【手続補正書】
【提出日】平成16年12月10日(2004.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】感熱孔版原紙用薄葉紙およびその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】単糸繊度０．５６〜２．２デシテックスのポリエステル系芯鞘複合繊維３０〜６０重量％と、単糸繊度０．０５〜０．５６デシテックスの極細合成繊維１０〜３０重量％、および天然繊維１０〜６０重量％からなり、坪量５〜１５ｇ／ｍ2、密度０．１８〜０．３５ｇ／ｃｍ3であり、且つタテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満であることを特徴とする感熱孔版原紙用薄葉紙。
【請求項２】前記ポリエステル系芯鞘複合繊維が、異なった融点を持つ２種類のポリエステル系樹脂の同心円構造からなり、芯部の融点が２３０℃以上、鞘部の融点が９０〜１４０℃であることを特徴とする請求項１に記載の感熱孔版原紙用薄葉紙。
【請求項３】前記極細合成繊維がポリエステル系樹脂及び／またはアクリル系樹脂からなることを特徴とする請求項１または２記載の感熱孔版原紙用薄葉紙。
【請求項４】前記天然繊維が平均繊維幅２４μｍ以下であり、且つアスペクト比が１５０〜２４０の天然非木材繊維であることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の感熱孔版原紙用薄葉紙。
【請求項５】単糸繊度０．５６〜２．２デシテックスのポリエステル系芯鞘複合繊維３０〜６０重量％と、単糸繊度単糸繊度０．０５〜０．５６デシテックスの極細合成繊維１０〜３０重量％、および天然繊維１０〜６０重量％を混合した原料を湿式抄紙し、前記ポリエステル系芯鞘複合繊維の鞘部融点から鞘部融点＋３０℃の温度範囲で乾燥させてなることを特徴とする感熱孔版原紙用薄葉紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーマルヘッド等によって穿孔製版される感熱孔版原紙用薄葉紙に関するものであり、特に、熱可塑性樹脂フィルムとのラミネート加工時や製版、印刷時の寸法安定性、搬送性に優れ、且つ良好な画像を提供可能な感熱孔版原紙用薄葉紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、感熱孔版原紙に使用する感熱孔版原紙用薄葉紙としては、種々の提案がなされており、こうぞ、みつまた、マニラ麻等の天然非木材繊維単独の組成からなる感熱孔版原紙用薄葉紙（例えば特公昭４１−７６２３号公報）、天然繊維に合成繊維または再生繊維を混抄した感熱孔版原紙用薄葉紙（例えば特公昭４９−１８７２８号公報、特公昭５５−４７９９７号公報）、合成繊維１００％よりなる感熱孔版原紙用薄葉紙や不織布（例えば特許登録第２７２６１０５号公報、特開平４−２３５０９４号公報、特開２０００−１１８１６３号公報）などが知られている。
【０００３】
天然非木材繊維のみからなる感熱孔版原紙用薄葉紙は、抄造の際に繊維の不均一分散に起因する繊維結束が発生しやすく、この結束の存在によりインキの通過性を阻害する部分ではベタ印刷で白抜けが発生する欠点があり、同時に、開孔面積が大きい部分ではインキが出過ぎるため重ねられた印刷物の裏にインキがつく、いわゆる裏写りという欠点となる。
【０００４】
また、天然非木材繊維のみからなる感熱孔版原紙用薄葉紙は湿潤寸法安定性に欠けるため、熱可塑性樹脂フィルムとラミネートして得られる感熱孔版原紙を用いて印刷をする場合、水を含有するインキを用いると、インキに含まれる水分により寸法に変化が生じ、印刷される文字等の画像に歪みを生じることがあった。
【０００５】
