計算以粒子為核之空隙數的數目。此時,亦加上在境界線上之空隙數目。此時,使用圍入的剖面像的尺寸來進行空間校正。變更場所計算10處之數目,採用其平均值。
(2)薄膜的比重
使用高精確度電子比重計(MIRAGE(股)製SD-120L),使用以30毫米×40毫米大小切取之試樣,在23℃、相對濕度65%的環境下進行測定。在從相同薄膜之任意5處所採取的試樣進行測定,將5次測定值的平均作為該薄膜的比重。
(3)未拉伸片及熱壓片的比重
依據JIS K7112(1999)的D法(密度錐形管法)進行測定。對比重為1以下的薄片(例如,聚丙烯之未添加非相溶性樹脂或無機粒子、有機粒子之物),係選擇乙醇(特級)及精製水作為液體,對比重比1高之薄片(例如,添加有非相溶性樹脂、無機粒子、或有機粒子之物),係選擇溴化鈉水溶液及精製水作為液體來製造密度錐形管。將密度錐形管的溫度控制在25℃,在其中加入以5毫米四角形切取的試樣而進行測定。對從相同試樣任意5處切取的試料進行測定,將所得到比重值的平均作為該試樣的比重。
(4)雙軸配向白色聚丙烯膜的空穴率
白色聚丙烯膜的空穴率係使用對上述(2)的方法所求得之白色聚丙烯膜的比重(d1)、及藉由已加熱至280℃之熱壓機對該白色聚丙烯膜以預熱時間3分、在加壓10MPa加熱2分鐘的條件完全地將空孔排除,再浸漬於30℃的水並急速冷卻所得到的熱壓片,使用上述(3)的方法所求得的比重(d0),藉由下述式求得。
空穴率(%)=(1-d1/d0)×100
(5)β晶活性的確認 [薄膜整體之確認]
本發明係測定白色聚丙烯膜整體,依據以下基準來判定A層具有β晶活性。
將5毫克的白色聚丙烯膜填充在鋁皿中,使用差示掃描熱量計(SEIKO電子工業製RDC220型)來進行測定。測定係在氮環境下,以20℃/分鐘的速度從30℃升溫至260℃(第1行程)、在260℃待機5分鐘。接著,以20℃/分鐘的速度冷卻至30℃,並在30℃待機5分鐘。接著再次以20℃/分鐘的速度升溫至260℃(第2行程)。在第2行程的熱量曲線,能夠觀測到隨著在140~160℃具有尖鋒之β晶的熔化之吸熱尖鋒時,判定該薄膜係具有β晶活性。又,在此之吸熱尖鋒係指熔化熱量為10J/g以上。又,熱量曲線隨著升溫而從基線往吸熱側偏移、接著回到基線位置,熔化熱量能夠從該基線與熱量曲線所包圍的面積算出。畫出從熔化開始溫度位置至熱量曲線恢復至基線上之高溫側的交點之直線,能夠藉由測定標準物質(銦)時的熔化熱量(28.59J/g)與尖鋒面積之對比來求得。又,在熱量曲線於吸熱側出現尖鋒後至恢復至基線的位置為止,再次於吸熱側出現尖鋒時,在熱量曲線的微分值為0時之溫度位置(相對於吸熱側熱量曲線係極小值的位置),畫出從熱量曲線至基線之垂線,β晶的熔化熱量能夠從該熱量曲線、基線、及垂線所包圍的面積算出。
又,藉由上述手法,雖然在140~160℃存在有具有尖點之熔化尖鋒,但是否係起因於β晶的熔化並不清楚時,可以對使用以下條件所調製的試樣,基於在藉由廣角X射線繞射法以2 θ/θ掃描所得到的繞射輪廓存在有起因於β晶之繞射尖鋒,從各繞射尖鋒強度所算出的K值為0.3以上,能夠確認具有β晶活性。
廣角X射線繞射法的測定條件如下。
.試樣:使薄膜的方向一致,以熱壓調整後之試樣厚度為1毫米左右的方式進行疊合後,將其使用2片0.5毫米厚度的鋁板夾住,在280℃熱壓使其熔化及壓縮,使聚合物鏈大致無配向化。將所得到的薄片,每片鋁板取出後立刻浸漬在沸騰水中5分鐘來使其結晶化,隨後,對在25℃的環境下冷卻而得到的薄片,切取寬度1毫米的試樣提供測定。
.X射線繞射裝置:理學電氣(股)製4036A2.X射線源:CuK α線(使用Ni過濾器).輸出:40kV、20mA.縫系統:2毫米Φ -1° -1°.檢測器:閃煉計數管.計數記錄裝置:理學電氣(股)製RAD-C型.測定方法:2 θ/θ掃描(步進式掃描、2 θ範圍10~55°、0.05°步進、累積時間2秒)。
在此,K值係由在2 θ=16°附近所觀測到的β晶(300)面的繞射尖鋒強度(I β1 )及在2 θ=14、17、19°附近之各自所觀測到α晶的(110)、(040)、(130)面的繞射尖鋒強度(各自設定為I α1 、I α2 、I α3 ),基於下述數學式來算出。又,K值係表示β晶的比率之經驗值,各繞射尖鋒強度的算出方法等有關K值的詳細,可參考A.Turner Jones等人,Makromolekulare Chemie,75,134(1964年)。
K=I β1 /{I β1 +(I α1 +I α2 +I α3 )}
又,上述確認當然能夠測定雙軸拉伸後的薄膜,測定對應之未拉伸片亦無妨。
在本發明,使用上述方法時具有β晶活性之物為良(good),未具有β晶活性之物為不良(bad)。
[芯層(A層)及皮層(B層、C層)之確認]藉由上述同樣的方法,使用差示掃描熱量計對芯層(A層)及皮層(B層、C層)所使用的樹脂原料採取熱量曲線並進行判定。又,在此,樹脂原料係意指包含聚丙烯、其他聚合物及添加劑之形成各層所使用的樹脂組成物整體。又,試樣的形狀係任何形狀都無妨,因為容易處理,以晶粒狀為佳。又,亦可從薄膜製造後的白色聚丙烯膜,削取皮層之B層及C層作為試樣來進行測定。
(6)雙軸配向之辨別
從由以下所示之3個方向對薄膜入射X射線而成之X射線繞射照片,辦別薄膜的配向狀態。
.貫穿(Through)入射:對由薄膜的縱向、橫向所形成的面垂直地入射.末端(End)入射:對由薄膜的橫向、厚度方向所形成的面垂直地入射.邊緣(Edge)入射:對由薄膜的縱向、厚度方向所形成的面垂直地入射又,試樣係使方向一致而重疊,調整成厚度1毫米左右後,以寬度1毫米左右的方式切取,提供測定。
.X射線繞射攝影係以下列條件、依據圖像化板法進行測定。
.X射線產生裝置:理學電氣(股)製4036A2型.X射線源:CuK α線(使用Ni過濾器).輸出:40kV、20mA.縫系統:1毫米Φ針孔平行光管.圖像化板:FUJIFILM BAS-SR.攝影條件:攝影半徑40毫米、曝光時間5分鐘
在此,薄膜之無配向、單軸配向、雙軸配向的判定能夠依照例如松本喜代一等、纖維學會會刊、第26卷、第537頁(1970年);松本喜代一、“製造薄膜”、共立出版、東京(1993年)、第67-86頁;岡村誠三、中島章夫、小野木重治、河合弘迪、西島安則、東村敏延、伊勢典夫著、“高分子化學序論(第2版)”、化學同人、京都(1981年)、第92-93頁等之解說,藉由以下基準進行辨別。
