JPH04149250A - 空洞含有ポリエステルフイルムおよびその積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ラベル、ポスター、記録紙、包装材料などに
用いる際、インキやコート剤などの濡れ性と接着性が改
良されたフィルム内部に微細な空洞を多量に含有した描
画性を有するポリエステルフィルムに関する。

（従来の技術） 合成樹脂を主原料とした紙代置物である合成紙は、天然
紙に比べて、耐水性、吸湿寸法安定性、表面平滑性、印
刷の光沢性と鮮明性、機械的強度などに優れている。

近年、これらの長所を活かした用途展開が進められてい
る。

合成紙の主原料としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエステルなどが用いられているが、この中でも
ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステル
は、耐熱性が高い点や、腰が強いという点で優れており
、広範な用途展開が可能である。

ポリエステルを主原料とした紙と類似した機能を有する
フィルムを得る方法として、従来（１）微細な空洞をフ
ィルム内部に多量に含有させる方法や通常の平坦なポリ
エステルフィルムを（２−１，）サンドブラスト処理や
（２−２）　／７−ミカルエツチング処理や（２−３）
マット化処理（マント剤をバインダーとともに積層する
方法）などによって表面を粗面化する方法、などが開示
されている。

これらの中で、（１）の微細な空洞をフィルム内部に多
量に含有させる方法には、フィルム自体を軽量化できる
点や適度な柔軟性を付与できて　鮮明な印刷や転写が可
能になるという利点がある。

微細な空洞をフィルム内部に生成させる方法として、従
来、ポリエステルと相溶Ｌ７ない熱可塑性樹脂を押出機
で溶融混練し、ポリエステル中に該ポリマーを微粒子状
に分散させたシートを得て更に該ノートを延伸すること
によって微粒子の周囲るこ空洞を発生させる方法が開示
されている。

空洞発生のため用いられるポリエステルに相溶しない熱
可塑性樹脂（以下、空洞発現剤と呼ぶ）としては、ポリ
オレフィン系樹脂（たとえば特開昭４９−１３４７５５
号公報）やポリスチレン系樹脂（たとえば特公昭４９−
２０１６号公報、特公昭５４−２９５５０号公報）やボ
リアリレート樹脂（たとえば特公昭５８２８０９７号公
報など多数提案されている。

確かに、該方法は微細な空洞をフィルム内部に発生させ
るには有用な方法であるが、空洞発現剤とＬ７て用いた
熱可塑性樹脂の熱分解物や熱可塑性樹脂に添加されてい
る添加剤等により、得られた空洞含有ポリエステルフィ
ルムは、印刷、印字などの後加圧を行う際、インキやコ
ーテイング液のは［２きやむらが生しるという欠点があ
った。またインキやコート剤の接着剤も不十分であると
いう欠点があった。

（発明が解決し２ようとする課題） 本発明は、前記の欠点、即ち、空洞含有ポリエステルフ
ィルム表面でのインキやコーティング荊などの濡れ不良
、接着不良を改良することによって、印刷や印字、複写
などが鮮明でかつ耐久性のあるラヘル、ポスター、記録
紙などに好適な基材を捉供せんとするものである。

（課題を解決するための手段） 即ち、前記課題は、主としてエチレンテレフタレートく
り返し単位から構成されたポリエステル（Ａ）、該ポリ
エステルに不溶性の熱可塑性樹脂（Ｂ）およびポリアル
キレングリコールおよび／またはその誘導体＜Ｃ＞が下
記重量比で混合された重合体温合′ｊｌ！ＩＪを少くと
もＩ軸に配向することにより得られる微細な空洞を多数
有する空洞含有ポリエステルフィルムによって達成でき
る。

更に、該空洞含有ポリエステルの少なくとも片面に塗布
層を設けたことを特徴とする空洞含有ポリエステルフィ
ルム積層体がより好ましい実施態様である。

（Ａ）、’（Ｂ）／（Ｃ）　＝　６０〜９８．９９／　
］〜３５１０．０１〜５本発明における王としてエチレ
ンテレフタレート繰り返し単位から構成されたポリエス
テル（Ａ）とは、テレフタル酸および又はその誘導体と
エチレングリコールとから重合反応によって得られたエ
チレンテレフタレート繰り返し単位を好ましくは７０モ
ル％以上含む熱可塑性ポリエステルである。

