JPH05286099A

JPH05286099A - ポリエステル系積層フィルム

Info

Publication number: JPH05286099A
Application number: JP8577192A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Konishi; 忠弘小西; Yoshikazu Furuya; 良和古屋
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1992-04-07
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1993-11-02
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JP3136570B2

Abstract

(57)【要約】【目的】酸化重合型インキ、ＵＶ硬化型インキおよび裏
カーボンインキ等の、密着性が改良された描画性を有す
るポリエステル系積層フィルムを提供する。【構成】微細な空洞を多数有するポリエステル系基材フ
ィルムの少なくとも片面に、分岐したグリコールを構成
成分とする共重合ポリエステル樹脂（Ａ）、ブロック型
イソシアネート基を含有する樹脂（Ｂ）および表面粗面
化物質（Ｃ）を含有する組成物からなる表面層が積層さ
れた、ポリエステル系積層フィルム。上記表面粗面化物
質は、平均粒径０．３〜１０μｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種ラベル、配送伝票
およびプリンター用の記録用紙等に用いられ、酸化重合
型インキ、ＵＶ硬化型インキおよび裏カーボンインキ等
の、密着性が改良された描画性を有する、ポリエステル
系積層フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】合成樹脂を主原料とした合成紙は、天然
紙に比べて耐水性、吸湿寸法安定性、表面平滑性、印刷
の光沢性および鮮明性、加えて機械的強度などに優れて
いる。従来の合成紙用白色フィルムとしては、オレフィ
ン系樹脂を主原料とし、これに無機充填剤および少量の
添加剤を加え、二軸延伸フィルム成形法により微細気泡
を発生させて製造したものが使用されていた。しかし、
このようなオレフィン系合成紙では耐熱性が悪く、また
天然紙との密着性が悪いためしわが発生し易く、経時に
よってオレフィン系合成紙と天然紙との間で伸縮差が発
生するので、安定したコレーターの稼動が難しいという
欠点があり、また印刷に適するインキが限定されるとい
う欠点もあった。更に上記合成紙においては、カーボン
インキ密着性およびトナー密着性が不十分であるという
欠点もあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは表面層の樹脂組成物を改良することにより、寸法
安定性、機械的強度、各種インキ密着性およびトナー密
着性に優れ、印刷、印字および複写などが鮮明でかつ耐
久性を有する、一般ラベル、バーコードラベル、配送伝
票および各種情報記録紙などに好適なポリエステル系積
層フィルムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のポリエステル系
積層フィルムは、微細な空洞を多数有する基材フィルム
の少なくとも片面に、分岐したグリコールを構成成分と
する共重合ポリエステル樹脂（Ａ）、ブロック型イソシ
アネート基を含有する樹脂（Ｂ）および表面粗面化物質
（Ｃ）を含有する組成物からなる表面層が積層されてい
ることを特徴とし、これにより本発明のかかる目的が達
成される。

【０００５】本発明のポリエステル系積層フィルムに使
用される基材フィルムは主として、エチレンテレフタレ
ート繰り返し単位を有するポリエステルと、ポリスチレ
ン系樹脂とを混合した重合体混合物から得られる樹脂組
成物を、一軸に配向することにより製造される。この基
材フィルムは、その表面および内部に微細な空洞を多数
有する。上記ポリスチレン系樹脂としては、ｎ−ヘキサ
ン抽出分が５０重量％以下のものを用いるのが好まし
い。

【０００６】本発明において目的とする積層フィルムを
得るためには、上記基材フィルムの少なくとも片面に、
分岐したグリコールを構成成分とする共重合ポリエステ
ル樹脂（Ａ）、ブロック型イソシアネート基を含有する
樹脂（Ｂ）および表面粗面化物質（Ｃ）を含有する組成
物を塗布し、熱固定化処理を施して表面層を形成させる
必要がある。

