JP2015036408A - 印字定着層形成用組成物、及び印字定着層付き媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】優れた印字特性を有し、かつ取り扱い性に優れた印字定着層を与える印字定着層形成用組成物を与える。【解決手段】バインダー樹脂、無機微粒子、及び前記バインダー樹脂の重量に対して１０重量部以上のフッ素系樹脂微粒子を含む、印字定着層形成用組成物。【選択図】図１

Description

本発明は、印字定着層形成用組成物、それによって形成した印字定着層、及びその印字定着層を有する印字媒体、及びその印字定着層を有する通帳に関する。特に、本発明は、取り扱い性が良好で、かつ印字性に優れた印字定着層を形成するための組成物、それによって形成した印字定着層、及びその印字定着層を有する印字媒体に関する。本発明の印字媒体は、特に金融機関用の通帳である。

図１に示すように、銀行等の金融機関で使用されている通帳（１０）の表紙部には、樹脂で加工した布クロス又は紙クロスからなる表紙の表面（１）に、口座名義人氏名等を印字するための印字定着層（２）が設けられる。例えば、特許文献１では、シリカ等の印字定着剤及び硬化型樹脂を含む印字定着層を有する通帳が開示されている。

また、特許文献２では、シリカ等の無機微粒子、樹脂、及びワックスを含む印字定着層を有する媒体を開示している。ここでは、印字定着層にワックスが含まれることで、印字定着層の引掻き耐性等が向上している。

特許文献３では、印字定着層を有するプラスチックカードであって、印字記録層が、主成分としてアクリル系樹脂、バインダーとして塩酢ビ系樹脂、微粒子状ポリエチレンワックス０．５〜２．８質量％、及び微粒子状ポリテトラフルオロエチレンワックス０．２〜０．５質量％を含むプラスチックカードを開示している。

実開昭５８−１７１７２号公報 特開２００２−７９６１８号公報 特開２０１０−１３１７５３号公報

上記の印字層定着を含む通帳等では、印字特性は向上しているものの、未だ印字特性に関して改善の余地があった。また、通帳等の自動発行機及び自動繰越機において、送り出しが正常に行われない場合があり、取り扱い性に改善の余地があった。

そこで、本発明は、これらの課題を解決する印字定着層形成用組成物、それによって形成した印字定着層、及びその印字定着層を有する印字媒体を与えることを目的とする。

本発明者らは、以下の手段により、上記課題を解決できることを見出した。
［１］ バインダー樹脂、無機微粒子、及び前記バインダー樹脂の重量に対して１０重量部以上のフッ素系樹脂微粒子を含む、印字定着層形成用組成物。
［２］ ワックスが、前記バインダー樹脂の重量に対して１０重量部以下である、［１］に記載の印字定着層形成用組成物。
［３］ 前記フッ素系樹脂微粒子が、前記バインダー樹脂の重量に対して９０重量部以下である、［１］又は［２］に記載の印字定着層形成用組成物。
［４］ 前記フッ素系樹脂微粒子が、モノフルオロエチレン樹脂、ジフルオロエチレン樹脂、トリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群より選択される樹脂の微粒子である、［１］〜［３］のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物。
［５］ 前記バインダー樹脂が、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物。
［６］ 前記無機微粒子が、シリカ、タルク、カオリン、クレー、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物。
［７］ ［１］〜［６］のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物によって形成された印字定着層。
［８］ ［７］の印字定着層を含む、印字媒体。
［９］ ［７］の印字定着層を含む、通帳。

本発明よれば、優れた印字特性を有する印字定着層を有し、かつ取り扱い性に優れた印字定着層付き印字媒体、特に金融機関用の通帳を与えることができる。

本発明の一実施態様である通帳の概略図である。 静摩擦係数を測定するための装置の概略図である。

≪印字定着層形成用組成物≫
本発明の印字定着層形成用組成物は、バインダー樹脂、無機微粒子、及びバインダー樹脂の重量に対して１０重量部以上のフッ素系樹脂微粒子を含む。

