JP2008246943A - 感熱転写受像シート及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、上記課題を鑑み、塗布方式の利点を活かしながら、中空ポリマーを用いた断熱層ならびにポリマーラテックスを用いた受容層を最大限に利用することで高濃度の印画特性を有し、かつ高い平滑性ゆえに優れた画像形成を達成できるような感熱転写受像シートおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】支持体上に中空ポリマーを少なくとも1種含む断熱層を少なくとも1層有し、ポリマーラテックスを少なくとも1種含む受容層を少なくとも1層有し、少なくとも2層が同時重層塗布により形成される感熱転写受像シートの製造方法であって、上記重層塗布後に5秒以上30秒未満の時間15℃以下の冷却工程を経た後に、15℃を超え50℃以下の環境下での乾燥工程において、30秒間以内に、上記重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とする製造方法。
【選択図】なし
【解決手段】支持体上に中空ポリマーを少なくとも1種含む断熱層を少なくとも1層有し、ポリマーラテックスを少なくとも1種含む受容層を少なくとも1層有し、少なくとも2層が同時重層塗布により形成される感熱転写受像シートの製造方法であって、上記重層塗布後に5秒以上30秒未満の時間15℃以下の冷却工程を経た後に、15℃を超え50℃以下の環境下での乾燥工程において、30秒間以内に、上記重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とする製造方法。
【選択図】なし
Description
本発明は、感熱転写受像シート及びその製造方法に関し、詳しくは感度が高く画像故障の少ない感熱転写受像シートおよびその製造方法に関する。
従来、種々の熱転写記録方法が知られているが、中でも染料拡散転写記録方式は、銀塩写真の画質に最も近いカラーハードコピーが作製できるプロセスとして注目されている(例えば、非特許文献1及び2参照)。しかも、銀塩写真に比べて、ドライであること、デジタルデータから直接可視像化できる、複製作りが簡単であるなどの利点を持っている。
この染料拡散転写記録方式では、色素を含有する感熱転写シート(以下、インクシートともいう。)と感熱転写受像シート(以下、受像シートともいう。)を重ね合わせ、次いで、電気信号によって発熱が制御されるサーマルヘッドによってインクシートを加熱することでインクシート中の色素を受像シートに転写して画像情報の記録を行うものであり、シアン、マゼンタ、イエローの3色を重ねて記録することで色の濃淡に連続的な変化を有するカラー画像を転写記録することができる。
このような染料拡散転写方式の記録方式においては、良好な画像を得るために受像シートに高い断熱性及びクッション性をもたせることが重要であることが以前より知られている(例えば、非特許文献1及び2参照)。
そこで、断熱性及びクッション性を持たせるために、受像シートの基材として、ミクロボイドを含有する二軸延伸ポリオレフィンフィルムを用いた複合支持体を用いることがある。しかし、この方法では、延伸時の残留応力がプリント時の熱や、受像層塗工時の熱で緩和して収縮し、受像シートにシワやカールが発生する。
そこで、断熱性及びクッション性を持たせるために、受像シートの基材として、ミクロボイドを含有する二軸延伸ポリオレフィンフィルムを用いた複合支持体を用いることがある。しかし、この方法では、延伸時の残留応力がプリント時の熱や、受像層塗工時の熱で緩和して収縮し、受像シートにシワやカールが発生する。
受像シートに断熱性及びクッション性を持たせる他の方法が検討されている。例えば、支持体と受容層との間に、樹脂と発泡剤からなる発泡層(例えば特許文献1)を形成する方法、マイクロカプセル状の中空ポリマーと耐有機溶剤性の高分子を主成分として形成する方法(特許文献2)が挙げられる。これらの方法は、基材上に塗布方式にて断熱層を形成させることができるため、前記複合支持体で見られた受像シートにシワやカールの発生が抑えられるという利点はある。しかし、均一で平滑な受像シートを得るのが困難であり、転写不良、白抜け、面荒れ、保護層密着不良などの故障が発生する欠点がある。この解決手段として、シート状基材上に中空粒子を含有する樹脂を主成分として含む中間層を形成するに際し、シート状基材に中間層形成用塗料を塗工後、塗工面をキャストドラムに圧着させて受像シートを形成する方法(特許文献3)も提案されている。しかし、この方法は、十分な平滑性は得られるものの、製造工程が複雑になり生産性の観点で不利を生じる。
このような課題に対し、例えば基材上に断熱層、受容層を有する感熱転写受像シートにおいて、断熱層に中空ポリマーを含有し、かつその中空ポリマー含有率が65質量%以上であって、該断熱層およびそれに隣接する受容層側の層が同時重層塗布により形成された感熱転写受像シートが開示されている(特許文献4)。上記提案されている方法では、十分な断熱効果を得るために粒子の高充填率を確保しなければならず、中空ポリマー比率が高い塗布液になっている。しかしながら、本発明者らが鋭意検討した結果、同時重層塗布することで断熱層と、その断熱層に隣接する層の塗布液の混合や、水の移動があり、局所的な粘度変化などの発生から凹凸が発生し、結果として最表面の平滑性に影響して画像故障が生じる場合があった。このような現象は、従来、同時重層塗布されているハロゲン化銀写真感光材料では発生しなかった。それは、嵩高い固形物を高濃度で含有する塗布液を同時重層塗布するという点で技術的に異なっているためで、その問題の解決は困難であった。
一方で、基材上に断熱層、受容層を有する感熱転写受像シートにおいて、断熱層に中空ポリマーを含有し、該断熱層に含まれる中空ポリマー含有率が40質量%以上であって、該受容層が塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体エマルジョンまたは塩化ビニル/アクリル化合物共重合体エマルジョンを用いた感熱転写受像シートが開示されている(特許文献5)。上記提案されている方法では、断熱層と受容層とを逐次塗布で形成している。しかしながら、断熱層は十分な断熱効果を得るべく、高濃度の塗布液を用いて中空ポリマー粒子間の空隙をも利用する程に高い充填率で用いているため、断熱層上に受容層側の層を逐次塗布すると断熱層として一番有効に機能する断熱層の最表面の中空ポリマー粒子間空隙に、受容層側の層の塗布液が浸透してしまい断熱効果を低下させてしまうという問題があった。
このような背景から、同時重層塗布により中空ポリマーの空隙を活かすことで高濃度の印画特性を達成し、さらに重層塗布時の液界面での界面混合による凹凸を解消することで高い平滑性をも実現するような感熱転写受像シートおよびその製造方法が強く望まれていた。塗布時の凹凸を解消する解決方法として、特許文献6には塗布液粘度の温度依存性を規定することにより印画均一性を改良する方法が開示されているが、重層塗布における隣り合った二層の界面混合起因による凹凸の解消について特に記載がない。
特許第2541796号公報
特許第3226167号公報
特開平5−8572号公報
特開2006−264092号公報
特開2006−88691号公報
特開2006−68918号広報
「情報記録(ハードコピー)とその材料の新展開」,(株)東レリサーチセンター発行,1993年,p.241−285
「プリンター材料の開発」,(株)シーエムシー発行,1995年,p.180
本発明の目的は、上記課題を鑑み、塗布方式の利点を活かしながら、中空ポリマーを用いた断熱層ならびにポリマーラテックスを用いた受容層を最大限に利用することで高濃度の印画特性を有し、かつ高い平滑性ゆえに優れた画像形成を達成できるような感熱転写受像シートおよびその製造方法を提供することにある。
上記の課題は下記の手段により達成された。
(1)支持体上に中空ポリマーを少なくとも1種含む断熱層を少なくとも1層有し、ポリマーラテックスを少なくとも1種含む受容層を少なくとも1層有し、少なくとも2層が同時重層塗布により形成される感熱転写受像シートの製造方法であって、上記重層塗布後に5秒以上30秒未満の時間15℃以下の冷却工程を経た後に、15℃を超え50℃以下の環境下での乾燥工程において、30秒間以内に、上記重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とすることを特徴とした製造方法。
(2)前記乾燥工程の温度が20℃以上40℃以下であることを特徴とした(1)に記載の製造方法。
(3)前記断熱層および前記受容層の少なくとも1層がゼラチンを含有することを特徴とする(1)または(2)に記載の製造方法。
(4)(1)〜(3)のいずれか1項に記載の製造方法で製造したことを特徴とする感熱転写受像シート。
(1)支持体上に中空ポリマーを少なくとも1種含む断熱層を少なくとも1層有し、ポリマーラテックスを少なくとも1種含む受容層を少なくとも1層有し、少なくとも2層が同時重層塗布により形成される感熱転写受像シートの製造方法であって、上記重層塗布後に5秒以上30秒未満の時間15℃以下の冷却工程を経た後に、15℃を超え50℃以下の環境下での乾燥工程において、30秒間以内に、上記重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とすることを特徴とした製造方法。
(2)前記乾燥工程の温度が20℃以上40℃以下であることを特徴とした(1)に記載の製造方法。
(3)前記断熱層および前記受容層の少なくとも1層がゼラチンを含有することを特徴とする(1)または(2)に記載の製造方法。
(4)(1)〜(3)のいずれか1項に記載の製造方法で製造したことを特徴とする感熱転写受像シート。
本発明の製造方法により、高濃度の印画特性を有し、かつ高い平滑性ゆえに優れた画像形成を達成できるような感熱転写受像シートを提供出来る。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の感熱転写受像シート(以下本発明の受像シートとも称す)は、支持体上に少なくとも1層の受容層(染料受容層)を有し、支持体と受容層との間に少なくとも1層の断熱層(多孔質層)を有する。また、支持体と受容層との間に、例えば白地調整層、帯電調節層、接着層、プライマー層、下塗層などの中間層が形成されていてもよい。
本発明においては、受容層の少なくとも1層および断熱層の少なくとも1層は水系塗布で塗設される。これらの層は同時重層塗布により形成されることが好ましい。また、中間層を含む場合は、受容層、断熱層および中間層を同時重層塗布により形成することができる。
支持体の裏面側にはカール調整層、筆記層、帯電調整層が形成されていることが好ましい。支持体の裏面側の各層の塗布は、ロールコート、バーコート、グラビアコート、グラビアリバースコート等の一般的な方法で行うことができる。
本発明の感熱転写受像シート(以下本発明の受像シートとも称す)は、支持体上に少なくとも1層の受容層(染料受容層)を有し、支持体と受容層との間に少なくとも1層の断熱層(多孔質層)を有する。また、支持体と受容層との間に、例えば白地調整層、帯電調節層、接着層、プライマー層、下塗層などの中間層が形成されていてもよい。
本発明においては、受容層の少なくとも1層および断熱層の少なくとも1層は水系塗布で塗設される。これらの層は同時重層塗布により形成されることが好ましい。また、中間層を含む場合は、受容層、断熱層および中間層を同時重層塗布により形成することができる。
支持体の裏面側にはカール調整層、筆記層、帯電調整層が形成されていることが好ましい。支持体の裏面側の各層の塗布は、ロールコート、バーコート、グラビアコート、グラビアリバースコート等の一般的な方法で行うことができる。
受容層は、インクシートから移行してくる染料を受容し、形成された画像を維持する役割を果たす。本発明に用いられる受像シートは、少なくとも染料を受容し得る熱可塑性の受容ポリマーを有する少なくとも1層の受容層を有する。
受容ポリマーはポリマーラテックスとして水溶性の分散媒中に分散して使用することが好ましい。更に、受容層は該ポリマーラテックス以外に水溶性ポリマーを含有することが好ましい。ポリマーラテックスと水溶性ポリマーとを含有させることで、染料に染着し難い水溶性ポリマーをポリマーラテックス間に存在させ、ポリマーラテックスに染着した染料が拡散するのを防止することができ、この結果、受容層の経時による鮮鋭性の変化を少なくし、転写画像の経時変化が小さい記録画像を形成することができる。
受容層は、受容ポリマーのポリマーラテックス以外にも、例えば、膜の弾性率を調整するなどの目的で、他の機能を有するポリマーラテックスも併用して用いることができる。
また受容層には、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、酸化防止剤、防腐剤、界面活性剤、その他の添加物を含有させることができる。
受容ポリマーはポリマーラテックスとして水溶性の分散媒中に分散して使用することが好ましい。更に、受容層は該ポリマーラテックス以外に水溶性ポリマーを含有することが好ましい。ポリマーラテックスと水溶性ポリマーとを含有させることで、染料に染着し難い水溶性ポリマーをポリマーラテックス間に存在させ、ポリマーラテックスに染着した染料が拡散するのを防止することができ、この結果、受容層の経時による鮮鋭性の変化を少なくし、転写画像の経時変化が小さい記録画像を形成することができる。
受容層は、受容ポリマーのポリマーラテックス以外にも、例えば、膜の弾性率を調整するなどの目的で、他の機能を有するポリマーラテックスも併用して用いることができる。
また受容層には、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、酸化防止剤、防腐剤、界面活性剤、その他の添加物を含有させることができる。
本発明の感熱転写受像シートにおいて受容層に用いうるポリマーラテックスは、水不溶な疎水性ポリマーが微細な粒子として水溶性の分散媒中に分散したものである。ポリマーラテックスとしては、転写材から転写する染料を受容できる熱可塑性のポリマーを少なくとも1種使用すれば特に制限はないが、少なくとも塩化ビニルをモノマー単位として含む、すなわち、塩化ビニルから得られる繰り返し単位を含むラテックスを少なくとも1種使用することが好ましい一つの態様である。
異なる数種類のポリマーラテックスを併用してもよい。
分散状態としてはポリマーが分散媒中に乳化されているもの、乳化重合されたもの、ミセル分散されたもの、あるいはポリマー分子中に部分的に親水的な構造を持ち分子鎖自身が分子状分散したものなどいずれでもよい。なおポリマーラテックスについては、奥田平,稲垣寛編集,「合成樹脂エマルジョン」,高分子刊行会発行(1978年)、杉村孝明,片岡靖男,鈴木聡一,笠原啓司編集,「合成ラテックスの応用」,高分子刊行会発行(1993年)、室井宗一著,「合成ラテックスの化学」,高分子刊行会発行(1970年)、三代澤良明監修,「水性コーティング材料の開発と応用」,シーエムシー出版(2004年)および特開昭64−538号公報などに記載されている。分散粒子の平均粒径は1〜50000nm、より好ましくは5〜1000nm程度の範囲が好ましい。
分散粒子の粒径分布に関しては特に制限は無く、広い粒径分布を持つものでも単分散の粒径分布を持つものでもよい。
異なる数種類のポリマーラテックスを併用してもよい。
分散状態としてはポリマーが分散媒中に乳化されているもの、乳化重合されたもの、ミセル分散されたもの、あるいはポリマー分子中に部分的に親水的な構造を持ち分子鎖自身が分子状分散したものなどいずれでもよい。なおポリマーラテックスについては、奥田平,稲垣寛編集,「合成樹脂エマルジョン」,高分子刊行会発行(1978年)、杉村孝明,片岡靖男,鈴木聡一,笠原啓司編集,「合成ラテックスの応用」,高分子刊行会発行(1993年)、室井宗一著,「合成ラテックスの化学」,高分子刊行会発行(1970年)、三代澤良明監修,「水性コーティング材料の開発と応用」,シーエムシー出版(2004年)および特開昭64−538号公報などに記載されている。分散粒子の平均粒径は1〜50000nm、より好ましくは5〜1000nm程度の範囲が好ましい。
