JPS6039023B2 - 被覆処理されたポリエステルフイルム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特定の塗布組成物をフィルムの表面に塗談被膜
せしめたオフセット印刷可能なポリエステルフィルムに
関する。

更に詳しくは、側鎖に第４級アンモニウム塩を有するカ
チオン系アクリル共重合体をフィルム表面に塗布し、オ
フセット印刷時のインク吸着受容性を高めて鮮明な刷優
性を得ることと印刷作業時に生じ易いフィルムの静電気
の障害、作業性の低下を防止すべ〈フィルムの帯電防止
効果を賦与せしめたポリエステルフィルムに関する。従
来、ポリエステルフィルムもしくはフィルム表面を何ら
かの物理化学的手段でエッチング、ェンボツシング、サ
ンドブラステイングして粗面化をはかった表面加工フィ
ルムまたはフィルムと紙、不織布などとの積層状の複合
物などに印刷を行う場合、グラビア印刷では紙の場合と
同様の方法により印刷できる。

これに対し、オフセットＥＯ欄ではオフセット印刷イン
キに鞄性油が用いられるものの、その腰形成は酸化重合
によって進行するため乾燥が遅く、インキ吸収が殆どな
いことから刷像に惨みをきたしたり、版汚れなどの障害
を惹き起こす原因となってきた。これに対してグラビア
印刷に於てはそのインキに速乾性溶媒が用いられること
、又そのビーヒクルにソルベントリテンションの小さい
繊維素系塗料用樹脂が用いられていることもあって、グ
ラビア印刷では障害が殆ど散見されない。従ってプラス
チックフィルムなどの印刷に於て多数量を処理する場合
には圧倒的にグラビア印刷方式が有利である。しかし、
オフセット印刷は印刷製版の製作が容易であること、製
版代がグラビア原版にくらべて極めて安価であること、
刷像が美しく軟かし・調子が得られかつ多色刷に適して
いること、ロール状に巻いたままのウェブでなく小ロッ
トのカットシートであっても極めて経済的に印刷を行い
うろことなどの利点が多い。このためプラスチックシー
ト表面に処理を施してオフセット印刷性向上をはかる多
くの試みがなされてきた。例えば、微細粉末として炭酸
カルシウム、炭酸マグネシウム、夕ルク、硫酸バリウム
、カオリン、繊維質徴粉をビヒクル中に混和分散せしめ
た塗料を合成樹脂フィルムの表面に塗布して吸収性の被
覆層を設けインキ吸着性を改良して印刷性を高める技術
、合成ラテツクス又はェマルジョンに乳化破壊を生じせ
しめてミルク状ミクロゲル物質を得、これをこれと相和
せしめうる別の水系バインダー又はェマルジョンに混和
せしめた特定組成物を塗布して印刷性をあげる方法（特
公昭４６−２９３９４号公報）など表層を塗布によって
紙状化する改良法が提案されている。更に、フィルムの
表層を物理的或は化学的にエッチングして相面化し厚さ
（深さ）方向に対する見掛けの浸透性を形成するなどの
試みもなされているが、前者に於てはインキ吸着能を改
良するため多量の充填剤が必要となり、その結果として
、塗膜の基材に対する密着性が著しく劣ること（密着性
とインキ吸収能とは二律背反的である）が問題となる。
更に、一般に印刷性の向上に対し、改良に起因して、透
明基材を不透明性の基材に替えねばならない不合理が生
じること、カットシートの印刷に於ては帯電によるシー
ト相互間のまつわりつき、所謂ブロッキング現象があっ
て、このことが表面のインク受容性の問題と同様にオフ
セット印刷技術に於ける隣路となっている。これに対応
するため、表面に一度インキ吸収層を形成しその上に再
度帯電防止処理を施す方法が行われているが工程が多段
に及び煩雑となり経済性に欠けること及び該処理が行わ
れても通常の界面活性剤を主構成成分とする組成物の適
用ではオフセット印刷時の湿し水によりこれら成分が溶
出して転写ロール上のインキを乳化させ版汚れを誘起す
るなどの問題がある。従来の表面改質の方法では、特に
カットシートの印刷を行う場合満足すべき印刷性をうろ
ことが不可能であった。基材上に塗設した塗膜の密着性
が優れ、その形成層がインキ受容性に富み、透明性基材
としての特質をそのまま維持することができ、且つ表面
の摩擦帯電によるブロッキングのないスムーズな機械フ
ィードが行いうる表面特性を有する合成樹脂フィルムは
、当業界に於ては強く渇望されていたにもかかわらず何
れも前記理由により、充分なる水準に到達していないの
が実情であった。

