JPH1181042A - インクリボン用ポリエステル繊維及びそれを用いたインクリボン用基布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリアミド繊維よりなるインクリボンに比較
して印字耐久性、印字鮮明性を著しく向上せしめたイン
クリボン用繊維およびインクリボンを提供するものであ
る。 【解決手段】 実質的にポリトリメチレンテレフタレー
トからなり、単糸繊度が０．５〜３ｄ、強度が３〜５ｇ
／ｄ、伸度２５〜４５％、損失正接のピーク温度が９７
〜１１５℃であることを特徴とするインクリボン用ポリ
エステル繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクリボン用ポリ
エステル繊維およびインクリボン用基布に関するもので
あり、更に詳しくは、公知のポリアミド繊維よりなるイ
ンクリボンに比較して印字耐久性、印字鮮明性を著しく
向上せしめたインクリボン用ポリエステル繊維およびイ
ンクリボン用基布に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピューター用プリンター等の印字部
に用いられ、インクや顔料を含浸せしめた織物からなる
インクリボンが古くから知られ、一般にはナイロン６や
ナイロン６６といったポリアミド繊維の織物よりなるリ
ボンが用いられている。インクリボンに求められる特性
としては、印字による基布の損傷が小さいこと、印字が
鮮明であること、基布の寸法変化が小さいこと、蛇行が
小さいこと、印字紙を汚染しないこと等が挙げられる。

【０００３】特に印字による基布の損傷については、活
字もしくはハンマーで打撃を繰り返し受けるので、素材
が疲労し、ついには破損、欠字を引き起こすのである
が、処理量の増大に伴う印字の高速化や鮮明印字のため
の活字の鋭角化、及び漢字プリンターのごとく針状の点
の組み合わせ等により、耐久性の一層良好なインクリボ
ンが切望されてきた。

【０００４】このような状況において、従来より耐摩擦
性、耐磨耗性、強度に優れるという点でインクリボン用
基布にはポリアミド繊維が古くから用いられて、場合に
よってはインクリボンに適するようにその繊維物性を最
適化させたり、（例えば、特公平３−２６７４号公報
等）、ポリアミド繊維の総繊度、単糸繊度を上げて織物
を作る方法が知られているが、印字耐久性の向上という
点においては、満足すべきものではなかった。すなわ
ち、ポリアミド繊維を用いる限り印字数が多くなると、
インクリボンの損傷が激しくなり、印字の鮮明性が低下
したりインクリボンが変形を起こしやすくなるという欠
点を解消することは困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、公知のポリ
アミド繊維よりなるインクリボンに比較して印字耐久
性、印字鮮明性を著しく向上せしめたインクリボン用繊
維およびインクリボン用基布を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、卓越した
印字耐久性、印字鮮明性を発現するインクリボン用繊維
を探索した結果、ポリトリメチレンテレフタレート繊維
を用いると、ポリアミド繊維よりも遥かに優れた印字耐
久性、鮮明性を有することを見いだし、更に繊維構造の
最適化を種々検討した結果、本発明に到達した。

【０００７】すなわち、本発明の第１は、実質的にポリ
トリメチレンテレフタレートからなり、単糸繊度が０．
５〜３ｄ、強度が３〜５ｇ／ｄ、伸度２５〜４５％、損
失正接のピーク温度が９７〜１１５℃であることを特徴
とするインクリボン用ポリエステル繊維であり、本発明
の第２は、このポリエステル繊維を経糸および／または
緯糸に用いたことを特徴とするインクリボン用基布であ
る。

【０００８】本発明のインクリボン用ポリエステル繊維
を構成するポリマーは、実質的にテレフタル酸と１、３
−プロパンジオールを重縮合せしめて得られるポリトリ
メチレンテレフタレートである。本発明において、実質
的にとは、ポリトリメチレンテレフタレートホモポリマ
ーであっても、以下に示すポリトリメチレンテレフタレ
ートコポリマーであってもよいことを示す。

