JPH0221953B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はたとえばタイプライタもしくは印刷機
のリボンもしくは印刷布として、またはカーボン
紙として印字に使用し、使い棄て材料と異なり反
覆転写しうるマルチカーボン材料のインキ供与被
覆に関する。

ほぼすべての最近の形式のこの種マルチカーボ
ン材料はベースシートにプラスチツク母材および
その中に分散するインキ剤の形のインキ供与被覆
を備える原理により構成される。インキ剤はこの
場合染料および（または）顔料で着色した油であ
り、この油は母材のプラスチツクとは非融和性で
あり、被覆を製造するため、同時に油の溶剤とも
なる溶剤中のプラスチツク溶液がベースシートへ
塗布される。乾燥すなわち溶剤蒸発の間に油は理
想的には互いに連絡する多数のミクロンの滴とし
て分離され、母材としての凝固プラスチツク中に
埋込まれる。

このマルチカーボン材料はしたがつてベースシ
ートに被覆されたスポンジ層を有し、このスポン
ジ層はインキ剤で充てんされる。その機能はタイ
プハンマ（または印字用の相当する印刷部材）の
圧力作用による各タイプ打撃の際、インキ剤の１
部がスポンジから押出され、印字がその裏側にあ
る紙に形成されることからなる。

公知マルチカーボン材料の大きい欠点は比較的
小さい能力であり、すなわち材料の同じ位置の数
回の転写後すでに印字濃度の急激な低下が生じ、
文字像の認識が非常に困難になる。たとえばすで
に１部使用したカーボン紙の場合、１つのタイプ
打撃が新しい位置とすでに使用した位置に同時に
当るとコピーがまだらになり、マルチカーボンタ
イプリボンでは書類の中間でリボン交換をしなけ
ればならなくなると、非常にみにくい濃度段差が
生ずる。さらに高速プリンタその他の大装置でリ
ボン交換は多くは非常に時間を要し、頻繁にリボ
ンを交換するとそれぞれの装置の作業時間の比較
的大きい部分が失われる。

公知マルチカーボン材料のこの欠点はプラスチ
ツク母材中の油滴濃度を任意に大きく選び得ない
ことに基づく。というのはさもなければプラスチ
ツク母材の動的負荷性が損われるからである。そ
れによつて材料の単位面積中で利用しうるインキ
剤の量が制限される。しかしさらに個々の滴の間
の連絡も必ずしも十分でないので、１タイプ打撃
で押出される滴は隣接する滴によつてまつたくま
たは十分迅速には補充されない。

しかし公知マルチカーボン材料はもう１つの大
きい欠点、すなわちインキ供与被覆をベースシー
トに十分に固定するのが非常に困難であることに
基く欠点を有する。これはインキ供与被覆の孔が
紙に向つてのみならず、シートに向つても開き、
したがつてタイプ打撃の際そこへも油が押出され
ることによる。元来ベースシート上の被覆の付着
に有害に作用するこの油は各タイプ打撃で必然的
に生ずるマルチカーボン材料の変形のため、応力
割れおよび被覆とベースシートの間の境界範囲の
継目に入り、それによつて数回の転写後すでにイ
ンキ供与被覆の大きい断片がベースシートから剥
離する。

ベースシートとインキ供与被覆の間に定着中間
層を配置することも公知であるけれど、それによ
つて材料製造の際付加的作業工程を必要とし、最
終製品が高価になる。さらにこのような中間層も
完全に満足ではない。中間層はたとえば高い弾性
を有し、同時に被覆に対してもベースシートに対
しても良好な付着力を有し、さらに良好な内部凝
集力を有しなければならない。さらにインキ供与
被覆液を中間層へ被覆する際の再溶解挙動が問題
であり、かつインキ供与被覆の油が時間の経過と
ともに中間層へ移行しないことが保証されなけれ
ばならない。この多数の要求のためすべての場合
に適当な汎用中間層を得ることはできない。それ
ゆえインキ供与被覆の各処方に対してほぼつねに
正確に調節された中間層を開発しなければなら
ず、その際この中間層はしばしば高級（したがつ
て高価）なので、いずれにせよ低い転写性しか有
しないマルチカーボン材料への使用は経済的にま
つたく無意味である。

本発明の目的は前記欠点を避け、インキ供与被
覆がそのつどの使用目的に適する特殊な処方を考
慮することなく、ほぼ一定に留まる高い印字濃度
における著しく改善された転写能力を有し、同時
にインキ供与被覆を定着中間層なしにベースシー
トへ被覆しうるマルチカーボン材料のインキ供与
被覆を得ることである。

この目的は本発明によりインキ供与被覆が結合
剤２〜６重量部、ポリオキシエチレン基含有表面
活性剤10〜30重量部、油性染料５〜10重量部なら
びに高い比表面積および0.2〜20μmの粒度を有す
る微細な充てん剤10〜25重量部を含むことによつ
て解決される。

