JPH03175082A - 感圧性マイクロカプセル塗設シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ａ）産業上の利用分野 本発明は、感圧性画像記録材料として有用な、感圧性マ
イクロカプセル塗設シートに関する。

特に、向上した記録画像濃度を与える、感圧性マイクロ
カプセル塗設シートに関する。

（Ｂ）従来の技術 感圧性画像記録材料として、過去においてはカーボン紙
が用いられていたが、有色色材が露出しているために、
手指や他の物品を着色・汚染しやすかった。

それに対して近年は、電子供与性無色染料と電子受容性
顕色剤の組合わせを、それぞれ画像形成性有効成分とし
て用いた外観無色のノーカーボン紙（別称カーボンレス
ペーパー）が優勢に用いられている（例、特公昭４６−
３７４５１号公報）。

即ち、画像形成性有効成分の一方を、通常溶液にしてマ
イクロカプセル内に封じ込めて、支持体シートに塗設し
たドナーシートと、他方を塗設したレセプターシートを
組合わせて、圧力を印加すると、マイクロカプセルが破
壊されて、画像形成性有効成分の一方の溶液が、ドナー
シートからレセプターシートへ転移して発色反応を起こ
し、レセプターシート上に可視画像が形成される。

画像形成性有効成分として、初めから有色の染料または
顔料を用いることもできる（例、特開昭６２−３９８４
４号公報）。この場合は、有色の染・顔料の溶液もしく
は分散液をマイクロカプセル内に封じ込めて、支持体シ
ートへ塗設してドナーシートとする。そして、顕色剤不
要のレセプターシートと組合わせて圧力を加えれば、ド
ナーシート側から画像形成性有効成分がレセプターシー
トへ転移して、レセプターシート上に着色・染着が起こ
る。

かかる従来技術においては、得られる画像濃度は先ず第
一に、ドナーシート側からレセプターシートへ転移して
来る有効成分の量に依存する。

すなわち、上記ノーカーボン紙の場合では、レセプター
シート側の画像形成性有効成分は、通常化学量論的には
過剰な量を配置して、ドナーシート側から転移（マテリ
アル・トランスファー）して来る相手を、待受けるよう
に設計される。

従って、転移量によって画像濃度が決定される。

また、有色染・顔料の転移を利用する例では、転移量に
よって画像濃度が決定されるのは自明である。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 従来、ドナーシート側のマイクロカプセル内に封じ込ま
れた有効成分が、マイクロカプセルの圧力破壊によって
解放され、レセプターシート側へ転移する率、すなわち
転移率は、ドナー側への残留率よりもかなり小さく、有
効成分が効率良く画像形成に利用されていないことが知
られている（例、特公平１−１４０３７号公報）。

従って、例えばノーカーボン紙のような感圧性画像記録
材料にあっては、実用上十分な画像濃度を得るために、
転移率の低さを見込んで、ドナーシート側の画像形成性
有効成分の量を多大に設定している。つまり、それだけ
資源が有効に利用されていないわけである。

もし、ドナーシート側の有効成分の、印加圧力による転
移率がもっと向上すれば、それだけ画像濃度が向上する
し、また、同一画像濃度を得るのに必要な有効成分の量
を減少することができるようになり、工業技術上の意義
は大きい。

ここで、感圧性画像記録材料について説明するために、
その代表例であるノーカーボン紙について述べると、ノ
ーカーボン紙は通常、画像形成性有効成分の一方（クリ
スタルバイオレットラクトン、ベンゾイルロイコメチレ
ンブルー、マラカイトグリーンラクトン、ローダミンア
ニリノラクタム、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７
−アニリノフルオランのような電子供与性無色染料であ
る場合が多いが、フェノールレジンやサリチル酸誘導体
亜鉛塩のような電子受容性顕色剤でもよい。

また、酸化還元発色系の一方の成分や金属化合物−リガ
ントの組合せからなるキレート発色系の一方の成分であ
ってもよい。）が溶剤に溶解されてマイクロカプセル中
に内包され、塗布されている土用シート（ドナーシート
）と、有効成分の他方、例えば酸性白土、活性白土、各
種フェノールレジン、サリチル酸誘導体多価金属塩など
の電子受容性顕色剤が塗布されている下用シート（レセ
プターシート）とから成り、両シートの塗布面を対向す
るように組合わせて筆記あるいはインパクトプリンター
などで圧力印加すると、加圧部分の土用シート上のマイ
クロカプセルが破壊されて、内包されていた有効成分の
溶液が解放され、そのうちの何％かが下用シートへ転移
し、下用シート上で発色して可視画像（文字、記号、図
形等を含む）を形成する。この時、裏面に有効成分の一
方含有マイクロカプセル、表面に他方の成分を塗設した
中周シート（レセプターシート兼ドナーシート）を挟ん
で使用すれば、さらに多数枚の画像記録が得られる。