【０００９】すなわち、本発明の効果を損なわない範囲
で、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、２，６−ナ
フタレンジカルボン酸等の酸成分や、１，４−ブタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジ
メタノール等のグリコール成分、ε−カプロラクトン、
４−ヒドロキシ安息香酸、ポリオキシエチレングリコー
ル、ポリテトラメチレングリコール等が１０ｗｔ％未満
共重合されていてもよい。

【００１０】また、必要に応じて、各種の添加剤、例え
ば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍
光増白剤などを共重合、または混合してもよい。本発明
のインクリボン用ポリエステル繊維を構成するポリマー
は、公知の方法を用いて重合することができる。例え
ば、テレフタル酸またはテレフタル酸の低級アルコール
エステルと過剰の１，３−プロパンジオールをテトラブ
チルチタネート等の触媒存在下、エステル交換反応さ
せ、次いで、得られた反応物にテトラブチルチタネート
等の触媒を加えて、０．５ｔｏｒｒ以下の真空下、２４
０〜２８０℃で重縮合反応を行うことにより、当該ポリ
マーを得ることができる。

【００１１】本発明に用いることのできるポリマーの分
子量は、実施例に記載された方法で測定された極限粘度
によって規定できる。本発明に用いるポリマーの極限粘
度［η］は、通常０．４〜２．０、好ましくは０．５〜
１．５、更に好ましくは０．６〜１．２である。極限粘
度が０．４未満の場合は、ポリマーの溶融粘度が低すぎ
るため、紡糸性が不安定となる。また、得られる繊維の
強度も低く満足できるものではない。逆に極限粘度が
２．０を越える場合は、溶融粘度が高すぎるために、ギ
アポンプでの計量がスムーズに行われなくなり、吐出不
良等で紡糸性は低下する。

【００１２】本発明のインクリボン用ポリエステル繊維
は、実質的にポリトリメチレンテレフタレートからな
り、強度が３〜５ｇ／ｄ、伸度が２５〜４５％、損失正
接のピーク温度が９７〜１１５℃であることが必要であ
る。これらの条件が満足された場合、この繊維を用いて
製造されたインクリボンは、既存のポリアミド繊維から
得られるインクリボンよりも遥かに優れた印字耐久性、
印字鮮明性を示す。この理由については、明らかではで
はないが、ポリトリメチレンテレフタレートは、一般的
にナイロン６、ナイロン６６よりも耐磨耗性、耐摩擦
性、熱セット性、弾性回復性に優れていることから、イ
ンクリボンが活字もしくはハンマーで打撃を繰り返し受
けた時にこれらの衝撃を緩和する力がポリトリメチレン
テレフタレートの方がポリアミド繊維よりも優れている
からと推定している。

【００１３】本発明のインクリボン用ポリエステル繊維
は、通常総繊度２０〜１２０ｄ、単糸繊度０．５〜３ｄ
の範囲で使用する。この場合、単糸繊度の上限が大切
で、４ｄを越えた場合、インクの保持性が低下してイン
クリボンの寿命が短いものとなってしまう。強度は３〜
５ｇ／ｄ、伸度は２５〜４５％であることが必要であ
る。強度が３ｇ／ｄに満たない場合、印字耐久性が大幅
に低下する。尚、ポリトリメチレンテレフタレート繊維
の強度は通常５ｇ／ｄより大きな値は取らないのでこの
値を上限としている。また、伸度の下限を２５％として
いるのは、通常延伸倍率を上げてもこの値以下には伸度
は下がらないからである。伸度が４５％を越える場合に
は、一般に強度が低下すると同時に、耐摩擦性、耐磨耗
性も低下するために、印字耐久性が低下する。伸度の好
ましい範囲は、３０〜４０％である。

