JP6760745B2 - 発色剤マイクロカプセル及びそれを用いた感圧複写紙 - Google Patents
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Description
これらの感圧複写紙は、上用紙もしくは中用紙の前記発色剤マイクロカプセルを含有する層(以下、「マイクロカプセル層」ともいう。)と、下用紙もしくは中用紙の前記顕色剤を含有する層(以下、「顕色剤層」ともいう。)とが接するように組合わされており、上用紙の非塗工面(マイクロカプセル層を設けていない面)もしくは中用紙の顕色剤層面への筆圧やプリンターなどの加圧により、マイクロカプセル層中の発色剤マイクロカプセルが破壊され、ロイコ染料を含有する感圧複写紙用溶剤が下用紙もしくは中用紙の顕色剤層面に移行し、その結果、ロイコ染料と顕色剤が反応して発色する。
現在用いられている感圧複写紙には、低温条件下における発色濃度の向上や飽和濃度に達するまでの時間の短縮等の要望があり、これらを解決するために特定の溶媒を使用する対策(特許文献1〜3等)や特定のロイコ染料を使用する対策(特許文献4等)が試みられている。
一方、発色剤マイクロカプセルの感圧複写紙用溶媒として、一般的に1−フェニル−1−エチルフェニルエタンや1−フェニル−1−キシリルエタン等が用いられている(特許文献5等)。また、発色剤マイクロカプセル内に、これらの感圧複写紙用溶媒の他に炭酸プロピレンを内包させて発色性を改善することが知られている(特許文献6)。
即ち、本発明は、ロイコ染料、感圧複写紙用溶剤、炭酸プロピレン及びスチレンダイマーを内包する発色剤マイクロカプセルである。また本発明は、支持体上にこの発色剤マイクロカプセルを含有するマイクロカプセル層を有する感圧複写紙である。
本発明の発色剤マイクロカプセルは、ロイコ染料、感圧複写紙用溶剤、炭酸プロピレン及びスチレンダイマーを内包する。
本発明に用いることができる青色系のロイコ染料としては、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3,7−ビス(ジメチルアミノ)10−ベンゾイルフェノチアジン、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−(4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチル−3−インドリル)フタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチル−3−インドリル)フタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチル−3−インドリル)−4−アザフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−n−オクチル−2−メチル−3−インドリル)−4−アザフタリド、N−n−ブチル−3−[4,4'−ビス(N−メチルアニリノ)ベンズヒドリル]カルバゾール等が挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
なお、1−フェニル−1−エチルフェニルエタン(PEPE)及び1−フェニル−1−キシリルエタン(PXE)以外の感圧複写紙用溶剤をPEPE及び/又はPXEと併用する場合には、併用する感圧複写紙用溶剤は、全感圧複写紙用溶剤100重量部に対して50重量部未満にすることが好ましい。
スチレンダイマーの配合量は、多いと低温条件下での発色性能が向上するが、発色剤マイクロカプセル全量に対して1.0重量%を超える、又は感圧複写紙用溶剤100重量部に対して1.5重量部を超えると、低温条件下での発色性能が飽和する傾向が見られる。また、スチレンダイマーの配合量が、発色剤マイクロカプセル全量に対して1.5重量%を超える、又は感圧複写紙用溶剤100重量部に対して2.0重量部を超えると、情報記録時にスチレンダイマーに由来する臭気が顕在化する傾向が見られる。さらに、スチレンダイマーの配合量が、発色剤マイクロカプセル全量に対して2.5重量%を超える、又は感圧複写紙用溶剤100重量部に対して3.0重量部を超えると、バーコード読み取り性が低下する可能性がある。
また、本発明の発色剤マイクロカプセルの体積50%平均粒子径(D50)は、好ましくは15.0μm以下、より好ましくは12.0μm以下、さらに好ましくは10.0μm以下である。この体積50%平均粒子径(D50)が15.0μmを超えると、不用意な加圧により情報記録の前に感圧複写紙が発色するという問題(「加圧汚染」ともいう。)が発生する可能性がある。
なお、この体積50%平均粒子径(D50)はレーザー光散乱法により測定することができる。