通帳等の自動発行機及び自動繰越機の内部では、通帳が重ねて保持されており、この機械内で新たに通帳を送り出す際には、送り出す通帳が隣接している通帳と擦れることになる。本発明者らは、通帳の送り出し不良の原因が通帳同士の擦れに起因しており、印字定着層の摩擦係数を低くすることで、送り出し不良を改善できることを見出した。

これに関して、従来のワックスを用いる印字定着層形成用組成物においても、ワックスを多く含ませることによって、印字定着層の摩擦係数を低下させることができる。しかし、ワックスを多く含ませて形成した印字定着層は、印字特性が低下してしまう。それに対して、本発明者らは、フッ素系樹脂微粒子を用いる本発明の印字定着層形成用組成物が、予想外にも、摩擦係数が低く、かつ印字特性の良好な印字定着層を与えることを見出した。

（バインダー樹脂）
本発明で用いるバインダー樹脂は、印字定着層を形成する基材に無機微粒子等を定着させるものであれば特に限定されないが、例えば、セラック、ロジン及びその誘導体、硝化綿及び繊維素誘導体、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、石油樹脂、環化ゴム、塩化ゴム、塩素化ポリプロピレン、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ブチラール樹脂、ポリ塩化ビニリデン、水溶性樹脂等を用いることができる。また、紫外線により共重合し硬化するプレポリマーを含有するＵＶインキを用いてもよい。それに用いる共重合性化合物としてはポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、アルキドアクリレートがあげられる。

これらの中でも、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、及びポリスチレンが好ましく用いられる。なお、バインダー樹脂としては、上記物質から２種以上を混合して使用してもよい。また、印字定着層形成用組成物を調製する際には、これらの樹脂を、液体媒体中の分散体又は溶液として与えてもよい。

（無機微粒子）
本発明で用いる無機微粒子は、印字用のインキ等を受容する性質を有していればよい。この無機微粒子としては、例えば、シリカ、タルク、カオリン、クレー、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム等を使用することができ、また多孔質無機微粒子を好ましく用いることができる。なお、上記無機微粒子としては、上記物質中から２種以上を混合して使用してもよい。この中でも特に、多孔質シリカが好ましい。

本発明で用いる無機微粒子の粒径としては、メジアン径（ｄ５０）が０．１〜５０μｍのものを用いることができ、好ましくはメジアン径が０．５〜２０μｍ、１．０〜１０μｍ、又は２．０〜８．０μｍであることが好ましい。ここで、このメジアン径は、ベックマンコールター社製「モデルＬＳ−２３０」（レーザー回折光散乱法）粒度分布測定機を用いて測定することができる。この場合、溶媒に水を用い、ホモジナイザーを用いて２００Ｗの出力を１分間かけて分散処理させたものを試料とする。

本発明で用いる無機微粒子は、好ましくは多孔質物質であり、その比表面積値としては、０．１〜２０００ｍ^２／ｇ、０．５〜５００ｍ^２／ｇ、又は、１．０〜５０ｍ^２／ｇであることが好ましい。ＢＥＴ法比表面積は、湯浅アイオニクス社製測定機「４−ＳＯＲＢ Ｕ２」）を用いて、測定することができる。

（フッ素系樹脂微粒子）
本発明の印字定着層形成用組成物は、上記バインダー樹脂の重量に対して１０重量部以上のフッ素系樹脂微粒子を含む。好ましくは、フッ素系樹脂微粒子は、上記バインダー樹脂の重量に対して２０重量部以上、３０重量部以上、又は４０重量部以上含まれ、また１５０重量部以下、１２０重量部以下、１００重量部以下、９０重量部以下、又は８０重量部以下で含まれる。このような範囲で含まれる場合には、得られる印字定着層は、十分に低い摩擦係数を有し、また印字した場合には良好な印字特性、例えば印字濃さ及び印字定着性を有する。

