(57)【要約】【課題】光の散乱効果を高め、白色度、表面光沢等に優れる白色ポリエステルフィルムを提供すること。【解決手段】ポリエステル層からなり、主に白色無機微粒子とその周囲に形成されたボイドとを有してなる複合フィルムであって、その表層部が内層部に対してボイド形成率が低いことを特徴とする白色ポリエステルフィルムである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル層からなり、主に白色無機微粒子とその周囲に形成されたボイドとを有してなる複合フィルムであって、その表層部が内層部に対してボイド形成率が低いことを特徴とする白色ポリエステルフィルム。
【請求項２】
表層部の積層厚みが１〜５０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項３】
内層部のボイド形成率が３〜３５％の範囲にあり、表層部が、その８０％以下のボイド形成率であることを特徴とする請求項１または２記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項４】
表層部および／または内層部が、蛍光増白剤を含有してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項５】
光学濃度が０．５以上で２以下、白色度が７０％以上で１２０％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項６】
色差計によって求めた色調ｂ値が２〜−５の範囲にあることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
【請求項７】
光沢度が４０％以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の白色ポリエステルフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白色ポリエステルフィルムに関するものである。
【０００２】
さらに詳しくは、内層と表層とから少なくともなる積層構成を有し、白色度、表面光沢等に優れた白色ポリエステルフィルムに関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリエステル中に炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリュウム等の白色無機微粒子を含有せしめた白色ポリエステルフィルムは、従来より種々のものが提案されており、磁気記録カードや印画紙、受容紙など各種の用途に広く使用されている。また、このような白色ポリエステルフィルムは、白色無機微粒子の周囲や近傍に微細なボイドが形成されており、該ボイドによる光の散乱効果によって、白色度や隠蔽性がより良くなることや、フィルム自体の低比重化が図れることも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の白色ポリエステルフィルムにおいては、特性面から内部にボイドを存在させることが有効であることから、白色無機微粒子の含有量を増し、ボイドの形成率を上げていくと、表層部において平滑性や緻密性が悪化し、耐スクラッチ性が低下しやすい。さらには、ボイド自体が大きくなりすぎ、光の散乱効果の減退に伴い、白色度や隠蔽性等も低下しやすい等の問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような問題点を解決し、高度の光散乱性を保持し、しかも優れた白色度、表面光沢等を有する白色ポリエステルフィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成する本発明の白色ポリエステルフィルムは、ポリエステル層からなり、主に白色無機微粒子とその周囲に形成されたボイドとを有してなる複合フィルムであって、その表層部が内層部に対してボイド形成率が低いことを特徴とする白色ポリエステルフィルムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の白色ポリエステルフィルムによれば、光の散乱が有効に作用して高白色のものが得られ、白さを基調とする印画紙や感熱転写受容紙などに用いられたとき、従来品とはまた違った高級なイメージを与えることができる。
【０００８】
さらに、同様の理由で、本発明の白色ポリエステルフィルムは、優れた遮光性も兼備しているので透過光が少なくきれいな白色性を発現させることができ、画像形成において、上記特性と併せて特に鮮明な画像を提供できるものである。
【０００９】