.無配向:在任一方向的X射線繞射照片,都能夠得到具有均等強度之德拜-謝樂環(Debye-Scherrer ring)。
.縱單軸配向:在End入射的X射線繞射照片,能夠得到具有均等強度之德拜-謝樂環(Debye-Scherrer ring)。
.雙軸配向:在任一方向的X射線繞射照片,都能夠得到反映其配向之繞射強度不均等的繞射像。
(7)皮層的結晶化溫度(Tc)
使用差示掃描熱量計(SEIKO電子工業製熱分析裝置RDC220型)進行測定。在氮氣環境下,將5毫克的皮層(B層、C層)的樹脂以10℃/分鐘的速度從30℃升溫至280℃,使其在280℃保持5分鐘。接著以10℃/分鐘的冷卻速度冷卻至30℃。將此時隨著從熔融狀態結晶化之發熱尖鋒的頂點溫度作為結晶化溫度(Tc)。試樣係以晶粒形為佳,但亦可藉由只從白色聚丙烯膜削取皮層來準備。測定係進行5次,將所得到的值之平均作為該試樣的結晶化溫度(Tc)。
(8)皮層(B層、C層)的空穴率
使用與上述(1)同樣的方法,橫向且平行地變化觀察位置來連續地觀察白色聚丙烯膜之皮層的剖面,並採取剖面像10點。
在所得到的各剖面像上,載置OHP片(SEIKO-EPSON(股)製EPSON專用OHP片),使用油性筆從OHP片上只有將皮層的空隙塗滿黑色。將如此進行所得到的OHP片畫像,使用掃描器以下述條件讀取。
.掃描器:SEIKO-EPSON(股)製GT-7600U.軟體:EPSON TWAIN ver.4.20J.圖像類型:線畫.解像度:600dpi
對所得到的畫像之任意10微米×10微米的範圍,使用PLANETRON(股)製Image-Pro Plus、Ver.4.0 for Windouws,來進行畫像解析。此時,使用圍入的剖面像的尺寸來進行空間校正。又,測定條件係如下設定。
.在計數/尺寸選擇內的顯示選擇設定,將離線形式設定為塗滿。
.在對象萃取選擇設定,將境界上的除外設定為無(None)。
.在測定時之亮度範圍選擇,將暗色對象設定為自動萃取。
在上述條件下,對10片剖面像的皮層的總面積、亦即對作為測定對象之矩形對象區域的面積,以百分率算出塗滿黑色的部分之面積的比,作為皮層空穴率。
(9)薄膜表面的平均表面粗糙度(Ra)
依據JIS B 0601(2001年),使用觸針式表面粗糙計(小板研究所(股)製、高精細度薄膜段差測定器ET-30HK及三維粗糙度分析裝置SPA-11),對白色聚丙烯膜之皮層(B層、C層)的表面,藉由以下條件進行測定。
.觸針掃描方向:薄膜的橫方向.測定模式:觸針式(STYLUS).處理模式:8(粗糙度).測定長度:1毫米.觸針直徑:圓錐型0.5微米R.負荷:16毫克.截止:250微米.測定線數:30根.掃描速度:100微米/秒.間距:X方向4微米、Y方向10微米.SLOPE COMP:ON.GAIN:×1.測定面積:0.2988平方毫米.標準面積:0.1平方毫米
在測定時,使用適當的記錄器記錄粗糙度曲線。此時的條件如下。
.X、Y軸方向記錄倍率:100倍.Z軸方向倍率:10,000倍(在記錄器上,粗糙度曲線的倍率太大時,亦可以適當地設定為5,000倍).記錄器速度:40微米/秒.Y記錄間距:2毫米
此時,中心線平均表面粗糙度(Ra)係從粗糙度曲線取得測定長度L的部分作為試樣,將該定長度L的部分的中心線作為X線、縱向作為Y軸、粗糙度曲線以y=f(x)表示時,係藉由下式所求得的值。
Ra=(1/L)∫ | f(x)| dx
對相同薄膜進行測定任意5處,將所得到的值之平均作為薄膜Ra。
(10)光學濃度
使用MACBETH製光學濃度計TR-927進行測定。對相同薄膜進行5次同樣的測定,將所得到的值作為該薄膜的光學濃度。
(11)表面光澤度
依據JIS Z 8741(1997年),使用SUGA試驗機(股)製數位變角光澤度計UGV-5D,在入出角度為60°的條件下,對白色聚丙烯膜的皮層(B層、C層)測定表面光澤度。對相同薄膜進行測定任意5處,將所得到的表面光澤度之平均作為該薄膜的表面光澤度。
(12)b值
使用日本電色工業(股)製之分光式色彩計SE-2000,在反射法的條件下測定b值。又,測定係用Φ 30毫米的試料台、使用透鏡來進行。對相同薄膜進行測定任意5處,將所得到的b值之平均作為該薄膜的b值。
(13)同排指數
同排指數係從沸騰的正庚烷萃取殘渣求得。將圓筒濾紙在110±5℃乾燥2小時,在23℃、相對濕度65%的室內放置2小時以上後,在圓筒濾紙中添加10克試樣(粉體或薄片狀等的聚丙烯),用稱量杯及鑷子藉由直讀式天秤,精稱試樣的質量(P0 )至小數點4位數。
將其安裝在已添加有80毫升庚烷之萃取器的上部,並組裝萃取器及冷卻器。使用油浴或電機加熱器加熱萃取器,進行萃取12小時。加熱係以從冷卻器滴加數為每分鐘130滴以上的方式來調節。取出含有萃取殘渣之圓筒濾紙,放入真空乾燥器中,在80℃、100毫米Hg以下的減壓度乾燥5小時。乾燥後,在23℃、相對濕度65%的室內放置2小時後,精稱試樣的質量(P),藉由下述式算出同排指數。在此,P0 係萃取前的試樣質量,P係萃取後的試樣質量。
同排指數(%)=(P/P0 )×100
測定係進行5次,將所得到的值之平均作為該試樣的同排指數。
(14)熔體流動速度(MFR)
聚丙烯及熱塑性彈性體的MFR係依據JIS K 7210(1995年)的條件M(230℃、2.16公斤)來測定。乙烯樹脂係依據JIS K 7210(1995年)的條件D(190℃、2.16公斤)來測定。聚甲基戊烯係依據ASTM D 1238(260℃、5.0公斤)來測定。
(15)β晶比率 [未拉伸片的β晶比率]
依照上述(5)所記載的測定方法,以未拉伸片為試樣,採取第1行程之熱量曲線。
[雙軸配向白色聚丙烯膜之β晶比率]
依照上述(5)所記載之測定方法,以白色聚丙烯膜及芯層(A層)、皮層(B層、C層)的各層作為試樣,採取第2行程之熱量曲線。
[β晶比率的算出]
