JPH04235095A - 感熱孔版印刷原紙用フィルム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キセノンフラッシュ、
レーザー光等の照射やサーマルヘッド等により熱を受け
る事により穿孔製版される、低エネルギー源に対する穿
孔性が向上した感熱孔版印刷原紙用フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】感熱孔版印刷原紙用フィルムとして、従
来、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重
合体、ポリプロピレン、ポリエステル等のフィルムが使
用されてきた。中でも製版・印刷一体型の印刷機に用い
られる製版原紙には、ほとんどが厚みが２μｍ程度のポ
リエステルフィルムが使用されている。当初はコンデン
サー用のフィルムが代用されており、該フィルムには走
行時の滑り付与やロール状に巻き上げる時の巻き上げ性
改良等のフィルムの製造プロセス上の問題からシリカ等
の無機材粒子が添加されていた。ところが、該無機粒子
には、粒子の製造上の問題により、フィルム厚みよりも
径の大きな粒子が存在していた。粗大粒子の存在は、製
版時正確な穿孔性を阻害する（穿孔すべきところが穿孔
せずに残り、従って印刷すると白くヌケてしまう。以降
この現象を『トビ』と称する。）事が分かっており、好
ましくない。この対策として、特開昭６３−２８６３９
６号公報には平均径がフィルム厚みの０．５〜２．５倍
である無機粒子を添加する事が記載されてるが、平均径
を限定してもトビの現象は減少しない。上述の様にトビ
の現象は粗大粒子が問題なのである。また特にシリカの
場合、１次粒子の径はｍμオーダーであるが、数μｍか
ら１０μｍ程度の凝集粒子を作り易く、この凝集した状
態で安定して存在する事が知られており、添加前の粒子
径が小さくてもフィルム中に均一に添加前と同じ粒子径
で存在させるのは困難である。また、特開平２−２６３
６９４号公報には球状シリカが記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来改
良策は充分ではない事が分かった。これ等は、その原料
マターバッチを作製する段階において、例えばシリカは
表面にシラノール基を有しているので帯電性が大きく凝
集し易い傾向にありポリエステル中に均一に分散させる
のは困難であり重合時のモノマーに加える等の方法が採
られている。またこれ等は、いずれもフィルム製造時の
押出中にゲルの原因、フィルターのつまり、ダイより押
出し変形中（急冷前）でのミクロ的な欠陥の発生、薄肉
フィルムの延伸中の破れ、又スリッター工程での刃先の
不良化（シャープに切れなくなる）等の数多くの問題点
を有するものであった。更には、無機材料は樹脂と比較
して熱伝導性が良く、厚みが３μｍ以下程度の極薄フィ
ルムでは熱を拡散してしまい、製版穿孔する際に孔の形
状が不揃いになったり、感度が低下したりする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、鋭意検討した結果、厚みが３μｍ以下の感熱孔版印
刷原紙用フィルムには、特定の粒子径をもち、単分散の
粒子の製造が容易で且つ熱拡散性の少ない樹脂粒子が好
適である事を見出し、本発明に至った。即ち、平均径が
０．１〜３μｍの単分散樹脂粒子を０．０１〜１％含有
し、且つ厚みが０．３〜３μｍの感熱孔版印刷原紙用フ
ィルムである。