本発明の白色ポリエステルフィルムは、上記のような優れた特性を有するので、カード、シール、宅配便伝票、ビデオプリンター用受像紙、バーコードプリンター用受像紙、インクジェット用受像紙、ポスター、地図、無塵紙、表示板、印画紙、複写紙などの幅広い用途に好適に使用できるが、特に表面に印字または印刷されるための基材、特にカラー印刷基材に最適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について更に詳しく説明をする。  
【００１１】
本発明の白色ポリエステルフィルムは、表層部と内層部から少なくともなり、主に白色無機微粒子とその周囲に形成されたボイドとを有してなる複合フィルムであって、表層部のボイド形成率が内層部に対して小さいことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明において、ポリエステル層中のボイドとは、白色無機微粒子の添加あるいはその添加物の延伸配向等によって形成せしめられている無数の微細な気泡のことをいう。このような微細な気泡がフィルム内部に散在することによって、光の散乱効果が増し、白色度や隠蔽性がより良くなるものである。
【００１３】
本発明において、ポリエステルとは、ジオールとジカルボン酸とから縮重合によって得られるポリマーであり、ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸等で代表されるものであり、またジオールとは、エチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等で代表されものである。具体的には、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−ｐ−オキシベンゾエート、ポリ−１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート等を使用することができる。本発明の場合、特にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートが好ましい。
【００１４】
もちろん、これらのポリエステルは、ホモポリエステルであっても、コポリエステルであってもよく、共重合成分としては、例えば、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコール等のジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸成分を用いることができる。また、このポリエステルの中には、必要に応じて、本発明の効果が損なわれない範囲で適宜な添加剤、例えば耐熱安定剤、耐酸化安定剤、耐侯安定剤、紫外線吸収剤、染料、分散剤、カップリング剤等を配合してもよい。
【００１５】
本発明に用いられるポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムは、耐水性、耐久性、耐薬品性等に優れているからである。
【００１６】
本発明においては、内層部に対して表層部を設けるのであるが、この場合、各層は同一のポリエステル組成物であっても、異なったポリエステル組成物であってもよい。特に、各層が異なった組成物、例えば内層部がホモポリエステルで表層部がコポリエステルからなる場合、易接着性等の特性が得られるのでより好ましい。また、内層部がポリエチレンテレフタレートであって、表層部がポリエチレンナフタレートの場合、耐候性、剛性などの向上効果が得られるので好ましい。
【００１７】
本発明において用いられる白色無機微粒子としては、例えば炭酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、シリカ、タルク、カオリン、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、硫酸バリュウム、硫化亜鉛、アルミナ、リン酸カルシウム、マイカ等がある。これらの中から選ばれた少なくとも１種以上が用いられればよいが、本発明においては、特に白色度やその反射率、ボイド形成性の点から炭酸カルシウム、酸化チタン、硫酸バリュウム等の無機粒子を使用することがより好ましい。
【００１８】
また、白色無機微粒子は、多孔質や中空多孔質等の形態であってもよく、さらにはボイドの形成をより促進せしめるための表面処理や、樹脂に対する分散性を良くするための表面処理が施されたものを用いてもよい。
【００１９】
白色無機微粒子の平均粒子径は、０．０５〜５μｍが好ましく、０．１〜３μｍの範囲にあるものがより好ましい。平均粒子径が上述の範囲外では均一分散化が難しくなったり、フィルム表面の平滑性が悪化する場合があるので好ましくない。
