JP4280651B2 - 感熱孔版原紙用薄葉紙 - Google Patents

Description

本発明はキセノンランプ等の閃光照射、レーザー発振素子からの赤外線照射、またはサーマルヘッドによって加熱穿孔製版される感熱孔版原紙用薄葉紙に関する。

従来より、天然繊維及び化学繊維を主な構成繊維とする坪量６〜１４ｇ／ｍ^２の薄葉紙、不織布、スクリーン紗などをインキ受理層となる多孔性支持体とし、接着剤等を介してポリエステルなどの熱可塑性樹脂フィルムと貼り合わせた感熱孔版原紙が知られている（例えば、特公昭５５−４７９９７号公報、特開平１−２６３０８７号公報、特開平１０−２９１３７８号公報等）。

感熱孔版原紙の多孔性支持体として特定の不織布、スクリーン紗を用いると優れた画質を得ることができるが、薄葉紙に比べて高価であり、しかも繊維素材が比較的柔軟な熱可塑性合成樹脂繊維のみから構成されるので、支持体としての剛性（コシ）が不足して高速且つ汎用の感熱孔版印刷用の巻取り原紙には適さない。

また、単糸繊度０．３ｄｔｘ以下の極細合成繊維を３〜１０ｍｍに切断し、合成繊維バインダーと混抄した湿式不織布（合成繊維１００％紙）も知られている（例えば特許第１７６９５９６号公報、特許第１９９２６２５号公報等）。さらに特許２７２６１０５号公報には、単糸繊度０．１ｄｔｘ以下のポリエステル繊維またはアクリル繊維からなる合成繊維１００％紙の発明がある。

しかし、これらの湿式不織布では、合成繊維の結束や絡み合いに起因する繊維束が、墨ベタ印刷において孔版印刷インキの通過を阻害することによる大きな白点抜けが発生したり、やはり剛性が不足して多孔性支持体としての機能が十分に発揮できないことから、感熱孔版原紙の多孔性支持体としては、天然繊維と化学繊維を一定の比率で配合した薄葉紙を使用している例が一般的である。

感熱孔版原紙の多孔性支持体として天然繊維と化学繊維を一定の比率で配合した薄葉紙として、極細ポリエステル短繊維（単糸繊度０．１〜０．３ｄｔｘ）を含む２種類以上の化学繊維と天然繊維を混抄してなる高画像性感熱孔版原紙用薄葉紙の提案もあった（例えば、特許２６３１９１４号公報、特開平４−２２１６９７号公報、特開平９−３９４２９号公報、特開平９−３９４３０号公報、特開平１０−２６４５４６号公報等）。また、特開平３-１８５１９４公報には、単糸繊度０．１ｄｔｘの極細アクリル短繊維とカーボン繊維等の無機繊維をマニラ麻等の天然繊維と混抄する提案もあった。

しかし、これらの提案では、合成繊維等の組み合わせが悪く、抄造前の原料調成段階の分散処理や抄紙工程において合成繊維や無機繊維の未分散の結束や絡み合いが生じ易く、単糸繊度０．１ｄｔｘ以下のポリエステル繊維を配合した時に未分散と他の化学繊維との絡み合いが特に発生しやすくなり、６〜１４ｇ／ｍ^２薄葉紙を抄紙して感熱孔版原紙の多孔性支持体に用いた場合、合成繊維に起因する未分散や絡み合いの部分で孔版印刷インキの通過が阻害され、墨ベタ印刷における白点抜けや、文字及び画線印刷における線切れの発生原因となっていた。

本発明者らが先に出願した特開２００１−３１５４５７（特願２０００−１３３８１２）では、繊維結束に起因する墨ベタ印刷における白点抜けの減少、あるいは、文字及び画像印刷における線切れの発生を極力抑える目的で、単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘ、繊維長１０ｍｍ以下の極細アクリル短繊維１０〜８０重量％と、単糸繊度０．２〜１．７ｄｔｘ、繊維長１０ｍｍ以下の化学短繊維１０〜７０重量％と、天然繊維１０〜７０重量％を配合することにより一定の効果が認められた。

この特開２００１-３１５４５７の発明により、一定のレベルの高画質性と繊維結束による白点抜けの少なさを兼ね備えたものができたが、市場においては更なる墨ベタ印刷における白点抜けの減少、及び、得られた印刷物の画質鮮明性が優れているものが望まれている。