かかる見地より連続してオフセット印刷を効率よく行わ
しめる為の基材表面の故質について多角的に多くの検討
を重ねた結果、特定の組成物を所定の特を示すようにポ
リエステルフィルム表面に被覆処理することによりカッ
トシートに於ても極めてオフセット印刷に適合せる材料
の提供が可能であることを見出し、本発明に到達した。
即ち本発明は、ポリエステルフィルム表面に水又は脂肪
族低級アルコールに可溶な、側鎖に第４級アンモニウム
塩を有するアクリル共重合体を少くとも１種含む組成物
を塗設せしめ、２０ｏｏ、６０％ＲＨの雰囲気に於ける
塗設表面の濡れ角度（接触角）が水に於て８５０以上、
ボイル重合アマニ油に於て３００以下を示すように被覆
処理されたポＩＪェステルフイルムである。

本発明に云うポリエステルフィルムとは芳香族二塩基酸
あるいはそのェステル形成性誘導体とジオール或はその
ェステル形成性誘導体とから合成される飽和線状ポリエ
ステル例えばポリエチレンテレフタレート或はその共重
合体、さらに前記ポリエステルと小割合の他樹脂とのブ
レンド体から得られるシート状物で印刷し得るフィルム
シートなどはすべて包含される。

他の合成樹脂シートは組成物の被覆の基材に対する密着
性の乏しさや塗布乾燥時の温度で大きな収縮を生じる等
のトラブルが多く本発明の範囲に含まれない。側鎖に第
４級アンモニウム塩を有するアクリル重合体であって水
又は脂肪族低級アルコールに可溶なものとは、一般にア
クリル酸ェステル、メタクリル酸ェステルなどとジアル
キルｗ−ヒドロキシェタノールアミンとの反応によって
得られるアクリル酸ジメチルアミノェチルアミン或はメ
タクリル酸ジメチルアミノェチルアミンとその他の上記
アクリル酸ヱステル、メタクリル酸ェステルを含むアク
リル系モノマ−と過酸化ペンソィル、脂肪族アゾニトリ
ルなどの触媒のもとに低級脂肪族系のアルコールの下で
溶液重合し、然るのち該共重合体をハロゲン化水素と接
触せしめることによって得ることのできる分子量２５０
００〜４５０００の下記構造を有する物質をいう。

ここに、ｍは５０〜１５０、夕は２〜４であり、Ｒ，，
Ｒ２，Ｒ３は同一又は異なる−ＣＨ３，Ｃ２日５のいず
れかを示し、Ｘはハロゲン基を示す。

分子量が２５０００未満であると塗膜形成性が劣り、ま
た耐ブロッキング性が極めて悪くなり、オフセット印刷
時の湿し水に強く感応して、漸次綾出し刷像に汚れを誘
起せしめる。

