JPH08503668A - 感圧記録材料への印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 トナー式の方法によって印刷を行う従来の機械を用いて、色形成剤溶液の小滴が破壊可能な物質中に封入されているような種類の感圧記録材料上に印刷を行う時に、それらの機械で使用されているエラストマー系の材料が損傷するのを避けるため、色形成剤に対する溶媒が一種またはそれ以上の動物性および／または植物性の油のみを含有するような感圧記録材料上に印刷プロセスが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 感圧記録材料への印刷方法 本発明は、色形成物質溶液の小滴を封入する破壊可能な物質によって被覆され た、典型的には紙製のベースシートを含む形式の感圧記録材料への印刷方法に関 するもので、上記物質の破壊によって色形成物質溶液が放出されると色形成反応 を起こし、ベースシート自体の上、さらにベースシートのコーティング面と面接 触する受容シートの上に像を発生させるものである。 限定するものではないが、本発明は特に、紙積層シートの接触面のそれぞれに 形成された２種のコーティングを利用した、所謂“カーボンレス”複写紙に適用 することができるが、これに限定されるものではない。ここでいう２種のコーテ ィングとは、マイクロカプセルに封入された色形成物質を含み、一番上のシート の裏面に形成されたコーティング（通常ＣＢコーティングとして知られている） と、一番下のシートの表面に形成された受容体層のコーティング（通常ＣＦコー ティングとして知られている）とである。色形成化学薬品は、通常油性の溶媒中 に溶解されるとともに公知の技術によってカプセル化され、タイプライターのタ イプバーの衝撃等の機械的圧力によってカプセルが破壊されると、化学薬品が放 出され、反応を起こして隣接するシートのＣＦコーティング上に目に見える痕跡 を形成する。 従来、その様な複写システムに使用される紙は、コーティングによって３種類 に分けられている。即ち、下側の面にＣＢコーティングを有し、用紙セットの一 番上のシートとなるＣＢシート、上側の面にＣＦコーティングを有し、用紙セッ トの一番下のシートとなるＣＦシート、上側の面にＣＦコーティングを有すると ともに下側の面にＣＢコーティングを有し、必要な場合に用紙セットの１枚また はそれ以上の中間シートとして使用される任意的なＣＦＢシートである。そのよ うなコーティングは、通常、シートの適切な面の全体を覆うように連続的なプロ セスによって塗布される。 近年、トナー式の印刷システム等においてその様なコーティングされた紙を受 容体材料として使用してその上に印刷を行う要求がある。そのようなシステムで は、“ゼログラフィー（静電写真）印刷、電子印刷、またはレーザー印刷”とも 呼ばれる静電的なプロセスによって、像が受容体材料に転写される。しかしなが ら、受容体材料が上記の様な被覆された紙を含んでいると、そのような静電印刷 システムでは問題が生じていた。特に、印刷プロセスの前または印刷プロセス中 におけるＣＢおよびＣＦＢ材料の取り扱いにより、色形成化学薬品を含むカプセ ルの幾らかのものが破壊し、静電転写ドラムまたは静電転写ループの“薬害（po isoning”を引き起こし、また紙送り、溶融ローラ、および圧力ローラの汚染を 引き起こしやすく、この結果、ＣＢ（またはＣＦＢ）シートを使用すると、短期 間運転しただけで印刷装置が満足した性能を発揮できなくなる。 種々のロイコ染料などの従来の色形成剤は、通常は種々の有機溶媒、典型的に は、従来の色形成剤に適切な溶解性を与えることができ、かつ良好な像を発生で きる芳香性の溶媒中に溶解されて用いられてきた。しかし、そのような従来の溶 媒は、ゴム（天然もしくは合成）エラストマー、および／またはポリマー（即ち 、溶融ロールに使用されるようなニトリル、ウレタン、ＥＰＤＭ、および特に、 熱伝導性のあるポリジエチルフィロキサンなどの材料）から作られた部品を含む 如何なる印刷装置においても、特に常温以上での運転の場合には、上記した問題 を引き起こす主要な原因となる。さらに、合成カプセルまたはその他のカプセル は脆く、簡単に破壊してしまう。その結果、マイクロカプセルの塵が堆積し、上 記電子印刷システムの機械部品に損傷を与える。 他のカプセル化システムを使用することも提案されているが、現在までのとこ ろ、完全に受入れることができる代替システムは発見されていない。マイクロカ プセルの時期の早すぎる破壊の危険性を低下させるようにマイクロカプセルを処 理することも提案されているが、その後の使用における材料の像発生感度を低下 させてしまう。