【００２０】
また、白色無機微粒子の添加量は、特に限定されないが、５〜３５重量％が好ましく、１０〜２５重量％の範囲にあるものがより好ましい。添加量が上記範囲未満では、ボイドの形成率が低く、フィルムの白色度や隠蔽性等の特性を向上させることが難しい場合があり、用途によっては好ましくない。逆に、上述した範囲を超える場合には、延伸時にフィルム破れや、後加工の際に粉発生等の不都合を生じる場合があり、好ましくない。
【００２１】
また、白色無機微粒子は、その種類や性状などが、表層部と内層部で同じものが用いられてもよく、あるいは、互いに異なるものが用いられていてもよい。本発明では、各層に添加される上述の白色無機微粒子以外にもポリエステルの重縮合反応系で触媒残渣とリン化合物との反応により析出した微粒子を併用することもできる。そのような析出微粒子としては、例えばカルシウム、リチウム及びリン化合物からなるもの、またはカルシウム、マグネシウム及びリン化合物からなるもの等を用いることができる。これらの粒子のポリエステル中での含有量は、ポリエステル１００重量部に対して０．０５〜１重量部であることが好ましい。
【００２２】
本発明においては、白色度や隠蔽性等から表層部と内層部の両層において、ボイドが形成されていることが必要であり、しかも、表層部が内層部に対してボイド形成率が低いことが耐スクラッチ性や光の散乱性、平滑性等から必要である。内層部におけるボイド形成率は、特に限定されるものではないが、３〜３５％が好ましく、より好ましくは５〜２０％の範囲である。ボイド形成率が上述した範囲未満では、光の散乱効果が発現せず、白色度や隠蔽性等の特性を向上させることが難しい場合があり、また、上述範囲を越えるとフィルムの強度が低下し、延伸時に破れを生じやすくなる場合があり、好ましくない。
【００２３】
また、各層のボイドの大きさは、同程度であってもよいが、異なっていてもよい。異なっている場合、例えば、内層部が表層部より大きいときにはクッション性が増して好ましいものとなり、表層部においてはより微細であるほど光の散乱性や劈開防止性の点で良好であり望ましいものとなる。
【００２４】
本発明の白色ポリエステルフィルムは、各層内に形成されたボイドによってクッション性や柔軟性が得られるときに、用途面から特に好ましい場合がある。
【００２５】
例えば、クッション性は、例えばビデオプリンター用などの受容紙として用いられる場合には、感熱記録ヘッドタッチ性が良く、鮮明に画像を転写させることができるので、望ましい特性である。もちろん、手に触れたときの感触も重要な要素である。
【００２６】
本発明において、「ポリエステル層が、主に白色無機微粒子とその周囲に形成されたボイドとを有してなる」とは、ポリエステル及び白色無機微粒子、ボイドとが、該層中５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上、より好ましくは７０重量％以上であるものを指し、また、適宜にこれら以外の他の物質が添加されていてもよい。
【００２７】
本発明では、本発明の白色ポリエステルフィルムに、より鮮明な白色性や青味を呈した高級なイメージの色目を与えるために、表層部及び／または内層部に蛍光増白剤を含有せしめることが望ましい。
【００２８】
本発明において、蛍光増白剤とは、太陽光中や人工光中の紫外線を吸収し、これを紫〜青色の可視光線に変え輻射する機能を保持し、その蛍光作用により高分子物質の明度を低下させることなく白度を助長させる化合物である。蛍光増白剤としては、商品名“ユビテック”（チバガイギー社）、“ＯＢ−１”（イーストマン社）、“ＴＢＯ”（住友精化（株））、“ケイコール”（日本曹達（株））、“カヤライト”（日本化薬（株））、“リューコプア”ＥＧＭ（クライアントジャパン（株））等を用いることができる。蛍光増白剤は、特に限定されるものではなく、単独、場合によっては２種以上の併用であってもよい。本発明では、特に耐熱性に優れ、前述ポリエステルとの相溶性がよく均一分散できるとともに、着色が少なく、樹脂に悪影響を及ぼさないものの選択が望ましい。
【００２９】
各層中における蛍光増白剤の含有量は、０．００５〜１重量％が好ましく、０．０５〜０．５重量％の範囲にあるものがより好ましい。含有量が上記範囲より低いと充分な増白効果が得にくく、上記範囲を越えるものは均一分散性や白色度が低下しやすい。
【００３０】
本発明において、白色ポリエステルフィルムの厚みは、特に限定されないが、通常１０〜５００μｍ、好ましくは２０〜３００μｍ程度の範囲にあるものが基材フィルムとしての実用面での取扱性に優れるので好ましい。また、積層する表層部の厚みは、１〜５０μｍが好ましく、５〜３０μｍの範囲にあるものが光の散乱性や白色度、隠蔽性の点からより好ましい。
