JPS62220383A - 印字シート、その製法及び画像保持トランスペアレンシィ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は印字可能なシート（印字シート）に関し、詳細
には、インクジェットプリンタまたはペンプロッタのよ
うな機械的印刷装置で用いるのに好適なシートに関する
。

〔技術の背景〕

マイクロコンピュータおよびカラーモニタの近年の急増
に伴ない、カラーで表示することができる情報量が著し
く増加してきた。かかる情報を表現するために、ハード
コピー、例えば紙シート上及び、増加しているものとし
て、透過モードで見るための画像保持トランスペアレン
シイとして用いることが可能な透明なポリマーフィルム
上でのハードコピーの需要が起こってきた。所望なハー
ドコピーの調製は、例えばインクジェットプリンタまた
はペンプロッタによって水性インクあるいは水−有機溶
剤を基剤としたインクを用いて好都合に行われている。

インクジェット印刷は、住所ラベル、多色グラフィック
などの各種情報の印刷技術として既に確立されている。

インクジェットプリンタの筒車な形状は、インク“溜め
に結合した毛細管チューブと圧電素子とから成り、電圧
パルスを加えると、インク受容性シート上に毛細管チュ
ーブから高速（例えば２０ｍ／秒まで）でインクの液滴
が噴射されるようになっている。インクジェットの動作
はコンピュータによって制御することができるので、電
子の速度で新たな字体を形成して印刷することができる
。この高速掻作の可能性を利用するには、染みまたは滲
みがなく高速のインク液滴を速やかに吸収するインク受
容性シートを用いる必要がある。プラスチックシートを
用いてもよいが、これらは一般的にインクの吸収および
保持特性が劣る傾向がある。特に、印字したインクパタ
ーンの乾燥が遅いので、新たに印字したシートを直ちに
取り扱うことが妨げられる。

ペンプロッタ装置が、製図室で、そして特にコンピュー
タデザインの描画に広く用いられている。

ポリマー記録シートの出現によって、許容し得る品質の
印字画像をその上に形成させるには通常特殊で高価なペ
ンを開発する必要があることが判かった。なお、以下に
詳述するように、本発明による印字シートでは、紙製の
記録シートで従来一般的に用いられてきた類いの、シン
プルで、安価で、ファイバーチップ式の水性インクまた
は親水性インク用のペンを用いることができる。

〔従来の技術〕

各種の記録シートがインクジェットプリンタで用いるの
に提案されてきた。特に、米国特許第４．４７４．８５
０号明細書には、水溶性有色インクによって湿らされか
つそれを吸収して耐汚性の高密度画像を提供することが
可能であるといわれるインクジェット記録トランスペア
レンシイが開示されている。このトランスペアレンシイ
は、（ａ）例えばポリエステルまたはポリ塩化ビニルフ
ィルムのような実質的に透明な樹脂状支持体と、（ｂ）
カルボキシル化した高分子量のポリマーあるいはコポリ
マーまたはその塩を含む実質的に透明なコーティングと
からなっている。カルボキシル化したポリマーあるいは
コポリマーのコーティングは、詳細には、アクリル酸あ
るいはメタクリル酸のモノマーおよびそれらのエステル
、酢酸ビニルまたはスチレン化したアクリルからなり、
そして通常は約５０，０００〜１，０００，０００の分
子量を有する。本発明者らは、かかるフィルムトランス
ペアレンシイに適用した印字パターンは乾燥が比較的遅
いこと、また、かかるトランスペアレンシイは特にカー
ルし易く、したがって、それに印字したパターンは透過
像として見る際に歪んで見えることを経験した。

本発明者らは、このたび、インクジェットプリンタまた
はペンプロッタのような機械的印刷装置２“使用する記
録シートとして特に好適な印字シートであって、インク
吸収速度が改良され、カールの傾向が減少しかつ耐湿性
が改良されたシートを考案した。

〔発明の概要〕

したがって、本発明は、遊離カルボン酸基を含むアクリ
ル酸あるいはメタクリル酸ポリマーとその可塑剤を含む
インク吸収性ポリマー樹脂層を表面に有する基材シート
を含む印字シートを提供する。

本発明はまた、基材シートの表面に、遊離カルボン酸基
を有するアクリル酸あるいはメタクリル酸ポリマーとそ
の可塑剤を含むコーティング媒体を塗布し、塗布したコ
ーティング媒体を乾燥して、実質的に水に不溶性でイン
ク吸収性のポリマー層を基材シートの表面に生成させる
ことから成るインク塗布可能なシートの調製法をも提供
する。

