JP4087415B2 - 圧着記録用紙 - Google Patents
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Description
また、郵便法の改正に伴い、親展性をもつ葉書システムが実用化され、普及が著しい。この親展性をもつ葉書システムは、折り畳み内面に個人情報などの各種情報が記載された往復葉書状の葉書を折り畳み、重ね合わせた部分を擬似接着して、情報を隠蔽したのち、郵送し、受取人が擬似接着部分を剥離して隠蔽情報を読み取るシステムである。これら親展性を必要とする連絡手段には、たとえば会社が従業員に、銀行やクレジット会社が顧客に親展性を必要とする連絡する場合、その親展性情報の漏洩防止、情報連絡の利便性、開封の容易性が大きな課題である。
しかし、加熱接合、感熱または感圧非剥離性接着剤による接合は、上述の便利さを有するものの、開封時に必要部分の破損を避けるためミシン目加工が必要なこと、開封時に切片が発生すること、さらに上記葉書システムに利用できないことなどの問題点がある。
これらの問題を解決する手段として、第2種定型郵便物として郵送できるようにした情報積層体が提案されており、その一例が特許文献1に開示されたものである。これは、基体シート面の少なくとも一部に、従来用いられている非剥離性接着剤基剤とその接着剤基剤に対して非親和性を示す微粒子充填剤とからなる接着剤層を設けたものである。これは、たとえば高圧力をかけることにより、一時的に接着するが、必要時に容易に開封できる機能を有しており、かかる機能を有するものを本明細書においては圧着記録用紙といい、その一時的な接着に用いられる接着剤を擬似接着剤という。
これに対し、近年、非親展性情報および親展性情報のすべてを、インクジェットプリンターにより1工程で記録することが指向されている。インクジェットプリンターを使用すれば、従来の印刷方式に比べて、小ロット印刷物に対応できるという利点がある。また、オフセット印刷の際の刷版の作成が不要となるとともに、親展性情報および非親展性情報を問わず、データの入力、修正はパソコンなどで簡易に行えるため、手間がかからず、親展性葉書を作成する工程が減るという利点もある。
さらには、従来のノンインパクトプリンターにおける印刷処理速度は分速約50mであるが、インクジェットプリンターでは、分速約150mであるため、高速大量処理を可能にするという利点もある。
<請求項1項記載の発明>
支持体シート表面に対する少なくとも一部に、通常では接着せず一定の条件が付与されたとき接着可能となり、接着後において剥離可能な接着剤を含む接着剤層を有する用紙であって、
前記再生粒子が、少なくとも脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で30〜82:9〜35:9〜35の質量割合で含有し、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が90質量%以上であり、
前記接着剤層中に接着剤とともに微粒子充填剤が配合され、その微粒子充填剤として古紙処理由来の再生粒子及びシリカを少なくとも含み、
前記接着剤層は、天然ゴムラテックス30〜50質量部に対し、前記再生粒子と前記シリカの割合が10:50〜50:10をもって微粒子充填剤が50〜70質量部含有していることを特徴とする圧着記録用紙。
本発明では、接着剤層中に接着剤とともに配合する微粒子充填剤として古紙処理由来の再生粒子を含むものである。古紙処理由来の再生粒子は、例えば古紙から古紙パルプを再生する古紙処理工程における脱墨工程において、インクと共に古紙処理工程から系外に排出される脱墨フロスを焼成し白化させ、粉砕機にて微粒子化することにより得ることができる。脱墨フロス中の無機成分は、従来は産業廃棄物として主として埋め立て処分されていた無機物である。したがって、逼迫する処分用地問題の解決につながるとともに、古紙に由来するカルシウム、ケイ素及びアルミニウム成分が微粒子充填剤としてきわめて好適なものであるとの知見に基づくのである。
特に再生粒子の多孔性によるインクジェットインクの吸収乾燥性と、再生粒子の構成成分として含有するアルミニウムは、酸化物状態で極めて高い吸着能力を有し、インクジェット印刷におけるインクジェットインクの高い定着効果を示すものとなる。
前記接着剤層は、天然ゴムラテックス30〜50質量部に対し、再生粒子とシリカの割合が10:50〜50:10(より好適には20:40〜40:20)である微粒子充填剤を50〜70質量部含有させるのが望ましい。特に天然ゴムラテックス30〜50質量部に対し、再生粒子は、20〜40質量部含有させることが特に好ましい。