該ポリエステルは、その他のジカルボン酸成分、および
／またはジオール成分、および／またはオキシカルボン
酸成分が共重合されていてもかまわない、また該ポリエ
ステルは、ポリブチレンテレフタレート、および／また
はポリエチレン２，６−ナフタロ・−Ｆおよび／または
ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレートなどの
ポリエステルが配合されていてもかまわない。

該ポリエステルは、常法により、溶融重合させることに
よって製造できるが、これに限定されるものではなくそ
の他の重合法によって得られるポリエステルであっても
良い、該ポリエステルの重合度は、固有粘度にして０．
３〜１．２のものが好ましい 本発明に用いられるポリエステルに不溶性の熱ｉ”ｌ塑
性樹脂（Ｂ）は、上記したポリエステルに不溶性のもの
であれば制限なく用いることができるが、３００“Ｃ以
下で融解するものであり、かつ、押出し温度において安
定性の良好なものが好ましい。

具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチ
ルペンテン等のポリオレフィン系樹脂、アイオノマー樹
脂、エチレンプロピレンラバー等の共重合ポリオレフィ
ン樹脂、ポリスチレン、スチレン−アクリルニトリル共
重合体、スチレンブタジェン−アクリルニトリル共重合
体等のポリスチレン系樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂等を
挙げることができる。これらの中で、ポリオレフィン系
樹脂およびポリスチレン系樹脂が特に好適である。

本発明に用いられるポリアルキレングリコールおよび／
またはその誘導体（Ｃ）は、具体的には、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメ
チレングリコールおよびこれらの共重合体およびぞの誘
導体等が挙られる。誘導体としては、末端基を他の結合
で封鎖したもの、ジカルボン酸との反応によりポリエス
テル化したもの等が挙られる。これらの中でポリエチレ
ングリコール、ポリエレングリコール共重合体およびこ
れらをジオールとしたポリエステルあるいは共重合ポリ
エステルが特に好適である。

該ポリアルキレングリコールおよび／またはその誘導体
の分子量は２００〜２００．０００、好ましくは３００
〜２０．０００のものが好適である。

本発明では、上記した（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の三成分
をそれぞれ下記重量比で混合して用いる必要がある。

（Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）　＝　６０〜９８．９９／　１
〜３５１０．０１〜５ポリエステル（Ａ）が上記範囲を
越えると空洞の発生度が低くなり目的の軽量性や描画性
が発現できないので好ましくない。逆に、上記範囲未満
ではポリエステルフィルムの持つ耐熱性や強度が低下す
るので好ましくない。

ポリエステルに不溶性の熱可塑性樹脂（Ｂ）が」二記範
囲を越えるとポリエステルフィルＪ、の持つ耐熱性や強
度が低下するので好ましくない。逆に、上記範囲未満で
は空洞の発生度が低くなり目的の軽量性や描画性が発現
できないので好ましくない。

ポリアルキレングリコールおよび／またはその誘導体（
Ｃ）が上記範囲未満では、表面の濡れ性が低下し、イン
キやコーテイング液のはしきやむらが生ずるので好まし
くない。逆に、上記範囲を越えた場合は、表面の濡れ性
の改良効果が飽和し、か゛つ、ポリエステルフィルムの
持つ耐熱性や強度が低下するので好ましくない。

本発明においては、上記した重合体混合物は各樹脂のベ
レットを押出し前に混合し押出し機の中で混練してもよ
いし、予しめ混練機で混練し押出機より溶融押出しして
もよい。予じめ混練機で混練する場合は、王者を混練し
てもよいし７、王者を混練しておいて、もう一種の混練
は押出し機の中で行なってもよい。また、ポリエステル
の重合工程で（Ｂ）および／または（Ｃ）を添加し、攪
拌分散して得たチップを熔融押出してもよい。該重合体
混合物には、用途に応して顔料、着色剤、耐光剤、螢光
剤、帯電防止荊などを添加することも可能である。

