JP2007508969A - 感圧記録材料 - Google Patents

Abstract

【課題】感圧記録材料を提供する。
【解決手段】本発明は、顔料及び結合剤を含む印刷可能なコーティングを表面に、及び圧力破壊可能な隔膜内に各々閉じ込められた発色剤溶液の単離した液小滴を裏面に有する紙シートを含み、前記顔料／結合剤コーティングを有する紙シートが発色剤溶液の液小滴の適用前に１００ｍｌ／分を超えるベントセン（Ｂｅｎｄｔｓｅｎ）透気度を有するシート製品を記載する。
【選択図】なし

Description

本発明は、無カーボン複写紙セット用の紙及びそれを使用して作られた複写紙セットに関する。

無カーボン複写紙セットはＣＢ（裏面コートされた）シートとして知られている表面シート、ＣＦ（表面コートされた）シートとして知られている裏面シート、及び所望により一つ以上のＣＦＢ（裏面及び表面コートされた）シートとして知られている中間シートからなる。ＣＢシートの裏面の、ＣＦＢシートがあればその表面及び裏面の、並びにＣＦシートの表面のコーティングは、互いに関連付けられた場合に着色された画像を生じる材料を含有する。前記シートは一般にエッジパディング（ｅｄｇｅ ｐａｄｄｉｎｇ）接着剤によって一緒に結合される。
ＣＢシートの表面がタイプされ又は別の圧力で画像化される場合、材料はセットを通って一つのシートの裏面と次シートの表面の間で転写されて要求された複写をする。通例、圧力破壊可能な隔膜内に各々閉じ込められた単離した液小滴として前記シートに担持される染料先駆物質又は“発色剤”の溶液は、加えられた圧力による隔膜の破壊の後に一つのシートの裏面から次のシート表面に転写され、そこに存在する “顕色剤”と相互作用し
て画像を与える。

レーザープリンタのような静電記録式プリンタは、印刷に使用されるトナーを溶融させるために高温を使用し、及びこれらのプリンタにおいて使用される紙は、多くの難しい基準、例えば良好なトナー接着性、像質、寸法安定性及びカールを満足する必要がある。ＨＰ／インジゴシステムについては、紙の表面はインク受容性及び接着性を与えるためにインクと適合性でなければならない。全ての前記基準を満たし、及び加えて満足なエッジパディングの特性を有する無カーボン複写紙セットを提供することは特に難しい。
通常、ＣＢシートは低透気度を有すべきであると考えられている。このように、例えば特許文献１は４００ないし４０００秒のガーレー透気度を有するベースシートから作られる感圧無カーボン転写シートを記載する。前記透気度（別の方法であるベントセン基準で測定された場合の３０．８ないし３．１ｍｌ／分と等しい）は非常に低い。
特許文献２は印刷可能な顔料コーティングを表面に及び圧力破壊可能な隔膜内に各々閉じ込められた発色剤溶液の単離した液小滴を裏面に有する紙シートを含む改良されたＣＢシートを記載し、ここで前記顔料コーティングは特定の合成反応性サイズ剤又は特定のコーティング構造剤又はその両方と一緒に、顔料のための結合剤を含む。好ましくは、特許文献２発明のコート製品の製造で用いられるコーティング工程中のカールを減らすために、完成ＣＢコートシートのベントセン透気度は、２５ｍｌ／分以上、好ましくは３０ｍｌ／分以上であり、３５ないし５０ｍｌ／分が典型的な範囲である。前記透気度はＣＢコーティング前の約３０ｍｌ／分以上の透気度を反映し、ＣＢコーティングの経済的な適用を可能にする。
使用において、特許文献２で記載されるＣＢシートはレーザープリンタではなく、平板印刷機を使用するとき優れた性能を発揮し：良好なトナー接着性、像質、エッジパディング、及びＨＰ／インジゴインク受容性及び接着性が成し遂げられるが、溶融後紙の過度のカールが生じる。
米国特許第４，９１２，０８０号明細書 欧州特許出願公開第２７４８８６号明細書

