JP5697421B2 - 耐久性の印刷基材 - Google Patents

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Description

本発明は耐熱性の印刷基材に関する。さらに詳しくは、レーザープリンターおよびインクジェットプリンターなどの印刷機に使用できる耐久性の印刷基材に関する。
紙は最も広く使用されている印刷用の媒体であるが、強度、防水性および耐光性などから紙を使用できない多くの用途がある。例えば、屋外の看板または旗用として、フィルム、不織布および織物などが開発されている。
特許文献1には、不織布の片面または両面に、アンダーコート層を介し、合成樹脂を3〜20g/m2塗布した印刷用媒体が提案されている。しかし、塗工時の樹脂の染み込み、表面の凹凸などに問題がある。
特許文献2には、熱圧着によって表面の凹凸が改善された、未延伸繊維からなる平滑なシートが提案されている。しかし、透明化し隠蔽性が低いこと、通気性に斑があることなどの問題がある。
特許文献3には、ポリエチレン樹脂をフラッシュ紡糸した不織布、及び表面粗さが0.3〜0.9のポリエステル不織布が記載されている。表面の凹凸は満足するが、110℃以上の温度での耐熱性がないこと、穴あけ加工性が低いこと、およびインキの馴染み性が不十分なことなどの問題がある。
特許文献4には、ポリエステル繊維製基材に水溶性ポリエステル樹脂を塗布してから、ナイロン湿式塗料を塗布する印刷ラベルが提案されている。しかし、ポリエステル繊維とナイロン樹脂との接着性、および水中で凝固させる工程における生産性などに問題がある。
特許文献5には、レーザープリンターおよび熱溶融転写プリンター用の印字適性および通過適性の好適なフィルム塗被シートが開示されているが、この塗被シートはフィルムライクとなり、通気性および柔軟性に欠け、また、布ライクの触感が無いなどの問題がある。
特許2619404号公報 特公平1−47588号公報 特開平8―199467号公報 特許3151671号公報 特開平5−11486号公報
本発明が解決しょうとする課題は、前述した従来技術の印刷基材の問題を解決し、屋外の使用ができる耐水性および耐光性などの耐久性を有し、且つ、高強力性、不透明性(隠蔽性)、耐熱性、打ち抜き加工性および印刷適性に優れた、耐久性の印刷基材を提供することである。
本発明者は、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、高強力性のポリエステル系不織布に特定の樹脂加工を施し、特定の特性を持たせると、耐水性および耐光性などの耐久性並びにインキの受理性およびバーコード・文字の鮮明性などの印刷適正が改良されることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下の通りのものである。
(1)平均繊維径が1〜30μm、目付けが40〜150g/m2の、部分熱圧着および/または平坦加工されたポリエステル系不織布の少なくとも片面に、全塗布量が5〜80g/m2の樹脂層を設けた印刷基材であって、厚みが0.1〜0.3mm、単位面積当りの質量が45〜200g/m2、JIS−L−1907(滴下法)による吸水速度が3分以上、不透明度が70%以上、200℃の寸法変化率が5%以下、引裂強力が1N以上、および表面凹凸度が5〜150μmであることを特徴とする印刷基材。
(2)ポリエステル系不織布の長手方向(機戒の流れ方向)と長手方向に直交する方向の引張強力比が0.5〜3.0、且つ、長手方向および長手方向に直交する方向の引張強力が70N/5cm以上である上記1項に記載の印刷基材。
(3)ポリエステル系不織布が部分熱圧着されており、部分熱圧着率が10〜35%である上記1または2項に記載の印刷基材。
(4)ポリエステル系不織布が平坦化加工され、表面凹凸度が5〜150μmである上記1〜3項に記載の印刷基材。
(5)樹脂層の全塗布量が7〜30g/m2である上記1〜4項のいずれか一項に記載の印刷基材。
(6)樹脂層が、白色微粉末を5〜70質量%含有する樹脂を2〜30g/m2塗布した層を少なくとも有する上記1〜5項のいずれか一項に記載の印刷基材。
(7)樹脂層が、インキ定着剤を1〜30質量%含有する樹脂を1〜20g/m2塗布した層を少なくとも有する上記1〜6項のいずれか一項に記載の印刷基材。
(8)上記1〜7項のいずれか一項に記載の印刷基材を用いたレーザープリント用の表示ラベル。
(9)平均繊維径が1〜30μm、表面凹凸度が5〜150μm、目付けが40〜150g/m2のポリエステル系不織布の両面に、白色微粉末が5〜70質量%添加された樹脂を2〜30g/m2塗布した後、少なくとも片面にインキ定着剤を1〜30質量%含有する樹脂を1〜20g/m2塗布することからなる上記1項に記載の印刷基材の製造方法。
本発明の耐久性の印刷基材は、屋外で使用できる耐水性および耐光性を有し、レーザープリンターの熱ドラムの温度で熱収縮し難い耐熱性を有し、バーコードおよびQRコードなどを印刷した場合、読み取り性が良好であり、不透明度(隠蔽性)及び印刷適性に優れ、且つ、例えば製品ラベルの取り付け穴に紐、針金などの止め具を用いて取り付けた場合、穴部分が高強力で破れ難い等の特性を有しているため、各種印刷機に用いられる耐久性の印刷基材である。従って、各種表示ラベル、各種包装資材、看板、旗および感圧紙などの印刷基材に広く用いられる。特に屋外耐久性を要求される印刷基材に好ましく利用できる。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられるポリエステル系不織布は、特に構成繊維の繊維配列が長手方向(構成繊維の配列が機戒の流れ方向)と、長手方向に対して直交する方向の構成繊維の配列が均等化されていることが好ましい。例えば、長手方向(タテ方向)の引張強力と、長手方向に対して直交する方向(ヨコ方向)の引張強力の比(タテ方向/ヨコ方向)が、0.5〜3.0であることが好ましく、さらに好ましくは0.7〜2.6、特に好ましくは0.8〜2.0である。引張強力の比が0.5以下または3.0以上では、構成繊維の配列の偏りのため、繊維配列の少ない方向が弱くなり、破れ易い印刷基材となる傾向がある。