【０００７】本発明のポリエステル系積層フィルムに使
用される、分岐したグリコールを構成成分とする共重合
ポリエステル樹脂（Ａ）は、水溶性あるいは水分散性で
あり、その組成は、ポリエステル：ブチルセロソルブ：
水＝３０：１５：５５（重量比）となっている。さらに
上記樹脂（Ａ）はスルホン酸基を有する。

【０００８】上記共重合ポリエステル樹脂（Ａ）に含有
される分岐したグリコール成分としては、2,2-ジメチル
-1,3-プロパンジオール、2-メチル-2-エチル-1,3-プロ
パンジオール、2-メチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオ
ール、2-メチル-2-イソプロピル-1,3-プロパンジオー
ル、2-メチル-2-ブチル-1,3-プロパンジオール、2-メチ
ル-2-n-ヘキシル-1,3-プロパンジオール、2,2-ジエチル
-1,3-プロパンジオール、2-エチル-2-n-ブチル-1,3-プ
ロパンジオール、2-エチル-2-n-ヘキシル-1,3-プロパン
ジオール、2,2-ジ-n-ブチル-1,3-プロパンジオール、2-
n-ブチル-2-プロピル-1,3-プロパンジオール、および2,
2-ジ-n-ヘキシル-1,3-プロパンジオールなどが挙げられ
る。上記の分岐したグリコール成分は、全グリコール成
分の中に、好ましくは１０モル％以上の割合で、さらに
好ましくは２０モル％以上の割合で含有される。上記共
重合ポリエステル樹脂（Ａ）に含有される上記化合物以
外のグリコール成分としては、エチレングリコールが最
も好ましい。少量であれば、ジエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオー
ルまたは1,4-シクロヘキサンジメタノールなどを用いて
も良い。

【０００９】上記共重合ポリエステル樹脂（Ａ）に構成
成分として含有される、ジカルボン酸成分としては、テ
レフタル酸、およびイソフタル酸が最も好ましい。少量
であれば、他のジカルボン酸成分、例えば、アジピン
酸、セバシン酸、およびアゼライン酸などの脂肪酸ジカ
ルボン酸；ジフェニルジカルボン酸、および2,6-ナフタ
レンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を加えて共重
合させてもよい。

【００１０】本発明のポリエステル系積層フィルムに使
用される、ブロック型イソシアネートを含有する樹脂
（Ｂ）は、末端イソシアネート基を親水性基で封鎖（以
下ブロックと言う）した、熱反応型水溶性ウレタン樹脂
であり、通常ウレタン：水＝２０：８０（重量比）の組
成となっている。

【００１１】上記イソシアネート基のブロック剤として
は、重亜硫酸塩類、およびスルホン基を含有したフェノ
ール類、アルコール類、ラクタム類、オキシム類および
活性メチレン化合物類等が挙げられる。ブロック化され
たイソシアネート基は、ウレタンプレポリマーを親水化
あるいは水溶化する。フィルム製造時の乾燥あるいは熱
セットの過程で、上記樹脂（Ｂ）に熱エネルギーが与え
られると、ブロック剤がイソシアネート基からはずれる
ため、上記樹脂（Ｂ）は自己架橋した網目に、共に混合
された水分散性共重合ポリエステル樹脂（Ａ）を固定化
し、また該樹脂（Ａ）の末端基とも反応する。塗布液調
製時の上記樹脂（Ｂ）は、親水性であるため耐水性が悪
いが、塗布、乾燥および熱セットの過程を経て熱反応が
完了すると、ウレタン樹脂（Ｂ）の親水基すなわちブロ
ック剤がはずれるため、耐水性が良好な塗膜が得られ
る。上記ブロック剤のうち、熱処理温度および熱処理時
間が適当で、工業的に広く用いられるものとして特に好
適なものは重亜硫酸塩類である。

【００１２】上記樹脂（Ｂ）において使用される、ウレ
タンプレポリマーの化学組成としては、（１）分子内に
２個以上の活性水素原子を有する、分子量が２００〜２
０，０００の化合物、（２）分子内に２個以上のイソシ
アネート基を有する、有機ポリイソシアネート、あるい
は（３）分子内に少なくとも２個の活性水素原子を有す
る鎖伸長剤を反応せしめて得られ、末端にイソシアネー
ト基を有する化合物、である。