これらの欠点を解消するために、天然繊維に合成繊維または再生繊維を混抄した感熱孔版原紙用薄葉紙が提案されている。合成繊維または再生繊維の配合により結束繊維による白抜け、開孔面積の大きな部分における裏写りや湿潤寸法安定性は改善されるが、合成繊維または再生繊維の配合量が多くなると感熱孔版原紙用薄葉紙の剛度や強度が低下して、１０００枚以上の大量枚数を印刷する場合、印刷途中で印刷画像に歪みが生じたり、原紙が破れたりするなど耐刷性が十分ではない。
【０００６】
このため、特開昭６１−２５４３９６号公報や特開平１−２７１２９３号公報では、天然繊維に合成繊維または再生繊維を混抄した感熱孔版原紙用薄葉紙に樹脂を含浸する提案がなされているが、含浸される樹脂によっては、繊維交絡点の接着が十分でなかったり、被膜を形成することによりインキの通過性を阻害するなどの欠点がある。
【０００７】
さらに、近年、市場ニーズがより高度化し、より鮮明な印刷性を要求されるようになってきている。このため、感熱孔版印刷機は高解像度化を図るため、サーマルヘッドの熱素子密度が従来の４００ｄｐｉから６００ｄｐｉへと高度化することが望まれている。熱素子密度が４００ｄｐｉから６００ｄｐｉに変わることにより、穿孔径が約４５μｍから約２５μｍとなるため、天然繊維、特に木材パルプを配合した感熱孔版原紙用薄葉紙では穿孔を塞ぐ可能性が高いため合成繊維１００％よりなる感熱孔版原紙用薄葉紙や不織布が提案されている。
【０００８】
しかし、合成繊維１００％からなる感熱孔版原紙用薄葉紙や不織布は、画像再現性に優れるものの、シートの剛度が小さくなるため、孔版原紙としての腰が弱く、また、静電気を帯びやすいため搬送不良や発熱素子を破壊する恐れがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の欠点を解決し、熱可塑性樹脂フィルムとのラミネート加工時や製版、印刷時の寸法安定性、搬送性に優れ、且つ白抜けや裏写りなどの欠点がなく画像鮮明性が高い良好な画像を提供可能な感熱孔版原紙用薄葉紙、及びその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者らは、感熱孔版原紙用薄葉紙を構成する繊維素材の形状、特性および混合率について鋭意研究を重ねた結果、ポリエステル系芯鞘複合繊維、極細合成繊維および天然繊維を特定の配合率で混合し、坪量５〜１５ｇ／ｍ2、密度０．１８〜０．３５ｇ／ｃｍ3、タテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満で抄造することによって従来の感熱孔版原紙用薄葉紙の欠点を改良できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明によれば、第一に、単糸繊度０．５６〜２．２デシテックスのポリエステル系芯鞘複合繊維３０〜６０重量％と、単糸繊度０．０５〜０．５６デシテックスの極細合成繊維１０〜３０重量％、および天然繊維１０〜６０重量％からなり、坪量５〜１５ｇ／ｍ2、密度０．１８〜０．３５ｇ／ｃｍ3であり、且つタテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満であることを特徴とする感熱孔版原紙用薄葉紙が提供される。
【００１２】
第二に、前記ポリエステル系芯鞘複合繊維が、異なった融点を持つ２種類のポリエステル系樹脂の同心円構造からなり、芯部の融点が２３０℃以上、鞘部の融点が９０〜１４０℃であることを特徴とする上記第一の感熱孔版原紙用薄葉紙が提供される。
【００１３】
第三に、前記極細合成繊維がポリエステル系樹脂及び／またはアクリル系樹脂からなることを特徴とする上記第一または第二の感熱孔版原紙用薄葉紙が提供される。
【００１４】