特公昭５５−４７９９７号公報 特開平１−２６３０８７号公報 特開平１０−２９１３７８号公報 特許第１７６９５９６号公報 特許第１９９２６２５号公報 特許２７２６１０５号公報 特許２６３１９１４号公報 特開平４−２２１６９７号公報 特開平９−３９４２９号公報 特開平９−３９４３０号公報 特開平１０−２６４５４６号公報 特開平３-１８５１９４号公報 特開２００１−３１５４５７号公報

本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、感熱孔版原紙の多孔性支持体として、天然繊維と化学短繊維とを一定の比率で構成される薄葉紙において、墨ベタ印刷における繊維結束に由来する白点抜けが極力少なく、画質鮮明性が良好な印刷を可能とする感熱孔版印刷原紙に用いる薄葉紙を提供することを課題とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために、感熱孔版原紙用の薄葉紙で、天然繊維とともに一定の比率で配合する化学短繊維の種類と形態に着目して検討を重ねた結果、特に単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘの極細合成短繊維と化学短繊維及び天然繊維との混抄において、該極細合成短繊維の繊維長及び含有率を限定することにより、墨ベタ印刷における繊維結束に由来する白点抜けが極力少なく、画質鮮明性が良好な印刷を可能とする感熱孔版印刷原紙に用いる薄葉紙が提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、抄造後水溶性樹脂を塗工する薄葉紙であって、坪量６〜１４ｇ／ｍ ^２ の前記薄葉紙を構成する繊維が、単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘで繊維長１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の極細合成短繊維１０〜８０重量％と、単糸繊度０．３〜１．７ｄｔｘの化学短繊維１０〜７０重量％と、天然繊維１０〜７０重量％とからなることを特徴とする感熱孔版原紙用薄葉紙を提供するものである。

本発明によれば、薄葉紙は、極細合成短繊維と化学短繊維及び天然繊維の配合比率を特定の範囲に限定し、且つ、極細合成短繊維の単糸繊度を０．０６〜０．２ｄｔｘ且つ繊維長を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下と限定されることにより、白点抜けが少なく、且つ、極めて高画質な印刷が得られる効果がある。

以下、さらに詳しく本発明について説明する。
本発明の感熱孔版原紙用薄葉紙は、単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘ、繊維長１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の極細合成短繊維１０〜８０重量％と、単糸繊度０．３〜１．７ｄｔｘの化学短繊維１０〜７０重量％、及び、天然繊維１０〜７０重量％で構成された配合紙料をスクリーン・除塵工程を通して通常の湿式抄紙法、即ち、円網式、短網式、長網式抄紙機等を用いて製造を行うことができる。

湿式抄紙法に際しては、通常使用される分散剤と粘剤（好ましくはポリエチレンオキサイドまたはポリアクリルアミド）、消泡剤、離型剤、帯電防止剤、紙力増強剤、湿潤紙力増強剤、サイズ剤等を配合しても良い。

また、本発明は湿式抄紙法によって得られた薄葉紙に耐刷性、寸法安定性、及び剛度を付与させるために、水溶性合成樹脂を塗工する。塗工方法については、ロールコーター、グラビアコーター、リバースコーター、バーコーター等を用いることができるが、特に限定はされない。水溶性合成樹脂に関しては、ビスコース、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ＳＢＲ，ＮＢＲ等の天然ゴム、ＰＶＡ等が挙げられるが、好ましくはビスコース、またはウレタン樹脂、またはウレタン樹脂とその他水溶性合成樹脂との混合物が挙げられる。

本発明においては、坪量６〜１４g/ｍ^２の薄葉紙を構成する繊維として、単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘの極細合成短繊維を１０〜８０重量％の範囲で含有させるが、この極細合成短繊維の繊維長は１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であることが必須となる。

極細合成短繊維の繊維長が１．０ｍｍ未満になると、薄葉紙の空隙が小さくなりすぎるために、インキの通過が阻害され、画質鮮明性に悪影響を及ぼす。また、繊維長が短かすぎるため、抄造上の繊維歩留りを著しく低下させるとともに、薄葉紙の強度が極端に低下する。さらに、極端にコストが高いものとなるため現実的ではない。一方、２．５ｍｍを超えると、極細合成短繊維の分散工程における極細合成短繊維同士の絡みによる繊維結束が増加するとともに、抄造工程における極細合成短繊維と他の化学短繊維もしくは天然繊維との絡みによる繊維結束が増加するため、良好な印刷物が得られない。