また、炭酸カルシウムのような無機微粒子よりなる空洞
発現剤を併用することも可能である。

このようにして得た重合体混合物は、更に速度差をもっ
たロール間での延伸（ロール延伸）やクリップに把持し
て拡げていくことによる延伸（テンター延伸）や空気圧
によって拡げることによる延伸（インフレーンヨン延伸
）などによって少なくとも１軸に配向処理する。このと
きに分散された該空洞発現剤と該ポリエステルとの界面
ではく離が起こり重合体混合物に空洞が多数発生する。

該重合体混合物を配向処理する条件も空洞の生成と密接
に関連がある。たとえば最も一般的に行われている逐次
２軸延伸工程を例に挙げると、該重合体混合物の連続シ
ートを長手方向にロール延伸した後に中方向にテンター
延伸する逐次２軸延伸法の場合、延伸条件は空洞発現剤
の種類により異なるが、一般には、ロール延伸の温度は
５０〜１４０°Ｃ１倍率は１．２倍〜５倍が、テンター
延伸の温度は６０〜１５０’Ｃ１倍率は１４２〜５倍が
好ましい。更に延伸配向処理した空洞含有フィルムは、
１３０°Ｃ以−ト好ましくは１８０°Ｃ以上で熱固定処
理を行うと高温での寸法安定性を向上させることができ
る。

又、−軸方向にのみ配向させた空洞含有フィルムは、収
縮性フィルムや易引裂き性フィルムなどに有用である。

本発明は、配向処理によって空洞を発生させた空洞含有
ポリエステルフィルムに関するものであるので、少なく
ともｌ軸に配向させることが必要である。

更に好ましくは、本発明の該空洞含有ポリニスう一ルフ
イルムの少なくとも片面に塗布量を設けることによって
インキやコーティング剤などの濡れ性や接着性が改良さ
れる。

該塗布層を構成する化合物としては、ボ１，１　ｆステ
ル系樹脂が好ましいが、この他にも、ポリウレタン系樹
脂、ポリエステルウレタン系樹脂、アクル系樹脂などの
通常のポリエステルフィルムの接着性を向−トさせる手
段として開示されている化合物が適用可能である。また
塗布層を設ける方法としては、グラビアこで−Ｆ方式、
ギスコート方式、デイツプ方式、スプレィコート方式、
カーテユ・コ）、方式、エアーナ１′フコー１方武、ブ
シードコｌブノ式、リバースロールコート方式など通常
用いられている方法か適用できる。塗布する段階とｊ〜
ては、配向処理をマ１う前の混合重合体物表面にｐめす
布する方法、１軸方向に配向した空洞含有フィルム表面
に塗布し、それを更に直角方向に配向させる方法、配向
処理の終了した空洞含有フィルム表面に塗布する方法な
どのいづれの方法も可能である。本発明乙こおいて重要
なのは、塗布される混合重合体物あるいは空洞含有フィ
ルムの表面が前記の特定の方法でや右側との濡れ性や接
着性がδ良されていることが必須である点である。尚、
塗膜層の厚みは、目的のレー、ルにより異なるが通常０
６０１〜１０μ麟である。該塗布層には目的に応して適
宜、着色剤、マット化剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、
架橋側などを加えることも可能である。

かくして得られた空洞含有ポリエステルフィルムおよび
その積層体は、従来徒案されているポリスチーしンやポ
リプロピレンを空洞発現側として用いた空洞含有ポリエ
ステルフィルムに比べてインキなど濡れ性や接着性が著
しく改良されているため、本発明の空洞含有ポリエステ
ルフィルムを基材として用いた場合、ラヘル、ポスター
、記録紙、包装材１などは、印刷や印字複写などが鮮明
である。とともに、耐久性やラミネート強度が優れたも
のが得ちれる。