第四に、前記天然繊維が平均繊維幅２４μｍ以下であり、且つアスペクト比が１５０〜２４０の精選された天然非木材繊維であることを特徴とする上記第一、第二または第三の感熱孔版原紙用薄葉紙が提供される。
【００１５】
第五に、単糸繊度０．５６〜２．２デシテックス、繊維長２〜８ｍｍのポリエステル系芯鞘複合繊維３０〜６０重量％と、単糸繊度０．０５〜０．５６デシテックス、繊維長２〜８ｍｍの極細合成繊維１０〜３０重量％、および天然繊維１０〜６０重量％を混合した原料を湿式抄紙し、前記ポリエステル系芯鞘複合繊維の鞘部融点から鞘部融点＋３０℃の温度範囲で乾燥させることを特徴とする感熱孔版原紙用薄葉紙の製造方法が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、さらに詳しく本発明について説明する。
【００１７】
まず、本発明の感熱孔版原紙用薄葉紙は、単糸繊度０．５６〜２．２デシテックスのポリエステル系芯鞘複合繊維３０〜６０重量％と、単糸繊度０．０５〜０．５６デシテックスの極細合成繊維１０〜３０重量％、および天然繊維１０〜６０重量％を配合したものを通常の湿式抄紙法、すなわち円網式、長網式、短網式抄紙機等を用いて湿ウェブを形成し、前記ポリエステル系芯鞘複合繊維の鞘部融点から鞘部融点＋３０℃の温度範囲で乾燥させることによって得られる。
【００１８】
湿式抄紙に際しては通常使用されている分散剤と粘剤（好ましくはポリエチレンオキサイドまたはポリアクリルアミド）、消泡剤、離型剤、さらに要求品質に応じて帯電防止剤、紙力増強剤、サイズ剤等を配合してもよい。
【００１９】
湿式抄紙された湿ウェブの乾燥は、ポリエステル系芯鞘複合繊維の鞘部融点から鞘部融点＋３０℃の温度範囲で乾燥させるのが好適である。ポリエステル系芯鞘複合繊維の鞘部融点より低い温度で乾燥させると繊維交絡点での接着が十分ではなく、実用上問題となる。逆にポリエステル系芯鞘複合繊維の鞘部融点＋３０℃より高い温度で乾燥させると鞘部を構成する樹脂の流動性が高くなり、繊維交絡点を中心に開孔部まで樹脂が広がり、冷却固化した鞘部樹脂が開孔を塞ぎインキの通過性を阻害するため好ましくない。
【００２０】
本発明に係る感熱孔版原紙用薄葉紙の坪量は、５〜１５ｇ／ｍ2、密度は０．１８〜０．３５ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。更に好ましくは坪量８〜１２ｇ／ｍ2、密度０．２０〜０．３２ｇ／ｃｍ3である。坪量１５ｇ／ｍ2、密度０．３５ｇ／ｃｍ3を超えるとインキの透過性が低下して画像濃度、鮮明度が低下する。一方、坪量５ｇ／ｍ2、密度０．１８ｇ／ｃｍ3未満だと熱可塑性樹脂フィルムとラミネート加工する際に十分な強度が得られない。
【００２１】
また、タテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満であることが好ましい。タテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％以上だと接着剤を使用する熱可塑性フィルムとのラミネート加工時にシワや収縮が発生し、更に感熱孔版原紙として水性インキで繰り返し印刷を行なった場合、感熱孔版原紙用薄葉紙の寸法変化により耐刷性が劣るものとなる。本発明で特定した繊維配合率で抄造すれば、タテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満の感熱孔版原紙用薄葉紙を得ることができる。
【００２２】
ポリエステル系芯鞘複合繊維は単糸繊度０．５６〜２．２デシテックスであることが好ましい。更に好ましくは単糸繊度０．７７〜１．６７デシテックスである。単糸繊度が０．５６デシテックス未満だと感熱孔版原紙用薄葉紙単位面積当りの繊維交絡点が増え、シート強度と寸法安定性は高くなるが、溶融した鞘部分の樹脂が狭くなった開孔部を塞ぐ可能性があり、逆に単糸繊度が２．２デシテックスを超えると感熱孔版原紙用薄葉紙単位面積当りの繊維交絡点が減り、シート強度と寸法安定性が維持できなくなる。