【００１４】本発明のインクリボン用ポリエステル繊維
では、動的粘弾性測定から求められる損失正接のピーク
温度（以下、Ｔｍａｘと略記する）が９７〜１１５℃で
あることが必要である。Ｔｍａｘは非晶部分の分子密度
に対応するので、この値が小さくなるほど非晶部分の分
子密度が小さくなるために分子が動きやすくなる。Ｔｍ
ａｘが９７℃未満では低い温度で分子が動きやすくなる
ため、活字もしくはハンマーで打撃を繰り返し受けた時
に生じる局所的な発熱によりインクリボンが変形しやす
くなり、印字量が増えると印字鮮明性も低下するために
好ましくはない。また、Ｔｍａｘが１１５℃を越える
と、繊維の剛性が高くなって毛羽が発生しやすくなり好
ましくない。繊維の局所的発熱に対する耐熱性と繊維の
剛性のバランスがよいという観点から、好ましくはＴｍ
ａｘは１０５〜１１５℃、更に好ましくは、１０８〜１
１２℃である。

【００１５】このようにＴｍａｘは繊維の構造因子であ
るために、同じ分子構造を持つポリマーであっても、紡
糸温度、紡糸速度、延伸倍率、熱処理温度、精錬条件、
アルカリ減量条件、染色条件等の紡糸条件、後加工条件
によって異なる値を示すものである。特に、熱セット温
度でこの値は大きく変化するので、熱セット温度を変化
させてＴｍａｘを上記の範囲にすることが重要である。

【００１６】熱セット温度の設定の考え方を大まかに示
すと、本発明で規定されたポリエステルの場合、熱セッ
ト温度が室温から１５０℃程度までの範囲ではＴｍａｘ
は徐々に高くなるが、１６０℃程度を越えるとその後は
大きく低下する。これらの変化の割合は、共重合組成ご
とに異なるので、熱セット温度とＴｍａｘとの関係を調
べながら検討する必要がある。ポリトリメチレンテレフ
タレートホモポリマーの場合には、１６０〜１８０℃が
好ましい熱セット温度である。

【００１７】本発明のインクリボン用ポリエステル繊維
は、次に示すような方法で得ることができる。すなわ
ち、ポリエステル繊維を紡口より押出した後に巻き取
り、次いで延伸を行うことにより得ることができる。こ
こで巻き取った後に延伸を行うとは、紡糸を行った後に
ボビン等に巻き取り、この糸を別の装置を用いて延伸す
る、いわゆる通常法や、紡口より押し出されたポリマー
が完全に冷却固化した後、一定の速度で回転している第
一ロールに数回以上巻き付けられることにより、ロール
前後での張力が全く伝わらないようにし、第一ロールと
第一ロールの次に設置してある第二ロールとの間で延伸
を行うような、紡糸−延撚工程を直結したいわゆる直延
法を指す。

【００１８】本発明においてポリマーを溶融紡糸する際
の紡糸温度は２４０〜３２０℃、好ましくは２４５〜３
００℃、更に好ましくは２５０℃〜２８０が適当であ
る。紡糸温度が２４０℃未満では、温度が低過ぎて安定
した溶融状態になり難く、得られた繊維の斑が大きくな
り、また満足し得る強度、伸度を示さなくなる。紡糸温
度が３２０℃を越えると熱分解が激しくなり、得られた
糸は着色し、また満足し得る強度、伸度を示さなくな
る。

【００１９】糸の巻き取り速度については、特に制限は
ないが、通常３５００ｍ／ｍｉｎ以下、好ましくは２５
００ｍ／ｍｉｎ以下、更に好ましくは２０００ｍ／ｍｉ
ｎ以下で巻き取る。巻取速度が３５００ｍ／ｍｉｎを越
えると、巻き取る前に結晶化が進み過ぎ、延伸行程で延
伸倍率を上げることができないために分子を配向させる
ことができず、十分な印字耐久性を得ることができなか
ったり、捲き締まりが起こり、ボビン等が巻取機より抜
けなくなってしまったりする。