逆に分子量が大きいと塗工処理が困難となり、ポリエス
テルフィルム表面に対する密着性が低減する。かかる条
件を最もよく満足する第４級アンモニウム塩含有アクリ
ル共重合体樹脂の例としては、綜研化学ＫＫのヱレコン
ドＰＱ５雌（登録商標）及び同ＰＱＩ皿がある。ここで
述べる第４級アンモニウム塩含有アクリル共重合体は、
通常低級脂肪族アルコール中に熔解されているが、これ
をポリエステルフィルム表面に塗設するにあたっては、
単に第４級アンモニウム塩を含有するアクリル共重合体
であればよいというものではなく、形成塗膜の表面抵抗
が１び２０／□（ａｔ２０００×６０％ＲＨ）以上を示
すものでは必ずしも良好なオフセット印刷性が得られる
訳ではない。構造式に於てその繰返し単位がｍ＝５０〜
１５０、そ＝２〜４；Ｒ，，Ｒ２，Ｒ３Ｃ＝−ＣＨ，Ｃ
２比，Ｒ４＝一日、からなり分子量が２５０００〜４５
０００で水可溶性又は低級脂肪族アルコール可溶性の重
合体からなる組成物であって、２０００で６０％ＲＨの
雰異気に於ける該処理表面のぬれ角度が水に於て８５０
以上ボイル重合アマニ油に於て３００以下を示すように
被覆処理条件を完全に満足することによってはじめて良
好な印刷性が確保される。被覆に供する組成物は上述の
分子量の範囲に於て、水可溶性のもの、アルコール可溶
性のものが、それぞれ重量比で３０／７０〜０／１００
の割合で混和され、その被覆溶液は、その固型分濃度が
０．２〜１重量％、塗膜の形成については基材の特性が
大きく据われない限り極力高温度で処理することが上記
特性をうる上に於て特に好ましい条件である。水接触角
が８５ｏ以上で、ボイル重合アマニ油の接触面が３０ｏ
以下という表面条件を満さない場合は、オフセット印刷
が全くできないということではないが、鮮明で良好なる
階調をもった刷像を連続してうろことは極めて困難であ
る。前述の濡れ特性を厳密に維持することは、プランケ
ット上に転写された水ーィンキに対し、インキは受容し
、水は強く反駁することを意味しシャープな刷像の形成
を可能ならしめるものである。しかし濡れ特性を充足す
る合成樹脂フィルム表面の加工手段のみ施した従来技術
と異なり、本発明では印刷作業性確保のために、耐ブロ
ッキング性を引き出しうる帯電防止処理を付加している
。前述の表面の濡れ特性と基材に対する強固な塗膜密着
性をバランスせしめ得たこと、加えてその理由はよくわ
からないが、本発明のぬれ特性の範囲に於てアマニ油系
インキと塗布物質との間の相互作用が強く働き著しい吸
着効果が現われることなどが本発明の主要な効果である
。従釆技術では望むべくして得られなかった特質を一挙
に満足しうるものとなし得たことに本発明の最大の特徴
がある。特定の前記組成物をポリエステルフィルム表面
に塗設するに当っては刷毛塗り法、ロールコーナィング
法（グラビアコート、キスコート、リバースコート等）
スプレー法及び浸簿法など公知の方法が利用できるが、
特にその方法に限定を受けない。被対象基材のポリエス
テルフィルムは、該組成物との密着性を高める為にたと
えば、コロナ処理、プラズマ処理などの活性化処理やマ
ット加工、ェンポツシング加工など粗面化処理が施され
ていても勿論本発明の被覆処理と併用できる。また未延
伸フィルム又は一触延伸后の表面に塗布し、次いで延伸
配向と熱固定とを施して被覆仕上げを行ってもよい。組
成物については、オフセット印刷性を低減せしめない範
囲で他の相溶可能な樹脂で変性をはかってもよいし、他
の補助添加剤例えば着色料、滑Ｕ、ドライヤー、充填剤
などが加えられたものであってもよい。

かくの如く本発明は、ポリエステルフィルムカットシー
トの表面に特定の被覆処理を施すことによりオフセット
印刷性を著しく向上せしめたものである。

本発明の態様を実施例を挙げて詳しく説明する。

なお実施例の記載に先立って本発明明細書記述の各種特
性及びその測定法について付記する。｛ｉー 水及びボ
イル重合アマニ油との接触角２０ｑ０×６０％ＲＨの雰
囲気下で、２必ｒ以上コンディショニングされたポリエ
ステルフィルムをゴニオメータ式ェルマ接触角測定器（
ェルマ光学器械製作所）上にセットし、この上にマイク
ロシュリンジで直径が２ｈ／ｍをこえないよう配慮して
水又はボイル重合アマニ油を滴下する。水については滴
下后３＄ｅｃ経過時の値を読みとに、又ボイル重合アマ
ニ油については１＄ｅｃ経過時の値、即ちねｎ６の８を
顕微鏡で読みとる。