本発明の提案によつて現在までのマルチカーボ
ン材料の形成原理は完全に新しい形成原理と置替
えられる。マルチカーボン材料のインキ供与被覆
はもはやプラスチツク結合剤のスポンジ状、ほぼ
固体の凝集性母材およびこの母材中に滴状に分布
する、タイプ打撃により母材の孔から押出される
プラスチツクと非融和性の液体インキ油から形成
されるのではない。本発明によるマルチカーボン
材料のインキ供与被覆は自体凝集力の低い“乾燥
した”（すなわち遊離油滴をほとんど含まない）、
紙に対する残留接着力の低い被覆であり、この被
覆はタイプ打撃の際単分子層までの極薄層として
剥れ、紙へ転写される。

本発明は自体凝集性のプラスチツクスポンジお
よびその中に分散するプラスチツクと非融和性の
インキ油からなる形成原理はもはやこれ以上改善
し得ないとの認識に基づく。それゆえ本発明はま
つたく異なる道を進み、プラスチツク結合剤の高
融和性可塑剤であると同時にこの結合剤を接着性
にするインキ油を使用し、インキ供与被覆にさら
に比表面積の高い微細な充てん剤すなわち高級収
性の充てん剤を添加し、この充てん剤が被覆を
“乾燥”し、さらにその内部凝集力を低下する。
このような被覆はペースシートに対する優れた付
着力を有し、被覆とベースシートの間の界面へ油
が出ないので、この付着力は多数回の転写後でも
低下しない。したがつて被覆のベースシートに対
する付着力が最大の力であり、被覆の紙に対する
付着力が次に大きい力であり、被覆の内部凝集力
がこれらに比して最小の力となる系が得られる。

意外にも前記系はインキ剤の油基剤としてポリ
オキシエチレン基を含む液体ないしはペースト状
の表面活性剤を使用することによりほぼ理想的に
実現されることが明らかになつた。この場合ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸および
樹脂酸のポリオキシエチレンエステルならびにポ
リオキシエチレンアルキルフエノールエーテル
（たとえばRenexの商標で市販される）が有利で
あるけれど、他の非イオン性ポリオキシエチレン
基含有液体ないしはペースト状表面活性剤または
混合物（このタイプの固体および液体表面活性剤
の混合物を含む。）によつても目的の結果が得ら
れる。

これらすべての表面活性剤はマルチカーボン材
料に常用のほぼすべてのプラスチツク結合剤たと
えばポリアクリラート、ポリ塩化ビニル−アセタ
ートコーポリマー、線状ポリエステル、ポリビニ
ルアセタートおよびポリスチロールと組合わせる
ことができ、その際これらは次の重要な要求を充
足する： (1) 結合剤と同じ溶剤に可溶性であり、または少
なくともコロイド状に可溶性である。

(2) 結合剤に対して貯蔵の際も浸出しない安定な
可塑剤となる。

(3) 混合物が粘弾性範囲に達し、接着性になるよ
うな比率で結合剤と混合することができる。

したがつてこの表面活性剤により結合剤と可塑
剤の混合物を、溶剤なしで接着性粘弾性範囲にあ
る比で溶剤（または溶剤混合物）に溶解すること
ができる。この溶液に次に染料および（または）
顔料ならびに約0.2〜20μmの間の所要粒度の充て
ん剤（とくにケイ藻土、しかし活性炭もしくは割
れた中空球またはインキ油の侵入しうる内面を有
する他の材料も）を、臨界容量濃度（被覆の内部
凝集力を決定する）をはるかに超える量で添加す
る場合、ベースシート（カーボン材料に常用のポ
リエステル、ポリプロピレンまたはポリアミドの
ようなポリマーからなる）へ塗布し、溶剤を蒸発
除去した後、シートに固く固定されたインキ供与
被覆が得られ、この被覆は最小の残留接着性およ
び低い内部凝集力のため圧力作用により極薄層が
転写される。

しかし本発明の結果にとつて前記表面活性剤は
油溶性染料（油性染料とも称される）に対する予
測されない意外に高い溶解能ならびに顔料および
充てん剤に対する高い分散能を有することによつ
てきわめて重要である。本発明の目的に使用され
るトリアリールメタンのような油溶性染料（たと
えばスーダン深黒またはネオザポンフアイヤレツ
ド）はこれまでマルチカーボン材料に使用された
プラスチツクと非融和性の油には１％より低い濃
度までしか溶解しないけれど、この表面活性剤に
は50〜80％の濃度で溶解し、溶解度はポリオキシ
エチレン鎖の長さ増大とともに上昇する。それに
よつてタイプの際マルチカーボン材料から剥離す
る極薄層が得られ、この層は小さい厚さにもかか
わらず、高品位印字面に不可欠の非常に良好な色
濃度を有する。