感圧性画像記録材料の例としてはこの他に、感光感圧性
画像記録材料が知られており、このものは光硬化性液状
プレポリマーへ無色染料（例、特開昭５８−８８７３９
号公報）もしくは有色染・顔料（例、特開昭６２−３９
８４４号公報）を溶解または分散し、その液を内包する
マイクロカプセルを塗設したシートをドナーシートとす
る。

これへ像露光を行い、露光部分のマイクロカプセルを硬
化させる。その後、レセプターシートと組合わせて全面
加圧すると未露光部分のマイクロカプセルのみが破壊さ
れて内容物が解放され、その何％かがレセプターシート
へ転移して、画像が形成される。

この時も転移率は大きくなく、有効成分の多くの割合い
が画像形成に与からずに無駄になっている。ドナーシー
トからの有効成分の転移率を向上させる方法を記載した
文献は少ないが、例えば特開昭５７−４３８９５号公報
や特開昭６１−１８２９８１号公報に記載が見られる。

前者においては、ドナーシートの塗布層へワックスを単
に配合している。この場合は、塗布層が疎水化・はつ水
化してしまって、水性糊（接着剤）が効かなくなり、粗
分は糊による接着、すなわち製本ができなくなるという
、実用上の大きな欠点を伴なう。

後者においては、特に脂肪族炭化水素系溶媒のみを内包
するマイクロカプセルを支持体シートへプレコートし、
その上へ無色染料（発色剤）金色マイクロカプセルを塗
布し、都合２回のコーティングを行なっている。この場
合は、総カプセル塗布量が異常に多くなるので、塗設シ
ートがカールし易く、また都合２回塗りという経費増大
を伴なう。

以上より本発明の課題は、感圧性画像記録材料における
ドナーシートである、感圧性マイクロカプセル塗設シー
トからの、画像形成性有効成分のレセプターシートへの
転移率を顕著に向上させ、しかもマイクロカプセル塗設
層の親水性を維持し、かつ製造経費の増大を防ぐ手段を
見出だすことである。

（Ｄ）課題を解決するための手段 上記の課題は、支持体シートの面上へ、画像形成性有効
成分含有マイクロカプセルと、ワックス含有マイクロカ
プセルを混合して、単層状態に塗設してなる感圧性マイ
クロカプセル塗設シートをドナーシートとして用いるこ
とによって、顕著な改善が見られたのである。即ち、２
種類のマイクロカプセルを含有する単一塗液をただ１回
塗布するのみで、画像形成性有効成分の転移率が向上し
、その上、ワックスがマイクロカプセル内に封じ込まれ
ているので、塗層が親水性を維持する、これらの点が本
発明の有利な特長である。

本発明の場合、ワックス金色マイクロカプセルの内相は
、画像形成性有効成分を含有せず、ワックスと好ましく
は溶媒とから基本的に成っている。

溶媒を加えないと、該カプセルは圧力で破壊されにくく
なり、転移率向上効果も小さくなる。

マイクロカプセル化方法としては、例えば、米国特許第
３，０４１，２８９号明細書に記載されているようなコ
アセルベーション法、米国特許第４．００１，１４０号
、同第４．１００，１０３号明細書等あるいは同第４，
２３３，１７８号明細書に記載されているようなインサ
イチュ重合法、もしくは特公昭４２−４４６号公報に記
載されているような界面重合法、などが、本発明におい
て行なわれるが、これらには限定されない。

本発明において有効なワックスとしては、カルナウバワ
ックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、木蝋
等の植物系ワックス、みつ蝋、鯨蝋、ラノリン等の動物
系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリ
ンワックス等の石油系ワックス、低分子量ポリエチレン
またはその誘導体、アクラワックス、ジステアリルケト
ン等の合成ワックス、あるいはステアリン酸アミド等の
高級脂肪酸アミド等であって、常温で固体の蝋様物質で
ある。

これらのワックスの１種または２種以上をマイクロカプ
セル内に封じ込めるには、好ましくはワックスを適当な
溶媒へ、望ましくは加熱して溶解して、好適な乳化剤を
用いて水中で乳化した後、マイクロカプセル化するのが
よい。

