JP5258238B2 - Uneven sheet and pressure measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、加圧部位が発色する圧力測定用材料と共に用いて圧力測定を行うための凹凸シート及び圧力測定方法に関する。 The present invention relates to a concavo-convex sheet and a pressure measurement method for performing pressure measurement using a pressure measurement material that develops color at a pressurization site.
圧力測定用の材料は、液晶ガラスの貼合せ工程、プリント基板へのハンダ印刷、ローラ間の圧力調整などの用途に使われている。このような圧力測定用の材料には、例えば、富士フイルム(株)から提供されているプレスケール(商品名)に代表される圧力測定フィルムがある。 The material for pressure measurement is used for applications such as liquid crystal glass bonding, solder printing on printed circuit boards, and pressure adjustment between rollers. Such a material for pressure measurement includes, for example, a pressure measurement film represented by a prescale (trade name) provided by FUJIFILM Corporation.
この圧力測定フィルムの例として、電子供与性無色染料前駆体と電子受容性化合物との発色反応を利用した圧力測定用シートが開示されており(例えば、特許文献1参照)、0.1MPa〜20MPa程度の圧力範囲で測定することができるとされている。圧力測定フィルムは、測定部位に合わせてフィルムを任意の大きさに裁断して使用できる特徴を有するほか、筆圧による高い線圧によって発色反応を起こさせる、いわゆる感圧複写紙とは異なり、面圧を測定することができる特徴を有している。 As an example of this pressure measurement film, a pressure measurement sheet using a color reaction between an electron donating colorless dye precursor and an electron accepting compound is disclosed (for example, see Patent Document 1), and 0.1 MPa to 20 MPa. It is said that it can be measured within a certain pressure range. The pressure measurement film has the characteristics that it can be used by cutting the film into an arbitrary size according to the measurement site, and, unlike so-called pressure-sensitive copying paper, which causes a color reaction due to high linear pressure due to writing pressure, It has the feature that pressure can be measured.
近年、製品の高機能化、高精細化により、微小な圧力の分布を測定する必要性が増加している。例えば、液晶パネルの貼り合わせでは、大面積化により真空貼り合わせ方式が増加し、大気圧である0.1MPa以下の領域での圧力分布測定が重要になっている。
また、プリント基板へのハンダ印刷では、電子部品の高精細化や基板の多層化により、0.1MPa以下の微小な圧力を含む圧力領域でのハンドリングが増加しており、0.1MPa以下の微小な圧力の分布測定に対する要望が高まっている。
また、コピー機やプリンターの製造工程での搬送ローラーにおける挟み圧測定や、半導体製造工程でのシリコンウエハの研磨における押し付け圧測定など、微小な圧力の分布測定を必要とする分野が増加している。
In recent years, the necessity of measuring the distribution of minute pressures has been increasing due to higher functionality and higher definition of products. For example, in the bonding of liquid crystal panels, the number of vacuum bonding methods increases as the area increases, and pressure distribution measurement in the region of atmospheric pressure of 0.1 MPa or less is important.
In solder printing on a printed circuit board, handling in a pressure region including a minute pressure of 0.1 MPa or less is increasing due to high definition of electronic components and multilayering of the substrate. There is a growing demand for accurate pressure distribution measurements.
In addition, fields that require minute pressure distribution measurement, such as pinching pressure measurement on transport rollers in the manufacturing process of copiers and printers, and pressing pressure measurement in polishing of silicon wafers in the semiconductor manufacturing process, are increasing. .
微小な圧力を測定するための技術としては、前記圧力測定フィルムと、表面に微細な凹凸を均一に有する定盤と、を組み合わせて用いる技術(例えば、特許文献2参照)や、前記圧力測定フィルムと、片面に多数の凸部を形成したゴム製の弾性マットと、を組み合わせて用いる技術(例えば、特許文献3、4参照)が知られている。
しかしながら、表面に微細な凹凸を有する定盤を用いる技術では、例えば、搬送ローラーにおける挟み圧測定のような可撓性(フレキシブル性)や薄さが要求される用途に使用することはできない。
また、凸部を形成したゴム製の弾性マットを用いる技術では、弾性マット自身が圧力分布を緩和するクッションの役割をしてしまい、特に、液晶パネルの貼り合わせ圧測定やシリコンウエハの研磨工程における抑え圧測定等、薄さが要求され、正確な圧力分布を測定する必要がある用途に用いることはできない。
However, the technique using a surface plate having fine irregularities on the surface cannot be used for applications that require flexibility (flexibility) or thinness, such as pinching pressure measurement in a transport roller.
Also, in the technology using a rubber elastic mat having convex portions, the elastic mat itself acts as a cushion to relieve pressure distribution, especially in the bonding pressure measurement of a liquid crystal panel and the polishing process of a silicon wafer. It cannot be used for applications where thinness is required, such as pressure suppression measurement, and where accurate pressure distribution needs to be measured.
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、圧力測定用材料の測定下限以下の微小な圧力又はその分布を測定できる凹凸シートを提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a concavo-convex sheet capable of measuring a minute pressure below a measurement lower limit of a pressure measurement material or a distribution thereof, and to achieve the object. To do.
本発明者は、凹凸シートの性状や圧力測定用材料と凹凸シートとの関係を特定することで前記課題を解決できるとの知見を得、該知見に基づき本発明を完成した。
即ち、前記課題を解決するための具体的手段は以下のとおりである。
The present inventor obtained knowledge that the problems can be solved by specifying the properties of the uneven sheet and the relationship between the pressure measurement material and the uneven sheet, and completed the present invention based on the knowledge.
That is, specific means for solving the above-described problems are as follows.
<1> 発色剤としての電子供与性無色染料前駆体および溶媒を内包したマイクロカプセルを含有する発色剤層を基材上に有する材料Bと、前記発色剤と反応して発色させる顕色剤としての電子受容性化合物を含有する顕色剤層を基材上に有する材料Aと、を前記発色剤層表面と前記顕色剤層表面とが互いに向き合うように重ねてなり、圧力測定下限が0.02MPa〜0.05MPaにある圧力測定用材料と共に用い、前記圧力測定下限以下の圧力範囲の圧力測定を行うための凹凸シートであって、
ヤング率500MPa以上の硬質樹脂からなる厚さ0.05mm以上の基底部上に、該基底部に平行な露出面を有するヤング率500MPa以上の硬質樹脂からなる高さ0.1mm〜0.3mmの凸部を複数有し、総厚0.5mm以下であり、
前記露出面の面積をS、前記複数の凸部間の間隔をL、前記凹凸シートと前記圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限に対する前記圧力測定用材料の圧力測定下限の比をRとしたとき、
S=(L×L)/R
の関係を満たすことを特徴とする凹凸シートである。
<1> As a color developer that develops a color by reacting with the color former and the material B having a color former layer containing a microcapsule containing an electron donating colorless dye precursor and a solvent as a color former. The material A having a developer layer containing the electron accepting compound is superimposed on the base material so that the surface of the color former layer and the surface of the developer layer face each other, and the pressure measurement lower limit is 0. A concavo-convex sheet for measuring pressure in a pressure range below the lower limit of pressure measurement, used together with a material for pressure measurement at 0.02 MPa to 0.05 MPa,
On a base portion having a thickness of 0.05 mm or more made of a hard resin having a Young's modulus of 500 MPa or more, a height of 0.1 mm to 0.3 mm made of a hard resin having a Young's modulus of 500 MPa or more having an exposed surface parallel to the base portion . It has a plurality of protrusions and has a total thickness of 0.5 mm or less.
The pressure of the pressure measurement material with respect to the pressure measurement lower limit when the area of the exposed surface is S, the interval between the plurality of convex portions is L, and pressure measurement is performed using both the uneven sheet and the pressure measurement material. When the ratio of the lower limit of measurement is R,
S = (L × L) / R
It is the uneven | corrugated sheet | seat characterized by satisfy | filling this relationship.
<2> 前記凸部の形状が、円柱形状であることを特徴とする<1>に記載の凹凸シートである。
<3> 前記凸部の形状が、底面が基底部に接する円錐を該底面に平行な平面で切った形状であることを特徴とする<1>に記載の凹凸シートである。
<4> (a)<1>〜<3>のいずれか1つに記載の凹凸シートを、被測定物と加圧部位が発色する前記圧力測定用材料との間に、該凹凸シートの凸部が前記圧力測定用材料側となる向きに配置する工程と、(b)加圧により前記凸部の基底部に平行な露出面を前記圧力測定用材料に圧接し、前記圧力測定用材料に凸部による圧力に対応した濃度の発色領域を形成する工程と、(c)前記発色領域をスキャナーで読み取り、圧力を求める工程と、を有し、前記露出面の面積をS、前記複数の凸部間の間隔をL、前記凹凸シートと前記圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限に対する前記圧力測定用材料の圧力測定下限の比をRとしたとき、
S=(L×L)/R
の関係を満たすことを特徴とする圧力測定方法である。
<2> The concavo-convex sheet according to <1>, wherein the convex portion has a cylindrical shape.
<3> The concavo-convex sheet according to <1>, wherein the shape of the convex portion is a shape obtained by cutting a cone whose bottom surface is in contact with the base portion by a plane parallel to the bottom surface.
<4> (a) The uneven sheet according to any one of <1> to <3>, wherein the uneven sheet is convex between the object to be measured and the pressure measurement material that develops color at the pressed part. (B) pressing the exposed surface parallel to the base of the convex portion against the pressure measuring material by pressurization, and placing the pressure measuring material on the pressure measuring material Forming a color development region having a density corresponding to the pressure by the convex portion, and (c) reading the color development region with a scanner to obtain a pressure, wherein the area of the exposed surface is S, and the plurality of convex portions When the interval between the parts is L, and the ratio of the pressure measurement lower limit of the pressure measurement material to the pressure measurement lower limit when the pressure measurement is performed using both the uneven sheet and the pressure measurement material is R,
S = (L × L) / R
It is the pressure measuring method characterized by satisfy | filling this relationship.
圧力測定用材料の測定下限以下の微小な圧力又はその分布を測定できる凹凸シートを提供することができる。 The uneven | corrugated sheet | seat which can measure the micro pressure below the measurement lower limit of the material for pressure measurements, or its distribution can be provided.
本発明の凹凸シートは、圧力測定用材料と共に用いて圧力測定を行うための凹凸シートであって、硬質樹脂からなる厚さ0.05mm以上の基底部上に、該基底部に平行な露出面を有する硬質樹脂からなる凸部を複数有し、総厚0.5mm以下であり、前記露出面の面積をS、前記複数の凸部間の間隔をL、前記凹凸シートと前記圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限に対する前記圧力測定用材料の圧力測定下限の比をRとしたとき、
S=(L×L)/R
の関係を満たすように構成される。
The concavo-convex sheet of the present invention is an concavo-convex sheet for performing pressure measurement using with a pressure measurement material, and is an exposed surface parallel to the base portion on a base portion having a thickness of 0.05 mm or more made of a hard resin. A plurality of convex portions made of hard resin having a total thickness of 0.5 mm or less, an area of the exposed surface being S, an interval between the plurality of convex portions being L, the concavo-convex sheet and the pressure measuring material When the ratio of the pressure measurement lower limit of the pressure measurement material to the pressure measurement lower limit when pressure measurement is performed together with R is R,
S = (L × L) / R
It is configured to satisfy the relationship.
凹凸シートを上記構成とすることで、圧力測定用材料に固有の圧力測定下限値にて被測定物と圧力測定用材料との間に圧力を加えた場合には、被測定物中の該圧力が加えられた面の面積と、該圧力が集中する前記露出面の面積と、の関係により、該圧力は約((L×L)/S)倍に増幅される。このため、前記被測定物と圧力測定用材料との間に加える圧力が、該圧力測定用材料に固有の測定下限以下である場合であっても、圧力値又は圧力分布を正確に測定できる。特に、コピー機又はプリンター製造工程での搬送ローラーにおける挟み圧測定、液晶ディスプレイ製造工程でのガラス基板の接着における貼り合わせ圧測定、半導体製造工程でのシリコンウエハの研磨における押し付け圧測定等に好適である。 By forming the concavo-convex sheet as described above, when pressure is applied between the object to be measured and the material for pressure measurement at a pressure measurement lower limit value specific to the material for pressure measurement, the pressure in the object to be measured The pressure is amplified about ((L × L) / S) times by the relationship between the area of the surface to which the pressure is applied and the area of the exposed surface where the pressure is concentrated. For this reason, even when the pressure applied between the object to be measured and the pressure measurement material is equal to or lower than the measurement lower limit specific to the pressure measurement material, the pressure value or the pressure distribution can be accurately measured. Especially suitable for pinching pressure measurement on transport rollers in copier or printer manufacturing process, laminating pressure measurement in glass substrate bonding in liquid crystal display manufacturing process, pressing pressure measurement in polishing silicon wafer in semiconductor manufacturing process, etc. is there.
本発明において、「複数の凸部間の間隔」とは、凸部の露出面中心と該凸部に最近接する別の凸部の露出面中心との距離をいう。
本発明において、「圧力測定用材料の圧力測定下限」とは、凹凸シートと共に用いずに、圧力測定用材料単独で圧力測定を行う場合の測定下限を指す。圧力測定用材料はその構成により固有の測定下限を有しているが、本発明の凹凸シートと組み合わせて用いることにより、圧力測定の感度がR倍となる(即ち、圧力測定用材料固有の測定下限値の1/Rの圧力の測定が可能となる)。本発明による効果をより効果的に得る観点からは、前記Rの具体的な範囲としては、2〜20が好ましく、5〜10がより好ましい。
以下において、凹凸シートと圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限に対する圧力測定用材料の圧力測定下限の比Rを、「圧力増幅率R」ということがある。
In the present invention, the “interval between a plurality of convex portions” refers to the distance between the exposed surface center of a convex portion and the exposed surface center of another convex portion closest to the convex portion.
In the present invention, the “pressure measurement lower limit of the pressure measurement material” refers to the measurement lower limit when pressure measurement is performed with the pressure measurement material alone without using it together with the uneven sheet. The pressure measurement material has a specific measurement lower limit depending on its configuration, but when used in combination with the concavo-convex sheet of the present invention, the pressure measurement sensitivity becomes R times (that is, measurement specific to the pressure measurement material). Measurement of 1 / R of the lower limit value is possible). From the viewpoint of obtaining the effect of the present invention more effectively, the specific range of R is preferably 2 to 20, and more preferably 5 to 10.
Hereinafter, the ratio R of the pressure measurement lower limit of the pressure measurement material to the pressure measurement lower limit when the pressure measurement is performed using both the uneven sheet and the pressure measurement material may be referred to as “pressure amplification factor R”.