【００２３】
ポリエステル系芯鞘複合繊維の繊維長は２〜８ｍｍの範囲であることが好ましい。更に好ましくは３〜６ｍｍである。ポリエステル系芯鞘複合繊維の繊維長が２ｍｍ未満だと繊維の分散性は良くなるが、シート強度が極端に低下し、逆に繊維長が８ｍｍを超えると、シート強度は高くなるが繊維の分散が不均一になるため、感熱孔版原紙として使用した場合、良好な画像を得ることができない。
【００２４】
ポリエステル系芯鞘複合繊維の配合率は３０〜６０重量％の範囲であることが必要である。配合率が３０重量％未満だとシート強度ならびに剛度が弱く、また、タテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満のシートが得られなくなる。逆に配合率が６０％を超えると疎水性のポリエステル系芯鞘複合繊維同士が凝集しやすく、均一に分散できなくなる。
【００２５】
本発明に使用するポリエステル系芯鞘複合繊維は、異なった融点を持つ２種類のポリエステル系樹脂が同心円構造を持ち、芯部の融点が２３０℃以上、鞘部の融点が９０〜１４０℃の繊維である。
【００２６】
ポリエステル系芯鞘複合繊維が同心円構造である理由は次の通りである。熱可塑性樹脂フィルムをラミネートして感熱孔版原紙として使用する際、製版時に発熱体から熱可塑性樹脂フィルムのみならず感熱孔版原紙用薄葉紙を構成するポリエステル系芯鞘複合繊維にも熱が加わる。この時、該繊維の鞘部が溶融した場合、同心円構造であれば繊維の寸法や形状の変化は少ない。しかし、偏芯構造などであった場合、鞘部の溶融に伴ない繊維全体が捲縮し、感熱孔版原紙にシワや収縮が発現して実用上問題となる。
【００２７】
該繊維の芯部を構成するポリエステル系樹脂の融点が２３０℃以上であれば熱可塑性樹脂フィルムとのラミネート加工時や製版時に発熱体から受ける熱でも寸法安定性を維持することができる。また、該繊維鞘部の融点は９０〜１４０℃であることが好ましい。更に好ましくは１００〜１３０℃である。該繊維鞘部の融点が９０℃未満だと熱可塑性樹脂フィルムとのラミネート加工時や製版時に発熱体から受ける熱により樹脂が溶融し、繊維交絡部を接着していた樹脂が移動するため感熱孔版原紙用薄葉紙の強度や剛度が低下し、耐刷性が維持できなくなる。逆に該繊維鞘部の融点が１４０℃を超えると感熱孔版原紙用薄葉紙の強度や剛度を出すために高い温度で加工しなければならず経済的にコストアップの要因となる。
【００２８】
また、ポリエステル系芯鞘複合繊維の芯部と鞘部を構成する樹脂の重量比率が芯部重量：鞘部重量＝５０％：５０％〜９０％：１０％であることが好ましい。芯部重量比率が５０％未満、且つ鞘部重量比率が５０％を超えると感熱孔版原紙用薄葉紙の強度や剛度は高いが耐熱寸法安定性が低下し、また、芯部重量比率が９０％を超え、且つ鞘部重量比率が１０％未満になると耐熱寸法安定性は良いが感熱孔版原紙用薄葉紙の強度や剛度が低下するため、共に感熱孔版原紙として使用した場合、良好な画像を得ることができない。
【００２９】
次に極細合成繊維について説明する。極細合成繊維は単糸繊度０．０５〜０．５６デシテックスであることが好ましい。更に好ましくは単糸繊度０．０８〜０．４４デシテックスである。単糸繊度が０．０５デシテックス未満だと感熱孔版原紙用薄葉紙単位面積当りの繊維本数が多すぎて、シート密度を上げインキの通過性を阻害する。逆に単糸繊度が０．５６デシテックスを超えると開孔面積の調整ができずインキの通過性を均一にすることが困難なため感熱孔版原紙として使用した場合、良好な画像を得ることができない。
【００３０】
