JPWO2019049619A1 - 水分散性シート - Google Patents

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Abstract

【課題】本願発明は、水分散性を保ちながら、粘着層の粘着性の経時劣化を抑えた水分散性シートを提供する。【解決手段】内部層及び少なくとも一つの表面層から成る紙基材の一つの表面層(以下「第1の表面層」という。)上に粘着剤層を有する水分散性シートであって、該第1の表面層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ1から成り、該混合パルプ1のカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFであり、かつ該混合パルプ1中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%であり、該内部層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ3から成り、該混合パルプ3のカナダ標準ろ水度が600〜750mlCSFであり、かつ該混合パルプ3中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である水分散性シート。【選択図】図1

Description

この発明は、一面に粘着層を設けた水分散性シートであって、他面に感熱記録層やインクジェット記録層などの塗工層を設けることのできる水分散性シートに関する。
水に速やかに分散する水分散紙(又は、水解紙又は水溶性紙ともいう)は、たばこのフィルター巻取り紙、機密文書用紙、水分散性ラベルなどの用途に広く用いられている(特許文献1等)。このうち水分散性ラベルは、水分散紙の表面に、印刷や印字ができるように、感熱記録層やインクジェット記録層などの塗工層を設け、裏面に水溶性の粘着層を設けた構成をしており、リターナブル容器などに貼着して使用されている(特許文献2等)。
また、水分散紙は、水分散性を保ちつつ、多様な用途に合わせて多様な性能を付加するために、多層構造にしたものが開発されている(特許文献3,4等)。例えば、水分散紙にピグメントコート層や感熱記録層を塗工する際に、その印刷・印字適性を良好にするために、水分散紙をアルカリ化した繊維状カルボキシアルキルセルロースと製紙用水分散性繊維から成る多層構造としたり(特許文献3)、抄紙をスムースに行うために、抄紙時に乾燥機との接触する層の紙力増強剤(例えば、繊維状カルボキシアルキルセルロース塩)の含量を少なくした多層構造としている(特許文献4)。
また、木材パルプとαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプからなる基紙に水溶性高分子を付与することで、迅速な水分散性及び高い強度(印刷適性)を有し、紙面pHが6〜8(中性領域)である水分散紙が開示されている(特許文献5)。
特開平9−49188 特開2004−314623 特開2006−299498 特開平4−370300 国際公開WO2012/014970
本発明においては、水分散性シート上に良好な印刷適性等を付与するため、紙面pHが6〜8(中性領域)である水分散性シートを提供する。しかし、従来の木材パルプとαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプからなる水分散性材料(特許文献5等)を用いた場合には、紙面pHが6〜8(中性領域)である水分散紙を提供することはできるが、水分散性を保ちながら、粘着層の粘着性の経時劣化を抑えることはできなかった(比較例7,8等)。
そのため、本願発明は、水分散性を保ちながら、粘着層の粘着性の経時劣化を抑えた水分散性シートを提供することを目的とする。
発明者らは、上記課題を鋭意検討した結果、粘着層を有する水分散性シートの基紙を多層構造として、粘着層が接触する層(表面層)と接触しない層(内部層)を、それぞれ、αセルロース含有率88重量%以上の精製パルプと木材パルプ(例えば、無精製パルプ)との混合パルプとし、その比率とこの混合パルプのカナダ標準ろ水度を特定の範囲とすることにより、水分散性を保ちながら、粘着性の経時劣化を抑えることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、内部層及び少なくとも一つの表面層から成る紙基材の一つの表面層(以下「第1の表面層」という。)上に粘着剤層を有する水分散性シートであって、該第1の表面層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ1から成り、該混合パルプ1のカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFであり、かつ該混合パルプ1中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%であり、該内部層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ3から成り、該混合パルプ3のカナダ標準ろ水度が600〜750mlCSFであり、かつ該混合パルプ3中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である水分散性シートである。
また、本発明は、内部層及びその両面にそれぞれ設けた2つの表面層から成り、該表面層が、それぞれ独立して、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプから成り、該混合パルプのカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFであり、かつ該混合パルプ中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%であり、該内部層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ3から成り、該混合パルプ3のカナダ標準ろ水度が600〜750mlCSFであり、かつ該混合パルプ3中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である紙基材である。
更に、本発明は、(1)及び(2)から成る水分散性シートを製造する方法である。
(1)内部層及びその両面にそれぞれ設けた第1の表面層及び第2の表面層から成り、該第1の表面層及び第2の表面層が、それぞれ独立して、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプから成り、該混合パルプのカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFであり、かつ該混合パルプ中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%であり、該内部層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ3から成り、該混合パルプ3のカナダ標準ろ水度が600〜750mlCSFであり、かつ該混合パルプ3中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である紙基材を提供する段階、及び(2)該第1の表面層上に粘着層を設ける段階
また、(1)と(2)との間に、更に(3)前記第2の表面層上に水系塗料を塗工する段階や(3)前記第2の表面層上に感熱記録層やインクジェット記録層を設ける段階、を行ってもよい。
本発明では、水分散性シートに用いるためのシート(紙基材)を多層構造とし、その表面層と内部層を精製パルプと木材パルプ(例えば、無精製パルプ)とから成る混合パルプで構成し、この混合パルプのカナダ標準ろ水度とこの混合パルプ中の木材パルプの含有量を特定範囲とすることにより、水分散性や水溶性を維持したまま、その粘着層の粘着力保持性を良くすることができた。
本発明の水分散性シートの構成を示す図である。このうち、内部層、第1の表面層及び粘着剤層は本発明の水分散性シートの必須要素であるが、第2の表面層及び感熱記録層は本発明の水分散性シートの任意要素である。
本発明の水分散性シートは、紙基材(以下「基紙」ともいう。)及び粘着剤層から成り、この基紙は、内部層及び少なくとも一つの表面層から成る。この水分散性シートは、この基紙の一つの表面層(以下「第1の表面層」ともいう。)上に粘着剤層を有する。この水分散性シートは、この内部層の第1の表面層とは反対面上に第2の表面層を有してもよい。本発明の水分散性シートの構成を図1に示す。
本発明の基紙を構成する内部層と表面層(第1の表面層と第2の表面層を含む)は、いずれも、木材パルプとαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプ(以下「精製パルプ」ともいう。) から成る混合パルプから成る。
本発明で用いる木材パルプとして、一般に製紙用に用いられている木材パルプ繊維又は非木材系パルプ繊維を使用でき、そのαセルロース含有率は88重量%未満である。この木材パルプとして、例えば、針葉樹クラフトパルプ、広葉樹クラフトパルプ等の木材パルプ繊維、亜麻パルプ、マニラ麻パルプ、ケナフパルプ等の非木材系パルプ繊維等を挙げることができる。木材パルプの平均繊維長としては、0.1〜5mm、好ましくは0.5〜3mm、さらに好ましくは0.8〜2mmである。
本発明に用いる精製パルプとは、針葉樹、広葉樹等の木材や亜麻、リンター等の非木材を原料としたマーセル化パルプ又は溶解パルプ等のように、パルプ製造時の蒸解条件の強化、蒸解前又は蒸解後の化学処理によってヘミセルロース等を除去し、セルロース純度を高めたパルプであって、αセルロース含有率を88重量%以上に精製したパルプをいう。