【０００５】本発明に用いられる樹脂粒子とは、フィル
ム樹脂中に０．１〜３μｍの粒子径で分散していればよ
く、架橋、非架橋の樹脂いずれのものでよい。具体的に
は、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素樹脂、フ
ッ素ゴム、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂
、アクリル酸及びそのエステル系樹脂、メタクリル酸及
びそのエステル系樹脂、エステル系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂等が挙げられる。最終フィルム中の粒子状に
分散した上記粒子、又はこれ等を延伸前又は後に架橋処
理したものでも良い。上記のごとき無機剤添加の障害を
取り除くと共に、各工程中でのフィルムの滑り性も良く
、又フィルムのベースとなる樹脂に較べ熱伝導性が良く
ない有機材料の粒子を添加する事で低エネルギー源に対
する穿孔感度を向上させる事が出来る事が分かった。 特にシリコーン系樹脂またはフッ素系樹脂を用いると、
穿孔感度が向上すると共に、孔の形状が揃う傾向にあり
、またフィルムと金属ロールとの滑り性、製版機中での
滑り性不足によるトラブルが減少する。この理由につい
ては明らかではないが、界面張力が低い事とフィルム表
面への拡散性等と何か関連があると思われる。

【０００６】本発明の樹脂粒子はフィルムに分散した状
態での粒子で、その粒子径もフィルム中での粒子径であ
り、単分散の粒子である。ここで単分散とは粒子径分布
がシャープである事を意味し、後述する方法で測定した
ｄ２５／ｄ７５が１．０〜１．５、好ましくは上記値が
１．０〜１．３である。また、１次粒子の平均径は０．
１〜３μｍである。特に厳密に形状には特別こだわらな
く、形状がやや変形した長径と短径との比が最終フィル
ム段階で１：１〜５：１程度になるものでも良いが、原
料として、好ましくは真球状単分散粒子である。これは
、フィルム中に均一に且つ粗大凝集粒子を作らずに分散
させる為には１次粒子径は大きく且つ粒子径分布がシャ
ープである方が良く（この場合は粒子は凝集粒子を作り
難い為にほとんどが１次粒子で存在する）、また厚さが
３μｍ以下の極薄フィルム中に存在してトビの現象を起
こさない為である。平均径が０．１μｍより小さいと分
散性が良くなるだけでなく滑り性を付与できない。また
、粒子の製造の面からも困難である。また、３μｍより
大きいとトビの現象が発生する頻度が高くなる。但し、
粒子の最大径はフィルム厚みの１．２倍以下である事が
、トビの現象防止の上から好ましい。

【０００７】また、樹脂粒子はフィルム中に０．０１〜
１％存在するのが好ましく、０．０１％より少ないとフ
ィルムの滑り性が不足し、また穿孔感度の向上が認めら
れない。また、１％より多い場合には、断熱効果が大き
過ぎる為にフィルムの穿孔を阻害する場合が多い。更に
は、押出工程、延伸工程が不安定になったり困難になる
場合がある。０．０１〜１％存在する場合にフィルム同
士、フィルムと金属またはガラス等との滑り性が付与さ
せ、且つ穿孔感度の向上とトビの現象が大幅に改善され
る。

【０００８】次に、本発明の感熱孔版印刷原紙用フィル
ム（以降、感熱フィルムと略す）のベースとなる樹脂は
後述する溶融粘度の温度係数ΔＴ／ΔｌｏｇＶが１００
以下である熱可塑性樹脂が好ましい。該値は樹脂の溶融
挙動のシャープ性を示しており、換言すれば、穿孔時に
、熱が加えられて穿孔が開始すると素早く広がり、熱源
が除かれると直ちに冷却固化して孔が予定した大きさよ
りも広がらない傾向にある事を示す指標である。該値が
小さい程溶融挙動はシャープである。また、低エネルギ
ーに対する穿孔感度は後述する低温（１００℃以下）で
の加熱収縮特性と関連があり、この様な収縮特性を与え
る為には、フィルムのベースとなる樹脂のＴｇが１００
℃以下、好ましくは９０℃以下である事が好ましい。 これ等の条件を満たす樹脂としては、ポリエステル（好
ましくは共重合ポリエステル）系樹脂、ポリアミド（好
ましくは共重合ポリアミド）系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、共重合ポリスチレン系樹脂、アクリル酸誘導体系
樹脂、エチレン−ビニルアルコール系樹脂、共重合ポリ
カーボネート系樹脂等が挙げられる。