本発明で用いるフッ素系樹脂微粒子としては、フルオロオレフィン樹脂の微粒子であることが好ましい。フルオロオレフィン樹脂は、通常フルオロエチレン構造を含む重合体あるいは共重合体であり、具体例としては、モノフルオロエチレン樹脂、ジフルオロエチレン樹脂、トリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物が挙げられるが、なかでもテトラフルオロエチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ＰＴＦＥ）が好ましい。

本発明で用いるフッ素系樹脂微粒子のメジアン径（ｄ５０）は、好ましくは０．１〜２０μｍ、０．５〜１５μｍ、１．０〜１０μｍ、又は２．０〜８．０μｍである。この粒径は、ベックマンコールター社製「モデルＬＳ−２３０」（レーザー回折光散乱法）粒度分布測定機を用いて測定することができる。

本発明で用いるフッ素系樹脂微粒子の樹脂は、好ましく比較的低い分子量を有し、その耐熱温度は、好ましくは１００℃〜５００℃、１５０℃〜４００℃、又は２００℃〜３００℃の範囲である。ここで、耐熱温度とは、その温度に加熱したときに８０％以上の個数のフッ素系樹脂微粒子が粒子の形状を保つことができる温度をいう。

（その他の成分−ワックス）
本発明の印字定着層形成用組成物は、好ましくはワックスの含量が、バインダー樹脂の重量に対して１０重量部以下、５重量部以下、３重量部以下、１重量部以下、０．５重量部以下、又は０．１重量部以下である。また、この組成物は、ワックスを実質的に含まなくてもよい。

ここで、ワックスとは、常温では固体で、１５０℃、１２０℃、１００℃、８０℃、又は６０℃では液化して油状となる物資であり、本明細書で用いる場合、用語「ワックス」には、上記のフッ素系樹脂微粒子を含まないものとする。このようなワックスとしては、例えば、石油ワックス（パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等）、植物系ワックス（カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木蝋等）、動物系ワックス（蜜蝋、鯨蝋等）、鉱物系ワックス（モンタンワックス、オゾケライト、セレシン等）、合成系ワックス（ポリエチレンワックス、フィッシャー・トロプッシュワックス、アミドワックス、硬化ヒマシ油等）等を挙げることができる。

（その他の成分−溶媒）
本発明の印字定着層形成用組成物は、印字定着層を形成する際に塗工するために、溶媒を含んでもよい。そのような溶媒としては、上述したバインダー樹脂成分及び他の添加剤を溶解又は分散させ、本発明の印字定着層形成用組成物を基材に好適に塗工できるようにし、かつ塗工後には容易に乾燥できる溶媒であれば、特に限定されない。そのような溶媒の例としては、水、アルコール（例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ベンジルアルコール、ＰＧＭＥ、エチレングリコール）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ヘプタノン、ジイソブチルケトン、ジエチルケトン）、脂肪族炭化水素（例、ヘキサン、シクロヘキサン）、ハロゲン化炭化水素（例、メチレンクロライド、クロロホルム、四塩化炭素）、芳香族炭化水素（例、ベンゼン、トルエン、キシレン）、アミド（例、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ｎ−メチルピロリドン）、エーテル（例、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン）、エーテルアルコール（例、１−メトキシ−２−プロパノール）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル）等が挙げられる。

≪印字定着層≫
本発明の印字定着層は、上記の印字定着層形成用組成物で形成される。ここでは、まず印字定着層形成用組成物を基材に塗工し、そして必要に応じて乾燥させて、印字定着層を形成する。

印字定着層形成用組成物の塗工方法としては、グラビアコート、グラビアリバースコート、グラビアオフセットコート、スピンナーコート、ロールコート、リバースロールコート、キスコート、ホイラーコート、ディップコート、シルクスクリーンによるベタコート、ワイヤーバーコート、フローコート、コンマコート、かけ流しコート、刷毛塗り、スプレーコートなどの通常の塗工方法や転写コーティング法が挙げられる。

（摩擦係数）
本発明の印字定着層は、好ましくは０．８０以下、０．７０以下、０．６０以下、０．５０以下、又は０．４０以下の静摩擦係数を有する。このように低い摩擦係数を有する場合には、その印字定着層を有する媒体の取り扱い性が良好となる。

