JP2995706B2 - 感熱孔版原紙用薄葉紙 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感熱孔版原紙に係わり、特にキセノンフラ
ッシュランプによる閃光またはサーマルヘッドのような
感熱素子によって熱穿孔され、孔版印刷に使用される感
熱孔版原紙の多孔性支持体として用いる薄葉紙に関する
ものである。

〔従来の技術〕 感熱孔版原紙は、熱可塑性樹脂フィルムと多孔性支持
体を貼合わせたもので、最近、孔版印刷の刷り上がりを
よくするため、この感熱孔版用原紙の改良、すなわち熱
可塑性樹脂フィルムの材質及び厚さを薄くする改良、ま
たは多孔性支持体の改良等がなされている。

多孔性支持体は、熱可塑性樹脂フィルムを支持するた
めのもので、感熱孔版原紙の画像性を確保しつつ、さら
に印刷耐久性の向上のために用いられている。その材質
としては、薄葉紙、紗（スクリーン）、不織布等が使用
されている。紗を使用すれば、高解像性の印刷物が得ら
れるが、紗自体の価格が高いこと、また不織布はその繊
維径が太いために低品位の印刷物しか得られないこと等
の理由から一般に薄葉紙が使用されている。多孔性薄葉
紙としては、こうぞ、みつまた、マニラ麻などの天然
繊維から抄造したいわゆる和紙（特公昭41−7623号公
報）、レーヨン、ビニロン、ポリエステル、ナイロン
などの再生繊維や合成繊維を紙状に抄造したもの、上
記の天然繊維との再生繊維や合成繊維とを混合して
抄造した混抄紙（特公昭49−18729号公報）、ポリエ
ステル系繊維と繊維状バインダー繊維とを混合して抄造
した薄葉紙を熱ロールで熱圧加工したいわゆるポリエス
テル紙（特公昭49−8809号公報）などが一般に知られて
いる。

また、かかる薄葉紙は、湿度あるいは温度によって変
形したり、寸法変化したりの機能低下が問題となる。そ
こで、過去において、湿潤時の寸法変化を小さくする提
案（特開昭61−254396号公報）や、合成樹脂の液を含浸
させ、しかも薄葉紙と熱可塑性樹脂フィルムとの接着剤
としても機能させうるような合成樹脂による加工の提案
（特開昭55−47997号公報）、さらには上記の天然
繊維とのポリエステル繊維を混合して抄造した混抄紙
に特定の樹脂を加工する提案（特開平１−271293号公
報）などがなされている。また、ポリエステル紙にあっ
ては、いかに寸法安定性、耐熱性に優れたものにするか
の製造方法に関する提案（特開昭58−76597号公報、特
開昭58−76598号公報）などがなされている。

しかし、感熱孔版原紙に用いる薄葉紙に求められてい
る性能である（Ｉ）インキの通過性がよく、画像が鮮明
で解像性に優れること、（II）印刷耐久性に優れるこ
と、（III）紙力強度に優れかつ繊維の抜けがないこ
と、（IV）熱収縮などの変形、シワ発生が少なく原稿を
忠実に製版し、印刷ができること、（Ｖ）摩擦帯電圧が
大きくならないこと（つまり、帯電圧が大きくなって、
結局、感熱孔版原紙のハンドリングが悪くなってしま
い、全自動印刷機に用いると、感熱孔版原紙の搬送にお
いてカール等が発生し印刷不良になる）、などの要件を
満足するものは未だ得られていない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術による薄葉紙には次のような欠点があった。

すなわち、前記の天然繊維を用いた薄葉紙は、抄造
時に分散剤や粘剤を添加するものの繊維の凝集に起因す
る結束等がインキの通過を阻害し、画像に欠点や欠落部
が生じるのみならず、抄造時に紙力増強剤が一般に添加
されるものの紙力強度が充分でないために原紙にシワが
発生し、印刷耐久性も不足している。また、前記およ
びの再生繊維、合成繊維または再生繊維や合成繊維と
天然繊維との混抄紙の場合は、繊維の均一分散性に改善
がみられるものの、繊維の交叉部の固定が不充分で紙力
強度不足であるために、変形したり繊維がラミネート加
工時や印刷時に抜けて画像性を損なったりし、また印刷
耐久性にも劣るものである。湿潤時の寸法安定性の向上
を計った特開昭61−254396号公報の場合もポリエステル
繊維やレーヨンスフを配合したり抄造時にエポキシ化ポ
リアミドポリアミン樹脂などの湿潤紙力増強剤を添加し
て改善しようと試みているが、繊維の交叉部の固定が充
分ではなく印刷耐久性や画像性に劣るものである。さら
に、前記のポリエステル紙を用いた薄葉紙の場合は、
ポリエステル繊維同士を強固に結着するための製造方法
に工夫がなされているものの、繊維の交叉部がバインダ
ー繊維で結着されていない部分がかなり存在し充分とは
いえない。また、サーマルヘッドで原紙に製版する時に
熱による熱収縮が大きく、変形、シワの発生で原稿に忠
実な印刷が得られず問題である。さらに、ラミネート加
工時に感熱フィルムと薄葉紙との接着が悪く、部分的に
フィルムとの剥離が起こるという問題があり、結局は画
像性や印刷耐久性を低下させている。