【０００９】上記樹脂の中で好ましくは、原料として充
分アニールした状態での結晶化度が３０％以下のもので
あり、好ましくは共重合ポリエステル及び共重合ポリア
ミドである。更に好ましくは、共重合ポリエステルを主
体としたものである。好ましい共重合ポリエステルとは
、ポリマーを構成する単量体で詳しく説明すれば、酸成
分としてテレフタル酸及びその異性体、それ等の誘導体
、ナフタレン構造を有するジカルボン酸、アジピン酸等
の脂肪族ジカルボン酸、それ等の誘導体等より選ばれる
１種又は２種以上の酸成分を利用し、次にアルコール成
分として、エチレングリコール、その誘導体（ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール等）、アルキレングリコール類（トリメチレ
ングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチ
レングリコール等）、脂肪族飽和環状グリコール類（シ
クロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、
シクロヘキサンアルキルジオール類等）、芳香族環、例
えばビスフェノール核を有するジオール等より選ばれる
１種又は２種以上のアルコール成分を利用して重合する
ものである。その好ましい組み合わせは、酸成分として
テレフタル酸（１５ｍｏｌ．％以下のイソフタル酸、フ
タル酸、アジピン酸等を共重合成分として含んでも良い
。）、又アルコール成分としては、エチレングリコール
、ジエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール
等を主体とした自由な組合せの成分、割合での混合成分
を重合した物である。その１例を示せば、酸成分として
テレフタル酸、アルコール成分として、エチレングリコ
ールが６５〜７５ｍｏｌ．％、シクロヘキサンジメタノ
ールが３５〜２５ｍｏｌ．％を共重合したポリエステル
等である。

【００１０】次に、本発明の感熱フィルムは低エネルギ
ー源に対する穿孔感度を更に向上させる為に、先ず、フ
ィルム状態での結晶化度（但し、後述の方法）が１５％
以下である事が好ましい。より好ましくは、該値が１０
％以下である。また、１００℃における加熱収縮率が１
５％以上である事が好ましい。更には、フィルム厚みは
３μｍ以下である。好ましくは、２μｍ以下である。下
限は穿孔感度の問題からではなく機械的強度より０．３
μｍである。

【００１１】また、感熱フィルムは１層でも良いし２層
、３層以上の多層状でも良い。その場合、少なくとも１
方の表層が上記フィルムである事が必要である。又多層
状態の例として、上記フィルムの樹脂とポリエステル系
のホットメルト系樹脂のを、共押出後共延伸、又は押出
コート後延伸等により形成したものが挙げられる。該積
層フィルムは、後述する多孔質状支持体と熱ロール等に
より簡単にラミネートが出来る。

【００１２】上記の感熱フィルムを製造する場合には、
極薄フィルムに低温（１００℃以下）での収縮成分を有
効に付加する為には、好ましくは単層で延伸するよりも
延伸をサポートする層（以下、補強層と記す）を設けて
多層状で延伸する事が好ましい。その時の層構成は、感
熱フィルムをＭ、補強層をＢで示すと、Ｍ／Ｂ、Ｍ／Ｂ
／Ｍ、Ｂ／Ｍ／Ｂ、Ｍ／Ｂ／Ｍ／Ｂ、Ｍ／Ｂ／Ｍ／Ｂ／
Ｍ…、で現わす事ができる（但し、Ｍ、Ｂはそれぞれ同
じ感熱フィルム及び補強フィルムとして自由な状態で多
層であっても良い。例えば、Ｂ／Ｂ’，Ｂ／Ｂ’／Ｂ，
Ｂ’／Ｂ／Ｂ’，Ｍについても同様）。ここで、補強層
（Ｂ）は剥離剤（界面活性剤、オルガノポリシロキサン
、脂肪酸アミド等）を含有したビカット軟化点（ＶＳＰ
；ＡＳＴＭ−Ｄ−１５２５準拠、荷重１Ｋｇ，昇温速度
２℃／分）が１１０℃以下の熱可塑性樹脂を主体とした
層が好ましい。また延伸条件は、低温での収縮成分を付
加する為に出来るだけ低温で、高倍率に延伸する事が好
ましい。又Ｂ層に選択的に架橋処理を施して延伸のラチ
チュードを広くすると好ましい場合が多い。具体的には
、感熱フィルムのベースとなる樹脂の（Ｔｇ＋１５〜Ｔ
ｇ＋４５）℃の温度で、少なくとも１軸方向に（好まし
くは２軸方向に）３倍以上好ましくは４．５倍以上延伸
する事が好ましい。

