JP2011201111A - 感圧複写用顕色シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、減感インキが良く効き、ストリークの発生がない感圧複写用顕色シートの製造方法を提供することにある。
【解決手段】原紙上に、顔料、接着剤、顕色剤を主成分とする塗工液を塗工してなる塗工層を有する感圧複写用顕色シートにおいて、塗工層と隣接する原紙面のスムースター平滑度を７７．０〜８７．０ｋＰａとすることを特徴とする感圧複写用顕色シート及びその製造方法。該塗工層はブレード塗工によって形成させることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、減感インキ適性に優れる感圧複写用顕色シート及びその製造方法に関するものである。

電子供与性のほぼ無色の有機化合物（以下、発色剤と称する）と電子受容性の固体酸（以下、顕色剤と称する）との接触反応にて発色像を得ることは古くから知られている。この現象を具体的に利用したものとして、感圧複写紙（例えば、特許文献１、２参照）や感熱記録紙（例えば、特許文献３参照）などが挙げられる。

感圧複写紙は、発色剤を溶剤に溶解し、マイクロカプセル化し、それを原紙に塗工してなる上用紙と、顕色剤を塗工してなる感圧複写用顕色シート（以下、下用紙と称する）、及びそれらを一枚の原紙両面に塗工した中用紙からなる。ペンあるいはタイプライターなどで圧力を加えることにより、上用紙のマイクロカプセルが破裂し、発色剤が下用紙の顕色剤と接触する、という機構に基づいて発色像が形成される。

顕色剤を含有する塗工液の塗工方法としては、エアナイフ、もしくはブレード塗工方式が広く用いられている。これらの塗工法の共通した特徴としては、塗工液を比較的高速度で塗布を行えることである。しかしながら、これらの塗工装置では、種々の問題を抱えている。

エアナイフ塗工装置では、過剰に塗工液を支持体に供給した後、余剰の液を風圧により掻き落とす後計量型の塗工装置のため、エアナイフ特有のパターンを塗工表面に発生し易く、このことにより発色ムラが発生する。また、係る塗工装置では、塗工速度を高速化する場合、あるいは液濃度を高濃度化する場合にはさらに風圧を高くする必要があるが、風圧を大きくすると空気の流れの乱れが発生し、吹き出しによる騒音も著しいものとなる。従って、比較的に高粘度の液を高速で塗布することが要求される昨今の中用紙及び下用紙の製造には適さない。

エアナイフ塗工装置では、塗布速度はせいぜい４００ｍ／分が限度であるため、１０００ｍ／分を超す塗工方式としては、結局のところ、より高濃度化が可能なブレード塗工装置のみとなってしまう。

しかしながら、ブレード塗工装置では、過剰に塗工液を原紙に供給した後、余剰の液をブレードにより掻き落とす塗工装置のため、ストリークやスクラッチ等の塗工欠点の発生が不可避である。

ストリークやスクラッチが発生すると、発生部分は全て損紙となるため、生産の効率化やコストの面で大きな損失となる。また、これらの欠点の発生は、塗布速度が高速化されるほど、さらには塗布濃度が高くなるほど一層顕著なものとなり、生産の効率化と品質の向上が両立しない。

感圧複写紙の用途としては、例えば、一般伝票、配送用伝票、統一伝票、契約書類、コンピューター用紙などの複写を必要とする分野を中心に多岐にわたり使用されている。情報処理産業の発展に伴ってオフィス・オートメーション化が進み、伝票などの処理については、ＯＣＲ装置やバーコード読み取り装置の導入によって、機械的に情報の入出力を行い、省力化による合理化を行っている。これに対応して、複写画像がＯＣＲ装置、バーコード読み取り装置などで読み取り可能な感圧複写シートも開発されている。

中用紙及び下用紙には、伝票設計上、部分的に複写を必要としない場合、その部分の複写（発色）止めをする減感印刷を行う場合がほとんどである。減感印刷は、減感インキを印刷し、インキ中の減感剤が顕色剤を不活性化して発色が起きないようにする。減感印刷で重要なことは、減感の効く範囲で、できるだけ薄盛りにし、ムラがないようにすることである。減感インキの盛りすぎは、セットオフやガイドロールの汚れ、浸透による上下の伝票の減感などの問題が発生する。