私たちは今や驚くべきことに、静電記録式印刷に使用される標準コート等級品と比較して許容なカールを形成するためにはＣＢコーティング前の高透気度が要求されることを見出した。ＣＢ変換より前に１００ｍｌ／分より大きいベントセン透気度を有するシートを与える表面処理剤の使用は、結果として静電記録式で使用された場合カールしないシートをもたらす。

従って、本発明は、顔料及び結合剤を含む印刷可能なコーティングを表面に、及び圧力破壊可能な隔膜内に各々閉じ込められた発色剤溶液の単離した液小滴を裏面に有する紙シートを含むシート製品であって、前記顔料／結合剤コーティングを有する紙シートが前記発色剤溶液の液小滴の適用前に、１００ｍｌ／分を超える、好ましくは１２０ｍｌ／分を超えるベントセン透気度を有することを特徴とするシート製品を提供する。
本発明はまた、少なくとも一つのＣＢシート及びＣＦシートを含み、前記ＣＢシートは本発明によるシート製品である無カーボン複写紙セットを提供する。
本発明はさらに、顔料及び結合剤を含むコーティングであって、シート製品において、圧力破壊可能な隔膜内に各々閉じ込められた発色剤溶液の単離した液小滴を裏面に有する紙シートの表面コーティングとして使用された場合、前記顔料／結合剤コーティングを有する紙シート製品が前記発色剤溶液の液小滴の適用前に１００ｍｌ／分、好ましくは１２０ｍｌ／分を超えるベントセン透気度を有するような特性を有するコーティングの使用であって、該使用は前記シート製品の電子写真プリンタを用いた印刷後のカールを減少する為のものである使用を提供する。

顔料／結合剤層の組成が本発明によるシート製品のベントセン透気度を決定する主要因である。ベントセン透気度はＩＳＯ試験法番号ＩＳＯ５６３６（３部）によって測定された場合のシート製品の透気度であると理解されるべきである。
好ましくは顔料／結合剤コーティングは、合成反応性サイズ剤又はコーティング構造剤又はその両方を含み、前記サイズ剤は好ましくはアルキルケテン二量体、アルケニル無水コハク酸、ポリウレタン、又は他の合成反応性サイズ剤であり、及びコーティング構造剤は好ましくはカルボキシメチルセルロース、大豆又は他のタンパク質、アルギン酸塩又は他の親水性ポリマーである。コーティングにおける成分の相対量は、望ましくは、６０ないし９５質量部の顔料ならびに５ないし３０質量部、好ましくは１０ないし３０質量部、及び有利に１６ないし２２質量部結合剤と共に、０．５ないし１０質量部（有利には０．５又は１ないし５質量部まで）のサイズ剤及び０．５ないし５質量部のサイズ剤並びに０．５ないし５質量部のコーティング構造剤、又はコーティング構造剤がサイズ剤なしで存在する場合、７５ないし８２質量部（より望ましくはないが８５質量部まで）の顔料及び１５ないし２２質量部（より望ましくはないが下限１２質量部まで）の結合剤である。