【００１３】次に、本発明の感熱フィルムと貼り合わさ
れる多孔質状支持体（以下、支持体と略す）の好ましい
例としては、印刷インキの透過が可能で、感熱フィルム
が穿孔する加熱条件下でも変形を起こさない天然繊維、
再生繊維、合成繊維、無機繊維（ガラス繊維、カーボン
繊維、各種ウイスカー等）を原料とした単体又はこれ等
を混合した薄葉紙、不織布、織布等が挙げられる。不織
布タイプの薄葉紙の場合は、３０〜２．５ｇ／ｍ２　の
目付のもの、好ましくは、２０〜４ｇ／ｍ２　の目付の
ものである。また、織布タイプのメッシュ状の場合は、
５００〜１５メッシュ、好ましくは３００〜５０メッシ
ュである。

【００１４】また、感熱フィルムと支持体とを貼り合わ
せるのに用いられる接着剤は従来公知の接着剤、例えば
、酢酸ビニル系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系
接着剤、ホットメルト樹脂等から選ばれる。又、その接
着の仕方は従来公知の自由な方法でも良く、又ホットメ
ルト樹脂をコーティング、又は同樹脂を含む繊維を抄紙
したものでも良く、これ等は１方のみ又は両者（フィル
ムと支持体）を組み合わせたものでも良い。