画像形成性有効成分は、常法に従って、溶液の形でマイ
クロカプセル内に封じ込める。

かくして得られた、画像形成性有効成分含有マイクロカ
プセルとワックス含有マイクロカプセルは、単層状態に
、支持体シート上へ塗設するが、塗設の際は、澱粉粒や
微小プラスチック粒のようなスチルト材を添加するのが
好ましく、水溶性高分子もしくはラテックス等を結合剤
として加えた水性塗液に調製し、紙、フィルムのような
シート上へ、コーターもしくは印刷機を用いて塗設・乾
燥する。

ワックス含有マイクロカプセルの内相（芯物質）は、ワ
ックス／溶媒（重量比）＝１０／９０〜９０／１０の範
囲が良く、更に望ましくは２５／７５〜７５／２５の範
囲であって、ワックスと溶媒との相溶性を見て、実験的
にその比率を決めればよい。溶媒の種類は、非水混和性
であれば芳香族系でも脂肪族系でも、本発明で用いるこ
とができ、これもワックスと溶媒との相溶性を見て、実
験的に決める。

ワックス含有マイクロカプセルの好適添加量は、該カプ
セルの内相のワックス濃度によって異なり、例えば内相
ワックス濃度５０重量％のときは、画像形成性有効成分
含有マイクロカプセル１００重量部に対して２〜５０部
であり、最も好ましくは５〜２０部の範囲である。そし
て、内相ワックス濃度がもっと低いときは、該カプセル
の添加量は増量する必要があり、もっと高いときは減量
することができる。

（Ｅ）作用 （Ａ）画像形成性有効成分含有マイクロカプセルと、（
Ｂ）ワックス含有マイクロカプセルを混合して、単層に
塗設したシートへ圧力印加すれば（Ａ）、（Ｂ）両者は
共に破壊され、両内相は 共に解放される。このとき、ワックスは低極性ないし無
極性物質であるために、有極性物質である画像形成性有
効成分は反発して、下用紙側へより多く弾き出され、転
移率が高まるものと考えられる。しかし、（Ｂ）ワック
ス含有マイクロカプセルの内相の溶媒が、芳香族であっ
ても脂肪族であっても、本発明における効果にあまり差
がない点については、旨く説明がつかず、意外なことで
あった。

なお、ワックスはカプセル被膜で覆われているので、非
破壊時は表面親水性を保っている。そのために、該塗設
層は水性糊の濡れ性が高いと見て間違いない。

（Ｆ）実施例 以下に、本発明における代表的な実施例を示すが、本発
明はこれによって限定されない。

また、実施例中の「部」は、断りのない限り重量部」を
表す。

実施例１．　（マイクロカプセルの作成）（Ａ）画像形
成性有効成分含有マイクロカプセル画像形成性有効成分
としてクリスタルバイオレットラクトン（電子供与性無
色染料）３部を、芳香族系溶媒であるＳＡＳ　　Ｎ−２
９６（商品名、日本石油化学工業株式会社製高沸点オイ
ル）９７部へ溶解し、スチレン−無水マレイン酸共重合
体を少量の水酸化ナトリウムと共に溶解したｐＨ４゜０
の５％水溶液１００部中に、ホモジナイザーを用いて乳
化した。

メラミン↓０部、３７％ホルマリン２５部、水６５部を
水酸化ナトリウムでｐＨ９，０とし、６０℃に加熱して
、透明なメラミン−ホルムアルデヒド初期縮合物水溶液
を得た。これを上記の乳化液へ加え、液温を６０℃とし
、１時間撹拌を続けた後、室温まで冷やした。

このようにして、平均粒径７．０ミクロンの、３％クリ
スタルバイオレットラクトン溶液含有マイクロカプセル
を作成した。

（Ｂ）　　ワックス含有マイクロカプセルワックスの例
として、カルナウバワックス、ライスワックス、パラフ
ィンワックスＬ　（ｍ、ｐ。

４４〜４６℃）およびパラフィンワックスＨｍ。

ｐ、６８〜７０°Ｃ）を、溶媒の例として、５ＡＳＮ−
２９６（上記の芳香族系溶媒）、ｎ−）リゾカン（直鎖
脂肪族系溶媒）およびＩ　Ｐ−２０２８（商品名、出光
石油化学工業株式会社製分岐脂肪族系溶媒）を使用して
、それぞれの組合わせで、ワックス／溶媒２５０部１５
０部のワックス溶液を、加温して調製した。