更に本発明に用いられる不織布は、厚み、目付け、部分熱圧着率および平担性が特定範囲に入っているものが好ましく、且つ不織布の構成繊維間隙に樹脂が浸透し易い構造を有するものが好ましい。
本発明に用いる不織布は、スパンボンド法、メルトブロー法、サーマルボンド法、スパンレース法および抄造法などにより得られる。特に、スパンボンド法の不織布は、生産性が高く、薄くて、高い強度が得られることから好ましい。更に、積層した不織布の場合、メルトブロー法の極細繊維層(M)とスパンボンド法繊維層(S)との積層された不織布の構成で、SMS、SMMS、SMSMSなどの多層構成から選択できる。
不織布を多層構成とすると、繊維同士の接合を強固にできること、繊維の高い分散性が得られ、不透明度(隠蔽性)が向上できることなどの好ましい特徴が得られる。メルトブロー法の繊維径としては、1〜7μm、好ましくは、1.5〜5μmであり、スパンボンド法の繊維径は、10〜30μm、好ましくは12〜25μmである。
ポリエステル系繊維を構成するポリマーとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリトリメチレンテレフタレート等が挙げられる。ポリエステル系繊維は、エステルを形成する酸成分としてイソフタル酸やフタル酸などが重合または共重合されたポリエステル繊維であってもよい。更には、ポリエステル系繊維は、生分解性を有する繊維、例えば、ポリグリコール酸やポリ乳酸のようなポリ(α−ヒドロキシ酸)の重合体からなる繊維、または、これらを主たる繰り返し単位とする共重合体からなる繊維であっても良い。また、ポリエステル樹脂主成分に対して、0.5〜10質量%のポリオレフイン系ポリマー、ポリアミド系ポリマーなどの他のポリマーをポリマーブレンドしてなるポリエステルブレンド繊維であっても良い。
また、芯鞘構造およびサイドバイサイド構造などの2成分からなる複合繊維、例えば、芯成分が高融点のポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリトリメチレンテレフタレートなどであり、鞘成分が芯成分より10℃以上低い融点の共重合エステル、脂肪酸エステルおよびポリ乳酸などからなる芯鞘構造の繊維であってもよい。
尚、繊維には、目的を損ねない範囲で、繊維の白度を向上させるための酸化チタンなどの添加物、紫外線の耐光剤、顔料などを0.1〜3質量%樹脂に練りこみ使用することができる。
本発明に用いる不織布を構成する繊維の平均径は1〜30μmであることが好ましく、さらに好ましくは2〜25μm、特に好ましくは3〜20μmである。繊維の平均径が1μm未満では、隠蔽性、白度が向上するが、強度、生産性が低下する傾向がある。一方、30μmを超えると、強度、生産性は向上できるが、隠蔽性、白度が低下する傾向がある。また、不織布全体が同一の繊維径で構成されていてもよいし、細い繊維と太い繊維などの異なる繊維径の長繊維または短繊維が積層または混繊されていてもよく、目的に応じて選択できる。
また、本発明に用いる不織布の目付けは40〜150g/m2が好ましく、さらに好ましくは40〜120g/m2、特に好ましくは45〜120g/m2、最も好ましくは50〜100g/m2である。不織布の厚みは0.1〜0.3mmが好ましく、さらに好ましくは0.10〜0.25mm、特に好ましくは0.12〜0.25mm、最も好ましくは0.12〜0.23mmである。また、平坦性の指標である表面凹凸度は5〜150μmが好ましく、さらに好ましくは10〜100μm、特に好ましくは10〜80μmである。
目付けが40g/m2未満では、剛性、隠蔽性、強度が低下する。一方、150g/m2を超えると、剛性、隠蔽性、強度が高くなるが、厚みが大きくなり、印刷機の加工性が低下する。厚みが0.1mm未満では剛性が小さくなり、一方、0.3mmより大きくなると剛性が大きくなり過ぎて好ましくない。また、表面凹凸度が5μm未満では、得られる印刷基材のバーコード・文字の印刷適正が良くなるが、平坦過ぎて、給紙時に摩擦による静電気の発生で2枚かさねになり易くなる。一方、150μmより大きくなると、得られる印刷基材のバーコード・文字の印刷性が低下し、不鮮明になり易く、好ましくない。
本発明の不織布は部分熱圧着および/または平坦加工されていることが好ましい。例えば、部分熱圧着した後に平坦化するカレンダー加工が行なわれ、または、平坦化のカレンダー加工のみが行なわれて、表面凹凸度の小さい不織布を得る。
本発明に用いられる部分熱圧着は、10〜35%の部分熱圧着率(不織布全体の面積に対して圧着部の比率)が好ましく、さらに好ましくは15〜35%、特に好ましくは15〜30%、最も好ましくは17〜30%である。部分熱圧着率が10%未満では、繊維の接合部分が少なく、表面の摩擦強度、剛性が低下する。一方、35%を超えると、繊維の接合部分が多くなり、表面摩擦強度、剛性が高くなるが、引裂強度が低下し、裂けて破れ易くなる。
上記部分熱圧着の加工条件は、例えば、熱圧着温度が融点より20〜60℃低い温度で、圧力が10〜700kPa/cmで部分熱圧着することが好ましく、さらに好ましい圧力は50〜500kPa/cmである。