米国特許２５０５４７０号明細書 米国特許２５０５４８９号明細書 特公昭４５−１４０３９号公報

本発明の目的は、減感インキが良く効き、ストリークの発生がない感圧複写用顕色シートの製造方法を提供することにある。

本発明者は、上記に鑑み鋭意研究した結果、原紙上に、顔料、接着剤、顕色剤を主成分とする塗工液を塗工してなる塗工層を有する感圧複写用顕色シートにおいて、塗工層と隣接する原紙面のスムースター平滑度が７７．０〜８７．０ｋＰａであることを特徴とする感圧複写用顕色シートを発明するに至った。

また、原紙上に、顔料、接着剤、顕色剤を主成分とする塗工液を塗工する感圧複写用顕色シートの製造方法において、塗工層と隣接する原紙面のスムースター平滑度を７７．０〜８７．０ｋＰａとすることを特徴とする感圧複写用顕色シートの製造方法を発明するに至った。

上記塗工液はブレード塗工によって原紙上に塗工することが好ましい。

本発明によれば、減感インキが良く効き、ストリークの発生がない感圧複写用顕色シート及びその製造方法が提供される。

以下、本発明の感圧複写用顕色シート及びその製造方法について、詳細に説明する。

本発明者は、原紙上に、顔料、接着剤、顕色剤を主成分とする塗工液を塗工してなる塗工層を有する感圧複写用顕色シートにおいて、塗工層と隣接する原紙面のスムースター平滑度を７７．０〜８７．０ｋＰａとすること、また、原紙上に、顔料、接着剤、顕色剤を主成分とする塗工液を塗工してなる塗工層をブレード塗工によって形成させることで、減感インキが良く効き、ストリークの発生がない感圧複写用顕色シートが提供することができることを見いだした。

本発明で使用される原紙は、酸性紙、中性紙のどちらも使用することができる。酸性紙としては、一般的に、内添填料としてタルク、クレー、カオリンなどが用いられ、内添サイズ剤としては、ロジン、石油樹脂、アクリル樹脂などのエマルジョンタイプまたは水溶液タイプが用いられる。また、中性紙としては、内添填料として軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、タルク、クレー、カオリンなどが、内添サイズ剤としてアルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸、脂肪酸無水物などが用いられる。

また、一般的な抄紙工程において、サイズ性あるいは表面強度の調整のためにサイズプレス処理が行われる。サイズプレスで用いられる表面サイズ剤としては、水もしくは澱粉、澱粉変成体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール変性体、セルロース変性体、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド変性体の中から選択される１種類以上の水溶液を用いることができる。その他、機能性を付与する添加助剤（サイズ剤、浸透剤など）を含んでいても良い。

一般的に抄紙機は、平滑性改善や光沢度向上などの表面仕上げを行うためカレンダーを備えており、金属ロールを複数本重ねたハードニップカレンダー、金属ロールと弾性ロールを複数本重ねたスーパーカレンダー、加熱ロールと樹脂ロールを重ねたソフトニップカレンダー等がある。

本発明に係る原紙のスムースター平滑度は、使用するパルプの叩解度や特に原紙水分等、カレンダーのロール温度や加圧線圧等を適宜調整することにより、本発明の範囲内にすることができる。すなわち、原紙水分を高めにすれば、スムースター平滑度はより低め（より平滑）に調整することが可能である。また、カレンダー条件は、ロール温度や加圧線圧を高めれば、スムースター平滑度はより低め（より平滑）に調整することが可能である。より具体的には、通常の原紙水分であれば、例えば、金属製加熱ロールと樹脂ロールを１段重ねたソフトニップカレンダーを用いる場合は、ロール温度は４０〜２００℃、カレンダー加圧線圧は１〜３０ｋＮ／ｍの範囲でロール温度と加圧線圧を適宜調整することで、塗工液が塗工される原紙面のスムースター平滑度が７７．０〜８７．０ｋＰａの原紙を製造することが可能である。

カレンダーによって表面仕上げをされた原紙面の平滑度を測定するには、スムースター平滑度計やベック平滑度計等があり、本発明では、荒い原紙面に対して感度が良いスムースター平滑度計を用いる。