また、このように特別に処理されたコーティングは、実際には、 紙の破れや移送または印刷上のその他の問題により、印刷装置の重大な汚染を引 き起こすため、そもそも安全でないという問題がある。 １９９０年１０月に開催された非衝撃性印刷技術の進歩に関する第６回国際会 議の会議録にまとめられているように、これらの問題に対しては非常に多くの検 討が行われている。この論文では、上記の問題を認識し、溶媒の油がこれらの問 題を引き起こす原因の明らかな候補であることを実際に究明している。しかし、 有効な解決策として提案されているものは、上記の問題に対する効果的解決策と して溶媒の変更を検討するのではなく、壁をより厚くしたマイクロカプセルの使 用、カプセル寸法の制御技術、および機械の変更など主に“機械的”な性質のも のである。 この問題については、我々の英国特許第２２１８１２４号が幾分類似した仕方 で既に取り上げている。この英国特許においては、２枚の接触するシートのＣＢ コート面を、この２枚のシートの露出した他方の面に印刷を行う前に対面させる 様に、従来のカーボンレス複写紙が折り曲げられるかまたは配置される。これに より、印刷装置の汚染を効果的に除去できるが、印刷後において２枚のシートを 分離するために付属装置が必要となるという欠点がある。 動物性または植物性の油を少なくとも溶媒の一部として採用することを含め、 色形成剤と溶媒の多くの異なったシステムが提案されている。１９９２年１２月 ３０日に発行された欧州特許明細書０５２０６３９ Ａ１は、複写紙の性能を種 々の点で改善することに関する提案の明快な要約を含んでいる。しかし、この欧 州特許明細書においては、動物性または植物性の油を溶媒として使用する場合に は、合成油を共溶媒として一緒に使用する必要があるか、あるいは、例えば当該 明細書自体に開示されているような、他の溶媒色形成システムの卓越した性能を 確認するための対照例として動物性または植物性の油を使用したシステムが評価 されているだけである。 驚くべきことに、我々は、動物性または植物性の油を色形成剤の溶媒として使 用することにより、トナー式の印刷機において使用されている合成材料の汚染に 関連する問題を解決できるだけでなく、従来技術の示唆とは逆に商業的に実施可 能な複写システムを提供できることを発見した。即ち本発明は、トナー式（例え ば、ゼログラフィー、電子的、またはレーザー）のシステムによって、色形成剤 溶液の小滴を封入する破壊可能な物質を含むコーテイングを有するベースシート を含む形式の感圧記録材料上に印刷を行う方法を提供するものであって、一種以 上の動物性および／または植物性の油のみを含有する溶媒中に色形成剤を溶解さ せた感圧記録材料を使用することを特徴とする。 我々は、アルキル化ナフタレン、塩素化パラフィン、硬化テルフェニルまたは 他の炭化水素のような、色形成剤として従来採用されていた溶媒と異なり、動物 性または植物性の油は、トナー式のシステムに基づいて動作する印刷機の移送シ ステムや他の部品の製造に従来から採用されている種類のゴム、エラストマー系 またはポリマー系の材料に接触しても害を与えないことを発見した。 色形成剤溶液の小滴は、前記の破壊可能な材料によって作られた破壊可能な連 続相の媒体、または個々のマイクロカプセルに封入され、好ましくは、マイクロ カプセルは、ゼラチンベースまたは他の類似の柔らかい材料によって作られる。 ゼラチンベースまたは他の類似の材料で製作した軟カプセルは、複写紙の取扱 い中におけるマイクロカプセルの破壊によって形成される遊離した破片の発生を 最小限にできる。 使用される色形成剤は、ラクトン環またはフルオラン基を含み、モノアミノお よび／またはジアミノフルオラン誘導体、および／またはフタリド誘導体、およ び／またはピリジル誘導体である色形成剤を少なくとも９０％含み、好ましくは 、その色形成剤は、通常用いられる、例えば１００〜１３５゜Ｃの温度範囲より も高い温度で前記の油中に溶解される。 内部相、即ちコア材料の調製と組成とは別に、本発明方法において用いる感圧 複写紙の連続相材料またはマイクロカプセルは従来の方法によって調製する。し たがって、詳細な説明は不要であろう。 動物性および／または植物性の油に溶解した色原体材料の溶液を内部相として 使用し、従来の方法により、ゼラチンと、カルボキシメチレンセルロースなどの 一種以上の他のポリマーとのコアセルベートによりマイクロカプセルを調製する ことができる。 