使用される顔料は、一般に従来の紙コーティング用顔料、特に無機物又は鉱物に由来する粒状材料である。顔料の混合物が使用され得る。炭酸カルシウムは特に経済的及び適しており、良好な白色度及び純度を与えならびに良好な印刷特性を有し、また、重質炭酸カルシウム又は軽質炭酸カルシウム又はその混合物が使用され得る。単独又は炭酸カルシウムとの混合で使用され得る他の適する顔料は、白土（カオリン）、か焼クレー、二酸化チタン、微粉化珪酸、及びタルク等のコーティング用クレーを含む。少量、例えば１０％までの専門的な顔料、例えばＴ_iＯ₂白色剤が望むなら含められ得る。
顔料としての重質炭酸カルシウムと軽質炭酸カルシウムの混合物の使用は、望ましい透気度特性をもたらすために必要なコーティング構造のための最適な組み合わせを提供するので特に好ましい。
顔料の粒径はシート製品に望ましい透気度を提供するために選ばれ、及び好ましくは１
ないし１０ミクロン、特に１ないし５ミクロンの範囲にある。所望により軽質炭酸カルシウムと混合された、粒子の７０％まで、好ましくは粒子の６０％までが２ミクロン未満の粒径を有する重質炭酸カルシウムが、好ましい。
粒径は標準マルバーン３６００Ｅ型のようなレーザー粒径測定器によって測定されたものである。炭酸カルシウムの粒子のような広くいずれの方向においても同じ大きさの粒子については、前述の粒径はほぼ実寸である；コーティング用クレーの粒子のような平らな又は細長い粒径については、測定された粒径は名目上のものである。レーザー機器は、粒子の例えば水での試料懸濁液を照射するレーザー光の回析から発生する干渉縞を測定することによって粒径を算定する。前記干渉縞は体積による粒径、例えばその体積自体又は同体積の球の直径として結果を対抗するためにコンピュータによって操作される。
結合剤は紙コーティング技術における慣用の結合剤の中から選ばれ得る。特にスチレンブタジエンラテックス（通常、水中で良好な分散性及び安定性を与えるためのカルボキシル化等級品）又はスチレンアクリルラテックスのような合成ゴムラテックスであり得る。しかしながらそれはまた、例えばでんぷんのエーテル誘導体であり得る。
前記サイズ剤が存在するなら、該サイズ剤は典型的には、炭素原子数８より多く、一般に炭素原子数１２より多く、典型的には炭素原子数１５ないし１８の、及び印刷のための最終コーティングの混合加工性及び適性により決められた上限、例えば炭素原子数２４のアルキル又はアルケニル基を有するアルキルケテン二量体又はアルケニル無水コハク酸のような中性反応性サイズ剤である。“中性”が中性コーティング混合物のｐＨでのサイズ剤としての有効性を暗示する前述のサイズ剤は、少量で有効であり、及びコーティング工程例えばブレード、ロール又はスロット（押出し）コーティングにおいて容認可能な流動性を容易に提供する。しかしながら、ポリウレタンサイズ剤のような他の合成サイズも使用し得る。前述の範囲内の量は典型的にはコーティングの１ないし５乾燥質量％であるが、通例は１ないし２乾燥質量％が用いられ得る。

必要に応じて使用され得るコーティング構造剤は、特に、脱水調整剤としてコーティング技術において使用されるようなカルボキシメチルセルロースなどを含む。他の適する材料は大豆タンパク質のようなタンパク質、及びアルギン酸ナトリウムのようなアルギン酸塩である。使用される最適な量は材料の性質による−効果的であるのに十分であるが、粘度を増加又は流動性を変更して混合物をコート不可能にするほど多量でない。好ましい量は典型的には、コーティングに基づく質量％で以下の通りである：
カルボキシメチルセルロース
高分子量 ０．５ないし１．５％
中分子量 １ないし２％
低分子量 ２ないし３％
アルギン酸ナトリウム ０．７ないし１．５％
大豆タンパク質 １．５ないし４％
他の既知薬剤、例えばｐＨ調整のための水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリウム又はアンモニアのような他のアルカリ、蛍光増白剤、顔料のための／分散剤、滑剤（例えばカルシウムステアレート）もしくは消泡剤もまた必要に応じて混合物中で存在し得る。
要求される透気度を得るためには、顔料／結合剤上塗りのコート質量の調整が重要である。コート質量は好都合には２ないし１０ｇ／ｍ²、有利には３ないし８ｇ／ｍ²であり得る。
コーティング混合物の固形物含有量は２５ないし７５固形物％、特に３０ないし７０％、有利に５０ないし６５％である。
下記の例は本発明を例証する。

９０ｇ上塗りされたベース紙が製造紙及びオンラインブレードコーティング機械で製造された。対照のために標準的な上塗り配合物が使用され約７．５ｇｓｍでコートされた。試
験的に高透気度混合配合物が使用され５．５ｇｓｍでコートされた。これらの紙は、次に無カーボンＣＢ製品を作成するために、製造ロールコーティング装置を使用し紙の反対側にオフラインでＣＢコートされた。試験及び対照ＣＢは次にＡ４シートに変換されゼロックスドキュテック（登録商標：Ｘｅｒｏｘ Ｄｏｃｕｔｅｃｈ）印刷システムに通されることによりハンギングカール（ｈａｎｇｉｎｇ ｃｕｒｌ）を試験された。
対照及び試験上塗り混合配合物の詳細を表１に与える。