塗工液が塗工される原紙面のスムースター平滑度が７７．０ｋＰａ未満の原紙を用いた感圧複写用顕色シートは、減感印刷される時、減感インキの減感効果が悪く、減感効果が現れるまで減感インキの量を増やして印刷すると、セットオフやガイドロールの汚れ、浸透による上下の伝票の減感などの問題が発生した。

また、塗工液が塗工される原紙面のスムースター平滑度が８７．０ｋＰａを超える場合、ブレード塗工装置で塗工した時、ストリークやスクラッチ等の塗工欠点が発生し、発生部分は全て損紙となり、生産効率の悪化やコストの面で大きな損失となった。

顕色剤の例としては、特に限定されないが、フェノール性水酸基を有する化合物、無機固体酸系化合物、有機固体酸系化合物など、感圧複写シートの分野で使用されるものが挙げられる。例えば、ノボラック型フェノール樹脂及びその多価金属塩、サリチル酸誘導体及びその多価金属塩、サリチル酸樹脂及びその多価金属塩などが挙げられる。

サリチル酸誘導体としては、芳香族置換基を少なくとも１個有する化合物で、具体的には３−フェニルサリチル酸、５−フェニルサリチル酸、３−ベンジルサリチル酸、５−ベンジルサリチル酸、３−（α−メチルベンジル）サリチル酸、５−（α−メチルベンジル）サリチル酸、３−（α，α−ジメチルベンジル）サリチル酸、５−（α，α−ジメチルベンジル）サリチル酸、３，５−ジフェニルサリチル酸、３，５−ビス（α−メチルベンジル）サリチル酸、３，５−ジベンジルサリチル酸、３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）サリチル酸、３，５−ビス（４−メチルベンジル）サリチル酸などが挙げられ、その多価金属塩化合物が一般的には使用されている。

サリチル酸樹脂及びその多価金属塩としては、前記のサリチル酸誘導体とスチレン、ｏ，ｍ，ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレンなどのスチレン誘導体をモル比１：０．５〜１０で強酸触媒下にフリーデルクラフツ反応させて得られるサリチル酸樹脂を多価金属塩化したものを挙げることができる。多価金属の種類としては、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｎなどが挙げられるが、亜鉛塩として用いるのが最も好ましい。これらの顕色剤は２種以上併用して用いても良い。

顕色剤塗液の原紙への塗工量及び顕色剤の顕色剤塗液への配合比率については、特に限定されるものではないが、通常、発色性能及び経済性の面から、塗工量としては２〜１５ｇ／ｍ^２、より好ましくは３〜８ｇ／ｍ^２であり、配合比率としては、塗液固形質量中の２〜８０質量％、より好ましくは５〜４０質量％である。

また、顕色剤塗液に用いられる顔料としては、例えば、重質炭酸カルシウム、軽質炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、タルク、水酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酸化亜鉛、活性白土、微粉珪酸、酸化チタン、珪酸カルシウム、尿素−ホルムアルデヒド樹脂などの無機系あるいは有機系の白色顔料が挙げられる。これらの顕色剤及び顔料は、接着剤と共に原紙の上に塗工される。

顕色剤塗液に用いられる接着剤として、ラテックス系バインダーの具体例として、スチレン−ブタジエン系共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体、酢酸ビニル系、アクリル系などのラテックスが挙げられる。水溶性バインダーとしては、例えばゼラチン、アルブミン、カゼイン、澱粉、α化澱粉、酸化澱粉、エーテル化澱粉、エステル化澱粉、アルギン酸ソーダ、アラビヤゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、エチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、メチルセルロースなどの天然あるいは合成あるいは半合成の高分子化合物などが挙げられる。これらを混合して使用することもできる。通常、これらの使用量は全顔料固形分１００質量部に対して、５〜１５質量部の範囲が好ましい。

減感インキの減感剤の例としては、特に限定されないが、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルアンモニウムクロライドなどの４級アンモニウム塩、ドデシルアミンなどの分子量の大きいアミン：２，４，４−トリメチル−２−オキサゾリンなどの置換オキサゾリン：キシレンジアミン、Ｎ−アミノプロピルピペリジンなどの分子中に環状構造を有するジアミンもしくはポリアミン誘導体とアルキレンオキサイドとの反応物：ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、グルタミン酸−γ−アルキルエステル残基を有する重合体、スピロアセタール系ジアミン、Ｎ−（アミノアルキル）−ラクタム類、アミン類のグリシジルエーテル付加物などがある。