また、本発明の感圧複写紙は、上記本発明の発色剤マイクロカプセルを少なくとも含有する塗工液を、上質紙、再生紙、塗工紙、あるいは合成紙、プラスチックフィルム等のシート状物からなる支持体上に塗工、乾燥することにより形成されるマイクロカプセル層を有する。このマイクロカプセル層は、必要に応じて、更にバインダー、ステー剤、増粘剤など、その他の添加剤を含んでもよい。
なお、本発明において、発色剤マイクロカプセルを含有する層をマイクロカプセル層、顕色剤を含有する層を顕色剤層と呼ぶが、感圧複写紙がセルフコンティンド紙であって、発色剤マイクロカプセルと顕色剤を同一層に混在させている場合には、発色剤マイクロカプセルと顕色剤の両方が含まれる層は、マイクロカプセル層であり顕色剤層でもあるということになる。
本発明の感圧複写紙において、バインダーの配合量は、マイクロカプセル層の固形分100重量部に対して、5〜30重量部であることが好ましく、10〜20重量部であることがより好ましい。
このステー剤の平均粒子径は、所望する品質、即ち発色能力と加圧汚染のバランスに応じて適宜選択すればよいが、ステー剤の体積50%平均粒子径(D50)は、発色剤マイクロカプセルの体積50%平均粒子径(D50)の1.5倍以上であることが好ましい。この比が1.5倍より小さいと、ステー剤による保護が十分でないことがある。また、ステー剤の体積50%平均粒子径(D50)は、発色剤マイクロカプセルの平均粒子径(D50)の4倍以下であることが好ましい。この比が4倍より大きいと、ステー剤による保護が過剰となり、発色能力が低下することがある。
なお、ステー剤の体積50%平均粒子径(D50)は、上記発色剤マイクロカプセルの体積50%平均粒子径(D50)と同様にして測定することができる。
本発明では、エアーナイフコーター、カーテンコーター、カーテンダイコーターを使用してマイクロカプセル層を塗工することは、ロッドブレードコーター等の、ブレード等を押し付けて塗工液を掻き取る塗工装置を使用して塗工するよりも、塗工時にマイクロカプセルが破壊されにくいため好ましい。
本発明の感圧複写紙のマイクロカプセル層の固形分での塗工量は、特に限定されず、所望する感圧複写紙の品質に応じて適宜調整すればよく、上用紙や中用紙であれば通常1〜5g/m2程度、セルフコンティンド紙であれば通常3〜10g/m2程度である。
[発色剤マイクロカプセルスラリーの調製]
1−フェニル−1−キシリルエタン(PXE)90部に、炭酸プロピレン10部、2,4−ジフェニル−1−ブテン1.0部を加え、更にロイコ染料として3、3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)―6−ジメチルアミノフタリド(福井山田社製、CVL)6部を加えて、80℃に加熱撹拌しながら溶解させて、予備溶解液を調製した。
次いで、この予備溶解液107部に、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(日本ポリウレタン工業社製、商品名:ミリオネートMR−300)5部、イソシアヌレート基含有ポリイソシアネート(DIC社製、商品名:DN902S)5部を105℃に加熱攪拌しながら溶解させて、ロイコ染料溶解液を調製した。
次いで、部分ケン化型ポリビニルアルコール水溶液(クラレ社製、商品名:PVA205、固形分5%)120部中に、常温まで冷却したこのロイコ染料溶解液117部を混合し、撹拌機を使用して乳化分散を行い、油滴の平均粒子径が6.0μmのO/W型エマルジョンを得た。
次いで、このO/W型エマルジョン237部に、撹拌しながら10%ジエチレントリアミン1.0部を添加し、80℃で2時間カプセル壁膜の形成反応を続けた後、常温まで冷却して反応を終了させ、濃度調整のため水を添加して、固形分30%の発色剤マイクロカプセルスラリーを得た。得られたマイクロカプセルの平均粒子径(D50)は6.5μmであった。
次いで、下記割合からなる配合物を混合してマイクロカプセル層用塗工液を調製した。
<マイクロカプセル層用塗工液1>
発色剤マイクロカプセルスラリー(固形分30%) 400部
完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液(クラレ社製、商品名:PVA117、
固形分10%) 180部
ステー剤(澱粉粒子:平均粒子径20.0μm) 35部
水 345部
次いで、マイクロカプセル層用塗工液1を支持体(坪量40g/m2の上質紙)の片面に、固形分での塗工量が2.0g/m2となるようにエアーナイフコーターを使用して塗工した後、乾燥を行ない、感圧複写紙を得た。
予備溶解液中の1−フェニル−1−キシリルエタン(PXE)を1−フェニル−1−エチルフェニルエタン(PEPE)に代えた以外は、実施例1と同様にして感圧複写紙を得た。
[実施例3]