【００１３】上記（１）の化合物として一般に知られて
いるのは、末端又は分子中に２個以上のヒドロキシル
基、カルボキシル基、アミノ基あるいはメルカプト基を
含むものであり、特に好ましい化合物としては、ポリエ
ーテルポリオール、ポリエステルポリオールおよびポリ
エーテルエステルポリオール等が挙げられる。ポリエー
テルポリオールとしては、例えばエチレンオキシドおよ
びプロピレンオキシド等のアルキレンオキシド類、ある
いはスチレンオキシドおよびエピクロルヒドリン等を重
合した化合物、あるいはそれらのランダム共重合、ブロ
ック共重合あるいは多価アルコールへの付加重合を行っ
て得られた化合物等がある。ポリエステルポリオールお
よびポリエーテルエステルポリオールとしては、主とし
て直鎖状あるいは分岐状の化合物が挙げられ、コハク
酸、アジピン酸、フタル酸および無水マレイン酸等の多
価の飽和および不飽和カルボン酸、あるいは該カルボン
酸無水物等と、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、
1,6-ヘキサンジオールおよびトリメチロールプロパン等
の多価の飽和および不飽和のアルコール類、比較的低分
子量のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール等のポリアルキレンエーテルグリコール類、あるい
はそれらアルコール類の混合物とを縮合することにより
生成し得る。さらに、ポリエステルポリオールとして
は、ラクトンおよびヒドロキシ酸から得られるポリエス
テル類が挙げられ、ポリエーテルエステルポリオールと
しては、あらかじめ製造されたポリエステル類に、エチ
レンオキシドあるいはプロピレンオキシド等を付加せし
めたポリエーテルエステル類が挙げられる。

【００１４】上記（２）の有機ポリイソシアネートとし
ては、トルイレンジイソシアネートの異性体類、4,4'-
ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシ
アネート類、キシリレンジイソシアネート等の芳香族脂
肪族ジイソシアネート類、イソホロンジイソシアネート
および4,4'-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
等の脂環式ジイソシアネート類、ヘキサメチレンジイソ
シアネートおよび2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイ
ソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、あるいは
それら化合物を単一あるいは複数でトリメチロールプロ
パンなどとあらかじめ付加させたポリイソシアネート類
が挙げられる。

【００１５】上記（３）の少なくとも２個の活性水素を
有する鎖伸長剤としては、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、1,4-ブタンジオールおよび1,6-ヘキサ
ンジオールなどのグリコール類、グリセリン、トリメチ
ロールプロパンおよびペンタエリスリトール等の多価ア
ルコール類、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ンおよびピペラジン等のジアミン類、モノエタノールア
ミンおよびジエタノールアミン等のアミノアルコール
類、チオジエチレングリコール等のチオジグリコール
類、あるいは水が挙げられる。

【００１６】上記（３）のウレタンプレポリマーを合成
するには、上記鎖伸長剤を用いた一段式あるいは多段式
イソシアネート重付加方法により、１５０℃以下、好ま
しくは７０〜１２０℃の温度において、５分ないし数時
間反応させる。活性水素原子に対するイソシアネート基
の当量比は、１以上であれば自由に選べるが、得られる
ウレタンプレポリマー中に遊離のイソシアネート基が残
存することが必要である。さらに遊離のイソシアネート
基の含有量は１０重量％以下であればよいが、ブロック
化された後のウレタンプレポリマー水溶液の安定性を考
慮すると、７重量％以下であるのが好ましい。