在各自所得到的熱量曲線,係從隨著在140~160℃具有頂點之β晶的熔解之吸熱尖鋒的面積所算出的熔化熱量(△H β)、及起因於在160℃以上具有頂點之來自聚丙烯的β晶以外的結晶熔化之熔化熱量(△H α),藉由下述式求得。此時,在△H β的熔化尖鋒與△H α熔化尖鋒之間,會有能夠觀測到微少的發熱或吸熱尖鋒之情形,可以忽視該尖鋒。各自測定5次,將所得到的β晶比率之平均作為該試樣的β晶比率。又,為了評價在鑄塑製程內是否生成多量的β晶,未拉伸片的β晶比率係重要的。因此,未拉伸片之β晶比率係反映製膜時試樣所蒙受的熱履歷,從第1行程的熱量曲線算出。又,為了評價各薄膜具有何種程度之空隙形成性能,評價雙軸配向薄膜的β晶比率係重要的。因此,雙軸配向薄膜之β晶比率係從未受到薄膜所承受熱履歷的影響之第2行程的熱量曲線算出。在本發明若未預先提及時β晶比率係從雙軸配向薄膜之第2行程的熱量曲線算出。
β晶比率(%)={△H α/(△H α+△H β)}×100
[芯層(A層)及皮層(B層、C層)的β晶比率]
準備藉由從白色聚丙烯膜的芯層(A層)及皮層(B層、C層)削取各層所得到的試樣,藉由上述同樣的方法,用DSC對芯層(A層)及皮層(B層、C層)採取熱量曲線而進行測定。
(16)薄膜中的粒子之平均分散徑
使用RuO4 染色超薄切片法,來採取在薄膜的橫向-厚度方向具有剖面之超薄切片(試樣)。亦即,使用切薄片法採用具有上述剖面之超薄切片,並使用RuO4 將該切片染色,使用透射型電子顯微鏡(TEM)藉由下述條件觀察。
.裝置:日立製作所(股)製透射型電子顯微鏡(H-7100FA).加速電壓:100kV.觀察倍率:10,000倍
對所得到的畫像測定平均面積10微米×10微米所存在之全部粒子的短徑及長徑,將該等全部的平均值作為粒子的平均分散徑。又,對於在像的端部粒子中斷掉之物,未加以測定。又,在此所謂短徑及長徑係指沿著橫向及厚度方向測量在剖面所觀察到之各粒子的尺寸之中,各自最小部分及最大部分的長度。本測定係變更觀察面進行10次,採用其平均值。
(17)粒子之一次平均分散徑
使用堀場製作所製CAPA500,將藉由離心沈降法對添加於聚丙烯樹脂之前的粒子,所測定得到的體積平均粒徑作為一次平均粒徑。
(18)構成薄膜之各層的厚度
對上述(8),變更觀察處而測定皮層(B層、C層)的厚度10處,將該等的平均值各自作為皮層(B層、C層)的厚度。亦即,在10片各剖面照片讀取任一點作為薄膜的實際尺寸,再將合計10點的平均值作為該薄膜的各皮層的厚度。此時,觀察倍率係採用10,000倍。又,芯層(A層)係從由下述(20)所求得的白色聚丙烯膜整體厚度,藉由減去上述皮層的厚度來算出。
(19)粒子的含量
溶劑係選擇薄膜的聚丙烯樹脂及熱塑性樹脂可溶解,而粒子不溶解之二甲苯。使用已加熱至135℃之二甲苯溶解10克薄膜,再將粒子離心分離來測定粒子的質量,從試料的總質量及粒子的質量,來求得粒子的含量。
(20)緩衝率
在度盤指示器式厚度計(JIS B 7503(1997年)、PEACOCK公司製UPRIGHT DIAL GAUGE(0.001×2毫米)、No.25、測定子5毫米Φ平型),設置度盤指示器座(No.7001DGS-M)。藉此,測定薄膜厚度(d0)。而且,測定在度盤指示器加壓部分施加500gf(4.9N)的負荷時之厚度(d500),依照下述式算出緩衝率。
緩衝率(%)={(d0-d500)/d0}×100
對相同試樣進行同樣的測定5次,將所得到的緩衝率的平均值作為該試樣的緩衝率。
(21)薄膜厚度
使用度盤指示器式厚度計(JIS B 7503(1997年)、PEACOCK公司製UPRIGHT DIAL GAUGE(0.001×2毫米)、No.25、測定子5毫米Φ平型、125gf(1.23N)負荷),在薄膜的縱向及橫向以10公分間隔測定10點,將其等的平均值作為該試樣的薄膜厚度。
(22)潤濕張力
使用甲醯胺及乙二醇一醚之混合液,依據JIS K 6768(1999年),來測定潤濕張力。
(23)耐折紋性
在白色聚丙烯膜之與收受層形成面的相反側的面均勻地貼合厚度65微米之附帶黏著劑之上等紙(KOKUYO(股)文字處理機標籤片、TAI-2110-W),來製造折紋評價用試樣。對該試樣切取長度200毫米、寬度15毫米,將一端固定,並使用在兩邊以金屬線連接有200克的砝碼之直徑5毫米鐵圓芯為軸,將該薄片的薄膜面作為內側邊180°折回、邊以200毫米/秒拉曳另外一端。使用實體顯微鏡以10倍觀察薄膜面上之皺紋發生狀態,使用以下基準判定耐折紋性。
A級:每公分產生0~1個具有1毫米以上長度的皺紋B級:每公分產生2~4個具有1毫米以上長度的皺紋C級:每公分產生5~8個具有1毫米以上長度的皺紋D級:每公分產生9個以下具有1毫米以上長度的皺紋。
工業上能夠實用性地提供,係判定為A級、B級之薄膜。
(24)實效拉伸倍率
將熔融聚合物從噴嘴擠出,在於金屬轉筒上固化而使其冷卻固化成薄片狀之未拉伸片上,以各自的邊係與薄膜的縱向、橫向平行的方式打印長度1公分四方之方形格,隨後,進行拉伸及卷取。對所得到的薄膜之方形格的長度(公分)在縱向測定10個方形格,在橫向測定10個方形格,將該等的平均值各自作為縱向及橫向的實效拉伸倍率。
(25)在鑄塑製程時黏著於金屬轉筒之判定
在鑄塑製程,觀察未拉伸片從金屬轉筒剝離處,依照以下基準判定。
良好(good):未拉伸片之轉筒側表面未黏著於轉筒,且無黏著痕跡。
不良(bad):未拉伸片之轉筒側表面黏著於轉筒,有黏著痕跡。
工業上能夠實用性地提供,係判定為良好之薄膜。
(26)表面缺點的判定
目視觀察雙軸配向白色聚丙烯膜的表面,依照以下的基準判定表面缺點。
良好(good):未觀察到凹陷狀的缺點。
不良(bad):能夠觀察到凹陷狀的缺點。
工業上能夠實用性地提供,係判定為良好之薄膜。
(27)敏感度
將白色聚丙烯膜貼合於厚度150微米的紙上。隨後,使用微凹版塗布器,以塗布量在乾燥時為3克/平方公尺的方式塗布以下的塗劑,用以在薄膜表面的皮層(B層或C層)形成收受層,來製造感熱轉印記錄用收受片。
[形成收受層之塗液]聚酯樹脂(東洋紡績(股)製“VYLON(註冊商標)200”):20質量份聚矽氧油(信越化學工業(股)製“X-22-3000T”):2質量份甲苯:39質量份甲基乙基酮:39質量份