分散粒子の粒径分布に関しては特に制限は無く、広い粒径分布を持つものでも単分散の粒径分布を持つものでもよい。
ポリマーラテックスとしては通常の均一構造のポリマーラテックス以外、いわゆるコア/シェル型のラテックスでもよい。この場合コアとシェルはガラス転移温度を変えると好ましい場合がある。本発明に用いられるポリマーラテックスのガラス転移温度は、−30℃〜100℃が好ましく、0℃〜80℃がより好ましく、10℃〜70℃がさらに好ましく、15℃〜60℃が特に好ましい。
このガラス転移温度(Tg)は下記式で計算することができる。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi)
ここでは、ポリマーはi=1からnまでのn個のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの質量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。尚、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)は「Polymer Handbook(3rd Edition)」(J.Brandrup,E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用できる。
1/Tg=Σ(Xi/Tgi)
ここでは、ポリマーはi=1からnまでのn個のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの質量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。尚、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)は「Polymer Handbook(3rd Edition)」(J.Brandrup,E.H.Immergut著(Wiley−Interscience、1989))の値を採用できる。
本発明のポリマーラテックスの好ましい態様としては、アクリル系ポリマー、ポリエステル類、ゴム類(例えばSBR樹脂)、ポリウレタン類、ポリ塩化ビニル類、ポリ酢酸ビニル類、ポリ塩化ビニリデン類、ポリオレフィン類等のポリマーラテックスを好ましく用いることができる。これらポリマーラテックスとしてはポリマーが、直鎖のポリマーでも枝分かれしたポリマーでもまた架橋されたポリマーでもよいし、単一のモノマーが重合したいわゆるホモポリマーでもよいし、2種類以上のモノマーが重合したコポリマーでもよい。コポリマーの場合はランダムコポリマーでも、ブロックコポリマーでもよい。これらポリマーの分子量は数平均分子量で5000〜1000000、好ましくは10000〜500000がよい。分子量が小さすぎるものはラテックスを含有する層の力学強度が不十分であり、大きすぎるものは成膜性が悪く好ましくない。また、架橋性のポリマーラテックスも好ましく使用される。
本発明に使用するポリマーラテックスの合成に用いるモノマーとしては、特に制限はなく、通常のラジカル重合又はイオン重合法で重合可能なものでは、下記に示すモノマー群(a)〜(j)を好適に用いることができる。これらモノマーを独立かつ自由に組み合わせて選択し、ポリマーラテックスを合成することができる。
−モノマー群(a)〜(j)−
(a) 共役ジエン類:1,3−ペンタジエン、イソプレン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、シクロペンタジエン等。
(b) オレフィン類:エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、6−ヒドロキシ−1−ヘキセン、4−ペンテン酸、8−ノネン酸メチル、ビニルスルホン酸、トリメチルビニルシラン、トリメトキシビニルシラン、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,2,5−トリビニルシクロヘキサン等。
(a) 共役ジエン類:1,3−ペンタジエン、イソプレン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、シクロペンタジエン等。
(b) オレフィン類:エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、6−ヒドロキシ−1−ヘキセン、4−ペンテン酸、8−ノネン酸メチル、ビニルスルホン酸、トリメチルビニルシラン、トリメトキシビニルシラン、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,2,5−トリビニルシクロヘキサン等。
(c) α,β−不飽和カルボン酸エステル類:アルキルアクリレート(例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート等)、置換アルキルアクリレート(例えば、2−クロロエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート等)、アルキルメタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート等)、置換アルキルメタクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリセリンモノメタクリレート、2−アセトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(ポリオキシプロピレンの付加モル数=2ないし100のもの)、3−N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、クロロ−3−N,N,N−トリメチルアンモニオプロピルメタクリレート、2−カルボキシエチルメタクリレート、3−スルホプロピルメタクリレート、4−オキシスルホブチルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレート等)、不飽和ジカルボン酸の誘導体(例えば、マレイン酸モノブチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸ジブチル等)、多官能エステル類(例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、1,2,4−シクロヘキサンテトラメタクリレート等)。
(d) α,β−不飽和カルボン酸のアミド類:例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチル−N−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N−tert−ブチルアクリルアミド、N−tert−オクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、イタコン酸ジアミド、N−メチルマレイミド、2−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、メチレンビスアクリルアミド、ジメタクリロイルピペラジン等。
(e) 不飽和ニトリル類:アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
(f) スチレン及びその誘導体:スチレン、ビニルトルエン、p−tert−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−スチレンスルホン酸ナトリウム塩、p−スチレンスルフィン酸カリウム塩、p−アミノメチルスチレン、1,4−ジビニルベンゼン等。
(g) ビニルエーテル類:メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル等。
(h) ビニルエステル類:酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニルクロロ酢酸ビニル等。
(i) α,β−不飽和カルボン酸及びその塩類:アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニウム、イタコン酸カリウム等。
(j) その他の重合性単量体:N−ビニルイミダゾール、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリン、ジビニルスルホン等。
(e) 不飽和ニトリル類:アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
(f) スチレン及びその誘導体:スチレン、ビニルトルエン、p−tert−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−スチレンスルホン酸ナトリウム塩、p−スチレンスルフィン酸カリウム塩、p−アミノメチルスチレン、1,4−ジビニルベンゼン等。
(g) ビニルエーテル類:メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル等。
(h) ビニルエステル類:酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニルクロロ酢酸ビニル等。
(i) α,β−不飽和カルボン酸及びその塩類:アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニウム、イタコン酸カリウム等。
(j) その他の重合性単量体:N−ビニルイミダゾール、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリン、ジビニルスルホン等。
本発明に用いられるポリマーラテックスは、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、アニオン重合法、カチオン重合等により容易に得ることができるが、ラテックスとして得られる乳化重合法が最も好ましい。また、ポリマーを溶液中で調製し、中和するか乳化剤を添加後に水を加え、強制的に撹拌により水分散体を調製する方法も好ましい。乳化重合法は、例えば、水、或いは、水と水に混和し得る有機溶媒(例えばメタノール、エタノール、アセトン等)との混合溶媒を分散媒とし、分散媒に対して5〜150質量%のモノマー混合物と、モノマー総量に対して乳化剤と重合開始剤を用い、30〜100℃程度、好ましくは60〜90℃で3〜24時間、攪拌下重合させることにより行われる。分散媒、モノマー濃度、開始剤量、乳化剤量、分散剤量、反応温度、モノマー添加方法等の諸条件は、使用するモノマーの種類を考慮し、適宜設定される。また、必要に応じて分散剤を用いることが好ましい。
乳化重合法は、一般的には次に示す文献に従って行うことができる。奥田平,稲垣寛編集,「合成樹脂エマルジョン」,高分子刊行会発行(1978年)、杉村孝明,片岡靖男,鈴木聡一,笠原啓司編集,「合成ラテックスの応用」,高分子刊行会発行(1993年)、室井宗一著,「合成ラテックスの化学」,高分子刊行会発行(1970年)。本発明に用いられるポリマーラテックスを合成する乳化重合法において、一括重合法、モノマー(連続・分割)添加法、エマルジョン添加法、シード重合法などを選択することができ、ラテックスの生産性の観点から一括重合法、モノマー(連続・分割)添加法、エマルジョン添加法が好ましい。
前記重合開始剤としてはラジカル発生能があればよく、過硫酸塩や過酸化水素などの無機過酸化物、日本油脂(株)有機過酸化物カタログなどに記載の過酸化物および和光純薬工業(株)アゾ重合開始剤カタログなどに記載のアゾ化合物を用いることができる。その中でも、過硫酸塩などの水溶性過酸化物および和光純薬工業(株)アゾ重合開始剤カタログなどに記載の水溶性アゾ化合物が好ましく、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)塩酸塩、アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)、アゾビスシアノ吉草酸がより好ましく、特に、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過酸化物が画像保存性、溶解性、コストの観点から好ましい。
前記重合開始剤の添加量としては、重合開始剤がモノマー総量に対して0.3質量%〜2.0質量%であることが好ましく、0.4質量%〜1.75質量%であることがより好ましく、0.5質量%〜1.5質量%であることが特に好ましい。
前記重合乳化剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも用いることができるが、アニオン性界面活性剤が分散性と画像保存性の観点から好ましく、少量で重合安定性が確保でき、加水分解耐性もあることからスルホン酸型アニオン界面活性剤がより好ましく、ペレックスSS−H(商品名、花王(株))に代表される長鎖アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩がさらに好ましく、パイオニンA−43−S(商品名、竹本油脂(株))のような低電解質タイプが特に好ましい。
前記重合乳化剤として、スルホン酸型アニオン界面活性剤がモノマー総量に対して0.1質量%〜10.0質量%使用されていることが好ましく、0.2質量%〜7.5質量%使用されていることがより好ましく、0.3質量%〜5.0質量%使用されていることが特に好ましい。
本発明に用いられるポリマーラテックスの合成には、キレート剤を使用するのが好ましい。キレート剤は、鉄イオンなど金属イオンやカルシウムイオンなどのアルカリ土類金属イオンなどの多価イオンを配位(キレート)できる化合物であり、特公平6−8956号、米国特許5053322号、特開平4−73645号、特開平4−127145号、特開平4−247073号、特開平4−305572号、特開平6−11805号、特開平5−173312号、特開平5−66527号、特開平5−158195号、特開平6−118580号、特開平6−110168号、特開平6−161054号、特開平6−175299号、特開平6−214352号、特開平7−114161号、特開平7−114154号、特開平7−120894号、特開平7−199433号、特開平7−306504号、特開平9−43792号、特開平8−314090号、特開平10−182571号、特開平10−182570号、特開平11−190892号の公報または明細書に記載の化合物を用いることができる。
前記キレート剤としては、無機キレート化合物(トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム等)、アミノポリカルボン酸系キレート化合物(ニトリロトリ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸等)、有機ホスホン酸系キレート化合物(Research Disclosure18170号、特開昭52−102726号、同53−42730号、同56−97347号、同54−121127号、同55−4024号、同55−4025号、同55−29883号、同55−126241号、同55−65955号、同55−65956号、同57−179843号、同54−61125号、及び西独特許1045373号の公報または明細書などに記載の化合物)、ポリフェノール系キレート剤、ポリアミン系キレート化合物など好ましく、アミノポリカルボン酸誘導体が特に好ましい。