【００１７】得られたウレタンプレポリマーは、好まし
くは重亜硫酸塩を用いてブロック化を行う。重硫酸水溶
液と混合し、約５分〜１時間、よく攪拌しながら反応を
進行させる。反応温度は６０℃以下とするのが好まし
い。その後、水で希釈して適当な濃度にして、熱反応型
水溶性ウレタン組成物とする。該組成物は使用する際、
適当な濃度あよび粘度に調製するが、通常８０〜２００
℃前後に加熱すると、ブロック剤の重亜硫酸塩が解離
し、活性なイソシアネート基が再生するため、プレポリ
マーの分子内あるいは分子間の重付加反応によってポリ
ウレタン重合体が生成したり、また他の官能基への付加
を起こす性質を有するようになる。

【００１８】上記に説明したブロック型イソシアネート
基を含有する樹脂（Ｂ）の１例としては、第一工業製薬
（株）製の商品名エラストロンＨ−３が代表的に例示さ
れる。エラストロンは、重亜硫酸ソーダによってイソシ
アネート基をブロックしたものであり、分子末端に強力
な親水性を有するカルバモイルスルホネート基が存在す
るため、水溶性となっている。

【００１９】本発明で使用される表面粗面化物質（Ｃ）
は、上記樹脂組成物のバインダーに密着する粒子であれ
ば何でもよいが、特に平均粒径０.６〜６μｍである、
無機系あるいは有機系粒子が好ましい。更に好ましく
は、無機系粒子においてはシリカ系あるいは炭酸カルシ
ウム系、有機系粒子においてはメラミン系あるいはベン
ゾグアナミン・メラミン共重合樹脂である。上記組成以
外の無機系粒子および有機系粒子を用いた場合、バイン
ダーとの密着性が充分得られなくなる可能性がある。表
面粗面化物質（Ｃ）を組成する無機系粒子あるいは有機
系粒子が、ともに上記平均粒径以下である場合、無機系
粒子の組成がシリカ系あるいは炭酸カルシウムであり、
また有機系粒子の組成がメラミン系あるいはベンゾグア
ナミン・メラミン樹脂であっても、カーボンインキおよ
びトナーの密着性が充分得られない。同様にして上記平
均粒径以上である場合には、バインダーとの密着性が充
分得られない。

【００２０】本発明における樹脂（Ａ）と樹脂（Ｂ）の
重量比は（Ａ）：（Ｂ）＝１０：９０〜９０：１０が好
ましく、更に好ましくは（Ａ）：（Ｂ）＝３０：７０〜
７０：３０の範囲である。固形分重量に対する樹脂
（Ａ）の割合が１０重量％以下では、基材フィルムへの
表面層の密着性が不適であり、また９０重量％を越える
と、基材フィルムの表面層へのＵＶ硬化型インキの密着
性が充分得られなくなる。本発明で用いる表面粗面化物
質（Ｃ）の、塗布液（樹脂組成物）に対する添加量は、
１重量％〜３０重量％が好ましく、更に好ましくは３重
量％〜５重量％の範囲である。表面粗面化物質（Ｃ）の
割合が１重量％以下では、カーボンインキおよびトナー
の密着性が充分得られず、また筆記性に劣る。表面粗面
化物質（Ｃ）の割合が３０重量％を越えると、基材フィ
ルムの表面層への密着性が充分得られない。

【００２１】基材フィルム上に表面層を形成するには、
分岐したグリコールを構成成分とする共重合ポリエステ
ル樹脂（Ａ）、ブロック型イソシアネート基を含有する
樹脂（Ｂ）、表面粗面化物質（Ｃ）および溶剤をあらか
じめ所定量混合して樹脂組成物を調製し、グラビアコー
ター、リバース・キス・コーター、リバースロールコー
ター、多層カーテンコーター、バーコーターあるいはエ
アドクタコーター等の通常のコート用装置を用いて該樹
脂組成物を塗布すればよく、塗布方法はこれにこだわら
ない。

【００２２】本発明に使用される樹脂組成物には、さら
に必要に応じて帯電防止剤、ブロッキング防止剤、酸化
防止剤、界面活性剤、および滑剤等を含有させることが
できる。