各ワックス溶液１００部について、上記（Ａ）　と同じ
ようにして、マイクロカプセル化を行なった。

粒径は３ミクロン前後であった。

実施例２．　（感圧性マイクロカプセル塗設シ一トの作
成） 実施例１で作成したクリスタルバイオレットラクトン含
有マイクロカプセル６６部（固形分）、小麦でんぷん粒
２２部、スチレン−ブタジェン系ラテックス１２部（固
形分）、水１００部からなる塗液を、基本塗液として調
製した。

この基本塗液へ、実施例１で作成したワックス含有マイ
クロカプセルを必要量添加して一液となし、坪量約４０
ｇ／ｒｒｆの上質紙へ、染料塗布量が約６０■／ｄとな
るように、ワイヤーロッドを用いて塗布し、乾燥した。

詳細な数値等は、比較例を含めて、表に示す。

実施例３．（転移率向上効果等の評価）実施例２で作成
した感圧性マイクロカプセル塗設シートについて、比較
試料も含めて、次のようにして評価した。

マイクロカプセル塗設シートの塗布面と、スーパーＣＦ
Ｎ４０（商品名、三菱製紙株式会社製ノーカーボン紙下
用紙、坪量約４０ｇ／ｍ）の塗布面が接するように重ね
て、二、ツブ圧　２５０ｋｇ／ｃＪのカレンダーを通し
て加圧し、下用紙を発色させ、発色紙片の青色反射濃度
を測定した。

染料転移率は、各マイクロカプセル塗設シートのフレッ
シュな試料について、全染料塗布ｆｆ１（■／ｒｄ）を
求め、次いで上記の発色下用紙紙片の染料量（■／ｍ）
を求めて、後者の前者に対する比（％）で表わした。染
料量の定量は、溶媒抽出−酸発色一吸光光度定量法によ
った。

接触角は、各マイクロカプセル塗設シートのフレッシュ
な試料について、塗布面へ、蒸溜水もしくは実用糊（三
菱製紙株式会社製のノーカーボン紙用水性粗分は糊）を
滴下し、直後の接触角を接触角計を用いて測定すること
によって求めた。接触角の数値は小さいほど、水もしく
は糊の濡れ性が良いことを示す。

試験・評価結果を、次の表にまとめて示す。

（以下余白） この表から、ワックス含有マイクロカプセルを無色染料
（画像形成性有効成分）含有マイクロカプセル塗液へ加
えて、−層に塗布すると、圧力印加時、下用紙（レセプ
ターシート）への無色染料の転移率が向上し、従って発
色画像濃度も高くなり、その上、カプセル塗布面の水性
糊接触角を良い水準に維持できることが分かる（試料番
号ＮＯ１２〜２１）。

これに対して、ワックスをカプセル内に封じ込めずに加
えた比較例（試料番号Ｎｏ、２２）では、確かに転移率
は向上しているが、接触角が異常に大きくなってしまっ
た（粗分は糊を用いた刷毛塗りによる製本実技テストに
おいても、ＮＯ，２２の紙片のみ、糊が効かず接着不良
であった）。

また、ワックスを含有しない溶媒のみのカプセルを加え
た場合（試料番号ＮＯ，２３〜２４）は、反って転移率
が低下してしまった。

（Ｇ）発明の効果 以上の通り、画像形成性有効成分含有マイクロカプセル
の加圧時の転移性向上に、ワックス含有マイクロカプセ
ルを同一層に共存させることが、極めて有効なやり方で
ある。しかも、その層の親水性を悪くしないので、のり
づけ適性を良いレベルに保つことができる。

その上、ただ−回の塗布工程で塗設シートが製造できる
ので、生産性も高い。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体シートの少なくも片面へ、（Ａ）画像形成
   性有効成分含有マイクロカプセルと、（Ｂ）ワックス含
   有マイクロカプセル（ただし、画像形成性有効成分を含
   有しない）を、単層状態に塗設してなる、感圧性マイク
   ロカプセル塗設シート。
2. （２）画像形成性有効成分が電子供与性無色染料である
   、請求項（１）記載の感圧性マイクロカプセル塗設シー
   ト。
3. （３）画像形成性有効成分が電子受容性顕色剤である、
   請求項（１）記載の感圧性マイクロカプセル塗設シート
   。
4. （４）画像形成性有効成分が有色染料および／または顔
   料である、請求項（１）記載の感圧性マイクロカプセル
   塗設シート。