以下余白 〔発明の好ましい実施籏鷹コ インク吸収性層は、適用して印字したパターンを速やか
に乾燥させることができ、また、望ましいことには、印
字表面をインク適用後数分（例えば１５分）以内に紙製
シートの表面と接触させるときにシートの塗被面に塗布
した水−ジエチレングリコール（５０：　５０　、　ｗ
／　ｗ）を基材とするインクまたは同様な組成物が粘つ
かずかつ裏移りしない。好ましくは、適用したインクは
、インクの適用後５０秒以内、好ましくは３０秒以内に
指で擦っても汚れを生じないような程度に吸収性層によ
って吸収されるべきである。

本発明による印字シートは、例えば光源が印字画像を有
するシートの後方にありかつそのシートを透過した光に
よって像側で画像が観察されるオーバーへラドプロジェ
クタに関連して、透過モードで見る画像保持トランスペ
アレンシイの製造に特に有用である。それゆえ、樹脂層
は、非印字層が最初は透明である、すなわち実質的に光
を散乱しないものであることが望ましい。

樹脂層のアクリル酸またはメタクリル酸カルボン酸ポリ
マー成分は、ホモポリマー、例えばアクリル酸またはメ
タクリル酸のポリマー又はそれとカルボン酸基を含有し
ないモノマー、例えば低級（１〜６個の炭素原子を有す
る）アルキルアクリレートあるいはメタクリレートエス
テルとのコポリマーであってもよい。特に好適なインク
吸収性樹脂は、メタクリル酸とメチルメタクリレートと
のコポリマーであって、酸価（Ｉｇ当りのＫＯＨの■数
）が約４００〜４５０、具体的には４１０〜４３０であ
りかつ（重量平均）分子量が約８０，０００〜１２０，
０００、特に約１００．０００であるものを有する。

インク吸収性カルボン酸ポリマー樹脂と混合される可塑
剤は、好ましくは、ポリマー材料中に配合してその軟度
、加工性および柔軟性を改良することができる添加剤で
ある。これらの可塑剤は、プラスチック業界において特
にポリ塩化ビニルの特性を改質するのに自体公知であり
、そして通常は適度に高分子量の液体または低融点の固
体の形状をもった有機材料である。最も普通には、これ
らの可塑剤は、カルボン酸またはリン酸のエステルから
なるが、炭化水素、ハロゲン化した炭化水素、エーテル
、グリコール、ポリグリコールおよびハロゲン化あるい
はエポキシ化乾性油（例えば大豆油）も用いることがで
きる。典型的な芳香族可塑剤には、芳香族エステル、特
に例えばトリフェニルホスフェートのようなリン酸エス
テルおよび例えばジブチルフタレートまたはジシクロへ
キシルフタレートのようなフタル酸エステルが含まれ、
また、脂肪族可塑剤には、脂肪族エステル、特に例えば
ジイソオクチルアジペートのようなアジピン酸エステル
、例えばジ（２−エチルヘキシル）アゼレートのような
アゼライン酸エステル、例えばジオクチルセバケートの
ようなセバシン酸エステルおよび例えばアセチルトリブ
チルシトレートのようなりエン酸エステルが含まれる。

インク吸収性層中に包含されるべき好ましい可塑剤は、
分子量が約３５０を超えないポリグリコール、特に例え
ば、ジー、トリーまたはテトラ−エチレングリコールの
ようなポリエチレングリコールである。

インク吸収性樹脂と配合されるべき可塑剤の量は広範囲
に亙って変化し得るが、簡単な実験によって容易に確定
される。可塑剤は、インク吸収性樹脂の１〜５０重量％
、好ましくは２〜３０重量％、特に好ましくは１０〜２
０重量％であるのが好都合である。

樹脂層の経時的挙動を改良しかつ引き続いて適用された
インクの吸収及び乾燥を促進するために、所望ならば、
界面活性剤を樹脂層に配合してもよい。例えば第四級ア
ンモニウム塩のようなカチオン系界面活性剤がこの目的
に好適である。追加的に、例えばグリセロールのような
保湿剤を使用してもよい。