（実施例） 次に本発明の寞施例５よび比較例を示す。

本発明に用いる測定・評価方法を以ＩＪ↓こ示す。

１）　ボＪｊ　ｊ−ステルの固有粘慶 ポリエステルをフェノール（６重量部）とテトラグロｌ
：］エタン（４車量部）の混合溶媒に溶解し、３０’（
Ｔで測定した。

２）　ポリスチレン系樹脂中のｎ　ヘキ＋シ抽出分の？ ホ１１スチ１．−ン系樹脂１０ｇをソ７・クスレー抽出
器を用い、ｎ−ベキサンで２４時間抽出を行った後、ｎ
−ヘキサレをＴ発乾固し、残量から抽出分の重量％を求
めた。

３）　ボｊｌスチレン系樹脂のメルトフローインデフ・
クス ＪＩＳ　Ｋ−７２１０にｉして２００’Ｃ１荷重５眩で
測定した。

４）　結晶性ポリプロピレン樹脂のメルトフローインデ
ックス ＪＩ　Ｋ−６７５８に準して２３０’Ｃ５荷Ｍ２．１６
諭で測定３）　フィルムの見掛は比重 一、フィルムを５．００ｃｍ　Ｘ　５．００ｃｍの正方
形に正確に切り出して、それの厚みを５０点測定し平均
厚みＬμｍとし、それの重さをＯ，Ｉａ＋ｇまで測定し
−ｇとし、下式によっζ計算した。

見掛・け比重（−）　−Ｗ１５　ｘ　５　ｘ　ｔ　ｘ１
００００６）　フィルムの空洞含有率 １・式によって計Ｘしだ。

空洞含有率（体積％）− １００Ｘ（１−真比容積／見掛は比容積）但Ｌ、 真比容積−Ｘｔ／ｄｔｉＸｚ／ｄｚ＋Ｘ３／ｄｌ＋　”
’＋ＸＩ／ｄ＋＋”’見掛は比容積−１／フイルムの見
掛は比重ト武におけるＸ１ｆよ１成分の重量分率、ｄ昌
才１成分の真比重を表わす。

実施例中の耐電において用いた真比重の値は、ボチエチ
レンテレフタレート１．４０、アナターゼ型二酸化チタ
ン３．９０、一般用ボリスチレン樹脂１．０５、結晶性
ポリプロピレン樹脂０．９１を用いた。

７）　空洞含有フィルムの隠蔽性 ＪＩＳ　Ｋ６７１４に準じ、ボインク積分球弐Ｈ，Ｔ、
Ｒメーター（日本精密光学製）を用い、フィルムの光線
透過率を測定したにの値が小さいほど隠蔽性が高い。通
常用いられている静電複写用バルブ紙を測定したところ
２７％であった。

８）　表面粗さ サーフコム３００Ａ型表面粗さ計（東京精密製）を用い
触針径２μ鋼、触針圧３０＋ａｇ、測定長２．５＋ｉｎ
、カントオフ０．８■で中心線平均厚さを測定した。

この値が小さすぎると表面が平滑で描画性がなくなり、
光沢のあるフィルムとなる。逆に大きすぎると表面が粗
すぎて印刷や印字の抜けがでるなどの欠点が出る。

９）　鉛筆による描画性 ユニ０．５−１００８Ｂのシャープペン替芯（三菱鉛筆
型）を用いたシャープペンで空洞含有フィルムの手描き
描画の可否を判定した。

１０）　　水性インキの塗布後のはしき水性インキアク
アカラー３９藍（東洋インキ製造社製）をグラビアコー
ターで、乾燥後のインキ層の厚さが３μになるように空
洞含有フィルム上に塗布、乾燥後、目視でインキのはじ
きを観察し、はじきの有無を判定した。

１１）　　水性インキのセロテープはくりテスト１０）
で得られた水性インキを塗布乾燥した空洞含有フィルム
を用い、水性インキと空洞含有フィルムの接着性をセロ
テープばくりテストによって調べた。