本発明の凹凸シートを用いた圧力測定方法にて測定できる圧力範囲は、ともに用いる圧力測定用材料の測定下限値以下の範囲であることが好ましい。本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、0.002〜0.08MPaの範囲が好ましく、0.004〜0.04MPaの範囲がより好ましい。 The pressure range that can be measured by the pressure measurement method using the concavo-convex sheet of the present invention is preferably a range that is not more than the lower limit of measurement of the pressure measurement material used together. From the viewpoint of more effectively achieving the effects of the present invention, a range of 0.002 to 0.08 MPa is preferable, and a range of 0.004 to 0.04 MPa is more preferable.
本発明における凹凸シートは、硬質樹脂からなる厚さ0.05mm以上の基底部上に、該基底部に平行な露出面を有する硬質樹脂からなる凸部を複数有し、総厚0.5mm以下に構成される。ここで、総厚とは、基底部の厚さと凸部の高さとの合計である。
前記総厚が0.5mmより厚いと、圧力測定の際に凹凸シートがクッションの役割をしてしまい、正確な圧力分布の測定を行うことができない場合がある。本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、前記総厚としては、0.05mm〜0.4mmが好ましく、0.07mm〜0.3mmがより好ましい。
The uneven sheet in the present invention has a plurality of convex portions made of hard resin having an exposed surface parallel to the base portion on the base portion having a thickness of 0.05 mm or more made of hard resin, and has a total thickness of 0.5 mm or less. Configured. Here, the total thickness is the sum of the thickness of the base portion and the height of the convex portion.
If the total thickness is greater than 0.5 mm, the uneven sheet may act as a cushion during pressure measurement, and accurate pressure distribution measurement may not be possible. From the viewpoint of more effectively achieving the effects of the present invention, the total thickness is preferably 0.05 mm to 0.4 mm, more preferably 0.07 mm to 0.3 mm.
前記基底部は、製造の容易性の観点や取り扱いの容易性の観点から、厚さ0.05mm以上であることが必要である。
本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、前記基底部の厚さは0.05mm〜0.15mmが好ましく、0.05mm〜0.1mmがより好ましい。
The base portion needs to have a thickness of 0.05 mm or more from the viewpoint of ease of manufacture and ease of handling.
From the viewpoint of more effectively achieving the effects of the present invention, the thickness of the base portion is preferably 0.05 mm to 0.15 mm, more preferably 0.05 mm to 0.1 mm.
前記凸部の形状については前記基底部に平行な露出面を有していれば特に限定はなく、例えば、円柱形、多角柱形(三角柱、四角柱等)等の形状とすることができる(例えば、図1、3、4参照)。また、前記凸部の側面は基底部に垂直である場合に限られず、前記基底部に平行な露出面の面積と前記基底部に接する面の面積とが異なる形状であってもよい(例えば、図2参照)。
図1は、第1の実施形態に係る凹凸シート10を示す斜視図である。シート状の基底部12上に円柱形状の凸部14が設けられている。
図2は、第2の実施形態に係る凹凸シート20を示す斜視図である。シート状の基底部12上に、底面が基底部に接する円錐を該底面に平行な平面で切った形状(以下、「台形円柱形状」ともいう)である凸部15が設けられている。
図3は、第3の実施形態に係る凹凸シート30を示す斜視図である。シート状の基底部12上に四角柱形状の凸部16が設けられている。
図4は、第4の実施形態に係る凹凸シート40を示す斜視図である。シート状の基底部12上に三角柱形状の凸部17が設けられている。
The shape of the convex portion is not particularly limited as long as it has an exposed surface parallel to the base portion. For example, the shape of the convex portion can be a cylindrical shape, a polygonal prism shape (triangular prism, quadrangular prism, etc.) ( For example, see FIGS. In addition, the side surface of the convex portion is not limited to the case where the side surface is perpendicular to the base portion, and the exposed surface area parallel to the base portion and the area of the surface in contact with the base portion may be different (for example, (See FIG. 2).
FIG. 1 is a perspective view showing an uneven sheet 10 according to the first embodiment. A
FIG. 2 is a perspective view showing the concavo-
FIG. 3 is a perspective view showing an
FIG. 4 is a perspective view showing an
本発明における基底部は、硬質樹脂からなる。
本発明において「硬質樹脂」とは、ヤング率が500MPa以上である樹脂をいう。
基底部に用いられる硬質樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、アクリル等が好ましく、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート、アクリルがより好ましく、ポリエチレンテレフタレート(PET)が特に好ましい。
The base in the present invention is made of a hard resin.
In the present invention, the “hard resin” refers to a resin having a Young's modulus of 500 MPa or more.
The hard resin used for the base is preferably polyethylene terephthalate (PET), polyethylene, polystyrene, polypropylene, polycarbonate, acrylic, more preferably polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, acrylic, and particularly preferably polyethylene terephthalate (PET). .
本発明における凸部は、硬質樹脂からなる。
凸部に用いられる硬質樹脂としては、硬質熱可塑性樹脂、硬質UV硬化性樹脂が好ましく、硬質UV硬化性樹脂がより好ましい。
硬質熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート、硬質アクリルが好ましく、硬質アクリルがより好ましい。
硬質UV硬化性樹脂としては、アクリル系のUV硬化性樹脂が好ましい。
なお、本発明において「UV」とは、紫外線(Ultra Violet)を意味する。
The convex part in this invention consists of hard resin.
As hard resin used for a convex part, a hard thermoplastic resin and a hard UV curable resin are preferable, and a hard UV curable resin is more preferable.
As the hard thermoplastic resin, polycarbonate and hard acrylic are preferable, and hard acrylic is more preferable.
As the hard UV curable resin, an acrylic UV curable resin is preferable.
In the present invention, “UV” means ultraviolet (Ultra Violet).
本発明における凸部は、本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、圧力により変形しない程度の硬さであることが好ましい。
凸部のヤング率は500MPa以上であることが好ましく、1000MPa以上であることがより好ましい。
本発明における凸部の基底部に平行な露出面としては、本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、0.05mm2〜20mm2が好ましく、0.1mm2〜5mm2がより好ましい。
本発明における凸部の間隔としては、本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、1mm〜10mmが好ましく、2mm〜5mmがより好ましい。
本発明における凸部の高さとしては、本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、0.05mm〜0.45mmが好ましく、0.1mm〜0.3mmがより好ましい。
本発明における凸部の密度としては、本発明による効果をより効果的に奏する観点からは、1個/mm2〜100個/mm2が好ましく、4個/mm2〜25個/mm2がより好ましい。
It is preferable that the convex part in this invention is the hardness of the grade which does not deform | transform with a pressure from a viewpoint which show | plays the effect by this invention more effectively.
The Young's modulus of the convex portion is preferably 500 MPa or more, and more preferably 1000 MPa or more.
The parallel exposed surface at the base of the convex portion in the present invention, from the standpoint of demonstrating the effect of the invention more effectively, preferably 0.05 mm 2 to 20 mm 2, more preferably 0.1 mm 2 to 5 mm 2 .
The distance between the convex portions in the present invention is preferably 1 mm to 10 mm, more preferably 2 mm to 5 mm, from the viewpoint of more effectively achieving the effects of the present invention.
The height of the convex portion in the present invention is preferably 0.05 mm to 0.45 mm, more preferably 0.1 mm to 0.3 mm, from the viewpoint of more effectively achieving the effects of the present invention.
The density of the convex portions in the present invention is preferably 1 piece /
<凹凸シートの製造方法>
本発明における凹凸シートの製造方法には特に限定はなく、フォトリソグラフィー方式を用いて製造する方法、熱プレス方式を用いて製造する方法、パターンロールとUV硬化樹脂とを用いて製造する方法等、種々の方法を用いることができる。
<Method for producing uneven sheet>
The method for producing the concavo-convex sheet in the present invention is not particularly limited, a method for producing using a photolithography method, a method for producing using a hot press method, a method for producing using a pattern roll and a UV curable resin, etc. Various methods can be used.
中でも、凹凸シートの厚さを薄く、かつ、均一に形成できる点等からは、パターンロールとUV硬化樹脂とを用いて製造する方法が好ましい。例えば、凹凸シートの凸部の反転パターン(凹部)が表面に形成されたパターンロールと、連続的に供給される基材との間に、UV硬化樹脂の前駆体であるモノマー溶液を供給し、供給されたモノマー溶液にUV光を照射してUV硬化樹脂からなる凸部を基材上に形成し、形成された凸部をパターンロールから剥離して凸部が形成された基材を得、さらに必要に応じ、該基材を巻き取る方法が好適である。 Among these, a method of manufacturing using a pattern roll and a UV curable resin is preferable from the viewpoint that the thickness of the uneven sheet can be reduced and formed uniformly. For example, a monomer solution that is a precursor of a UV curable resin is supplied between a pattern roll in which a reverse pattern (concave portion) of a convex portion of a concavo-convex sheet is formed on a surface and a base material that is continuously supplied. The supplied monomer solution is irradiated with UV light to form a convex portion made of UV curable resin on the substrate, and the convex portion formed by peeling the formed convex portion from the pattern roll to obtain a base material, Furthermore, the method of winding up this base material is suitable if necessary.
図5は、上記好ましい製造方法に用いられる凹凸シート製造装置60を模式的に示した断面図である。
凹凸シート製造装置60は、基底部となる基材42を連続的に搬送する搬送路の上流側から下流側に向かって、基材42を連続的に供給する供給ローラー22、供給された基材42を連続的に搬送する搬送ローラー24、搬送ローラー26、搬送ローラー28、及び基材42を巻き取るための巻き取りローラー32を有して構成される。さらに、基材42の搬送路を介して搬送ローラー24に対向する位置には塗布装置34が備えられており、UV硬化樹脂の前駆体であるモノマー溶液36を基材42上に付与できるようになっている。搬送ローラー26と搬送ローラー28との間には、円柱状のパターンロール50が備えられており、この間では基材42は、該パターンロール50の弧に沿って変形し、該パターンロールの回転に合わせて移動するようになっている。パターンロール50の表面には、製造する凹凸シートの凸部の反転パターンである凹部41(図5中では、便宜上一部の凹部にのみ符号41を付す)が設けられている。また、基材42の搬送路を介してパターンロール50に対向する位置には、基材42上に供給されたモノマー溶液36を硬化するためのUV光源31が設けられている。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the concavo-convex
The concavo-convex
次に、凹凸シート製造装置60を用いて凹凸シートを製造する方法について説明する。
まず、供給ローラー22により基材42を連続的に供給し、供給された基材42上に塗布装置34によりモノマー溶液36を連続的に塗布する。
基材42の幅(搬送方向Sに直交する方向についての長さ)は、200mm〜2000mmが好ましい。基材42の長さは、100m〜4000mが好ましい。基材42の厚さは、50μm〜450μmが好ましい。搬送速度は0.5m/min〜50m/minが好ましい。モノマー溶液36の塗布幅は、100mm〜1800mmが好ましく、モノマー溶液36の塗布量は、2ml/m2〜200ml/m2が好ましい。
Next, a method for producing an uneven sheet using the uneven
First, the
The width of the base material 42 (the length in the direction orthogonal to the transport direction S) is preferably 200 mm to 2000 mm. The length of the
モノマー溶液36が塗布された基材42は、搬送ローラー26を通過後、回転方向Rに回転するパターンロール50の弧に沿って変形し、該回転に合わせて搬送される。この際、モノマー溶液36は、パターンロール50表面の凹部41と基材42との間に充填される。
ここで、パターンロール50の回転速度は、基材42の搬送速度と等しくなっていることが好ましい。パターンロール50の直径は、100mm〜500mmが好ましく、パターンロール50の幅は、300mm〜2200mmが好ましい。
The
Here, the rotation speed of the
次に、パターンロール50の回転に合わせて移動する基材42及びモノマー溶液36に対し、UV光源31によりUV光(紫外光)を照射し、モノマー溶液36の硬化を行い、UV硬化樹脂からなる凸部44を基材42上に形成する。この際のUV照射量は、100mJ/cm2〜2000mJ/cm2が好ましい。
Next, UV light (ultraviolet light) is irradiated from the UV
次に、基材42が搬送ローラー28を通過する際に、形成された凸部44を、パターンロール50から剥離する。凸部44が形成された基材42は、巻き取りローラー32によって巻き取る。
巻き取られた凸部44付き基材42は、用途に応じて適当な大きさに切断され、凹凸シートとして用いられる。
なお、図5では、凸部44が円柱形状である場合を表しているが、上記凹凸シートの製造方法により製造できる凹凸シートの凸部の形状は、円柱形状である場合に限られない。例えば、パターンロール50表面の凹部の形状を適宜変更することにより、凸部を、前述の台形円柱形状や三角柱形状、四角柱形状等、その他の形状に形成することができる。
Next, when the
The
In addition, although the case where the
<圧力測定方法>
ここで、本発明の凹凸シートを用いた圧力測定方法の実施形態の例について説明するが、下記の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態における圧力測定方法は、
(a) 前述の本発明の凹凸シートを、被測定物と加圧部位が発色する圧力測定用材料との間に、該凹凸シートの凸部が前記圧力測定用材料側となる向きに配置する工程と、
(b) 加圧により前記凸部の基底部に平行な露出面を前記圧力測定用材料に圧接し、前記圧力測定用材料に凸部による圧力に対応した濃度の発色領域を形成する工程と、
(c) 前記発色領域をスキャナーで読み取り、圧力を求める工程と、
を有し、
前記露出面の面積をS、前記複数の凸部間の間隔をL、前記凹凸シートと前記圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限に対する前記圧力測定用材料の圧力測定下限の比をRとしたとき、
S=(L×L)/R
の関係を満たすように構成される。
<Pressure measurement method>
Here, although the example of embodiment of the pressure measuring method using the uneven | corrugated sheet | seat of this invention is demonstrated, it is not limited to the following embodiment.
The pressure measurement method in this embodiment is:
(A) The above-described uneven sheet of the present invention is disposed between the object to be measured and the pressure measurement material that develops a color at the pressurization site in a direction in which the convex portion of the uneven sheet is on the pressure measurement material side. Process,
(B) pressing the exposed surface parallel to the base of the convex portion to the pressure measurement material by pressurization and forming a color development region having a density corresponding to the pressure by the convex portion on the pressure measurement material;
(C) reading the color development area with a scanner to obtain pressure;
Have
The pressure of the pressure measurement material with respect to the pressure measurement lower limit when the area of the exposed surface is S, the interval between the plurality of convex portions is L, and pressure measurement is performed using both the uneven sheet and the pressure measurement material. When the ratio of the lower limit of measurement is R,
S = (L × L) / R
It is configured to satisfy the relationship.
圧力測定方法を上記構成とすることにより、圧力測定用材料の測定下限値にて被測定物と圧力測定用材料との間に圧力を加えた場合には、該圧力は約((L×L)/S)倍に増幅される。このため、前記被測定物と圧力測定用材料との間に加える圧力が、該圧力測定用材料に固有の測定下限以下である場合であっても、圧力値又は圧力分布を正確に測定できる。 When the pressure measurement method is configured as described above, when pressure is applied between the object to be measured and the pressure measurement material at the measurement lower limit value of the pressure measurement material, the pressure is about ((L × L ) / S) times amplified. For this reason, even when the pressure applied between the object to be measured and the pressure measurement material is equal to or lower than the measurement lower limit specific to the pressure measurement material, the pressure value or the pressure distribution can be accurately measured.