予備溶解液中の1−フェニル−1−キシリルエタン(PXE)90部を1−フェニル−1−キシリルエタン(PXE)50部及び1−フェニル−1−エチルフェニルエタン(PEPE)40部に代えて、2,4−ジフェニル−1−ブテンの配合量1.0部を0.2部に代えた以外は、実施例1と同様にして感圧複写紙を得た。
[実施例4]
予備溶解液中の2,4−ジフェニル−1−ブテンの配合量0.2部を0.5部に代えた以外は、実施例3と同様にして感圧複写紙を得た。
予備溶解液中の2,4−ジフェニル−1−ブテンの配合量0.2部を1.0部に代えた以外は、実施例3と同様にして感圧複写紙を得た。
[実施例6]
予備溶解液中の2,4−ジフェニル−1−ブテンの配合量0.2部を2.0部に代えた以外は、実施例3と同様にして感圧複写紙を得た。
[実施例7]
予備溶解液中の2,4−ジフェニル−1−ブテンの配合量0.2部を3.0部に代えた以外は、実施例3と同様にして感圧複写紙を得た。
[実施例8]
予備溶解液中の2,4−ジフェニル−1−ブテンを1,3−ジフェニルプロパンに代えた以外は、実施例5と同様にして感圧複写紙を得た。
予備溶解液から2,4−ジフェニル−1−ブテン1.0部を除いた以外は、実施例5と同様にして感圧複写紙を得た。
[比較例2]
予備溶解液から炭酸プロピレン10部を除き、予備溶解液中の1−フェニル−1−キシリルエタン(PXE)の配合量90部を100部に代えた以外は、実施例1と同様にして感圧複写紙を得た。
以上作製した感圧複写紙について、下記評価を行った。
[常温発色性]
23℃の環境下において、市販の下用紙NW40B(日本製紙社製)の顕色剤層面の上に、作製した感圧複写紙のマイクロカプセル層面を重ね合わせ、ドットインパクトプリンター(エプソン社製)で全面に印字した。印字後、23℃の環境下に1時間静置した後、発色濃度(%)をハンター白色度計(アンバーフィルター使用)で測定した。値が小さい程発色能力が高い。
[低温発色性]
−5℃の環境下において、市販の下用紙NW40B(日本製紙社製)の顕色剤層面の上に、作製した感圧複写紙のマイクロカプセル層面を重ね合わせ、ドットインパクトプリンター(エプソン社製)で全面に印字した。印字後、−5℃の環境下に30分間静置した後、発色濃度(%)をハンター白色度計(アンバーフィルター使用)で測定した。値が小さい程発色能力が高い。
市販の下用紙NW40B(日本製紙社製)の顕色剤層面の上に、作製した感圧複写紙のマイクロカプセル層面を重ね合わせ、ドットインパクトプリンター(エプソン社製)でバーコード(code39)を印字した。印字から1時間後に印字されたバーコードをバーコード検証機(Honeywell社製、QCPC600、光源640nm)で読み取り試験を実施し、バーコード読み取り適性を評価した。評価結果をANSI規格のシンボルグレードで記した。
シンボルグレード:バーコードをバーと垂直方向に10分割して、各箇所1回ずつ読み取り試験を実施し、その平均値を(優)A、B、C、D、F(劣)の5段階評価で表す。評価はA、B、Cであれば実用上問題はない。
Claims (6)
- 感圧複写紙の低温条件下での発色性能を向上させるための方法であって、該感圧複写紙は発色剤マイクロカプセルを含有するマイクロカプセル層を有し、該方法は、該発色剤マイクロカプセルに、電子供与性ロイコ染料、感圧複写紙用溶剤、炭酸プロピレン及びスチレンダイマーを内包させることを含み、該スチレンダイマーの配合量が、該発色剤マイクロカプセル全量に対して、0.1重量%以上であり、該感圧複写紙用溶剤が、1−フェニル−1−キシリルエタン及び1−フェニル−1−エチルフェニルエタンから成る群から選択される少なくとも一種である方法。
- 前記スチレンダイマーが、2,4−ジフェニル−1−ブテンである請求項1に記載の方法。
- 前記スチレンダイマーの配合量が、前記発色剤マイクロカプセル全量に対して、0.1〜2.5重量%である請求項1又は2に記載の方法。
- 低温条件下での発色性能を向上させた感圧複写紙の製法であって、該感圧複写紙は発色剤マイクロカプセルを含有するマイクロカプセル層を有し、該製法は、該発色剤マイクロカプセルに、電子供与性ロイコ染料、感圧複写紙用溶剤、炭酸プロピレン及びスチレンダイマーを内包させることを含み、該スチレンダイマーの配合量が、該発色剤マイクロカプセル全量に対して、0.1重量%以上であり、該感圧複写紙用溶剤が、1−フェニル−1−キシリルエタン及び1−フェニル−1−エチルフェニルエタンから成る群から選択される少なくとも一種である製法。
- 前記スチレンダイマーが、2,4−ジフェニル−1−ブテンである請求項4に記載の製法。
- 前記スチレンダイマーの配合量が、前記発色剤マイクロカプセル全量に対して、0.1〜2.5重量%である請求項4又は5に記載の製法。
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