製造上述的感熱轉印記錄用收受片後,在40℃放置24小時後,使用彩色印刷機(SEIKO電子工業(股)製Professional Color Point 1835)、及專用墨帶,在感熱轉印記錄用收受片之形成有上述收受層的面,進行測試圖案的印相。對相同的收受片進行同樣的印相10次,從所得到的畫像之再現性及鮮明度,依照以下基準來判定敏感度。
A級:全部薄片的顏色濃度高且畫像鮮明。
B級:1~2次時濃度少許較低、有觀察到稍微有「缺損」之薄片,但是此外係濃度高、畫像鮮明。
C級:3~5次時濃度低、有觀察到「缺損」或「崩壞」,或是可觀察到整體上畫像強烈地帶紅色、或強烈地帶黃色之薄片。
D級:6次以上時濃度較低、有觀察到「缺損」或「崩壞」,或是可觀察到整體上畫像強烈地帶紅色、或強烈地帶黃色之薄片。
(28)壓紋深度
將白色聚丙烯膜作為基材來製造感熱轉印記錄用收受片。測定該受容紙的厚度10點,求取平均厚度(t0 ),隨後,使用桌上型小型感熱轉印記錄用印刷(CANON公司製CP-300),為了畫像評價,將灰階從1(白)~黑(16)灰階改變濃度的方式進行印相後,從印相前的厚度(t0 )及高灰階區域(最濃的黑色部)的厚度(t1 )的差異,藉由下述式所求得壓紋深度。
壓紋深度(微米)=t0 -t1
(29)耐壓紋性
耐壓紋性評價係對在上述(28)評價後的壓紋深度,藉由以下基準判定。
A級:壓紋深度係小於10微米。
B級:壓紋深度係小於10~20微米。
C級:壓紋深度係大於20微米。
(30)受容層的黏著力
在上述(27)所得到的感熱轉印記錄用收受片的收受層側的面及其相反側的面,以互相平行、相同部分相向的方式各自貼合15公分長度之玻璃紙帶(NICHIBAN(股)製、18毫米寬)。隨後,使用與較靈活的手相反的手壓住收受層側的面,且使用較靈活的手以約45°角度的方向將收受層側的玻璃紙帶急速剝離。此時,觀察移行至玻璃紙帶之收受層(包含收受片之其他層)的比率,依照以下基準進行評價。
A:收受層完全未移行至玻璃紙帶。又,因為收受層(或錨固層)與薄膜的黏著力強,所以薄膜本身產生凝聚破壞。
B:小於20%的收受層移行至玻璃紙帶。
C:20%以上小於50%的收受層移行至玻璃紙帶。
D:50%以上的收受層移行至玻璃紙帶。
工業上能夠實用性地提供,係判定為A、B之薄膜。
(31)製膜性
將5公尺寬的雙軸配向白色聚丙烯膜製膜,觀察10,000公尺卷取時之薄膜的破壞,依照以下基準判定。
A:破裂為0次,製膜穩定。
B:破裂為1次以下,製膜穩定。
C:破裂為2次以上,製膜未必穩定。
工業上能夠實用性地提供,係判定為A及B之薄膜。
(32)製程通過性
在上述(31),觀察配置在製膜機之金屬製輥、特別是拉伸輥或卷繞機內輥及在收受紙製程之金屬輥是否有起因於非相溶性樹脂或粒子的脫落之白粉,依照以下基準判定。
良好(good):在輥上未黏附白粉。
不良(bad):在輥上未黏附白粉,污染製程。
工業上能夠實用性地提供,係判定為良好之薄膜。
實施例
以下使用實施例說明本發明,但是本發明未限定於此等。
又,為了得到具有需要厚度結構之薄膜,將來自各擠壓機之聚合物擠出量調節為規定量。又,在下述之工業上能夠製造之任一種薄膜,都能夠使用上述(6)的方法,來確認雙軸配向。又,薄膜表面特性若未特別記載時係測定轉筒側的B層,但是未層積皮層時,係測定A層的轉筒側。
又,在各實施例所使用的樹脂及添加劑係使用以下之物。
hPP1:住友化學(股)製同元聚丙烯“WF836DG3”(MFR:7克/10分鐘、同排指數:97%)hPP2:PRIME POLYMER(股)製同元聚丙烯“F107BV”(MFR:7克/10分鐘、同排指數:98%)HMS-PP:Basell製聚丙烯“PF-814”(MFR:3克/10分鐘、同排指數:97%):該樹脂係在主鏈骨架中具有長鏈分枝之聚丙烯。mVLDPE:Dow Chemical Company製、“Engage(註冊商標)”8411(MFR:18克/10分鐘(190℃)):使用金屬錯合物觸媒法之低密度聚乙烯。rEPC:住友化學(股)製之乙烯-丙烯無規共聚物“FL6112”(乙烯共聚物=4質量%、MFR:6克/10分鐘、同排指數:97%)β PP:Sunoco Chemicals製添加β晶核劑之聚丙烯“BEPOL(註冊商標)”B022-SP(MFR:1.8克/10分鐘)PMP:三井化學(股)製聚甲基戊烯“TPX(註冊商標)”RT-18(MFR:26克/10分鐘(260℃))
(實施例1)
如下述準備芯層(A層)的樹脂原料、皮層(B層)的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]在100質量份由83.8質量%hPP1、3質量%HMS-PP、3質量%mVLDPE、0.2質量% β晶核劑之N,N’-二環己基-2,6-萘二羧醯胺(新日本理化(股)製、NU-100)、及10質量%平均粒徑200奈米的氧化鈦(在薄膜中係以平均分散徑60~400奈米的範圍微分散之粒子;堺化學工業(股)製、TITONE、R-11P)所構成的混合物,添加0.15質量份抗氧化劑之CIBA SPECIALITY CHEMICALS(股)製IRGANOX(註冊商標)1010,0.1質量份作為熱安定劑之CIBA SPECIALITY CHEMICALS(股)製IRGAFOS(註冊商標)168,並供給至L/D=50異方向旋轉螺桿之雙軸擠壓機。在300℃熔融混煉後,以腸線狀擠出,送入20℃的水槽中冷卻,使用顆粒切割機切成5毫米長度後,在100℃乾燥2小時而得到晶粒。
[B層的樹脂原料]混合73.8質hPP1、25質量%rEPC、0.2質量%平均粒徑1.7微米的球狀二氧化矽粒子(水澤化學工業(股)製、ATM-20S)、及1質量%HMS-PP,供給至雙軸擠壓機。在280℃熔融混煉後,以腸線狀擠出,送入20℃的水槽中冷卻,使用顆粒切割機切成5毫米長度後,在100℃乾燥2小時而得到晶粒。
將上述A層的樹脂原料供給至擠壓機(a),在230℃熔融混煉,使用35微米截止的濾芯(leaf-disc)型過濾器過濾後,導入多歧管型之2種2層複合噴嘴。接著,將上述B層的樹脂原料供給至擠壓機(b),在260℃熔融混煉,使用35微米截止的金屬絲網過濾器過濾後,導入上述噴嘴。於噴嘴內在擠壓機(a)的熔融聚合物的一面,層積擠壓機(b)的熔融聚合物並片狀地共擠出成形。