<(a)工程>
前記(a)工程は、本発明の凹凸シートを、被測定物と加圧部位が発色する圧力測定用材料との間に、凹凸シートの凸部が前記圧力測定用材料側となる向きに配置する工程である。
被測定物としては特に限定はなく、液晶パネル、ガラス基板、シリコンウエハ、プリント基板、並びにコピー機やプリンターの搬送ローラー等を用いることができる。
<(A) Process>
In the step (a), the concavo-convex sheet according to the present invention is disposed between the object to be measured and the pressure measurement material that develops the pressurizing portion in a direction in which the convex portion of the concavo-convex sheet is on the pressure measurement material side. It is a process to do.
There are no particular limitations on the object to be measured, and liquid crystal panels, glass substrates, silicon wafers, printed substrates, and transfer rollers for copying machines and printers can be used.
<(b)工程>
前記(b)工程は、加圧により前記凸部の基底部に平行な露出面を前記圧力測定用材料に圧接し、前記圧力測定用材料に凸部による圧力に対応した濃度の発色領域を形成する工程である。
<(B) Process>
In the step (b), an exposed surface parallel to the base of the convex portion is pressed against the pressure measuring material by pressurization, and a color developing region having a density corresponding to the pressure by the convex portion is formed on the pressure measuring material. It is a process to do.
ここで、加圧の実施形態について、図6(A)、図6(B)、図7(A)、図7(B)、図8(A)、及び図8(B)を参照して説明する。
図6(A)、図7(A)、及び図8(A)は、本発明の一実施形態における加圧の様子を概念的に示した図である。図6(A)、図7(A)、及び図8(A)では、被測定物61と被測定物62との間に圧力測定用材料64が配置され、更に、被測定物62と圧力測定用材料64との間に、凹凸シート70が、その凸部74が圧力測定用材料64側となる向きで配置されている。被測定物61と被測定物62との間にかけられた圧力(図6〜8では双方から圧力Pずつで加圧している)が、凹凸シートの凸部上に集中し、凸部上の圧力に対応した色濃度の発色領域68が圧力測定用材料64に形成されている。なお、上記実施形態中の圧力測定用材料64は、後述する2シートタイプであり、基材上に発色層が設けられた電子供与性無色染料シート64Aと、基材上に顕色層が設けられた顕色剤シート64Cとからなり、発色層と顕色層とが接する向きに重ね合わせた構成となっている。
Here, with reference to FIG. 6A, FIG. 6B, FIG. 7A, FIG. 7B, FIG. 8A, and FIG. explain.
6 (A), 7 (A), and 8 (A) are diagrams conceptually showing a state of pressurization in one embodiment of the present invention. In FIG. 6A, FIG. 7A, and FIG. 8A, a
図6(A)は、低圧時の様子を概念的に示した断面図であり、図6(B)は、図6(A)における圧力測定用材料を概念的に示した平面図である。図6(A)、(B)に示すように、凸部74にかかる圧力は低く、発色領域68の色濃度は薄い。
図7(A)は、中圧時の様子を概念的に示した断面図であり、図7(B)は、図7(A)における圧力測定用材料を概念的に示した平面図である。図7(A)、(B)に示すように、低圧時に比べて凸部74にかかる圧力は上がり、発色領域68の色濃度は濃くなっている。
図8(A)は、高圧時の様子を概念的に示した断面図であり、図8(B)は、図8(A)における圧力測定用材料を概念的に示した平面図である。図8(A)、(B)に示すように、中圧時に比べて凸部74にかかる圧力はさらに上がり、発色領域68の色濃度はさらに濃くなっている。
なお、低圧時、中圧時、及び高圧時をとおして、凸部74の変形量は変わらず(好ましくは、加圧により変形せず)発色領域68の面積自体は変化しない。
6A is a cross-sectional view conceptually showing a state at low pressure, and FIG. 6B is a plan view conceptually showing the pressure measurement material in FIG. 6A. As shown in FIGS. 6A and 6B, the pressure applied to the
FIG. 7A is a cross-sectional view conceptually showing a state at an intermediate pressure, and FIG. 7B is a plan view conceptually showing the pressure measurement material in FIG. 7A. . As shown in FIGS. 7A and 7B, the pressure applied to the
8A is a cross-sectional view conceptually showing a state at high pressure, and FIG. 8B is a plan view conceptually showing the pressure measurement material in FIG. 8A. As shown in FIGS. 8A and 8B, the pressure applied to the
Note that the deformation amount of the
なお、本発明における加圧は上記実施形態に限定されることはなく、例えば、被測定物61と被測定物62のいずれか一方を固定し、他方のみから加圧する形態であってもよい。また、圧力測定用材料としては、モノシートタイプの圧力測定シート等、上記2シートタイプ以外のものを用いることもできる。また、凹凸シートに設けられた凸部の数(密度)は適宜設定することができる。
Note that the pressurization in the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, either one of the
<(c)工程>
本発明における(c)工程は、前記発色領域をスキャナーで読み取り、圧力を求める工程である。
スキャナーとしては、例えばラインセンサを圧力測定用材料に沿って移動させるものや、2次元CCDエリヤセンサを用いるものなどが使用できる。
前記圧力を求める方法については特に限定はないが、例えば、予め求めておいた発色領域の色濃度と圧力との関係に基づいて、読み取った発色領域の色濃度を圧力値に換算する方法等を用いることができる。さらに、圧力が等しくなる位置同士を結んで多次元表示し、圧力分布を求めることができる。また、読み取った各発色領域の面積の合計と、被測定物に対し実際に圧力が加えられた面積と、の比に基づいて、被測定物に加えられた平均圧力を求めることもできる。
<(C) Process>
The step (c) in the present invention is a step of obtaining the pressure by reading the color development region with a scanner.
As the scanner, for example, a scanner that moves the line sensor along the pressure measurement material, a scanner that uses a two-dimensional CCD area sensor, or the like can be used.
The method for obtaining the pressure is not particularly limited.For example, based on the relationship between the color density of the color development area obtained in advance and the pressure, a method for converting the color density of the read color development area into a pressure value, etc. Can be used. Further, the pressure distribution can be obtained by connecting the positions where the pressures are equal to each other and performing multidimensional display. Further, the average pressure applied to the object to be measured can be obtained based on the ratio between the total area of the read color developing regions and the area where the pressure is actually applied to the object to be measured.
ここで、(c)工程の好ましい実施形態について、図9〜11を参照して説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。この実施形態は、各発色領域の色濃度をスキャナーで読み取り、凸部による加圧力を求め、加圧力が等しくなる位置を結んで加圧力の分布を多次元表示する形態である。
図9は、前記(b)工程後の圧力測定用材料の例を示した平面図であり、図10は、圧力画像解析装置の構成を概念的に示した図であり、図11(A)は圧力測定結果を2次元的に示した図であり、図11(B)は、図11(A)のA−A線に沿った圧力測定結果である。
Here, although preferable embodiment of (c) process is described with reference to FIGS. 9-11, this invention is not limited to this form. In this embodiment, the color density of each color-development region is read by a scanner, the pressure applied by the convex portion is obtained, and the distribution of the pressure is displayed in a multidimensional manner by connecting positions where the pressure is equal.
FIG. 9 is a plan view showing an example of the pressure measurement material after the step (b), and FIG. 10 is a diagram conceptually showing the configuration of the pressure image analyzer, and FIG. FIG. 11 is a diagram two-dimensionally showing the pressure measurement result, and FIG. 11B is the pressure measurement result along the line AA in FIG. 11A.
図9では、圧力測定用材料である圧力測定用材料64上に、凸部による押し付け圧に対応した種々の色濃度の発色領域68が複数形成されている(図9では、一部の発色領域のみに符号68を付している)。
図10に示した圧力画像解析装置100では、発色領域を読み取るためのスキャナー80と読み取った発色領域から圧力及び圧力分布を演算するマイクロコンピュータ82と得られた圧力及び圧力分布を多次元表示する多次元表示手段94とから構成される。
In FIG. 9, a plurality of
In the pressure
図9に示す圧力測定用材料64の発色領域68(加圧点)の画像は、図10に示すスキャナー80によって読み取られる。
スキャナー80の出力はマイクロコンピュータ82に入力される。このマイクロコンピュータ82はソフトウェアで構成される種々の機能を持つ。加圧点読取り手段84はスキャナー80の出力を取入れて、各発色領域68の座標位置と色濃度とを求める。圧力検出手段86はこの色濃度に対応する圧力P0を演算する。すなわち各色濃度に対応する圧力P0の換算を求めるための換算表、マップあるいは換算式を予めルックアップテーブル(LUT)88にメモリしておき、圧力検出手段86はこのLUT88を用いて圧力P0を計算するものである。
The image of the color development region 68 (pressing point) of the
The output of the
等圧力分布演算手段90では発色領域68の圧力P0を用いた圧力が等しくなる位置を結んで圧力分布を求める。すなわち発色領域68は図11(A)に示すように一定間隔の格子上に位置する場合、A−A線に載った発色領域68の圧力P0を縦軸にしてその分布を示すと、図11(B)のようになる。なお、図11(A)では、発色領域の色濃度が濃く押し付け圧が高い加圧点を半径の大きなプロットで表し、色濃度が薄く押し付け圧が低い加圧点を半径の小さなプロットで表している。
The equal pressure distribution calculating means 90 obtains the pressure distribution by connecting the positions where the pressures using the pressure P 0 of the
この図11(B)においてP1、P2、P3、P4、・・・は、A−A線上の加圧点Q1、Q2、Q3、Q4、・・・の圧力を示す。等圧力分布演算手段90では、点P1、P2、P3、P4、・・・をつなぐ滑らかな曲線を例えば数学的な補間法を用いて求める。補間法としては種々の方法が使用でき、例えば一定数の点P1、P2、P3、P4、・・・を結ぶ多項式や多次元曲線を求める方法が用いられる。 In FIG. 11 (B), P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ,... Indicate the pressures at the pressurization points Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 ,. Show. In the equal pressure distribution calculating means 90, a smooth curve connecting the points P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ,... Is obtained by using, for example, a mathematical interpolation method. Various methods can be used as the interpolation method. For example, a method of obtaining a polynomial or a multidimensional curve connecting a certain number of points P 1 , P 2 , P 3 , P 4 ,.
このように求めた圧力曲線を用い、等圧力分布演算手段90では予め決めた一定の圧力(設定圧)Pa、Pb、Pcとなる座標Ra、Rb、Rcを求める。以上の演算をA−A線と別なB−B線、C−C線などの格子状の線に対して繰り返し、設定圧Paになる座標Raを結ぶことにより、図11(A)に示す等圧力線Saを求めることができる。同様に設定圧Pb、Pcになる座標Rb、Rcを結ぶことにより、等圧力線Sb、Scを求めることができる。 Using the pressure curve thus obtained, the equal pressure distribution calculating means 90 obtains coordinates R a , R b , and R c that become predetermined constant pressures (set pressures) P a , P b , and P c . More operations the A-A line and another line B-B, repeated for grid lines, such as line C-C, by connecting the coordinate R a becomes set pressure P a, FIG. 11 (A) it can be obtained an equal pressure line S a shown in. Similarly, the equal pressure lines S b and S c can be obtained by connecting the coordinates R b and R c which become the set pressures P b and P c .
ここに設定圧Pa、Pb、Pcは設定変更手段92によって任意に変更できるようにしておく。この設定圧Pa、Pb、Pc、・・・を変えることにより図11(A)に示す等圧力線Sa、Sb、Scの位置や間隔が変化でき、加圧物の形状などを特定するのに都合がよい。
Here, the setting pressures P a , P b , and P c can be arbitrarily changed by the
このようにして求めた等圧線Sa、Sb、Scは多次元表示手段94により出力される。例えばプリンタやCRTなどにより図11(A)に示す等圧線Sa、Sb、Scをプリント出力させたり画像表示させる。等圧線Sa、Sb、Scで示す所定の圧力範囲ごとに表示色を変えてカラー表示するようにしてもよい。また圧力を高さ方向にとって3次元表示してもよい。 The isobars S a , S b , and S c thus obtained are output by the multidimensional display means 94. For example, the isobaric lines S a , S b , and S c shown in FIG. 11A are printed out or displayed as an image by a printer or CRT. Color display may be performed by changing the display color for each predetermined pressure range indicated by the isobaric lines S a , S b , and S c . Further, the pressure may be displayed three-dimensionally in the height direction.
この結果、格子状に表れた圧力測定用材料64の発色領域68を2次元あるいは多次元に連続的に表示した圧力分布に変えることができる。従って視覚により直ちに圧力分布を知ることができ、取扱が極めて簡単になる。
As a result, the
<圧力測定用材料>
次に、本発明の凹凸シートとともに用いられる圧力測定材料について説明する。
圧力測定用材料は、電子供与性無色染料前駆体(以下、「発色剤」ともいう。)および溶媒を内包したマイクロカプセルと、前記電子供与性無色染料前駆体と反応して発色させる電子受容性化合物(以下、「顕色剤」ともいう。)とを、単一の基材、あるいは別個の基材に設けて(好ましくは塗工して)構成したものが好ましい。
<Material for pressure measurement>
Next, the pressure measurement material used with the uneven | corrugated sheet | seat of this invention is demonstrated.
The pressure measuring material is an electron accepting colorless dye precursor (hereinafter also referred to as “coloring agent”) and a microcapsule encapsulating a solvent, and an electron accepting property that reacts with the electron donating colorless dye precursor to cause color development. The compound (hereinafter also referred to as “developer”) is preferably formed by providing (preferably coating) a single substrate or a separate substrate.
本発明における圧力測定用材料が、マイクロカプセルと電子受容性化合物とが単一の基材に塗工等して設けられた、いわゆるモノシートタイプの場合、シートやフィルム等の基材と、基材上に該基材側から順に設けられた顕色剤含有の顕色剤層及びマイクロカプセル含有の発色剤層とを有してなり、これを単独で圧力あるいは圧力分布を測定したい部位に挟んで加圧する。 In the case of the so-called mono-sheet type, in which the material for pressure measurement in the present invention is a so-called mono-sheet type in which the microcapsules and the electron-accepting compound are provided on a single substrate, the substrate and the substrate A developer-containing developer layer and a microcapsule-containing color developer layer, which are provided in this order from the substrate side, are placed on the material, and are sandwiched between the parts where pressure or pressure distribution is to be measured. Pressurize with.
