JP7507708B2 - 転写用紙 - Google Patents
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Description
上記昇華型インクジェット捺染転写紙は、昇華型捺染インクを用いたインクジェット印刷において、優れたインク吸収・乾燥性を有しており作業性が良好であるとともに、転写紙表面での画像再現性、加熱転写時の耐熱性、転写後の被転写物表面での画像再現性や転写効率の点でも良好な特性を有する。ここで、特許文献1の転写効率は、転写画像の解像性、転写画像濃度レベル、及び転写画像の均一性に関する。
特許文献2の昇華型インクジェット捺染転写紙は、基本的に、上記バックコート層を設けることによって波打ちの発生及び加熱転写時の伸縮変動を抑制する。
また、特許文献2では、昇華型インクジェット捺染転写紙にインクジェット印刷をする際にインクが転写紙の裏面に抜けてしまう、いわゆる裏抜けを防止することができる。すなわち特許文献2に記載の「裏抜け」はインクジェット印刷時の現象であって、転写捺染時の現象ではない。転写捺染法では、転写捺染時に色材が裏抜けする特有の問題がある。この「色材の裏抜け」は、転写時に色材が、転写紙に留まらずに転写紙の裏面(被印刷物が密着する面の反対側)から、例えば昇華して抜ける現象である。色材の裏抜けは、抜けた色材が転写装置及び被印刷物を汚染する。また、抜けた色材はロスになる。色材のロスは、転写能及び被印刷物に形成される図柄の発色にも悪影響する。通常は、コストアップになるものの、色材のロスを考慮して捺染インクの濃度を上げて転写用紙に図柄を形成する。色材の裏抜けは、最外表塗工層が、最外表塗工層を形成する成分において無機顔料がバインダーよりも多く含有する塗工層である場合に、顕著になる。
(1)転写紙において波打ちの発生を抑制できること(耐波打ち性)。
(2)転写紙において被印刷物に対して上手く密着できる特性を有すること。
(3)転写紙において転写能が良好であること。
(4)転写紙において耐熱性を有すること。
(5)転写紙において色材の裏抜けを抑制できること(耐裏抜け性)。
本発明において、「転写用紙」とは、転写する図柄が印刷される前の白紙状態にある用紙を指す。「転写紙」とは、転写用紙に対して転写する図柄が印刷された状態にある用紙を指す。
原紙は、LBKP(Leaf Bleached Kraft Pulp)、NBKP(Needle Bleached Kraft Pulp)等の化学パルプ、GP(Groundwood Pulp)、PGW(Pressure GroundWood pulp)、RMP(Refiner Mechanical Pulp)、TMP(ThermoMechanical Pulp)、CTMP(ChemiThermoMechanical Pulp)、CMP(ChemiMechanical Pulp)、CGP(ChemiGroundwood Pulp)等の機械パルプ、及びDIP(DeInked Pulp)等の古紙パルプから選ばれる一種又は二種以上のパルプを分散したスラリーに、炭酸カルシウム、タルク、クレー及び各種カオリン等から選ばれる填料、バインダー、サイズ剤、定着剤、歩留まり剤、カチオン化剤、紙力剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤並びに耐水化剤等の各種添加剤を必要に応じて配合した紙料を抄造して得られる抄造紙から成る。さらに原紙には、前記抄造紙にカレンダー処理、澱粉及びスチレンアクリル系樹脂等で表面サイズ処理若しくは表面処理等を施した上質紙が含まれる。さらに原紙には、表面サイズ処理又は表面処理を施した後にカレンダー処理した上質紙が含まれる。
カレンダー処理は、従来公知のカレンダー処理装置を用いて行われる。カレンダー処理装置の例としては、マシンカレンダー、ソフトニップカレンダー、スーパーカレンダー、多段カレンダー、マルチニップカレンダー等を挙げることができる。
塗工層塗工液を塗工及び乾燥後に、塗工層には、カレンダー処理を施すことができる。
吸油量(ml/100g)=
[精製アマニ油の滴下量(ml)/焼成カオリンの試料質量(g)]×100
いくつかの実施態様において、カルボキシメチルセルロースのエーテル化度は0.6以上1.27以下である。この理由は、被印刷物に対して上手く密着できる特性が良化するからである。エーテル化度は、セルロースを構成するグルコース環上にある3つの水酸基のうちカルボキシメチル基で置換された水酸基の数(平均値)を指す。