ばくり角は、空洞含有フィルムを平面に保ち約１５０度
方向で行なった。

ばくり後、インキの残っている面積を画像処理装置ルー
ゼソクスＩＩＤにレコ社製）で測定し、％で表示した。

この値が大きい程、空洞フィルムとインキとの接着力が
強いと考えられる。

実施例１ 原料として（１）固有粘度０．６２のポリエチレンテレ
フタレート樹脂７１．９重量％、（２）アナターゼ型二
酸化チタン８重量％、（３）分子４，０００のポリエチ
レングリコール０．１重量％（（２）と（３）は予め（
１）の樹脂の一部と混練したもの）と（４）メル［・フ
ローインデックス３．０　ｇ　／１０分でｎ−ヘキサン
抽出分６．９重量％ポリスチレン樹脂２０重量％を、２
軸スクリユ一押出機でＴ−ダイスより２８５°Ｃで溶融
押出し、し、静電気的に冷却回転ロールに密着固化し、
ひき続きロール延伸機で８０°Ｃで３．０倍縦延伸を行
い、更にひき続きテンターで１３０°Ｃで３．２倍横延
伸をし、２２０”Ｃで熱固定し白色ポリエステルフィル
ムを得た。得られたフィルムの特性を表１に示す。

本実施例で得られたフィルムの空洞含有率は２６体積％
であり、紙のような外観を有し、鉛筆で描画可能であっ
た。このフィルムの水性インキの印刷適性も、はじきが
無く、接着性も良好であった。

比較例１ 実施例１の方法においてポリエチレングリコールの使用
せず、ポリエチレンテレフタレート樹脂量を７２．０重
量％とする以外、実施例１と同し方法で得たポリエステ
ルフィルムの特性を表１に示す。

本比較例で得られたフィルムは実施例１と同様に空洞含
有率が高く紙のような外観と鉛筆描画性を有していたが
、水性インキを印刷した際にインキのはしきが発生ずる
とともにインキの接着性も不十分であった。

実施例２ 実施例１の方法においてポリスチレン樹脂に替えてメル
トフローインデックス２．５ｇ／１０分の結晶性ポリプ
ロピレンを、ポリエチレングリコールニ替工て、分子量
２０００のポリエチレングリコールとポリエチレンテレ
フタレートのブロック共重合体（ポリエチレングリコー
ル成分量４０重量％）をそれぞれ表１に示した添加量と
する以外は実施例１と同し方法で得たポリエステルフィ
ルムの特性を表１に示す。

本実施例で得られたフィルムは、空洞含有率が高く紙の
ような外観を有し、鉛筆で描画可能であった。また、水
性インクの印刷適性も、はじきが無＜、かつ接着性も良
好で高品質なものであった。

比較例２ 実施例２の方法においてポリエチレングリコールとポリ
エチレンテレフタレートとのブロック共重合体の使用を
せず、ポリエチレンテレフタレート樹脂の使用量を７２
重量％にする以外、実施例２と同し方法で得たポリエス
テルフィルムの特性を表１に示す。本比較例で得られた
フィルムは空洞率が高く紙のような外観と鉛筆描画性を
有していたが、水性インキを印刷した際にインキのはし
きが発生するとともにインキの接着性も悪かった。

実施例３〜５ 実施例１の方法においてポリスチレン樹脂添加量を１０
重量％とじ、ポリエチレングリコールに替えて表１に示
すような各種のポリアルキレングリコール系化合物を用
い、かつ、これらの添加量に見合うようにポリエチし・
ンテレフタレート樹脂の添加量を変更する以外、実施例
１と同し方法で得たポリエステルフィルムの特性を表１
に示す。

本実施例で得られたポリエステルフィルムは、いずれも
が空洞率が高く紙のような外観を有し、鉛筆で描画可能
であった。また、水性インクの印刷適性も、はじきが無
く、かつ、接着性も良好で高品質なものであった。

比較例３ 実施例３の方法において、ポリエチレングリコールとポ
リエチレンテレフタレートとのブロック共重合体を使用
せず、ポリエチレンテレフタレート樹脂の使用量を８２
重量％にする以外、実施例３と同む方法で得たポリエス
テルフィルムの特性を表１に示す。本比較例で得られた
フィルムは水性インキを印刷した際にインキのはし２き
が発生するとともにインキの接着性も悪く低品質であっ
た。

