JPH06210976A

JPH06210976A - 感熱穿孔性フィルム

Info

Publication number: JPH06210976A
Application number: JP637193A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Ono; 俊明大野; Yoshimasa Kuriyama; 芳真栗山
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、感熱孔版印刷原紙の製造時に一般
的に良く用いられる溶剤であるトルエン等、又は硬化性
モノマー等の攻撃を受けず、かつ、低エネルギー穿孔性
に優れる感熱孔版原紙を得る事が出来る感熱穿孔性フィ
ルムを提供する事を目的とする。【構成】厚さが０．１〜５μｍの二軸延伸ポリエステ
ルフィルムで、結晶化度が１５％以下、１００℃での収
縮率が５〜６０％、引張弾性率が１００ｋｇ／ｍｍ²以
上、かつ、トルエンに２５℃、１０秒間浸漬した後の引
張弾性率の低下率が１０％以下である感熱穿孔性フィル
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感熱孔版印刷用原紙に用
いられる感熱穿孔性フィルムに関する。詳しくは、サー
マルヘッド、レーザー光線等による穿孔性が良好で、か
つ、未穿孔ドットの発生しない原紙用感熱穿孔性フィル
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感熱孔版印刷用原紙（以下、マス
ターと記す）に使用される感熱穿孔性フィルム（以下、
単にフィルムと記す）として、ポリエチレン系フィル
ム、ポリプロピレン系フィルム、塩化ビニル系フィル
ム、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体フィルム、結
晶化度の比較的高いポリエステル系フィルム等が用いら
れてきた。しかし、これ等のフィルムを用いたマスター
はサーマルヘッド（以下ＴＨと略す）で穿孔製版する際
に過大なエネルギーを必要とする為、サーマルヘッドの
寿命が短く、又製版時に未穿孔部分（以下、「白抜け」
と記す）が発生して、綺麗な印刷物が得られないのが現
状であった。これに対し、穿孔感度を向上したフィルム
として結晶化度が３０％以下のポリエステル系フィルム
等が特開昭６２−２８２９８３号公報等で提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記フィルム
にも問題があった。即ち、上記フィルムにトルエン、酢
酸エチル等、マスター製造時に一般に使われている溶剤
を適用すると、上記フィルムは溶剤の攻撃を受け、出来
上がったマスターは、フィルムの穿孔感度が従来のフィ
ルムに比べ高いにも係わらず低エネルギーでの製版では
印刷物に白抜けが発生して実用の製版エネルギーは従来
のフィルムを使用したマスター並のものしか得られなか
った。

【０００４】ポリエステルフィルムは耐溶剤性が良好と
言われているが、その要因は結晶化度が高い為であり、
結晶化度が低いフィルムは酢酸エチル、トルエン等の溶
剤に攻撃を受け易いのである。本発明は、低エネルギー
に対する感熱穿孔性が高く、かつ、耐溶剤性が良好で、
その特性をマスター化した時にも十分に発揮出来るフィ
ルムを提供する事を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、白抜けの
発生する要因について検討を重ねた結果、フィルムが溶
剤の攻撃を受けた場合に、配向緩和による穿孔特性の低
下よりも、フィルムの弾性率低下が主原因である事を見
いだした。そのメカニズムは、フィルムが接着剤又は表
面処理剤等の溶剤の攻撃を受けて軟化し、マスター化直
後は特に問題無いがロール状に巻き取って保存しておく
と、支持体の繊維目がそれに接しているフィルム面に転
写して凹凸が発生する。この凹凸によりＴＨとの接触が
部分的に阻害されて白抜けが発生する事が分かり、この
知見をもとに本発明のフィルムを発明するに至った。

【０００６】即ち、本発明は、厚さが０．１〜５μｍの
二軸延伸ポリエステルフィルムであって、結晶化度が１
５％以下、１００℃での収縮率が５〜６０％、引張弾性
率が１００ｋｇ／ｍｍ²以上、カつ、トルエンに２５
℃、１０秒間浸漬した後の引張弾性率の低下率が１０％
以下である感熱穿孔性フィルムである。本発明に用いら
れる感熱フィルムは、引張弾性率が１００ｋｇ／ｍｍ²
以上、かつ、マスター製造時に接着剤や表面処理剤等の
希釈に一般に用いられているトルエンに常温（２５℃）
で１０秒浸せきした時の引張弾性率（後述の測定方法に
よる）が浸漬前の値に対して低下率が１０％以下である
ことが必要であり、好ましくは５％以下、更に好ましく
は２％以下である。