パルプのαセルロース含有率とヘミセルロース含有率の関係について、特表2010−504376号公報には、パルプを精製度に応じて3グレードに分け、高度に精製されたパルプを「アセテートグレード」、精製パルプを「ビスコースグレード」、無精製パルプを「紙/フラッフグレード」として、各グレードの含有率を記載している。「アセテートグレード」のパルプはαセルロースが通常95重量%以上で、約1〜3%がヘミセルロースであり、「ビスコースグレード」のパルプはαセルロースが88〜95重量%で、約5〜12%がヘミセルロースである。また、「紙/フラッフグレード」のパルプはαセルロースが80〜88重量%で、約12〜20%がヘミセルロースであるとしている。
以上のことから、本発明に用いられる精製パルプに含まれるヘミセルロースは12重量%未満となっている。
なお、本発明では、パルプについて、一般的な定義である「木材その他の植物を機械的又は化学的処理によって抽出したセルロース繊維の集合体」(紙パルプ辞典 平成12年2月20日 紙パルプ協会編 金原出版)と定義する。
マーセル化パルプとは、クラフトパルプや亜硫酸塩パルプを強アルカリ溶液に浸漬処理した後、水洗してアルカリ分を除去して得られるパルプである。
溶解パルプは、亜硫酸塩蒸解や前加水分解クラフト蒸解で得られるセルロース純度の高いパルプで、蒸解後の漂白、精選処理を組み合わせることでさまざまなセルロース純度のパルプが得られる。
本発明において、優れた分散性が得られる理由は次のように考えられる。精製パルプは繊維の膨潤と繊維間の膠着に寄与するヘミセルロース分が極めて少ないため、未叩解の状態で強度が低く嵩高で水分散性の高いシートを形成するものと考えられる。また、精製パルプを叩解した場合は、ヘミセルロース分が少ないため、叩解作用による繊維の膨潤、フィブリル化が抑えられて保水度があまり増加せず、繊維は剛直で切断され易くなり、短繊維分が増すと考えられる。その結果、叩解した精製パルプから形成されるシートは、未叩解時より強度が増し嵩高さがやや損なわれるものの、水分散性の向上に寄与する短繊維分が増加するため水分散性はあまり損なわれないと考えられる。
本発明において、精製パルプのセルロース純度の指標としてαセルロース含有率を用いる。精製パルプのαセルロース含有率は88重量%以上であることが必要であり、好ましくは92重量%以上であり、さらに好ましくは95重量%以上である。精製パルプのαセルロースが88重量%未満の場合、単繊維状に分散し難くなるため、水への分散性が低下する。なお、本発明において、αセルロース含有率は、TAPPIスタンダードT203om−83(JIS P8101−1994(現在廃盤))に規定されるαセルロースによって測定された値である。
本発明における精製パルプのセルロース純度の別種の指標としてヘミセルロース含有率を用いてもよい。その場合、精製パルプのヘミセルロース含有率は12重量%未満であることが必要であり、好ましくは8重量%未満であり、さらに好ましくは5重量%未満である。精製パルプのヘミセルロース含有率が12重量%以上の場合、単繊維状に分散し難くなるため、水への分散性が低下する。なお、本発明において、ヘミセルロース含有率は、精製パルプ又は無精製パルプを酸加水分解して単糖に変え、単糖類の組成をアルジトールアセテート化法によって定量することにより測定できる。即ちパルプの加水分解により得られる単糖類を水素化ホウ酸ナトリウムで還元し相当するアルジトールアセテートに変え、無水酢酸とピリジンでアセチル化し、アルジトールアセテート誘導体とした後、アルジトールアセテート誘導体をガスクロマトグラフィーにより分析して構成糖を同定、定量する。
なお、精製パルプと無精製パルプが配合された紙についても、各パルプ単独の場合と同様にして紙のαセルロース含有率とヘミセルロース含有率を測定することができる。さらに、パルプの繊維形態を観察して精製パルプと無精製パルプの配合割合を求めれば、精製パルプと無精製パルプのそれぞれについてαセルロース含有率とヘミセルロース含有率を算出することができる。
本願発明の混合パルプは、レーヨン等の再生セルロース繊維、繊維状カルボキシアルキルセルロース、繊維状カルボキシアルキルセルロース塩(例えば、CMC−Na塩)を含まない。
再生セルロース繊維はシート強度や平滑性が不足して印刷適性が不良となる。繊維状カルボキシアルキルセルロースは酸性であり、用途により酸性が悪影響を及ぼす。繊維状カルボキシアルキルセルロース塩は、用途によっては基紙中に残存するアルカリ性化合物が悪影響を及ぼし、また変色し易い。
なお、後述のように、抄紙後に、水分散シートに、サイズプレス塗工等により中性の水溶性高分子の水溶液を含浸又は塗工する場合には、このような問題は生じない。
本発明の基紙を構成する内部層は、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプから成り、この混合パルプ中の木材パルプの含有量は50〜95重量%、好ましくは40〜70重量%である。
この内部層で用いられる混合パルプのカナダ標準ろ水度は、600〜750mlCSF、好ましくは630〜720mlCSFである。このカナダ標準ろ水度は、JIS P8121−2 2012に従って測定されたものである(以下同様)。
叩解が進む(ろ水度は低くなる)と、繊維のフィブリル化、切断、内部膨潤が多くなり、基紙の密度、強度、平滑度が高くなる一方で、水分散性は下がる。
本発明の基紙を構成する表面層(第1の表面層と第2の表面層を含む)は、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプから成り、その上に粘着剤層を設ける表面層(第1の表面層)中の、混合パルプのカナダ標準ろ水度は450〜600mlCSF、好ましくは500〜575mlCSFであり、かつこの混合パルプ中の木材パルプの含有量は50〜95重量%、好ましくは65〜80重量%である。
このような構成の表面層の紙面pHは6〜8(中性領域)である。
一方、その上に粘着剤層を設けない任意の表面層(第2の表面層)中の、混合パルプのカナダ標準ろ水度とこの混合パルプ中の木材パルプの含有量は、使用目的に応じて適宜設定すればよい。第2の表面層のこれら組成は、例えば、第1の表面層の組成と同一であってもよいし、内部層の組成と同一であってもよい。
なお、上記内部層及び表面層に用いる混合パルプのカナダ標準ろ水度を上記範囲にするために、木材パルプ及び精製パルプのカナダ標準ろ水度は同じであっても異なっていてもよい。また、この混合パルプは、木材パルプ及び精製パルプを別個に叩解して混合したものでも、混合して叩解したものでもよい。
本発明において、基紙がこのような多層構造(2層又は3層)をとり、粘着層が設けられる表面層(第1の表面層)が上記の構成をとることにより、良好な水分散性を保ちながら、粘着性の経時劣化を抑えることができる。
本発明の基紙の坪量は、通常10〜200g/mであり、特に、印刷・印字用の塗工紙の基紙としては通常50g/m以上、好ましくは50〜120g/mの範囲にあるものが適している。
また、各層の坪量は通常5〜100g/m、好ましくは10〜100g/mの範囲である。
本発明の水分散性シートは、一つの表面層(第1の表面層)上に粘着剤層を有する。
この粘着剤層を構成する粘着剤としては、水溶性又は水再分散性を有する粘着剤、特に水溶性アクリル系粘着剤が好適に用いられる。
水溶性アクリル系粘着剤の例としては、アクリル酸アルコキシアルキルとスチレンスルホン酸塩と他の共重合性単量体とからなる共重合体や、(メタ)アクリル酸などのカルボキシル基含有ビニル系単量体と水酸基含有単量体と場合により用いられる共重合可能な他の単量体との共重合体をベースポリマーとして含有するものなどを挙げることができる。また、水再分散性アクリル系粘着剤の例としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとカルボキシル基含有ビニル系単量体とアルコキシ基を有するビニル系単量体と場合により用いられる共重合可能な他の単量体との共重合体や、カルボキシル化ロジンエステル含有ビニル系単量体とカルボキシル基含有ビニル系単量体と水溶性ビニル系単量体が共重合されてなる共重合体をベースポリマーとして含有するものなどを挙げることができる。なお、これらの共重合体のカルボキシル基は、必要に応じ一部又は全部がアルカリにより中和された塩型であってもよく、このアルカリとして、アルカリ金属塩、アミン塩、アルカノールアミン塩が好適に用いられる。
この水溶性アクリル系粘着剤には、粘着力や水溶性又は水分散性の調整のために架橋剤を配合することができる。このような架橋剤としては特に制限はなく、従来アクリル系粘着剤において架橋剤として慣用されているものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。例えば、1,2−エチレンジイソシアネートのようなイソシアネート系架橋剤、ジグリシジルエーテル類のようなエポキシ系架橋剤をはじめ、メラミン樹脂、尿素樹脂、ジアルデヒド類、メチロールポリマー、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩などが挙げられる。また、前記アクリル系粘着剤には、必要に応じ性状を調整し、性能を高めるために、従来公知の可塑剤、粘着性付与剤、着色剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、可塑剤、防黴剤、酸化防止剤等を適宜配合することができる。ここで、可塑剤、粘着性付与剤は水溶性又は水分散性のものが好ましく、可塑剤としては、例えば、糖アルコールなどの多価アルコール、ポリエーテルポリオール、酸化ロジンのアルカノールアミン塩などが挙げられ、粘着付与剤としては、例えば、ロジン、不均化ロジン、水添ロジンなどのアルカリ金属塩や、アンモニウム塩、ポリエーテルエステルなどが挙げられる。