また、本発明における圧力測定用材料が、マイクロカプセルと電子受容性化合物とが別個の基材に塗工等して設けられた、いわゆる2シートタイプの場合、シートやフィルム等の基材上に顕色剤含有の顕色剤層を有する材料Aと、シートやフィルム等の基材上にマイクロカプセル含有の発色剤層を有する材料Bとを有して構成されており、材料Bのマイクロカプセルが存在する面(発色剤層表面)と、材料Aの電子受容性化合物が存在する面(顕色剤層表面)とが互いに向き合うように両材料を重ね、重ねた状態で圧力あるいは圧力分布を測定したい部位に挟んで加圧する。 In the case of the so-called two-sheet type in which the material for pressure measurement in the present invention is provided by coating the microcapsule and the electron-accepting compound on separate substrates, on the substrate such as a sheet or a film. A material A having a developer layer containing a developer and a material B having a microcapsule-containing color former layer on a substrate such as a sheet or a film. Both materials are stacked so that the surface where the colorant is present (color developer layer surface) and the surface where the electron accepting compound of material A is present (color developer layer surface) face each other. Apply pressure between the parts to be measured.
上記のように加圧されることで、マイクロカプセルが破壊されて電子供与性無色染料前駆体を含む内包物が放出され、電子供与性無色染料前駆体と電子受容性化合物が反応することによって着色が見られるものである。このとき、加圧する圧力に対応して電子供与性無色染料前駆体を含む内包物がより多く放出されるようになり、電子受容性化合物との反応量が増えるため、濃い発色が得られる。
上記のうち、圧力測定用材料は、その保存性や取扱い性の観点から、電子供与性無色染料前駆体を内包するマイクロカプセルと電子受容性化合物とは、別個の基材に塗工等して設けられた2シートタイプに構成されるのがより好ましい。
By pressurizing as described above, the microcapsule is broken and the inclusion containing the electron donating colorless dye precursor is released, and the electron donating colorless dye precursor and the electron accepting compound react to color. Is seen. At this time, the inclusion containing the electron-donating colorless dye precursor is released more in response to the pressure applied, and the amount of reaction with the electron-accepting compound increases, so that deep color development is obtained.
Among the above, from the viewpoint of storage stability and handleability, the pressure measurement material is prepared by coating the microcapsules enclosing the electron-donating colorless dye precursor and the electron-accepting compound on separate substrates. It is more preferable that the two-sheet type is provided.
なお、本発明における圧力測定用材料は、微小な圧力(特に0.1MPa未満の圧力(好ましくは面圧))で読み取り可能な濃度を得る観点からは、0.05MPaでの加圧前後における発色濃度差ΔDが0.02以上であることが好ましい。 The material for pressure measurement in the present invention is colored before and after pressurization at 0.05 MPa from the viewpoint of obtaining a concentration that can be read with a very small pressure (especially a pressure of less than 0.1 MPa (preferably surface pressure)). The density difference ΔD is preferably 0.02 or more.
(基材)
本発明における圧力測定用材料を構成する基材は、シート状、フィルム状、板状等のいずれであってもよく、具体的な例として、紙、プラスチィックフィルム、合成紙等が挙げられる。圧力測定用材料がモノシートタイプ及び2シートタイプのいずれの形態であっても、同様である。
(Base material)
The substrate constituting the pressure measurement material in the present invention may be any of a sheet shape, a film shape, a plate shape, and the like, and specific examples include paper, plastic film, synthetic paper and the like. The same is true regardless of whether the pressure measurement material is in the mono-sheet type or the two-sheet type.
前記紙の具体例としては、上質紙、中質紙、更紙、中性紙、酸性紙、再生紙、コート紙、マシンコート紙、アート紙、キャストコート紙、微塗工紙、トレーシングペーパー、再生紙等を挙げることができる。前記プラスチックフィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、三酢酸セルロース等のセルロース誘導体フィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンフィルム、ポリスチレンフィルム等を挙げることができる。
また、前記合成紙の具体例としては、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等を二軸延伸してミクロボイドを多数形成したもの(ユポ等)や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドなどの合成繊維からなるもの、これらを紙の一部、一面、両面に積層したものなどが挙げられる。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。
これらの中でも、加圧によって生じる発色濃度をより高くする点で、プラスチックフィルム、合成紙が好ましく、プラスチックフィルムがより好ましい。
Specific examples of the paper include high-quality paper, medium-quality paper, reprint paper, neutral paper, acid paper, recycled paper, coated paper, machine-coated paper, art paper, cast-coated paper, fine-coated paper, and tracing paper. And recycled paper. Specific examples of the plastic film include a polyester film such as a polyethylene terephthalate film, a cellulose derivative film such as cellulose triacetate, a polyolefin film such as polypropylene and polyethylene, and a polystyrene film.
In addition, specific examples of the synthetic paper include polypropylene and polyethylene terephthalate biaxially stretched to form a large number of microvoids (such as Yupo), and those made of synthetic fibers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and polyamide, The thing which laminated | stacked these on a part of paper, one surface, both surfaces, etc. are mentioned. However, the present invention is not limited to these.
Among these, a plastic film and synthetic paper are preferable, and a plastic film is more preferable in that the color density generated by pressurization is higher.
(電子供与性無色染料前駆体)
本発明における圧力測定用材料の発色剤層に含有されるマイクロカプセルは、電子供与性無色染料前駆体の少なくとも一種を内包する形態が好ましい。
マイクロカプセルに内包されうる電子供与性無色染料前駆体は、感圧複写紙あるいは感熱記録紙の用途において公知のものを使用することができる。例えば、トリフェニルメタンフタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、インドリルフタリド系化合物、ロイコオーラミン系化合物、ローダミンラクタム系化合物、トリフェニルメタン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、トリアゼン系化合物、スピロピラン系化合物、フルオレン系化合物など各種の化合物を使用することができる。
これら化合物の詳細については、特開平5−257272号公報に記載されており、電子供与性無色染料前駆体は、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
(Electron-donating colorless dye precursor)
In the present invention, the microcapsules contained in the color former layer of the pressure measuring material preferably include at least one electron donating colorless dye precursor.
As the electron-donating colorless dye precursor that can be encapsulated in the microcapsule, a known one can be used for the application of pressure-sensitive copying paper or heat-sensitive recording paper. For example, triphenylmethane phthalide compound, fluorane compound, phenothiazine compound, indolyl phthalide compound, leucooramine compound, rhodamine lactam compound, triphenylmethane compound, diphenylmethane compound, triazene compound, Various compounds such as spiropyran compounds and fluorene compounds can be used.
Details of these compounds are described in JP-A-5-257272, and the electron-donating colorless dye precursor can be used alone or in combination of two or more.
電子供与性無色染料前駆体は、0.1MPa未満の圧力(好ましくは面圧)での発色性を高め、微少な圧力で高い濃度を得る(圧力変化に対する濃度変化(濃度勾配)を高める)観点から、モル吸光係数(ε)の高いものが好ましい。電子供与性無色染料前駆体のモル吸光係数(ε)は、10000 mol−1・cm−1・L以上であることが好ましく、15000 mol−1・cm−1・L以上あることがより好ましく、更には25000 mol−1・cm−1・L以上あることが好ましい。 The electron-donating colorless dye precursor enhances color developability at a pressure (preferably surface pressure) of less than 0.1 MPa, and obtains a high concentration at a slight pressure (enhances a concentration change (concentration gradient) with respect to a pressure change). Therefore, those having a high molar extinction coefficient (ε) are preferable. The molar extinction coefficient (ε) of the electron-donating colorless dye precursor is preferably 10000 mol −1 · cm −1 · L or more, more preferably 15000 mol −1 · cm −1 · L or more, Further, it is preferably 25000 mol −1 · cm −1 · L or more.
εが前記範囲の電子供与性無色染料前駆体の好ましい例としては、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド(ε=61000)、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−n−オクチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド(ε=40000)、3−[2,2−ビス(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)ビニル]−3−(4−ジエチルアミノフェニル)−フタリド(ε=40000)、9−[エチル(3−メチルブチル)アミノ]スピロ[12H−ベンゾ[a]キサンテン−12,1’(3’H)イソベンゾフラン]−3’−オン(ε=34000)、2−アニリノ−6−ジブチルアミノ−3−メチルフルオラン(ε=22000)、6−ジエチルアミノ−3−メチル−2−(2,6−キシリジノ)−フルオラン(ε=19000)、2−(2−クロロアニリノ)−6−ジブチルアミノフルオラン(ε=21000)、3,3−ビス(4−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド(ε=16000)、2−アニリノ−6−ジエチルアミノ−3−メチルフルオラン(ε=16000)等が挙げられる。 Preferable examples of the electron donating colorless dye precursor having ε in the above range include 3- (4-diethylamino-2-ethoxyphenyl) -3- (1-ethyl-2-methylindol-3-yl) -4- Azaphthalide (ε = 61000), 3- (4-diethylamino-2-ethoxyphenyl) -3- (1-n-octyl-2-methylindol-3-yl) phthalide (ε = 40000), 3- [2, 2-bis (1-ethyl-2-methylindol-3-yl) vinyl] -3- (4-diethylaminophenyl) -phthalide (ε = 40000), 9- [ethyl (3-methylbutyl) amino] spiro [12H -Benzo [a] xanthene-12,1 '(3'H) isobenzofuran] -3'-one (ε = 34000), 2-anilino-6-dibutylamino-3-methylfluor Run (ε = 22000), 6-diethylamino-3-methyl-2- (2,6-xylidino) -fluorane (ε = 19000), 2- (2-chloroanilino) -6-dibutylaminofluorane (ε = 21000) ), 3,3-bis (4-dimethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide (ε = 16000), 2-anilino-6-diethylamino-3-methylfluorane (ε = 16000), and the like.
モル吸光係数εが前記範囲の電子供与性無色染料前駆体を1種単独で用い、あるいはモル吸光係数εが前記範囲の電子供与性無色染料前駆体を含む2種以上を混合して用いる場合、電子供与性無色染料前駆体の合計量に占める、モル吸光係数εが10000 mol−1・cm−1・L以上の電子供与性無色染料前駆体の割合は、0.1MPa未満の低圧(好ましくは面圧)での発色性を高め、低圧で高い濃度を得る(圧力変化に対する濃度変化(濃度勾配)を高める)観点から、10〜100質量%の範囲が好ましく、20〜100質量%の範囲がより好ましく、更には30〜100質量%の範囲が好ましい。
2種以上の電子供与性無色染料前駆体を用いる場合、εがそれぞれ10000 mol−1・cm−1・L以上のものを2種以上併用するのが好ましい。
When the molar extinction coefficient ε is used alone as an electron donating colorless dye precursor in the above range, or when the molar extinction coefficient ε is used in combination of two or more containing an electron donating colorless dye precursor in the above range, The ratio of the electron donating colorless dye precursor having a molar extinction coefficient ε of 10,000 mol −1 · cm −1 · L or more to the total amount of the electron donating colorless dye precursor is less than 0.1 MPa (preferably From the viewpoint of improving color developability at (surface pressure) and obtaining a high concentration at low pressure (increasing concentration change (concentration gradient) with respect to pressure change), the range of 10 to 100% by mass is preferable, and the range of 20 to 100% by mass is preferable. More preferably, the range of 30-100 mass% is more preferable.
When two or more kinds of electron-donating colorless dye precursors are used, it is preferable to use two or more kinds each having an ε of 10,000 mol −1 · cm −1 · L or more.
モル吸光係数(ε)は、電子供与性無色染料を95%酢酸水溶液中に溶解したときの吸光度から算出することができる。具体的には、吸光度が1.0以下となるように濃度を調節した電子供与性無色染料の95%酢酸水溶液において、測定用セルの長さをAcm、電子供与性無色染料の濃度をB mol/L、吸光度をCとしたときに、下記式によって算出することができる。
モル吸光係数(ε)= C/(A×B)
The molar extinction coefficient (ε) can be calculated from the absorbance when an electron-donating colorless dye is dissolved in a 95% aqueous acetic acid solution. Specifically, in a 95% acetic acid aqueous solution of an electron donating colorless dye whose concentration is adjusted so that the absorbance is 1.0 or less, the measurement cell length is Acm, and the electron donating colorless dye concentration is B mol. / L, where the absorbance is C, it can be calculated by the following formula.
Molar extinction coefficient (ε) = C / (A × B)
電子供与性無色染料前駆体の量(例えば塗布量)は、低圧(好ましくは0.1MPa未満)での発色性を高める観点から、乾燥後の質量で0.1〜5g/m2であることが好ましく、0.1〜4g/m2であることがより好ましく、0.2〜3g/m2であることがさらに好ましい。 The amount of the electron-donating colorless dye precursor (for example, the coating amount) is 0.1 to 5 g / m 2 in terms of the mass after drying from the viewpoint of enhancing the color developability at a low pressure (preferably less than 0.1 MPa). Is preferably 0.1 to 4 g / m 2 , and more preferably 0.2 to 3 g / m 2 .
(溶媒)
本発明におけるマイクロカプセルは、電子供与性無色染料前駆体と共に溶媒の少なくとも一種を内包することが好ましい。
マイクロカプセルに内包される溶媒としては、感圧複写紙用途において公知のものを使用することができる。例えば、ジイソプロピルナフタレン等のアルキルナフタレン類、1−フェニル−1−キシリルエタン等のジアリールアルカン類、イソプロピルビフェニル等のアルキルビフェニル類、その他トリアリールメタン類、アルキルベンゼン類、ベンジルナフタレン類、ジアリールアルキレン類、アリールインダン類等の芳香族炭化水素;フタル酸ジブチル、イソパラフィン等の脂肪族炭化水素、大豆油、コーン油、綿実油、菜種油、オリーブ油、ヤシ油、ひまし油、魚油等の天然動植物油等、鉱物油等の天然物高沸点留分等が挙げられる。溶媒は、1種単独で又は2種以上を混合して使用してもよい。
(solvent)
The microcapsules in the present invention preferably include at least one kind of solvent together with the electron donating colorless dye precursor.
As the solvent included in the microcapsule, a known solvent can be used for pressure-sensitive copying paper. For example, alkylnaphthalenes such as diisopropylnaphthalene, diarylalkanes such as 1-phenyl-1-xylylethane, alkylbiphenyls such as isopropylbiphenyl, other triarylmethanes, alkylbenzenes, benzylnaphthalenes, diarylalkylenes, arylindanes Aromatic hydrocarbons such as dibutyl phthalate, isoparaffins, etc., natural oils such as soybean oil, corn oil, cottonseed oil, rapeseed oil, olive oil, coconut oil, castor oil, fish oil, and mineral oils And high boiling point fractions. You may use a solvent individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
また、必要に応じて、補助溶媒として、メチルエチルケトン等のケトン類や酢酸エチルなどのエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類等、沸点が130℃以下の溶媒を添加することもできる。 If necessary, a solvent having a boiling point of 130 ° C. or lower, such as ketones such as methyl ethyl ketone, esters such as ethyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol, and the like can be added as an auxiliary solvent.
