JP4629693B2

JP4629693B2 - 昇華捺染転写用バックペーパー

Info

Publication number: JP4629693B2
Application number: JP2007067195A
Authority: JP
Inventors: 和昭溝口; 英治服部
Original assignee: Daio Paper Corp
Current assignee: Daio Paper Corp
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: JP2008223204A

Description

本発明は、昇華捺染転写法を実施する際に被転写物の裏側に挟み込まれて工程紙として使用されるバックペーパーに関する。

転写捺染法には、ワックスや樹脂等の熱軟化性固着剤と顔料からなるインクを用いた溶融転写捺染法、ポリ塩化ビニル等の粉末及び可塑剤及び顔料からなるプラスチゾルインキを用いたラバープリント転写捺染法、熱昇華性染料を用いた昇華捺染転写法がある。

溶融転写捺染法では捺染物の風合いや伸縮性が不十分であり、ラバープリント転写捺染法による捺染物は通気性や感触が良くない。昇華捺染転写法は、捺染物の風合いを損なわず、他の転写法では出せないシャープな図柄がプリントできることから、現在主に行われている捺染転写法である。従来、熱転写捺染シートはその形成に際してスクリーン版、グラビア版などの印刷版とそれに応じた印刷機が必要であったが、個性の多様化により、小ロットに対応したインクジェット印刷の転写捺染シートの報告がなされ（特許文献１を参照）、小ロットに対応した昇華転写が広まり、需要が伸びてきている。

昇華捺染転写とはポリエステル生地等の被転写物と転写紙とを重ね合わせたものを１８０〜２２０℃に加熱されたドライヤーに密着させて、転写紙に印刷された印刷インクを熱にて昇華させ、被転写物に転写捺染を行うものである。その際、被転写物の裏側に挟み込まれたフェルトは進行方向に加えた張力により、被転写物を転写紙に密着させるように圧接して確実に転写捺染が行われるようにする。

昇華捺染転写用バックペーパーは、転写紙の加熱により昇華したインクが、被転写物を抜けてフェルトに付着するのを防止するために、被転写物とフェルトの間に挟み込むように供給される工程紙で、一般の昇華捺染転写では必ず必要とされるものである。

昇華捺染転写用バックペーパーに要求される品質としては、転写ムラを発生させないこと、インクを裏抜けさせないこと、バックペーパーに付着したインクを被転写物に再転写させないこと、加工中に断紙やシワ入りがないこと、である。

特許文献２では、従来のスクリーン、グラビア印刷で製造されていた捺染転写シートを使用しての捺染転写におけるバックペーパーとして３０〜８０ｇ／ｍ^２程度のクラフト紙などを用いると良いと記載され、実施例では坪量６０ｇ／ｍ^２の未晒クラフト紙が記載されている。
特開平１１−３４５９４号公報特開昭６０−１３９８８２号公報

しかし未晒クラフト紙をバックペーパーとして用いると、熱により昇華したインクが被転写物を抜けてバックペーパーの表面に付着して被転写物に再転写する、あるいはバックペーパーを抜けてフェルトを汚すといった問題が発生していた。また、クラフト紙であるため、紙の平滑性が低く、針葉樹材の配合が高く紙の地合が悪いため、フェルトからの押し付け圧を被転写物に均一に伝えることができず、転写ムラを発生させ、印刷柄の再現性が悪いという問題もあった。

透気度を高くしてバックペーパーのインク吸収性を悪くすると、バックペーパーの表面にインクが堆積し被転写物に再転写し被転写物を汚す問題があり、逆に透気度を低くしてバックペーパーのインク吸収性を良くするとインクがバックペーパーを抜けフェルトを汚す問題が発生していた。近年インクジェット印刷による昇華捺染転写シートが普及してくると、上述のような再転写、裏抜け、転写ムラの問題がより顕著になってきた。

従来のバックペーパーでインクの被転写物への再転写とフェルトへの裏抜け防止の双方を十分に満足できるものはなかった。また、従来バックペーパーとして坪量６０ｇ／ｍ^２程度以上の厚物しか使用されていなかったが、一度使用されたバックペーパーは廃棄処分されるので、廃棄物の削減、コスト低減の観点から坪量低減の要請も出てきていた。

バックペーパーのインク吸収性が良すぎるとインクがバックペーパーを抜けてフェルトを汚す問題が発生している。

インクの吸収性が高いまま紙厚を厚くしたバックペーパーの場合インクの再転写あるいは裏抜けは改善されるが、バックペーパーのクッション性が高くなり、フェルトで圧接した際に均等に圧力が掛からず、被転写物へのインクの転写ムラを発生させていた。