これらの粘着剤は、基紙の一つの表面層(第1の表面層)に直接塗布して粘着剤層を設けてもよいし、剥離シートの剥離剤表面上に粘着剤を塗布して粘着剤層を設けたのち、これを基紙の一つの表面層(第1の表面層)に貼着し、該粘着剤層を転写してもよい。何れの場合も、粘着剤層は使用時以外での不要な粘着を防ぐために剥離シートを貼合し、所望により剥がして使用してもよい。基紙に設けられる粘着剤層の塗工量は固形分として3〜60g/m、好ましくは10〜50g/m程度である。粘着剤塗工量が5g/m未満では、得られる粘着シートの接着性能が不足し、一方、60g/mを越えると粘着シートの製造時や後加工工程で粘着剤がはみ出し易くなり好ましくない。
上記剥離シートとして特に制限はなく、従来公知のもの、例えば、グラシン紙、コート紙、キャストコート紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの各種プラスチックフィルムの片面若しくは両面に、シリコーン樹脂などの剥離剤を塗布したものなどが挙げられる。この剥離シートの坪量については特に制限はないが、通常20〜120g/m程度である。
また、粘着剤の塗布を印刷方式で行い、エッジ部分等を除いてパターン状に塗布してもよく、この場合に用いる剥離シートも粘着剤の塗布パターンに対応して剥離剤を部分塗布することもできる。更に、本発明の水剥離性塗工紙の塗工面側の表面に、点状や矩形状の非連続パターンで剥離剤を部分塗布し、一方、一つの表面層(第1の表面層)に剥離剤と対応するパターンで粘着剤を部分塗布し、粘着剤部分塗布面と剥離剤部分塗布面とを重ね合わせることにより、剥離シートが不要の粘着シートを形成することもできる。
本発明の水分散性シートの水分散性(特に、繊維状分散時間)及び乾燥強度を向上させるために、その表面上に、水溶性高分子を含浸又は塗工してもよい。この水溶性高分子を含浸又は塗工する場合には、その中性(pH6〜8)の溶液(例えば、中性の水溶液)を用いる。
この含浸又は塗工の方法としては、特に限定されないが、サイズプレス塗工(通常、2ロールサイズプレス塗工)、トランスファーロール塗工、スプレー塗工、グラビア塗工、カーテン塗工などの方法を使用でき、生産性の観点からサイズプレス塗工が好ましい。
上記本発明の構成の水分散性シートの表面層に、水溶性高分子を含浸又は塗工することで、水溶性高分子で基紙の繊維間空隙が充填され、水分散性シートの乾燥強度が高まるとともに、繊維間空隙に存在している水溶性高分子が水との接触により膨潤し、繊維間を押し広げるため、繊維が容易に分離することができる。
この水溶性高分子としては、乾燥皮膜が水に再溶解し易いものが好ましく、カルボキシルアルキルセルロース塩、アルギン酸塩、ペクチン酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、カルボキシアルキル化澱粉、リン酸エステル化澱粉、アニオン性ポリアクリルアミド等のアニオン性高分子電解質塩、メチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルエチルエーテル、ヒドロキシエチル化澱粉、酸化澱粉、アルファー化澱粉等の高分子無電解質、グアーガム、トラントガム、キサンタンガム、アラビアゴム、カラギーナン、ガラクトマンナン、プルラン、デキストラン、デキストリン等の水溶性多糖類、ゼラチン、カゼイン等の水溶性タンパク質等を例示することができ、これらを1種類あるいは2種類以上を組み合わせて使用することができる。中でも、カルボキシメチルセルロース塩を使用することが水分散性向上、強度向上の点から好ましい。
本発明の水分散性シートの粘着層とは反対面上(即ち、第2の表面層上)に、用途に応じて、感熱記録層やインクジェット記録層などの任意の塗工層を設けてもよい。
本発明における塗工層は、水系塗料を塗工・乾燥して形成された層であれば単層、多層でも良く、塗工方式などに制限はない。また、印刷方式(オフセット印刷、グラビア印刷など)あるいは印字方式(インクジェットプリンター、感熱プリンター、レーザービームプリンターなど)に適した塗工層の構成材料を適宜選択することができる。以下に、感熱プリンター、インクジェットプリンター、グラビア印刷に適応した塗工層の例を示す。
(I)感熱プリンターに適応した塗工層(感熱記録層)の例:
本発明の水分散性シートを感熱プリンターによる印字に適応させる場合、上記基紙の第2の表面層上に、無色ないし淡色の電子供与性ロイコ染料(以下、「ロイコ染料」ともいう。)及び電子受容性顕色剤(以下、「顕色剤」ともいう。)とを主成分として含有する感熱記録層を塗設する。また、基紙と感熱記録層との間に、顔料及びバインダーを主成分として含有するアンダーコート塗工層を設けてもよい。上記基紙はαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプが含有されているポーラスな層(断熱効果の高い)を有しているため、カス付着性、スティッキング性が改善される。
アンダーコート層を塗設する基紙表面の平滑性は特に限定されないが、一般的には高平滑な表面が好まれ、ヤンキードライヤー接触面、カレンダリング処理面が好適に用いられる。
アンダーコート層は、感熱記録体において、基紙表面の平滑性を高めて画像のシャープネスと高感度を達成するために塗設されるもので、公知のバインダーや各種添加剤を適宜選択して用いることができる。
アンダーコート層の顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、焼成カオリン、ケイソウ土、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸ソーダ、アルミノケイ酸マグネシウム、などの無機填料又はメラミン樹脂填料、尿素−ホルマリン樹脂填料、ポリエチレンパウダー、ナイロンパウダーなどの有機顔料が挙げられる。
アンダーコート層のバインダーとしては水溶性樹脂又は水分散性樹脂が好ましく、具体的にはデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体及びそのアルカリ塩、エチレン/無水マレイン酸共重合体及びそのアルカリ塩、ポリアクリル酸ソーダ等が挙げられる。これらの中でも水剥離性の観点から、水溶性樹脂であるデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンをバインダーの主成分として使用することが望ましい。
アンダーコート層のバインダーは、通常、顔料100重量部に対して固形分で5〜100重量部である。
アンダーコート層には、顔料及びバインダーのほか、慣用的に使用される各種添加剤を併用できる。各種添加剤としては、顔料分散剤、消泡剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、サイズ剤、増感剤、蛍光染料、防腐剤等が挙げられる。
アンダーコート層は、前記顔料及びバインダーにその他の添加剤を分散混合して得られる塗料を、塗工機によって一層あるいは多層に分けて塗工し、ドライヤー等で加熱乾燥することによって得られる。
アンダーコート層の塗工量は、固形分として通常0.5〜50g/m、好ましくは3〜15g/mである。塗工機としては、エアナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、チャンプレックスコーター、グラビアコーター等が挙げられる。
本発明で設けられる感熱記録層において、公知のロイコ染料を単独又は2種以上混合して使用することができ、特にトリフェニルメタン系、フルオラン系、フエノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系等の染料のロイコ化合物が好ましく用いられる。
ロイコ染料の具体例としては、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−フタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド(別名クリスタルバイオレットラクトン)、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジエチルアミノフタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−クロルフタリド、3,3−ビス(p−ジブチルアミノフェニル)フタリド、3−シクロヘキシルアミノ−6−クロルフルオラン、3−ジメチルアミノ−5,7−ジメチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−クロロフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7,8−ベンズフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−クロルフルオラン、3−(N−p−トリル−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ピロリジノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、2−{N−(3'−トリフルオルメチルフェニル)アミノ}−6−ジエチルアミノフルオラン、2−{3,6−ビス(ジエチルアミノ)−9−(o−クロルアニリノ)キサンチル安息香酸ラクタム}、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