調製されたマイクロカプセルを、澱粉、ポリビニールアルコール、またはこれ らの混合物などの結合剤、および調製（calibrated）された小麦澱粉などの溶解 していないバッファー、もしくは“嵩上げ剤（Stilt）”または微細に破砕した セルロースのフロック（または両者の混合物）と混合し、処理中またはその後の 取扱いにおいてコーティング組成物が早い時期に破壊することを阻止している。 上記のコーティング組成物は、例えば、エアーナイフ、オフセット・グラビア 、計測ロールなど、濡れた膜の重量を厳密に監視しながら塗布するように設計さ れた標準的なコーティング技術を使用し、広い範囲の紙基材（４０〜１５０ｇｓ ｍ）に塗布することができる。 色原体材料を要求濃度に完全に溶解させるためには、動物性および／または植 物性の油の温度を、アルキル化ナフタレン、塩素化パラフィン、硬化テルフェニ ルなどの従来の内部相溶媒で必要となる温度よりも遙かに高い温度まで上昇させ る必要がある。 実験の結果、色原体材料を完全に溶解させるためには、油の温度を１００〜１ ３５゜Ｃに上昇させる必要があった。これに対し、従来の内部相溶媒で必要とさ れる温度は一般的に１００゜Ｃ未満である。 本発明を下記の特定の実施例によって示すが、これらは発明を限定するもので ない。別段の記載がない限り、成分は重量で示し、これらの実施例で採用されて いる具体的な色形成剤は下記の通りである： Ａ）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： Ｂ）２’−（オクチルアミノ）−６’−（ジメチルアミノ）フルオラン： Ｃ）２’−アニリノ−３’−メチル−６’（ジエチルアミノ）フルオラン： Ｄ）６’−（ジエチルアミノ）−２’−（１，１−ジメチルエチル）−スピロ〔 イソベンゾフラン−１（３Ｈ），９’−〔９Ｈ〕キサンテン〕−３−オン： Ｅ）６’−（ジブチルアミノ）−３’−メチル−２’−（フェニルアミノ）−ス ピロ〔イソベンゾフラン−１（３Ｈ），９’−〔９Ｈ〕キサンテン〕−３−オン ： ここで、Ｍｅ＝メチル（ＣＨ₃-） Ｅｔ＝エチル（ＣＨ₃-ＣＨ₂-） Ｂｕ−ｔ＝ｔｅｒｔ−ブチル（ＣＨ₃）₂-ＣＨ-ＣＨ₂-） Ｐｈ＝フェニル（Ｃ₆Ｈ₆-） である。 上記の色形成剤を下記表Ｉに示す組合せで使用した。 実施例１： （ｉ）内部相溶液の調製 本実施例において使用される４種の選択された色原体材料（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ） を、その後の使用時において濃い黒色の印字が得られるように表Ｉに示した割合 で混合した。 この色原体の混合物を脱臭した精製ナタネ油に分散し、温度を１２５〜１３０ ゜Ｃに上げた。 溶解が完全に行われるように、この温度を３０分維持した。ナタネ油に分散し た色原体材料の濃度は６．９％であった。 上記の溶液をその後６０゜Ｃまで冷却し、この温度を維持した。 （ii）エマルジョンの調製 内部相溶液を、ゼラチンとカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）の混合物中 で５５±５゜Ｃで乳化し、コールターカウンタを使用して測定した時の平均カプ セル寸法が約５ミクロンとなるようにした。 （iii）コアセルベーション・プロセス 軟水を加えてエマルジョン（上記ii）を希釈し、２０％の苛性ソーダを加えて ｐＨ値を９．０〜９．５に調整した。 希釈酢酸を加えてゼラチンのｐＨを等電点より下に下げ、ゼラチンの電荷に変 化を生じさせた。さらに酸性化を進行させて、従来方法により相分離と負に帯電 したＣＭＣの相互関係から、液状コアセルベートを得る。 さらなる酸性化により液状コアセルベートは核またはコア材料（即ち、上記（ ｉ）で調製された内部相溶液）に吸引される。 さらなる酸性化により要求される程度のクラスターが形成された時、酸性化を 停止した。 （iv）冷却 分散溶液を８〜１０゜Ｃに冷却し、コアセルベートの液壁をゲル化した。 ８〜１０゜Ｃで、アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒド）を加えることによ り液壁を架橋し、２０％の苛性ソーダを更に加えてｐＨ値を９．０に上昇させた 。 （ｖ）熟成／仕上げ この架橋分散物を常温に戻し、所定の期間（１〜３時間）均質化するとともに 、調質（例えば、熟成）すべく放置した。 熟成後、得られたカプセル分散物を好適な結合剤（例えば、澱粉、または澱粉 とＰＶＡとの混合物）、および好適な“嵩上げバッファー”（例えば、セルロー スのフロックまたは調製小麦澱粉）と混合し、従来の手段によってシート材上に コーティングするのに適した混合物を生産した。 このようにして製造した感圧記録材料は、良好な棚持ち寿命を有し、濃い色を 形成することが分かった。 