また、部分熱圧着はエンボスロールと平滑ロールを用いて行なわれるが、エンボスロールのエンボス模様は、丸状、楕円状、菱形状、円柱状および四角状などで、平行均等配置および千鳥状配置などの均等配置とすることが好ましい。エンボス模様一個の面積は0.3〜5mm2が好ましく、さらに好ましくは0.5〜2mm2であり、小さいことが好ましい。エンボス模様の深さは0.01〜0.6mmが好ましく、さらに好ましくは0.03〜0.4mmである。エンボス模様の間隔は0.5〜10mmが好ましく、さらに好ましくは0.8〜6mmで、均等配置していることが好ましい。特にエンボス模様1個の面積及び深さが小さく、表面の凹凸が小さいことが好ましい。
上記のように、部分熱圧着することで本発明に用いられる不織布の引張強度および引裂強度などの強靭性が付与でき、構成繊維同士の接着がなされ高い表面摩擦強度を得ることができる。
本発明に用いられる平坦化加工は、一般にカレンダー加工、シュライナー加工などといわれ、例えば、一対の金属ロール、金属ロール/弾性ロール、金属ロール/ペーパーロール、および金属ロール/樹脂ロールなどの組み合わせの1種または2種以上を組み合わせるか、多段の加工で行なわれる。具体的な加工条件としては、例えば、表面温度が20〜250℃、好ましくは50〜230℃、圧力が10〜1000Pa、好ましくは20〜700Paの範囲で行なうことができる。
本発明では、上記不織布に、印刷適正を向上させる目的で、片面もしくは両面に樹脂加工を行う。不織布の表面層に樹脂層を形成させる事により、インキの受理性およびバーコード・文字の鮮明性などの印刷適正、不透明度(隠蔽性)、剛性、耐水性および耐久性などを向上させることができる。
樹脂加工としては、不透明度、剛性および耐久性の大幅な向上を目的とした樹脂加工Aと、特にインキの受理性の大幅な向上を目的とした樹脂加工Bとがある。従って、本発明において、A又はBの樹脂加工が必要であり、樹脂加工A、又は、樹脂加工Bのどちらかを行なうか、樹脂加工Aと樹脂加工Bとを併用させることである。併用する場合は、先ず樹脂加工Aを行い、次いで樹脂加工Bを行なうことが好ましい。特に、不織布の平滑面(部分熱圧着加工において、平滑ロールに接している面)に樹脂加工Aと樹脂加工Bとを行なうことにより、より好ましい印刷適正が得られる。
樹脂加工Aとしては、不織布に不透明度(隠蔽性)を付与させることができ、且つ、構成する繊維の間隙および部分熱圧着で生じた薄部などの目止めができ、更に、耐水性、剛性および耐久性を付与できることが必要である。従って、粒子径が0.1〜100μm、好ましくは0.5〜60μmの酸化チタン、炭酸カルシュウム、炭酸マグネシューム、クレーなどの白色微粉末が5〜70質量%、好ましくは10〜60質量%添加された溶剤系または水溶性の白色顔料樹脂が好ましく用いられる。更に、白色顔料をポリエステル繊維に接着させる目的で、溶剤系または水溶性のアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂およびエポキシ系樹脂などの合成樹脂が5〜20質量%併用されることが好ましい。溶剤系の樹脂を用いると、雨などの耐水性が向上でき特に好ましい。
また、本発明の目的を損ねない範囲で、他の添加剤を用いることができる。例えば、浸透剤、帯電防止剤、平滑剤、架橋剤、撥水剤などである。これらからなる加工剤は、加工剤の粘度を調整した後に、グラビア方式、グラビアオフセット方式、ロールコーテング方式、コンマコーテング方式、ナイフコーテング方式などの塗布方法で塗布される。
帯電防止剤の添加量は0.1〜10質量部が好ましく、より好ましくは0.2〜6質量部である。この範囲であれば、静電気によって給紙・排紙時に2枚重なってしまうなどのトラブルを防止することできる。
樹脂加工Aとしては、片面の樹脂の塗布量は2〜30g/m2が好ましく、さらに好ましくは3〜25g/m2であり、両面の塗布量としては4〜60g/m2が好ましく、さらに好ましくは6〜50g/m2である。不織布の表面層の目止めと、耐水性、剛性、耐久性および不透明度(隠蔽性)の付与を行なうことが重要である。
尚、樹脂加工Aは、隠蔽性の向上させる目的で、例えば、バーコード、QRコードなどの2次元コードなどの製品読み取り機能を向上させる目的で、製品コードの部分を部分的に塗布して、印字の鮮明度を向上させることも行なわれる、
樹脂加工Bとしては、主として、インキの受理層を形成させ、インキの滲みこみを防止し、文字などの印刷の鮮明度を向上させることが目的である。従って、油性インキまたは水溶性インキの受理層としては、インキ定着剤を添加した溶剤系または水溶性樹脂がそれぞれ用いられる。
インキ定着剤としては、シリカ、非晶質シリカ、コロイドシリカ、アルミナ、アルミナ水和物などの無機物、及び、ポリビニールアルコール、メチルセルロースなどの樹脂、グリセリン、エチレングリコールなどが挙げられ、これらをベース樹脂に対して、1〜30質量%、好ましくは、3〜20質量%添加して用いられる。ベース樹脂としては、アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、ラテックス系樹脂などの1種または2種以上を混合して用いられる。
更に、樹脂水溶液の増粘を目的とする増粘剤、顔料、浸透剤、界面活性剤、湿潤剤、平滑剤および架橋剤などを、本発明の目的を損ねない程度で添加することができる。
樹脂加工Bとしては、片面の樹脂の塗布量は1〜20g/m2が好ましく、更に好ましくは2〜15g/m2であり、インキの密着性を向上させることができる。
樹脂加工AおよびBを合わせた全塗布量は5〜80g/m2が好ましく、さらに好ましくは5〜65g/m2、特に好ましくは5〜50g/m2、最も好ましくは7〜30g/m2である。