(m−トリクロロメチルアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(o−クロルアニリノ)フルオラン、3−ジ−n−ブチルアミノ−7−(o−クロルアニリノ)フルオラン、3−N−メチル−N,n−アミルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−メチル−N−シクロヘキシルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N,N−ジエチルアミノ)−5−メチル−7−(N,N−ジベンジルアミノ)フルオラン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、6'−クロロ−8'−メトキシ−ベンゾインドリノ−スピロピラン、6'−ブロモ−3'−メトキシ−ベンゾインドリノ−スピロピラン、3−(2'−ヒドロキシ−4'−ジメチルアミノフェニル)−3−(2'−メトキシ−5'−クロルフェニル)フタリド、3−(2'−ヒドロキシ−4'−ジメチルアミノフェニル)−3−(2'−メトキシ−5'−ニトロフェニル)フタリド、3−(2'−ヒドロキシ−4'−ジエチルアミノフェニル)−3−(2'−メトキシ−5'−メチルフェニル)フタリド、3−(2'−メトキシ−4'−ジメチルアミノフェニル)−3−(2'−ヒドロキシ−4'−クロル−5'−メチルフェニル)フタリド、3−(N−エチル−N−テトラヒドロフルフリル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−(2−エトキシプロピル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−メチル−N−イソブチル−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−モルホリノ−7−(N−プロピル−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、
3−ピロリジノ−7−m−トリフルオロメチルアニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−5−クロロ−7−(N−ベンジル−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、3−ピロリジノ−7−(ジ−p−クロルフェニル)メチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−5−クロル−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−(N−エチル−p−トルイジノ)−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(o−メトキシカルボニルフェニルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−5−メチル−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−ピペリジノフルオラン、2−クロロ−3−(N−メチルトルイジノ)−7−(p−n−ブチルアニリノ)フルオラン、3−(N−メチル−N−イソプロピルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジ−n−ブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3,6−ビス(ジメチルアミノ)フルオレンスピロ(9,3')−6'−ジメチルアミノフタリド、3−(N−ベンジル−N−シクロヘキシルアミノ)−5,6−ベンゾ−7−α−ナフチルアミノ−4'−ブロモフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−クロル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−メシチジノ−4',5'−ベンゾフルオラン、3−N−メチル−N−イソプロピル−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−イソアミル−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2',4'−ジメチルアニリノ)フルオラン等である。
本発明の水分散性シートは使用後に排水溝ヘ洗い流される用途として使用される可能性もあることから、環境面を考慮し、これらの中でもより安全性の高いロイコ染料として、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−シクロヘキシル−N−メチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−イソペンチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−ジ−n−ペンチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(3−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、3−(N−エチル−N−4−メチルフェニルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(3−メチルアニリノ)フルオラン、3,3'−ビス(ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、2−(N−フェニル−N−メチルアミノ)−6−(N−p−トリル−N−エチルアミノ)フルオラン、3,3−ビス(1−n−ブチル−2−メチル−インドール−3−イル)フタリド、1,3−ジメチル−6−ジエチルアミノフルオラン、3−ブロモ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン等が好ましく使用される。
感熱記録層にロイコ染料とともに含有される顕色剤としては、フェノール類、有機酸又は無機酸あるいはそれらエステルや塩などを使用することができる。具体例としては、没食子酸、サリチル酸、3−イソプロピルサリチル酸、3−シクロヘキシルサリチル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸、3,5−ジ−α−メチルベンジルサリチル酸、4,4'−イソプロピリデンジフェノール、1,1'−イソプロピリデンビス(2−クロロフェノール)、4,4'−イソプロピリンビス(2,6−ジブロモフェノール)、4,4'−イソプロピリデンビス(2,6−ジクロロフェノール)、4,4'−イソプロピリデンビス(2−メチルフェノール)、4,4'−イソプロピリデンビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4−イソプロピリデンビス(2−tert−ブチルフェノール)、4,4'−sec−ブチリデンジフェノール、4,4'−シクロヘキシリデンビスフェノール、4,4'−シクロヘキシリデンビス(2−メチルフェノール)、4−tert−ブチルフェノール、4−フェニルフェノール、4−ヒドロキシジフェノキシド、α−ナフトール、β−ナフトール、3,5−キシレノール、チモール、メチル−4−ヒドエロキシベンゾエート、4−ヒドロキシアセトフェノン、ノボラック型フェノール樹脂、2,2'−チオビス(4,6−ジクロロフェノール)、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガロール、フロログリシン、フロログリシンカルボン酸、4−tert−オクチルカテコール、2,2'−メチレンビス(4−クロロフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2'−ジヒドロキシジフェニル、p−ヒドロキシ安息香酸エチル、p−ヒドロキシ安息香酸プロピル、p−ヒドロキシ安息香酸ブチル、p−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−p−クロロベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−o−クロロベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−p−メチルベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−n−オクチル、安息香酸、サリチル酸亜鉛、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸亜鉛、4−ヒドロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−クロロジフェニルスルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、