極細合成短繊維の繊維長を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にすることにより、極細合成短繊維の分散工程における極細合成短繊維同士の絡みによる繊維結束が大幅に減少すると共に、抄造工程における極細合成短繊維と他の化学短繊維もしくは天然繊維との絡みによる繊維結束が大幅に減少する。また、得られた薄葉紙の地合形成が格段に良好なものになるとともに、薄葉紙の単位面積あたりの繊維本数が増加するため、均一且つインキの通過性を阻害しない程度の微細な空隙が得られ、この薄葉紙を感熱孔版原紙の多孔性支持体として用いた場合に、得られた印刷物の画質鮮明性が向上する。

また、単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘ、繊維長１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の極細合成短繊維の含有量が１０％に満たない場合、即ち、化学短繊維及び天然繊維の合計含有量が９０重量％を超える場合には、薄葉紙の開孔面積の調整が出来ず、インキの通過性を均一にすることが困難なため画質鮮明性が劣り、また、単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘ、繊維長１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の極細合成短繊維の含有量が８０重量％を超える場合、即ち、化学短繊維及び天然繊維の合計含有量が２０重量％に満たない場合には、薄葉紙の空隙が小さくなりすぎるためインキの通過が阻害され、画質鮮明性に悪影響を及ぼす。

本発明者らが、先に出願した特開２００１−３１５４５７において、繊維長３ｍｍの極細ポリエステル短繊維とポリエステル短繊維及び天然繊維の３種類の繊維を配合して感熱孔版用薄葉紙の試作を行ったが(比較例２)、極細ポリエステル短繊維の分散工程における、極細ポリエステル短繊維同士の絡みによる繊維結束による白点抜けの個数が多くなり、感熱孔版原紙による画質鮮明性試験での画質鮮明性において十分な結果が得られなかった。

本発明では、極細合成短繊維の繊維長を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下に限定することにより、極細ポリエステル短繊維を配合しても、極細ポリエステル短繊維に起因する繊維結束が極めて少なく、画質鮮明性が良好な印刷を可能とする感熱孔版印刷原紙が得られることが分かった。本発明で使用する極細合成短繊維は、被穿孔膜となる熱可塑性樹脂フィルムの融点よりも高い融点を持ったアクリル繊維、及び／または、ポリエステル繊維である。

本発明においては、坪量６〜１４ｇ/ｍ^２の薄葉紙を構成する繊維として、単糸繊度０．３〜１．７ｄｔｘの化学短繊維を１０〜７０重量％の範囲で含有させる。この化学短繊維の含有量が１０重量％に満たない場合、即ち、極細合成短繊維及び天然繊維の合計含有量が９０重量％を超える場合には、インキの通過が阻害され、画質鮮明性に悪影響を及ぼし、また、化学短繊維の含有量が７０％を超える場合、即ち、極細合成短繊維及び天然繊維の合計含有量が３０重量％に満たない場合には、インキ通過性の増大を招き、連続印刷時の印刷物へのインキの裏写りが増える（裏写り性が悪くなる）。

本発明で使用される化学短繊維の繊維長は、２．０ｍｍ以上１０ｍｍ以下のものが好ましく、より好ましくは繊維長２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下のものである。また、本発明で使用される化学短繊維には、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維等の公知の合成繊維が含まれる。

本発明においては、坪量６〜１４ｇ/ｍ^２の薄葉紙を構成する繊維として、天然繊維を１０〜７０重量％の範囲で含有させるが、この天然繊維の含有量が１０重量％に満たない場合、即ち、極細合成短繊維及び化学短繊維の合計含有量が９０重量％を超える場合には、感熱孔版原紙の多孔性支持体としての剛性が確保できず、また、天然繊維の含有量が７０重量％を超える場合、即ち、極細合成短繊維及び化学短繊維の合計含有量が３０重量％に満たない場合は、非繊維成分による白点抜けや天然繊維自体からなる繊維目が増加するため、良好な印刷物が得られない。

本発明においては天然繊維として、こうぞ、三椏、アバカ、ケナフ、サイザル麻、ジュート麻等の非木材繊維を用いることができる。好ましくは、アバカ、ケナフ、サイザル麻、ジュート麻に叩解処理を施し、これらの天然繊維を単独もしくは任意の比率で混合して使用する。

本発明の薄葉紙を感熱孔版原紙用の多孔性支持体に用いると、従来の薄葉紙よりも墨ベタ印刷における白点抜けの発生が少なく、繊維間の空隙が均一になり、高画質で鮮明な感熱孔版印刷が可能となる。以下の実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