また、前記特公昭55−47997号公報の合成樹脂による
加工は、比較的低い軟化点の樹脂を使用して薄葉紙と熱
可塑性樹脂フィルムとの接着剤の機能をもっているため
に、繊維の交叉部を耐熱性のある強固な樹脂で結着して
いるとはいえず、樹脂の軟化や補強不足があるために紙
力強度、印刷耐久性ともに満足できるものではない。

さらにまた、前記特開平１−271293号公報の上記の
天然繊維とのポリエステル繊維を混合して抄造した混
抄紙と特定の樹脂との組み合わせによるものは、静電気
のために搬送ゴムロール等にまとわりつく場合があり、
ハンドリング性にやや問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、従来の感熱孔版原紙に用いる薄葉紙の前
記欠点を改良すべく鋭意研究を重ねた結果、特定量の延
伸されたビニロン繊維を含んだ薄葉紙に、特定の強固な
樹脂を抄造後に加えることによって、繊維の交絡部をイ
ンキの通過を低下させることなくほぼ均一に強固に固定
できることを見いだした。すなわち、ビニロン繊維と該
特定樹脂との組み合わせによって、はじめて紙力強度が
高く、良質な画像性が得られ、摩擦帯電圧の低い薄葉紙
を見いだし、感熱孔版原紙用薄葉紙に要求される諸要件
が同時に満足される本発明に到達した。

すなわち、本発明は、繊維の10重量％以上が、単糸繊
度２デニール以下、繊維長15mm以下で、溶解温度100℃
以上の延伸ビニロン繊維よりなる、坪量５〜15g/m²、厚
さ10〜50μｍの薄葉紙が、ウレタン樹脂を繊維の交絡部
及び表面に3g/m²以下の量を有することを特徴とする感
熱孔版原紙用薄葉紙である。

本発明に使用するビニロン繊維としては、溶解温度10
0℃以上である。溶解温度が100℃未満であると、繊維の
一部の耐熱性が悪く繊維形状が変形しそのため画像性を
落とす。

本発明において、延伸ビニロン繊維の単糸繊度２デニ
ール以下、繊維長15mm以下であることが必要である。単
糸繊度が２デニールを越えるとインキの均一な通過が得
られない。好ましくは0.2〜１デニールである。また、
繊維長が15mmを越えると、繊維の分散が悪く画像性を落
とす。好ましくは３〜8mmである。また、ビニロン繊維
は薄葉紙中に10重量％以上含有させる必要がある。ビニ
ロン繊維が10重量％未満であると均一な繊維の分散性や
繊維結束の少ない良質な地合が得られず画像性が劣る。
好ましくは20〜50重量％である。

本発明では、薄葉紙を構成するビニロン繊維以外の繊
維としては、通常使用される天然繊維及び／または再生
繊維である。好ましくはマニラ麻、亜麻等の天然鞁皮繊
維、ビスコース法レーヨン繊維、銅アンモニア法レーヨ
ン繊維等の再生繊維であり、再生繊維の単糸繊度は２デ
ニール以下、繊維長は15mm以下が繊維の分散性及び絡み
による結束の点で好ましい。

本発明では、抄造した薄葉紙の坪量は、坪量５〜15g/
m²、厚さ10〜50μｍである必要がある。坪量が5g/m²よ
り軽かったり、厚さが10μｍより薄かったりすると、印
刷耐久性が著しく低く好ましくない。また坪量が15g/m²
以上、厚さが50μｍ以上では、インキの通過を著しく損
ない画像性が悪くなる。好ましくは、坪量８〜13.5g/
m²、厚さ25〜40μｍであり、かつ密度（坪量÷厚さ）が
0.25〜0.40g/cm²であり、この範囲では、画像性は鮮明
で優れている。

本発明で薄葉紙の抄造にあっては、通常使用される分
散剤、粘剤、消泡剤、剥離剤、紙力増強剤、サイズ剤、
帯電防止剤等を配合してもよいことは言うまでもない。

本発明では、薄葉紙がウレタン樹脂を繊維の交絡部及
び表面に3g/m²以下含有する必要がある。樹脂量が3g/m²
を越えると、薄葉紙の開口部に樹脂膜が多数形成しイン
キの通過を著しく損ない画像性を低下させる。好ましく
は0.5〜1.5g/m²である。