例えば通帳に関しては、印字定着層が上記のような静摩擦係数を有することで、印字定着層と印字定着層以外の通帳表紙部材との摩擦係数の差が小さくなる。それにより、印字定着層の高い摩擦係数に起因する、表紙部材のひっかかりが少なくなり、自動発行機及び自動繰越機等では、通帳を送り出す際のエラーの発生が減少すると考えられる。このような低い摩擦係数に起因する取り扱い性の向上は、通帳以外の様々な媒体においても有益であると考えられる。

なお、塗工して乾燥させたままの印字定着層は、摩擦係数が高い場合があり、必要に応じて擦過することによって、摩擦係数を低くする。本発明の印字定着層が通帳に形成される場合には、この擦過は、通帳の製造工程で必然的に発生する通帳の擦れによって達成されてもよい。通帳の製造工程においては、印刷工程、丁合い工程、断裁／背糊工程、ミシンがけ工程、２つ折りにする工程、磁気テープ貼付工程等があり、これらの各工程で印字定着層が擦れて摩擦係数が低くなる。

上記の静摩擦係数は、ＪＩＳ Ｐ８１４７に準拠して測定することができ、特に摩擦測定機（株式会社東洋精機製作所、ＴＲ−２）を用いて測定することができる。ここで、測定時の水平移動速度は、１００ｍｍ／ｍｉｎであり、滑り片（おもり）は２００ｇ（４０ｃｍ^２）を用いることができる。

図２は、その測定装置の概略図を示しており、ここではベタのシルク版を用いて、２つの通帳（１０ａ及び１０ｂ）の表紙（紙クロス）（１ａ及び１ｂ）の全面に、本発明の印字定着層形成用組成物を塗工する。塗工後に乾燥（３５℃で１５分以上）させて得られた印字定着層（２ａ、２ｂ）を得た。２つの通帳を互いに擦らせて静摩擦係数を測定するために、一方の通帳（１０ａ）を測定部（３）に固定し、他方の通帳（１０ｂ）を移動する台（６）に固定部（４）で固定する。また、２００ｇのおもり（５）をこれらの通帳（１０ａ及び１０ｂ）上に乗せ、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で台（６）を水平に引っ張る。１５回測定を行い、１３回目〜１５回目の静摩擦係数を平均する。これは、印字定着層形成後の１０〜１２回目くらいまでの擦過では、摩擦係数が十分に下がりきらずに、測定値が安定しない場合があるためである。

（印字濃さ及び定着性）
本発明の印字定着層に印字した場合、その印字部分は良好な印字濃さを有する。ここで、印字濃さを、十分な大きさの黒ベタ部分を印字した印字定着層について、Ｇｒｅｔａｇ Ｍａｃｂｅｔｈ社製の分光測色計ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ（光源：Ｄ_５０、視野角：２°、濃度基準：ＤＩＮ、白色基準：Ａｂｓ、内蔵フィルター：ＮＯ）を使用して複数点を測定した平均の光学濃度（ＯＤ値）であると定義すると、印字濃さは、好ましくは０．７０以上、０．７５以上、０．８０以上、０．８３以上、又は０．８５以上である。

また、その印字部分は、高い印字定着性を有する。印字定着性を、印字後すぐにプラスチック消しゴムで２０回擦った後の上記印字濃さであると定義すると、印字定着性は、好ましくは０．４５以上、０．５０以上、０．５５以上、０．６０以上、又は０．６５以上である。

≪印字媒体及び通帳≫
本発明の印字定着層を有する媒体としては、印字定着層によって印字を促進することが好ましい印字媒体であれば、特に限定されないが、例えばプラスチック製のカード、光ディスク、樹脂を塗工した紙及び繊維等が挙げられる。ここで、印字媒体とは、文字等を印刷又は筆記することができる媒体をいう。