【０００７】従来からフィルムの耐薬品性の試験方法と
して、ＪＩＳＫ７１１４に示されている様にフィルムを
自由収縮可能な状態に保持して薬品に浸せきし、収縮率
を測定する方法が行われているが、この方法では実際の
マスター製造時トラブル発生の目安にならない場合が多
い。即ち、マスター製造時にフィルムにはある程度のテ
ンションを掛けて搬送しており、この状態でトルエンの
みを塗布してもフィルムは殆ど収縮しない。又、上記方
法（ＪＩＳＫ７１１４）によってトルエン浸漬により縮
むフィルムを、溶剤としてトルエンを使用してマスター
化した場合でも凹凸転写が発生しないから、凹凸転写の
発生について適切な評価が出来ないのである。

【０００８】凹凸転写の発生については、引張弾性率が
１００ｇ／ｍｍ²未満又はトルエン処理による弾性率の
低下率が１０％を超える場合に著しい。この場合、印刷
物の白抜け率（測定法は後述）が２０％を超え、明らか
に不鮮明さが目立つ。上記特性を達成する為には、第１
の方法としてフィルムを構成する熱可塑性樹脂を接着剤
用溶剤に攻撃されない組成から選ぶ方法、第２の方法と
して溶剤に攻撃され易い組成でも結晶化させる事によっ
て実用上問題のないレベルのフィルムに加工する方法、
第３の方法として溶剤攻撃され難い他の樹脂又は無機剤
等をブレンドする方法、第４の方法としてフィルム表面
に溶剤攻撃を防止する層を形成する方法（積層フィルム
で良いし、塗布等でも良い）等が挙げられる。しかし
これ等の方法において、穿孔感度が低いものは好ましく
ない。例えば、厚みが２μｍのポリエチレンテレフタレ
ートフィルムの場合、結晶化度が実質的に非晶質（後述
する測定法による）の時には穿孔感度（後述する方法で
測定）は７０μＪ／ｄｏｔと穿孔感度は高いがトルエン
のアタックにより弾性率が大幅に低下するので好ましく
ない。結晶化度が２０％程度になるとトルエンの攻撃に
よる弾性率低下は２％以下になるが穿孔感度が８５μＪ
／ｄｏｔに感度が低下し好ましくない。

【０００９】そこで、穿孔感度の面から結晶化度が１５
％以下、１００℃での収縮率が５〜６０％である必要が
ある。フィルムの結晶化度（後述の測定方法による）は
特定の範囲にある事が望ましい。結晶化度が１５％を越
える方が溶剤攻撃を受け難くなるが穿孔感度は低くな
る。結晶化度は好ましくは１〜１０％である。１００℃
での収縮率が５％未満では穿孔感度が低く、６０％を越
えるものは溶剤攻撃の影響が出る。この値はマスターか
ら剥離したフィルムを測定した値であり、簡易的には支
持体と貼合せる前のフィルムを測定した値でも良い。

【００１０】本発明に用いられる好ましいポリエステル
樹脂の具体例としては、共重合ポリエステルを主体とす
る事が高い穿孔感度を得る上で好ましい。ポリマーを構
成する単量体は、例えば、酸成分としてテレフタル酸及
びその異性体（イソフタル酸、フタル酸）、それ等の誘
導体、ナフタレンジカルボン酸類、アジピン酸、コハク
酸等の脂肪族ジカルボン酸類、それ等の誘導体より選ば
れる１種又は２種以上、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）、芳香環、例えばビスフェノー
ル核を有するジオール等を１種又は２種以上共重合した
ポリエステルである。好ましい組み合わせは、酸成分と
してテレフタル酸（４０モル％以下のイソフタル酸、フ
タル酸、アジピン酸等を共重合しても良い。）。またア
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、ブタンジオール、、シクロヘキサンジメ
タノール、ビスフェノールＡ等を主体とした自由な組み
合わせの成分及び割合で混合した成分を重合したもので
ある。又上記樹脂に、他のポリエステル、ポリオレフ
ィン（エチレン系重合体、エチレン−ビニルアルコール
共重合体、プロピレン系重合体等）、ポリアミド、セル
ロース系樹脂等の熱可塑性樹脂を４０重量％以下でブレ
ンドした場合に好ましい結果をが得られる。

【００１１】更に、シリカ、カーボン、炭酸カルシウ
ム、マイカ、タルク等の無機粒子、スチレン系やアクリ
ル系の架橋樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等の樹脂粒
子、中空粒子、銅、亜鉛、チタン等の金属粉、及び顔
料、染料、帯電防止剤、界面活性剤等を溶剤攻撃の軽
減、滑り性付与、穿孔感度向上、帯電防止等の目的で添
加しても良い。