実施例２： ３種の選択された色原体材料（Ｂ、Ｃ、Ｄ）を、その後の使用時において濃い 黒色の印字が得られるように表Ｉに示した割合で混合した。本実施例では、最初 に３種の色原体を、脱臭した精製ナタネ油を含む溶媒中に６．９％の濃度で常温 で分散し、３０分間、温度を１１０〜１１５゜Ｃに上げた。 その後、エマルジョンの調製、コアセルベーションプロセス、冷却、および熟 成／仕上げを実施例１と同様にして行った。 実施例３： ４種の選択された色原体材料（Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を、濃い黒色の印字が得られ るように表Ｉに示した割合で混合し、脱臭した精製ナタネ油に、１１０〜１１５ ゜Ｃの温度で３０分間、６．９％の濃度で分散した。その後、実施例１と同様の 手順で処理を行った。 上記のように色形成溶液を調製し、完全に商業的規模でカプセル化を行った。 上記の実施例のそれぞれにおいて製造した感圧記録材料は、良好な棚持ち寿命 を有し、濃い色を形成することが判明し、またトナー式の印刷システムを採用す る形式の従来の印刷装置において、汚染に関しての重大な問題を引き起こすこと なく、大規模に使用されてきた。 ヒマワリ油などの他の植物油、およびタラ肝油、牛脂汁などの他の動物油、お よびそれらの油の種々の混合物を利用し、研究室規模でカプセル化を行い、試験 を行ったところ、同様に良好な結果が得られた。 さらに、トナー式の印刷装置において採用されている種類のエラストマーに対 して害の無い溶媒としての動物性および植物性の油の有用性を評価するため、一 連の試験を行ってそのようなエラストマーに対する上記の油の影響を測定した。 これらのテストにおいては、市販のトナー式の印刷機の溶融ローラから得たエラ ストマー小片を、異なる油に溶解した同一の色形成剤をそれぞれ含む種々の溶液 に浸漬した。植物油と動物油は、色形成剤を完全に溶解させために１４０゜Ｃま で加熱したのに対し、比較の目的で使用した二種類の鉱油は、１１０゜Ｃに加熱 するだけで色形成剤を完全に溶解できた。 各試験のために溶融ローラからエラストマーの一部を取り出し、その寸法測定 を行って厚さと体積を決定した。その後、各部分を各溶液中に２４時間浸漬し、 再び測定を行った。測定は２０゜Ｃと１００゜Ｃで行った。この結果を表IIと表 IIIにそれぞれ示す。 試料（a）〜（h）についての測定の殆どについては、実験誤差の限界範囲内で は、厚さ若しくは体積に変化が無いことを示しているか、室温においてでさえ著 しい膨張が記録された試料ＸおよびＹと比較すると、非常に僅かしか膨張しなか ったということができる。 色形成剤は、それら全ての溶媒に十分に溶解し、上述の研究所規模の試験の結 果は、試料（a）〜（h）の動物性および植物性の油性溶媒全てが有効であるこを 示唆している。 上記の実施例２と３で使用した色形成剤は全てフルオラン誘導体であり、多量 の結晶性バイオレットラクトン（ＣＶＬ）含む実施例１より好ましいが、さらに 非フルオラン系の色形成剤を色形成組成物に対して最高１０％まで含有させても よい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．色形成剤溶液の小滴を封入する破壊可能な物質を含有するコーテイングを有 するベースシートを含む種類の感圧記録材料上にトナー式のシステムによって印 刷を行う方法であって、一種またはそれ以上の動物性および／または植物性の油 のみを含有する溶媒中に色形成剤を溶解させた感圧記録材料を使用することを特 徴とする方法。 ２．使用される色形成剤が、ラクトン環またはフルオラン基を含み、モノアミノ および／またはジアミノフルオラン誘導体、および／またはフタリド誘導体、お よび／またはピリジル誘導体である色形成剤を少なくとも９０％含む請求項１に 記載の方法。 ３．使用される色形成剤が、モノアミノおよび／またはジアミノフルオラン誘導 体である色形成剤を少なくとも９０％含む請求項１に記載の方法。 ４．色形成剤溶液が１００％のモノアミノおよび／またはジアミノフルオラン誘 導体を含む請求項１に記載の方法。 ５．前記色形成剤が１００〜１３５゜Ｃの範囲の温度で前記油に溶解される請求 項５〜７の何れかに記載の方法。 ６．色形成剤溶液の小滴が前記破壊可能な材料から製作される連続相内に封入さ れる請求項１に記載の方法。 ７．色形成剤溶液の小滴が前記破壊可能な材料から製作される個々のマイクロカ プセル内に封入される請求項１に記載の方法。 ８．前記マイクロカプセルがゼラチンベースの材料か製作される請求項７に記載 の方法。