極細合成繊維の繊維長は２〜８ｍｍの範囲であることが好ましい。更に好ましくは３〜６ｍｍである。極細合成繊維の繊維長が２ｍｍ未満だと繊維の分散性は良くなるが、シート強度が極端に低下し、逆に繊維長が８ｍｍを超えると、シート強度は高くなるが繊維の分散が不均一になるため、感熱孔版原紙として使用した場合、共に良好な画像を得ることができない。
【００３１】
極細合成繊維の配合率は１０〜３０重量％の範囲であることが必要である。配合率が１０重量％未満だと開孔面積の調整ができず、インキの通過性を均一にすることが困難である。逆に配合率が３０％を超えると極細合成繊維同士が凝集しやすく、均一に分散できなくなり、また、シートの剛度も弱くなるという問題が生じる。
【００３２】
本発明で使用する極細合成繊維は、ポリエステル系芯鞘複合繊維との接着性が良く、更に被穿孔膜となる熱可塑性樹脂フィルムの融点よりも高い融点を持ったポリエステル系樹脂及び／またはアクリル系樹脂である。
【００３３】
次に天然繊維について説明する。天然繊維は平均繊維幅２４μｍ以下であり、且つアスペクト比が１５０〜２４０の精選された天然非木材繊維である。熱素子密度６００ｄｐｉの印刷機では穿孔径が約２５μｍとなるため、天然繊維の平均繊維幅が２４μｍを超えると６００ｄｐｉ機を用いた場合、穿孔を塞ぎこの部分が白抜けとなる。
【００３４】
またアスペクト比が１５０未満では天然繊維の分散性は良いが、感熱孔版原紙用薄葉紙の強度や剛度が弱くなり、逆にアスペクト比が２４０を超えると感熱孔版原紙用薄葉紙の強度や剛度は高くなるが、繊維の分散が困難となり繊維結束が生じるという欠点がある。平均繊維幅２４μｍ以下、且つアスペクト比が１５０〜２４０である天然非木材繊維としては、ミツマタ、ガンピ、ジュート、ケナフ、ニュージーランド麻などがあげられるが、価格や安定して入手できる点でケナフが最も好適である。また、平均繊維幅２４μｍ以下、且つアスペクト比が２４０を超える天然非木材繊維（例えばコウゾやマニラ麻、）であっても、叩解などの適切な処理を行ない繊維長を短くすることで本発明の天然繊維として使用することができる。
【００３５】
天然繊維の配合率は１０〜６０重量％の範囲であることが必要である。天然繊維の配合率が１０重量％未満だと均一な繊維の分散が得られず、シートの剛度、インキの保持性が低くなり、また、天然繊維の配合率が６０重量％を超えると均一な繊維の分散が得られ、シートの剛度、インキの保持性も高くなるが、湿潤時の寸法安定性が低下し、タテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満のシートが得られなくなるため好ましくない。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００３７】
≪実施例１〜９≫
単糸繊度１．２デシテックス、繊維長３ｍｍ、芯部融点２６０℃且つ鞘部融点１１０℃のポリエステル系芯鞘複合繊維と、単糸繊度０．１１デシテックス、繊維長３ｍｍのアクリル系極細繊維及び／または、０．３３デシテックス、繊維長５ｍｍのポリエステル系極細繊維と、ケナフ靭皮繊維を表１の割合で混合し、傾斜短網式抄紙機で抄紙し、表面温度１３０℃のヤンキードライヤーで加熱乾燥し、感熱孔版原紙用薄葉紙を得た。
【００３８】
得られた感熱孔版原紙用薄葉紙について、坪量はＪＩＳ Ｐ−８１２４、密度はＪＩＳ Ｐ−８１１８、搬送性の指標として、タテ方向の引張強度をＪＩＳＰ−８１１３の規定に準じて測定した。また、湿潤寸法安定性の指標として、水中伸度を、１５ｍｍ巾に調整した感熱孔版原紙用薄葉紙サンプルに５グラムの荷重を加え、水に浸した後５分後の伸びを差動トランスで検知して測定した。
【００３９】
次に、坪量２．５ｇ／ｍ2の二軸延伸ポリエステルフィルムを溶剤可溶共重合ポリエステル系接着剤１．０ｇ（ｄｒｙ）／ｍ2を用いて貼り合わせ、さらにフィルム面にシリコンオイル０．０２ｇ／ｍ2塗布して感熱孔版原紙とした。