將如此進行所得到的熔融聚合物積層體,以B層係與金屬轉筒接觸的方式從噴嘴片狀地擠出,在保持在表面溫度95℃的金屬轉筒上鑄塑固化而片狀地成形。此時,從薄片之未與金屬轉筒接觸的面(以下簡稱為ND)使用氣動刮刀噴吹90℃的空氣,來使薄片黏附在轉筒上。此時,薄片在轉筒上的黏附時間為30秒。將所得到的未拉伸積層片導入已加熱至130℃的烘箱來加以預熱後,往縱向拉伸5倍,再使用100℃的冷卻輥冷卻。此時的縱向拉伸速度為30,000%/分鐘。
接著,將縱向拉伸過的薄膜邊將兩端以夾子把持邊導入擴幅機,在155℃預熱,再於已加熱至145℃的環境中往橫向拉伸機械倍率9倍。此時之橫向拉伸速度為2,500%。接著,為了完成雙軸配向白色聚丙烯膜的結晶配向,來賦予平面性及尺寸安定性,邊在拉幅機內往橫向預賦予5%的鬆弛,邊在160℃熱固定,再均勻地緩慢冷卻後,冷卻至室溫。
而且,在氮氣100%的環境下,對白色聚丙烯膜的B層表面(D面)進行電暈放電,在空氣中對相反面(ND面)進行電暈放電。此時的處理強度為15W-分鐘/m2 ,D面的表面之潤濕張力為42mN/m,ND面的表面之潤濕張力為37mN/m。又,所得到的白色聚丙烯膜的厚度結構為A層/B層=30微米/5微米。
接著,使用[特性的測定方法及評價方法](27)的方法,在B層上塗布收受層而加工成感熱轉印記錄用收受片。
(實施例2)
如下述準備A層的樹脂原料及B層的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]使用在實施例1,除了將hPP1變更為90.8質量%、氧化鈦粒子為3質量%的比率以外,以相同的條件製造而成的晶粒。
[B層的樹脂原料]使用在實施例1,除了將hPP1變更為71質量%、球狀二氧化矽粒子的添加量為3質量%以外,以相同的條件製造而成的晶粒。
除了將上述的樹脂原料供給至2種3層噴嘴,製成在A層的兩面層積B層而成的B/A/B型之2種3層結構以外,與實施例1同樣地進行來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件,在與金屬轉筒接觸的面(D面)側的B層上形成收受層,來製造收受片。又,所得到的白色聚丙烯膜之厚度結構係B層/A層/B層=1微米/33微米/1微米。
(實施例3)
如下述準備A層的樹脂原料及B層的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]使用在實施例1,除了將hPP1變更為73.8質量%、氧化鈦粒子為20質量%的比率以外,以相同的條件製造而成的晶粒。
[B層的樹脂原料]使用在實施例1,除了將hPP1變更為73.95質量%、球狀二氧化矽粒子的添加量為0.05質量%的比率以外,以相同的條件製造而成的晶粒。
除了將上述的樹脂原料供給至2種3層噴嘴,製成在A層的兩面層積B層而成的B/A/B型之2種3層結構以外,與實施例1同樣地進行來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,在與實施例1同樣的條件,在D面側的B層上形成收受層,來製造收受片。又,所得到的白色聚丙烯膜之厚度結構係B層/A層/B層=1微米/33微米/1微米。
(實施例4)
如下述準備A層的樹脂原料及B層的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]在100質量份由69.95質量%hPP2、5質量% mVLDPE、0.05質量% β晶核劑之N,N’-二環己基-2,6-萘二羧醯胺(新日本理化(股)製、NU-100)、及25質量%大日本油墨化學工業製的氧化鈦60質量%母料(PEONY(註冊商標)WHITE L-11165MPT)所構成的混合物,添加0.15質量份抗氧化劑之CIBA SPECIALITY CHEMICALS(股)製 IRGANOX(註冊商標)1010,及0.1質量份作為熱安定劑之CIBA SPECIALITY CHEMICALS(股)製 IRGAFOS(註冊商標)168,並供給至L/D=50異方向旋轉螺桿之雙軸擠壓機。在300℃熔融混煉後,以腸線狀擠出,送入20℃的水槽中冷卻,使用顆粒切割機切成5毫米長度後,在100℃乾燥2小時而得到晶粒。
[B層的樹脂原料]使用混合99.6質量%rEPC、0.2質量%松香系α晶核劑(荒川化學(股)製、“PINECRYSTAL(註冊商標)”KM-1600)、及0.2質量%與實施例1相同的球狀二氧化矽粒子,以與實施例1同樣的條件所製造的晶粒。
除了將上述的樹脂原料供給至2種3層噴嘴,製成在A層的兩面層積B層而成的B/A/B型之2種3層結構,使金屬轉筒的表面溫度為85℃,使厚度結構為B層/A層/B層=2微米/31微米/2微米以外,與實施例1同樣地進行來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件,在D面側的B層上形成收受層,來製造收受片。
(實施例5)
如下述準備A層的樹脂原料、B層的樹脂原料、及其他層(C層)的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]使用除了將hPP1變更為45質量%、β PP為45質量%、及10質量%與實施例1同樣的氧化鈦粒子的比率混合以外,藉由與實施例1相同的條件製造而成的晶粒。
[B層的樹脂原料]使用在實施例1所製成的晶粒。
[C層的樹脂原料]使用除了將hPP1變更為49.8質量%、50質量%rEPC、及0.2質量%平均粒徑1.7微米的球狀二氧化矽粒子的比率混合以外,藉由與實施例1相同的B層原料同樣條件製造而成的晶粒。
將上述A層的樹脂原料供給至擠壓機(a),在210℃熔融混煉,使用35微米截止的濾芯型過濾器過濾後,導入多歧表面(ND面側)係在氮氣體積80%及二氧化碳體積20%的混合氣體環境下進行電暈放電以外,使用與實施例1同樣的條件,製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在ND面側的C層上形成收受層,來製造收受片。
又,所得到的白色聚丙烯膜的B層表面之潤濕張力為37mN/m,C層表面之潤濕張力為42mN/m。又,其厚度結構為B層/A層/C層=1微米/31微米/1微米。