尚、上述のベース樹脂および添加剤からなる加工剤は、加工方式に応じて加工剤の粘度を調整した後に、グラビア方式、グラビアオフセット方式、ロールコーテング方式、コンマコーテング方式、ナイフコーテング方式などの方法で塗布される。例えば、加工剤の濃度および粘度を希釈溶媒、添加剤および増粘剤などで調整して用いられる。具体的な粘度としては、50〜10000mPa/s/25℃が好ましく、さらに好ましくは100〜5000mPa/s/25℃である。また、乾燥温度、架橋温度および加工速度などの加工条件は、加工方式に応じて適宜決められる。例えば、温度は80〜200℃が好ましく、さらに好ましくは100〜180℃であり、加工速度は10〜200m/分が好ましく、さらに好ましくは15〜150m/分であり、シリンダー乾燥機、クリップテンター機およびピンテンター機などで乾燥および架橋処理が行われる。
本発明の印刷基材の厚みおよび単位面積当たり質量については、厚みは0.1〜0.3mmが好ましく、さらに好ましくは0.10〜0.25mm、特に好ましくは0.12〜0.25mm、最も好ましくは0.12〜0.23mmである。単位面積当たり質量は45〜200g/m2が好ましく、さらに好ましくは50〜180g/m2、特に好ましくは50〜150g/m2、最も好ましくは60〜150g/m2である。厚みが0.1mm未満または質量が45g/m2未満では、隠蔽性、強度、剛性が低下して、印刷機での給紙性または排紙性が低下する。厚みが0.3mmを超えたり、質量が200g/m2を超えると、隠蔽性、強度、剛性が高くなるが、印刷機での給紙性または排紙性が低下する。
本発明の印刷基材の引張強力に関しては、例えば、屋外での取り付け穴の開いた製品ラベルの使用に際し、止め具で取り付け、例えば製品ラベルを手で引張る時に破れないことが必要である。従って、長手方向、および長手方向に対して直交する方向の両方向の引張強力が70N/5cm以上であることが好ましく、さらに好ましくは100〜300N/5cm、特に好ましくは120〜250N/5cmである。引張強力が70N/5cm未満では、針金、紐などの取り付け具により破れ易くなる。且つ、引裂強力がJIS−L−1906(ペンジュラム法)で測定した値で1N以上であることが好ましく、さらに好ましくは2〜40N、特に好ましくは3〜35Nである。1N未満では、破れ易くなり、耐久性の低下したものとなる。
本発明の印刷基材の表面凹凸度は5〜150μmが好ましく、さらに好ましく10〜100μm、特に好ましくは15〜80μmである。表面凹凸度が小さいことは、表面が平坦化され、印刷加工時に、文字のかすれ、飛びがなく、バーコードなどの誤報を少なくできる。表面凹凸度が5μm未満の場合は、平坦性に優れているが、樹脂の塗布ができ難く、樹脂加工性が低下する。一方、150μmを超えると印刷加工時に文字のかすれが生じたり、飛んだりして、バーコードなどの印字の読み取り誤りが生じ易くなる。
表面凹凸度は非接触高速3次元形状システムMAP―3D(コスム社製)を使用し、基材表面が上になるようサンプルをスライドガラスに両面テープで固定し、10mm間を100μmピッチで表面凹凸を測定し、隣り合う山と谷の高さを20個測定し数平均することによって求めることができる。この際、経緯10mm×5mm間をそれぞれ100μmピッチで測定し、より凹凸度が大きい断面を選択して測定することが好ましい。
本発明の印刷基材の不透明度(隠蔽性)は、不織布の繊維構成(繊維量および繊維径など)及び樹脂加工の方法(樹脂の種類、塗布量および塗布方法など)により、70%以上とすることが好ましく、更に好ましくは75〜100%、より好ましくは80〜100%である。本発明において、不透明度(隠蔽性)は分光光度計を用いて測定される。測定器としてはサカタインク製クレタグマクベス分光光度計を用い、白板と黒板の色差(ΔL0)と試料の白色度と黒色度の色差(ΔL)から不透明度が求められる。不透明度は次式で示される。
不透明度(%)={1−ΔL/ΔL0}×100
本発明の印刷基材の不透明度が70%以上であれば、バーコードおよびQRコードなどを印刷した場合に、読み取り誤差が生じないが、70%未満では、印刷基材の裏面の影響を受け誤作動が生じやすくなる。
本発明の印刷基材は、印刷機の加熱ドラムとの接触で、変形、収縮などが生じない耐熱性が必要である。例えば、200℃の温度での寸法変化率が5%以下、好ましくは0〜3%未満である。寸法変化が5%を超えると、印刷機の加熱ロールで熱収縮、変形、変色およびシワなどが生じ易くなり、更に、給紙又は排紙時に、加熱ドラムの巻き付きおよびカールなどが生じやすくなる。従って、本発明の印刷基材は、寸法変化が少なく、印刷機での印刷時に、給紙又は排紙のカール、巻き付き、収縮などの生じ難い印刷基材である。
本発明の印刷基材は、屋外の製品ラベルに使用しても、変色、劣化、変形、破れなどが生じないことが必要である。従って、屋外で使用した時に、雨にぬれ難いことが好ましい。そこで、本発明の印刷基材の吸水性は、JIS−L−1907(滴下法)の吸水速度において、3分以上が好ましく、さらに好ましくは5分以上、特に好ましくは10〜120分である。吸水速度が3分未満では、水に濡れ易いことで、耐久性が低下する。従って、本発明の印刷基材は、屋外で使用した場合に、雨の日に濡れ難く、低含水性であり、耐久性を有する。
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、本発明における各特性値の測定方法は以下のとおりである。
(1)目付(g/m2):縦20cm×横25cmの試料を任意に3カ所切り取り、重量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求めた(JIS−L−1913)。
(2)平均繊維径(μm):顕微鏡で500倍の拡大写真を取り、任意の10本の直径を測定し、平均値で示した。
(3)厚み(mm):荷重10kPa下で任意に10箇所測定し、その平均で示した。