本発明に使用するウレタン樹脂としては、溶剤溶液型
のもの、水溶性のもの、水分散型（エマルジョンタイ
プ）のもの等がある。また、非反応性のもの、反応性の
もの（１液タイプ、２液タイプ但し、２液タイプの場合
には架橋剤並びに架橋促進剤等を組み合わせて反応を行
わさせる）のいずれであってもよい。

薄葉紙の樹脂加工は、薄葉紙にウレタン樹脂の溶液あ
るいはエマルジョンを含浸あるいはグラビアロールで塗
布するのが好ましく、その後熱風乾燥機あるいは熱ロー
ルで乾燥させる。乾燥温度は50〜210℃が好適である。
さらに、乾燥と同時に熱ロールで熱圧加工を施すと紙力
強度をさらに向上させることができる。

樹脂加工において、特に樹脂濃度に注意する必要があ
る。薄葉紙の坪量や樹脂の種類によって多少異なるが、
濃度７〜30％の溶液が好ましい。

樹脂加工において、一般に抄造時に用いられている紙
力増強剤やサイズ剤等を併用してもよい。

本発明において、摩擦帯電圧を低くできるメカニズム
は、次のようなことが推定される。

（１）ビニロンの公定水分率が5.0％と他の合成繊維と
比べて高くなっており、天然繊維と混抄しても水分率の
低下が少ない。

（２）ビニロン繊維には親水基OHがあるので、他の合成
繊維と比べて水の解離がしにくく、帯電しにくい。

（３）樹脂加工時、薄葉紙の繊維の交叉部に毛細管現象
で樹脂が寄っていくことにより、繊維が樹脂によって被
覆される面積が小さい。

このようなことから、繊維自身は固有の水分率を保持
することにより、帯電圧を小さくできるものと推定され
る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。なお、％は重
量％である。

さらに、各特性は、次の方法により評価した。

（１）画像性の評価 JIS第一水準の文字及び図柄を文字サイズ5mm□〜20mm
□および直径１〜10mmの丸で中が黒く塗りつぶされた円
図を原稿として使用した。また、感熱フィルム（延伸さ
れた熱可塑性合成樹脂フィルム）として２μｍのポリエ
ステルフィルムと本発明の多孔性支持体としての薄葉紙
（実施例、比較例ともに同様にして）とをドライラミネ
ーター接着剤“バイロン30"（東洋紡（株）製）を用い
てドライラミネーターで貼合わせて感熱孔版原紙（以下
マスターと呼ぶ）とした。

このマスターならびに原稿を用いて、デジタル式全自
動孔版印刷機（理想科学工業製のリソグラフ007DPN）で
製版し、印刷したものを次のようにして評価した。

評価は肉眼判定で○、△、×の３段階で行い、○は原
稿と同様に鮮明に見えるもので文字の太さのムラや黒ベ
タ部分の白抜けがないもの、×は原稿と異なり線が部分
的に切れたり、文字の太さにムラがあり判読が難しく使
用できないものを言う。その中間の線が部分的に切れた
り文字の太さムラがあっても判読ができて使用可能なも
のを△で示した。

（２）印刷耐久性 印刷の耐久枚数で○、△、×の３段階評価を行った。
すなわち、前記（１）の印刷機でマスターに破れ、シ
ワ、スジ状のもの等が生じたり、１枚目と同じ文字、
線、黒ベタ部の印刷性が得られなくなるまでの枚数を調
べ、3,000枚以上を○、1,500〜3,000枚未満を△、1,500
枚未満を×とした。

（３）紙力強度 薄葉紙の引っ張り破断強さ（JIS P−8113及びJIS P−
8135）を抄紙方向（縦）の強度で、ドライ条件及びウェ
ット条件で評価した。ドライ条件は、試験片を恒温（22
℃）恒湿（相対湿度66％）で24時間静置したものであ
り、ウェット条件はさらにその条件で静置後試験片を15
℃の水中に20分浸漬したものである。単位:kg/15mm幅 （４）厚さ JIS P−8118により測定。

（５）透気度 JIS P−8117により測定。但し、薄葉紙を96枚重ねて
測定した。単位：秒/300cc （６）剛度 薄葉紙の試験片を抄紙方向（縦）に長さ50mm、幅15mm
とし、試験片の一端を水平に保持し、自由端と固定端と
を結ぶ線と水平線との角度で評価した。単位：度。

（７）摩擦帯電圧 JIS L−1094により測定。

摩擦布:JIS L−0803に規定の綿添付白布 測定条件:20℃×湿度40％ 帯電電位で、○、△、×の３段階評価を行った。静電
気安全指針の電撃の強さを参考にした。すなわち、1,50
0V以下を○、1,500〜2,500V未満を△、2,500V以上を×
とした。