2−ヒドロキシ−p−トルイル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸亜鉛、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸スズ、酒石酸、シュウ酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、ステアリン酸、4−ヒドロキシフタル酸、ホウ酸、チオ尿素誘導体、4−ヒドロキシチオフェノール誘導体、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸エチル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−プロピル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−ブチル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸フェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ベンジル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸フェネチル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸メチル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−プロピル、1,7−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)3,5−ジオキサヘプタン、1,5−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)3−オキサペンタン、4−ヒドロキシフタル酸ジメチル、4−ヒドロキシ−4'−メトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−エトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−イソプロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−プロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−ブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−イソブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−sec−ブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−tert−ブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−ベンジロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−フェノキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−(m−メチルベンジロキシ)ジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−(p−メチルベンジロキシ)ジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−(o−メチルベンジロキシ)ジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−(p−クロロベンジロキシ)ジフェニルスルホン等である。
本発明の水分散性シートは使用後に排水溝ヘ洗い流される用途として使用される可能性もあることから、環境面を考慮し、これらの中でもより安全性の高い顕色剤として、4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、2,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−イソプロポキシジフェニルスルホン、パラヒドロキシ安息香酸ベンジル、4−ヒドロキシ−4'−プロポキシジフェニルスルホン、3−{[(フェニルアミノ)カルボニル]アミノ}ベンゼンスルホンアミド、N−(4'−ヒドロキシフェニルチオ)アセチル−2−ヒドロキシアニリン、N−(4'−ヒドロキシフェニルチオ)アセチル−4−ヒドロキシアニリンとN−(4'−ヒドロキシフェニルチオ)アセチル−2−ヒドロキシアニリンとの1:1混合物、4,4'−ビス(3−(フェノキシカルボニルアミノ)メチルフェニルウレイド)ジフェニルスルホン、2,2'−ビス〔4−(4−ヒドロキシフェニルスルホン)フェノキシ〕ジフェニルエーテルを含有する顕色剤組成物等が好ましく使用される。
感熱記録層には公知のバインダーを使用することができる。具体例としては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、アマイド変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、ブチラール変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン類、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、エチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩等の水溶性樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン共重合体、アクリル酸メチル/ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン三元共重合体、エチルセルロース、アセチルセルロースのようなセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル/アクリル酸エステル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、スチレン/アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラールポリスチロール及びそれらの共重合体、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、クマロン樹脂等の水分散性樹脂を例示することができる。これらは水、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素等の溶剤に溶かして使用するほか、水又は他の媒体中に乳化又はペースト状に分散した状態で使用し、要求品質に応じて併用することも出来る。これらの中でも水剥離性の観点から、水溶性樹脂であるデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール類、変性ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドンをバインダーの主成分として使用することが望ましい。
感熱記録層には、前記ロイコ染料、顕色剤及びバインダーと共に、必要に応じ、補助添加成分、例えば、増感剤、顔料、p−ニトロ安息香酸金属塩(Ca、Zn)又はフタル酸モノベンジルエステル金属塩(Ca、Zn)等の安定剤、脂肪酸金属塩などの離型剤、ワックス類などの滑剤、圧力発色防止剤、ベンゾフェノン系やトリアゾール系の紫外線吸収剤、グリオキザールなどの耐水化剤、分散剤、消泡剤等を併用することができる。
熱応答性を向上させる増感剤としては熱可融性物質が用いられ、50〜200℃程度の融点を持つ熱可融性有機化合物等を使用することができる。具体例としては、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、N−ヒドロキシメチルステアリン酸アミド、N−ステアリルステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、N−ステアリル尿素、ベンジル−2−ナフチルエーテル、m−ターフェニル、4−ベンジルビフェニル、2,2'−ビス(4−メトキシフェノキシ)ジエチルエーテル、α,α'−ジフェノキシキシレン、ビス(4−メトキシフェニル)エーテル、アジピン酸ジフェニル、シュウ酸ジベンジル、シュウ酸ジ(4−クロルベンジル)、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジベンジル、ベンゼンスルホン酸フェニルエステル、ビス(4−アリルオキシフェニル)スルホン、4−アセチルアセトフェノン、アセト酢酸アニリド類、脂肪酸アニリド類、モンタン系ワックス、ポリエチレンワックス、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−α−ナフチルカーボネート、1,4−ジエトキシナフタリン、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニルエステル、1,2−ビス−(3−メチルフェノキシ)エタン、シュウ酸ジ(p−メチルベンジル)、1,2−ビス(フェノキシメチル)ベンゼン、ジフェニルスルホン、パラフェニルアセトフェノン、β−ベンジルオキシナフタレン、4−ビフェニル−p−トリルエーテル、o−キシレリン−ビス−(フェニルエーテル)、4−(m−メチルフェノキシメチル)ビフェニル等が列挙される。
本発明の水分散性シートは使用後に排水溝ヘ洗い流される用途として使用される可能性もあることから、環境面を考慮し、これらの中でもより安全性の高い増感剤として、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、4−ビフェニル−p−トリルエーテル、シュウ酸ジ(p−メチルベンジル)、シュウ酸ジ(4−クロルベンジル)、4−ベンジルビフェニル、1,2−ビス(フェノキシメチル)ベンゼン、ジフェニルスルホン、β−ベンジルオキシナフタレン、パラフェニルアセトフェノン、1,2−ビス−(3−メチルフェノキシ)エタン等が好ましく使用される。
顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、焼成カオリン、ケイソウ土、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸ソーダ、アルミノケイ酸マグネシウム、などの無機填料又はメラミン樹脂填料、尿素−ホルマリン樹脂填料、ポリエチレンパウダー、ナイロンパウダーなどの有機顔料が挙げられる。
顕色剤、ロイコ染料、増感剤の量、その他の各種成分の種類及び量は要求される性能及び記録適性に従って決定され、特に限定されるものではないが、通常ロイコ染料1重量部に対して、顕色剤0.5〜10重量部、増感剤0.5〜10重量部を使用し、バインダーは全固形分中5〜50重量%が適当である。
前述の有機顕色剤、ロイコ染料並びに必要に応じて添加する材料は、ボールミル、アトライター、サンドグラインダーなどの粉砕機あるいは適当な乳化装置によって数ミクロン以下の粒子径になるまで微粒化し、バインダー及び目的に応じて各種の添加材料を加えて塗料とする。
感熱記録層の形成方法については特に限定されず、例えば、平版等の各種印刷方式をはじめ、エアナイフ塗工、ロッドブレード塗工、バー塗工、ブレード塗工、グラビア塗工、カーテン塗工等の方法によって塗料を基紙上に塗工乾燥する方法で形成される。また、感熱記録層の塗工量については、固形分として通常2〜12g/m、好ましくは3〜10g/m程度の範囲である。
また、任意に、感熱記録層上に保護層を塗設することによって、サーマルヘッド等のマッチング性や記録画像保存性を向上させることができる。
保護層に用いるバインダーは前記感熱記録層のバインダーと同種のものが使用できる。具体例としては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、アマイド変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、ブチラール変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン類、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、エチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩等の水溶性樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン共重合体、アクリル酸メチル/ブタジエン共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン三元共重合体、エチルセルロース、アセチルセルロースのようなセルロース誘導体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル/アクリル酸エステル共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、ポリアクリル酸エステル、スチレン/アクリル酸エステル共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリスチロール及びそれらの共重合体、ポリアミド樹脂、シリコン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、クマロン樹脂等の水分散性樹脂を例示することができる。これらは水、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素等の溶剤に溶かして使用するほか、水又は他の媒体中に乳化又はペースト状に分散した状態で使用し、要求品質に応じて併用することも出来る。これらの中でも水剥離性の観点から、水溶性樹脂であるデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール類、変性ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドンをバインダーの主成分として使用することが望ましい。
保護層に用いられる各種添加剤としては、顔料、界面活性剤、滑剤、圧力発色防止剤等が挙げられる。この場合、顔料及び滑剤の具体例としては、前記感熱記録層において例示されたものと同様のものが挙げられる。
保護層は、前記バインダーに各種添加剤を分散混合して得られる塗料を、塗工機によって一層あるいは多層に分けて塗工し、ドライヤーで加熱乾燥することによって得られる。
保護層の塗工量は、固形分として通常0.2〜10g/m、好ましくは0.5〜5g/mである。塗工機としては、特に限定されるものではなく、エアナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、チャンプレックスコーター、グラビアコーター等の公知の塗工機を使用することができ、特に制限されることはない。
本発明において、画像のシャープネス及び感度の向上を目的に、カレンダー、スーパーカレンダー、ソフトニップカレンダー等の平滑化装置を用いて、本発明の水分散性シートの感熱記録層側の表面平滑性を高めることは好ましい。感熱記録層側表面のベック平滑度は50〜2000sにすることが好ましく、より好ましくは100〜2000sである。ベック平滑度が50sに満たない場合は、画像のシャープネス及び感度の向上効果が乏しい。また、ベック平滑度が2000sを越えると、基紙の密度向上による水分散性の低下が目立つようになり好ましくない。
(II)インクジェットプリンターに適応した塗工層(インクジェット記録層)の例:
本発明の水分散性シートをインクジェットプリンターの印字に適応させる場合、基紙の第2の表面層上に顔料及び水系バインダーを主成分としたピグメントコート層、あるいはカチオン性樹脂及び/又は水系バインダーを主成分としたクリアーコート層を設けることが好ましく、顔料、バインダー、各種添加剤は公知のものを適宜選択して用いることができ、配合量は要求される品質により適宜調整することができる。また、上記基紙はαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプが含有されているポーラスな層(インク吸収性の高い層)を有しているため、インク吸収性が向上する。
顔料としては、シリカ、コロイダルシリカ、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、焼成カオリン、ケイソウ土、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸ソーダ、アルミノケイ酸マグネシウム、炭酸カルシウム複合シリカなどの無機填料又はメラミン樹脂填料、尿素−ホルマリン樹脂填料、ポリエチレンパウダー、ナイロンパウダー、スチレン、スチレン−アクリル、アクリルなどの有機顔料が挙げられる。中でも、インク吸収性及び発色性の点から、シリカ、アルミナ、焼成カオリン、炭酸カルシウムなどを用いることが好ましい。
バインダーとしては水溶性樹脂又は水分散性樹脂が好ましく、具体的にはデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体及びそのアルカリ塩、エチレン/無水マレイン酸共重合体及びそのアルカリ塩、スチレン/ブタジエン共重合体、ポリアクリル酸ソーダ、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル、アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体、アクリル酸/メタクリル酸共重合体等が挙げられる。中でもインク吸収性及び発色性の点から、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコールなどを用いることが好ましい。
各種添加剤としては、カチオン性樹脂(染料定着剤)、顔料分散剤、消泡剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、サイズ剤、蛍光染料、防腐剤等が挙げられる。中でも、カチオン性樹脂は画像部の耐水性及び発色性を著しく向上させるため、併用することは望ましい。
塗工機としては、特に限定されるものではなく、エアナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、キャストコーター、チャンプレックスコーター、グラビアコーター、2ロールコーター、トランスファーロールコーター等が使用される。
(III)グラビア印刷に適応した塗工層の例:
本発明の水分散性シートをグラビア印刷に適応させる場合、基紙の第2の表面層上に顔料及び水系バインダーを主成分としたピグメントコート層、あるいは水系バインダーを主成分としたクリアーコート層を設けることが好ましく、顔料、バインダー、各種添加剤は公知のものを適宜選択して用いることができる。また、上記基紙はαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプが含有されているポーラスな層(クッション性の高い層)を有しているため、インキ着肉性が向上する。
顔料としては、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、焼成カオリン、ケイソウ土、タルク、酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、アルミノケイ酸ソーダ、アルミノケイ酸マグネシウム、シリカ、コロイダルシリカ、炭酸カルシウム複合シリカなどの無機填料又はメラミン樹脂填料、尿素−ホルマリン樹脂填料、ポリエチレンパウダー、ナイロンパウダー、スチレン、スチレン−アクリル、アクリルなどの有機顔料が挙げられる。