(實施例6)
如下述準備A層的樹脂原料、B層的樹脂原料、及其他層(C層)的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]在100質量份由89.8質量%hPPl、0.2質量%β晶核劑之NU-100、及10質量%實施例1所使用的氧化鈦粒子所構成的混合物,添加0.15質量份抗氧化劑之CIBASPECIALITY CHEMICALS(股)製IRGANOX(註冊商標)1010,及0.1質量份作為熱安定劑之CIBA SPECIALITY CHEMICALS(股)製IRGAFOS(註冊商標)168,於雙軸擠壓機在300℃熔融混煉後,以腸線狀擠出,送入20℃的水槽中冷卻,使用顆粒切割機切成5毫米長度後,在100℃乾燥2小時而得到晶粒。
[B層的樹脂原料]使用以21.8質量%hPPl、75質量%rEPC、3質量%HMS-PP及0.2質量%平均粒徑2微米的交聯聚甲基丙烯酸甲酯粒子(日本觸媒(股)、M1002)的比率混合,以與實施例1同樣的管型之3種3層複合噴嘴。接著,將上述B層的樹脂原料供給至擠壓機(b),在260℃熔融混煉,使用35微米截止的金屬絲網過濾器過濾後,導入上述噴嘴。又,將上述C層的樹脂原料供給至擠壓機(c),在260℃熔融混煉,使用35微米截止的金屬絲網過濾器過濾後,導入上述噴嘴。
於噴嘴內在擠壓機(a)的熔融聚合物的兩面,各自層積擠壓機(b)的熔融聚合物及擠壓機(c)的熔融聚合物並片狀地共擠出成形。
將如此進行所得到的熔融聚合物積層體,以B層係與金屬轉筒接觸的方式從噴嘴片狀地擠出,在保持在表面溫度110℃的金屬轉筒上固化而片狀地成形。此時,從片的ND側使用氣動刮刀噴吹60℃的空氣,來使薄片黏附在轉筒上。此時,薄片在轉筒上的黏附時間為15秒。將所得到的未拉伸積層片導入已加熱至130℃的烘箱來加以預熱後,往縱向拉伸5倍,再使用100℃的冷卻輥冷卻。此時的縱向拉伸速度為100,000%/分鐘。
接著,將縱向拉伸過的薄膜邊將兩端以夾子把持邊導入擴幅機,在165℃預熱,再於已加熱至145℃的環境中往橫向拉伸機械倍率9倍。此時之橫向拉伸速度為5,000%/分鐘。接著,為了完成雙軸配向白色聚丙烯膜的結晶配向,來賦予平面性及尺寸安定性,邊在拉幅機內往橫向預賦予5%的鬆弛,邊在160℃熱固定,再均勻地緩慢冷卻後,冷卻至室溫。
雙軸拉伸後,B層表面(D面側)係在空氣環境下、C層條件所製造的晶粒。
[C層的樹脂原料]使用除了hPP1為24.8質量%、75質量%rEPC、及0.2質量%平均粒徑2.5微米的球狀二氧化矽粒子(水澤化學工業(股)製、ATM-25)的比率混合以外,藉由與實施例1的B層原料同樣條件製造而成的晶粒。
除了使用上述的樹脂原料以外,以與實施例5同樣的條件製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的雙軸配向白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在ND面側的C層上形成受容層,來製造收受片。
(實施例7)
如下述準備A層的樹脂原料、B層的樹脂原料、及其他層(C層)的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]使用除了hPP1為84.8質量%、氧化鈦的添加量為15質量%以外,藉由與實施例6之A層的樹脂相同的條件製造而成的晶粒。
[B層的樹脂原料]使用除了將添加的粒子從球狀二氧化矽粒子變更為非相溶性樹脂之PMP以外,以與實施例2的B層的樹脂同樣條件製造而成的晶粒。
[C層的樹脂原料]使用除了將添加的粒子從球狀二氧化矽粒子變更為平均粒徑3微米的球狀二氧化矽粒子(水澤化學工業(股)製、ATM-30)以外,以與實施例5的C層同樣條件製造而成的晶粒。
除了使用上述的樹脂原料以外,以與實施例5同樣的條件製造雙軸配向白色聚丙烯膜。在B層之PMP的平均分散徑為1微米。又,其厚度結構為B層/A層/C層=3微米/29微米/3微米。又,使用所得到的雙軸配向白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在ND面側的C層上形成受容層,來製造收受片。
(實施例8)
如下述準備A層的樹脂原料及B層的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]使用在實施例1,除了使用平均粒徑200奈米的氧化鋅粒子來代替氧化鈦粒子以外,以相同的條件製造而成的晶粒。
[B層的樹脂原料]使用在實施例1同樣的晶粒。
使用A層及B層的樹脂,供給至B/A/B型的2種3層噴嘴,與實施例2同樣地進行製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的雙軸配向白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在D面側的B層上形成受容層,來製造收受片。又,所得到的白色聚丙烯膜之厚度結構為B層/A層/B層=1微米/33微米/1微米。
(實施例9)
使用實施例4之A層的樹脂原料及B層的樹脂原料,在實施例1的製膜條件,除了將金屬轉筒的表面溫度提高至120℃、使縱向拉伸倍率為6倍以外,以同樣的條件製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的雙軸配向白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在D面側的B層上形成受容層,來製造收受片。又,所得到的白色聚丙烯膜之厚度結構為B層/A層/B層=1微米/33微米/1微米。
(實施例10)
如下述準備A層的樹脂原料及B層的樹脂原料。
[A層的樹脂原料]使用在實施例所使用之A層的樹脂。
[B層的樹脂原料]除了以hPP1為74.8質量%、rEPC1為25質量%、及平均粒徑1.7微米之球狀二氧化矽粒子為0.2質量%的比率混合以外,其他的條件係與實施例1之B層的樹脂同樣地進行,來製造晶粒。