紙の地合が悪い（繊維の凝集物がある）と、フェルトで圧接した際に被転写物に均等に圧力が掛からず、被転写物へのインクの転写ムラを発生させる。

そこで本発明は、上記現状に鑑みて、昇華捺染転写において転写ムラがなくシャープな印刷品質を得ることができ、かつインクの裏抜け、及びインクの被転写物への再転写を防止し、さらには昇華捺染転写時に断紙しない十分な強度を持つ、昇華捺染転写用バックペーパーを提供することを課題とする。

本発明は、熱にてインクを昇華させ転写紙から被転写物に印刷柄を転写させる昇華捺染転写に使用される昇華捺染転写用バックペーパーであって、前記バックペーパーが、ヤンキードライヤーを有する抄紙機で生産され、少なくともスチレン系樹脂を含有し、ＪＩＳＰ８１２４で規定する坪量が１５〜５５ｇ／ｍ^２の範囲にあることを特徴とする昇華捺染転写用バックペーパーに関する。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーは、ＪＩＳＰ８１１７で規定する透気度が１０〜５０秒の範囲にあることが好ましい。また、前記スチレン系樹脂が、熱架橋性であり、かつカチオン性を有するものであることが好ましい。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーは、昇華捺染転写において転写ムラがなくシャープな印刷品質を得ることができるとともに、インクの裏抜け、及びインクの被転写物への再転写を防止することができ、さらには、加工中に断紙しない十分な強度を持つものである。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーは、ヤンキードライヤーを有する抄紙機で抄紙された紙である。ヤンキーマシンで抄紙された紙はバックペーパーの被転写物に接する面が平滑であるから、フェルトで圧接した際に被転写物に均等に圧力が掛かることになり、被転写物の捺染転写適性が向上する。すなわち、昇華捺染転写において転写ムラがなくシャープな印刷品質を得ることができる。ヤンキーマシン以外の抄紙機で抄紙された紙では、被転写物に接する面に平滑性がないため、フェルトからの圧接した圧を均等に被転写物に伝えることができず、シャープなインクの転写を行うことができない。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーにおいて、被転写物に接する面の平滑度（ＪＩＳＰ８１１９で規定）は２００秒以上であることが好ましい。平滑度が２００秒より低いとフェルトからの圧を被転写物に効率的に伝えられなくなり、捺染転写品質がやや劣る。平滑度を高めるためヤンキードライヤーへの貼り付きは必要であるが、貼り付きが強いとドライヤーから紙が剥がれる際、表面が毛羽立ち表面性を悪化させることがあるため、ドライヤーからの剥離を補助するためドライヤー剥離剤を使用することが可能である。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーは、原料パルプに添加する紙力増強剤として、少なくともスチレン系樹脂を含有する。特に、熱架橋性であり、かつカチオン性を有するスチレン系樹脂が好ましい。熱架橋型のスチレン系樹脂は、加熱による架橋反応によって分子量が増大するので、紙のバリヤ性を向上させインクの裏抜け防止に寄与するとともに、加熱による紙の強度低下を抑制する効果もある。インクジェット印刷に使用されるインクはアニオン性であるので、スチレン系樹脂がカチオン性を有するものであると、被転写物を抜けたインクをバックペーパーで吸着することができ、被転写物への再転写及び裏抜けによるフェルト汚れを防止することができる。

本発明で好ましく使用できる熱架橋性で、かつカチオン性のスチレン系樹脂としては、荒川化学社製のＮ−ＰＰＳ、星光ＰＭＣ社製ＣＳ１７００、星光ＰＭＣ社製ＳＳ２７００等が挙げられる。