【００１５】

【実施例】以下に、実施例により本発明を詳細に説明す
るが、以下の実施例に限定されるものではない。先ず、
測定方法について示す。 （１）　　粒子径分布 フィルム中に分散した粒子を、反射型の顕微鏡による写
真法で粒子径を測定した。約１０００個の粒子の粒子径
（球状近似）を測定し、大粒子側から体積を積算（球形
近似）し、総体積に対して５０％時の粒子径を平均径と
し、総体積に対して２５％時の粒子径をｄ２５、同様に
７５％時の粒子径をｄ７５として、その比（ｄ２５／ｄ
７５）を求めた。 （２）　　溶融粘度特性 東洋精機製作所製キャピログラフ（キャピラリー径：１
．０ｍｍ、長さ：１０．０ｍｍ（形式Ｅ型））を用いて
、加熱温度を１０℃ピッチで変化させ、各温度における
溶融粘度“Ｖ（ｐｏｉｓｅ）”を剪断速度６．０８ｓｅ
ｃ−１（押出速度：０．５ｍｍ／ｍｉｎ）条件下で測定
し、溶融粘度の対数値（ｌｏｇＶ）と加熱温度（Ｔ，℃
）との関係をグラフ化し、そのグラフからｌｏｇＶ値が
５．０から４．０に変化するのに要した温度差（ΔＴ）
を溶融粘度温度係数（ΔＴ／ΔｌｏｇＶ）として読み取
った。 （３）　　結晶化度 感熱フィルムの結晶化度を求める為に、先ず、感熱フィ
ルムのベースとなる熱可塑性樹脂を、溶融後急冷又はア
ニーリング等の熱処理により結晶化度の異なるサンプル
を作製し、広角Ｘ線回折法により結晶化度及び密度を測
定（ＪＩＳ　　Ｋ−７１１２−Ｄ法準拠）して、結晶化
度と密度との検量線を作製した。次に、感熱フィルムの
密度を測定し、上記のごとく作製した検量線より結晶化
度を求めた。 （４）　　加熱収縮率 ５０ｍｍ角のフィルムサンプルを１００℃に設定した温
風循環恒温槽中に自由に収縮する状態で１０分間放置し
た後、フィルムの収縮量を求め、元の寸法で割った値の
百分比で表した。但し、二軸延伸の場合は縦、横の平均
値で示し、一軸延伸の場合は延伸方向のみの値で示す。 （５）　　印刷適性の評価 フィルムサンプルを坪量８ｇ／ｍ２　のポリエステル繊
維を混抄した和紙に、酢酸ビニル系接着剤を用いて貼合
わせて、フィルムの非貼合わせ面にアミノ変性シリコー
ンオイルを微量塗布して感熱孔版原紙を作製した。画像
電子学会「ファクシミリテストチャートＮｏ．１ＷＰ」
を原稿として、理想科学工業社製リソグラフＲＣ１１５
（読み取りモード：写真）で製版エネルギーを変えて製
版を行ない、印刷を行なった。評価は、黒ベタ部の濃度
（反射濃度；ＯＤ）が１．０となる製版エネルギーを穿
孔感度とし、該エネルギーが５０μＪ／ｄｏｔ未満を「
○」、５０μＪ／ｄｏｔ以上、５４μＪ／ｄｏｔ未満を
「△」、５４μＪ／ｄｏｔ以上を「×」とした。また製
版エネルギーが５０μＪ／ｄｏｔで製版した製版原紙の
顕微鏡写真を撮り、総ドット数（５００個）に対するト
ビの発生数を数え、又印刷を行ない印刷物を観察して、
トビの発生数が１％以下で高画質のものを「○」、トビ
の発生は１％以上１０％未満で印刷物は鮮明性が若干劣
るものを「△」、トビの発生が１０％以上で、従って印
刷物の鮮明性が劣るものを「×」、未穿孔部分が多く印
刷物が不鮮明で判読出来ないものを「××」とした。 （６）　　滑り性 テスター産業社製動摩擦係数測定装置を用いて、動摩擦
（μＤ　）を測定した。装置は、フィルムサンプルを固
定し、その上をライダーが移動する形式の物で、ライダ
ーの総重量は４００ｇであった。測定は、ライダー表面
にゴム板を貼り付け、その上にフィルムサンプルを貼り
付けてフィルム面同士の動摩擦を測定したのと、フィル
ム表面とライダー（金属製でクロムメッキしたもの）の
表面（梨地；２００ｍｅｓｈ）との動摩擦を測定した。

【００１６】

【実施例１〜４及び比較例１〜４】感熱フィルムのベー
スとなる熱可塑性樹脂として、共重合ポリエステル（酸
成分としてテレフタル酸、アルコール成分としてエチレ
ングリコール７０ｍｏｌ．％、１，４−シクロヘキサン
ジメタノール３０ｍｏｌ．％からなる。Ｔｇ＝８１℃、
ΔＴ／ΔｌｏｇＶ＝４０、結晶化度＝０％、イーストマ
ン・コダック社製ＰＥＴＧ６７６３相当品）９８重量部
と各種粒子を２重量部及び分散助剤としてポリエチレン
グリコール１重量部をタンブラーで混合後、２軸式の押
出機により混練押出してマスターペレット（粒子濃度：
２重量％）を作製した。該ペレットを上記共重合ポリエ
ステルで希釈して粒子が０．２重量％となる様にした（
但し、実施例１では、東レ・ダウコーニング・シリコー
ン社製Ｒ９３０を、実施例４及び比較例４では、旭化成
工業社製ＳＲビーズを使用）。該希釈品（Ｍ）と、エチ
レン−メタクリル酸共重合体（メタクリル酸：８重量％
）７０重量％、エチレン−プロピレン共重合体（エチレ
ン：４重量％）１５重量％、及びエチレン−α・オレフ
ィン系エラストマー１５重量％の混合品にポリオキシエ
チレンアルキルエーテル２重量％添加したもの（Ｂ）と
を多層サーキュラーダイよりＭ／Ｂ／Ｍの多層状に押出
し、水により急冷後回転している引取機で偏肉分散を行
ないながら折り畳んでパリソンを作製し、該パリソンを
１１０℃まで加熱した後、パリソン中に空気を送り込ん
で縦方向に５倍、横方向に５．５倍にチューブラー延伸
を行ない、冷風で冷却後出来たフィルムを折り畳んで引
き取った。更に該フィルムを縦方向、横方向共に１０％
弛緩させてヒートセットを行ない、その後フィルムの両
端を切って、２枚のフィルムとして巻き取った。巻き取
った３層フィルムを各層に剥離して厚みが２．０μｍの
感熱フィルム（Ｍ層）を得た。各フィルムの結晶化度は
どれもほぼ０％であった。また、１００℃の感熱収縮率
は６０％であった。各フィルムサンプルの評価結果を表
１に示す。