(4)吸水速度(秒):JIS−L−1907滴下法に準じて測定する。20cm角の試料を5枚採取し、試料からビューレット先端までの距離を10mmに設定し、水1滴を滴下し、試料に達した時から水滴が試料に吸液される時間を測定し、その平均値で示す。
(5)不透明度:測定機として、サカタインク製クレタグマクベス分光光度計を用い、白板と黒板の色差(ΔL0)と試料の白色度と黒色度の色差(ΔL)から不透明度を求める。不透明度は次式で示される。
不透明度(%)={1−ΔL/ΔL0}×100
(6)引裂強力(N):JIS−L−1913(ペンジュラム法)に準じて測定した。6.3cm×10cmの試料を長手方向、及び長手方向に直交する方向にそれぞれ5枚採取し、エレメンドルフ試験機を用いて測定し、その平均値で示した。
(7)耐熱性:20cm×20cmの試料を温度200℃で3分間熱処理した後、寸法変化を測定し、表面状態を観察して、下記基準で評価した。
○:寸法変化が1%未満であり、カール、湾曲などがない。
△:寸法変化が3%未満であり、カール、湾曲などあるが目立たない。
×:寸法変化が5%以上で、カール、湾曲などが目立つ。
(8)耐久性:フエードメーターを用いて、温度65℃で100時間照射後の試料の状態を目視観察し、下記基準によって評価した。
○:変色がない。
△:変色が僅かにあるが目立たない。
×:変色が甚だしい。
(9)引張強力(N/5cm):定長引張試験機を用いて測定した。幅5cm長さ30cmの試料を長手方向(タテ)および長手方向に直交する方向(ヨコ)にそれぞれ3枚採取し、つかみ間隔20cmおよび引張速度10cm/minで、引張強力を測定し、長手方向および長手方向に直交する方向の破断強度を求め、平均値で示した(JIS−L−1913に準じる)。尚、本明細書では生産機械の流れ方向を長手方向(タテ)とした。
(10)摩擦強度(級):学振型摩擦試験機を用いて測定した。幅2cm長さ30cmの試料をタテ方向で切り取り、測定機に試料を取り付け、摩擦子にも同じ試料を取り付け、荷重250gで30回往復摩擦した後、表面状態を目視観察し、下記基準で評価した。
5級:表面に繊維の浮きがない。
4級:表面の繊維の浮き、毛羽立ちがほとんどない。
3級:表面の繊維の浮き、毛羽立ちが少しあるが目立たない。
2級:表面の繊維の浮き、毛羽立ちがやや目立つ。
1級:表面の繊維の浮き、毛羽立ちがはなはだしい。
(11)印刷適性:バーコード印刷し、目視観察で、滲み、かすれ、および飛びの状態を下記基準で評価した。
◎:滲み、かすれ、飛びがほとんどなく、読み取りできる。
○:滲み、かすれ、飛びが少しあるが、読み取りできる。
△:滲み、かすれ、飛びがあるが、読み取りできる。
×:滲み、かすれ、飛びが甚だしくあり、読み取りできない。
(12)表面凹凸度(μm):非接触高速3次元形状システムMAP―3D(コスム社製)を使用した。印刷基材の印刷面(非エンボス面)の凹凸度を測定した。サンプルをスライドガラスに両面テープで固定し、10mm間を100μmピッチで表面凹凸を測定した。隣り合う山と谷の高さを20個測定し数平均した。特定の周期で凹凸を繰り返す柄(たとえばエンボス)が存在する場合には柄の凹凸の山谷間の高さを測定した。この数値が小さいほど表面の平滑性に優れる。不織布についても同様に測定した。
(実施例1)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、平均繊維径が14μm、目付けが70g/m2の熱可塑性繊維ウェブを得た。得られたウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が225℃/220℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が15%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が0.6mm2、深さが0.3mm、ピッチが2mm)。次いで、一対の金属平滑ロール間で、線圧が250N/cm、温度190℃/185℃で平坦化加工して、樹脂加工用のポリエステル不織布を得た。
次いで、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布の両面に第一ステップの樹脂加工Aを行った。加工剤としては、溶剤系の白顔料インキ(東洋インキ製造製)65質量部、希釈溶剤(東洋インキ製SL302溶剤)33質量部および架橋剤(東洋インキ製VMハードナー)2質量部の混合液を用いて、片面の塗布量が4g/m2となる条件で、グラビアロールで両面に塗布して、温度130℃で乾燥した。
次に、上記不織布の両面に第二ステップの樹脂加工Bを行なった。加工剤として、水分散性のウレタン樹脂(DIC製パテラコールRSI−001)97質量部、帯電防止剤(日華化学製ナイスポール)3質量部の混合液を用い、第一ステップで得られた加工基布に、片面の塗布量3g/m2となるように、グラビアロールで両面に塗布させ、温度150℃で乾燥して本発明の耐久性の印刷基材を得た。
得られた印刷基材の特性を表1に示した。本発明の印刷基材は、不透明性、剛性、印刷適性、耐熱性、耐久性および強度などに優れている。
(実施例2)
実施例1と同様の不織布を用いて、両面に実施例1の樹脂加工Aのみを行って、本発明の耐久性の印刷基材を得た。
得られた印刷基材の特性を表1に示した。本発明の機能紙は、不透明性、剛性、印刷適性、耐熱性、耐久性および強度などに優れている。
(実施例3)
実施例1と同様の不織布を用いて、両面に実施例1の樹脂加工Bのみを行って、本発明の耐久性の印刷基材を得た。
得られた印刷基材の特性を表1に示した。本発明の印刷基材は、不透明性、剛性、印刷適性、耐熱性、耐久性および強度などに優れている。