本発明において、スチレン系樹脂は原料パルプに対して固形分換算で０．０２重量％〜１．５重量％の範囲で添加することが好ましく、より好ましくは０．０６重量％〜１．０重量％の範囲、さらに好ましくは０．１〜０．４重量％の範囲である。スチレン系樹脂の添加量が少なすぎると、加熱時の紙の強度低下を防ぐことができず、昇華捺染転写工程で断紙の可能性がある。また、多すぎると、インクの吸収性が低下し、被転写物に再転写する恐れがある。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーは、原料パルプに添加する紙力増強剤として、スチレン系樹脂に加えて、エピクロロヒドリン、及び／又は、ポリアクリルアミド等を併用してもよい。エピクロロヒドリンを併用すると、インクジェットインクの吸着性が増加し、昇華捺染転写時におけるインクの被転写物への再転写と、インクの裏抜けを防ぐ効果が向上する。ポリアクリルアミドを併用すると、紙力が増強され、昇華捺染転写時の断紙発生の可能性が低下する。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーの坪量は１５〜５５ｇ／ｍ^２の範囲にある。好ましい範囲は１８〜３０ｇ／ｍ^２である。坪量を１５〜５５ｇ／ｍ^２と小さくして紙厚を薄くすることにより、フェルトからの押し付け圧を効率的に被転写物に伝えることができるようになる。坪量が５５ｇ／ｍ^２を越えると紙厚が厚いことにより紙がクッション性を持つので、フェルトからの押し付け圧を吸収し、効率的に被転写物に伝えることができず、被転写物の転写品質が低下する。また、坪量が高くなることにより、廃棄物の量が増加する。坪量が１５ｇ／ｍ^２より低いと紙層中にインクを留まらせる能力がやや劣るため、裏抜けしフェルトを汚す問題が発生する可能性がある。また、加熱により縦方向の引張強さが弱くなり、断紙する可能性もある。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーを１８０℃１０分間加熱した後の、ＪＩＳＰ８１１３で規定する縦方向の引張強さは１．０ｋＮ／ｍ以上であることが好ましく、１．５ｋＮ／ｍ以上であることがより好ましく、１．８ｋＮ／ｍ以上であることがさらに好ましい。１．０ｋＮ／ｍ未満であると加熱後の断紙の可能性がある。加熱前後の縦方向の引張強さの変化率は９０％以上が好ましい。変化率を９０％以上とするため熱架橋性のスチレン系樹脂の増添を行う。

本発明の昇華捺染転写用バックペーパーが示す透気度については、ＪＩＳＰ８１１７の規定により１０秒以上５０秒以下の範囲とするのが好ましい。好ましくは１５秒以上４０秒以下である。透気度が１０秒より低い場合、被転写物より抜けたインクを紙層中に留める能力がやや劣り、インクを吸収することができず、フェルトを汚す可能性がある。逆に透気度が５０秒より高い場合、被転写物より抜けたインクがバックペーパーに吸収されず、バックペーパーの表面に堆積し、被転写物に再転写する可能性がある。透気度の調整法としては、配合するパルプ種の調整、叩解度の調整、坪量の調整などが挙げられる。

原料パルプとしては広葉樹パルプ（特に広葉樹クラフトパルプ）、針葉樹パルプ（特に針葉樹クラフトパルプ）、古紙パルプ等が挙げられる。

一般的に広葉樹パルプは繊維が短く細い、逆に針葉樹パルプは長くて太いため、広葉樹パルプの配合量が多いと透気度が高く、広葉樹パルプの配合量が低いと透気度が低くなることが言える。針葉樹パルプは繊維が太く長いため、強度を得るには好ましいが、バックペーパーの地合形成にやや劣るため、地合不良により押し付け時の圧が効率的に被転写物に掛からず、捺染転写品質を損ねやすい。そこで、針葉樹パルプの配合率は原料パルプ全量のうち３０重量％以下とすることが好ましい。

古紙パルプとしては市中回収古紙、抄紙工程で発生する仕損品も含まれる。古紙パルプの影響は古紙の種類がヤンキー紙、上質、塗工紙であるのか等で異なるため一概には言えない。

原料パルプの叩解度は、カナダ標準濾水度（フリーネス）で１００〜５００ｍＬの範囲に調整することが好ましい。叩解にはＤＤＲ（ダブルディスクリファイナー）を使用することができる。好ましくは２００ｍＬ〜４５０ｍＬであり、より好ましくは２５０ｍＬ〜４００ｍＬである。１００ｍＬ未満とすると叩解が進み、繊維長の短いパルプの比率が高まり、透気度が上がる。透気度が上がることにより、インクの吸収性がやや劣り、バックペーパーの表面にインクが堆積し、被転写物への再転写の問題を引き起こしやすい。５００ｍＬを超えると繊維長の長いパルプの比率が高まり、透気度が下がる。透気度が下がることにより、インクの吸収性がやや高まり、インクがバックペーパーを裏抜けしフェルトを汚しやすくなる。