所望ならば、シートの取扱い特性を改良するため、イン
ク吸収性層が粒状充填剤を追加的に有していてもよい。

好適な充填剤には、望ましくは粒径が２０ミクロンを超
えず、好ましくは１２ミクロン未満、例えば８ミクロン
のシリカが含まれる。

充填剤の使用量は、シートの所望な特性によって決まる
であろうが、通常はシートの光学的特性（例えば曇り）
が損なわれないように少量であろう。典型的な充填剤の
添加量は、樹脂成分の０．５重量％未満程度であり、好
ましくは０．１〜０．２重世％である。

インク吸収性層は、便宜には、例えば水性媒体または有
機溶剤媒体のような揮発性媒体中に樹脂を溶解または分
散させたものからの蒸着によるなどの通常の被覆方法に
よって基材シートに適用される。

適用されたインク吸収性樹脂層の乾燥は、例えば適当な
温度に保持された熱風炉中にコーティングした基材シー
トを懸垂することにより、通常の乾燥法によって行うこ
とができる。

乾燥したインク吸収性樹脂層の厚さは広範囲に変化する
ことができるが、２〜２５ミクロン、好ましくは３〜１
０ミクロン、例えば６ミクロンであるのが好適である。

本発明による印字シートの製造に使用するのに好適な基
材シートは、紙、布またはインク記録シートの製造に通
常用いられるその他の材料からなっていてもよい。しか
しながら、望ましい基材シートは、自立性で不透明なま
たは好ましくは透明なフィルムまたはシートを形成する
ことができるポリマー材料からなっている。

「自立のフィルムまたはシート」とは、支持基材の不存
在において独立に存在することができるフィルムまたは
シートを意味する。

基材シートの製造に使用するのに好適なポリマー材料は
、通常は熱可塑性ポリマーであり、そしてセルロースエ
ステル、例えば酢酸セルロース、ポリスチレン、ポリア
ミド、塩化ビニルのポリマーおよびコポリマー、オレフ
ィンのポリマーおよびコポリマー、例えばポリプロピレ
ン、ポリスルホン、ポリカーボネート、および特に１種
類もしくはそれ以上のジカルボン酸またはそれらの低級
アルキル（６個までの炭素原子）ジエステル、例えばテ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、２゜５−１２，
６−および２，７−ナフタレンジカルボン酸、コハク酸
、セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、ジフェニル
ジカルボン酸およびヘキサヒドロテレフタル酸またはビ
ス−ｐ−カルボキシルフェノキシエタン（任意に例えば
ピバリン酸のようなモノ−カルボン酸を有する）と１種
類もしくはそれ以上のグリコール、例えばエチレングリ
コール、１．３−プロパンジオール、１．４＝ブタンジ
オール、ネオペンチルグリコールおよび１．４−シクロ
ヘキサン−ジメタツールとを縮合することによって得ら
れる線状ポリエステルを包含する。ポリエチレンテレフ
タレートの二軸延伸及び熱硬化フィルムは、本発明によ
る印字シートの製造の基材シートとして特に有用であり
、また、当業界に知られている任意の方法によっても、
例えば英国特許第８３８．７０８号明細書に記載の方法
によって製造することができる。

基材シートの厚さは、好適には、２５〜３００　ミクロ
ン、特に５０〜１７５　ミクロン、とりわけ７５〜１２
５ミクロンである。

特にポリマー基材シートの場合において樹脂層の基材シ
ートへの接着を促進するには、最初に基材シートの表面
を下塗媒体（プライマー）で処理することが望ましい。

下塗層（プライマ一層）の形成は、基材ポリマーに対し
て溶剤作用又は膨潤作用を有する当業界に知られている
薬剤でポリマー基材シートの表面を処理することによっ
て好都合に行われる。ポリエステル基材の処理に特に好
適なかかる従来の薬剤の例としては、通常の有機溶剤に
溶解したハロゲン化フェノール、例えばｐ−クロロメタ
クレゾール、２，４−ジクロロフェノール、２，４．５
−あるいは２．４．６−ドリクロロフエノールまたは４
−クロロレゾルシノールをアセトンまたはメタノールに
溶解した溶液がある。また、そして好ましくは、下塗溶
液は、部分的に加水分解した塩化ビニル−酢酸ビニルコ
ポリマーを含有することができる。かかるコポリマーは
、そのコポリマーの６０〜９８重量％の塩化ビニルおよ
び０．５〜３重量％のヒドロキシル単位を有するのが好
都合である。コポリマーの（数平均）分子量は、１０．
ＯＱＯ〜３０，０００．好ましくは１６．５００〜２５
、０００の範囲にあるのが好都合である。