【００２３】本発明のポリエステル系積層フィルムは、
一軸方向に延伸された微細空洞を含有する基材フィルム
の少なくとも片面に塗布液を塗布し、さらに先の一軸延
伸方向と直角の方向に延伸する方法により製造すればよ
いが、製造方法はこれにこだわらない。

【００２４】本発明におけるポリエステル系積層フィル
ム上の塗布液の厚さは、０．０１〜５μｍが好ましく、
更に好ましくは０．０５〜２μｍの範囲である。この場
合、表面層の厚さは約０．０１〜０．６μｍ（乾燥状
態）となる。塗布液の厚さが０．０１μｍ以下では、表
面層の基材フィルムへの密着性が充分得られず、あるい
は表面粗面化物質（Ｃ）の表面層への密着性が充分得ら
れない。塗布液の厚さが５μｍを越えると、塗布液の物
性およびレオロジー、加えて設備などの問題により、均
一に塗工しにくい。

【００２５】本発明のポリエステル系積層フィルムは、
酸化重合型インキおよびＵＶ硬化型インキ等におけるイ
ンキ密着性、裏カーボンインキにおける耐久性、耐摩耗
性およびトナーとの密着性が良いことから、一般ラベ
ル、ステッカー、配送伝票、情報記録用紙および包装用
紙などに用いることができる。特に配送伝票用に用いた
場合には一般の紙に比較して腰があるため、薄く製造す
ることが可能であり、また同一筆厚で沢山の枚数を描画
したり、あるいは鮮明に描画することが可能となる。

【００２６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
なお、本発明は以下の実施例によって限定されるもので
はない。本発明における諸特性の測定および評価は、以
下に示す方法に従って行った。

【００２７】（１）インキ密着性ＵＶ硬化型インキの密着性は、以下の方法に基づいて評
価した。ＵＶ硬化型インキを基材フィルム上にテトロン
・スクリーン（＃３００メッシュ）によって印刷した後
に、５００ｍｊでＵＶ露光した。硬化したインキ層に対
し、クロスカット面を入れ、セロテープによる９０°剥
離試験を行い、クロス目における残留インキ層の数によ
って密着性を評価した。

【００２８】酸化重合型インキの密着性は、以下の方法
に基づいて評価した。酸化重合型インキを基材フィルム
上にテトロン・スクリーン（＃２５０メッシュ）によっ
て印刷した後に、１６〜２４時間放置し、その後クロス
カット面を入れ、セロテープによる角９０°剥離試験を
行い、同様に評価した。

【００２９】（２）カーボン密着性カーボンブラックを用いて表面層に文字を書き、学振式
堅牢度試験器によって文字部分を擦った。１，０００ｇ
荷重下で５０回往復した後の文字の読取易さを目視によ
り評価した。

【００３０】（実施例１）原料として、分岐したグリコ
ールを構成成分とする水分散性共重合ポリエステル樹脂
（Ａ）（東洋紡績社製、ＭＤ−１６）、ブロック型イソ
シアネート基を含有する熱反応型水溶性ウレタン樹脂
（Ｂ）（第一工業製薬（株）製、エラストロンＨ−３）
および平均粒子径が２μｍであるベンゾグアナミン・メ
ラミン共重合有機系粒子（Ｃ）（日本触媒化学社製）を
用いた。まず、ホモジナイザーあるいはダイノミルを
用いて有機系粒子（Ｃ）を水とイソプロピルアルコール
との混合中に充分に分散させてから、塗布液の全重量に
対し樹脂（Ａ）１．５重量％、樹脂（Ｂ）１．５重量％
および有機系粒子（Ｃ）３重量％をそれぞれ充分に混合
して塗布用樹脂組成物を調製した。この塗布用樹脂組成
物を、ワイヤーバー（Ｎｏ．５）を用いて基材フィルム
（白色ポリエステルフィルム）上に塗布した。塗布液の
塗布量は、上記基材フィルム１ｍ²当り約１０ｇ（湿潤
状態）とした。塗布液を７０℃において６０秒間乾燥さ
せてから、２００℃において３０秒間熱処理を行った。