印字定着層の接着性を向上させるために、これらの印字媒体と印字定着層との間に他のアンカー層を形成することもできる。このような層としては、塩素含有重合体、例えばポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体、塩化ビニル−アクリレート共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体等；ポリエステル樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、テレフタール酸又はイソフタール酸等の酸成分とエチレングリコール又はシクロヘキサンジメタノール等のアルコール成分との縮合エステル樹脂（たとえばＰＥＴＧ：イーストマンケミカル社の商標）等；生分解性プラスチック樹脂、ポリ乳酸系樹脂、デンプンと変性ポリビニールアルコール等とからなる天然高分子系樹脂、β―ヒドロキシ酪酸とβ―ヒドロキシ吉草酸とからなる微生物産生の樹脂等、ポリアミド樹脂；アクリル樹脂；シリコーン樹脂等が挙げられ、これら上記材料を適宜組合せてもよく、これら上記の材料を組合せて積層したものでもよい。

本発明の印字定着層２を有する通帳１０の概略図を図１に示す。樹脂加工布クロス又は樹脂加工紙クロスである表紙１に、印字定着層２が形成されている。印字定着層２には、自動発行機及び自動繰越機において、口座番号や氏名等が印刷される。

表１に記載の実施例１〜８及び比較例１のいずれかに記載の各成分、並びに溶媒としてのシクロヘキサノンを混合し、印字定着層形成用組成物を調製した。これらを、基材（商品名：ＴＳベストカバー、特種東海製紙株式会社）に、２５５線のシルク版を用いて塗布して、３５℃で３０分間乾燥させて、７μｍ程度の厚みの印字定着層を得た。なお、比較例４は、特開２０１０−１３１７５３号公報（特許文献３）に記載の組成に対応している。また、印字定着層を形成していない場所の基材の静摩擦係数は、０．３２であり、表１に参考として記載した。

このようにして得た印字定着層について、上記の方法で、静摩擦係数並びに印字濃さ及び印字定着性について評価した。これらの結果も表１に併せて示す。なお、印字定着層は、各例で３つずつ作製し、評価結果においては、その３つの平均値を記載している。

なお、印字定着層形成用組成物に含まれる各成分の詳細は以下の通りである：
バインダー樹脂：塩ビ系樹脂（（株）セイコーアドバンス製、ＳＳＰＣ（Ｚ）Ｙ１１６１レジューサー、固形分３８重量％）
無機微粒子：シリカ（東ソー・シリカ（株）製、Ｅ−１５０Ｊ、平均粒径４．７μｍ）
フッ素系樹脂微粒子：ＰＴＦＥ粒子（（株）喜多村製、ＫＴＬ８Ｎ）
ワックス：ポリエチレンワックス（サンノプコ（株）製、商品名ＳＬ−５５１）

実施例２の印字定着層形成用組成物を用いて通帳に形成した印字定着層と、実施例２のフッ素系樹脂微粒子（ＰＴＦＥ）の代わりにワックスを同量添加した比較例２の印字定着層形成用組成物を用いて通帳に形成した印字定着層との印字特性を比較して評価した。結果を表２に示す。

１ 通帳の表紙
２ 印字定着層
３ 測定部
４ 固定部
５ おもり
６ 台
１０ 通帳

Claims (9)

1. バインダー樹脂、無機微粒子、及び前記バインダー樹脂の重量に対して１０重量部以上のフッ素系樹脂微粒子を含む、印字定着層形成用組成物。
2. ワックスが、前記バインダー樹脂の重量に対して１０重量部以下である、請求項１に記載の印字定着層形成用組成物。
3. 前記フッ素系樹脂微粒子が、前記バインダー樹脂の重量に対して９０重量部以下である、請求項１又は２に記載の印字定着層形成用組成物。
4. 前記フッ素系樹脂微粒子が、モノフルオロエチレン樹脂、ジフルオロエチレン樹脂、トリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群より選択される樹脂の微粒子である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物。
5. 前記バインダー樹脂が、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物。
6. 前記無機微粒子が、シリカ、タルク、カオリン、クレー、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、及びこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の印字定着層形成用組成物によって形成された印字定着層。
8. 請求項７の印字定着層を含む、印字媒体。
9. 請求項７の印字定着層を含む、通帳。

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