前記アミノポリカルボン酸誘導体の好ましい例としては、「EDTA(−コンプレキサンの化学−)」(南江堂、1977年)の付表の化合物があげられ、またこれら化合物のカルボキシル基の一部がナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩やアンモニウム塩など置換されてもよい。特に好ましいアミノカルボン酸誘導体としては、イミノ二酢酸、N−メチルイミノ二酢酸、N−(2−アミノエチル)イミノ二酢酸、N−(カルバモイルメチル)イミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸、エチレンジアミン−N,N’−ジ−α−プロピオン酸、エチレンジアミン−N,N’−ジ−β−プロピオン酸、N,N’−エチレン−ビス(α−o−ヒドロキシフェニル)グリシン、N,N’−ジ(2−ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン−N,N’−二酢酸、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸−N,N’−ジアセトヒドロキサム酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン−N,N’,N’−三酢酸、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、1,2−プロピレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、d,l−2,3−ジアミノブタン−N,N,N’,N’−四酢酸、meso−2,3−ジアミノブタン−N,N,N’,N’−四酢酸、1−フェニルエチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、d,l−1,2−ジフェニルエチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、1,4−ジアミノブタン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−シクロブタン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−シクロペンタン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−シクロヘキサン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、cis−シクロヘキサン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、シクロヘキサン−1,3−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、シクロヘキサン−1,4−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、o−フェニレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、cis−1,4−ジアミノブテン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−1,4−ジアミノブテン−N,N,N’,N’−四酢酸、α,α’−ジアミノ−o−キシレン−N,N,N’,N’−四酢酸、2−ヒドロキシ−1,3−プロパンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、2,2’−オキシ−ビス(エチルイミノ二酢酸)、2,2’−エチレンジオキシ−ビス(エチルイミノ二酢酸)、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸−N,N’−ジ−α−プロピオン酸、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸−N,N’−ジ−β−プロピオン酸、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラプロピオン酸、ジエチレントリアミン−N,N,N’,N’’,N’’−五酢酸、トリエチレンテトラミン−N,N,N’,N’’,N’’’,N’’’−六酢酸、1,2,3−トリアミノプロパン−N,N,N’,N’’,N’’’,N’’’−六酢酸が挙げられ、またこれら化合物のカルボキシル基の一部がナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩やアンモニウム塩など置換されたものも挙げることができる。
前記キレート剤の添加量は、モノマー総量に対して0.01質量%〜0.4質量%であることが好ましく、0.02質量%〜0.3質量%であることがより好ましく、0.03質量%〜0.15質量%であることが特に好ましい。キレート剤量が0.01質量%未満であると、ポリマーラテックスの製造工程で混入する金属イオンの捕捉が不十分となり、ラテックスの凝集に対する安定性が低下し、塗布性を悪化させる。また、0.4%を超えると、ラテックスの粘度が上昇し塗布性を低下させる。
本発明に用いられるポリマーラテックスの合成には、連鎖移動剤を使用しても良い。連鎖移動剤としては、「Polymer Handbook,第3版」(Wiley−Interscience,1989)に記載されているものが好ましい。硫黄化合物は連鎖移動能が高く、少量で用いることで済むことからより好ましい。tert−ドデシルメルカプタンやn−ドデシルメルカプタン等疎水的なメルカプタン系の連鎖移動剤が特に好ましい。
前記連鎖移動剤量は、モノマー総量に対して0.2質量%〜2.0質量%が好ましく、0.3質量%〜1.8質量%がより好ましく、0.4質量%〜1.6質量%が特に好ましい。
乳化重合では、上記化合物以外に、電解質、安定化剤、増粘剤、消泡剤、酸化防止剤、加硫剤、凍結防止剤、ゲル化剤、加硫促進剤など合成ゴムハンドブック等に記載の添加剤を使用してもよい。
本発明で使用できるポリマーラテックスは市販もされており、以下のようなポリマーが利用できる。アクリル系ポリマーの例としては、ダイセル化学工業(株)製セビアンA-4635,4718,4601、日本ゼオン(株)製Nipol Lx811、814、821、820、855(P-17:Tg36℃)、857x2(P-18:Tg43℃)、大日本インキ化学(株)製Voncoat R3370(P-19:Tg25℃)、4280(P-20:Tg15℃)、日本純薬(株)製ジュリマーET-410(P-21:Tg44℃)、JSR(株)製AE116(P-22:Tg50℃)、AE119(P-23:Tg55℃)、AE121(P-24:Tg58℃)、AE125(P-25:Tg60℃)、AE134(P-26:Tg48℃)、AE137(P-27:Tg48℃)、AE140(P-28:Tg53℃)、AE173(P-29:Tg60℃)、東亞合成(株)製アロンA-104(P-30:Tg45℃)、高松油脂(株)製NS-600X、NS-620X、日信化学工業(株)製ビニブラン2580、2583、2641、2770、2770H、2635、2886、5202C、2706などが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリエステル類の例としては、大日本インキ化学(株)製FINETEX ES650、611、675、850、イーストマンケミカル製WD-size、WMS、高松油脂(株)製A-110、A-115GE、A-120、A-21、A-124GP、A-124S、A-160P、A-210、A-215GE、A-510、A-513E、A-515GE、A-520、A-610、A-613、A-615GE、A-620、WAC-10、WAC-15、WAC-17XC、WAC-20、S-110、S-110EA、S-111SL、S-120、S-140、S-140A、S-250、S-252G、S-250S、S-320、S-680、DNS-63P、NS-122L
、NS-122LX、NS-244LX、NS-140L、NS-141LX、NS-282LX、東亞合成(株)製アロンメルトPES-1000シリーズ、PES-2000シリーズ、東洋紡(株)製バイロナールMD-1100、MD-1200、MD-1220、MD-1245、MD-1250、MD-1335、MD-1400、MD-1480、MD-1500、MD-1930、MD-1985、住友精化(株)製セポルジョンESなどが挙げられる(いずれも商品名)。
、NS-122LX、NS-244LX、NS-140L、NS-141LX、NS-282LX、東亞合成(株)製アロンメルトPES-1000シリーズ、PES-2000シリーズ、東洋紡(株)製バイロナールMD-1100、MD-1200、MD-1220、MD-1245、MD-1250、MD-1335、MD-1400、MD-1480、MD-1500、MD-1930、MD-1985、住友精化(株)製セポルジョンESなどが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリウレタン類の例としては、大日本インキ化学(株)製HYDRAN AP10、AP20、AP30、AP40、101H、Vondic 1320NS、1610NS、大日精化(株)製D-1000、D-2000、D-6000、D-4000、D-9000、高松油脂(株)製NS-155X、NS-310A、NS-310X、NS-311X、第一工業製薬(株)製エラストロンなどが挙げられる(いずれも商品名)。
ゴム類の例としては、LACSTAR 7310K、3307B、4700H、7132C(以上、大日本インキ化学(株)製)、Nipol Lx416、LX410、LX430、LX435、LX110、LX415A、LX438C、2507H、LX303A、LX407BPシリーズ、V1004、MH5055(以上日本ゼオン(株)製)などが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリ塩化ビニル類の例としては、日本ゼオン(株)製G351、G576、日信化学工業(株)製ビニブラン240、270、277、375、386、609、550、601、602、630、660、671、683、680、680S、681N、685R、277、380、381、410、430、432、860、863、865、867、900、900GT、938、950などが挙げられる(いずれも商品名)。ポリ塩化ビニリデン類の例としては、旭化成工業(株)製L502、L513、大日本インキ化学(株)製D-5071など挙げられる(いずれも商品名)。ポリオレフィン類の例としては、三井石油化学(株)製ケミパールS120、SA100、V300(P-40:Tg80℃)、大日本インキ化学(株)製Voncoat 2830、2210、2960、住友精化(株)製ザイクセン、セポルジョンG、共重合ナイロン類の例としては、住友精化(株)製セポルジョンPA、などが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリ酢酸ビニル類の例としては、日信化学工業(株)製ビニブラン1080、1082、1085W、1108W、1108S、1563M、1566、1570、1588C、A22J7-F2、1128C、1137、1138、A20J2、A23J1、A23J1、A23K1、A23P2E、A68J1N、1086A、1086、1086D、1108S、1187、1241LT、1580N、1083、1571、1572、1581、4465、4466、4468W、4468S、4470、4485LL、4495LL、1023、1042、1060、1060S、1080M、1084W、1084S、1096、1570K、1050、1050S、3290、1017AD、1002、1006、1008、1107L、1225、1245L、GV-6170、GV-6181、4468W、4468Sなどが挙げられる(いずれも商品名)。
これらのポリマーラテックスは単独で用いてもよいし、必要に応じて2種以上ブレンドしてもよい。
本発明に用いられるポリマーラテックスの好ましい例としては、ポリ乳酸エステル類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリエステル類、ポリアセタール類、SBR類、ポリ塩化ビニル類を挙げることができ、この中でも、ポリエステル類、ポリカーボネート類、ポリ塩化ビニル類を含むことが最も好ましい。本発明においては、上述のポリマーラテックスのなかでも本発明においては、ポリ塩化ビニル類が好ましい。ポリ塩化ビニル類、すなわち塩化ビニルから得られる繰り返し単位を少なくとも含むポリマーラテックス、のなかでも、該塩化ビニルから得られる繰り返し単位を50モル%以上含むポリマーラテックスが好ましく、さらに好ましくは共重合のポリマーラテックスである。このような共重合のポリマーラテックスとしては、塩化ビニルと共重合するモノマーとしては、アクリルまたはメタクリル酸もしくはこのエステル、酢酸ビニル、エチレンが好ましく、アクリルまたはメタクリル酸もしくはこのエステルがさらに好ましく、アクリル酸エステルがより好ましい。アクリル酸エステルのエステル部のアルコール部分は炭素数1〜10が好ましく、1〜8がより好ましい。
このようなポリ塩化ビニル類としては、前述のものが挙げられるが、なかでもビニブラン240、ビニブラン270、ビニブラン276、ビニブラン277、ビニブラン375、ビニブラン380、ビニブラン386、ビニブラン410、ビニブラン430、ビニブラン432、ビニブラン550、ビニブラン601、ビニブラン602、ビニブラン609、ビニブラン619、ビニブラン680、ビニブラン680S、ビニブラン681N、ビニブラン683、ビニブラン685R、ビニブラン690、ビニブラン860、ビニブラン863、ビニブラン685、ビニブラン867、ビニブラン900、ビニブラン938、ビニブラン950(以上いずれも日信化学工業(株)、SE1320、S−830(以上いずれも住友ケムテック(株))が好ましい。
このようなポリ塩化ビニル類としては、前述のものが挙げられるが、なかでもビニブラン240、ビニブラン270、ビニブラン276、ビニブラン277、ビニブラン375、ビニブラン380、ビニブラン386、ビニブラン410、ビニブラン430、ビニブラン432、ビニブラン550、ビニブラン601、ビニブラン602、ビニブラン609、ビニブラン619、ビニブラン680、ビニブラン680S、ビニブラン681N、ビニブラン683、ビニブラン685R、ビニブラン690、ビニブラン860、ビニブラン863、ビニブラン685、ビニブラン867、ビニブラン900、ビニブラン938、ビニブラン950(以上いずれも日信化学工業(株)、SE1320、S−830(以上いずれも住友ケムテック(株))が好ましい。
本発明に用いられるポリマーラテックスは、水系の塗布液を塗布後乾燥して調製することが好ましい。ただし、ここで言う「水系」とは塗布液の溶媒(分散媒)の60質量%以上が水であることをいう。塗布液の水以外の成分としてはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、酢酸エチル、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、オキシエチルフェニルエーテルなどの水混和性の有機溶媒を用いることができる。
なお、本発明に用いられる受像シートにおけるポリマーラテックスは、塗布後に溶媒の一部を乾燥させることにより形成されるゲルまたは乾燥皮膜の状態を含む。
なお、本発明に用いられる受像シートにおけるポリマーラテックスは、塗布後に溶媒の一部を乾燥させることにより形成されるゲルまたは乾燥皮膜の状態を含む。
ポリマーラテックスの最低造膜温度(MFT)は−30℃〜90℃、より好ましくは0℃〜70℃程度が好ましい。
本発明に用いられるポリマーラテックスは、インクシートから移行してくる染料を受容するために使用されるものであるが、該ポリマーラテックスとともに、いかなるポリマーも併用してもよい。
併用することのできるポリマーとしては、染料を受容するために使用されてもよいが、上記ポリマーラテックスを保持するためのバインダーとして使用することもできる。