【００１２】上記ポリエステルフィルムの厚みは、０．
１〜５μｍであることが必要であり、好ましくは０．５
〜３μｍである。０．１μｍ未満のものは製造上困難で
あり、印刷時破れ易く、耐刷性に乏しい。５μｍを越え
ると穿孔感度が低下する。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方の表層が本発明に記載のフィルムである事が
必要である。

【００１３】一方の層には無機系又は有機系の粒子を添
加し、もう一方の層は添加しないか、添加量を減らした
層にする事によって、穿孔性能が向上する場合がある。
上記のフィルムを製造する際には、極薄フィルムに低温
での収縮成分を有効に付与する為に、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
呼ぶ）を設けて多層状で延伸する事が好ましい。その時
の層構成は感熱穿孔性フィルム層をＭ、補強層をＢで示
すと、Ｍ／Ｂ、Ｍ／Ｂ／Ｍ、Ｂ／Ｍ／Ｂ、Ｍ／Ｂ／Ｍ／
Ｂ／Ｍ…，で示す事が出来る（但し、Ｍ、Ｂそれぞれは
自由な層構成の多層状、例えば、Ｂ／Ｂ’、Ｂ／Ｂ’／
Ｂ、Ｂ’／Ｂ／Ｂ’等であっても良い。）。ここで補強
層は剥離剤（ポリオキシエチレンアルキルエーテル、グ
リセリン脂肪酸エステル等の界面活性剤、ジメチルシリ
コーンオイル、アミノ変性、エーテル変性、メルカプト
変性、エポキシ変性等の変性シリコーンオイル、脂肪酸
アミド等）を含有したビカット軟化点（ＶＳＰ；ＡＳＴ
ＭＤ−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与する
為に出来るだけ低温で、高倍率に延伸する事が好まし
い。またＢに選択的に架橋処理を施して延伸のラチチュ
ードを広くする事が好ましい。具体的には、感熱穿孔性
フィルムを形成する樹脂の（ＶＳＰ＋１５）℃から（Ｖ
ＳＰ＋４５）℃の温度で、少なくとも１軸方向に、好ま
しくは２軸方向に延伸する。

【００１４】上記方法で延伸したフィルムは、必要によ
り熱処理を行う。熱処理の方法は熱ロールでプレスする
方法（この時にエンボス加工を行っても良い）、オーブ
ン中でフィルムを拘束又は弛緩しながら熱処理を行う場
合等あり、いずれの方法を用いても良い。製膜した多層
フィルム、例えばＭ／Ｂ／Ｍは、そのまま２次加工（例
えば、コーティング、支持体等とのラミネート等）に用
いても良いし、剥離してＭ層単層フィルムで２次加工に
供しても良い。

【００１５】次に本発明の感熱フィルムと貼合せる支持
体の好ましい例は、印刷インキの透過が可能で、かつ、
感熱フィルムが穿孔する加熱収縮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、各種ウィスカー等）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目付は通常３０〜
２．５ｇ／ｍ²、好ましくは２０〜４ｇ／ｍ²である。
メッシュ状の織布タイプの場合は通常５００〜１５メッ
シュ、好ましくは３００〜５０メッシュである。これ等
の支持体に樹脂加工したものや、カレンダー加工したも
の等が使用される。好ましくは、経時で原紙が反ったり
捩じれたりせず、かつ、印刷した場合に繊維が目立たな
い３００〜５０メッシュ、好ましくは２５０〜１００メ
ッシュ合成繊維製紗が挙げられる。素材としては、ポリ
エステル系の繊維が好ましく用いられるが、ビニロン
系、ウレタン系の繊維、又は無機繊維を単独で又は混抄
して用いても良い。

【００１６】上記フィルムと支持体とをウエット法（溶
剤を用いて）で貼合せるのに用いる接着剤の例として、
酢酸ビニル系接着剤、エポキシ系接着剤、アクリル系接
着剤等が挙げられる。この場合、溶剤はトルエン等一般
の溶剤を用いる事が出来る。本発明のフィルムはウエッ
ト法に限らず、紫外線や電子線等のエネルギー線硬化型
接着剤等を用いたドライ法やホットメルト接着剤をフィ
ルムに塗布又は支持体に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混合した支持体を用いて貼合
せても良い。