【００３１】
また、本発明の白色ポリエステルフィルムの光学濃度は、０．５以上、２以下であることが好ましい。さらに好ましくは、０．８以上、１．５以下である。光学濃度が０．６未満であると、フィルムの隠蔽性が小さいため裏側が透けて見え、一般に好ましくない。また、光学濃度が２を越えるためには、多量の粒子を含ませる必要があり、そのためフィルムの強度が弱くなる場合があり好ましくない。
【００３２】
また、本発明の白色ポリエステルフィルムにおいて、白色度は７０％以上、１２０％以下が好ましい。さらに好ましくは８０％以上、１１０％以下である。白色度が７０％未満では、白さが不足し、１１０％を越える白色度を出す場合には粒子の多量添加やボイドを多量に形成させる必要があり、表面の平滑性が損なわれたり、フィルム強度の低下が起こる場合がある。
【００３３】
好ましく作られた本発明の白色ポリエステルフィルムは、白色度は、概して９０％以上、さらには９５％以上と、くすみ感のない、非常に美しい白さを示すものである。
【００３４】
また、本発明の白色ポリエステルフィルムは、色差計によって求めた色調ｂ値が２〜−５、好ましくは０〜−３の範囲にあるのがより白さが鮮明となるので好ましい。色調ｂ値が上記範囲外の場合には見かけの白さが不足し、受像基材としたとき色調の鮮明性が低下しやすい。
【００３５】
また、本発明の白色ポリエステルフィルムは、表面の光沢度が４０％以上、好ましくは５０％以上である。光沢度が４０％以下では、受像基材としたとき高精細な画像の形成が難しいものとなる。
【００３６】
本発明の白色ポリエステルフィルムは、それ単独で用いられてもよいが、所望に応じて適宜に紙などと貼り合わされて用いられてもよい。
【００３７】
次に、本発明の白色ポリエステルフィルムの製造方法について、いくつかの例を説明するが、本発明は、かかる例のみに限定されるものではない。
【００３８】
主押出機（Ａ）と副押出機（Ｂ）を有する複合製膜装置において、ポリエステルのチップと、白色無機微粒子のマスターチップとを混合し十分に真空乾燥した後に、２７０〜３００℃に加熱された主押出機（Ａ）に供給する。
【００３９】
また、表層部を積層するため、別に乾燥したポリエステルのチップ及び白色無機微粒子のマスターチップの混合物を副押出機（Ｂ）に供給し、Ｔダイ３層口金内で押出機（Ｂ）のポリマーが押出機（Ａ）のポリマーの両表層にくる様に積層してシート状に成形する。このとき、表層部の白色無機微粒子は内層部より低含有量及び／または小粒径とすることが望ましい。
【００４０】
この溶融されたシートを、表面温度１０〜６０℃に冷却されたドラム上で静電気で密着冷却固化し、未延伸の複合フィルムを作製する。該未延伸複合フィルムを８０〜１２０℃に加熱したロール群に導き、長手方向に２〜５倍延伸し、２０〜３０℃のロール群で冷却する。
【００４１】
続いて長手方向に延伸したフィルムの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、９０〜１４０℃に加熱した雰囲気中で長手方向に垂直な方向に横延伸をする。
【００４２】
延伸倍率は、縦、横それぞれ２〜５倍に延伸するが、その面積倍率（縦延伸倍率×横延伸倍率）は６〜２０倍であることが好ましい。面積倍率が６倍未満であると得られるフィルムの白さが不十分となり、逆に２０倍を越えると延伸時に破れを生じやすくなる傾向がある。
【００４３】
こうして得られた二軸延伸フィルムの平面性、寸法安定性を付与するために、テンター内で１５０〜２３０℃の熱固定を行い、均一に徐冷後、室温まで冷やして巻き取り、本発明のフィルムを得ることができる。
［特性の測定方法および評価方法］
本発明の特性値は、次の評価方法、評価基準による。
【００４４】
（１）粒子の平均粒子径粒子をエタノール中に分散させ、遠心沈降式粒度分布測定装置（（株）堀場製作所製ＣＡＰＡ４５００）を用いて測定し、体積平均径を算出し平均粒子径とした。
【００４５】
（２）色調フィルムの表面色を日本電色工業（株）製色差計ＮＤ−６Ｂを用いて測定し、得られたｂ値で判定する。
【００４６】
（３）白色度ＪＩＳ−Ｌ−１０１５に準じて、島津製作所（株）製ＵＶ−２６００用いて波長４５０ｎｍ及び５５０ｎｍにおける反射率をそれぞれＢ％、Ｇ％としたとき、白色度（％）＝４Ｂ−３Ｇで表わす。
【００４７】
（４）隠蔽性光学濃度で求め、光学濃度計（マクベス社製 ＴＲ９２７）を用いて測定した。
【００４８】
測定値が大きいほど、隠蔽性が高い。
【００４９】
（５）光沢度デジタル変角光沢度計ＵＧＶ−５Ｄ（スガ試験機（株）製）を用い、変光角６０゜、入光角６０゜での値を求めた。
【００５０】