以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

原紙は以下のような配合で調製し、坪量７１．６ｇ／ｍ^２の感圧複写用顕色シート用原紙を抄造した。ここでの質量部は、全パルプ固形分１００質量部に対する各材料の固形分質量比率である。これにサイズプレスで片面当たり０．９０ｇ／ｍ^２の市販酸化澱粉を付着させ、原紙とした。
＜基紙配合＞
ＬＢＫＰ（濾水度４００ｍｌｃｓｆ） ９０質量部
ＮＢＫＰ（濾水度４６０ｍｌｃｓｆ） １０質量部
＜内添薬品＞
軽質炭酸カルシウム（原紙中灰分で表示） ７．０質量部
市販カチオン化澱粉 １．０質量部
市販カチオン系ポリアクリルアミド歩留り向上剤 ０．０２０質量部

原紙は、抄紙機のカレンダーにて、金属製加熱ロールと樹脂ロールを１段重ねたソフトニップカレンダーを用いて、加熱ロールの温度を６５℃にし、カレンダー加圧線圧を表１に記載のようにして、実施例１〜５及び比較例１の原紙を製造した。また、比較例２は、カレンダーを使用しないで製造した。

以下のようにして塗工液を調製した。ここでの質量部は、塗工液中全顔料固形分１００質量部に対する各材料の固形分質量比率である。市販軽質炭酸カルシウム（商品名：タマパール１２３、奥多摩工業株式会社製）７５質量部、市販カオリン（商品名：カオファイン、白石カルシウム株式会社製）２５質量部を市販特殊ポリカルボン酸系界面活性剤（商品名：ポイズ５２０、花王株式会社製）０．８質量部添加して分散機で分散したものに、接着剤として市販スチレンブタジエン共重合ラテックスを３質量部、市販燐酸エステル化澱粉（商品名：ＭＳ４６００、日本食品化工株式会社製）を８質量部添加した。これにサリチル酸樹脂金属塩顕色剤分散液を８質量部添加した。これに水を加え、塗工液の全固形分濃度を４３質量％になるように感圧複写用顕色シート用塗工液を調製した。

各実施例、比較例に記載の塗工液は、スチールブレードを備えたブレードコーターで、塗工速度８００ｍ／分、塗工固形分質量４．０ｇ／ｍ^２の条件で、基紙の片面に塗工し、乾燥を行い、表１記載の感圧複写用顕色シートを得た。

各実施例、比較例における感圧複写用顕色シートの評価方法は以下の方法で行った。
＜評価方法＞
１）塗工される原紙面のスムースター平滑度（JAPAN TAPPI No.5：2000「紙及び板紙−平滑度及び透気度試験方法−第１部：スムースター法）
スムースター平滑度（ｋＰａ）は、東英電子工業社製のスムースター平滑度試験機を用いて測定した。ここで、スムースター平滑度は、数値が大きいほど平滑性が悪い。

２）減感インキ適性
ダールグレン方式のオフセット印刷機で減感インキの盛り量を０．５〜２．５ｇ／ｍ^２の範囲で１０段階に分けて減感印刷を行い、目視にてガイドロール汚れが発生するところと減感効果が弱くなるところを○か×で判定する。○は良品で、×は不良品とした。

３）ストリークの検出
ブレードコーターに備え付けてあるオムロン製の検紙機にて測定し、○は良品で、×は不良品とした。

Claims (3)

1. 原紙上に、顔料、接着剤、顕色剤を主成分とする塗工液を塗工してなる塗工層を有する感圧複写用顕色シートにおいて、塗工層と隣接する原紙面のスムースター平滑度が７７．０〜８７．０ｋＰａであることを特徴とする感圧複写用顕色シート。
2. 原紙上に、顔料、接着剤、顕色剤を主成分とする塗工液を塗工する感圧複写用顕色シートの製造方法において、塗工層と隣接する原紙面のスムースター平滑度を７７．０〜８７．０ｋＰａとすることを特徴とする感圧複写用顕色シートの製造方法。
3. 原紙上に、上記塗工液をブレード塗工によって塗工する請求項２記載の感圧複写用顕色シートの製造方法。