このようなポリマーとしては透明又は半透明で、無色であることが好ましく、天然樹脂やポリマー及びコポリマー、合成樹脂やポリマー及びコポリマー、その他フィルムを形成する媒体、例えば、ゼラチン類、ポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース類、セルロースアセテート類、セルロースアセテートブチレート類、ポリビニルピロリドン類、カゼイン、デンプン、ポリアクリル酸類、ポリメチルメタクリル酸類、ポリ塩化ビニル類、ポリメタクリル酸類、スチレン−無水マレイン酸共重合体類、スチレン−アクリロニトリル共重合体類、スチレン−ブタジエン共重合体類、ポリビニルアセタール類(例えば、ポリビニルホルマール及びポリビニルブチラール)、ポリエステル類、ポリウレタン類、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニリデン類、ポリエポキシド類、ポリカーボネート類、ポリ酢酸ビニル類、ポリオレフィン類、ポリアミド類がある。バインダーは水又は有機溶媒またはエマルションから被覆形成してもよい。
併用することのできるポリマーとしては、染料を受容するために使用されてもよいが、上記ポリマーラテックスを保持するためのバインダーとして使用することもできる。
このようなポリマーとしては透明又は半透明で、無色であることが好ましく、天然樹脂やポリマー及びコポリマー、合成樹脂やポリマー及びコポリマー、その他フィルムを形成する媒体、例えば、ゼラチン類、ポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース類、セルロースアセテート類、セルロースアセテートブチレート類、ポリビニルピロリドン類、カゼイン、デンプン、ポリアクリル酸類、ポリメチルメタクリル酸類、ポリ塩化ビニル類、ポリメタクリル酸類、スチレン−無水マレイン酸共重合体類、スチレン−アクリロニトリル共重合体類、スチレン−ブタジエン共重合体類、ポリビニルアセタール類(例えば、ポリビニルホルマール及びポリビニルブチラール)、ポリエステル類、ポリウレタン類、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニリデン類、ポリエポキシド類、ポリカーボネート類、ポリ酢酸ビニル類、ポリオレフィン類、ポリアミド類がある。バインダーは水又は有機溶媒またはエマルションから被覆形成してもよい。
インクシートから移行する染料を受容することを目的として使用する前記ポリマーラテックス以外に、主に上記のバインダーとして使用するポリマーラテックスを使用する場合、該ポリマーラテックスとしては、加工脆性と画像保存性の点でガラス転移温度(Tg)が−30℃〜70℃の範囲のものが好ましく、より好ましくは−10℃〜50℃の範囲、さらに好ましくは0℃〜40℃の範囲である。バインダーとして2種以上のポリマーをブレンドして用いることも可能で、この場合、組成分を考慮し加重平均したTgが上記の範囲に入ることが好ましい。
(断熱層)
断熱層(多孔質層)は、サーマルヘッドを用いた加熱転写時における熱から支持体を保護する役割を果たす。また、高いクッション性を有するので、支持体として紙を用いた場合であっても、印字感度の高い熱転写受像シートを得ることができる。
断熱層(多孔質層)は、サーマルヘッドを用いた加熱転写時における熱から支持体を保護する役割を果たす。また、高いクッション性を有するので、支持体として紙を用いた場合であっても、印字感度の高い熱転写受像シートを得ることができる。
本発明の受像シートにおいて、断熱層は中空ポリマーを含有することが好ましい。
本発明における中空ポリマーとは粒子内部に独立した気孔を有するポリマー粒子であり、好ましくはポリマーラテックスであり、例えば、1)ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂等により形成された隔壁内部に水が入っており、塗布乾燥後、粒子内の水が粒子外に蒸発して粒子内部が中空となる非発泡型の中空ポリマー粒子、2)ブタン、ペンタンなどの低沸点液体を、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステルのいずれか又はそれらの混合物もしくは重合物よりなる樹脂で覆っており、塗工後、加熱により粒子内部の低沸点液体が膨張することにより内部が中空となる発泡型マイクロバルーン、3)上記の2)をあらかじめ加熱発泡させて中空ポリマーとしたマイクロバルーンなどが挙げられる。
本発明における中空ポリマーとは粒子内部に独立した気孔を有するポリマー粒子であり、好ましくはポリマーラテックスであり、例えば、1)ポリスチレン、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂等により形成された隔壁内部に水が入っており、塗布乾燥後、粒子内の水が粒子外に蒸発して粒子内部が中空となる非発泡型の中空ポリマー粒子、2)ブタン、ペンタンなどの低沸点液体を、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステルのいずれか又はそれらの混合物もしくは重合物よりなる樹脂で覆っており、塗工後、加熱により粒子内部の低沸点液体が膨張することにより内部が中空となる発泡型マイクロバルーン、3)上記の2)をあらかじめ加熱発泡させて中空ポリマーとしたマイクロバルーンなどが挙げられる。
これらの中空ポリマーの平均粒子径は0.3〜1.0μmであることが好ましい。このサイズが小さすぎると、中空率が下がる傾向があり望まれる断熱性が得られなくなり、サイズが大きすぎると、断熱層の粗大粒子以外の面状故障が発生する頻度が高くなる。
また、中空ポリマーは、中空率が20〜70%程度のものが好ましく、20〜50%のものが特に好ましい。中空率が小さすぎると望まれる断熱性が得られなくなり、大きすぎると割れやすい中空ポリマー粒子および不完全な中空粒子の比率が増えて、印画欠陥が生じ、また、十分な膜強度が得られない。
中空ポリマーは必要に応じて2種以上混合して使用することができる。前記1)の具体例としてはローアンドハース社製ローペイク1055、大日本インキ社製ボンコートPP−1000、JSR社製SX866(B)、日本ゼオン社製ニッポールMH5055(いずれも商品名)などが挙げられる。前記2)の具体例としては松本油脂製薬社製のF−30、F−50(いずれも商品名)などが挙げられる。前記3)の具体例としては松本油脂製薬社製のF−30E、日本フェライト社製エクスパンセル461DE、551DE、551DE20(いずれも商品名)が挙げられる。断熱層に用いられる中空ポリマーはラテックス化されていてもよい。
また、中空ポリマーは、中空率が20〜70%程度のものが好ましく、20〜50%のものが特に好ましい。中空率が小さすぎると望まれる断熱性が得られなくなり、大きすぎると割れやすい中空ポリマー粒子および不完全な中空粒子の比率が増えて、印画欠陥が生じ、また、十分な膜強度が得られない。
中空ポリマーは必要に応じて2種以上混合して使用することができる。前記1)の具体例としてはローアンドハース社製ローペイク1055、大日本インキ社製ボンコートPP−1000、JSR社製SX866(B)、日本ゼオン社製ニッポールMH5055(いずれも商品名)などが挙げられる。前記2)の具体例としては松本油脂製薬社製のF−30、F−50(いずれも商品名)などが挙げられる。前記3)の具体例としては松本油脂製薬社製のF−30E、日本フェライト社製エクスパンセル461DE、551DE、551DE20(いずれも商品名)が挙げられる。断熱層に用いられる中空ポリマーはラテックス化されていてもよい。
中空ポリマーのガラス転移温度(Tg)は特に制限はないが、70℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましい。中空ポリマーは必要に応じて2種以上混合して使用することができる。
中空ポリマーを含む断熱層中には中空ポリマー以外に水分散型樹脂または水溶解型樹脂をバインダーとして含有することが好ましい。本発明で使用されるバインダー樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セルロース誘導体、カゼイン、デンプン、ゼラチンなどの公知の樹脂を用いることができる。これらは、受容層で記載した水溶性ポリマーが好ましい。これらバインダー樹脂のなかで、ゼラチン、ポリビニルアルコール、スチレン-ブタジエン共重合体、ウレタン樹脂がこのましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールがより好ましい。またこれらの樹脂は単独又は混合して用いることができる。
断熱層における中空ポリマーの固形分含有量は、バインダー樹脂の固形分含有量を100質量部としたとき5〜2000質量部の間であることが好ましい。また、中空ポリマーの固形分の塗工液に対して占める質量比は、1〜70質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。中空ポリマーの比率が少なすぎると十分な断熱性をえることができず、中空ポリマーの比率が多すぎると中空ポリマー同士の結着力が低下し、処理中に粉落ち、または膜はがれなどの問題を生じる。
中空ポリマー粒子の粒子サイズは0.1〜20μmが好ましく、0.1〜2μmがより好ましく、0.1〜1μmが特に好ましい。
中空ポリマー粒子の粒子サイズは0.1〜20μmが好ましく、0.1〜2μmがより好ましく、0.1〜1μmが特に好ましい。
断熱層の上記バインダーの塗工液に占める量は0.5〜14質量%が好ましく、1〜6質量%が特に好ましい。また、断熱層における前記中空ポリマーの塗布量は1〜100g/m2が好ましく、5〜20g/m2がより好ましい。
中空ポリマーを含む断熱層の厚みは5〜50μmであることが好ましく、5〜40μmであることがより好ましい。
中空ポリマーを含む断熱層の厚みは5〜50μmであることが好ましく、5〜40μmであることがより好ましい。
(中間層)
受容層と支持体との間には中間層が形成されていてもよく、例えば白地調整層、帯電調節層、接着層、プライマー層、下塗層が形成される。これらの層については、例えば特許第3585599号明細書、特許第2925244号明細書などに記載されたものと同様の構成とすることができる。
受容層と支持体との間には中間層が形成されていてもよく、例えば白地調整層、帯電調節層、接着層、プライマー層、下塗層が形成される。これらの層については、例えば特許第3585599号明細書、特許第2925244号明細書などに記載されたものと同様の構成とすることができる。
(支持体)
本発明では、支持体として耐水性支持体を用いることが好ましい。耐水性支持体を用いることで支持体中に水分が吸収されるのを防止して、受容層の経時による性能変化を防止することができる。耐水性支持体としては例えばコート紙やラミネート紙を用いることができる。なかでもラミネート紙が表面平滑性の点で好ましい。銀塩写真分野で印画紙に用いられているポリエチレンラミネート紙(WP紙と略称されることがある)類似のもの、すなわち、セルロースを主成分とする支持体であって、少なくとも受容層が塗布される面がポリオレフィン樹脂で被覆された支持体を好適に用いることができる。
本発明では、支持体として耐水性支持体を用いることが好ましい。耐水性支持体を用いることで支持体中に水分が吸収されるのを防止して、受容層の経時による性能変化を防止することができる。耐水性支持体としては例えばコート紙やラミネート紙を用いることができる。なかでもラミネート紙が表面平滑性の点で好ましい。銀塩写真分野で印画紙に用いられているポリエチレンラミネート紙(WP紙と略称されることがある)類似のもの、すなわち、セルロースを主成分とする支持体であって、少なくとも受容層が塗布される面がポリオレフィン樹脂で被覆された支持体を好適に用いることができる。
−コート紙−
前記コート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴムラテックス又は高分子材料を片面又は両面に塗工した紙であり、用途に応じて、塗工量が異なる。このようなコート紙としては、例えば、アート紙、キャストコート紙、ヤンキー紙等が挙げられる。
前記コート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴムラテックス又は高分子材料を片面又は両面に塗工した紙であり、用途に応じて、塗工量が異なる。このようなコート紙としては、例えば、アート紙、キャストコート紙、ヤンキー紙等が挙げられる。
前記原紙等の表面に塗工する樹脂としては、熱可塑性樹脂を使用することが適当である。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、以下の(イ)〜(チ)の熱可塑性樹脂を例示することができる。
(イ)ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、エチレンやプロピレン等のオレフィンと、他のビニルモノマーとの共重合体樹脂や、アクリル樹脂等が挙げられる。
(ロ)エステル結合を有する熱可塑性樹脂である。例えば、ジカルボン酸成分(これらのジカルボン酸成分にはスルホン酸基、カルボキシル基等が置換していてもよい)と、アルコール成分(これらのアルコール成分には水酸基などが置換されていてもよい)との縮合により得られるポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート等のポリアクリル酸エステル樹脂又はポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレンアクリレート樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂等が挙げられる。
具体的には、特開昭59−101395号公報、同63−7971号公報、同63−7972号公報、同63−7973号公報、同60−294862号公報などに記載のものを挙げることができる。
また、市販品としては、東洋紡(株)製のバイロン290、バイロン200、バイロン280、バイロン300、バイロン103、バイロンGK−140、バイロンGK−130;花王(株)製のタフトンNE−382、タフトンU−5、ATR−2009、ATR−2010;ユニチカ(株)製のエリーテルUE3500、UE3210、XA−8153、KZA−7049、KZA−1449;日本合成化学(株)製のポリエスターTP−220、R−188;星光化学工業(株)製のハイロスシリーズの各種熱可塑性樹脂(いずれも商品名)等が挙げられる。
(ロ)エステル結合を有する熱可塑性樹脂である。例えば、ジカルボン酸成分(これらのジカルボン酸成分にはスルホン酸基、カルボキシル基等が置換していてもよい)と、アルコール成分(これらのアルコール成分には水酸基などが置換されていてもよい)との縮合により得られるポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート等のポリアクリル酸エステル樹脂又はポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレンアクリレート樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂等が挙げられる。
具体的には、特開昭59−101395号公報、同63−7971号公報、同63−7972号公報、同63−7973号公報、同60−294862号公報などに記載のものを挙げることができる。
また、市販品としては、東洋紡(株)製のバイロン290、バイロン200、バイロン280、バイロン300、バイロン103、バイロンGK−140、バイロンGK−130;花王(株)製のタフトンNE−382、タフトンU−5、ATR−2009、ATR−2010;ユニチカ(株)製のエリーテルUE3500、UE3210、XA−8153、KZA−7049、KZA−1449;日本合成化学(株)製のポリエスターTP−220、R−188;星光化学工業(株)製のハイロスシリーズの各種熱可塑性樹脂(いずれも商品名)等が挙げられる。
(ハ)ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
(ニ)ポリアミド樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
(ホ)ポリスルホン樹脂等が挙げられる。