【００１７】上記フィルム面に印刷原稿との融着を防止
したり、ＴＨとのスティックを防止する為に、脂肪酸ア
ミド、界面活性剤（脂肪酸とのモノ・グリセリン・エス
テル、同ジ・グリセリン・モノ・エステル、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル、アルキル・アルキロール・
アミン、等）、フッ素樹脂、シリコーンオイル（好まし
くはアルキル変性、アミノ変性、メルカプト変性、エポ
キシ変性、アルコール変性等の変性シリコーンオイル）
等を塗布したり、前述のフィルムの製造法において、別
の補強層に上記物質を練り込んでおき、転写させる等の
方法等でフィルム表面に該層を形成させても良い。

【００１８】次に上記のフィルムと支持体とを貼合せた
感熱孔版印刷原紙を製版する場合、好ましくは微細化さ
れたＴＨ（印加エネルギーは、好ましくは０．０３〜
０．０７ｍｊ／ｄｏｔ）又はレーザー光線で穿孔製版す
ると印刷物がより鮮明となり好ましい。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。先ず
測定法を示す。（１）結晶化度（広角Ｘ線法）フィルムサンプルを液体窒素で冷却しながら粉砕して、
粉砕した試料を理学電機社製ロータフレックスＲＵ−２
００Ｂ（グラファイト・モノクロメーター使用）を用
い、加速電圧：５０ＫＶ，管球電流：１６０ｍＡ（ター
ゲット：Ｃｕ）、２θ：５〜３６°で測定を行った。
又、上記方法で結晶化度が明確になったサンプルをＤＳ
Ｃ（パーキンエルマー社製ＤＳＣ−２：昇温速度＝１０
°／分、サンプル量＝１０ｍｇ、インジウムを標準とし
て熱量を計算））で融解熱を求めて検量線を作製し、以
後ＤＳＣ測定によって結晶化度を求めても良い。この場
合注意が必要なのは、サンプルがＸ線法では非晶質であ
るのにＤＳＣでは融解熱が測定される場合である。ＤＳ
Ｃ測定中にサンプルが結晶化する事は良く知られてお
り、特に非晶質状態に近いポリエチレテルフタレートの
場合は常識である。この点を注意しながら、本発明者ら
はエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルの
場合、以下の式よりＤＳＣ測定より求めた融解熱（Ｈ；
ｃａｌ／ｇ）から結晶化度（Ｘｃ）が求められる事を見
い出した。

【００２０】Ｘｃ（％）＝（Ｈ＋０．４２）／０．４１ …（１）（２）加熱収縮率（Ｘ）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
百分比で示した。但し、二軸延伸の場合は縦、横の平
均、一軸延伸の場合は延伸方向のみの値で示す。

【００２１】（３）引張弾性率及び引張弾性率の低下率各フィルムサンプルを２５℃、１０秒間緊張状態でトル
エンに浸せきし、浸せき直後と浸せき前の引張弾性率を
測定した。引張弾性率の測定はＡＳＴＭ−Ｄ８８２に準
拠し、チャック間距離１００ｍｍ、サンプル幅１０ｍ
ｍ、引張速度１０ｍｍ／分で行った。該方法により引張
弾性率とトルエン浸せきによる弾性率の低下率を求め
た。

【００２２】（４）穿孔特性各フィルムサンプルを０．１デニールのポリエステル繊
維０．３デニールのビニロンを混抄した和紙とを酢酸ビ
ニル系接着剤（コニシ製ＫＥ−６０）をトルエン／イソ
プロピルアルコール＝２５／７５で希釈して貼合せた。
接着剤は乾燥後重量で１ｇ／ｍ²になる様に調整した。
貼合せた後、アミノ変性シリコーンオイルを少量塗布し
て幅３００ｍｍ、長さ１００ｍのロール状マスターと
し、５０℃で３日間保存した。

【００２３】該マスターを１６ドット／ｍｍのドット密
度、発熱面の大きさが６０×５０μｍのサーマルヘッド
を用い、電圧を１８Ｖ一定にして印加時間を変化させて
エネルギーを０．０３〜０．１ｍｊ／ドットまで変化さ
せてベタ部と千鳥模様の製版を行い、リコー社製プリポ
ートＶＴ３５００で印刷を行った。該印刷物のベタ部の
ＯＤを大日本スクリーン社製ＤＭ−８００で測定し、Ｏ
Ｄ＝０．９となるエネルギーを穿孔感度とし、該エネル
ギーが５０μＪ／ｄｏｔ未満の場合を「◎」、５０〜６
５μＪ／ｄｏｔ未満の場合を「○」、６５〜８０μＪ／
ｄｏｔ未満の場合を「△」（以上を合格レベルとす
る）、８０μＪ／ｄｏｔ以上の場合を「×」とした。又
白抜けの評価として、製版エネルギー７０μＪ／ｄｏｔ
での千鳥模様部分の全ドット（５００個）に対する未穿
孔ドット数を数え、未穿孔の割合が１０％未満を
「◎」、１０〜２０％未満を「○」（以上を合格レベル
とする）、２０〜３０％未満を「△」、３０％以上を
「×」とした。