（６）ボイド形成率フィルムの縦延伸方向（ＭＤ）に切った断面を走査型電子顕微鏡で１０００〜５０００倍に拡大した写真を撮り、各層のフィルムの断面写真（Ｓｄｍ）を求める。また、各層において、その写真のフィルム断面内の全ての空隙部分をイメージアナライザーにかけ、空隙に相当する面積を合計（Ｓｖｍ）とした。これより、空隙断面積分率（Ｖｖｍ）を求め、ボイド形成率とした。
【００５１】
Ｖｖｍ＝Ｓｖｍ／Ｓｄｍ同様にフィルムの横延伸方向（ＴＤ）に切った断面についても空隙断面積分率（Ｖｖｔ）を求め、ボイド形成率とした。
【００５２】
Ｖｖｍ及びＶｖｔの大きい方の値を、その試料のボイド形成率とする。
【００５３】
（７）耐スクラッチ性フィルムを幅１／２インチのテープ状にスリットしたものをフープ走行試験機を用いてステンレス製ガイドピン（表面粗度：Ｒａで４０ｎｍ）上を、走行速度５０ｍ／分、巻き付け角９０゜、出側張力５０ｇ、走行回数１５往復で走行させる。走行後、ガイドピン表面に付着した付着粉を目視で観察し、次の基準で判定を行った。
【００５４】
全く粉が付着していない ５点やや粉が付着している３点多量に粉が付着している １点各点の間を４点、２点とし、４点より点数の高いものを耐スクラッチ性良好とした。
［実施例］
本発明を以下の実施例、比較例を用いて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５５】
実施例１
ポリエチレンテレフタレートのチップに、白色無機微粒子として平均粒子径１．２μｍの硫酸バリュウムを２０重量％添加した原料を混合し１８０℃で３時間真空乾燥した後に、押出機Ａに供給し、常法により２８５℃で溶融してＴダイ３層口金の中央層に導入した。
【００５６】
一方、ポリエチレンテレフタレートのチップに、白色無機微粒子として平均粒子径０．６μｍの硫酸バリュウムを１０重量％及び蛍光増白剤“ＯＢ−１”（イーストマン社製）を０．０５重量％添加した原料を１８０℃で３時間真空乾燥した後に、押出機Ｂに供給し、常法により２８５℃で溶融してＴダイ３層口金内で両表層に積層して、該溶融体シートを表面温度２５℃に保たれた冷却ドラム上に静電荷法で密着冷却固化させた。続いて、該未延伸フィルムを常法に従い長手方向には９８℃に加熱されたロール群を用いて３．３倍延伸し、２５℃のロール群で冷却した。さらに該延伸フィルムをテンターに導き１２５℃に加熱された雰囲気中で長手に垂直な方向に３．６倍延伸した。その後テンター内で２２０℃の熱固定を行い均一に徐冷後に巻き取り、構成として表層部が８μｍずつ、内層部が３４μｍの厚さ５０μｍの白色ポリエステルフィルムを得た。
【００５７】
かくして得られた白色ポリエステルフィルムの特性は、表１の通りであり、白色度、光沢度、耐スクラッチ性に優れたものであった。
【００５８】
実施例２
実施例１に基づき、実施例１の押出機Ａに供給する原料として、平均粒子径０．６μｍの硫酸バリュウムを２０重量％添加したものを用いた他は、実施例１と同一手法でフィルムを得た。白色ポリエステルフィルムの特性は、表１に示した如く、各特性に優れたものであった。
【００５９】
実施例３
実施例１に基づき、実施例１の押出機Ａに供給する原料として、平均粒子径１．２μｍの炭酸カルシウム１６重量％添加、実施例１の押出機Ｂに供給する原料として、平均粒子径０．５μｍの炭酸カルシウムを８重量％添加したものを用いた他は、実施例１と同一手法でフィルムを得た。白色ポリエステルフィルムの特性は、表１に示した如く、各特性に優れたものであった。
【００６０】
実施例４
実施例１に基づき、実施例１の押出機Ａに供給する原料として、平均粒子径１．２μｍの炭酸カルシウム１５重量％添加、実施例１の押出機Ｂに供給する原料として、平均粒子径０．３μｍのアナターゼ型酸化チタンを１０重量％添加したものを用いた他は、実施例１と同一手法でフィルムを得た。白色ポリエステルフィルムの特性は、表１に示した如く、各特性に優れたものであった。
【００６１】
比較例１
実施例３に基づき、実施例３の押出機Ｂに供給する原料として、実施例３の押出機Ａに供給する原料と同一のものを用いた他は、実施例３と同一手法でフィルムを得た。白色ポリエステルフィルムの特性は、表１に示した如く、光沢度が低く、耐スクラッチ性に劣るものであった。
【００６２】
比較例２
実施例３に基づき、実施例３の押出機Ａに供給する原料として、平均粒子径０．５μｍの炭酸カルシウム８重量％添加、実施例３の押出機Ｂに供給する原料として、平均粒子径１．２μｍの炭酸カルシウムを１６重量％添加したものを用いた他は、実施例３と同一手法でフィルムを得た。白色ポリエステルフィルムの特性を表１に示した。該フィルムは、光沢度が低く、耐スクラッチ性に劣るものであった。
【００６３】
【表１】
2006082561.tif 000002