所望ならば、複数の下塗層を順次基材シートに適用して
もよい。

下塗剤は、比較的薄い乾燥塗膜厚さ、例えば通常は２ミ
クロン未満、好ましくは１ミクロン未満の厚さの下塗層
を形成するような濃度レベルで適用するのが好適である
。

本発明による印字シートは、例えばオーバーヘッドプロ
ジェクタ−で透過モードで用いる印字トランスペアレン
シイの調製に使用するのに特に好適である。適用したイ
ンクの溶媒媒体を樹脂層に保持することによって、イン
クを速やかに乾燥させることができ、また、画像形成し
たシートを直ちに使用することが容易になる。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例に基づいて更に説明する。

炭−土 厚さが約１００ミクロンの非塗被二軸延伸ポリエチレン
テレフタレートフィルム基材シートのそれぞれの表面に
ｐ−クロロ−ｍ−クレゾール（３，７５％（Ｗ／Ｖ））
およびＶＩＹＬＩＴＥ　ＶＡＧｌｌ　（０，７５％（Ｗ
／Ｖ））のアセトン溶液を下塗した。なお、ＶＩＮＹＬ
ＩＴεＶＡＧＨは、ヒドロキシル含有量が２．３重量％
でありかつ平均分子量が２３，０００である塩化ビニル
（９０重量％）と酢酸ビニル（４重量％）とのコポリマ
ーである。

次いで、この下塗したシートを８０℃の温度に保持され
た熱風炉で乾燥して、それぞれの表面上に厚さが約０．
２ミクロンの残留下塗層を残した。

次いで、それぞれの下塗表面に次の溶液を塗布した。

メタノール　　　　　　　　　　　１００ｋブタノール
　　　　　　　　　　　　　４０ｍ１ポリカルボン酸（
ＲＯ［ＩＡＧＩＴ　５ＮＶ）　　　　６０ｇ第四級アン
モニウム塩（ＣＹＡＳＴＡＴ　ＳＰ）　　２０ｇテトラ
エチレングリコール　　　　　１５ｍ１グリセロール　
　　　　　　　　　　６ｍ７シリカ（ＤＥＧＵＳＳＡ　
ＦＫ　３２００５）　　　　０．１２ｇ塗布後の基材シ
ートを１００℃の温度で乾燥したところ、それぞれの表
面上に厚さが約６ミクロンの樹脂層が形成された。得ら
れたシートは平坦であった（コーナ一部＜１０龍：カー
ル試験、例３）。

水−ジエチレングリコール（５０：５０ｗ／ｗ）を基材
としたインクを用いて樹脂層上に印刷した文字は、投影
時白地の背景にクリアな着色文字として表われた。これ
らの文字は、長期間（６が４以上）に亙ってクリアなま
＼であり、また、常温で印刷から１５秒以内に乾燥し、
粘つきのない画像を形成した。この画像は、紙を差し挾
んでも着色した印刷部分が裏移りすることもなかった。

この画像は耐水洗性を有した。

開−１ それぞれの下塗表面に下記の組成を有する溶液を塗布す
ることを除き、前記例１の手法を繰り返した。

メタノール　　　　　　　　　　　　１００ｎ＋フイソ
プロパノール　　　　　　　　　４．２ｍ／ポリカルボ
ン酸（ＲＯＨＡＧＩＴ　５ＮＶ）　　　　　　６ｇ第四
級アンモニウム塩（ＣＹＡＳＴＡＴ　ＳＰ）　　１．８
ｇテトラエチレングリコール　　　　　１．５ｇ塗布後
の基材シートを１１０’Ｃの温度で５分間乾燥したとこ
ろ、それぞれの表面上に厚さが約６ミクロンの樹脂層が
形成された。得られたシートは平坦であったｃコーナ一
部＜１０顛二カール試験、例３）。

水−ジエチレングリコールＬ／　（５０：　５０ｗ／　
ｗ）を基材とするインクを用いて樹脂層上にペンプロッ
タで描画した線およびドツトパターンは、前記例１のパ
ターンと同様の外観および挙動であり、線は印刷後１５
秒以内に乾燥し、また、ドツトは印刷後６０秒以内に乾
燥した。