実施例１〜５の感熱孔版用薄葉紙は、表１に示すように極細合成短繊維、化学短繊維、天然繊維の各配合率が本発明に既定した範囲条件を満たすことを必須条件として紙料を調製し、傾斜短網抄紙機で坪量約１０g/ｍ^２の薄葉紙をそれぞれ抄造し、含浸塗工機で水溶性合成樹脂を塗工して作製した。

なお、極細合成短繊維の一つとして実施例１〜２で使用した極細アクリル短繊維は、単糸繊度が０．１ｄｔｘ、繊維長が２ｍｍの主体繊維である。実施例３で使用した極細アクリル短繊維は、単糸繊度が０．１ｄｔｘ、繊維長が２．５ｍｍの主体繊維である。実施例４で使用した極細アクリル短繊維は、単糸繊度が０．１ｄｔｘ、繊維長が１ｍｍの主体繊維である。実施例５で使用した極細ポリエステル短繊維は、単糸繊度が０．１ｄｔｘ、繊維長が２ｍｍの主体繊維である。また、化学短繊維の一つとして実施例１〜５で使用したポリエステル短繊維は、単糸繊度が０．４ｄｔｘ、繊維長が３ｍｍの主体繊維である。また、天然繊維には叩解処理を施したアバカを使用した。

比較例１〜４の感熱孔版用薄葉紙は、表１に示すように繊維長１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の極細合成短繊維以外の繊維を配合すること以外は実施例１〜５と同様に作成した。

なお、比較例１〜２で使用した極細アクリル短繊維は、単糸繊度が０．１ｄｔｘ、繊維長が３ｍｍの主体繊維である。比較例３で使用したアクリル短繊維は、単糸繊度が０．３ｄｔｘ、繊維長が２ｍｍの主体繊維である。比較例４で使用した極細アクリル短繊維は、単糸繊度が０．１ｄｔｘ、繊維長が０．５ｍｍの主体繊維である。また、化学短繊維の一つとして比較例１〜４で使用したポリエステル短繊維は、単糸繊度が０．４ｄｔｘ、繊維長が３ｍｍの主体繊維である。また、天然繊維には実施例と同様の叩解処理を施したアバカを使用した。

［薄葉紙の試験方法］各実施例及び各比較例の感熱孔版原紙用薄葉紙の紙質試験は、以下の紙の試験方法に沿って行い、その試験結果は表１に併せて示した。紙試験用の標準状態はＪＩＳＰ８１１１による。

・坪量の測定はＪＩＳＰ８１２４による。
・厚さ及び密度の測定はＪＩＳＰ８１１８による。但し、厚さ測定における加圧面間
の圧力は旧規格の５３．９ｋＰａとする。
・引張強さの測定はＪＩＳＰ８１１３による。
・湿潤引張強さの測定はＪＩＳＰ８１３５による。
・透気度の測定はガーレー試験機法：ＪＩＳＰ８１１７に準じる。但し、１枚では測
定不能なので３２枚を折り重ねて空気通過量１００ｍｌに要する時間を測定した。
・平均気孔径の測定は、コスモ計器株式会社製デジタルマノメーターを使用してバブ
ルポイント法で測定した。

［印刷試験方法］感熱孔版印刷機による印刷試験は、各実施例及び各比較例の薄葉紙を多孔性支持体とし、厚さ１〜２μｍのポリエステルフィルムと接着剤を介し、ドライラミネート加工を施して感熱孔版原紙を作成し、理想科学工業株式会社製デジタル式全自動孔版印刷機「機種名：ＲＩＳＯＧＲＡＦＨ ＦＲ３９３」で行い、以下の試験項目と基準に従い判定し、その結果を併せて表１に示した。

繊維結束に起因する白点抜けの多少をテストする方法は、感熱孔版原紙の中央部を１５０×２００ｍｍの寸法に切り抜いて、その開口部に各実施例及び各比較例の薄葉紙を貼り付けて墨ベタ印刷を行った。開口部はフィルムが無いので墨ベタ印刷となり、薄葉紙中に孔版インキの通過を阻害する繊維結束等があれば、その部分だけが白く点状（長方形状）に抜けた印刷物が得られる。得られた墨ベタ印刷物について目視にて繊維結束に起因する白点抜けの個数を計数し、単位面積６２３．７ｃｍ^２（A４判:寸法２１０×２９７ｍｍ）当たりの個数に換算した。

また、各実施例及び比較例にて作成した感熱孔版原紙を用い、それらの画質鮮明性を、比較例１を△とし、最も良いものを◎、良いものを○、同等を△、劣るものを×と判定することにより評価した。