なお測定は２０００×６０％ＲＨで水（蒸留水）、重合
アマニ油も雰囲気２仇ｒ以上コンディショニングされた
ものを用いる。

｛ｊｉ｝ ボイル重合アマニ油 鞄性油であるアマニ油をボイル重合せしめ２０℃に於け
る溶液粘度が１００十１０センチポィズの粘鋼溶液を用
いる。

このアマニ油はオセット用インキレジューサーとして市
販されたものを使用した。濡れ角度の測定は｛ｉ）と同
様である。｛ｉｉｉ｝ 塗膜の密着性被覆処理を行った
表面に、市販のセロハンテープ（中１．８伽）を１５ｃ
双採取し、このうち７ｃのを該面に押圧してくっつけ、
フィルム表面とセロハンテープが約９０ｏになるように
直交させて急速に衝撃を加えて剥離し、塗布物が基材か
らはぎとられる度合で密着性を判定した。

テープの押圧は全重合が２ｋ９で回転できる鏡面ロール
を持つＪＩＳＣ２１０７に定められたハンドローラを前
後に３回往復させて行った。｛ｉｖ｝ 帯電防止性の測
定 ２０００×６０％ＲＨの雰囲気に２小ｒ放置された試料
を同雰囲気内に予めセットした振動容量型電位測定器（
タケダ理研ＫＫ）を用いて測定し表面抵抗値を算出した
。

一方、同雰囲気中で、被覆処理面と禾処理面を数回こす
り合せ、リヨン社製の静電場測定器をｌｃｍの距離迄近
づけその帯電量を読みとり、表面抵抗が１びＩＱ／□以
下でその摺動時の静電容量が５００Ｖ以下であるものを
帯電防止効果があると判定した。

〔塗布組成物の調製〕

メタクリル酸メチル４５部、メタクリル酸ジメチルアミ
ノェチルアミン４５部、アクリル酸メチル４部、ヒドロ
キシェチルメタクリレート６部をィソプロパノール３０
戊部もこ溶かし、これにアゾビスイソブチロニトリルの
ィソプロパノール１０％溶液０．７部を加えて、７００
０で８時間重合を行う。

そのあと塩化水素を該重合体中に３時間に亘つて吹き込
み、第４級アンモニウム塩化を行ってカチオン化をはか
る。そして最終的に余剰のィソプロパノールを除去しな
がら固型分濃度が５０％の時の溶液粘度が１２ポィズに
なるように調製し微黄色を呈した粘稲溶液を得た。実施
例 １ 先に調製した第４級アンモニウム塩含有アクリル共重合
体（分子量３９５００）の５仇れ％溶液メタノール／Ｉ
ＰＡ／エタノール＝７／２／１（重量比）から成る混合
溶媒で稀釈し、肌Ｗｔ％の塗布溶液を調製した。

これをタテ方向に３．２倍延伸されたポリエチレンテレ
フタレートフィルムの表面に多孔質のスポンジロールを
介して塗布し、横延伸前の予熱温度で予備乾燥を行いつ
つ横方向に３．６倍に延伸し、２２０００で６秒間熱固
定と最終的な塗膜形成を兼ねて処理した。

最終的に７５〆の厚さの透明な延伸フィルムを得た。該
二鞠ポリエチレンテレフタレートフィルムは、水との接
触角が８５ｏ、ボイル重合アマニ油との接触角が２０４
０であったので、Ａ全判（８４１×１１８９ｈ／ｍ）の
大きさに裁断し２０岬文のカットシートを得た。この２
０岬女から任意に抜きとった試料は何れも表面抵抗値で
１ぴ〜１びｏＱ／□を示したので、これを１０ットとし
て、５肌間隔の格子目を持つ方眼紙のオフセット印刷を
実施し表１の結果を得た。なおオフセット印刷インキは
ＴＳＰ２０２墨（東洋インクＫＫ製）を用いた。表１
印刷性の結果比較例 １ 実施例１に対応せしめて、２０の女のＡ全判の未塗布カ
ットシートポリエステルフィルムを同様にオフセット印
刷した。