微粒子充填剤が50質量部未満の配合では、インクジェットインクやオフセットインクの吸収乾燥性が劣り、コスレ汚れや剥離時に印字・記録情報の毀損が生じる問題が発生する。70質量部を超えると、剥離・接着機能が低下し、不用意に剥離が生じる問題が発生するとともに、剥離性、接着性とも不安定になり、経時による接着性の変化が生じ易くなる。また、接着剤層塗液の増粘が生じ、生産効率を落とす原因になる。
再生粒子/シリカの割合が10未満では、ブロッキングの問題が生じ、再剥離が困難になる。再生粒子/シリカの割合が50以上では、表面強度が劣り、再生粒子の粉落ちが生じ、印刷機、加圧機を汚染したり、擬似接着層の剥離が生じる。
本発明の再生粒子は、焼成することで得られるため、焼成時に燃焼酸化された有機物や焼成酸化された際に生じる排ガスにより、きわめて高い多孔性を有し、カルシウムやケイ素、アルミニウム等の元素を有する無機物の集合体であるため、アニオン性を呈するインクジェットインクやオフセットインク、接着剤との親和性が高く、特にインクジェット記録の場合、インクジェットインクの吸収乾燥性に優れ、圧着記録用紙として安定した接着・剥離性を得ることができる。
酸化物換算での質量割合は、X線マイクロアナライザーによる元素分析によって測定したものである。カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で30〜82:9〜35:9〜35の質量割合とすることで、アニオン性であるインクジェットインク、接着剤層中に含有されるバインダー、各種助剤との親和性に優れたものとなる。
また同時に、これらカルシウム、ケイ素及びアルミニウムの元素分析における酸化物換算の合計含有割合は、90質量%以上、好ましくは93質量%以上である。カルシウム、ケイ素及びアルミニウムの合計含有割合を、酸化物換算で90質量%以上に調整することで、再生粒子が保有する微細な各無機粒子の凝集効果による、微細な各無機粒子間の空隙により僅かながらクッション性を有し、また、多孔性であるため、圧着記録用紙の嵩高性、不透明性、インク吸収性が向上する。前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有質量割合が90%以上であると、接着剤層の密度を低く設定することが可能であり、塗工層表面の平坦性も向上する。
前記再生粒子の表面をシリカで被覆した、シリカ被覆再生粒子である請求項1記載の圧着記録用紙。
再生粒子の表面をシリカで被覆することで、高価なホワイトカーボンの使用を削減し、低コストなものとなり、しかもインクジェットインクの吸収乾燥性を飛躍的高めることができる。
前記接着剤層表面の光学的接触率に基づく平滑度が、設定圧力24.4kgf/cm2で8%以上とされている1または2記載の圧着記録用紙。
接着剤層表面の平滑度は、擬似接着性及び剥離性に大きく相関する。本発明の圧着記録用紙としては、マイクロトポグラフ(商標、東洋精機製作所(株)製)を用いて24.4kg/cm2加圧下、波長0.5μmで測定される接着剤層表面の光学的接触率をもって、接着剤層面側の平滑度を評価するのが好適であり、その光学的接触率が8%以上とするのが望ましい。接着剤層の表面の平滑性は、物理的圧力により接着剤層同士を剥離可能に接着させる性質上、加圧下において評価することが望ましいのである。
ここで、マイクロトポグラフによる光学的接触率について簡単に説明する。被測定面をプリズムの一面に圧着し、プリズム側から45度の角度で平行光を入射すると、屈折率の異なる媒質の境界面で反射を起こす。このとき光はその波長に応じて境界面、すなわち被測定面の内部にもぐりこんで反射する(短い波長ほど、もぐりこむ深さが浅いため、表面の近傍で反射しやすい)。マイクロトポグラフは、このような光の性質を利用して、入射光量に対する反射光量の比率から、加圧下におけるプリズムと被測定面との間の光学的接触率(%:パーセントで表示する)を測定するものであり、この光学的接触率の値が大きいほど、加圧下における被測定面の表面平滑性が良いことを意味するものである。
マイクロトポグラフ(東洋精機社製)では、特定波長として0.5,0.9,1.3,1.7μmの4波長を選び、それぞれの特定波長に対する光学接触率F(λi)を求め、これから光学接触率曲線F(λ)を推定する。ここで、F(λ)はある波長の入射した光量に対する、その波長に見合った深さにおいて紙中に滲透してしまう光量の比であるから、逆に紙中に滲透せず、反射してくる光量との比を波長λについて0→∞まで積分するなら、紙の窪みの総容量あるいは窪みの平均深さに比例した物理量が得られる。これを次式で示されるRp(PrintingRoughness)と定義し、その値が大きい程表面が粗く、平滑性が悪いと判定することができる。
Rp=∫〔1−F(λ)〕dλ