バックペーパー生産時のｐＨは６〜９の範囲にあるのが好ましく、７〜８の範囲がより好ましい。昇華捺染転写では１８０〜２２０℃の加熱を行うため、熱的安定性のある中性紙が好ましい。中性紙であるが、硫酸アルミニウムを添加しても良い。ｐＨ６未満となるとｐＨ調整で使用する熱安定性の劣る硫酸バンドの添加量が増加して、紙の強度が劣化し、昇華捺染転写時断紙の可能性が高くなる。ｐＨ９を超えるアルカリ領域で紙を生産するとスチレン系樹脂のパルプ繊維への定着率が低下し、バックペーパー中のスチレン系樹脂が不足することによりインクの吸着不良となり、インクの被転写物への再転写、インクのフェルトへの裏抜けを引き起こす可能性がある。ｐＨが高くなることにより、ヤンキードライヤーへの接着性がやや劣るため、平滑度のダウンが考えられ、転写品質を低下させると考えられる。

以下に実施例を掲げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例１〜２３及び比較例１〜６
原料パルプとしては、表１記載のフリーネスを示す広葉樹クラフトパルプ（ＬＫＰ）を表１記載の割合（重量％）で用いた。実施例１９〜２１では、ＬＫＰとともに、フリーネスが５５０ｍＬの針葉樹クラフトパルプ（ＮＫＰ）を用いた。調整した原料パルプスラリー中にスチレン系樹脂（荒川化学工業株式会社製、品番：Ｎ−ＰＰＳ）、ポリアクリルアミド（星光ＰＭＣ社製、ＤＳ４３１８）、エピクロロヒドリン（星光ＰＭＣ社製ＷＳ４０２０）を表１記載の量（重量％、固形分換算）で添加した後、硫酸アルミニウムあるいは水酸化ナトリウムを用いて原料パルプスラリーのｐＨを調整した。その後、当該スラリーをヤンキーマシン（比較例１では長網多筒マシーン）に供給し、表１記載の坪量に抄紙して、昇華捺染転写用バックペーパーを製造した。

抄造した昇華捺染転写用バックペーパーの透気度をＪＩＳＰ８１１７に基づいて測定し、熱風乾燥機で１８０℃１０分間加熱した前後で、ＪＩＳＰ８１１３に基づいて縦方向の引張強さを測定した。

さらに、インクジェット印刷による転写捺染シートを用いた昇華捺染転写において、上述の昇華捺染転写用バックペーパーを使用した後、フェルトへのインクの裏抜け、被転写物へのインクの再転写、及び転写適性（転写ムラ）を、下記基準に沿って目視評価した。
（１）フェルトへのインクの裏抜け
◎：裏抜けなし
○：極一部に裏抜けがあるが、問題ないレベル
△：部分的に裏抜けがあるが、問題ないレベル
×：全体で裏抜けがあり、使用できないレベル
（２）被転写物へのインクの再転写
◎：再転写なし
○：極一部に再転写があるが、問題ないレベル
△：部分的に再転写があるが、問題ないレベル
×：全体で再転写があり、使用できないレベル
（３）転写適性（転写ムラ）
◎：転写ムラなし
○：極一部に転写ムラがあるが、問題ないレベル
△：部分的に転写ムラがあるが、問題ないレベル
×：全体で転写ムラがあり、使用できないレベル
さらに、テスト抄紙機のシリンダードライヤー表面温度を２２０℃に設定し、巻き取り速度１ｍ／分で１０ｍ巻き取った時の状態を確認した。
◎：断紙なし
○：断紙とはならないが、裂け・破れが１箇所あり
△：断紙とはならないが、裂け・破れが２個所以上あり
×：断紙あり

表１中の実施例１〜２３から明らかなように、ヤンキードライヤーを有する抄紙機で生産され、スチレン系樹脂を含有し、ＪＩＳＰ８１２４で規定する坪量が１５〜５５ｇ／ｍ^２の範囲にある昇華捺染転写用バックペーパーは、インクの裏抜け及び被転写物へのインクの再転写を低減することができ、転写適性に優れ、かつ断紙の発生も少ないものである。

Claims

熱にてインクを昇華させ転写紙から被転写物に印刷柄を転写させる昇華捺染転写に使用される昇華捺染転写用バックペーパーであって、
前記バックペーパーが、ヤンキードライヤーを有する抄紙機で生産され、
少なくともスチレン系樹脂を含有し、
前記スチレン系樹脂は、原料パルプに対して固形分換算で０．０２重量％〜１．５重量％の範囲で添加され、
ＪＩＳＰ８１２４で規定する坪量が１５〜５５ｇ／ｍ^２の範囲にあることを特徴とする昇華捺染転写用バックペーパー。
ＪＩＳＰ８１１７で規定する透気度が１０〜５０秒の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の昇華捺染転写用バックペーパー。
前記スチレン系樹脂が、熱架橋性であり、かつカチオン性を有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の昇華捺染転写用バックペーパー。