(マイクロカプセルの作製方法)
電子供与性無色染料前駆体及び溶媒を内包するマイクロカプセルは、それ自体公知の任意の方法、例えば、界面重合法、内部重合法、相分離法、外部重合法、コアセルベーション法等の方法により製造することができる。
(Method for producing microcapsules)
The microcapsules encapsulating the electron-donating colorless dye precursor and the solvent can be obtained by any method known per se, such as interfacial polymerization method, internal polymerization method, phase separation method, external polymerization method, coacervation method, etc. Can be manufactured.
前記マイクロカプセルの壁材としては、従来から感圧記録材料の電子供与性無色染料前駆体含有のマイクロカプセルの壁材として使用されている水不溶性、油不溶性のポリマーの中から、特に限定されることなく使用できる。中でも、壁材としては、ウレタン・ウレア樹脂(ポリウレタン・ウレア)、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、ゼラチンが好ましく、低圧(好ましくは0.1MPa未満)で良好な発色を得る観点から、ポリウレタン・ウレア、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂がより好ましく、特にウレタン結合を含むポリウレタン・ウレアが好ましい。 The wall material of the microcapsule is particularly limited from the water-insoluble and oil-insoluble polymers conventionally used as the wall material of the microcapsule containing the electron donating colorless dye precursor of the pressure-sensitive recording material. Can be used without Among these, urethane / urea resin (polyurethane / urea), melamine / formaldehyde resin, and gelatin are preferable as the wall material. From the viewpoint of obtaining good color at low pressure (preferably less than 0.1 MPa), polyurethane / urea, A formaldehyde resin is more preferable, and a polyurethane / urea containing a urethane bond is particularly preferable.
ここで、ポリウレタン・ウレアを用いた場合を例に説明する。
電子供与性無色染料前駆体を内包する、ポリウレタン・ウレア壁のマイクロカプセルの分散液の調製は、感圧複写紙用途において公知の方法を使用することができる。例えば、電子供与性無色染料前駆体と多価イソシアネートとを溶媒に溶解した溶液(油相)を、水溶性高分子(ポリオール、ポリアミンなどのカプセル壁形成用物質)を含有する親水性溶液(例えば水など;水相)に乳化分散させ、得られた乳化分散液中の油滴をポリウレタン・ウレアで被覆してマイクロカプセル化する方法が挙げられる。このとき、加温することによって油滴界面で高分子形成反応が進み、マイクロカプセル壁を形成できる。
Here, a case where polyurethane / urea is used will be described as an example.
The preparation of a dispersion of polyurethane-urea wall microcapsules encapsulating an electron-donating colorless dye precursor can be carried out using a known method in pressure-sensitive copying paper applications. For example, a solution (oil phase) obtained by dissolving an electron-donating colorless dye precursor and a polyvalent isocyanate in a solvent is used as a hydrophilic solution (for example, a capsule wall-forming substance such as a polyol or polyamine). There is a method of emulsifying and dispersing in water or the like; aqueous phase), and coating the oil droplets in the obtained emulsified dispersion with polyurethane / urea to form microcapsules. At this time, by heating, the polymer formation reaction proceeds at the oil droplet interface, and the microcapsule wall can be formed.
マイクロカプセル化する工程途中には、多価ヒドロキシ化合物と多価アミンなどの反応調整剤を添加してもよい。多価ヒドロキシ化合物の具体例としては、脂肪族又は芳香族の多価アルコール、ヒドロキシポリエステル、ヒドロキシポリアルキレンエーテル、多価アミンのアルキレンオキサイド付加物等を挙げることができる。中でも、脂肪族又は芳香族の多価アルコール、多価アミンのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、より好ましくは、多価アミンのアルキレンオキサイド付加物である。 During the process of microencapsulation, a reaction modifier such as a polyvalent hydroxy compound and a polyvalent amine may be added. Specific examples of the polyvalent hydroxy compound include aliphatic or aromatic polyhydric alcohols, hydroxy polyesters, hydroxy polyalkylene ethers, alkylene oxide adducts of polyvalent amines, and the like. Among them, aliphatic or aromatic polyhydric alcohols and alkylene oxide adducts of polyvalent amines are preferable, and alkylene oxide adducts of polyvalent amines are more preferable.
多価アミンとしては、分子中に2個以上の−NH基または−NH2基を有するものであれば、いずれも使用可能である。具体的な化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、1,3−プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族多価アミン;脂肪族多価アミンのエポキシ化合物付加物;ピペラジン等の脂環式多価アミン;3,9−ビス−アミノプロピル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ−(5,5)ウンデカンなどの複素環式ジアミンなどを挙げることができる。 Any polyvalent amine may be used as long as it has two or more —NH groups or —NH 2 groups in the molecule. Specific examples of the compound include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetramine, 1,3-propylenediamine, and hexamethylenediamine; epoxy compound adducts of aliphatic polyamines; alicyclic compounds such as piperazine Examples include polyvalent amines; heterocyclic diamines such as 3,9-bis-aminopropyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro- (5,5) undecane, and the like.
多価ヒドロキシ化合物や多価アミンの添加量は、使用する多価イソシアネートの種類及び量、さらには所望のカプセル膜硬度などにより適宜決定される。多価ヒドロキシ化合物や多価アミンを添加する場合、「多価ヒドロキシ化合物及び/又は多価アミンの総量:多価イソシアネートの量」の比(質量比)は、0.1:99.9〜30:70であることが好ましく、1:99〜25:75であることがより好ましい。また、多価ヒドロキシ化合物の添加量としては、多価イソシアネート:多価ヒドロキシ化合物が質量比で99.9:0.1〜70:30であることが好ましく、99:1〜75:25であることがより好ましく、98:2〜80:20であることがさらに好ましい。 The amount of polyhydric hydroxy compound or polyamine added is appropriately determined depending on the type and amount of polyisocyanate used and the desired capsule membrane hardness. In the case of adding a polyvalent hydroxy compound or a polyvalent amine, the ratio (mass ratio) of “total amount of polyvalent hydroxy compound and / or polyvalent amine: amount of polyvalent isocyanate” is 0.1: 99.9-30. : 70 is preferable, and 1:99 to 25:75 is more preferable. Further, the addition amount of the polyvalent hydroxy compound is preferably 99.9: 0.1 to 70:30, and 99: 1 to 75:25 in terms of mass ratio of polyvalent isocyanate: polyvalent hydroxy compound. More preferably, it is more preferably 98: 2 to 80:20.
多価ヒドロキシ化合物や多価アミンの添加時期は、電子供与性無色染料前駆体を溶解する溶媒や補助溶媒中にあらかじめ添加しておいてもよいし、乳化分散前あるいは乳化分散後に添加してもよい。 The addition timing of the polyvalent hydroxy compound or polyvalent amine may be added in advance to the solvent or auxiliary solvent for dissolving the electron donating colorless dye precursor, or may be added before or after emulsification dispersion. Good.
親水性溶液中には、乳化剤として、種々の両性高分子、イオン系高分子、非イオン系高分子、例えばゼラチン、でんぷん、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリアルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレン硫酸塩、ポリオキシアルキルエーテルやその変性体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体等を添加してもよい。 In the hydrophilic solution, as an emulsifier, various amphoteric polymers, ionic polymers, nonionic polymers such as gelatin, starch, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyalkylbenzene sulfonate, polyoxyethylene sulfate, A polyoxyalkyl ether, a modified product thereof, an isobutylene-maleic anhydride copolymer, or the like may be added.
前記多価イソシアネートとしては、感圧複写紙用途において公知のものを使用することができる。例えば、水添キシリレンジイソシアネート(一般に水添XDIと称される)のイソシアヌレート体、イソホロンジイソシアネート(一般にIPDIと称される)のイソシアヌレート体、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体にウレタン結合により脂肪族ジオール(例、アルキレンジオール)が結合した化合物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、水添キシリレンジイソシネートとトリメチロールプロパンとの付加体、イソホロンジイソシネートとトリメチロールプロパンとの付加体、キシリレンジイソシアネートのビュレット体及びトリス−(p−イソシアネートフェニル)チオホスファイトを挙げることができる。多価イソシアネートは、1種単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 As the polyvalent isocyanate, those known for pressure-sensitive copying paper can be used. For example, an isocyanurate of hydrogenated xylylene diisocyanate (generally referred to as hydrogenated XDI), an isocyanurate of isophorone diisocyanate (generally referred to as IPDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and trimethylene Adducts with methylolpropane, hexamethylene diisocyanate burette, hexamethylene diisocyanate isocyanurate, hexamethylene diisocyanate isocyanurate compound bonded with aliphatic diol (eg, alkylene diol) by urethane bond, polymethylene poly Phenyl isocyanate, carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, adduct of tolylene diisocyanate and trimethylol propane, xylylene di Adduct of socyanate and trimethylolpropane, isocyanurate of tolylene diisocyanate, adduct of hydrogenated xylylene diisocyanate and trimethylol propane, adduct of isophorone diisocyanate and trimethylol propane, xylylene diisocyanate And a tris- (p-isocyanatophenyl) thiophosphite. Polyvalent isocyanate can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
また、マイクロカプセルには、上記の電子供与性無色染料前駆体、溶媒、及び補助溶媒以外に、必要に応じて、添加剤を内包してもよい。添加剤としては、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、ワックス、臭気抑制剤などを挙げることができる。 In addition to the above electron-donating colorless dye precursor, solvent, and auxiliary solvent, the microcapsule may contain an additive as necessary. Examples of the additive include an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, a wax, and an odor inhibitor.
マイクロカプセルに内包される溶媒と電子供与性染料前駆体との質量比(溶媒:前駆体)としては、発色性の点で、98:2〜30:70の範囲が好ましく、97:3〜40:60の範囲がより好ましく、95:5〜50:50の範囲が更に好ましい。 The mass ratio between the solvent encapsulated in the microcapsule and the electron donating dye precursor (solvent: precursor) is preferably in the range of 98: 2 to 30:70, and 97: 3 to 40 in terms of color developability. : 60 is more preferable, and 95: 5 to 50:50 is more preferable.
マイクロカプセルのカプセル壁の壁厚については、カプセル壁材の種類やカプセル径など種々の条件にも依存するが、微少(少なくとも0.05MPa)の加圧で破壊可能な範囲であれば、制限なく任意に選択することができる。中でも、0.1MPa未満の低圧で良好な発色性を得る観点から、好ましい壁厚は0.005〜2.0μmの範囲であり、より好ましくは0.05〜0.30μmの範囲であり、更に好ましくは、マイクロカプセルのメジアン径Aを10〜40μmとした場合において0.06〜0.28μmである。特に好ましいカプセル壁の壁厚は、メジアン径Aが10〜40μmのマイクロカプセルのカプセル壁をポリウレタン・ウレアで構成した場合において、0.07〜0.27μmである。 The wall thickness of the capsule wall of the microcapsule depends on various conditions such as the type of capsule wall material and the capsule diameter, but is not limited as long as it can be broken by a slight pressure (at least 0.05 MPa). Can be arbitrarily selected. Among these, from the viewpoint of obtaining good color developability at a low pressure of less than 0.1 MPa, the preferable wall thickness is in the range of 0.005 to 2.0 μm, more preferably in the range of 0.05 to 0.30 μm. Preferably, it is 0.06-0.28 μm when the median diameter A of the microcapsule is 10-40 μm. The wall thickness of the capsule wall is particularly preferably 0.07 to 0.27 μm when the capsule wall of a microcapsule having a median diameter A of 10 to 40 μm is made of polyurethane urea.
電子供与性無色染料前駆体を内包するマイクロカプセルは、ウレタン結合を含むポリウレタン・ウレアを壁材として形成されると共に、下記式1に示す関係を満たすことが、低圧(好ましくは0.1MPa未満)で良好な発色を得る点で特に好ましい。この関係式を満たすマイクロカプセルに構成することで、低圧領域(好ましくは0.1MPa未満の圧力領域)での加圧でも発色しやすい発色系を形成することができる。下記式1において、δはマクロカプセルの数平均壁厚(μm)を表し、Dはマイクロカプセルの体積標準のメジアン径(μm)を表す。
1.0×10−3 ≦ δ/D ≦ 2.0×10−2 ・・・式1
δ/D値が前記範囲内であると、カプセルサイズとカプセル壁の厚みとのバランスが良く、薄すぎて経時でカプセルの中身が漏れる等がなく、低圧領域(好ましくは0.1MPa以下の圧力領域)で良好な発色を得ることができる。
The microcapsule encapsulating the electron-donating colorless dye precursor is formed using polyurethane / urea containing a urethane bond as a wall material and satisfying the relationship shown in the following formula 1 at a low pressure (preferably less than 0.1 MPa). And particularly preferable in terms of obtaining good color development. By forming a microcapsule that satisfies this relational expression, it is possible to form a coloring system that easily develops color even under pressure in a low pressure region (preferably a pressure region of less than 0.1 MPa). In the following formula 1, δ represents the number average wall thickness (μm) of the macrocapsules, and D represents the median diameter (μm) of the volume standard of the microcapsules.
1.0 × 10 −3 ≦ δ / D ≦ 2.0 × 10 −2 Formula 1
When the δ / D value is within the above range, the balance between the capsule size and the capsule wall thickness is good, the capsule content does not leak over time, and the capsule content does not leak over time. Good color development can be obtained in the region).
本発明において、壁厚とは、マイクロカプセルのカプセル粒を形成する樹脂膜(いわゆるカプセル壁)の厚みをいい、数平均壁厚(μm)とは、5個のマイクロカプセルの個々のカプセル壁の厚みを走査型電子顕微鏡により求めて平均した平均値をいう。 In the present invention, the wall thickness refers to the thickness of a resin film (so-called capsule wall) that forms capsule particles of microcapsules, and the number average wall thickness (μm) refers to the individual capsule walls of five microcapsules. An average value obtained by obtaining the thickness with a scanning electron microscope and averaging it.
上記のδ/D値の範囲のうち、低圧領域(好ましくは0.1MPa以下の圧力領域)で良好な発色(着色)を得る点で、δ/D値は、2.0×10−3〜1.5×10−2が好ましく、3.0×10−3〜1.3×10−2がより好ましい。 Of the above-mentioned range of δ / D value, the δ / D value is 2.0 × 10 −3 to in view of obtaining good color (coloring) in a low pressure region (preferably a pressure region of 0.1 MPa or less). 1.5 × 10 −2 is preferable, and 3.0 × 10 −3 to 1.3 × 10 −2 is more preferable.