【００２０】延伸時の延伸倍率は２．０〜４．０倍、好
ましくは２．２〜３．７倍、更に好ましくは、２．５〜
３．５倍がよい。延伸倍率が２．０倍以下では、延伸に
より十分にポリマーを配向させることができず、得られ
た糸の強度は低いものとなってしまい、印字耐久性が低
下する。また４．０倍以上では糸切れが激しく、安定し
て延伸を行うことができない。

【００２１】延伸の際の温度は延伸ゾーンでは３５〜８
０℃、好ましくは４０〜７０℃、更に好ましくは５０℃
〜６５℃がよい。延伸ゾーンの温度が３５℃未満では延
伸の際に糸切れが多発し、連続して繊維を得ることがで
きない。また８０℃を越えると延伸ロールなどの加熱ゾ
ーン対する繊維の滑り性が悪化するため単糸切れが多発
し、毛羽だらけの糸になってしまう。また、ポリマー同
志がすり抜けてしまうため十分な配向がかからなくなり
弾性回復率が低下する。

【００２２】また、延伸後の熱処理を行う必要がある。
この熱処理は９０〜２００℃であり、好ましくは１００
℃〜１９０℃、更に好ましくは１１０℃〜１８０℃で行
うことがよい。熱処理温度が９０℃未満では繊維の結晶
化が十分に起こらず、弾性回復性が悪化する。また、２
００℃より高い温度では繊維が熱処理ゾーンで切れてし
まい延伸することができない。

【００２３】本発明のインクリボン用基布は、実質的に
ポリトリメチレンテレフタレートからなり、単糸繊度が
０．５〜３ｄ、強度が３〜５ｇ／ｄ、伸度２５〜４５
％、損失正接のピーク温度が９７〜１１５℃であること
を特徴とするインクリボン用ポリエステル繊維を経糸お
よび／または緯糸に用いたインクリボン用基布である。
該インクリボン用基布の構成としては、経糸および緯糸
共に本発明のインクリボン用ポリエステル繊維を用いる
場合と、経糸または緯糸に本発明のインクリボン用ポリ
エステル繊維を用い、残りに本発明のインクリボン用ポ
リエステル繊維以外の繊維を用いる場合がある。ここ
で、本発明のインクリボン用ポリエステル繊維以外の繊
維については、特に制限はないが印字耐久性、印字鮮明
性に優れるという点で、ナイロン６、ナイロン６６等の
ポリアミド繊維が好ましい。

【００２４】本発明のインクリボン用基布の織物組織
は、特に限定されるものではないが、例えば、平組織、
綾組織、朱子組織がある。基布の経糸および緯糸密度に
ついても特に制限はないが、通常経糸密度は１５０〜２
２０本／インチ、緯糸密度は１００〜１４０本／インチ
であり、これらを適宜組み合わせばよい。常法で得た織
物は精錬セット後、加熱下で加圧することにより適度に
経糸と緯糸を融着させて、印字やハンマーによる引っか
かりをなくすことが好ましい。加熱下に加圧する方法と
しては、ロールカレンダー、フェルトカレンダー、フリ
クションカレンダー等を用いることができる。温度とし
ては、フィルム状に融着することを避ける条件であれば
よく、通常５０〜１８０℃、好ましくは１００〜１５０
℃である。圧力は１〜５ｋｇ／ｃｍ²であればよい。

【００２５】こうして得られたインクリボン用基布に公
知のインク、顔料等を含浸すれば、公知のインクリボン
に比べて卓越した印字耐久性、印字鮮明性を有するイン
クリボンとなる。

【００２６】

【発明の実施形態】以下、実施例を挙げて本発明をより
詳細に説明するが、言うまでもなく実施例のみに本発明
は限定されるものでない。尚、実施例中の主な測定値は
以下の方法で測定した。 （１）極限粘度 この極限粘度［η］は次の定義式に基づいて求められる
値である。