炭−主 基材シートのそれぞれの下塗表面に下記の組成を有する
溶液を塗布することを除き、前記例２の手法を繰り返し
た。

メタノール　　　　　　　　　　　　１００ｍＪイソプ
ロパツール　　　　　　　　　４．２ｍｊポリカルボン
酸（ＲＯＦＩＡＧＩＴ　５ＮＶ）　　　　　　６ｇ第四
級アンモニウム塩（ＣＹＡＳＴＡＴ　ＳＰ’）　　１．
８ｇ塗布後の基材シートを１１０℃の温度で５分間乾燥
したところ、それぞれの表面上に厚さが約６ミクロンの
樹脂層が形成された。

水−ジエチレングリコール（５０：　５０Ｗ／Ｗ）を基
材とするインクを用いて樹脂層上に描画した線およびド
ツトパターンは、前記例２のパターンと同様な外観およ
び挙動であり、線は印刷後１５秒以内に乾燥し、また、
ドツトは印刷後３０〜６０秒で乾燥した。

しかしながら、塗布後の基材シートは、テトラエチレン
グリコール可塑剤を省略したことの結果として、前記例
２の平坦なシートに比べて著しくカールしており（コー
ナ一部＞３　Ｑｍ鳳）、また、ペンプロッタ記録シート
として使用するのに許容し得なかった。カールは、塗布
後の基材シートのＡ−４サイズ試料を平坦な表面上に常
温で１時間放置し、そして次いでシートのそれぞれのコ
ーナ一部が平坦な表面から持ち上がった距離を測定する
ことによって評価した。上記の値（＞３０ｍ５）は、シ
ートの４隅の持ち上がりを平均したものである。

１扶下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポリマー基材シートを有しかつその片面にイ
ンク吸収性樹脂層が中間プライマー層を介して結合して
いる印字シートの一部分の略示断面図であり、 第２図は、同様な、但し追加の下塗媒体の層を基材シー
トとプライマ一層との中間に設けた印字シートの略示断
面図であり、そして 第３図は、同様な、但し吸収性樹脂層を直接に基材シー
トの表面に結合した印字シートの略示断面図である。 図中、１はポリマー基材シート、２は樹脂層、３はプラ
イマ一層、そして４は追加のプライマ一層である。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、インク吸収性ポリマー樹脂層を表面に有する基材シ
   ートを含む印字シートであって、前記樹脂層が、遊離カ
   ルボン酸基を含むアクリル酸あるいはメタクリル酸ポリ
   マーおよびその可塑剤を含むことを特徴とする印字シー
   ト。 ２、前記樹脂層が、アクリル酸またはメタクリル酸と１
   〜６個の炭素原子を有する低級アルキルアクリレートま
   たはメタクリレートエステルとのコポリマーを含む、特
   許請求の範囲第１項記載の印字シート。 ３、アクリル酸あるいはメタクリル酸ポリマーの酸価が
   ４００〜４５０である、特許請求の範囲第１項または第
   ２項記載の印字シート。 ４、前記可塑剤が、分子量が３５０を超えないポリグリ
   コールからなる、特許請求の範囲第１項〜第３項のいず
   れか１項記載の印字シート。 ５、インク吸収性樹脂層が界面活性剤、保湿剤および粒
   状充填剤から選択される少なくとも１種類の添加剤を追
   加的に含む、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれか
   １項記載の印字シート。 ６、基材シートと樹脂層との中間に少なくとも１層のプ
   ライマー層を有する、特許請求の範囲第１項〜第５項の
   いずれか１項記載の印字シート。 ７、基材シートがポリエチレンテレフタレートの２軸延
   伸フィルムからなる、特許請求の範囲第１項〜第６項の
   いずれか１項記載の印字シート。 ８、特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項記載
   のシートを有しかつ該シートの樹脂層に印字画像が適用
   されていることを特徴とする、透過モード用画像保持ト
   ランスペアレンシィ。 ９、遊離カルボン酸基を含むアクリル酸またはメタクリ
   ル酸ポリマーとその可塑剤とを含むコーティング媒体を
   基材シートの表面に塗布し、塗布したコーティング媒体
   を乾燥して基材シートの表面に実質的に水に不溶性のイ
   ンク吸収性ポリマー層を形成させることを特徴とする、
   印字シートの製法。 １０、インク吸収性ポリマーがメタクリル酸とメチルメ
   タクリレートとのコポリマーからなり、該コポリマーの
   酸価が４００〜４５０である、特許請求の範囲第９項記
   載の製法。