使用上述的樹脂原料,在實施例1的製膜條件,除了將金屬轉筒的表面溫度下降至70℃、使縱向拉伸倍率為4倍以外,以同樣的條件製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的雙軸配向白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在D面側的B層上形成受容層,來製造收受片。又,所得到的白色聚丙烯膜之厚度結構為B層/A層/B層=1微米/33微米/1微米。
(實施例11)
在實施例2,除了使金屬轉筒溫度為50℃以外,使用相同條件進行製膜、加工。
(實施例12)
在實施例2,除了將在A層的樹脂所添加的粒子從氧化鈦粒子變更為平均粒徑0.1微米的α-氧化鋁粒子以外,以相同條件進行製膜、加工。
實施例1~10的雙軸配向白色聚丙烯膜、收受片的樹脂組成、製膜條件、薄膜特性、及收受片特性係如表1~6所示。
從表中可得知實施例1~9的白色聚丙烯膜不會黏著於金屬轉筒且製膜性及製程通過性優良。又,雙軸拉伸後的表面,未發現有凹陷狀的缺點。反映此點,B層的表面粗糙度小、動摩擦係數低且滑性良好,光澤度高。又,因為不會形成粗大的空隙而是形成均勻且細緻的空隙,能夠以耐折紋性及耐壓紋性不變差的程度具有空穴率高、緩衝率高、良好的光學濃度及b值。使用此種白色聚丙烯膜作為基材,並在B層上形成有收受層之感熱轉印記錄用收受片,其收受層的黏著力高、敏感度非常高。又,本白色聚丙烯膜在560奈米之光反射率顯示非常高的值。
在實施例10,因為皮層(B層)的結晶化溫度低,與其他的實施例比較時,雖然反射率較低,但是實用上沒有問題。
在實施例11,因為薄膜的空穴率低,敏感度及光反射率少許較差,但是其他特性優良。
在實施例12,因為芯層(A層)中之具有核的空隙數較少,耐壓紋性少許較佳,但是其他特性優良.
(比較例1)
在實施例1,除了未層積皮層(B層)且係只有芯層(A層)之單層薄膜以外,以與實施例1同樣的條件,來製造厚度為35微米之雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例2)
除了將hPP1增量來代替添加在芯層(A層)之氧化鈦粒子以外,將與實施例2同樣的樹脂原料供給至2種3層噴嘴,以與實施例2同樣的條件,來製造薄膜厚度結構為B層/A層/B層=1微米/33微米/1微米的雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例3)
除了將在芯層(A層)之氧化鈦粒子的添加量增加為25質量%且將其增量份從hPP1的使用比率減量以外,將與實施例2同樣的樹脂原料供給至2種3層噴嘴,以與實施例2同樣的條件,來製造薄膜厚度結構為B層/A層/B層=1微米/33微米/1微米的雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例4)
在實施例1,除了將芯層(A層)的氧化鈦粒子變更為平均粒徑1微米的碳酸鈣粒子(MARUO CALCIUM(股)製、MSK-PO)以外,將同樣的樹脂原料供給至2種3層噴嘴,除了係在A層的兩面層積B層而成之B/A/B型的2種3層結構以外,以與實施例1同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例5)
除了將比較例4之芯層(A層)的氧化鈦粒子變更為平均粒徑10奈米的氧化鋅粒子(堺化學工業(股)製、FONEX-75)以外,以比較例4同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例6)
除了將比較例4之芯層(A層)的氧化鈦粒子變更為對聚丙烯係非相溶之聚碳酸酯(出光石油化學(股)製、A-2500)以外,以比較例4同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例7)
在實施例1的芯層(A層)樹脂組成物,除了將β晶核劑變更為hPP1以外,以與實施例1同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例8)
在實施例1,除了將皮層(B層)的球狀二氧化矽粒子0.6微米變更為平均粒徑1微米的碳酸鈣粒子(MARUO CALCIUM(股)製、CUBE)以外,以與實施例1同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例9)
在實施例1,除了將皮層(B層)的球狀二氧化矽粒子變更為平均粒徑5.6微米的碳酸鈣粒子(MARUO CALCIUM(股)製、CUBE)以外,以與實施例1同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例10)
在實施例1,除了將在皮層(B層)的球狀二氧化矽粒子添加量減少為0.02質量%且以該減少的份量將hPP1增量以外,以與實施例1同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例11)
在實施例1,除了將在皮層(B層)的球狀二氧化矽粒子添加量增量為6質量%且以該增加的份量將hPP1減量以外,以與實施例1同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
(比較例12)
A層的樹脂原料係使用實施例1所使用的樹脂。B層的樹脂原料係使用99.98質量%rEPC與0.02質量%實施例1所使用的球狀二氧化矽粒子之混合物。
以與實施例1同樣的條件,來製造雙軸配向白色聚丙烯膜。又,使用所得到的白色聚丙烯膜作為基材,以與實施例1同樣的條件在薄膜的D面側的B層表面形成收受層,來製造收受片。
結果如表7~11所示。
在比較例1~10,所得到的薄膜未黏著於金屬轉筒。又,在雙軸拉伸後的薄膜表面未觀察到有凹陷狀缺點。另一方面,比較例11、12觀察到有黏著於金屬轉筒之缺點,且係光澤度低之物。特別是比較例12,在拉伸片表面能夠觀察到有如第4圖示之黏著於金屬轉筒的明顯痕跡。
在比較例1,因為未層積皮層(B層),所以製膜穩定性及製程通過性差。又,因為具有貫穿孔所以塗布收受層時,塗劑滲透薄膜內部,收受片亦無光澤。而且,可能是因為在薄膜表層存在大量的空隙,收受層的黏著力差。