結果は表２の通りである。表２未塗布フィルムの表面特
性と印刷性＊ボイル重合アマニ油を示す 実施例 ２ 水稀釈が可能で、分子量が３９４００、２５℃に於ける
メタノール５０％溶液の粘度が７ポィズの第４級アンモ
ニウム塩化アクリル共重合体ェレコンドＰＱ−１０（登
録商標：綜研化学社製）を５部、分子量が４０２００で
２５００に於けるメタノール５０％溶液の粘度が１２ポ
ィズ、水稀釈不可でアルコール稀釈は可能な同種の第４
級アンモニウム塩化アクリル共重合体ヱレコンドＰＱ−
５０Ｂ（登録商標：綜研化学社製）９５部を混和損拝し
、被覆用組成物原液を得た。

この原液をィソプロパノールノメタノ−ル＝７／３（重
量比）の混合溶媒で稀釈し該組成物を二重由延伸された
ポリエチレンテレフタレートフィルム７５仏上にキスコ
ート法で塗設し９５００、１８１℃、１４５００、８９
００の温度分布を有する乾燥炉に送り込み３４秒間被覆
乾燥処理を行った。該処理フィルム表面の水接触角は８
６０でボイル重合アマニ油については２３０であった。
また表面抵抗値は１ぴＱ／□であったので、Ａ４判３０
０枚のシートに裁断した。これを実施例１と同様の方法
でオフセット印刷に施したところ、シート間のブロッキ
ング現象によるフィード不良は全く無く、また簿記用の
枠印刷の仕上りは良好で３０の父中不良品の発生は皆無
で、素地汚れ或は刷像の移りなどの現象は勿論見られな
かった。比較例 ２ 実施例２の於て用いた分子量３９４００の第４級アンモ
ニウム塩化アクリル共重合体ェレコンドＰＱ−１０（登
録商標：線研化学社製）のみを水／ィソプロパノール７
／３（重量比）の混合溶媒で稀釈して０．１肌ｔ％の被
覆溶液を調製した。

これを３８〃の二軸ポリエチレンテレフタレートに塗設
し１００℃で４紙ｅｃ乾燥した。この被覆面のぬれ特性
は水に於て４６ｏ 、アマニ油に於て１９０であった。
また表面抵抗値はＩＱＱ／□で良好な帯電防止性を有し
ているとみられたので、本発明の範囲外であるが実施例
２に対応せしめてＡ４判にカッティングし３０Ｎ女のシ
ートを整えオフセット印刷を実施した。その結果、ウェ
ブのフィードは極めて順調であったが、７必女目からイ
ンキが乳化されたことによる刷像のボケが見られ８方女
目では素地汚れが激しく商品価値を伴わない仕上り状態
に到った。

実施例 ３７５仏の厚さのポリエチレンテレフタレート
フィルムの両面に砂を吹きつけてなる。

中心線平均組さ（ＣＬＡ）が０．２１〜０．４１の表面
粗度を有する両面サンドマットフィルムを試料とする。
この片面に実施例１で得た被覆溶液を塗設し、１７０ｏ
ｏで３２砂乾燥処理した。

この処理表面は水に於て９００、ボイル重合アマニ油で
１４０の接触角を示し、また表面紙孔値で１びｏ○／口
を示した。これを実施例１と同様にしてシート状にカッ
トし８０の女を重ね合せてオフセット印刷を行った。ゥ
ェブのフィード、荊像の仕上りら極めて良好なＥＯ剛性
が得られた。実施例 ４ 実施例２で得た被覆処理ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムＡ４判２庇女を塗布面を下にして重ね「電子複写
機Ｕ−Ｂｉｘ４８０ＫＩＣ（登録商標：小西六社製）の
紙用ホルダーに紙をぬき去って収納セットした。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエステルフイルムの表面に水又は脂肪族低級ア
   ルコールに可溶な側鎖に第４級アンモニウム塩を有する
   アクリル系重合体組成物を塗設せしめられたポリエステ
   ルフイルムであつて、２０℃の相対湿度６０％の雰囲気
   に於て塗設表面の水との接触角が８５°以上でかつボイ
   ル重合アマニ油との接触角が３０°以下である被覆処理
   されたポリエステルフイルム。