本発明のマルチカーボン材料は転写回数の増大
とともにほとんど認めうる濃度低下が生じない重
要な利点を有する。すなわち非常に多数回の転写
後にもなおほとんど印字面の初期濃度が保持され
る。これはもはや公知材料の場合のようにスポン
ジから押出し、スポンジのインキ濃度が必然的に
急速に低下するのでなくて、各転写の際初めのイ
ンキ濃度を有する新たな層が再び紙へ転写される
事実の結果である。

本発明のマルチカーボン材料に使用しうるイン
キ供与層の成分の量比には次の範囲の処方が代表
的かつ適当であることが明らかになつた： 結合剤（固体形） ２〜６％、とくに３〜５％ ポリオキシエチレン表面活性剤
10〜30％、とくに15〜25％ 油性染料 ５〜10％、とくに６〜９％ 顔 料 ０〜10％、とくに４〜８％ 充てん剤 10〜25％、とくに15〜20％ 溶剤（合計） 30〜60％、とくに35〜50％。

溶剤（その１部は通常溶解した形たとえば混合物
へ添加した結合剤の20％溶液として使用される。）
は被覆の乾燥後はもはや最終製品中に含まれな
い。その他個々の成分の量比はそのつど実際に使
用する物質およびそのつどの使用目的にほぼ依存
し、それぞれの場合に容易に簡単な手による試験
で求めることができる。

次に本発明の例を説明する。これらの例はイン
キ供与被覆の処方（重量部）を示し、この被覆は
溶解した形で厚さ６〜30μmのポリエステルシー
トに塗布し、次に乾燥した。被覆の層厚は乾燥状
態で20〜40μmの範囲であつた。

例 １ カーボンブラツクを含まない黒色タイプ材料の
例は次のとおりである。

1.1 セルロースアセトブチラート 4.88 ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル
14.63 油性染料 黒C.I.12195ソルベントブラツク４
9.75 ケイ藻土BET比表面積（チツ素中で測定）1.0
m²／ｇ、粒度２〜6μm50％、６〜20μm40％、＞
20μm10％ 21.96 メチルエチルケトン 48.78 100.00 この処方によりたとえばポリエステルシート
上に中間層なしにインキを20〜30ｇ／m²塗布し
たインキリボンを製造することができ、このリ
ボンは認めうる濃度低下なしに少なくとも100
転写が可能である。このインキリボンの場合転
写した位置は300転写後も透明にならない。

黒色タイプ材料の処方はケイ藻土の１部をカ
ーボンブラツクで置換えることによつて変化す
ることができる。

1.2 セルロースアセトブチラート 3.3 ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル
11.1 ポリオキシエチレンステアラート 18.8 油性染料 黒（前記と同じ） 8.2 カーボンブラツク 4.8 ケイ藻土（前記と同じ） 18.6 メチルエチルケトン 44.6 100.0 1.3 セルロースアセトブチラート 3.6 ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル
24.4 油性染料 黒（前記と同じ） 8.8 カーボンブラツク 5.1 ケイ藻土（前記と同じ） 20.0 メチルエチルケトン 38.1 100.1 1.4 ポリアクリラート 3.7 ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル
21.1 油性染料 黒（前記と同じ） 6.8 カーボンブラツク 4.6 ケイ藻土（前記と同じ） 15.9 メチルエチルケトン 47.9 100.0 この変化した処方も同じ良好な性質を有す
る。

前記すべての処方で性質を少しも変化すること
なく、ケイ藻土を全部または１部活性炭と置換え
ることもできる。

例 ２ 赤色タイプ材料の例は次のとおりである： セルロースアセトブチラート 6.3 ポリオキシエチレンノニルフエノールエーテル
17.0 油性染料 赤 C.I.ソルベントレツド１ 11.4 ケイ藻土（前記と同じ） 25.0 メチルエチルケトン 40.3 100.0 この処方によりたとえば非常に転写能力の高い
赤色タイプリボンを製造することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 染料または染料および顔料を含む油を基剤と
   するインキ剤がプラスチツク母材の内部に分散し
   ているインキ供与被覆を備えるベースシートから
   なる印字用マルチカーボン材料のインキ供与被覆
   において、この被覆が結合剤２〜６重量部、ポリ
   オキシエチレン基含有表面活性剤10〜30重量部、
   前記染料として油性染料５〜10重量部、ならびに
   高い比表面積および0.2〜20μmの粒度を有する微
   細な充てん剤10〜25重量部を含むことを特徴とす
   る印字用マルチカーボン材料のインキ供与被覆。 ２ 表面活性剤がポリオキシエチレンアルキルエ
   ーテル、脂肪酸および樹脂酸のポリオキシエチレ
   ンエステル、ポリオキシエチレンアルキルフエノ
   ールエーテルまたはこれらの混合物である特許請
   求の範囲第１項記載のインキ供与被覆。 ３ 充てん剤としてケイ藻土、活性炭および（ま
   たは）割れた中空球を使用している特許請求の範
   囲第１項または第２項記載のインキ供与被覆。