【００４０】
得られた感熱孔版原紙は、サーマルヘッドで１０ポイントの文字とベタ部の書き込み印刷を行ない印刷開始後１０枚目のサンプルについて目視により印刷性を判定した。印刷適性の評価として、文字が鮮明・ベタ部の白抜けがないものを○、文字が不鮮明・ベタ部で白抜けが目立つものを×、○と×の中間程度で、実用上使用できるレベルのものを△とした。更に、耐刷性の評価として１０００枚印刷した時点での印刷サンプルを印刷開始後１０枚目のサンプルと比較して評価を行なった。印刷のインキ濃度が変らず文字に歪みがないものを○、印刷のインキ濃度が薄くなり文字に歪みがあるものを×、○と×の中間程度で、実用上使用できるレベルのものを△とした。結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2002293054.tif 000001
【００４２】
≪比較例１〜６≫
本発明の必要条件となる原料配合から外れた割合で繊維を配合した以外は実施例１〜９と同様にして感熱孔版原紙用薄葉紙および感熱孔版原紙を作製して各物性を評価した。結果を表２に示す。
【００４３】
【表２】
2002293054.tif 000002
【００４４】
≪実施例１０、比較例７〜８≫
ポリエステル系芯鞘複合繊維の繊度を１．７デシテックス（実施例１０）、および３．３デシテックス（比較例７）に、また１．７デシテックスの偏芯構造繊維（比較例８）へ変更した以外は、実施例４と同様にして感熱孔版原紙用薄葉紙および感熱孔版原紙を作製して各物性を評価した。結果を表３に示す。
【００４５】
≪実施例１１、比較例９≫
極細合成繊維の繊度を０．５５デシテックス（実施例１１）、および１．１デシテックス（比較例８）に変更した以外は、実施例２と同様にして感熱孔版原紙用薄葉紙および感熱孔版原紙を作製して各物性を評価した。結果は表３に示した。
【００４６】
≪実施例１２、比較例１０≫
天然繊維を平均繊維幅１９μｍ、アスペクト比１６６のガンピ繊維（実施例１２）、および平均繊維幅３０μｍ、アスペクト比４６７のヘンプ繊維に変更した以外は、実施例４と同様にして感熱孔版原紙用薄葉紙および感熱孔版原紙を作製して各物性を評価した。結果を表３に示す。
【００４７】
【表３】
2002293054.tif 000003
【００４８】
本発明の実施例に属する条件で作製した感熱孔版原紙用薄葉紙および感熱孔版原紙に比較して、いずれかの条件が外れている比較例１〜１０は、感熱孔版原紙用薄葉紙の物性または印刷適性において評価が劣っている。すなわち、表１および表３の結果から、実施例１〜１２の感熱孔版原紙の印刷適性は実用上十分満足できるものであった。一方、比較例１、比較例４、比較例６、比較例７は感熱孔版原紙用薄葉紙の強度も弱く、耐刷性が劣った。比較例２、比較例３、比較例５、比較例９、比較例１０は合成繊維もしくは天然繊維の結束が多く、これがベタ部に当ると白抜けとなり、文字部にかかると細線抜けとなり印刷適性を低下させた。比較例８は偏芯構造芯鞘複合繊維が捲縮したことにより感熱孔版原紙の平坦性が著しく劣ったため、印刷適性も全ての項目で劣ったものとなった。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ポリエステル系芯鞘複合繊維、極細合成繊維および天然繊維を特定の配合率で混合し、坪量５〜１５ｇ／ｍ2、密度０．１８〜０．３５ｇ／ｃｍ3、タテ方向、ヨコ方向の水中伸度が１．０％未満で抄造することによって、熱可塑性樹脂フィルムとのラミネート加工時や製版、印刷時の寸法安定性、搬送性に優れ、且つ白抜けや裏写りなどの欠点がなく画像鮮明性が高い良好な画像を提供可能な感熱孔版原紙用薄葉紙を提供することができる。