(ヘ)ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体樹脂等が挙げられる。
(ト)ポリビニルブチラール等の、ポリオール樹脂、エチルセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等のセルロース樹脂等が挙げられる。
(チ)ポリカプロラクトン樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
なお、前記熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
(ニ)ポリアミド樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
(ホ)ポリスルホン樹脂等が挙げられる。
(ヘ)ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体樹脂等が挙げられる。
(ト)ポリビニルブチラール等の、ポリオール樹脂、エチルセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等のセルロース樹脂等が挙げられる。
(チ)ポリカプロラクトン樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
なお、前記熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、前記熱可塑性樹脂には、増白剤、導電剤、填料、酸化チタン、群青、カーボンブラック等の顔料や染料等を必要に応じて含有させておくことができる。
−ラミネート紙−
前記ラミネート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴム又は高分子シート又はフィルム等をラミネートした紙である。前記ラミネート材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ラミネート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴム又は高分子シート又はフィルム等をラミネートした紙である。前記ラミネート材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ポリオレフィンは、一般に低密度ポリエチレンを用いて形成することが多いが、支持体の耐熱性を向上させるために、ポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレンとのブレンド、高密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンド等を用いるのが好ましい。特に、コストや、ラミネート適性等の点から、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを用いるのが最も好ましい。
前記高密度ポリエチレンと、前記低密度ポリエチレンとのブレンドは、例えば、ブレンド比率(質量比)1/9〜9/1で用いられる。該ブレンド比率としては、2/8〜8/2が好ましく、3/7〜7/3がより好ましい。該支持体の両面に熱可塑性樹脂層を形成する場合、支持体の裏面は、例えば、高密度ポリエチレン、或いは高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを用いて形成されるのが好ましい。ポリエチレンの分子量としては、特に制限はないが、メルトインデックスが、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンのいずれについても、1.0〜40g/10分の間のものであって、押出し適性を有するものが好ましい。
尚、これらのシート又はフィルムには、白色反射性を与える処理を行ってもよい。このような処理方法としては、例えば、これらのシート又はフィルム中に酸化チタンなどの顔料を配合する方法が挙げられる。これは銀塩写真分野において、印画紙用の支持体として一般的に用いられている(WP紙と略称されることがある)。
尚、これらのシート又はフィルムには、白色反射性を与える処理を行ってもよい。このような処理方法としては、例えば、これらのシート又はフィルム中に酸化チタンなどの顔料を配合する方法が挙げられる。これは銀塩写真分野において、印画紙用の支持体として一般的に用いられている(WP紙と略称されることがある)。
前記支持体の厚みとしては、25μm〜300μmが好ましく、50μm〜260μmがより好ましく、75μm〜220μmが更に好ましい。該支持体の剛度としては、種々のものがその目的に応じて使用することが可能であり、写真画質の感熱転写受像シート用の支持体としては、カラー銀塩写真印画紙用の支持体に近いものが好ましい。
(カール調整層)
支持体がそのまま露出していると環境中の湿度・温度により感熱転写受像シートがカールしてしまうことがあるため、支持体の裏面側にカール調整層を形成することが好ましい。カール調整層は、受像シートのカールを防止するだけでなく防水の役割も果たす。カール調整層には、ポリエチレンラミネートやポリプロピレンラミネート等が用いられる。具体的には、例えば特開昭61−110135号公報、特開平6−202295号公報などに記載されたものと同様にして形成することができる。
支持体がそのまま露出していると環境中の湿度・温度により感熱転写受像シートがカールしてしまうことがあるため、支持体の裏面側にカール調整層を形成することが好ましい。カール調整層は、受像シートのカールを防止するだけでなく防水の役割も果たす。カール調整層には、ポリエチレンラミネートやポリプロピレンラミネート等が用いられる。具体的には、例えば特開昭61−110135号公報、特開平6−202295号公報などに記載されたものと同様にして形成することができる。
(筆記層・帯電調整層)
筆記層・帯電調整層には、無機酸化物コロイドやイオン性ポリマー等を用いることができる。帯電防止剤として、例えば第四級アンモニウム塩、ポリアミン誘導体等のカチオン系帯電防止剤、アルキルホスフェート等のアニオン系帯電防止剤、脂肪酸エステル等のノニオン系帯電防止剤など任意のものを用いることができる。具体的には、例えば特許第3585585号明細書などに記載されたものと同様にして形成することができる。
筆記層・帯電調整層には、無機酸化物コロイドやイオン性ポリマー等を用いることができる。帯電防止剤として、例えば第四級アンモニウム塩、ポリアミン誘導体等のカチオン系帯電防止剤、アルキルホスフェート等のアニオン系帯電防止剤、脂肪酸エステル等のノニオン系帯電防止剤など任意のものを用いることができる。具体的には、例えば特許第3585585号明細書などに記載されたものと同様にして形成することができる。
以下、本発明の感熱転写受像シートの製造方法について説明する。
本発明の感熱転写受像シートは、少なくとも1層の受容層および少なくとも1層の断熱層を水系塗布により、支持体上に塗布して製造されるものである。塗布する方法は、公知の方法から適宜選択して行うことができる。
受容層および断熱層がそれぞれ2層以上もしくは一方が2層以上の場合も好ましい態様であるが、少なくとも隣接する構成層が、いずれも水系塗布するものであれば、これらを同時重層塗布することが好ましい。
支持体上に複数の機能の異なる複数の層(気泡層、断熱層、中間層、受容層など)からなる多層構成の受像シートを製造する場合、特開2004−106283号、同2004−181888号、同2004−345267号等の各公報に示されている如く各層を順次塗り重ねていくか、あらかじめ各層を支持体上に塗布したものを張り合わせることにより製造することが知られている。一方、写真業界では例えば複数の層を同時に重層塗布することにより生産性を大幅に向上させることが知られている。例えば特開米国特許第2,761,791号、同第2,681,234号、同第3,508,947号、同第4,457,256号、同第3,993,019号、特開昭63−54975号、特開昭61−278848号、同55−86557号、同52−31727号、同55−142565号、同50−43140号、同63−80872号、同54−54020号、特開平5−104061号、同5−127305号、特公昭49−7050号の公報または明細書やEdgar B. Gutoffら著,「Coating and Drying Defects:Troubleshooting Operating Problems」,John Wiley&Sons社,1995年,101〜103頁などに記載のいわゆるスライド塗布(スライドコーティング法)、カーテン塗布(カーテンコーティング法)といわれる方法が知られている。これらの塗布方法では、複数の塗布液を塗布装置に同時に供給して異なる複数の層を形成する。
本発明では、上記同時重層塗布を多層構成の受像シートの製造に用いることにより、本発明の効果が効果的に発現されると同時に、インクシートと重ね合わせて印画するときの走行性に優れた感熱転写受像シートを得ることができる。また、塗布層間の密着性が優れ、粘着テープによる掲示を繰り返しても膜剥れの起きにくい感熱転写受像シートを得ることができる。さらに、生産性を大幅に向上させることができる。
同時重層塗布においては、均質な塗膜形成および良好な塗布性の点で、各層を構成する塗布液の粘度および表面張力を調整する必要がある。塗布液の粘度は、公知の増粘剤や減粘剤を他の性能に影響を与えない範囲で使用することにより容易に調整できる。また、塗布液の表面張力は各種の界面活性剤により調整可能である。
本発明の感熱転写受像シートは、少なくとも1層の受容層および少なくとも1層の断熱層を水系塗布により、支持体上に塗布して製造されるものである。塗布する方法は、公知の方法から適宜選択して行うことができる。
受容層および断熱層がそれぞれ2層以上もしくは一方が2層以上の場合も好ましい態様であるが、少なくとも隣接する構成層が、いずれも水系塗布するものであれば、これらを同時重層塗布することが好ましい。
支持体上に複数の機能の異なる複数の層(気泡層、断熱層、中間層、受容層など)からなる多層構成の受像シートを製造する場合、特開2004−106283号、同2004−181888号、同2004−345267号等の各公報に示されている如く各層を順次塗り重ねていくか、あらかじめ各層を支持体上に塗布したものを張り合わせることにより製造することが知られている。一方、写真業界では例えば複数の層を同時に重層塗布することにより生産性を大幅に向上させることが知られている。例えば特開米国特許第2,761,791号、同第2,681,234号、同第3,508,947号、同第4,457,256号、同第3,993,019号、特開昭63−54975号、特開昭61−278848号、同55−86557号、同52−31727号、同55−142565号、同50−43140号、同63−80872号、同54−54020号、特開平5−104061号、同5−127305号、特公昭49−7050号の公報または明細書やEdgar B. Gutoffら著,「Coating and Drying Defects:Troubleshooting Operating Problems」,John Wiley&Sons社,1995年,101〜103頁などに記載のいわゆるスライド塗布(スライドコーティング法)、カーテン塗布(カーテンコーティング法)といわれる方法が知られている。これらの塗布方法では、複数の塗布液を塗布装置に同時に供給して異なる複数の層を形成する。
本発明では、上記同時重層塗布を多層構成の受像シートの製造に用いることにより、本発明の効果が効果的に発現されると同時に、インクシートと重ね合わせて印画するときの走行性に優れた感熱転写受像シートを得ることができる。また、塗布層間の密着性が優れ、粘着テープによる掲示を繰り返しても膜剥れの起きにくい感熱転写受像シートを得ることができる。さらに、生産性を大幅に向上させることができる。
同時重層塗布においては、均質な塗膜形成および良好な塗布性の点で、各層を構成する塗布液の粘度および表面張力を調整する必要がある。塗布液の粘度は、公知の増粘剤や減粘剤を他の性能に影響を与えない範囲で使用することにより容易に調整できる。また、塗布液の表面張力は各種の界面活性剤により調整可能である。
本発明においては複数の層は樹脂を主成分として構成される。各層を形成するための塗布液はポリマーラテックスであることが好ましい。各層の塗布液に占めるラテックス状態の樹脂の固形分重量は5〜80%の範囲が好ましく20〜60%の範囲が特に好ましい。上記ポリマーラテックスに含まれる樹脂の平均粒子サイズは5μm以下であり1μm以下が特に好ましい。上記ポリマーラテックスは必要に応じて界面活性剤、分散剤、バインダー樹脂など公知の添加剤を含むことができる。
これらの塗布液温度は、25℃〜60℃が好ましく、30℃〜50℃であることがさらに好ましい。
本発明においては多層構成を構成する1層あたりの塗布液の塗布量は1g/m2〜500g/m2の範囲が好ましい。多層構成の層数は2以上で任意に選択できる。受容層は支持体から最も遠く離れた層として設けられることが好ましい。
これらの塗布液温度は、25℃〜60℃が好ましく、30℃〜50℃であることがさらに好ましい。
本発明においては多層構成を構成する1層あたりの塗布液の塗布量は1g/m2〜500g/m2の範囲が好ましい。多層構成の層数は2以上で任意に選択できる。受容層は支持体から最も遠く離れた層として設けられることが好ましい。
塗布液の作製工程は、塗布液に使用される各種乳化物、添加剤などを準備・計量する工程と、これらを添加・混合して塗布液を調製する工程からなる。
乳化物・添加剤などの計量には、重量計量、容量計量などの方法があるが、いずれの方法も用いることができる。
塗布液を調製する方法は、連続調液方式とバッチ調液方式の2つに大別される。感熱転写インクシートおよび感熱転写受像シートの作製には、いずれの方法も用いることができる。
連続調液方式は、基準と成る液を一定流量で流すところに必要な添加物を順次又は同時に基準液に対して一定比率で添加することを特徴とした塗布液の調製方法である。連続調液方式のメリットとして塗布液の経時時間が一律で製品性能が安定化することが挙げられるが、一方、デメリットとして定常状態になるまでのロスが大きいことが挙げられる。また、調製時に反応、吸着などの反応待ち時間が必要な処方には不向きである。
バッチ調液方式はより一般的な方法であって、釜等の容器中で分散液と添加剤を攪拌・混合装置を用いて混ぜ合わせるバッチ式の方法である。この方式には、反応、吸着などに対応した時間設定がし易く、また、攪拌強化、調製サイクル短縮などの対応策が取りやすいというメリットがある。逆に、デメリットとしては、塗布液の経時時間が一定化しないことが挙げられる。
バッチ調液方式では、塗布液を調製する調製タンクの他に、ストックタンク、液物性を測定するユニット、移液ポンプおよび濾過装置、液レベルの測定ユニット等が備えられることがある。液面レベル計としては、差圧電送器、超音波レベル計、追随式レベル計、ロードセルなど各種方式が知られていりが、液量が測定可能であればどの方式も採用可能である。液物性を測定するユニットはストックタンクに備えられることが多い。さらに、塗布液を塗布工程に送るためのバッファータンクを備えることもある。ストックタンク中の調製液の物性に異常が無い事を確認後移液される。調製液ストックタンクとバッファータンクとの間には濾過装置を設けることもある。これらのタンクはスケール変更が可能な場合もある。
調製タンクでは、その対象とする塗布液 に必要なもの(乳化物、各種薬品など)が、塗布液処方に従ってシーケンシャルに添加される。
調製 タンクは、温度調節可能なジャッケットを有ることが多く、添加される薬品を攪拌機により均一に混合する。攪拌羽根としてはプロペラ、パドル、ジェット型、アンカー型など市販されている各種攪拌羽根が適用可能である。攪拌流れはダウンフロー型でもアップフロー型でも可能である。
調製液の各スケールにおいて、同一の攪拌混合効率が得られる様に塗布液調製タンクの攪拌機の回転数を制御する装置、および、液量が少ない場合に発生する渦流が攪拌羽根に到達して発生する泡を防止するためにタンク内面又は/及び攪拌羽根の周辺にバッフルが設けられることもある。これらにより実用攪拌領域が広くなる。