【００２７】

【数１】 定義式のηｒは純度９８％以上のｏ−クロロフェノール
で溶解したポリエステルポリマーの希釈溶液の粘度を３
５℃、同一単位で測定した上記溶剤自体の粘度で割った
値であり、相対粘度と定義されているものである。また
Ｃは、上記溶液１００ミリリットル中のグラム単位によ
る溶質重量値である。

【００２８】（２）損失正接 オリエンテック社製レオバイブロンを用い、乾燥空気
中、測定周波数１１０Ｈｚ、昇温速度５℃／分にて、各
温度における損失正接（ｔａｎδ）、および動的弾性率
を測定した。その結果から、損失正接−温度曲線を求
め、この曲線上で損失正接のピーク温度であるＴｍａｘ
（℃）を求めた。昇温速度５℃／ｍｉｎ、測定周波数１
１０Ｈｚで求めた。

【００２９】（３）損傷行数 インクリボンの損傷が始まる印字行数を示す。 （４）印字鮮明度 ８０万行印字した場合の印字鮮明度を示すものであり、
その程度を３段階に分けて示す。

【００３０】 ○：印字が極めて明瞭 △：印字の周辺が少し不明瞭 ×：印字がにじんでおり不明瞭 （５）インクリボンの変形度（以下、変形度と略す） ８０万行印字した場合のインクリボンの変形度を示すも
のであり、その程度を３段階に分けて示す。

【００３１】 ○：使用前とほとんど同じ △：少し変形 ×：変形が大きい

【００３２】

【実施例１】極限粘度０．７のポリトリメチレンテレフ
タレートホモポリマーを２７０℃で溶融紡糸を行い、１
５００ｍ／ｍｉｎで巻き取った。得られた未延伸糸をホ
ットロール温度６０℃、ホットプレート温度１４０℃
で、３．１倍に延伸を行い、４０ｄ／３４ｆの延伸糸を
得た。強度は、４．０ｇ／ｄ、伸度は３２％、Ｔｍａｘ
は１１１℃であった。得られた糸を経緯糸に用い、経糸
密度１６５本／インチ、緯糸密度１１５本／インチの織
物を作成した。

【００３３】得られた織物を常法による精錬、１８０
℃、３０秒の熱セットを行い、更に１００℃に加熱した
フリクションロールを通した。この基布にインク、顔料
を含浸させて得たインクリボンを用いて印字スピード６
５０行／ｍｉｎで印字した結果を表１に示す。本発明の
インクリボン用ポリエステル繊維を用いたインクリボン
は、印字耐久性、印字鮮明性に優れたものであることが
わかる。

【００３４】

【実施例２】延伸倍率を２．９に変えて実施例１を繰り
返した。表１に結果を示す。本発明のインクリボン用ポ
リエステル繊維を用いたインクリボンは、印字耐久性、
印字鮮明性に優れたものであることがわかる。

【００３５】

【比較例１、２】比較例１では強度、伸度、比較例２で
はＴｍａｘが本発明の範囲からはずれるポリトリメチレ
ンテレフタレート繊維を用いた。この場合には、表１か
ら印字耐久性、印字鮮明性が劣ることがわかる。

【００３６】

【比較例３】数平均分子量１７４００のナイロン６６を
用い、実施例１と同様のインクリボンを作成し、その耐
久性を評価した。印字耐久性、印字鮮明性共に、本発明
のインクリボンが優れていることがわかる。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ポリアミド繊維よりな
るインクリボンに比較して印字耐久性、印字鮮明性を著
しく向上せしめたインクリボン用繊維およびインクリボ
ン用基布が得られる効果がある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実質的にポリトリメチレンテレフタレー
   トからなり、単糸繊度が０．５〜３ｄ、強度が３〜５ｇ
   ／ｄ、伸度２５〜４５％、損失正接のピーク温度が９７
   〜１１５℃であることを特徴とするインクリボン用ポリ
   エステル繊維。
2. 【請求項２】 経糸および／または緯糸に請求項１記載
   のポリエステル繊維を用いたことを特徴とするインクリ
   ボン用基布。