本発明による製品の透気度は１２０ｍｌ／分であるが、対照実験における製品のベントセン透気度は６０ｍｌ／分である。
静電記録式印刷後のハンギングカール（ｈａｎｇｉｎｇ ｃｕｒｌ）及びゼロックスドキュテック（登録商標：Ｘｅｒｏｘ Ｄｏｃｕｔｅｃｈ）印刷システムでの印刷後の印刷結果は下記の通りであった：
対照：印刷後のハンギングカール（ｈａｎｇｉｎｇ ｃｕｒｌ）はＣＢ側に向かい１００以下−機械中で多くの紙詰まり又は角の折れを生じた。
試験：印刷後のハンギングカール（ｈａｎｇｉｎｇ ｃｕｒｌ）はＣＢ側に向かい５０−紙詰まり又は角の折れなく流れた。

Claims (14)

1. 顔料及び結合剤を含む印刷可能なコーティングを表面に、及び圧力破壊可能な隔膜内に各々閉じ込められた発色剤溶液の単離した液小滴を裏面に有する紙シートを含み、前記顔料／結合剤コーティングを有する紙シートが前記発色剤溶液の液小滴の適用前に１００ｍｌ／分を超えるベントセン（Ｂｅｎｄｔｓｅｎ）透気度を有することを特徴とするシート製品。
2. 前記顔料／結合剤コーティングを有する紙シートが前記発色剤溶液の液小滴の適用前に１２０ｍｌ／分を超えるベントセン（Ｂｅｎｄｔｓｅｎ）透気度を有することを特徴とする、請求項１記載のシート製品。
3. 前記顔料／結合剤コーティングが合成反応性サイズ剤又はコーティング構造剤又はその両方を含む、請求項１又は２のいずれかに記載のシート製品。
4. 前記サイズ剤がアルキルケテン二量体、アルケニル無水コハク酸、又はポリウレタンであり、及び前記コーティング構造剤がカルボキシルメチルセルロース、タンパク質、又はアルギン酸塩である、請求項３記載のシート製品。
5. 前記サイズ剤が存在する場合、該サイズ剤は０．５ないし１０の質量部の量で前記顔料／結合剤コーティング中に存在し、及び前記コーティング構造剤が存在する場合、該構造剤は０．５ないし５の質量部の量で前記顔料／結合剤層中に存在する、請求項３又は４のいずれかに記載のシート製品。
6. カルボキシメチルセルロースを含有する、請求項３ないし５のいずれか一つに記載のシート製品。
7. 前記顔料が炭酸カルシウム、白土（カオリン）、か焼クレー、二酸化チタン、微細シリカ、タルク、及びそれらの混合物から選ばれる、請求項１ないし６のいずれか一つに記載のシート製品。
8. 前記顔料が炭酸カルシウムである、請求項７に記載のシート製品。
9. 前記顔料の粒径が１ないし１０ミクロンの範囲にある、請求項１ないし８のいずれか一つに記載のシート製品。
10. 前記結合剤が合成ゴムラテックス、スチレンアクリル系ラテックス、又はでんぷんのエーテル誘導体である、請求項１ないし９のいずれか一つに記載のシート製品。
11. 前記顔料／結合剤層のコート質量が２ないし１０ｇ／ｍ²の範囲にある、請求項１ない
    し１０のいずれか一つに記載のシート製品。
12. 少なくとも一つのＣＢシート及びＣＦシートを含む無カーボン複写紙セットであって、前記ＣＢシートが請求項１ないし１１のいずれか一つに記載のシート製品である無カーボン複写紙セット。
13. 顔料及び結合剤を含むコーティングであって、シート製品において、圧力破壊可能な隔膜内に各々閉じ込められた発色剤溶液の単離した液小滴を裏面に有する紙シートの表面コーティングとして使用された場合、前記顔料／結合剤コーティングを有する紙シート製品が前記発色剤溶液の液小滴の適用前に１００ｍｌ／分を超えるベントセン透気度を有する
    ような特性を有するコーティングの使用であって、該使用は前記シート製品の電子写真プリンタを用いた印刷後のカールを減少する為のものである使用。
14. 前記顔料／結合剤コーティングが請求項１ないし１１記載のいずれか一つの特徴を有する、請求項１３に記載の使用。