実施例１〜５ （Ａ）：マニラ麻をアルカリ蒸解し、水洗後、水で濃度
３％に希釈して、ビーターにて濾水度18゜SR（JIS P−8
121）に叩解したものと、第１表に示すビニロン繊維と
を第３表の“薄葉紙の組成項”に示した配合％で均一に
混合し、これにエポキシ化ポリアミドポリアミノ樹脂を
繊維に対して２％となるように水溶液にして均一に混合
し、これを紙料として円網式抄紙機にて湿式抄紙法によ
り第３表の“薄葉紙の基本特性の項”に示した坪量、厚
さ、密度の薄葉紙を各々抄造した。

（Ｂ）：前記（Ａ）で得た個々の薄葉紙の巻取りロール
に、第２表の樹脂を塗工もしくは含浸した。加工後の樹
脂付着量を第３表の樹脂量の項に示す。

（Ｃ）：前記（Ｂ）で得た加工された薄葉紙の特性なら
びにフィルムとラミネートして得たマスターの評価結果
を第３表に示す。

実施例６ 実施例１〜５で使用したマニラ麻60％、第１表のビニ
ロン繊維（表示名：ビニロンＡ）30％及びビスコース法
レーヨン繊維〔表示名：スフ（単糸繊度0.7デニール、
繊維長3mm）〕10％を均一に混合し、その後は実施例１
〜５の（Ａ）項と同様にして第３表に示した特性の薄葉
紙の巻き取りロールを得た。このものの樹脂加工ならび
に特性評価はともに実施例１〜５の（Ｂ），（Ｃ）項と
同様に行った。その結果を第３表に示す。

比較例１ 実施例１〜５で使用したマニラ麻100％の薄葉紙を実
施例１〜５の（Ａ）項と同様にして作製し、そのものの
特性評価を行った。その結果を第４表に示す。

比較例２ 実施例１〜５で使用したマニラ麻100％の薄葉紙を、
実施例１〜５の（Ａ）項と同様にして作製し、さらに実
施例１〜５の（Ｂ），（Ｃ）項と同様の樹脂加工を行
い、加工された薄葉紙の特性評価を行った。その結果を
第４表に示す。

比較例３ 実施例１〜５と同様にして作製した薄葉紙そのものの
特性評価を行った。その結果を第４表に示す。

比較例４〜６ 実施例１〜５と同様にして作製した薄葉紙に、さらに
実施例１〜５の（Ｂ），（Ｃ）項と同様の樹脂加工を行
い、加工された薄葉紙の特性評価を行った。その結果を
第４表に示す。

比較例７〜９ 実施例１〜５で使用したマニラ麻と各々のビニロンを
指定量比で均一に混合し、その後は実施例１〜５の
（Ａ）項と同様にして薄葉紙を作製し、さらに実施例１
〜５の（Ｂ），（Ｃ）項と同様の樹脂加工を行い、加工
された薄葉紙の特性評価を行った。その結果を第４表に
示す。

比較例10 実施例１〜５で使用したマニラ麻70％とポリエステル
繊維〔表示名:PET（単糸繊度0.5デニール繊維長5mm）〕
30％を均一に混合し、その後実施例１〜５の（Ａ）項と
同様にして第４表に示した様な特性の薄葉紙の巻き取り
ロールを得た。このものの樹脂加工ならびに特性評価は
ともに実施例１〜５の（Ｂ），（Ｃ）項と同様に行っ
た。その結果を第４表に示す。

比較例11 実施例１〜５と同様にして作製した薄葉紙に、SBR樹
脂（大日本インキ（株）製：ラックスター3307B）を含
浸した。その樹脂付着量を第４表の樹脂量の項に示す。
得られた薄葉紙の特性ならびにフィルムとラミネートし
て得たマスターの評価結果を第４表に示す。

〔発明の効果〕 本発明は、特定範囲のビニロン繊維と特定の樹脂の限
られた範囲内との組み合せによって得られる感熱孔版原
紙の薄葉紙であり、次のような優れた効果を得ることが
できる。

すなわち、 （１）摩擦帯電圧が小さいことから、多孔性支持体とし
て、静電気発生の少ない和紙が得られる。

（２）樹脂加工により、高強度の和紙が得られ、印刷耐
久性に優れる。

（３）繊維が均一に分散し、地合がよい。

（４）印刷時の画像が鮮明で高品位である。

このように、多孔性支持体としての優れた性能を兼ね備
えることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41N 1/24 102

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維の10重量％以上が、単糸繊度２デニー
   ル以下、繊維長15mm以下で、溶解温度100℃以上の延伸
   ビニロン繊維よりなる、坪量５〜15g/m²、厚さ10〜50μ
   ｍの薄葉紙が、ウレタン樹脂を繊維の交絡部及び表面に
   3g/m²以下の量を有することを特徴とする感熱孔版原紙
   用薄葉紙。