また、本発明においては、特に、発色成分の一方である電子供与性無色染料前駆体をマイクロカプセルに内包すると共に、このマイクロカプセルについて、体積標準のメジアン径をAμmとしたときの(A+5)μm以上のマイクロカプセルの存在数を、2cm×2cm当たり5000〜30000個とすることが好ましい。これにより、電子供与性無色染料前駆体を内包するマイクロカプセルのうち所定の径以上の大サイズを選択的に存在させるようにするので、視認ないしスキャニングにより読み取り可能な濃度(例えば、0.02以上)のΔDが好適に得られる。 In the present invention, in particular, an electron-donating colorless dye precursor, which is one of the color forming components, is encapsulated in a microcapsule, and (A + 5) μm when the volume standard median diameter is Aμm. The number of the above microcapsules is preferably 5000 to 30000 per 2 cm × 2 cm. As a result, among the microcapsules encapsulating the electron-donating colorless dye precursor, a large size having a predetermined diameter or larger is selectively present, so that the density (for example, 0.02 or higher) that can be read by visual recognition or scanning. ΔD of) is suitably obtained.
また、マイクロカプセルの体積標準のメジアン径としては、微少な圧力(特に0.1MPa未満の圧力(好ましくは面圧))での発色濃度を高め、視認性、スキャニング時の読取り性を向上させる点で、10〜40μmが好ましく、13〜37μmがより好ましく、更には15〜35μmが好ましい。 In addition, the volume standard median diameter of the microcapsules is such that the color density at a very low pressure (particularly less than 0.1 MPa (preferably surface pressure)) is increased, and visibility and readability during scanning are improved. 10 to 40 μm is preferable, 13 to 37 μm is more preferable, and 15 to 35 μm is more preferable.
上記のうち、0.1MPa未満の圧力(好ましくは面圧)での発色濃度を高め、視認性、スキャニング時の読取り性を向上させる点から、マイクロカプセルの体積標準のメジアン径が15〜35μmであるときに、(15〜35μm)+5μm以上のマイクロカプセルが2cm×2cm当たり7000〜28000個存在する場合が特に好ましい。 Among the above, the median diameter of the microcapsule volume standard is 15 to 35 μm from the viewpoint of increasing the color density at a pressure of less than 0.1 MPa (preferably surface pressure) and improving the visibility and the readability at the time of scanning. In some cases, it is particularly preferable that 7000 to 28000 microcapsules of (15 to 35 μm) +5 μm or more exist per 2 cm × 2 cm.
本発明において、体積標準のメジアン径は、マイクロカプセル全体を体積累計が50%となる粒子径を閾値に2つに分けたときに、大径側と小径側での粒子の体積の合計が等量となる径D50である。この体積標準のメジアン径は、マイクロカプセル液を支持体に塗布し、その表面を光学顕微鏡により150倍で撮影して、2cm×2cmの範囲にある全てのマイクロカプセルの大きさを計測して算出される値である。 In the present invention, the median diameter of the volume standard is the sum of the volume of the particles on the large diameter side and the small diameter side when the entire microcapsule is divided into two with the particle diameter at which the cumulative volume is 50% as a threshold value. It is a diameter D 50 that is a quantity. The median diameter of the volume standard is calculated by applying a microcapsule solution to a support, photographing the surface with an optical microscope at a magnification of 150 times, and measuring the size of all microcapsules in the range of 2 cm × 2 cm. Is the value to be
(発色剤層形成用の調製液の調製)
マイクロカプセルは上記のように分散液として得ることができるが、このマイクロカプセルの分散液は、そのまま電子供与性無色染料前駆体を含有する発色剤層を形成するための調製液(特に塗布液)としてもよい。また、上記のように得られたマイクロカプセルの分散液に更に、澱粉又は澱粉誘導体の微粉末、セルロース繊維粉末等の緩衝剤、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子結着剤、酢酸ビニル系、アクリル系、スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス等の疎水性高分子結着剤、蛍光増白剤、消泡剤、浸透剤、紫外線吸収剤、防腐剤を添加して調製液(特に塗布液)としてもよい。
このようにして得られた調製液(特に塗布液)を、基材の上に塗工等して付与し、乾燥させることにより、圧力測定用材料を構成する発色剤層を形成することができる。
(Preparation of preparation solution for color former layer formation)
The microcapsules can be obtained as a dispersion liquid as described above. The microcapsule dispersion liquid is a preparation liquid (particularly a coating liquid) for forming a color former layer containing an electron donating colorless dye precursor as it is. It is good. Further, the microcapsule dispersion obtained as described above is further added with a starch or starch derivative fine powder, a buffer such as cellulose fiber powder, a water-soluble polymer binder such as polyvinyl alcohol, a vinyl acetate, an acrylic. System, hydrophobic polymer binders such as styrene / butadiene copolymer latex, fluorescent brighteners, antifoaming agents, penetrating agents, UV absorbers, preservatives, and other preparations (especially coating solutions) Good.
The prepared liquid (particularly the coating liquid) thus obtained is applied on a substrate by coating or the like, and dried to form a color former layer constituting the pressure measuring material. .
前記発色剤層形成用の調製液を塗布液として用いる場合、塗布液の塗工方法は、通常の塗工機を用いて塗布、乾燥させて行なえる。具体的な塗工機の例としては、エアーナイフコーター、ロッドコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコータ−、エクストルージョンコーター、ダイコーター、スライドビードコーター、ブレードコーター等を挙げることができる。 When the preparation liquid for forming the color former layer is used as a coating liquid, the coating method of the coating liquid can be performed by applying and drying using a normal coating machine. Specific examples of the coating machine include an air knife coater, a rod coater, a bar coater, a curtain coater, a gravure coater, an extrusion coater, a die coater, a slide bead coater, and a blade coater.
本発明における圧力測定用材料が、電子供与性無色染料前駆体内包のマイクロカプセルと電子受容性化合物とがそれぞれ別個の基材に塗工等されて構成される2シートタイプの場合、例えば、上記塗布液を所望のシート状基材の上に、直接もしくは他の層を介して塗布し、乾燥させることにより、少なくとも発色剤層が形成されたシート材を得ることができる。また、電子供与性無色染料前駆体内包のマイクロカプセルと電子受容性化合物とが単一のシート状基材に塗工等されて構成されるモノシートタイプの場合、例えば、所望の基材上に形成された後述の顕色剤層の上に上記塗布液を重ねて塗布し、乾燥させることにより、圧力測定用材料が得られる。 In the case where the pressure measurement material in the present invention is a two-sheet type constituted by coating the electron-donating colorless dye precursor-encapsulated microcapsules and the electron-accepting compound on separate substrates, for example, By applying the coating liquid on a desired sheet-like substrate directly or via another layer and drying, a sheet material on which at least a color former layer is formed can be obtained. In addition, in the case of a mono-sheet type configured by coating the electron-donating colorless dye precursor encapsulated microcapsules and the electron-accepting compound on a single sheet-like substrate, for example, on a desired substrate The above-mentioned coating solution is applied on the formed developer layer described later, and dried to obtain a pressure measurement material.
(電子受容性化合物)
本発明における圧力測定用材料を構成する顕色剤層は、電子受容性化合物(顕色剤)の少なくとも一種を含有することが好ましい。
本発明における顕色剤層に含有される電子受容性化合物としては、無機化合物と有機化合物を挙げることができる。無機化合物の具体例としては、酸性白土、活性白土、アタパルジャイト、ゼオライト、ベントナイト、カオリンのような粘土物質等を挙げることができる。有機化合物としては、芳香族カルボン酸の金属塩、フェノールホルムアルデヒド樹脂、カルボキシル化テンペルフェノール樹脂の金属塩等を挙げることができる。中でも、酸性白土、活性白土、ゼオライト、カオリン、芳香族カルボン酸の金属塩、カルボキシル化テンペルフェノール樹脂の金属塩が好ましく、酸性白土、活性白土、カオリン、芳香族カルボン酸の金属塩であることがより好ましい。
(Electron-accepting compound)
The developer layer constituting the pressure measuring material in the present invention preferably contains at least one electron accepting compound (developer).
Examples of the electron-accepting compound contained in the developer layer in the present invention include inorganic compounds and organic compounds. Specific examples of the inorganic compound include acidic clay, activated clay, attapulgite, zeolite, bentonite, and clay materials such as kaolin. Examples of the organic compound include metal salts of aromatic carboxylic acids, phenol formaldehyde resins, metal salts of carboxylated temperphenol resins, and the like. Among them, acid clay, activated clay, zeolite, kaolin, metal salt of aromatic carboxylic acid, metal salt of carboxylated temperphenol resin are preferable, and acid clay, activated clay, kaolin, metal salt of aromatic carboxylic acid More preferred.
前記芳香族カルボン酸の金属塩の好ましい具体例としては、3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸、3,5−ジ−t−オクチルサリチル酸、3,5−ジ−t−ノニルサリチル酸、3,5−ジ−t−ドデシルサリチル酸、3−メチル−5−t−ドデシルサリチル酸、3−t−ドデシルサリチル酸、5−t−ドデシルサリチル酸、5−シクロヘキシルサリチル酸、3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)サリチル酸、3−メチル−5−(α−メチルベンジル)サリチル酸、3−(α,α−ジメチルベンジル)−5−メチルサリチル酸、3−(α,α−ジメチルベンジル)−6−メチルサリチル酸、3−(α−メチルベンジル)−5−(α,α−ジメチルベンジル)サリチル酸、3−(α,α−ジメチルベンジル)−6−エチルサリチル酸、3−フェニル−5−(α,α−ジメチルベンジル)サリチル酸、カルボキシ変性テルペンフェノール樹脂、3,5−ビス(α−メチルベンジル)サリチル酸とベンジルクロリドとの反応生成物であるサリチル酸樹脂等の、亜鉛塩、ニッケル塩、アルミニウム塩、カルシウム塩等を挙げることができる。 Preferable specific examples of the metal salt of the aromatic carboxylic acid include 3,5-di-t-butylsalicylic acid, 3,5-di-t-octylsalicylic acid, 3,5-di-t-nonylsalicylic acid, 3, 5-di-t-dodecylsalicylic acid, 3-methyl-5-t-dodecylsalicylic acid, 3-t-dodecylsalicylic acid, 5-t-dodecylsalicylic acid, 5-cyclohexylsalicylic acid, 3,5-bis (α, α-dimethyl) Benzyl) salicylic acid, 3-methyl-5- (α-methylbenzyl) salicylic acid, 3- (α, α-dimethylbenzyl) -5-methylsalicylic acid, 3- (α, α-dimethylbenzyl) -6-methylsalicylic acid, 3- (α-methylbenzyl) -5- (α, α-dimethylbenzyl) salicylic acid, 3- (α, α-dimethylbenzyl) -6-ethylsalicylic acid, 3-phenyl Zinc salts, nickel salts such as 5- (α, α-dimethylbenzyl) salicylic acid, carboxy-modified terpene phenol resin, salicylic acid resin which is a reaction product of 3,5-bis (α-methylbenzyl) salicylic acid and benzyl chloride , Aluminum salts, calcium salts and the like.
(顕色剤分散液の調製)
顕色剤分散液は、電子受容性化合物が上記の無機化合物である場合、無機化合物を機械的に水系で分散処理することにより調製することができ、また、電子受容性化合物が有機化合物である場合、有機化合物を機械的に水系で分散処理するか、又は有機溶媒に溶解することにより調製することができる。
詳細は、特開平8−207435号公報に記載された方法を参照することができる。
(Preparation of developer dispersion)
When the electron-accepting compound is the above-described inorganic compound, the developer dispersion can be prepared by mechanically dispersing the inorganic compound in an aqueous system, and the electron-accepting compound is an organic compound. In this case, the organic compound can be prepared by mechanically dispersing in an aqueous system or dissolving it in an organic solvent.
For details, the method described in JP-A-8-207435 can be referred to.
(顕色剤層形成用の調製液の調製)
上記のようにして調製された電子受容性化合物分散液は、そのまま電子受容性化合物を含有する顕色剤層を形成するための調製液(特に塗布液)としてもよい。また、顕色剤層を形成するための調製液(特に塗布液)には、バインダーとして、スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス、酢酸ビニル系ラテックス、アクリル酸エステル系ラテックス、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、無水マレイン酸−スチレン−共重合体、デンプン、カゼイン、アラビアゴム、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどの合成又は天然高分子物質を添加してもよい。また、顔料として、カオリン、焼成カオリン、カオリン凝集体、重質炭酸カルシウム、種々の形態(米粒状、角状、紡錘状、イガ状、球状、アラゴナイト系柱状、無定形等)の軽質炭酸カルシウム、タルク、ルチル型またはアナターゼ型の二酸化チタン等を添加してもよい。更には、所望により蛍光増白剤、消泡剤、浸透剤、防腐剤を添加することもできる。
(Preparation of the developer for forming the developer layer)
The electron-accepting compound dispersion liquid prepared as described above may be used as a preparation liquid (particularly a coating liquid) for forming a developer layer containing an electron-accepting compound as it is. In addition, a preparation liquid (particularly a coating liquid) for forming a developer layer includes, as a binder, a styrene-butadiene copolymer latex, a vinyl acetate latex, an acrylate latex, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, Synthetic or natural polymer substances such as maleic anhydride-styrene-copolymer, starch, casein, gum arabic, gelatin, carboxymethylcellulose, methylcellulose and the like may be added. Further, as pigments, kaolin, calcined kaolin, kaolin aggregate, heavy calcium carbonate, light calcium carbonate in various forms (rice granular, square, spindle-shaped, rugged, spherical, aragonite columnar, amorphous, etc.), Talc, rutile type or anatase type titanium dioxide or the like may be added. Furthermore, if desired, an optical brightener, an antifoaming agent, a penetrating agent, and an antiseptic can be added.
前記顕色剤層形成用の調製液を塗布液として用いる場合、塗布液の塗工方法としては、通常の塗工機を用いて塗布、乾燥させて行なえる。具体的な塗工機の例としては、ブレードコーター、ロッドコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター、グラビアコーター、バーコーター、ロールコーター、エクストルージョンコーター、ダイコーター、スライドビードコーター、ブレードコーター等を挙げることができる。 When the developer for forming the developer layer is used as a coating solution, the coating solution can be applied and dried using a normal coating machine. Specific examples of coating machines include blade coaters, rod coaters, air knife coaters, curtain coaters, gravure coaters, bar coaters, roll coaters, extrusion coaters, die coaters, slide bead coaters, blade coaters, etc. Can do.
本発明における圧力測定用材料が、電子供与性無色染料前駆体内包のマイクロカプセルと電子受容性化合物とがそれぞれ別個の基材に塗工等されて構成される2シートタイプの場合、例えば、顕色剤含有の塗布液を所望のシート状基材の上に、直接もしくは他の層を介して塗布し、乾燥させることにより、少なくとも顕色剤層が形成されたシート材を得ることができる。また、電子供与性無色染料前駆体内包のマイクロカプセルと電子受容性化合物とが単一のシート状基材に塗工等されて構成されるモノシートタイプの場合、例えば、所望のシート状基材の上に直接もしくは他の層を介して、顕色剤含有の塗布液を塗布し、乾燥させることにより、圧力測定用材料を構成する顕色剤層を形成することができる。 In the case where the pressure measurement material in the present invention is a two-sheet type constituted by coating electron-donating colorless dye precursor encapsulated microcapsules and electron-accepting compounds on separate substrates, for example, A coating material containing a colorant is applied directly or via another layer on a desired sheet-like substrate and dried to obtain a sheet material on which at least a developer layer is formed. In addition, in the case of a monosheet type in which a microcapsule encapsulating an electron-donating colorless dye precursor and an electron-accepting compound are coated on a single sheet-like substrate, for example, a desired sheet-like substrate The developer layer constituting the pressure measurement material can be formed by applying a developer-containing coating solution directly or via another layer and drying the coating solution.