(ゼラチン溶解)
ゼラチンを添加する場合には、あらかじめゼラチンを溶解しておくことが好ましい。ゼラチンの溶解方法としては、1)常温の水に分散・浸漬して粉体全体を膨潤させた後、昇温して溶解を行う膨潤溶解法,2)温水中にゼラチンを投入、直ちに昇温・高速攪拌を行い溶解する高温溶解法,その他の方法があるが、いずれの方法も特別な制限なしに用いることができる。
乳化物・添加剤などの計量には、重量計量、容量計量などの方法があるが、いずれの方法も用いることができる。
塗布液を調製する方法は、連続調液方式とバッチ調液方式の2つに大別される。感熱転写インクシートおよび感熱転写受像シートの作製には、いずれの方法も用いることができる。
連続調液方式は、基準と成る液を一定流量で流すところに必要な添加物を順次又は同時に基準液に対して一定比率で添加することを特徴とした塗布液の調製方法である。連続調液方式のメリットとして塗布液の経時時間が一律で製品性能が安定化することが挙げられるが、一方、デメリットとして定常状態になるまでのロスが大きいことが挙げられる。また、調製時に反応、吸着などの反応待ち時間が必要な処方には不向きである。
バッチ調液方式はより一般的な方法であって、釜等の容器中で分散液と添加剤を攪拌・混合装置を用いて混ぜ合わせるバッチ式の方法である。この方式には、反応、吸着などに対応した時間設定がし易く、また、攪拌強化、調製サイクル短縮などの対応策が取りやすいというメリットがある。逆に、デメリットとしては、塗布液の経時時間が一定化しないことが挙げられる。
バッチ調液方式では、塗布液を調製する調製タンクの他に、ストックタンク、液物性を測定するユニット、移液ポンプおよび濾過装置、液レベルの測定ユニット等が備えられることがある。液面レベル計としては、差圧電送器、超音波レベル計、追随式レベル計、ロードセルなど各種方式が知られていりが、液量が測定可能であればどの方式も採用可能である。液物性を測定するユニットはストックタンクに備えられることが多い。さらに、塗布液を塗布工程に送るためのバッファータンクを備えることもある。ストックタンク中の調製液の物性に異常が無い事を確認後移液される。調製液ストックタンクとバッファータンクとの間には濾過装置を設けることもある。これらのタンクはスケール変更が可能な場合もある。
調製タンクでは、その対象とする塗布液 に必要なもの(乳化物、各種薬品など)が、塗布液処方に従ってシーケンシャルに添加される。
調製 タンクは、温度調節可能なジャッケットを有ることが多く、添加される薬品を攪拌機により均一に混合する。攪拌羽根としてはプロペラ、パドル、ジェット型、アンカー型など市販されている各種攪拌羽根が適用可能である。攪拌流れはダウンフロー型でもアップフロー型でも可能である。
調製液の各スケールにおいて、同一の攪拌混合効率が得られる様に塗布液調製タンクの攪拌機の回転数を制御する装置、および、液量が少ない場合に発生する渦流が攪拌羽根に到達して発生する泡を防止するためにタンク内面又は/及び攪拌羽根の周辺にバッフルが設けられることもある。これらにより実用攪拌領域が広くなる。
(ゼラチン溶解)
ゼラチンを添加する場合には、あらかじめゼラチンを溶解しておくことが好ましい。ゼラチンの溶解方法としては、1)常温の水に分散・浸漬して粉体全体を膨潤させた後、昇温して溶解を行う膨潤溶解法,2)温水中にゼラチンを投入、直ちに昇温・高速攪拌を行い溶解する高温溶解法,その他の方法があるが、いずれの方法も特別な制限なしに用いることができる。
塗布方式としては、多くの方式が知られている。ディップ塗布、エアナイフ塗布、ブレード塗布、順転ロール塗布、逆転ロール塗布、グラビア塗布、ロッド塗布、スピン塗布、スロット塗布、カーテン塗布、スライド塗布等である。これらの中で、カーテン塗布、スライド塗布は、ポンプなどによる送液流量で塗布膜厚が決まる方式であり、多層同時塗布が可能である。
感熱転写受像シートの製造においては、上記の方式の中から適宜選択して用いることができるが、均一な塗布膜厚が得られることと、多層同時塗布が可能であることから、カーテン塗布およびスライド塗布が好ましい。
スライド塗布方法のための装置としては、Russell等により米国特許第2,761,791号に提案された多層スライドビード装置がある。この装置は、スライド面を流下する複数の塗布液が、スライド面先端において連続走行されている支持体と出会う間隙部にビードを形成するようにし、このビードを介して塗布液を支持体面に塗布するものである。従って、この種の装置は、ビードを安定に形成できることが重要である。スライドコーターの形状の例は、Stephen F. Kistler、PetertM. Schweizer著“LIQUID FILM COATING”(CHAPMAN&HALL社刊、1997年)にも記載されている。
カーテン塗布は、自由落下する液膜の下を一定の速度で連続走行している支持体に塗布する方法である。エクストルージョン型、スライド型等、いくつかの方式がある。スライド型コーターでは、スライド面上に作成された多層液膜がスライド端より自由落下する。そのため、スライド面終端には、落下液膜がスムーズに形成されるよう形状の工夫がなされる。
液濃度、粘度、表面張力、pH等の物性値が適切な値となるように調製された塗布液を塗布部に送液するには、泡や異物の除去を行いながら連続的に行う必要がある。
一定流量で塗布液を連続的に供給するには、各種の方法が考えられるが、精度・信頼性の点から定量ポンプを用いるのが好ましい。例として、プランジャーポンプ,ダイヤフラム型ポンプを挙げることができる。ダイヤフラム型では、プランジャーと送液される液体が2枚のダイヤフラムで隔離されており、駆動オイルおよび2枚のダイヤフラム間の純水を経由してプランジャーの動作が送液される液体に伝えられる。送液ポンプの流量変動は塗布膜厚の変動に結びつくものであり、十分な精度が必要とされる。
ポンプの脈動の影響を低減する必要がある場合には、脈動を吸収するための補助装置が用いられる。いくかの方式が公知であるが、一例としてパイプライン型の脈動吸収装置を挙げることができる(特開平1−255793)。
異物の除去のため、塗布液の濾過を行うのが好ましい。濾材としては各種のものを用いることができるが、例としてカートリッジ濾材を挙げることができる。使用にあたっては、濾材の空孔中に保持されている空気が気泡の形で塗布液に混入するのを防ぐために、前もって処理しておくことが好ましい。いくつかの方法が公知であるが、一例として、界面活性剤を含む液体等で処理しておくこと(US5,096,602)を挙げることができる。
異物の除去のため、塗布液の濾過を行うのが好ましい。濾材としては各種のものを用いることができるが、例としてカートリッジ濾材を挙げることができる。使用にあたっては、濾材の空孔中に保持されている空気が気泡の形で塗布液に混入するのを防ぐために、前もって処理しておくことが好ましい。いくつかの方法が公知であるが、一例として、界面活性剤を含む液体等で処理しておくこと(US5,096,602)を挙げることができる。
異物と並んで、気泡も塗布面状故障の原因となる。そのため、塗布液中に混入している気泡および液体表面に浮遊している泡沫を脱法・消泡することが好ましい。そのための手法としては、気泡の液体からの分離、あるいは気泡の液体への溶解がある。分離の方法としては、減圧脱泡、超音波脱泡、遠心脱泡などが公知である。液体への溶解の方法としては、超音波パイプライン脱泡が挙げられる。
塗布液に添加することによって塗布液の経時安定性が悪化するような添加物を用いる場合には、添加してから塗布までの経時時間を短くするために、送液工程内で、塗布部の直前で添加を行う方式が知られている。本発明においてもこのような方式を採用することができる。このための混合器としては、静的混合器、動的混合器がある。
スライドビード塗布装置は、主として塗布ヘッドと、連続走行する支持体を巻き掛け支持するバックアップローラとで構成される。塗布ヘッドを形成するブロック内部には、送液ラインから送液された塗布液を支持体の幅方向に拡流する液溜りが形成され、この液溜りに連通して狭隘なスリットがスライド面まで開口して形成される。このスライド面は塗布ヘッド上面に形成され、バックアップローラ側に向かって下方に傾斜している。
それぞれの液溜りに供給された塗布液は、各スリットからスライド面に押し出され、スライド面を流下しながら順次重畳して複層塗布膜を形成し、互いに混ざり合うことなくスライド面下端の先端部に達する。先端部に達した塗布液は、先端部と、バックアップローラに巻き掛けられて走行する支持体面との隙間に塗布液ビードを形成し、この塗布液ビードを介して支持体面に塗布される。ビードを安定化させるために下部を減圧される。そのため、バックアップローラの下方に減圧室が形成される。この減圧室は、ビードの下側を負圧にしてビードを安定化させると共に、ウエブに塗布されなかった余剰の塗布液を減圧室に流れ落ち易くする働きがある。
塗布の開始は、スライド面上で層流を形成させた状態で、塗布ヘッドを待機位置から支持体側に移動させて塗布ヘッドと支持体の間のギャップを適当な大きさにすることによって行われる。
多量の塗布を行う場合には、接合した支持体を用いる場合がある。塗布ヘッドと支持体の間のギャップが狭いために、接合部の僅かな段差でビードが乱され、塗布故障となることがある。接合直後に凹凸を設けたり(特開昭50−43140)、ギーサを微小待避する方法(特開昭63−80872)がある。
カーテン塗布方法として、エクストラルージョン型とスライド型がある。エクストラルージョン型では、液溜りに送液ポンプによって供給された塗布液が、狭いスリットから塗布幅方向に均一になるように押し出される。スリット出口の両端には一対のエッジガイドが設けられており、この間でカーテン状の液膜が形成される。液膜は自由落下し、連続走行している支持体に衝突して塗布層を形成する。
スライド型では、スライドビード塗布の場合と似た塗布ヘッドが用いられ、コータの液溜りにポンプによって送られた塗布液が狭いスリットから吐出され、スライド面を落下し、下端部の両端に設けられたエッジガイドの間にカーテン状の液膜を形成する。多層同時塗布の場合には、スライド面を流下する間に各塗布液は混ざることなく積層されて液膜を形成する。スライド面は傾斜しており、重力によって塗布液はスライド面上を流下する。
塗布の開始・停止の方法はいくつかあるが、例えば形成されたカーテン膜と支持体の間に遮蔽物を置く方法が知られている。遮蔽物を除去することによって塗布を開始し、元の位置に戻すことで塗布を停止する。
感熱転写受像シートの製造においては、上記の方式の中から適宜選択して用いることができるが、均一な塗布膜厚が得られることと、多層同時塗布が可能であることから、カーテン塗布およびスライド塗布が好ましい。
スライド塗布方法のための装置としては、Russell等により米国特許第2,761,791号に提案された多層スライドビード装置がある。この装置は、スライド面を流下する複数の塗布液が、スライド面先端において連続走行されている支持体と出会う間隙部にビードを形成するようにし、このビードを介して塗布液を支持体面に塗布するものである。従って、この種の装置は、ビードを安定に形成できることが重要である。スライドコーターの形状の例は、Stephen F. Kistler、PetertM. Schweizer著“LIQUID FILM COATING”(CHAPMAN&HALL社刊、1997年)にも記載されている。
カーテン塗布は、自由落下する液膜の下を一定の速度で連続走行している支持体に塗布する方法である。エクストルージョン型、スライド型等、いくつかの方式がある。スライド型コーターでは、スライド面上に作成された多層液膜がスライド端より自由落下する。そのため、スライド面終端には、落下液膜がスムーズに形成されるよう形状の工夫がなされる。
液濃度、粘度、表面張力、pH等の物性値が適切な値となるように調製された塗布液を塗布部に送液するには、泡や異物の除去を行いながら連続的に行う必要がある。
一定流量で塗布液を連続的に供給するには、各種の方法が考えられるが、精度・信頼性の点から定量ポンプを用いるのが好ましい。例として、プランジャーポンプ,ダイヤフラム型ポンプを挙げることができる。ダイヤフラム型では、プランジャーと送液される液体が2枚のダイヤフラムで隔離されており、駆動オイルおよび2枚のダイヤフラム間の純水を経由してプランジャーの動作が送液される液体に伝えられる。送液ポンプの流量変動は塗布膜厚の変動に結びつくものであり、十分な精度が必要とされる。
ポンプの脈動の影響を低減する必要がある場合には、脈動を吸収するための補助装置が用いられる。いくかの方式が公知であるが、一例としてパイプライン型の脈動吸収装置を挙げることができる(特開平1−255793)。
異物の除去のため、塗布液の濾過を行うのが好ましい。濾材としては各種のものを用いることができるが、例としてカートリッジ濾材を挙げることができる。使用にあたっては、濾材の空孔中に保持されている空気が気泡の形で塗布液に混入するのを防ぐために、前もって処理しておくことが好ましい。いくつかの方法が公知であるが、一例として、界面活性剤を含む液体等で処理しておくこと(US5,096,602)を挙げることができる。
異物の除去のため、塗布液の濾過を行うのが好ましい。濾材としては各種のものを用いることができるが、例としてカートリッジ濾材を挙げることができる。使用にあたっては、濾材の空孔中に保持されている空気が気泡の形で塗布液に混入するのを防ぐために、前もって処理しておくことが好ましい。いくつかの方法が公知であるが、一例として、界面活性剤を含む液体等で処理しておくこと(US5,096,602)を挙げることができる。
異物と並んで、気泡も塗布面状故障の原因となる。そのため、塗布液中に混入している気泡および液体表面に浮遊している泡沫を脱法・消泡することが好ましい。そのための手法としては、気泡の液体からの分離、あるいは気泡の液体への溶解がある。分離の方法としては、減圧脱泡、超音波脱泡、遠心脱泡などが公知である。液体への溶解の方法としては、超音波パイプライン脱泡が挙げられる。
塗布液に添加することによって塗布液の経時安定性が悪化するような添加物を用いる場合には、添加してから塗布までの経時時間を短くするために、送液工程内で、塗布部の直前で添加を行う方式が知られている。本発明においてもこのような方式を採用することができる。このための混合器としては、静的混合器、動的混合器がある。
スライドビード塗布装置は、主として塗布ヘッドと、連続走行する支持体を巻き掛け支持するバックアップローラとで構成される。塗布ヘッドを形成するブロック内部には、送液ラインから送液された塗布液を支持体の幅方向に拡流する液溜りが形成され、この液溜りに連通して狭隘なスリットがスライド面まで開口して形成される。このスライド面は塗布ヘッド上面に形成され、バックアップローラ側に向かって下方に傾斜している。
それぞれの液溜りに供給された塗布液は、各スリットからスライド面に押し出され、スライド面を流下しながら順次重畳して複層塗布膜を形成し、互いに混ざり合うことなくスライド面下端の先端部に達する。先端部に達した塗布液は、先端部と、バックアップローラに巻き掛けられて走行する支持体面との隙間に塗布液ビードを形成し、この塗布液ビードを介して支持体面に塗布される。ビードを安定化させるために下部を減圧される。そのため、バックアップローラの下方に減圧室が形成される。この減圧室は、ビードの下側を負圧にしてビードを安定化させると共に、ウエブに塗布されなかった余剰の塗布液を減圧室に流れ落ち易くする働きがある。
塗布の開始は、スライド面上で層流を形成させた状態で、塗布ヘッドを待機位置から支持体側に移動させて塗布ヘッドと支持体の間のギャップを適当な大きさにすることによって行われる。
多量の塗布を行う場合には、接合した支持体を用いる場合がある。塗布ヘッドと支持体の間のギャップが狭いために、接合部の僅かな段差でビードが乱され、塗布故障となることがある。接合直後に凹凸を設けたり(特開昭50−43140)、ギーサを微小待避する方法(特開昭63−80872)がある。