(実施例4)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、平均繊維径が14μm、目付けが30g/m2の熱可塑性繊維ウェブを作製した。その上に、ポリエチレンテレフタレート(溶液粘度(ηsp/c):0.50)をメルトブロー用噴射口金から紡糸温度300℃で、320℃および1000Nm3/hrの加熱エアを用いて紡糸し、平均繊維径が2μm、目付けが10g/m2の極細繊維ウエブを積層した。更に、その上に、ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、平均繊径が14μm、目付けが30g/m2の熱可塑性繊維ウェブを積層し、3層構成の繊維ウェブを得た。得られた積層ウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が210℃/205℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が25%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が1.2mm2、深さが0.25mm、ピッチが2mm)。次いで、一対の金属平滑ロール間で、線圧が250N/cm、温度145℃/140℃で平坦化加工して、樹脂加工用のポリエステル不織布を得た。
次いで、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布に第一ステップの樹脂加工Aを行った。加工剤としては、溶剤系の白顔料インキ(東洋インキ製造製)60質量部、希釈溶剤(東洋インキ製SL302溶剤)38質量部および架橋剤(東洋インキ製VMハードナー)2質量部の混合液を用いて、片面の塗布量が3g/m2の条件で、グラビアロールを用いて、両面に塗布加工して、乾燥温度130℃で、樹脂加工を行なった。
次に、第二ステップの樹脂加工Bを行なった。加工剤として、水分散性のアクリル酸エステル共重合樹脂(松本油脂製BC−310CM)98質量部、帯電防止剤(花王製エレクトリックストリッパー)2質量部の混合液を用いて、第一ステップで得られた加工基布の非エンボス面に、塗布量5g/m2となるように、グラビアロールを用いて塗布させ、温度150℃で乾燥して本発明の耐久性の機能紙を得た。
得られた印刷基材の特性を表1に示した。本発明の印刷基材は、不透明性、剛性、印刷適性、耐熱性、耐久性および強度などに優れている。
(実施例5)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、平均繊維径が14μm、目付けが20g/m2の熱可塑性繊維ウェブを作製した。その上に、ポリエチレンテレフタレート(溶液粘度(ηsp/c):0.50)をメルトブロー用噴射口金から紡糸温度300℃で、320℃および1000Nm3/hrの加熱エアを用いて紡糸し、平均繊径が2μm、目付けが15g/m2の極細繊維ウエブを積層した。更に、その上に、ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、平均繊径が14μm、目付けが20g/m2の熱可塑性繊維ウェブを積層し、3層構成の繊維ウェブを得た。得られた積層ウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が205℃/195℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が25%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が1.2mm2、深さが0.25mm、ピッチが2mm)。
次いで、一対の金属平滑ロール間で、線圧が250N/cm、温度190℃/180℃で平坦化加工して、樹脂加工用のポリエステル不織布を得た。
次に、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布に、塗布量を変えた以外は実施例4と同様の樹脂加工を行なった(樹脂加工Aの片面塗布量は5g/m2、樹脂加工Bは10g/m2))。
得られた印刷基材の特性を表1に示した。本発明の印刷基材は、不透明性、剛性、印刷適性、耐熱性、耐久性および強度などに優れている。
(実施例6)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、延伸、反射板などを用いて繊維配列を均等化する開繊を行い、平均繊径が16μm、目付けが85g/m2の熱可塑性繊維ウェブを得た。得られたウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が230℃/220℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が15%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が0.6mm2、深さが0.3mm、ピッチが2mm)。
次いで、一対の金属平滑ロール間で、線圧が300N/cm、温度190℃/185℃で平坦化加工して、樹脂加工用のポリエステル不織布を得た。
次に、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布に、塗布量を変えた以外は実施例4と同様の樹脂加工を行なった(樹脂加工Aの片面塗布量は3g/m2、樹脂加工Bは4g/m2)。
得られた印刷基材の特性を表1に示した。本発明の印刷基材は、特に、長手方向に直交する方向の引張強力、及び、引裂強力が高く破れ難くなり、不透明性、剛性、印刷適性、耐熱性、耐久性などに優れている。