電子受容性化合物(顕色剤)の顕色剤層中における量(塗布による場合は塗布量)は、乾燥後の質量で0.1〜30g/m2が好ましく、より好ましくは、無機化合物の場合は3〜20g/m2であり、有機化合物の場合は0.1〜5g/m2であり、さらに好ましくは、無機化合物の場合は5〜15g/m2であり、有機化合物の場合は0.2〜3g/m2である。 The amount of the electron-accepting compound (developer) in the developer layer (in the case of coating, the coating amount) is preferably 0.1 to 30 g / m 2 in terms of the mass after drying, more preferably the inorganic compound. case is 3 to 20 g / m 2, in the case of the organic compound is 0.1-5 g / m 2, more preferably, in the case of the inorganic compound is 5 to 15 g / m 2, in the case of organic compounds 0.2 to 3 g / m 2 .
本発明における圧力測定用材料は、その構成により固有の圧力測定範囲の下限を有している。圧力測定範囲の下限としては、0.01〜0.1MPaが好ましく、0.02〜0.05MPaがより好ましい。 The material for pressure measurement in the present invention has an inherent lower limit of the pressure measurement range depending on its configuration. The lower limit of the pressure measurement range is preferably 0.01 to 0.1 MPa, more preferably 0.02 to 0.05 MPa.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
〔実施例1〕
<凹凸シートの作製>
熱プレス方式を用いて製造する方法により、基底部及び凸部が硬質熱可塑性樹脂からなる凹凸シート(1)を作製した。
ここで硬質熱可塑性樹脂としては、硬質アクリルを用いた。
[Example 1]
<Preparation of uneven sheet>
The uneven | corrugated sheet | seat (1) in which a base part and a convex part consist of a hard thermoplastic resin was produced by the method manufactured using a hot press system.
Here, hard acrylic was used as the hard thermoplastic resin.
得られた凹凸シート(1)の基底部の厚みは0.1mmであり、総厚は0.3mmであった。また、凸部の形状は円柱形状であった。
この凸部において、下面(基底部に接する面)及び上面(基底部に平行な露出面)の直径は0.714mmであり、高さ(基底部から前記露出面までの距離)は0.2mmであった。
また、凸部は、2mm間隔の格子状に配置されていた。
また、凸部の硬化後のヤング率を、テンシロン(オリエンテック製 RTM−50)によって測定したところ、1000MPaであった。
The thickness of the base part of the obtained uneven sheet (1) was 0.1 mm, and the total thickness was 0.3 mm. Moreover, the shape of the convex part was a cylindrical shape.
In this convex part, the diameter of the lower surface (surface in contact with the base) and the upper surface (exposed surface parallel to the base) is 0.714 mm, and the height (distance from the base to the exposed surface) is 0.2 mm. Met.
Moreover, the convex part was arrange | positioned at the grid | lattice form of a 2 mm space | interval.
Moreover, when the Young's modulus after hardening of a convex part was measured with Tensilon (RTM-50 made from Orientec), it was 1000 MPa.
<圧力測定用材料の作製>
−電子供与性無色染料前駆体内包マイクロカプセル液(A)の調製−
ジアリールエタン70部に、電子供与性無色染料前駆体として下記化合物(A)18部を溶解し、溶液Aを得た。次に、メチルエチルケトン1部に溶解したエチレンジアミンのブチレンオキシド付加物0.4部を、攪拌している溶液Aに加えて溶液Bを得た。さらに、メチルエチルケトン1部に溶解したトリレンジイソシアナートのトリメチロールプロパン付加物2部を、攪拌している溶液Bに加えて溶液Cを得た。そして、水150部にポリビニルアルコール6部を溶解した溶液中に上記の溶液Cを加えて、乳化分散した。乳化分散後の乳化液に水300部を加え、攪拌しながら70℃まで加温し、1時間攪拌後冷却した。水を加えて濃度を調整し、固形分濃度18%の電子供与性無色染料前駆体内包マイクロカプセル液(A)を得た。
<Preparation of pressure measurement material>
-Preparation of electron-donating colorless dye precursor-encapsulated microcapsule solution (A)-
In 70 parts of diarylethane, 18 parts of the following compound (A) as an electron donating colorless dye precursor was dissolved to obtain a solution A. Next, 0.4 part of an ethylenediamine butylene oxide adduct dissolved in 1 part of methyl ethyl ketone was added to the stirring solution A to obtain a solution B. Further, 2 parts of a trimethylolpropane adduct of tolylene diisocyanate dissolved in 1 part of methyl ethyl ketone was added to the stirring solution B to obtain a solution C. And said solution C was added to the solution which melt | dissolved 6 parts of polyvinyl alcohol in 150 parts of water, and it emulsified and dispersed. 300 parts of water was added to the emulsified liquid after emulsification and dispersion, and the mixture was heated to 70 ° C. with stirring, cooled for 1 hour and then cooled. Water was added to adjust the concentration to obtain an electron-donating colorless dye precursor-encapsulated microcapsule liquid (A) having a solid concentration of 18%.
得られたマイクロカプセルの数平均壁厚(δ)は0.11μmであり、その体積標準でのメジアン径D50は20μmであった。数平均壁厚は、5個のマイクロカプセルのカプセル壁の厚みを走査型電子顕微鏡により求めて平均した平均値とし、メジアン径は、マイクロカプセル液を所望の支持体に塗布して、光学顕微鏡により150倍で撮影し、2cm×2cmの範囲にある全てのマイクロカプセルの大きさを計測して算出した。δ/Dは、0.006であった。 The number average wall thickness (δ) of the obtained microcapsules was 0.11 μm, and the median diameter D 50 in the volume standard was 20 μm. The number average wall thickness is an average value obtained by averaging the capsule wall thicknesses of five microcapsules with a scanning electron microscope, and the median diameter is obtained by applying a microcapsule solution to a desired support and using an optical microscope. The image was taken at 150 times, and the size of all the microcapsules in the range of 2 cm × 2 cm was measured and calculated. δ / D was 0.006.
−電子供与性無色染料前駆体内包マイクロカプセル液(B)の調製−
上記より得た電子供与性無色染料前駆体内包マイクロカプセル液(A)を、孔径25μmのフィルターを用いてクロスフローろ過処理を複数回繰り返し行ない、25μm以上の電子供与性無色染料前駆体内包マイクロカプセルを取り除いた。これに水を加えて濃度を調整し、固形分濃度18%の電子供与性無色染料前駆体内包マイクロカプセル液(B)を得た。
-Preparation of electron-donating colorless dye precursor-encapsulated microcapsule solution (B)-
The electron-donating colorless dye precursor-encapsulated microcapsule liquid (A) obtained above is subjected to cross-flow filtration multiple times using a filter with a pore size of 25 μm, and an electron-donating colorless dye precursor-encapsulated microcapsule of 25 μm or more. Removed. Water was added thereto to adjust the concentration to obtain an electron donating colorless dye precursor-encapsulated microcapsule liquid (B) having a solid concentration of 18%.
−電子供与性無色染料シートの作製−
上記より得た、電子供与性無色染料内包前駆体マイクロカプセル(A)50部と電子供与性無色染料前駆体内包マイクロカプセル(B)50部とを混合し、厚さ75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シートの上に、乾燥後の質量が5.0g/m2となるように、バーコーターにより塗布、乾燥させて発色剤層を形成し、電子供与性無色染料シートを得た。
-Preparation of electron-donating colorless dye sheet-
50 parts of the electron donating colorless dye inclusion precursor microcapsule (A) obtained above and 50 parts of the electron donating colorless dye precursor inclusion microcapsule (B) are mixed, and the polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of 75 μm is mixed. On the sheet, a color former layer was formed by coating and drying with a bar coater so that the mass after drying was 5.0 g / m 2, and an electron donating colorless dye sheet was obtained.
−顕色剤含有液の調製−
硫酸処理活性白土(電子受容性化合物)100部に、40%水酸化ナトリウム水溶液5部、及び水300部を加えてホモジナイザーで分散し、これに更にカゼインのナトリウム塩の10%水溶液50部、及びスチレン−ブタジエンラテックス30部を添加して、電子受容性化合物(顕色剤)を含有する顕色剤含有液を調製した。
-Preparation of developer-containing liquid-
To 100 parts of sulfuric acid-treated activated clay (electron-accepting compound), 5 parts of a 40% aqueous sodium hydroxide solution and 300 parts of water are added and dispersed with a homogenizer, and further, 50 parts of a 10% aqueous solution of sodium salt of casein, and 30 parts of styrene-butadiene latex was added to prepare a developer-containing liquid containing an electron accepting compound (developer).
得られた顕色剤含有液を、厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートシートの上に固形分塗布量が10g/m2になるように、バーコーターにより塗布、乾燥させて顕色剤層を形成し、顕色剤シートを得た。
以上のようにして、電子供与性無色染料シート及び顕色剤シートからなる2シートタイプの圧力測定用材料を作製した。この圧力測定用材料の圧力測定範囲は、0.04〜0.4MPaである。
The obtained developer-containing liquid was coated on a 75 μm thick polyethylene terephthalate sheet with a bar coater so that the solid coating amount was 10 g / m 2 , and dried to form a developer layer. A developer sheet was obtained.
As described above, a two-sheet type pressure measuring material comprising an electron donating colorless dye sheet and a developer sheet was produced. The pressure measurement range of this pressure measurement material is 0.04 to 0.4 MPa.
<圧力測定>
上記で得られた凹凸シート及び圧力測定用材料を用いて、プリンター製造工程での、搬送ローラーにおける挟み圧測定を行った。
具体的には、まず、電子供与性無色染料シートと顕色剤シートとを、発色剤層と顕色剤層とが接触するようにして重ね合わせ、2シートタイプの圧力測定用材料とした。次に、凹凸シートと前記圧力測定用材料とを、凸部が顕色剤シート側となるようにして重ね合わせて積層体を構成し、該積層体を、対向する2つの搬送ローラー間に通過させた。
前記通過後、顕色剤シートに格子状の発色領域が形成されていた。
<Pressure measurement>
Using the concavo-convex sheet and the pressure measurement material obtained above, the pinching pressure measurement on the transport roller in the printer manufacturing process was performed.
Specifically, first, an electron-donating colorless dye sheet and a developer sheet were overlapped so that the color former layer and the developer layer were in contact with each other to obtain a two-sheet type pressure measurement material. Next, the concavo-convex sheet and the pressure measuring material are overlapped so that the convex portion is on the developer sheet side to form a laminated body, and the laminated body is passed between two conveying rollers facing each other. I let you.
After the passage, a grid-like color development region was formed on the developer sheet.
顕色剤シートに形成された格子状の発色領域を、スキャナーと演算部と表示部とを有する読み取りシステム(図10に示す圧力画像解析装置)にて読み取り、各発色領域の濃度をそれぞれ圧力値に換算した。 A grid-like color development area formed on the developer sheet is read by a reading system (pressure image analyzer shown in FIG. 10) having a scanner, a calculation section, and a display section, and the density of each color development area is set to a pressure value. Converted into
<圧力測定結果>
発色領域15000ポイントについての圧力測定結果は、平均値0.02MPaであり、最大値と最小値との差は0.03MPaであった。
以上のように、圧力測定用材料の測定下限である0.04MPa以下範囲において、圧力及びその分布の測定を良好に行うことができた。
<Pressure measurement result>
The pressure measurement result for the color development region of 15000 points was an average value of 0.02 MPa, and the difference between the maximum value and the minimum value was 0.03 MPa.
As described above, the pressure and its distribution could be satisfactorily measured within the range of 0.04 MPa or less, which is the measurement lower limit of the pressure measurement material.
ここで、凹凸シート(1)と圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限を以下のようにして確認した。
まず底面が2cm×2cmで、圧力が0.001MPa、0.002MPa、0.003MPa、0.004MPa、0.005MPaとなる重さの、5種類の直方体の重りを用意した。次にそれぞれの重りを、凹凸シートと圧力測定用材料とを重ね合わせた積層体上に載せ、それぞれの発色領域を読み取りシステムで読み取った。その結果、0.001MPa、0.002MPa、0.003MPaでは発色濃度が薄すぎて読み取ることができなかったが、0.004MPa、0.005MPaでは読み取ることができた。
以上より、凹凸シート(1)と圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限は0.004MPaであり、圧力増幅率Rは10であった。
従って、上記測定では、
S=(0.714/2)2×π=0.400、
(L×L)/R =(2.0×2.0)/10=0.40、であり、
S=(L×L)/R
の関係が成り立っていた。
Here, the pressure measurement lower limit in the case of performing pressure measurement using both the uneven sheet (1) and the pressure measurement material was confirmed as follows.
First, five types of cuboid weights having a bottom surface of 2 cm × 2 cm and weights of 0.001 MPa, 0.002 MPa, 0.003 MPa, 0.004 MPa, and 0.005 MPa were prepared. Next, each weight was placed on a laminated body in which an uneven sheet and a pressure measurement material were overlapped, and each color development area was read by a reading system. As a result, the color density was too thin to be read at 0.001 MPa, 0.002 MPa, and 0.003 MPa, but could not be read at 0.004 MPa and 0.005 MPa.
From the above, the pressure measurement lower limit in the case of performing pressure measurement using both the uneven sheet (1) and the pressure measurement material was 0.004 MPa, and the pressure gain R was 10.
Therefore, in the above measurement,
S = (0.714 / 2) 2 × π = 0.400,
(L × L) / R = (2.0 × 2.0) /10=0.40,
S = (L × L) / R
The relationship was established.
〔実施例2〕
<圧力測定>
実施例1で得られた凹凸シート及び圧力測定用材料を用いて、液晶ディスプレイ製造工程での、ガラス基板の接着における貼り合わせ圧測定を行った。
まず、実施例1と同様にして積層体を構成した。次に、液晶ディスプレイの作製に用いられるガラス基板を2枚用意し、この2枚の間に前記積層体を挟み、減圧貼り合わせ工程の処理を行った。上記工程は減圧装置によって−0.1MPaとなるよう調整した。
前記減圧貼り合わせ処理の後、顕色剤シートに格子状の発色領域が形成されていた。
[Example 2]
<Pressure measurement>
Using the concavo-convex sheet obtained in Example 1 and the pressure measurement material, the bonding pressure measurement in the adhesion of the glass substrate in the liquid crystal display manufacturing process was performed.