少なくとも一つの実施態様において、カルボキシメチルセルロースは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により得られるポリエチレングリコール換算の重量平均分子量が27,000以上770,000以下であり、エーテル化度が0.6以上1.27以下である。
少なくとも一つの実施態様において、ポリビニルアルコールは、ケン化度が80mol%以上90mol%以下の範囲である。この理由は、カルボキシメチルセルロースとの相溶性に優れるからである。
いくつかの実施態様において、最外表塗工層は、カルボキシメチルセルロース及びポリビニルアルコールの合計含有量が、最外表塗工層中の焼成カオリン100質量部に対して8質量部以上22質量部以下である。この理由は、被印刷物に対して上手く密着できる特性及び/又は耐熱性が良化するからである。
少なくとも一つの実施態様において、最外表塗工層は、カルボキシメチルセルロース及びポリビニルアルコールの合計含有量が最外表塗工層中のバインダーに対して90質量%以上かつ最外表塗工層中の焼成カオリン100質量部に対して8質量部以上22質量部以下である。
また、最外表塗工層は、転写捺染法で従来公知の各種助剤を含有することができる。助剤は、塗工層塗工液の各種物性を最適化する、又は昇華型捺染インク等の捺染インクが含む色材の染着性を向上するため等の目的で使用する材料である。助剤は、例えば、各種界面活性剤、保湿剤、湿潤剤、pH調整剤、アルカリ剤、濃染化剤、脱気剤及び還元防止剤等を挙げることができる。
無機顔料は、塗工紙分野で従来公知のものである。無機顔料は、例えば、軽質炭酸カルシウム、タルク、サチンホワイト、リトポン、酸化チタン、酸化亜鉛、非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、活性白土及び珪藻土等を挙げることができる。
尿素燐酸エステル化澱粉は、燐酸エステル基とカルバミン酸エステル基とをグルコースに有する澱粉である。燐酸エステル基を導入する方法の例としては、トリポリ燐酸ナトリウムなどの燐酸塩を単独で添加して焙焼反応させる方法、燐酸エステル基とカルバミン酸エステル基とを導入する方法の例としては、無機燐酸類と共に尿素を添加して焙焼反応させる方法を挙げることができる。尿素燐酸エステル化澱粉は、主に、後者の無機燐酸類と尿素を焙焼反応させる方法によって各種尿素置換度のものを得ることができる。
「尿素置換度」とは、澱粉を構成するグルコース単位が有する水酸基におけるカルバミン酸エステル基の置換度である。例えば、尿素置換度=0.02は、澱粉を構成するグルコース単位100個当たり置換基が2個有することを意味する。尿素置換度は、澱粉において従来から知られた値であって公知の方法で求められる。例えば、熱分解GC法又はCHN元素分析計を用いた窒素含有量から求めることができる。また、「澱粉科学実験法」鈴木繁男・中村道徳編集、1979年第1刷発行、朝倉書店発行を参考にすることができる。
いくつかの実施態様において、裏塗工層は、裏塗工層中の澱粉類を含むバインダー100質量部に対して澱粉類の合計が80質量部以上である。少なくとも一つの実施態様において、裏塗工層は、澱粉類以外に従来公知のバインダーを含有しない。
叩解によって濾水度を調整したLBKP(CSF濾水度430ml)700質量部及びNBKP(CSF濾水度480ml)300質量部の合計1000質量部を水に分散したパルプスラリーに、填料として軽質炭酸カルシウム50質量部、カチオン化澱粉8質量部、硫酸アルミニウム9質量部、アルキルケテンダイマー型サイズ剤1質量部を添加して、長網抄紙機で抄造して抄造紙を得た。得た抄造紙をマシンカレンダー処理をしてカレンダー処理抄造紙を得た。前記カレンダー処理抄造紙の両面に対してサイズプレスを用いて、酸化澱粉を片面あたりの塗工量が1g/m2になるように塗工して原紙を作製した。この様にして得た原紙の密度は、0.75g/cm3であった。
最外表塗工層の塗工液は、下記の内容により調製した。
無機顔料 質量部は表1に記載
セルロース類 質量部は表1に記載
ポリビニルアルコール 質量部は表1に記載
ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド 1.2質量部
上記の内容で配合し、水で混合・分散して、濃度30質量%に調整した。ただし、比較例4では、塗工液を濃度15質量%とした。