バインダーとしては水溶性樹脂又は水分散性樹脂が好ましく、具体的にはデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アクリルアミド/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体及びそのアルカリ塩、エチレン/無水マレイン酸共重合体及びそのアルカリ塩、スチレン/ブタジエン共重合体、ポリアクリル酸ソーダ、酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル、アクリル酸共重合体、メタクリル酸共重合体、アクリル酸/メタクリル酸共重合体等が挙げられる。これらの中でも水剥離性の観点から、水溶性樹脂であるデンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、アルギン酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンをバインダーとして含有させることが望ましい。
各種添加剤としては、カチオン性樹脂(印刷適性向上剤)、顔料分散剤、消泡剤、潤滑剤、紫外線吸収剤、サイズ剤、蛍光染料、防腐剤等が挙げられる。
塗工機としては、特に限定されるものではなく、エアナイフコーター、バーコーター、ロールコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、キャストコーター、チャンプレックスコーター、グラビアコーター、2ロールコーター、トランスファーロールコーター等が使用される。
このようにして得られる本発明の水分散性シートは、コンテナやリターナブル容器などの被着体に貼付された後、水で洗い流すのみで、被着体から容易に取り除くことができる。
以下、実施例にて本発明を例証するが本発明を限定することを意図するものではない。実施例1
(基紙の作製)
木材パルプとして針葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率85.6重量%)70重量%、及び精製パルプとして広葉樹溶解パルプ(αセルロース含有率98.3重量%)30重量%から成る混合パルプを、カナダ標準ろ水度675mlCSFまで叩解した抄紙原料からなる内部層と、その内部層の両面に、木材パルプとして針葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率85.6重量%)15重量%及び広葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率86.0重量%)55重量%、並びに精製パルプとして広葉樹溶解パルプ(αセルロース含有率98.3重量%)30重量%から成る混合パルプをカナダ標準ろ水度500mlCSFまで叩解した抄紙原料からなる表面層を、重量比が表面層:内部層:表面層=1:4:1となるように抄き合せ接合で積層し、三層構造の手抄き紙を作製した。紙面pHは6.7であった。
この手抄き紙に、水溶性高分子としてカルボキシメチルセルロースナトリウム塩(商品名サンローズ、日本製紙社製品、20℃における2重量%水溶液の粘度が5mPa・s)(以下「CMC−Na」ともいう。)の水溶液(pH7.1)を、手抄き紙に対して8重量%サイズプレス塗工して水分散性シートを作製した。
(感熱記録層の塗設)
下記配合の顕色剤分散液(A液)、ロイコ染料分散液(B液)および増感剤分散液(C液)を、それぞれ別々にサンドグラインダーで平均粒子径1.0μmになるまで湿式磨砕を行った。
顕色剤分散液(A液)
4−ヒドロキシ−4'−イソプロポキシジフェニルスルホン(日本曹達株式
会社製D8) 6.0部
完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液(クラレ社製、商品名:PVA
117、固形分10%) 18.8部
水 11.2部
ロイコ染料分散液(B液)
3−ジ−n−ブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン(山本
化成社製、ODB−2) 2.0部
完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液(PVA117) 4.6部
水 2.6部
増感剤分散液(C液)
4−ビフェニル−p−トリルエーテル(日華化学株式会社製) 4.0部
完全ケン化型ポリビニルアルコール水溶液(PVA117) 5.0部
水 3.0部
次いで、下記の割合で各分散液を混合して感熱記録層用塗料を調製した。
<感熱記録層用塗料>
顕色剤分散液(A液) 36.0部
ロイコ染料分散液(B液) 9.2部
増感剤分散液(C液) 12.0部
この感熱記録層用塗料を基紙の一方の表面(第2の表面層)に固形分として6g/mになるように塗工し、乾燥(50℃)させて感熱記録層を形成し、記録紙を得た。この記録紙に、ベック平滑度が500〜1000秒となるように平滑化処理を行った。
(粘着剤層の塗設)
下記配合の粘着剤塗料を調製した。
<粘着剤塗料>
水溶性アクリル系粘着剤(ビッグテクノス(株)製、商品名「リキダイン
AR−2410」、固形分濃度42重量%) 100重量部
硬化剤(ビッグテクノス(株)製、商品名「サンパスタHD−5013」
) 0.1重量部
この粘着剤塗料をシリコーン剥離剤を塗布した市販の剥離シートの剥離処理面に固形分として25g/m塗布し、乾燥して粘着剤層を設けた。この粘着剤層と上記記録紙の感熱記録層とは反対の表面(第1の表面層)とを貼り合せ、水分散性シートを作製した。
作製した水分散性シートの感熱記録層面に、大倉電機社製のTH−PMD(感熱記録紙印字試験機、京セラ社製サーマルヘッドを装着)を用い、印加エネルギー0.150mJ/dotから0.345mJ/dotまで、0.015mJ/dotごとに上げて、階調パターンの印字を行った。印字ムラなく印字できており、印字部の精細性は良好であった。
実施例2
表面層に配合した混合パルプを、カナダ標準ろ水度600mlCSFまで叩解した以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例3
表面層に配合した混合パルプを、カナダ標準ろ水度500mlCSFまで叩解した以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例4
感熱記録層を塗設しないこと以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例5
表面層に配合した混合パルプを、木材パルプとして針葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率85.6重量%)70重量%及び精製パルプとして広葉樹溶解パルプ(αセルロース含有率98.3重量%)30重量%から成る混合パルプに代えた以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例6
第2の表面層を設けない以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例7
第2の表面層を設けず、感熱記録層を塗設しない以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例8
第2の表面層を設けず、サイズプレス塗工せず、感熱記録層を塗設しない以外は、実施例2と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例9
サイズプレス塗工せず、感熱記録層を塗設しない以外は、実施例2と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例10
内部層と表面層の重量比が表面層:内部層:表面層=1:2:1となるように抄き合せ接合で積層する以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例11
実施例1におけるサイズプレス塗工において、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩の水溶液の代わりに酵素変性デキストリン(三和澱粉工業社製、20℃における2重量%水溶液の粘度が2mPa・s)水溶液(pH7.3)を用いた以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
実施例12
実施例1におけるサイズプレス塗工において、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩の水溶液の代わりに焙焼デキストリン(日澱化学社製、20℃における2重量%水溶液の粘度が2mPa・s)水溶液(pH7.4)を用いた以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
比較例1
表面層に配合した混合パルプを、カナダ標準ろ水度650mlCSFまで叩解した以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
比較例2
表面層に配合した混合パルプを、カナダ標準ろ水度400mlCSFまで叩解した以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
比較例3
表面層に配合した混合パルプを、木材パルプとして針葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率85.6重量%)8.6重量%及び広葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率86.0重量%)31.4重量%、並びに精製パルプとして広葉樹溶解パルプ(αセルロース含有率98.3重量%)60重量%から成る混合パルプに代えた以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