(実施例7)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、延伸、反射板などを用いて繊維配列を均等化する開繊を行い、平均繊径が16μm、目付けが60g/m2の熱可塑性繊維ウェブを得た。得られたウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が225℃/220℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が15%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が0.6mm2、深さが0.3mm、ピッチが2mm)。
次いで、一対の金属平滑ロール間で、線圧が300N/cm、温度120℃/110℃で平坦化加工して、樹脂加工用のポリエステル不織布を得た。
次に、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布に、塗布量を変えた以外は実施例4と同様の樹脂加工を行なった(樹脂加工Aの片面塗布量は5g/m2、樹脂加工Bは6g/m2)。
得られた印刷基材の特性を表1に示した。本発明の印刷基材は、特に、長手方向に直交する方向の引張強力、及び、引裂強力が高く破れ難くなり、不透明性、剛性、印刷適性、耐熱性、耐久性などに優れている。
Figure 0005697421
(実施例8)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、平均繊径が12μm、目付けが50g/m2の熱可塑性繊維ウェブを得た。得られたウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が220℃/210℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が15%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が0.6mm2、深さが0.3mm、ピッチが2mm)。
次いで、一対の金属平滑ロール間で、温度120℃/110℃で平坦化加工して、樹脂加工用のポリエステル不織布を得た。
次に、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布の両面に第一ステップの樹脂加工Aを行った。加工剤としては、溶剤系の白顔料インキ(東洋インキ製造製)80質量部、希釈溶剤(東洋インキ製SL302溶剤)18質量部および架橋剤(東洋インキ製VMハードナー)2質量部の混合液を用いて、片面の塗布量が10g/m2の条件で、グラビアロールを用いて、両面に塗布加工して、乾燥温度130℃で、樹脂加工を行なった。
さらに、上記不織布の両面に第二ステップの樹脂加工Bを行なった。加工剤として、水分散性のウレタン樹脂(DIC製パテラコールRSI−001)97質量部、帯電防止剤(日華化学製ナイスポール)3質量部の混合液を用いて、第一ステップで得られた加工基布の非エンボス面に塗布量6g/m2となるように、グラビアロールを用いて、片面に塗布させ、温度150℃で乾燥して本発明の耐久性の印刷基材を得た。
得られた印刷基材の特性を表2に示した。本発明の印刷基材は、剛性、印刷適性、隠蔽性、耐熱性、耐久性および強度などに優れている。
(実施例9)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、平均繊径が12μm、目付けが100g/m2の熱可塑性繊維ウェブを得た。得られたウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が230℃/220℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が15%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が0.6mm2、深さが0.3mm、ピッチが2mm)。
次いで、一対の金属平滑ロール間で、温度180℃/170℃で平坦化加工して、樹脂加工用のポリエステル不織布を得た。
次に、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布の両面に第一ステップの樹脂加工Aを行った。加工剤としては、溶剤系の白顔料インキ(東洋インキ製造製)80質量部、希釈溶剤(東洋インキ製SL302溶剤)18質量部および架橋剤(東洋インキ製VMハードナー)2質量部の混合液を用いて、片面の塗布量が3g/m2の条件で、グラビアロールを用いて、両面に塗布加工して、乾燥温度130℃で、樹脂加工を行なった。
さらに、上記不織布の非エンボス面に第二ステップの樹脂加工Bを行なった。加工剤として、水分散性のウレタン樹脂(DIC製パテラコールRSI−001)97質量部、帯電防止剤(日華化学製ナイスポール)3質量部の混合液を用いて、第一ステップで得られた加工基布の非エンボス面に塗布量3g/m2となるように、グラビアロールを用いて、片面に塗布させ、温度150℃で乾燥して本発明の耐久性の印刷基材を得た。
得られた印刷基材の特性を表2に示した。本発明の印刷基材は、非エンボス面の樹脂加工面の印刷適性、隠蔽性、耐熱性、耐久性および強度などに優れている。
(実施例10)
繊維径10μm、繊維長5mm、酸化チタン含有率0.5質量%の延伸ポリエチレンテレフタレート短繊維と、繊維径18μm、繊維長5mm、酸化チタン含有率0.5質量%の、鞘が共重合エステル(融点215℃)であり、芯がポリエチレンテレフタレートである複合繊維とを7:3(質量比)の割合で混綿し、抄造法にてネット上に捕集し、120℃で乾燥した後75g/m2の短繊維ウェブを得た。得られたウェブを線圧663N/cm、ロール温度220℃/210℃でカレンダー加工した。