カーテン塗布方法として、エクストラルージョン型とスライド型がある。エクストラルージョン型では、液溜りに送液ポンプによって供給された塗布液が、狭いスリットから塗布幅方向に均一になるように押し出される。スリット出口の両端には一対のエッジガイドが設けられており、この間でカーテン状の液膜が形成される。液膜は自由落下し、連続走行している支持体に衝突して塗布層を形成する。
スライド型では、スライドビード塗布の場合と似た塗布ヘッドが用いられ、コータの液溜りにポンプによって送られた塗布液が狭いスリットから吐出され、スライド面を落下し、下端部の両端に設けられたエッジガイドの間にカーテン状の液膜を形成する。多層同時塗布の場合には、スライド面を流下する間に各塗布液は混ざることなく積層されて液膜を形成する。スライド面は傾斜しており、重力によって塗布液はスライド面上を流下する。
塗布の開始・停止の方法はいくつかあるが、例えば形成されたカーテン膜と支持体の間に遮蔽物を置く方法が知られている。遮蔽物を除去することによって塗布を開始し、元の位置に戻すことで塗布を停止する。
乾燥ゾーンでは、乾燥速度が一定で、材料温度とほぼ湿球温度が等しい恒率乾燥期間と、乾燥速度が遅くなり、材料温度が上昇する減率乾燥期間を経て乾燥が進む。恒率乾燥期間では、外部から与えられた熱はすべて水分の蒸発に使われる。減率乾燥期間では、材料内部での水分拡散が律速になり、蒸発表面の後退等により乾燥速度が低下し、与えられた熱は材料温度上昇にも使われるようになる。
セットゾーンおよび乾燥ゾーンにおいては、各塗布膜の間および支持体と塗布膜の間で水分移動が起こり、また塗布膜の冷却と水分蒸発による固化が起こる。このため、製品の品質・性能には乾燥途中での膜面温度・乾燥時間等の履歴が大きく影響し、要求品質に応じた条件の設定が必要とされる。
セットゾーンの温度は、15℃以下であり、なおかつその冷却工程時間を5秒以上30秒未満とすることが好ましい。5秒未満では十分な塗布液粘度上昇が得られずその後の乾燥時に面状が悪化してしまう。また30秒以上の冷却工程を経るとその後の乾燥工程においての水分除去に時間がかかり、生産効率が低下する。
15℃以下での冷却工程後、15℃を越える環境下で乾燥を行うがその際、本発明においては、冷却終了後から30秒以内に、重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とする。塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分とは、塗布前に調液された塗工液中の含水量に等しい。蒸発水分量が少ないと、塗布面状の水分が多すぎる為、面状が悪化してしまう。一方、該蒸発量を60%以上とするため乾燥温度を50℃より高くすると、水分の蒸発が急激なためひび割れなどを起こし面状が悪化してしまうため乾燥温度は50℃以下に抑えることが好ましい。
蒸発量の規定は、塗布後の感熱転写受像シートを110℃1時間の条件(雰囲気)で乾燥させたものの質量を100%蒸発したものと定義して、質量の差分を量ることで行った。
乾燥された塗布済み品は、一定の含水率に調整され巻き取られるが、巻取り、塗布済み品の保存過程での含水率、温度によって硬膜進行が影響されるため、巻取りでの含水率について適切な調湿過程条件の設定が必要となる。
一般に、硬膜反応は高温・多湿条件ほど進行しやすい。しかし、含水率が高すぎると、塗布品同士が接着したり、性能上の問題が生じる場合がある。この為、巻取りの含水率(調湿条件)と貯蔵条件は品質に応じた設定が必要とされる。
代表的な乾燥装置としては、エアループ方式、つるまき方式等がある。エアループ方式は、ローラーで支持された塗布済み品に乾燥風噴流を吹き付ける方式であり、ダクトは縦に配置する方式と、横に配置する方式がある。乾燥機能と搬送機能は基本的に分離されていて、風量等の自由度が大きい。しかし、多くのローラーを使うため、寄り・シワ・スリップ等のベースの搬送不良が発生しやすい。つる巻き方式は、円筒状のダクトに塗布済み品をつる巻き状に巻きつけて乾燥風で浮上させて(エアフローティング)搬送・乾燥する方式で、基本的にローラー支持がいらない(特公昭43-20438)。その他、上下互いにダクトを設置して搬送する乾燥方式がある。一般的に乾燥分布はつるまき式に比べ良いが、浮上能力が劣る。
セットゾーンおよび乾燥ゾーンにおいては、各塗布膜の間および支持体と塗布膜の間で水分移動が起こり、また塗布膜の冷却と水分蒸発による固化が起こる。このため、製品の品質・性能には乾燥途中での膜面温度・乾燥時間等の履歴が大きく影響し、要求品質に応じた条件の設定が必要とされる。
セットゾーンの温度は、15℃以下であり、なおかつその冷却工程時間を5秒以上30秒未満とすることが好ましい。5秒未満では十分な塗布液粘度上昇が得られずその後の乾燥時に面状が悪化してしまう。また30秒以上の冷却工程を経るとその後の乾燥工程においての水分除去に時間がかかり、生産効率が低下する。
15℃以下での冷却工程後、15℃を越える環境下で乾燥を行うがその際、本発明においては、冷却終了後から30秒以内に、重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とする。塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分とは、塗布前に調液された塗工液中の含水量に等しい。蒸発水分量が少ないと、塗布面状の水分が多すぎる為、面状が悪化してしまう。一方、該蒸発量を60%以上とするため乾燥温度を50℃より高くすると、水分の蒸発が急激なためひび割れなどを起こし面状が悪化してしまうため乾燥温度は50℃以下に抑えることが好ましい。
蒸発量の規定は、塗布後の感熱転写受像シートを110℃1時間の条件(雰囲気)で乾燥させたものの質量を100%蒸発したものと定義して、質量の差分を量ることで行った。
乾燥された塗布済み品は、一定の含水率に調整され巻き取られるが、巻取り、塗布済み品の保存過程での含水率、温度によって硬膜進行が影響されるため、巻取りでの含水率について適切な調湿過程条件の設定が必要となる。
一般に、硬膜反応は高温・多湿条件ほど進行しやすい。しかし、含水率が高すぎると、塗布品同士が接着したり、性能上の問題が生じる場合がある。この為、巻取りの含水率(調湿条件)と貯蔵条件は品質に応じた設定が必要とされる。
代表的な乾燥装置としては、エアループ方式、つるまき方式等がある。エアループ方式は、ローラーで支持された塗布済み品に乾燥風噴流を吹き付ける方式であり、ダクトは縦に配置する方式と、横に配置する方式がある。乾燥機能と搬送機能は基本的に分離されていて、風量等の自由度が大きい。しかし、多くのローラーを使うため、寄り・シワ・スリップ等のベースの搬送不良が発生しやすい。つる巻き方式は、円筒状のダクトに塗布済み品をつる巻き状に巻きつけて乾燥風で浮上させて(エアフローティング)搬送・乾燥する方式で、基本的にローラー支持がいらない(特公昭43-20438)。その他、上下互いにダクトを設置して搬送する乾燥方式がある。一般的に乾燥分布はつるまき式に比べ良いが、浮上能力が劣る。
塗布・乾燥された感熱転写受像シートは、プリンタでの使用に適した形態に加工される必要がある。受像シートの製品形態は、枚葉状受像シートとロール状の受像シートに大別される。ロール状受像シートでは、プリンタ内でシートが2枚重ねで送られるような問題がなく、一定の範囲で印画面積を選択することが可能である。
製造装置での塗布幅は、プリンタで必要とされるシート幅に比べて通常は大きいために、受像シートの塗布物をスリッターに供し、塗布物の長手方向に小幅スリットする必要がある。このための裁断方式としては、公知の方式の中から適宜選択して用いることができるが、例としては、シャーカット方式、レザーカット方式、スコアカット方式などが挙げられる。シャーカット方式は、回転する上下刃の噛み合う部分で裁断する方式であり、レザーカット方式は1枚の刃のみで裁断する方式であって、空中切方式と溝切方式がある。また、スコアカット方式は、円筒状の下刃に上刃を押し付けて切る方式である。刃の材質は公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
枚葉状受像シートの場合には、スリットされた受像シートのロールを一定の長さに切断し、必要枚数を積葉する。スリット幅と切断長によって最大印画面積が決められる。
ロール状受像シートの場合には、プリンタに応じた長さにスリットされた受像シートを巻き取りシリンダーに巻きつけた後切断し、小巻ロールを作成する。巻き取りシリンダーとしては、紙、プラスチック、金属、木材及びそれらの複合体等いずれの材質であってもよい。巻き癖の点からはシリンダー外径の大きい巻き取りシリンダーが好ましいが、これが過大であるとロール状受容シートの外径も過大となり、これをプリンタ内部に収納するのに大きな容積が必要となる。なお、巻き取りシリンダーを使うのが一般的であるが、用いない場合もある。受像層面はロールの外側であっても内側であっても良い。
切断方式には、被切断物を間欠送りして停止した時点で切断する方式、カッタが被切断物の流れ方向に対して前後に揺動し、両者の速度が同じになった時点で切る方式など、公知の方式が多くあるが、これらの中から適宜選択して用いることができる。
積葉された枚葉状受像シート、および小巻ロールに加工されたロール状受像シートは、一般的には防湿包装される。スリット、小巻といった加工工程および包装工程における温湿度条件は、塗布層のバインダーの架橋に大きな影響を与え、結果として受像シートのカールの状態を左右する。
受像シートのカールは、印画及び給排紙におけるトラブルの大きな原因となる。例えば、印画前カールが大きい場合には、プリンター内部の搬送ロールやガイドに受像シートが引っ掛かり搬送トラブルとなる。また、プリンタへの装着性も悪い。印画の際には、サーマルヘッドとの密着性に影響を与え、面状故障の原因となるおそれもある。このような事情に鑑みて、加工・包装工程における温湿度条件は慎重に決める必要がある。
製造装置での塗布幅は、プリンタで必要とされるシート幅に比べて通常は大きいために、受像シートの塗布物をスリッターに供し、塗布物の長手方向に小幅スリットする必要がある。このための裁断方式としては、公知の方式の中から適宜選択して用いることができるが、例としては、シャーカット方式、レザーカット方式、スコアカット方式などが挙げられる。シャーカット方式は、回転する上下刃の噛み合う部分で裁断する方式であり、レザーカット方式は1枚の刃のみで裁断する方式であって、空中切方式と溝切方式がある。また、スコアカット方式は、円筒状の下刃に上刃を押し付けて切る方式である。刃の材質は公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
枚葉状受像シートの場合には、スリットされた受像シートのロールを一定の長さに切断し、必要枚数を積葉する。スリット幅と切断長によって最大印画面積が決められる。
ロール状受像シートの場合には、プリンタに応じた長さにスリットされた受像シートを巻き取りシリンダーに巻きつけた後切断し、小巻ロールを作成する。巻き取りシリンダーとしては、紙、プラスチック、金属、木材及びそれらの複合体等いずれの材質であってもよい。巻き癖の点からはシリンダー外径の大きい巻き取りシリンダーが好ましいが、これが過大であるとロール状受容シートの外径も過大となり、これをプリンタ内部に収納するのに大きな容積が必要となる。なお、巻き取りシリンダーを使うのが一般的であるが、用いない場合もある。受像層面はロールの外側であっても内側であっても良い。
切断方式には、被切断物を間欠送りして停止した時点で切断する方式、カッタが被切断物の流れ方向に対して前後に揺動し、両者の速度が同じになった時点で切る方式など、公知の方式が多くあるが、これらの中から適宜選択して用いることができる。
積葉された枚葉状受像シート、および小巻ロールに加工されたロール状受像シートは、一般的には防湿包装される。スリット、小巻といった加工工程および包装工程における温湿度条件は、塗布層のバインダーの架橋に大きな影響を与え、結果として受像シートのカールの状態を左右する。
受像シートのカールは、印画及び給排紙におけるトラブルの大きな原因となる。例えば、印画前カールが大きい場合には、プリンター内部の搬送ロールやガイドに受像シートが引っ掛かり搬送トラブルとなる。また、プリンタへの装着性も悪い。印画の際には、サーマルヘッドとの密着性に影響を与え、面状故障の原因となるおそれもある。このような事情に鑑みて、加工・包装工程における温湿度条件は慎重に決める必要がある。
以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中で、部または%とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
参考例
(インクシートの作製)
厚さ6.0μmのポリエステルフィルム(ルミラー、商品名、(株)東レ製)を基材フィルムとして用いた。そのフィルム背面側に耐熱スリップ層(厚み1μm)を形成し、かつ表面側に下記組成のイエロー、マゼンタ、シアン組成物、保護層組成物を、それぞれ単色に塗布(乾膜時の塗布量1g/m2)した。
イエロー組成物
染料(マクロレックスイエロー6G、商品名、バイエル社製) 5.5質量部
ポリビニルブチラール樹脂 4.5質量部
(エスレックBX−1、商品名、積水化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 90質量部
マゼンタ組成物
マゼンタ染料(ディスパーズレッド60) 5.5質量部
ポリビニルブチラール樹脂 4.5質量部
(エスレックBX−1、商品名、積水化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 90質量部
シアン組成物
シアン染料(ソルベントブルー63) 5.5質量部
ポリビニルブチラール樹脂 4.5質量部
(エスレックBX−1、商品名、積水化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 90質量部
保護層組成物
ポリビニルアセタール樹脂 5.5質量部
(KS‐10、商品名、積水化学工業(株)製)
コロイダルシリカ(IPA‐ST、商品名、日産化学(株)製) 4質量部
ジエチルケトン/イソプロピルアルコール(質量比8/2) 90質量部
(インクシートの作製)
厚さ6.0μmのポリエステルフィルム(ルミラー、商品名、(株)東レ製)を基材フィルムとして用いた。そのフィルム背面側に耐熱スリップ層(厚み1μm)を形成し、かつ表面側に下記組成のイエロー、マゼンタ、シアン組成物、保護層組成物を、それぞれ単色に塗布(乾膜時の塗布量1g/m2)した。
イエロー組成物
染料(マクロレックスイエロー6G、商品名、バイエル社製) 5.5質量部
ポリビニルブチラール樹脂 4.5質量部
(エスレックBX−1、商品名、積水化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 90質量部
マゼンタ組成物
マゼンタ染料(ディスパーズレッド60) 5.5質量部
ポリビニルブチラール樹脂 4.5質量部
(エスレックBX−1、商品名、積水化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 90質量部
シアン組成物
シアン染料(ソルベントブルー63) 5.5質量部
ポリビニルブチラール樹脂 4.5質量部
(エスレックBX−1、商品名、積水化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比1/1) 90質量部
保護層組成物
ポリビニルアセタール樹脂 5.5質量部
(KS‐10、商品名、積水化学工業(株)製)
コロイダルシリカ(IPA‐ST、商品名、日産化学(株)製) 4質量部
ジエチルケトン/イソプロピルアルコール(質量比8/2) 90質量部
(支持体の作製)
アカシアからなるLBKP50部及びアスペンからなるLBKP50部をそれぞれディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlに叩解しパルプスラリーを調製した。