比較例４ 実施例１の方法において、ポリスチレン樹脂およびポリ
エチレングリコールを配合を止め、ポリエチレンテレフ
タレート樹脂を９２重量％、二酸化チタンを８重量％に
する以外実施例Ｊと同し方法で得たポリエステルフィル
ムの特性を表１に示す。

本比較例で得られたフィルムは、印刷性や接着性は良好
であったが、空洞含有率は１体積％と低く鉛筆で描画す
ることができなかった。

実施例６および比較例５ 実施例１および比較例１で得た空洞含有フィルムに溶剤
系ポリエステル接着剤バイロン（東洋紡績社製）とポリ
ウレタン系硬化側タケネートＤ１１０１１武田薬品社製
）を固型分重量比で２ｏｏ：ｉの割合になるように混合
し、グラビアコーターで塗布した。乾燥後の塗膜の厚さ
は０．２μｍであった。

この塗膜面に水性インキを印刷したところ、実施例５で
得た積層体ではインキのはじきがなく接着性も極めて優
れでいたのに対して、比較例５で得た積層体ではインキ
のはしきは無かったが、インキの接着力は不十分であっ
た。

実施例７および比較例６ 実施例１および比較例１において、ロール延伸機で縦延
伸したフィルムに、水分散系ポリエステル処理剤（東洋
紡績社製ハイロナール）をナイフコーターによって塗布
し乾燥した後、ひき続きテンターで横延伸と熱固定を行
った。塗膜の厚さは０２μ−であった、横延伸前の塗膜
の厚さは約０．６μｍと考えられる。この塗膜面に水性
インキを印刷したところ、実施例７で得た積層体ではイ
ンキのはしきもなく、接着性のも極めて優れていたのに
対して、比較例６で得た積層体ではインキのはじきがわ
ずかにあり、接着性も不十分であった。

実施例８および比較例７ 実施例２および比較例２において、ロール延伸機で縦延
伸したフィルムに、水分散系ポリウレタン樹脂をナイフ
コーターによって塗布し乾燥した後、ひき続きテンター
で横延伸と熱固定を行なった。塗膜の厚さは０．１／Ｉ
鋼であった。横延伸前の塗膜の厚さは約０．３μｍと考
えられる。この塗膜面に水性インキを印刷したところ、
実施例８で得た積層体ではインキのはしきもなく接着性
も極めて優れていたのに対して、比較例７で得た積層体
はインキのはじきがあり、接着性も不十分であった。

（発明の効果） 本発明の空洞含有ポリエステルフィルムおよびその積層
体は、従来公知の空洞発現剤として用いて得られる空洞
含有ポリエステルフィルムと同様に、通常の空泡を含ま
ないポリエステルフィルムに無い、軽量性、柔軟性、隠
蔽性、艶消し性、描画性などを存しているとともに、従
来公知の空洞発現剤として用いて得られる空洞含有ポリ
エステルフィルムに比べ、優れた表面の濡れ性と接着性
を有している。従って本発明の空洞含有ポリエステルフ
ィルムは、ラベル、ポスター、記録紙、包装材料などの
極めて広い分野で使用でき、得られる製品の印刷や印字
は鮮明かつ耐久性のあるものが期待できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主としてエチレンテレフタレートくり返し単位か
   ら構成されたポリエステル（Ａ）、該ポリエステルに不
   溶性の熱可塑性樹脂（Ｂ）およびポリアルキレングリコ
   ールおよび／またはその誘導体（Ｃ）が下記重量比で混
   合された重合体混合物を少なくとも１軸に配向すること
   により得られる微細な空洞を多数有する空洞含有ポリエ
   ステルフィルム。 （Ａ）／（Ｂ）／（Ｃ）＝６０〜９８．９９／１〜３５
   ／０．０１〜５（２）請求項（１）記載の空洞含有ポリ
   エステルフィルムの少くとも片面に塗布層を設けたこと
   を特徴とする空洞含有ポリエステルフィルム積層体。