本発明においては、圧着記録用紙を測定するにあたっては、接着剤層の塗工量が6〜12g/m2における接着剤層表層面を前記のマイクロトポグラフを使用して24.4kg/cm2の圧力でプリズムの一面に圧着し、波長0.5μmの光を用いて測定したときの光学的接触率を測定する。8%以上、好ましくは10%以上の範囲であるのが望ましく、特に好ましくは10〜18%の範囲とするのが望ましい。光学的接触率が8%以下では、加圧下における表面平滑性が充分ではないことがあり、接着剤層同士の良好な密着性が得られないことがある。
一方、光学的接触率が18%を越える場合は、加圧下の表面平滑性は良好になり電子供与性有機発色剤層と接着剤層の密着性が向上する反面、紙加工装置や印刷機内の搬送ロールとの接触面積が多くなり、ブロッキングや重送等の加工適正を悪化させる問題が生ずるおそれがある。
印字完了から10分経過した後、印字部分を水に10秒間浸漬し、印字の滲みを目視で判断することにより行った。
テストサンプルを20℃、65RHの環境下にて24時間養生したのち、メールシーラー(MS−9200:大日本印刷(株)製)によりギャップ17で、接着幅50mm、接着長148mm、剥離しろ2mmとなるように、2枚の擬似接着用紙の擬似接着面同士を加圧接着し、その後直ちに引き剥がした時の接着強度をT型剥離試験機により測定した。
○:250〜350gf/5cm、△:200〜249gf/5cmまたは351〜400gf/5cm、×:前記以外のもの
JIS K 6833に示される、接着層の性能に関する試験における熱可塑性ブロッキング試験の手法に従い、38℃、91%RHで24hr放置後のブロッキング性を判定した。
◎:ブロッキングなし、○:一部ブロッキングが見られるが問題なし、△:ブロッキングがあり使用上問題あり、×:全体にブロッキングあり
インクジェットプリンター(キャノン社製BJC−820J)にて、JIS文字コード2122〜2576までの特殊文字、数字、ローマ字、平仮名、カタカナの印刷を行い、印字にカスレ、プリンターの汚れを比較測定した。
〇:カスレなし、△:カスレが一部見られるが問題なし、×:カスレが問題
インクジェットプリンター(キャノン社製BJC−820J)にて、JIS文字コード2122〜2576までの特殊文字、数字、ローマ字、平仮名、カタカナの印刷を行い、テストサンプルを20℃、65RHの環境下にて24時間養生したのち、メールシーラー(MS−9200:大日本印刷(株)製)によりギャップ17で、接着幅50mm、接着長148mm、剥離しろ2mmとなるように、2枚の擬似接着用紙の擬似接着面同士を加圧接着し、反対面への印刷の転写の程度を目視評価した。
○:転写汚れなし、×:転写汚れあり
ウエザーメーター(スガ試験機社製WEL−45AX)にて、63℃、40%、キセノンランプにて40時間放置後剥離強度を測定した。剥離強度の測定には、東洋精機社製の引張試験機STROG RAPH−R型を使用した。また、各物性の評価の結果は、次記のランク分けによって行った。
◎:優、○:良、△:可、×:不可
接着剤層に含有させる顔料として、炭酸カルシウムを100部使用した場合を基準とし、安価な製造コストで製造可能な場合を〇、コストアップになるものを△、大幅なコストアップになるものを×とした。
表1及び表2に準拠して調整した接着剤塗工液を調整し、ブレード塗工時のストラクタイト、ストーリーク、スクラッチの発生状況、塗料調整におけるゲル化、凝固状況を目視で評価した。
◎:全く発生しない、○:ほとんど発生しない、△:少し発生する、×:発生する
Claims (3)
- 支持体シート表面に対する少なくとも一部に、通常では接着せず一定の条件が付与されたとき接着可能となり、接着後において剥離可能な接着剤を含む接着剤層を有する用紙であって、
前記接着剤層中に接着剤とともに微粒子充填剤が配合され、その微粒子充填剤として古紙処理由来の再生粒子及びシリカを少なくとも含み、
前記再生粒子が、少なくとも脱墨フロスを主原料とし、脱水工程、乾燥工程、焼成工程及び粉砕工程を経て得られた、カルシウム、ケイ素及びアルミニウムを、酸化物換算で30〜82:9〜35:9〜35の質量割合で含有し、かつ、前記カルシウム、前記ケイ素及び前記アルミニウムの合計含有割合が90質量%以上であり、
前記接着剤層は、天然ゴムラテックス30〜50質量部に対し、前記再生粒子と前記シリカの割合が10:50〜50:10をもって微粒子充填剤が50〜70質量部含有していることを特徴とする圧着記録用紙。 - 前記再生粒子の表面をシリカで被覆した、シリカ被覆再生粒子である請求項1記載の圧着記録用紙。
- 前記接着剤層表面の光学的接触率に基づく平滑度が、設定圧力24.4kgf/cm2で8%以上とされている請求項1または2記載の圧着記録用紙。
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