［試験結果］試験結果は表１に示した通りである。この表１より明らかなように、本発明の実施例１〜５の薄葉紙は、比較例１〜２の薄葉紙よりも感熱孔版原紙による墨ベタ印刷における繊維結束に起因する白点抜けが極めて少ないことが確認された。また、実施例１、３、４より、薄葉紙を構成する極細合成短繊維の繊維長が短いほど繊維結束に起因する墨ベタ印刷での白点抜けが少なくなることが確認できた。

また、画質鮮明性試験においても、実施例１〜５の薄葉紙を用いた感熱孔版原紙は、比較例１と比べて画質鮮明性も改善されていることが確認できた。

実施例２の単糸繊度０．１ｄｔｘ、繊維長２ｍｍの極細アクリル短繊維を、単糸繊度０．３ｄｔｘ、繊維長２ｍｍのアクリル短繊維に置き換えた比較例３の薄葉紙では、繊維結束に起因する墨ベタ印刷での白点抜けは極めて少ないものの、比較例３の薄葉紙を用いた感熱孔版原紙による画質鮮明性試験での画質鮮明性が実施例１〜５より劣ることが確認された。これは、アクリル短繊維の単糸繊度が大きいために薄葉紙の開孔面積の調整が出来ず（平均気孔径が大きくなり）、インキの通過性を均一にすることが困難なためである。

実施例４の単糸繊度０．１ｄｔｘ、繊維長１ｍｍの極細アクリル短繊維を、単糸繊度０．１ｄｔｘ、繊維長０．５ｍｍの極細アクリル短繊維に置き換えた比較例４の薄葉紙では、繊維結束に起因する墨ベタ印刷での白点抜けは、極めて少ないものの、比較例４の薄葉紙を用いた感熱孔版原紙による画質鮮明性試験での画質鮮明性は、実施例１〜５より劣ることが確認された。これは、極細アクリル短繊維の繊維長が短くなりすぎたために薄葉紙の開孔面積が小さくなりすぎ（平均気孔径が小さくなりすぎ）、インキの通過が阻害されて画質鮮明性に悪影響を及ぼしたためである。

［表１］

本発明による薄葉紙は、極細合成短繊維と化学短繊維及び天然繊維の配合比率を特定の範囲に限定し、且つ、極細合成短繊維の単糸繊度を０．０６〜０．２ｄｔｘ且つ繊維長を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下と限定することにより、はじめて白点抜けが少なく、且つ、極めて高画質な印刷が得られることが確認された。

本発明のポイントは、極細合成短繊維の単糸繊度が０．０６〜０．２ｄｔｘで、且つ、繊維長が１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下という点にあり、このことにより、図１［実施例２の写真］に示したように空隙が小さく、且つ、均一な薄葉紙が得られることが確認された。因みに、図２[比較例２の写真]は、図１に比較して空隙が不均一で分散状態が劣ることが確認された。

単糸繊度が０．０６〜０．２ｄｔｘと極めて小さいにもかかわらず、繊維結束が激減したのは、繊維長を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下と限定したためである。特に、極細合成短繊維の単糸繊度０．１ｄｔｘ、繊維長を２ｍｍとしたもので、繊維結束からなる墨ベタ印刷での白点抜けと感熱孔版原紙の画質鮮明性の向上に顕著な効果が認められた。繊維長を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下に限定することにより、極細ポリエステル短繊維を配合しても、前記の画質鮮明性が良好な印刷物を可能とする感熱孔版印刷原紙が得られることがわかった。

本発明に係る感熱孔版原紙用薄葉紙の実施例２の拡大写真である。 比較例２の拡大写真である。

Claims (3)

1. 抄造後水溶性樹脂を塗工する薄葉紙であって、坪量６〜１４ｇ／ｍ^２の前記薄葉紙を構成する繊維が、単糸繊度０．０６〜０．２ｄｔｘで繊維長１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の極細合成短繊維１０〜８０重量％と、単糸繊度０．３〜１．７ｄｔｘの化学短繊維１０〜７０重量％と、天然繊維１０〜７０重量％とからなることを特徴とする感熱孔版原紙用薄葉紙。
2. 前記極細合成短繊維がアクリル繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の感熱孔版原紙用薄葉紙。
3. 前記極細合成短繊維がポリエステル繊維からなることを特徴とする請求項１に記載の感熱孔版原紙用薄葉紙。

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