Pg1:焼成カオリン(比表面積18m2/g、平均粒子径2.5μm)
Ce1:カルボキシメチルセルロース
(重量平均分子量260,000、エーテル化度0.7)
Po1:ポリビニルアルコール
(ケン化度86.5~89mol%、数平均重合度500)
裏塗工層の塗工液は、下記の内容により調製した。
無機顔料 質量部は表1に記載
バインダー 質量部は表1に記載
上記の内容で配合し、水で混合・分散して、濃度40質量%に調整した。
Ka1:カオリン(平均粒子径0.8μm)
Ka2:カオリン(平均粒子径1.1μm)
Ka3:カオリン(平均粒子径1.5μm)
Ka4:カオリン(平均粒子径1.7μm)
Ka5:カオリン(平均粒子径2.1μm)
Gc1:重質炭酸カルシウム(粒子径2μm以下の累積頻度95体積%)
Gc2:重質炭酸カルシウム(粒子径2μm以下の累積頻度90体積%)
Gc3:重質炭酸カルシウム(粒子径2μm以下の累積頻度75体積%)
Si1:非晶質合成シリカ(平均粒子径2.3μm)
Bi1:酸化澱粉
Bi2:尿素燐酸エステル化澱粉(尿素置換度0.02)
Bi3:ヒドロキシエチルセルロース
転写用紙を以下の手順にて作製した。
原紙の片面に対して、最外表塗工層の塗工液をエアナイフコーターにて塗工及び熱風乾燥機にて乾燥した。次に原紙の反対面に対して、裏塗工層の塗工液をブレードコーターにて塗工及び熱風乾燥機で乾燥した。乾燥後に、カレンダー処理を施して転写用紙を得た。最外表塗工層の塗工量は8g/m2とし、裏塗工層の塗工量は3g/m2とした。
得られた転写用紙に、昇華型捺染インクを使用したインクジェットプリンター(JV2-130II、ミマキエンジニアリング社製)を用いて、昇華型捺染インク(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)の各インク単色、並びにイエローとシアンとの混色であるグリーン、イエローとマゼンタとの混色であるレッド、シアンとマゼンタとの混色であるブルー、及びイエローとシアンとマゼンタとの混色であるブラックから成る評価用図柄を印刷し、転写紙を得た。印刷面は、最外表塗工層を有する側とした。
印刷後及び乾燥後の転写紙に存在する波打ちの状態を目視で観察し、耐波打ち性を以下の基準で評価した。本発明において、転写用紙は、評価A又はBであれば耐波打ち性を有するものとする。
A:乾燥後、波打ちが認められず、良好である。
B:印刷後、混色のブラックで極僅かに波打ちが認められるが、
乾燥後におおよそ解消され、概ね良好である。
C:印刷後、混色のブラックで僅かに波打ちが認められるが、
乾燥後に軽減され、実使用は可能である。
D:乾燥後、混色のブラックでコックリングが認められ、実使用に悪影響する。
被印刷物として、白色ポリエステル布を用いた。転写紙の最外表塗工層を有する側の面と白色ポリエステル布とを対向させて密着した。白色ポリエステル布が密着した状態の転写紙を、熱転写用プレス機(米国INSTA社、ヒートプレス機モデル204)を用いて、温度190℃、30~60秒間加熱した。
実施例では、被印刷物に対して上手く密着できる特性を「密着性」と記す。
密着性は、転写捺染の時間を45秒として図柄が形成される被印刷物に対して、転写紙の位置ズレによって発生する図柄の鮮鋭さの低下及び歪みの観点から目視で観察し、密着性を下記の基準で評価した。本発明において、転写用紙は、評価がA、B又はCであれば密着性を有するものとする。
A:鮮鋭さの低下及び歪みが無く、極めて良好。
B:鮮鋭さの低下及び/又は歪みが極僅かであって、良好。
C:鮮鋭さの低下及び/又は歪みが僅かであって、概ね良好。
D:前記Cより劣り、鮮鋭さの低下及び/又は歪みが認められる。
転写捺染時の加熱時間を変化させて、図柄を形成した白色ポリエステルにおける図柄の色濃度を目視で観察し、転写能を下記の基準で評価した。加熱時間は、30秒間、45秒間及び60秒間とした。本発明において、転写用紙は、評価がA、B又はCであれば転写能が良好であるものとする。
A:30秒、45秒及び60秒で色濃度に変化が無い。
B:30秒と45秒との間では色濃度の変化が極僅かに認められる。
45秒と60秒との間では色濃度の変化が認められない。
C:30秒と45秒との間では色濃度の変化が僅かに認められる。
45秒と60秒との間では色濃度の変化が認められない。
D:45秒と60秒との間で色濃度の変化が僅かに認められる。