次いで、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布に第一ステップの樹脂加工Aを行った。加工剤として、溶剤系の白顔料インキ(東洋インキ製造製)60質量部、希釈溶剤(東洋インキ製SL302溶剤)38質量部および架橋剤(東洋インキ製VMハードナー)2質量部の混合液を用いて、片面の塗布量が3g/m2の条件で、グラビアロールを用いて、両面に塗布加工して、乾燥温度130℃で、樹脂加工を行なった。
次に、第二ステップの樹脂加工Bを行なった。加工剤として、水分散性のウレタン樹脂(DIC製パテラコールRSI−001)97質量部、帯電防止剤(日華化学製ナイスポール)3質量部の混合液を用いて、第一ステップで得られた加工基布の両面に、各々塗布量3g/m2となるように、グラビアロールを用いて塗布させ、温度150℃で乾燥して本発明の耐久性の印刷基材を得た。
得られた印刷基材の特性を表2に示した。本発明の印刷基材は、剛性、印刷適性、隠蔽性、耐熱性および強度などに優れている。
(比較例1)
目付けが30g/m2以外は、実施例1と同様にして得られたポリエステル不織布だけの特性を測定し、表2に示した(平坦加工前のポリエステル不織布)。
本発明の平坦化加工・樹脂加工を行なわないため、文字、バーコードなどを印刷加工した場合、不透明性が不足し、文字のにじみが生じたり、バーコードの読みができないなどの印刷適正に問題が生じ、また、剛性が不足し、印刷機の給紙性または排紙性が低下するなどの問題が生じ、本発明の目的の耐久性の印刷基材が得られなかった。
(比較例2)
実施例1と同様のポリエステル系不織布を用いて、特性を表2に示した(平坦加工前のポリエステル不織布)。
本発明の平坦化加工・樹脂加工を行なわないため、文字、バーコードなどを印刷加工した場合、不透明性が不足し、文字のにじみが生じたり、バーコードの読みができないなど印刷適正に問題が生じ、また、剛性が不足し、印刷機の給紙性または排紙性が低下するなどの問題が生じ、本発明の目的の耐久性の印刷基材が得られなかった。
(比較例3)
実施例5で得られたポリエステル系不織布の特性を測定し、表2に示した(平坦加工前のポリエステル不織布)。
本発明の平坦化加工・樹脂加工を行なわないため、文字、バーコードなどを印刷加工した場合、不透明性が不足し、文字のにじみが生じたり、バーコードの読みができないなどの印刷適正に問題が生じ、また、剛性が不足し、印刷機の給紙性または排紙性が低下するなどの問題が生じ、本発明の目的の耐久性の印刷基材が得られなかった。
(比較例4)
ポリエチレンテレフタレート(PET、融点265℃)をスパンボンド用紡糸口金から紡糸温度300℃で紡糸し、延伸、長手方向に繊維配列を多くする開繊を行い、平均繊径が16μm、目付けが50g/m2の熱可塑性繊維ウェブを得た。得られたウェブを、凹凸エンボスロールと平滑金属ロール間で、線圧が350N/cm、上下温度が220℃/210℃の条件下で熱圧着し、部分熱圧着率が15%のポリエステル不織布を得た(エンボス模様:1個の面積が0.9mm2、深さが0.3mm、ピッチが1mm)。
次いで、得られた樹脂加工用ポリエステル不織布に、塗布量を変えた以外は実施例4と同様の樹脂加工を行なった(樹脂加工Aの片面塗布量は3g/m2、樹脂加工Bは4g/m2))。
得られた印刷基材は、平坦化加工していない為に、表面凹凸度が大きく、不鮮明な印刷となり、印刷適正が低く、特に、長手方向に直交する方向の引張強力、及び、引裂強力が低く破れ安い印刷基材になった。
Figure 0005697421
本発明の印刷基材は、高強力性、不透明性、剛性、耐熱性、耐久性及び印刷適性に優れ、レーザープリンター、インクジェットプリンターなどの各種印刷機に用いられる。従って、各種ラベル、各種包装資材、看板、旗、感圧紙などの印刷基材などに広く用いられる。特に屋外で使用される印刷基材に好ましく利用できる。

Claims (7)

  1. 平均繊維径が1〜30μm、目付けが40〜150g/m2の、部分熱圧着率が10〜35%の部分熱圧着および平坦加工されたポリエステル系不織布の少なくとも片面に、全塗布量が5〜80g/m2の樹脂層を設けた印刷基材であって、厚みが0.1〜0.3mm、単位面積当りの質量が45〜200g/m2、JIS−L−1907(滴下法)による吸水速度が3分以上、不透明度が70%以上、200℃の寸法変化率が5%以下、引裂強力が1N以上、および表面凹凸度が15〜80μmであることを特徴とする印刷基材。
  2. ポリエステル系不織布の長手方向(機戒の流れ方向)と長手方向に直交する方向の引張強力比が0.5〜3.0、且つ、長手方向および長手方向に直交する方向の引張強力が70N/5cm以上である請求項1に記載の印刷基材。
  3. 樹脂層の全塗布量が7〜30g/m 2 である請求項1または2に記載の印刷基材。
  4. 樹脂層が、白色微粉末を5〜70質量%含有する樹脂を2〜30g/m 2 塗布した層を少なくとも有する請求項1〜3項のいずれか一項に記載の印刷基材。
  5. 樹脂層が、インキ定着剤を1〜30質量%含有する樹脂を1〜20g/m 2 塗布した層を少なくとも有する請求項1〜4項のいずれか一項に記載の印刷基材。
  6. 請求項1〜5項のいずれか一項に記載の印刷基材を用いたレーザープリント用の表示ラベル。
  7. 平均繊維径が1〜30μmおよび目付けが40〜150g/m 2 のポリエステル系不織布を、部分熱圧着率が10〜35%の部分熱圧着および平坦加工することと、該ポリエステル系不織布の両面に、白色微粉末が5〜70質量%添加された樹脂を2〜30g/m 2 塗布した後、少なくとも片面にインキ定着剤を1〜30質量%含有する樹脂を、表面凹凸度が15〜80μmとなるように1〜20g/m 2 塗布することとを含む請求項1に記載の印刷基材の製造方法。
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