【００３１】得られた積層フィルムの特性を評価した結
果を表１に示す。基材フィルムに対する表面層の密着性
は極めて良好であった。この表面層を設けた基材フィル
ムと、各種用途における表層材の主要なバインダー樹脂
（インキ、カーボンインキおよびトナー等）との密着性
もまた極めて優れていた。

【００３２】（実施例２）実施例１と同様の方法で樹脂
（Ａ）６重量％、樹脂（Ｂ）６重量％、および有機系粒
子（Ｃ）１２重量％をそれぞれ充分に混合して塗布用樹
脂組成物を調製した。この塗布用樹脂組成物を、ワイヤ
ーバー（Ｎｏ．５）を用いて基材フィルム（未延伸白色
ポリエステル）上に塗布した。塗布液の塗布量は、上記
基材フィルム１ｍ²当り約１０ｇ（湿潤状態）とした。
塗布液を塗布した基材フィルムを４倍延伸してから、２
２０℃において３０秒間熱処理を行った。得られた積層
フィルムの特性を評価した結果を表１に示す。基材フィ
ルムに対する表面層の密着性は極めて良好であった。こ
の表面層を設けた基材フィルムと各種用途の表層材の主
要なバインダー樹脂との密着性もまた極めて優れてい
た。

【００３３】（実施例３）有機系粒子のかわりに平均粒
径が２．５μｍであるシリカ系無機粒子を用いた以外は
実施例１と全く同様にして、ポリエステル系積層フィル
ムを得た。得られたフィルムの特性を評価した結果を表
１に示す。基材フィルムに対する表面層の密着性はきわ
めて良好であった。この表面層を設けた基材フィルムと
各種用途の表層材の主要なバインダー樹脂との密着性も
また極めて優れていた。

【００３４】（実施例４）有機系粒子のかわりに平均粒
径が１．２μｍである炭酸カルシウム系無機粒子にした
以外は実施例２と全く同様にして、ポリエステル系積層
フィルムを得た。結果を表１に示す。カーボンインキの
密着性はやや不十分であった。

【００３５】（実施例５）樹脂（Ａ）を０．３重量％、
樹脂（Ｂ）を２．７重量％とした以外は実施例１と全く
同様にして、ポリエステル系積層フィルムを得た。結果
を表１に示す。基材フィルムに対する表面層の密着性は
やや不十分であった。

【００３６】（実施例６）樹脂（Ａ）を２．７重量％、
および樹脂（Ｂ）を０．３重量％とした以外は実施例１
と全く同様にして、ポリエステル系積層フィルムを得
た。結果を表１に示す。ＵＶ硬化型インキの密着性はや
や不十分であった。

【００３７】（実施例７）有機系粒子の平均粒径を０．
５μｍにした以外は実施例１と全く同様にして、ポリエ
ステル系積層フィルムを得た。結果を表１に示す。カー
ボンインキの密着性はやや不十分であった。

【００３８】

【表１】

【００３９】注）I.C：インラインコーティング O.C：オフラインコーティング ◎：極めて良い ○：良い △：やや悪い ×：非常に悪い

【００４０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よるポリエステル系積層フィルムによれば、酸化重合型
インキ、ＵＶ硬化型インキおよび裏カーボンインキ等
の、密着性が改良された描画性を有する基材フィルムを
提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ３２Ｂ 27/40 7016−4ＦＧ０９Ｆ 3/04 Ｃ 7028−5Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微細な空洞を多数有するポリエステル系基
材フィルムの少なくとも片面に、分岐したグリコールを
構成成分とする共重合ポリエステル樹脂（Ａ）、ブロッ
ク型イソシアネート基を含有する樹脂（Ｂ）および表面
粗面化物質（Ｃ）を含有する組成物からなる表面層が積
層されていることを特徴とする、ポリエステル系積層フ
ィルム。
【請求項２】前記表面粗面化物質が平均粒径０．３〜１
０μｍの粒子であることを特徴とする、請求項１に記載
のポリエステル系積層フィルム。