E:45秒と60秒との間で色濃度の変化が認められる。
図柄が形成される被印刷物に対して、転写紙が熱収縮したことによって発生する図柄本来の輪郭に沿って現われる線を目視で観察し、耐熱性を下記の基準で評価した。本発明において、転写用紙は、評価がA、B又はCであれば耐熱性を有するものとする。
A:図柄の輪郭に沿った線が無く、極めて良好。
B:図柄の輪郭に沿った極薄い線が極僅かに視認される程度で、良好。
C:図柄の輪郭に沿った極薄い線が僅かに視認される程度で、概ね良好。
D:前記Cより劣り、図柄の輪郭に沿って極薄い線が視認される。
耐裏抜け性を評価するにあたり、転写捺染を以下の方法で行った。
被印刷物として、白色ポリエステル布を用いた。転写紙の最外表塗工層を有する側の面と白色ポリエステル布とを対向させて及び転写紙の裏塗工層を有する側の面とPPC用紙とを対向させて密着した。白色ポリエステル布及びPPC用紙が密着した状態の転写紙を、熱転写用プレス機(米国INSTA社、ヒートプレス機モデル204)を用いて、温度190℃、45秒間加熱した。
転写後に転写紙から剥離したPPC用紙の転写紙に対向した面において、捺染インクの色材による汚染の程度を目視で観察し、耐裏抜け性を下記の基準で評価した。本発明において、転写用紙は、評価がA、B又はCであれば耐裏抜け性を有するものとする。
A:汚染がほとんど視認されず、良好。
B:汚染が極僅かに視認されるけれど、概ね良好。
C:汚染が僅かに視認されるけれども、実用可能。
D:前記Cより劣り、汚染が視認される。操業的に問題あり。
主に、実施例1、2、4、7及び8の間の対比、並びに実施例11~15の間の対比から、裏塗工層のカオリンが体積基準の粒度分布曲線から求められる平均粒子径が1.1μm以上1.7μm以下であると、転写用紙は、耐波打ち性、転写能及び耐裏抜け性が良化すると分かる。
また主に、実施例4、9及び10の間の対比、並びに実施例13、16及び17の間の対比から、裏塗工層の重質炭酸カルシウムが体積基準の粒度分布曲線から求められる粒子径2μm以下の累積頻度90体積%以上であると、転写用紙は、耐波打ち性、転写能及び耐裏抜け性が良化すると分かる。
また主に、実施例2、4、7及び9と実施例12~14及び16との対比から、裏塗工層の澱粉類が尿素燐酸エステル化澱粉であると、転写用紙は、耐裏抜け性が良化すると分かる。
また主に、実施例4及び18~21の間の対比、並びに実施例13及び22~25の間の対比から、裏塗工層において、カオリン及び重質炭酸カルシウムの合計含有量100質量部に対して尿素燐酸エステル化澱粉の含有量が24質量部以上40質量部以下であると、転写用紙は、耐裏抜け性が良化すると分かる。
Claims (7)
- 原紙と、前記原紙の片面に対して1層又は2層以上の表塗工層と、前記片面に対する前記原紙の反対面に裏塗工層とを有し、前記表塗工層において原紙を基準として最外に位置する最外表塗工層が無機顔料として焼成カオリン、バインダーとしてカルボキシメチルセルロース及びポリビニルアルコールを少なくとも含有し、前記裏塗工層が無機顔料としてカオリン及び重質炭酸カルシウム並びにバインダーとして澱粉類を少なくとも含有し、前記表塗工層が転写に使用する面になる、転写捺染法に使用する転写用紙。
- 前記カオリンが、体積基準の粒度分布曲線から求められる平均粒子径が1.1μm以上1.7μm以下である請求項1に記載の転写用紙。
- 前記重質炭酸カルシウムが、体積基準の粒度分布曲線から求められる粒子径2μm以下の累積頻度90体積%以上である請求項1に記載の転写用紙。
- 前記カオリンが、体積基準の粒度分布曲線から求められる平均粒子径が1.1μm以上1.7μm以下であり、前記重質炭酸カルシウムが、体積基準の粒度分布曲線から求められる粒子径2μm以下の累積頻度90体積%以上である請求項1に記載の転写用紙。
- 前記澱粉類が、尿素燐酸エステル化澱粉である請求項1~4のいずれかに記載の転写用紙。
- 裏塗工層において、カオリン及び重質炭酸カルシウムの合計含有量100質量部に対して前記尿素燐酸エステル化澱粉の含有量が24質量部以上40質量部以下である請求項5に記載の転写用紙。
- 裏塗工層において、カオリン及び重質炭酸カルシウムの合計含有量100質量部に対して前記澱粉類の含有量が24質量部以上40質量部以下である請求項1に記載の転写用紙。
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