【００２４】

【実施例１〜６及び比較例１〜３】感熱穿孔性フィルム
用樹脂として、酸成分がテレフタル酸１００モル％、ア
ルコール成分がエチレングリコール７０モル％，１，４
−シクロヘキサンジメタノール３０モル％からなる、
〔η〕＝０．８０、Ｔｇ＝７９℃の可塑性ポリエステル
樹脂（ＰＥＳＴ１）、〔η〕＝１．２０であるポリブチ
レンテレフタレート（ＰＥＳＴ２）、イソフタレートが
１５モル％、２０モル％の割合で共重合されたポリエチ
レンテレフタレート・イソフタレート共重合体（前者は
〔η〕＝０．６５；ＰＥＳＴ３、後者は〔η〕＝０．５
２；ＰＥＳＴ４）、ＰＥＳＴ１とＰＥＳＴ２の８５／１
５、７５／２５、７０／３０、６５／３５、５０／５０
重量％のブレンド物（上記各組成物には、粒子径１μ
ｍ、単分散真球状シリコーンレジンパウダー０．１％と
平均径６μｍのシリカ０．０２５％添加した）を表１に
示す様に用いた。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記樹脂組成物（Ａ）を十分乾燥後、補強
層（Ｂ）としてエチレン−酢酸ビニル共重合体（エチレ
ン含量：１４重量％、ＭＩ＝３．５）７０重量％、エチ
レン−プロピレン共重合体（エチレン含量２．７重量
％、ＭＩ＝５．５）１５重量％、プロピレン−α・オレ
フィン共重合エラストマー（Ｔｇ＝２０℃、ＭＩ＝５）
１５重量％の混合組成物を用いて、Ａ／Ｂ／Ａの３層状
態にサーキュラーダイより押出（押出温度は各樹脂によ
って変更）し、水冷後折り畳みながら引取とって原反を
得た。各原反は延伸機の加熱炉により再び加熱し、雰囲
気温度１００℃で縦方向に４．５倍、横方向に５．０倍
に延伸後（比較例２のみ９５℃、３×３倍延伸）冷風で
冷却し、折り畳んで引き取った。その後、比較例２（比
較例２は熱処理を行わなかった）を除いたサンプルは１
３０℃の雰囲気下で縦２％横７％弛緩しながら熱処理を
行った。以上の様にして得られた厚みが１．５μｍのフ
ィルムの評価結果を表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例のものは耐溶剤（トルエン）性に優
れ、実用穿孔感度及び白抜けが少なく画像性共に優れて
いた。穿孔感度のみに着目すると、結晶化度が１０％を
超えると、若干感度が低下している。ここで、実施例１
〜３のフィルムをＪＩＳＫ７１１４の方法に従って耐薬
品（トルエン）性試験を行うと、各フィルム共収縮率が
２０％近くなり、この方法では耐薬品（トルエン）性が
無いとの判定になる。

【００２９】比較例１は、感度は優れるが元々組成的に
耐溶剤に乏しい樹脂を用いている（１，４−シクロンヘ
キサンジメタノールを共重合したポリエステルはトルエ
ンに対する溶解性がポリエチレンテレフタレートに比べ
て大きくなる。）ので、結晶化度が低い場合には耐溶剤
性が劣り、白抜けが発生する。又比較例２は、ＰＥＳＴ
１とＰＥＳＴ２のブレンド比率は実施例３と同じである
が、延伸条件、熱処理条件が異なる（結晶化度が小さ
い）ので耐溶剤性に劣り白抜けが発生する結果となっ
た。又比較例３は耐溶剤性は良いが、穿孔感度が不足し
ており、その要因として、結晶化度が１８％と高い為
と、低温収縮成分（具体的には１００℃での収縮率）が
低い為である。

【００３０】

【発明の効果】本発明のフィルムは、穿孔感度が高く、
溶剤の攻撃によるマスターのフィルム面に発生する凹凸
が防止出来、従って製版時は低エネルギーで製版が可能
で、印刷物は白抜けの無い鮮明な印刷物が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】厚さが０．１〜５μｍの二軸延伸ポリエ
ステルフィルムであって、結晶化度が１５％以下、１０
０℃での収縮率が５〜６０％、引張弾性率が１００ｋｇ
／ｍｍ²以上、かつ、トルエンに２５℃、１０秒間浸漬
した後の引張弾性率の低下率が１０％以下である感熱穿
孔性フィルム。