ついで前記で得られたパルプスラリーに、対パルプ当り、カチオン変性でんぷん(日本NSC製CAT0304L)1.3%、アニオン性ポリアクリルアミド(星光PMC製 DA4104)0.15%、アルキルケテンダイマー(荒川化学製サイズパインK)O.29%、エポキシ化ベヘン酸アミド0.29%、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン(荒川化学(株)製:アラフィックス100)0.32%を加えた後、消泡剤0.12%を加えた。
アカシアからなるLBKP50部及びアスペンからなるLBKP50部をそれぞれディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlに叩解しパルプスラリーを調製した。
ついで前記で得られたパルプスラリーに、対パルプ当り、カチオン変性でんぷん(日本NSC製CAT0304L)1.3%、アニオン性ポリアクリルアミド(星光PMC製 DA4104)0.15%、アルキルケテンダイマー(荒川化学製サイズパインK)O.29%、エポキシ化ベヘン酸アミド0.29%、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン(荒川化学(株)製:アラフィックス100)0.32%を加えた後、消泡剤0.12%を加えた。
前記のようにして調製したパルプスラリーを長網抄紙機で抄紙し、ウェッブのフェルト面をドラムドライヤーシリンダーにドライヤーカンバスを介して押し当てて乾燥する工程において、ドライヤーカンバスの引張り力を1.6kg/cmに設定して乾燥を行なった後、サイズプレスにて原紙の両面にポリビニルアルコール((株)クラレ製:KL−118)を1g/m2塗布して乾燥し、カレンダー処理を行った。なお、原紙の坪量は157g/m2で抄造し、厚さ160μmの原紙(基紙)を得た。
得られた基紙のワイヤー面(裏面)側に、コロナ放電処理を行なった後、溶融押出機を用いてMFR(メルトフローレート;以下同様)16.0g/10分、密度0.96g/cm3の高密度ポリエチレン(ハイドロタルサイト(商品名DHT−4A、協和化学工業
(株)製)250ppmと、二次酸化防止剤(トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、商品名:イルガフォス168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、200ppmを含有)と、MFR4.0g/10分、密度0.93g/cm3の低密度ポリエチレンと、を75/25(質量比)の割合で配合した樹脂組成物を、厚さ21g/m2となるようにコーティングし、マット面からなる熱可塑性樹脂層を形成した(以下、この熱可塑性樹脂層面を「裏面」と称する。)。この裏面側の熱可塑性樹脂層に更にコロナ放電処理を施し、その後、帯電防止剤として、酸化アルミニウム(日産化学工業(株)製の「アルミナジル100」)と二酸化ケイ素(日産化学工業(株)製の「スノーテックスO」)とを1:2の質量比で水に分散した分散液を、乾燥質量が0.2g/m2となるように塗布した。続いて表面にコロナ処理し10質量%の酸化チタンを有するMFR4.0g/10分、密度0.93g/m2の低密度ポリエチレンを27g/m2になるように溶融押出機を用いてコーティングし、鏡面からなる熱可塑性樹脂層を形成した。
(株)製)250ppmと、二次酸化防止剤(トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、商品名:イルガフォス168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、200ppmを含有)と、MFR4.0g/10分、密度0.93g/cm3の低密度ポリエチレンと、を75/25(質量比)の割合で配合した樹脂組成物を、厚さ21g/m2となるようにコーティングし、マット面からなる熱可塑性樹脂層を形成した(以下、この熱可塑性樹脂層面を「裏面」と称する。)。この裏面側の熱可塑性樹脂層に更にコロナ放電処理を施し、その後、帯電防止剤として、酸化アルミニウム(日産化学工業(株)製の「アルミナジル100」)と二酸化ケイ素(日産化学工業(株)製の「スノーテックスO」)とを1:2の質量比で水に分散した分散液を、乾燥質量が0.2g/m2となるように塗布した。続いて表面にコロナ処理し10質量%の酸化チタンを有するMFR4.0g/10分、密度0.93g/m2の低密度ポリエチレンを27g/m2になるように溶融押出機を用いてコーティングし、鏡面からなる熱可塑性樹脂層を形成した。
(受像シートの作製)
上記のように作成した支持体上に下層から順に断熱層、受容層の構成の受像シート1−7を作製した。塗工液の組成と塗布量を以下に示す。
塗布は、前述したスライドコーティングで同時重層塗布を行い、塗布後、表1に記載の冷却条件ならびに乾燥速度で、受像シートを作成した。
上記のように作成した支持体上に下層から順に断熱層、受容層の構成の受像シート1−7を作製した。塗工液の組成と塗布量を以下に示す。
塗布は、前述したスライドコーティングで同時重層塗布を行い、塗布後、表1に記載の冷却条件ならびに乾燥速度で、受像シートを作成した。
(乳化分散物A、Bの作製)
(乳化分散物Aの作製)
乳化分散物Aを以下の手順で調製した。
化合物EB−9を高沸点溶媒(Solv−5)42g及び酢酸エチル20mlに溶解し、この液を1gのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含む20質量%ゼラチン水溶液250g中に高速攪拌乳化機 (ディゾルバー) で乳化分散し、水を加えて380gの乳化分散物Aの調製を行った。
ここで、化合物EB−9の添加量は乳化分散物A中に30mmolとなるよう調整した。
(乳化分散物Aの作製)
乳化分散物Aを以下の手順で調製した。
化合物EB−9を高沸点溶媒(Solv−5)42g及び酢酸エチル20mlに溶解し、この液を1gのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含む20質量%ゼラチン水溶液250g中に高速攪拌乳化機 (ディゾルバー) で乳化分散し、水を加えて380gの乳化分散物Aの調製を行った。
ここで、化合物EB−9の添加量は乳化分散物A中に30mmolとなるよう調整した。
(乳化分散物Bの作成 )
高沸点溶媒(Solv−5)11.0g、KF−96(信越化学(株)製 ジメチルシリコーン)9g、(EB−9)15.5g、KAYARAD DPCA−30(日本化薬(株)製)7.5g、及び酢酸エチル20mlに溶解し、この液を1gのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含む20質量%ゼラチン水溶液250g中に高速攪拌乳化機(ディゾルバー)で乳化分散し、水を加えて380gの乳化分散物Bの調整を行った。
高沸点溶媒(Solv−5)11.0g、KF−96(信越化学(株)製 ジメチルシリコーン)9g、(EB−9)15.5g、KAYARAD DPCA−30(日本化薬(株)製)7.5g、及び酢酸エチル20mlに溶解し、この液を1gのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含む20質量%ゼラチン水溶液250g中に高速攪拌乳化機(ディゾルバー)で乳化分散し、水を加えて380gの乳化分散物Bの調整を行った。
断熱層塗工液
(組成)
先に調製した乳化分散物A 21質量部
中空ポリマー 48質量部
(日本ゼオン(株)製 MH5055)
10%ゼラチン水溶液 28質量部
水 3質量部
防腐剤n(1,2−ベンゾイソチアゾール−3(2H)−オン) 0.2質量部
NaOHでpHを8に調節
(塗布量) 50ml/m2
(塗布液粘度) 45cp
(組成)
先に調製した乳化分散物A 21質量部
中空ポリマー 48質量部
(日本ゼオン(株)製 MH5055)
10%ゼラチン水溶液 28質量部
水 3質量部
防腐剤n(1,2−ベンゾイソチアゾール−3(2H)−オン) 0.2質量部
NaOHでpHを8に調節
(塗布量) 50ml/m2
(塗布液粘度) 45cp
受容層塗工液
(組成)
先に調製した乳化分散物B 4質量部
塩化ビニル系ポリマーラテックス 53質量部
(日信化学(株)社製 ビニブラン900)
塩化ビニル系ポリマーラテックス 10質量部
(日信化学(株)社製 ビニブラン276)
マイクロクリスタリンワックス 6質量部
(日本製蝋(株)製 EMUSTAR−42X)
水 22質量部
界面活性剤1%水溶液 4質量部
NaO3S-CH2CH(CO2CH2CH2C4F9-n)(CH2CO2CH2CH2C4F9-n)
マット剤 1質量部
防腐剤n(1,2−ベンゾイソチアゾール−3(2H)−オン) 0.1質量部
NaOHでpHを8に調節
(組成)
先に調製した乳化分散物B 4質量部
塩化ビニル系ポリマーラテックス 53質量部
(日信化学(株)社製 ビニブラン900)
塩化ビニル系ポリマーラテックス 10質量部
(日信化学(株)社製 ビニブラン276)
マイクロクリスタリンワックス 6質量部
(日本製蝋(株)製 EMUSTAR−42X)
水 22質量部
界面活性剤1%水溶液 4質量部
NaO3S-CH2CH(CO2CH2CH2C4F9-n)(CH2CO2CH2CH2C4F9-n)
マット剤 1質量部
防腐剤n(1,2−ベンゾイソチアゾール−3(2H)−オン) 0.1質量部
NaOHでpHを8に調節
インクシートと、表1記載の感熱転写受像シート1〜7を装填可能なように加工し、昇華型熱転写プリンターASK2000(富士フイルム(株)社製)を用いて、高速プリントモードで出力した。このとき、1枚目が排出されてから、2枚目が排出されるまでの時間は8秒間であった。出力画像は、白からマックスグレー(黒ベタ)に変化する階調画像とした。
(性能評価)
得られた感熱転写受像シート1〜8について、下記判断を基準に性能評価試験を行った。そのときの結果を表1に示す。
得られた感熱転写受像シート1〜8について、下記判断を基準に性能評価試験を行った。そのときの結果を表1に示す。
白抜けの評価は白からマックスグレー(黒ベタ)の階調画像を用い、下記判断を基準に行った。
5:画像中、白抜けが全く認められず、実用上問題ない。
4:黒ベタ部分は全く白抜けが認められず、低濃度部分はわずかに白抜けが認められるが、実用上問題ない。
3:黒ベタ部分はほとんど白抜けが認められないが、低濃度部分に若干の白抜けが認められ、実用上問題である。
2:黒ベタ部分にわずかの白抜け、低濃度部分に多数の白抜けが認められ、実用上問題である。
1:低濃度部分、黒ベタともに白抜けが多数認められ、実用上問題である。
5:画像中、白抜けが全く認められず、実用上問題ない。
4:黒ベタ部分は全く白抜けが認められず、低濃度部分はわずかに白抜けが認められるが、実用上問題ない。
3:黒ベタ部分はほとんど白抜けが認められないが、低濃度部分に若干の白抜けが認められ、実用上問題である。
2:黒ベタ部分にわずかの白抜け、低濃度部分に多数の白抜けが認められ、実用上問題である。
1:低濃度部分、黒ベタともに白抜けが多数認められ、実用上問題である。
濃度ムラの評価は白からマックスグレー(黒ベタ)の階調画像を用い、下記判断を基準に行った。
5:画像中、濃度ムラが全く認められず、実用上問題ない。
4:黒ベタ部分は全く濃度ムラが認められず、低濃度部分はわずかに濃度ムラが認められるが、実用上問題ない。
3:黒ベタ部分はほとんど濃度ムラが認められないが、低濃度部分に若干の濃度ムラが認められ、実用上問題である。
2:黒ベタ部分にわずかの濃度ムラ、低濃度部分に多数の濃度ムラが認められ、実用上問題である。
1:低濃度部分、黒ベタともに濃度ムラが多数認められ、実用上問題である。
5:画像中、濃度ムラが全く認められず、実用上問題ない。
4:黒ベタ部分は全く濃度ムラが認められず、低濃度部分はわずかに濃度ムラが認められるが、実用上問題ない。
3:黒ベタ部分はほとんど濃度ムラが認められないが、低濃度部分に若干の濃度ムラが認められ、実用上問題である。
2:黒ベタ部分にわずかの濃度ムラ、低濃度部分に多数の濃度ムラが認められ、実用上問題である。
1:低濃度部分、黒ベタともに濃度ムラが多数認められ、実用上問題である。
保護層転写不良の評価は白からマックスグレー(黒ベタ)の階調画像を用い、下記判断を基準に行った。
5:画像中、保護層転写不良が全く認められず、実用上問題ない。
4:画像中、一部に軽微な保護層転写不良があるが、実用上問題ない。
3:画像中、全面に軽微な保護層転写不良があり、実用上問題である。
2:画像中、全面に軽微な保護層転写不良があり、かつ一部に明らかな保護層転写不良があり、実用上問題である。
1:画像中、全面に明らかな保護層転写不良があり、実用上問題である。
下記に冷却および乾燥条件ならびに作成した受像シートを用いた際の性能を示す。
5:画像中、保護層転写不良が全く認められず、実用上問題ない。
4:画像中、一部に軽微な保護層転写不良があるが、実用上問題ない。
3:画像中、全面に軽微な保護層転写不良があり、実用上問題である。
2:画像中、全面に軽微な保護層転写不良があり、かつ一部に明らかな保護層転写不良があり、実用上問題である。
1:画像中、全面に明らかな保護層転写不良があり、実用上問題である。
下記に冷却および乾燥条件ならびに作成した受像シートを用いた際の性能を示す。
Claims (4)
- 支持体上に中空ポリマーを少なくとも1種含む断熱層を少なくとも1層有し、ポリマーラテックスを少なくとも1種含む受容層を少なくとも1層有し、少なくとも2層が同時重層塗布により形成される感熱転写受像シートの製造方法であって、上記重層塗布後に5秒以上30秒未満の時間15℃以下の冷却工程を経た後に、15℃を超え50℃以下の環境下での乾燥工程において、30秒間以内に、上記重層塗布された塗布膜における水の蒸発量を、塗布直後にm2あたりに塗りつけられた膜面に含まれる水分の60%以上とすることを特徴とした製造方法。
- 前記乾燥工程の温度が20℃以上40℃以下であることを特徴とした請求項1に記載の製造方法。
- 前記断熱層および前記受容層の少なくとも1層がゼラチンを含有することを特徴とする請求項1または2に記載の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法で製造したことを特徴とする感熱転写受像シート。
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JP2007092903A JP2008246943A (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 感熱転写受像シート及びその製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010228405A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Fujifilm Corp | 感熱転写受像シートおよびその製造方法 |
JP2010234702A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Dainippon Printing Co Ltd | 熱転写受像シート及び熱転写受像シートの製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2006130810A (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | 熱転写受像シート及びその製造方法 |
JP2006527675A (ja) * | 2003-06-18 | 2006-12-07 | フジ フォト フィルム ビー.ブイ. | インクジェット記録媒体 |
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-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007092903A patent/JP2008246943A/ja not_active Abandoned
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