【００１７】表１より、実施例はすべて滑り性、穿孔感
度、印刷物の画像性が優れていた。しかし、比較例１及
び２のごとくシリカ（無機剤）では、粒子の形状や粒子
径分布に関係なく無機材粒子を使用しているので、粒子
を添加していない場合に較べ、穿孔感度を大幅に向上す
る事は出来なかった。また、樹脂粒子であっても、単分
散でないもの（比較例３）は穿孔感度は無添加に較べ若
干向上したが、トビの発生が多く、従って印刷物は不鮮
明であった。また、平均径が大きいもの（比較例４）は
、穿孔感度が無添加に較べ若干低下する傾向にあり、ト
ビの発生も多く印刷物の画像性も劣っていた。

【００１８】ここで比較例として、実施例１における粒
子の量を０．００５％にしたものはフィルム同士の滑り
性が向上せず、フィルムロール状に巻き取る事が出来な
かった。また、粒子の量を１．５％にしたものは、滑り
性は向上した（フィルム面同士でμＤ　＝０．１２，フ
ィルム面−梨地でμＤ　＝０．３５）が、穿孔感度は「
×」であった。更に、実施例１の感熱フィルムの厚みを
３．５μｍにしたところ、穿孔感度は「×」であった。

【００１９】

【実施例５及び比較例５】実施例１において、感熱フィ
ルムのベースとなる熱可塑性樹脂を、共重合ポリアミド
（ε−カプロラクタム、ヘキサメチレンジアミン及びア
ジピン酸のナイロン６、ナイロン６６成分に付加共重合
成分としてテレフタル酸をアジピン酸の一部に代えて、
つまり組成をナイロン６成分６５ｍｏｌ．％、ナイロン
６６成分３５ｍｏｌ．％として、次に該６６成分のアジ
ピン酸の４０ｍｏｌ．％をテレフタル酸に代替したもの
、ΔＴ／ΔｌｏｇＶ：３５，融点：１７０℃、Ｔｇ：４
０℃）に代えたものを成膜した。但し、延伸は、８５℃
で縦方向に３倍、横方向に３倍に延伸した。出来たフィ
ルムの結晶化度は１０％、感熱収縮率は４３％であった
。又、穿孔感度、印刷物の画像共に「○」であった。

【００２０】

【発明の効果】単分散で熱伝導性が低い樹脂粒子一定量
、均一に存在する事によって、従来のシリカ等の無機材
粒子に較べ穿孔感度が高く、且つ印刷物の画質が向上す
る。

【００２１】

【表１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　平均径が０．１〜３μｍの単分散樹脂
   粒子を０．１〜１％含有し、且つ厚みが０．３〜３μｍ
   の感熱孔版印刷原紙用フィルム。