First, the laminated body was comprised like Example 1. FIG. Next, two glass substrates used for manufacturing a liquid crystal display were prepared, the laminate was sandwiched between the two, and the process of the reduced pressure bonding process was performed. The above process was adjusted to −0.1 MPa by a decompression device.
After the decompression bonding process, a grid-like color development region was formed on the developer sheet.
顕色剤シートに形成された格子状の発色領域を、スキャナーと演算部と表示部とを有する読み取りシステム(図10に示す圧力画像解析装置)にて読み取り、各発色領域の濃度をそれぞれ圧力値に換算した。 A grid-like color development area formed on the developer sheet is read by a reading system (pressure image analyzer shown in FIG. 10) having a scanner, a calculation section, and a display section, and the density of each color development area is set to a pressure value. Converted into
<圧力測定結果>
発色領域15000ポイントについての圧力測定結果は、平均値0.01MPaであり、最大値と最小値との差は0.02MPaであった。
以上のように、圧力測定用材料の測定下限である0.04MPa以下範囲において、圧力及びその分布の測定を良好に行うことができた。
<Pressure measurement result>
The pressure measurement result for the color development region of 15000 points was an average value of 0.01 MPa, and the difference between the maximum value and the minimum value was 0.02 MPa.
As described above, the pressure and its distribution could be satisfactorily measured within the range of 0.04 MPa or less, which is the measurement lower limit of the pressure measurement material.
〔実施例3〕
<圧力測定>
実施例1で得られた凹凸シート及び圧力測定用材料を用いて、半導体製造工程での、シリコンウエハの研磨における押し付け圧測定を行った。
まず、実施例1と同様にして積層体を構成した。次に、シリコンウエハ研磨装置のステージとシリコンウエハとの間に前記積層体を挟み、研磨工程での設定圧力である0.005MPaの押し付け圧力をかけた。
前記研磨工程の処理の後、顕色剤シートに格子状の発色領域が形成されていた。
Example 3
<Pressure measurement>
Using the concavo-convex sheet obtained in Example 1 and the pressure measurement material, the pressing pressure measurement in the polishing of the silicon wafer in the semiconductor manufacturing process was performed.
First, the laminated body was comprised like Example 1. FIG. Next, the laminate was sandwiched between the stage of the silicon wafer polishing apparatus and the silicon wafer, and a pressing pressure of 0.005 MPa, which was a set pressure in the polishing process, was applied.
After the polishing process, a grid-like color development region was formed on the developer sheet.
顕色剤シートに形成された格子状の発色領域を、スキャナーと演算部と表示部とを有する読み取りシステム(図10に示す圧力画像解析装置)にて読み取り、各発色領域の濃度をそれぞれ圧力値に換算した。 A grid-like color development area formed on the developer sheet is read by a reading system (pressure image analyzer shown in FIG. 10) having a scanner, a calculation section, and a display section, and the density of each color development area is set to a pressure value. Converted into
<圧力測定結果>
発色領域15000ポイントについての圧力測定結果は、平均値0.005MPaであり、最大値と最小値との差は0.01MPaであった。
以上のように、圧力測定用材料の測定下限である0.04MPa以下範囲において、圧力及びその分布の測定を良好に行うことができた。
<Pressure measurement result>
The pressure measurement result for the color development region of 15000 points was an average value of 0.005 MPa, and the difference between the maximum value and the minimum value was 0.01 MPa.
As described above, the pressure and its distribution could be satisfactorily measured within the range of 0.04 MPa or less, which is the measurement lower limit of the pressure measurement material.
〔実施例4〕
<凹凸シート(2)の作製>
図5に示す凹凸シート製造装置60を用いて凹凸シート(2)を作製した。
まず、供給ローラー22により基材42を連続的に供給し、供給された基材42上に塗布装置34によりモノマー溶液36を連続的に塗布した。ここで、基材42としては、幅450mm、厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート、以下同じ)フィルムを用いた。供給速度及び搬送速度は、2m/minとした。モノマー溶液36としては、アクリル系モノマーと光重合開始剤を混合したものを用いた(詳細な組成は以下のとおりである)。モノマー溶液36の塗布量は、60ml/m2とし、塗布幅は300mmとした。
Example 4
<Preparation of uneven sheet (2)>
The uneven sheet (2) was produced using the uneven
First, the
〜モノマー溶液の組成〜
・アクリル系モノマー ・・・66質量部
・光重合開始剤 ・・・ 1質量部
・メチルエチルケトン ・・・33質量部
~ Monomer solution composition ~
・ Acrylic monomer ・ ・ ・ 66 parts by mass ・ Photopolymerization initiator ・ ・ ・ 1 part by mass ・ Methyl ethyl ketone ・ ・ ・ 33 parts by mass
次に、モノマー溶液36が塗布された基材42をパターンロール50の弧に密着させ、モノマー溶液36を、パターンロール50表面の凹部41と基材42との間に充填しながらパターンロール50を2m/minの速度で回転させた。パターンロール50としては、φ350mm、幅(回転軸方向の長さ)500mmのパターンロールを用いた。
Next, the
次に、基材42及びモノマー溶液36に対し、UV光源31によりUV光(紫外光、波長365nm)を照射し、モノマー溶液36の硬化を行い、アクリル系UV硬化樹脂からなる凸部44を形成した。UV照射量は1000mJ/cm2とした。
Next, the
次に、基材42が搬送ローラー28を通過する際に、形成された凸部44を、パターンロール50から剥離した。更に、凸部44が形成された基材42(凹凸シート(2))を、巻き取りローラー32によって巻き取った。
Next, when the
以上により、凹凸シート(2)を得た。
得られた凹凸シート(2)の基底部の厚みは0.1mmであり、総厚は0.3mmであった。また、凸部の形状は、底面が前記基底部に接する円錐を該底面に平行な平面で切った形状であった。
この凸部において、下面(基底部に接する底面)の直径は1.0mm、上面(基底部に平行な露出面)の直径は0.714mmであり、高さ(基底部から前記露出面までの距離)は0.2mmであった。
また、凸部は、2mm間隔の格子状に配置されていた。
また、凸部の硬化後のヤング率を、テンシロン(オリエンテック製 RTM−50)によって測定したところ、1000MPaであった。
Thus, an uneven sheet (2) was obtained.
The thickness of the base part of the obtained uneven sheet (2) was 0.1 mm, and the total thickness was 0.3 mm. In addition, the shape of the convex portion was a shape in which a cone whose bottom surface was in contact with the base portion was cut by a plane parallel to the bottom surface.
In this convex part, the diameter of the lower surface (bottom surface in contact with the base) is 1.0 mm, the diameter of the upper surface (exposed surface parallel to the base) is 0.714 mm, and the height (from the base to the exposed surface) is The distance) was 0.2 mm.
Moreover, the convex part was arrange | positioned at the grid | lattice form of a 2 mm space | interval.
Moreover, when the Young's modulus after hardening of a convex part was measured with Tensilon (RTM-50 made from Orientec), it was 1000 MPa.
凹凸シート(2)と圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限を、実施例1と同様の方法により測定したところ、0.004MPaであり、圧力増幅率Rは10であった。
従って、上記測定では、
S=(0.714/2)2×π=0.400、
(L×L)/R =(2.0×2.0)/10=0.40、であり、
S=(L×L)/R
の関係が成り立っていた。
When the pressure measurement lower limit in the case of performing pressure measurement using both the uneven sheet (2) and the pressure measurement material was measured by the same method as in Example 1, it was 0.004 MPa, and the pressure gain R was 10 Met.
Therefore, in the above measurement,
S = (0.714 / 2) 2 × π = 0.400,
(L × L) / R = (2.0 × 2.0) /10=0.40,
S = (L × L) / R
The relationship was established.
実施例1において、凹凸シート(1)に代えて、上記で得られた凹凸シート(2)を用いる以外は実施例1と同様にして搬送ローラーにおける挟み圧測定を行った。
15000ポイントについての圧力測定結果は、平均値0.02MPaであり、最大値と最小値との差は0.03MPaであった。
以上のように、圧力測定用材料の測定下限である0.04MPa以下範囲において、圧力及びその分布の測定を良好に行うことができた。
In Example 1, it replaced with the uneven | corrugated sheet | seat (1), and measured the pinching pressure in a conveyance roller similarly to Example 1 except using the uneven | corrugated sheet | seat (2) obtained above.
The pressure measurement result for 15000 points was an average value of 0.02 MPa, and the difference between the maximum value and the minimum value was 0.03 MPa.
As described above, the pressure and its distribution could be satisfactorily measured within the range of 0.04 MPa or less, which is the measurement lower limit of the pressure measurement material.
〔実施例5〕
実施例4で作製した凹凸シート(2)を用いる以外は実施例2と同様にして、液晶ディスプレイ製造工程での、ガラス基板の接着における貼り合わせ圧測定を行った。
15000ポイントについての圧力測定結果は、平均値0.01MPaであり、最大値と最小値との差は0.02MPaであった。
以上のように、圧力測定用材料の測定下限である0.04MPa以下範囲において、圧力及びその分布の測定を良好に行うことができた。
Example 5
Except for using the concavo-convex sheet (2) produced in Example 4, the adhesion pressure measurement in the adhesion of the glass substrate in the liquid crystal display production process was performed in the same manner as in Example 2.
The pressure measurement result for 15000 points was an average value of 0.01 MPa, and the difference between the maximum value and the minimum value was 0.02 MPa.
As described above, the pressure and its distribution could be satisfactorily measured within the range of 0.04 MPa or less, which is the measurement lower limit of the pressure measurement material.
〔実施例6〕
実施例4で作製した凹凸シート(2)を用いる以外は実施例3と同様にして、半導体製造工程での、シリコンウエハの研磨における押し付け圧測定を行った。
15000ポイントについての圧力測定結果は、平均値0.005MPaであり、最大値と最小値との差は0.01MPaであった。
以上のように、圧力測定用材料の測定下限である0.04MPa以下範囲において、圧力及びその分布の測定を良好に行うことができた。
Example 6
Except for using the concavo-convex sheet (2) produced in Example 4, the pressing pressure measurement in the polishing of the silicon wafer in the semiconductor manufacturing process was performed in the same manner as in Example 3.
The pressure measurement result for 15000 points was an average value of 0.005 MPa, and the difference between the maximum value and the minimum value was 0.01 MPa.
As described above, the pressure and its distribution could be satisfactorily measured within the range of 0.04 MPa or less, which is the measurement lower limit of the pressure measurement material.
〔比較例1〕
以下の凹凸シートを用いた以外は実施例2と同様にして、液晶ディスプレイ製造工程での、ガラス基板の接着における貼り合わせ圧測定を行った。
15000ポイントについての圧力測定結果は、平均値0.01MPaであり、最大値と最小値との差は0.003MPa以下であった。
以上のように、圧力測定用材料の測定下限である0.04MPa以下範囲においては、最大値と最小値との差が小さくなりすぎてしまい、圧力分布の測定を正確に行うことができなかった。
[Comparative Example 1]
Except for using the following concavo-convex sheet, in the same manner as in Example 2, the bonding pressure measurement in the adhesion of the glass substrate in the liquid crystal display manufacturing process was performed.
The pressure measurement result for 15000 points was an average value of 0.01 MPa, and the difference between the maximum value and the minimum value was 0.003 MPa or less.
As described above, in the range of 0.04 MPa or less which is the measurement lower limit of the material for pressure measurement, the difference between the maximum value and the minimum value becomes too small, and the pressure distribution cannot be measured accurately. .
〜比較例1の凹凸シート〜
基底部及び凸部の材質:SBR
基底部厚さ:1mm
凸部高さ:1mm
凸部頂角:100°
凸部間隔:2mm
~ Uneven sheet of Comparative Example 1 ~
Base and convex material: SBR
Base thickness: 1mm
Convex height: 1mm
Convex apex angle: 100 °
Convex part interval: 2 mm
10、20、30、40、70 凹凸シート
12 基底部
14、15、16、17、44、74 凸部
60 凹凸シート製造装置
61 被測定物
62 被測定物
64 圧力測定用材料
68 発色領域
10, 20, 30, 40, 70 Concavity and
Claims (4)
ヤング率500MPa以上の硬質樹脂からなる厚さ0.05mm以上の基底部上に、該基底部に平行な露出面を有するヤング率500MPa以上の硬質樹脂からなる高さ0.1mm〜0.3mmの凸部を複数有し、総厚0.5mm以下であり、
前記露出面の面積をS、前記複数の凸部間の間隔をL、前記凹凸シートと前記圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限に対する前記圧力測定用材料の圧力測定下限の比をRとしたとき、
S=(L×L)/R
の関係を満たすことを特徴とする凹凸シート。 Electron acceptor as a color developing agent that reacts with the color former and has a color developer layer containing a microcapsule encapsulating an electron donating colorless dye precursor and a solvent as a color former on the substrate. The material A having a developer layer containing a functional compound on a substrate is overlaid so that the surface of the color former layer and the surface of the developer layer face each other, and the pressure measurement lower limit is 0.02 MPa to A concavo-convex sheet for performing pressure measurement in a pressure range below the pressure measurement lower limit using together with a material for pressure measurement at 0.05 MPa ,
On a base portion having a thickness of 0.05 mm or more made of a hard resin having a Young's modulus of 500 MPa or more, a height of 0.1 mm to 0.3 mm made of a hard resin having a Young's modulus of 500 MPa or more having an exposed surface parallel to the base portion . It has a plurality of protrusions and has a total thickness of 0.5 mm or less.
The pressure of the pressure measurement material with respect to the pressure measurement lower limit when the area of the exposed surface is S, the interval between the plurality of convex portions is L, and pressure measurement is performed using both the uneven sheet and the pressure measurement material. When the ratio of the lower limit of measurement is R,
S = (L × L) / R
An uneven sheet characterized by satisfying the above relationship.
(b) 加圧により前記凸部の基底部に平行な露出面を前記圧力測定用材料に圧接し、前記圧力測定用材料に凸部による圧力に対応した濃度の発色領域を形成する工程と、(B) pressing the exposed surface parallel to the base of the convex portion to the pressure measurement material by pressurization and forming a color development region having a density corresponding to the pressure by the convex portion on the pressure measurement material;
(c) 前記発色領域をスキャナーで読み取り、圧力を求める工程と、(C) reading the color development area with a scanner to obtain pressure;
を有し、Have
前記露出面の面積をS、前記複数の凸部間の間隔をL、前記凹凸シートと前記圧力測定用材料とを共に用いて圧力測定を行う場合の圧力測定下限に対する前記圧力測定用材料の圧力測定下限の比をRとしたとき、The pressure of the pressure measurement material with respect to the pressure measurement lower limit when the area of the exposed surface is S, the interval between the plurality of convex portions is L, and pressure measurement is performed using both the uneven sheet and the pressure measurement material. When the ratio of the lower limit of measurement is R,
S=(L×L)/RS = (L × L) / R
の関係を満たすことを特徴とする圧力測定方法。The pressure measurement method characterized by satisfy | filling the relationship of these.
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