在比較例2,因為未在芯層(A層)添加平均分散徑為60~400奈米範圍的粒子,所以薄膜破裂頻繁,無法穩定地製膜。又,薄膜的空穴率下降,使作為收受片時,印相後壓紋深度大於20微米,可觀察到印畫紙有產生條紋。
在比較例3,因為在芯層(A層)中含有平均分散徑為60~400奈米範圍的粒子大於20質量%,無法穩定地製膜,又,與皮層之共擠出性下降而產生表面粗糙,而且在製膜製程中,切割薄膜端部而卷取時,因為粒子從薄膜端部脫落而污染卷繞機內的輥等而無法長時間地連續製膜。而且,因在薄膜中粒子凝聚而形成粗大的空隙,使用作為收受片時,印相後的壓紋深度大於20微米,可觀察到印畫紙有產生條紋。
在比較例4,因為A層中的粒子凝聚而使平均分散徑大於60~400奈米的範圍,所以在製膜製程中粒子脫落而無法長時間地連續製膜,製膜穩定性差。又,因在薄膜中粒子凝聚而形成粗大的空隙,使用作為收受片時,印相後的壓紋深度大於20微米,可觀察到印畫紙有產生條紋。
在比較例5,因為A層所使用之氧化鋅在聚丙烯樹脂中的分散性差,在薄膜中之平均分散徑大於60~400奈米的範圍,所以在製膜製程中粒子脫落,長時間之製膜穩定性及製程通過性變差。又,因在薄膜中粒子凝聚而形成粗大的空隙,使用作為收受片時,印相後的壓紋深度大於20微米,可觀察到印畫紙有產生條紋。又,光反射率亦低。
在比較例6,因為A層中的粒子凝聚而使平均分散徑大於60~400奈米的範圍,在薄膜中粒子凝聚而形成粗大的空隙,因此,使用作為收受片時敏感度低,又,光反射率亦低。
在比較例7,因為未具有β晶活性,在A層中所形成的空隙非常少,空穴率低。因此,橫向拉伸時薄膜破裂頻繁,製膜而差,又,使用作為收受片時敏感度低,而且,反射率亦低。
在比較例8,因為B層中的粒子之平均分散徑小於1微米,動摩擦係數大且滑性差,在製膜製程時與金屬輥的滑性差而產生破裂、生產力差。
在比較例9,因為B層中的粒子之平均分散徑大於4微米,在製膜製程時因為與金屬輥摩擦致使粒子脫落,產生表面被削去之表面缺點、產生破裂,所以製膜性或製程通過性差。
在比較例10,因為B層中的粒子含量小於0.05質量%,所以動摩擦係數大且在製膜製程與金屬輥的滑性差而產生破裂、生產力差。
在比較例11,因為B層中的粒子含量大於5質量%,在製膜製程因粒子脫落而污染裝置,而產生表面缺點,由此產生薄膜破裂,所以製膜性或製程通過性差。
在比較例12,因為皮層中的粒子添加量少,並且結晶化溫度低,所以黏著於加熱輥,又,因為滑性差而頻繁地產生破裂,製膜性差。而且,在收受片亦可觀察到缺點、敏感度差。
產業上之利用可能性
本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜具有優良的薄膜特性及生產力,例如能夠如下述應用。
(1)使用作為感熱轉印記錄用收受片的基材時,能夠高水準地兼具敏感度及生產力。
(2)因為掩蔽性、生產力優良,所以能夠使用於標籤或一般揭示物。
(3)因為掩蔽性、生產力優良,所以能夠使用作為一般包裝用薄膜。
(4)因為緩衝率高、生產力優良,且即便熔融時結晶化速度高,所以不會污染製程且能夠容易地回收,所以在以軟性印刷配線基板為代表之電路基板的製程,能夠使用作為緩衝離型薄膜。
(5)因為掩蔽性、生產力優良,且光的反射特性亦優良,所以能夠使用作為光源的反射板。
在任一情況,本發明的薄膜可單獨使用,亦可層積其他層而使用。藉由層積其他層,能夠賦予光澤、熱封性、黏著性、耐熱性、脫模性等。
如上述,本發明的雙軸配向白色聚丙烯膜能夠廣泛地應用在以感熱轉印記錄用為首、包裝用途、及工業用途等。
1...含有β晶之PP及含有β晶之薄膜的全熔化曲線
2...β晶部分的熔化熱量△H β
3...α晶部分的熔化熱量△H α
4...空隙
5...空隙核
6...凹陷狀的表面缺點
第1圖係使用透射型電子顯微鏡以10,000倍觀察本發明之雙軸配向白色聚丙烯膜的剖面時之照片。
第2圖係使用差示掃描熱量計,藉由[特性的測定方法及評價方法](15)之方法求取β晶比率時所得到的熱量曲線之模式圖。
第3圖係使用第2圖之熱量曲線算出β晶比率的方法之模式圖。
第4圖係在比較例12的白色聚丙烯薄膜的薄膜表面形成有凹陷狀缺點之觀察照片。

Claims (10)

  1. 一種雙軸配向白色聚丙烯膜,係具有芯層(A層)及皮層(B層)之雙軸配向白色聚丙烯膜,其中在該A層之至少一面層積有B層,該A層含有具有β晶活性之聚丙烯樹脂及1~20質量%之平均分散徑為60~400奈米的粒子(a),且該B層含有聚丙烯樹脂及0.05~5質量%之平均分散徑為1~4微米的粒子(b),且在波長560奈米之光反射率為85%以上。
  2. 如申請專利範圍第1項之雙軸配向白色聚丙烯膜,其中該粒子(a)係選自於氧化鋅、氧化鋁及氧化鈦所組成群組中之至少1種粒子。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之雙軸配向白色聚丙烯膜,其中該薄膜的空穴率為20%以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之雙軸配向白色聚丙烯膜,其中在該A層剖面平均10微米×10微米所存在之以粒子(a)為核的空隙數為5個以上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之雙軸配向白色聚丙烯膜,其中該B層的結晶化溫度為115℃以上。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之雙軸配向白色聚丙烯膜,係光反射板用。
  7. 一種光反射板,係使用如申請專利範圍第1至5項中任一項之雙軸配向白色聚丙烯膜。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之雙軸配向白色聚丙烯膜, 係感熱轉印記錄用收受紙片用。
  9. 一種感熱轉印記錄用收受片,係在如申請專利範圍第1至5項中任一項之雙軸配向白色聚丙烯膜之至少一面設置收受層而成。
  10. 如申請專利範圍第9項之感熱轉印記錄用收受片,其中使用感熱轉印記錄用印刷機,對感熱轉印記錄用收受片印相後之壓紋深度為20微米以下。
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