比較例4
表面層に配合した混合パルプを、木材パルプとして針葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率85.6重量%)21.4重量%及び広葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率86.0重量%)78.6重量%から成り、精製パルプを含まない混合パルプに代えた以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
比較例5
内部層に配合した混合パルプを、木材パルプとして針葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率85.6重量%)40重量%、及び精製パルプとして広葉樹溶解パルプ(αセルロース含有率98.3重量%)60重量%から成る混合パルプに代えた以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。サイズプレス塗工時に表面層と内部層の剥離が起こり、水分散性シートが得られなかった。内部層の精製パルプの配合が多くなり、繊維間結合が弱くなったためと考えられる。
比較例6
内部層に配合した混合パルプを、木材パルプとして針葉樹晒クラフトパルプ(αセルロース含有率85.6重量%)から成り、精製パルプを含まない混合パルプに代えた以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
比較例7
内部層を設けず、表面層に配合した抄紙原料のみを用いて単層シートを作製し、表面層の両面に直接感熱記録層と粘着剤層を設けたこと以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
比較例8
表面層を設けず、内部層に配合した抄紙原料のみを用いて単層シートを作製し、内部層の両面に直接感熱記録層と粘着剤層を設けたこと以外は、実施例1と同様にして水分散性シートを作製した。
作製した水分散性シートについて、粘着剤を塗工してから14日目に、下記評価を行った。なお、経時の粘着性の評価は粘着剤の塗工後1日目(初日)にも行った。また、水分散性試験時には剥離シートを剥がした上で、評価を行った。
1)水分散性
23℃、50%RHの雰囲気で24時間以上保管した水分散性シート試料から3cm角の試験片5枚を作製した。次に300mlビーカーに脱イオン水300mlを入れてスターラーで650rpmに撹拌しながら上記試験片1枚を投入した。試験片が2つ以上に千切れ、フロック状になる時間と試験片が完全に繊維一本一本にほぐれ、繊維状になる時間をストップウォッチで求め、5回の測定の平均値を水分散時間(秒)とした。なお、水分散時間が短いほど水分散性は優れている。水分散時間(試験片が2つ以上に千切れ、フロック状になる時間)が、感熱記録層無しで9秒以内、感熱記録層有りで10秒以内であり、かつ水分散時間(試験片が完全に繊維一本一本にほぐれ、繊維状になる時間)が、感熱記録層有りで150秒以内であれば、水分散性は良好と判断できる。
2)経時の粘着性
JIS Z0237に準じ、幅25mm×長さ170mmの試験片を3本切り出し、剥離紙を剥がして粘着剤塗工面をステンレス板(100×150mm)の上に置き、重量3kgのゴムローラーを2往復ころがして圧着した。
ステンレス板を引張試験機の下部チャックに挟み、試料粘着加工品の一端を上部チャックに挟んで引張速度300mm/分で180°引き剥がし試験を行い、粘着力(g/25mm)を測定した。初日(1日目)の粘着力に対する14日目の粘着力の比率が60%以上であれば、経時の粘着性は良好と判断できる。
作製した水分散性シートの構成と評価結果を表1に示す。
Figure 2019049619
表1から、本発明の構成の水分散性シートは、水分散性を保ちながら、粘着層の粘着性の経時劣化を抑えた水分散性シートであることが分かる。

Claims (18)

  1. 内部層及び少なくとも一つの表面層から成る紙基材の一つの表面層(以下「第1の表面層」という。)上に粘着剤層を有する水分散性シートであって、該第1の表面層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ1から成り、該混合パルプ1のカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFであり、かつ該混合パルプ1中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%であり、該内部層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ3から成り、該混合パルプ3のカナダ標準ろ水度が600〜750mlCSFであり、かつ該混合パルプ3中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である水分散性シート。
  2. 前記第1の表面層において、前記混合パルプ1のカナダ標準ろ水度が500〜575mlCSFである請求項1に記載の水分散性シート。
  3. 前記内部層の前記第1の表面層とは反対面上に第2の表面層を有し、該第2の表面層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ2から成り、該混合パルプ2のカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFである請求項1又は2に記載の水分散性シート。
  4. 前記第2の表面層において、前記混合パルプ2中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である、請求項3に記載の水分散性シート。
  5. 前記第2の表面層上に感熱記録層を設けた請求項3又は4に記載の水分散性シート。
  6. 前記第2の表面層上に水系塗料が塗工された請求項3又は4に記載の水分散性シート。
  7. 前記第1の表面層の組成と前記第2の表面層の組成が同一である請求項3〜6のいずれか一項に記載の水分散性シート。
  8. 前記混合パルプ1〜3が、その抄紙時に、再生セルロース繊維、繊維状カルボキシメチルセルロース又は繊維状カルボキシメチルセルロース塩を含まない請求項1〜7に記載の水分散性シート。
  9. 前記第1の表面層の紙面pHが6〜8である請求項1〜8に記載の水分散性シート。
  10. 内部層及びその両面にそれぞれ設けた2つの表面層から成り、該表面層が、それぞれ独立して、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプから成り、該混合パルプのカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFであり、かつ該混合パルプ中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%であり、該内部層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ3から成り、該混合パルプ3のカナダ標準ろ水度が600〜750mlCSFであり、かつ該混合パルプ3中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である紙基材。
  11. 前記2つの表面層の少なくとも一方の表面層中の混合パルプのカナダ標準ろ水度が500〜575mlCSFである請求項10に記載の紙基材。
  12. 前記2つの表面層の一方の上に感熱記録層を設けた請求項10又は11に記載の紙基材。
  13. 前記2つの表面層の組成が同一である請求項10〜12のいずれか一項に記載の紙基材。
  14. (1)及び(2)から成る水分散性シートを製造する方法。
    (1)内部層及びその両面にそれぞれ設けた第1の表面層及び第2の表面層から成り、該第1の表面層及び第2の表面層が、それぞれ独立して、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプから成り、該混合パルプのカナダ標準ろ水度が450〜600mlCSFであり、かつ該混合パルプ中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%であり、該内部層が、木材パルプ及びαセルロース含有率88重量%以上の精製パルプから成る混合パルプ3から成り、該混合パルプ3のカナダ標準ろ水度が600〜750mlCSFであり、かつ該混合パルプ3中の該木材パルプの含有量が50〜95重量%である紙基材を提供する段階、及び
    (2)該第1の表面層上に粘着層を設ける段階
  15. (1)と(2)との間に、更に
    (3)前記第2の表面層上に水系塗料を塗工する段階、
    を有する請求項14に記載の方法。
  16. (1)と(2)との間に、更に
    (3)前記第2の表面層上に感熱記録層を設ける段階、
    を有する請求項14に記載の方法。
  17. 前記第1の表面層及び第2の表面層の少なくとも一方の表面層中の、前記混合パルプのカナダ標準ろ水度が500〜575mlCSFである請求項14〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記第1の表面層の組成と前記第2の表面層の組成が同一である請求項14〜17のいずれか一項に記載の方法。
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