(57)【要約】【課題】  従来の多孔質熱可塑性樹脂印字体は、塩や糖などの水溶性化合物の粒子の大きさ及び配合量に限界があったので、気泡の大きさや連泡性が制限を受け、インキ含有量やインキ吐出量に影響を与えていた。そこで、気泡の均一性を保持しつつ、連泡性を向上させることのできる多孔質熱可塑性樹脂印字体を提供する。【解決手段】  熱可塑性樹脂、水溶性化合物、還元パラチノース、及び、必要に応じて添加剤を混合したものから、前記水溶性化合物及び還元パラチノースを除去して得られる多孔質熱可塑性樹脂印字体。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂、水溶性化合物、還元パラチノース、及び、必要に応じて添加剤を混合したものから、前記水溶性化合物及び還元パラチノースを除去して得られる多孔質熱可塑性樹脂印字体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク内蔵タイプの浸透印に使用される連続気泡を有する多孔質熱可塑性樹脂印字体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続気泡を有する多孔質熱可塑性樹脂印字体は、特公昭４７−１１７３や特公昭４７―３９２１２、特開昭５１―７４０５７などに開示されている。また、多孔質熱可塑性樹脂印字体の印面を形成する方法として、選択的に赤外線を照射することによって印面を形成する方法（特開昭５０−３１９０８号、特開平６−１５５６９８号、特開平１０−１１４１３２号）や、加熱した金型に押圧することによって印面を形成する方法（特開昭５０−１５５３２３号、特開昭６０−１９３６８６号）や、レーザ加工機で直接彫刻する方法（特開平１０−３３７９４３号）などが公知となっている。
このような多孔質熱可塑性樹脂印字体は、比較的高粘度の顔料インキであっても、多量のインキを含有することができ、かつ、良好なインキ吐出量を誇っている。
しかし、従来の多孔質熱可塑性樹脂印字体は、気泡の形成及び気泡と気泡をつなぐ接続路の形成に寄与する塩や糖などの水溶性化合物の粒子の大きさ及び配合量に限界があったので、気泡の大きさや接続路の数（以下、「連泡性」と称す）が制限を受け、インキ含有量やインキ吐出量に影響を与えていた。
塩や糖などの水溶性化合物の粒子の大きさ及び配合量に限界があった理由は、粒子の大きさ及び配合量を限界値以上配合した場合、一つ一つの気泡は大きくなるが、連泡性は向上せず、かえって気泡の均一性が崩れ、多孔質熱可塑性樹脂印字体の強度やバランスが低下してしまうからであった。
【０００３】
【特許文献１】特公昭４７−００１１７３号公報
【特許文献２】特公昭４７―０３９２１２号公報
【特許文献３】特開昭５１―０７４０５７号公報
【特許文献４】特開昭５０−０３１９０８号公報
【特許文献５】特開平０６−１５５６９８号公報
【特許文献６】特開平１０−１１４１３２号公報
【特許文献７】特開昭５０−１５５３２３号公報
【特許文献８】特開昭６０−１９３６８６号公報
【特許文献９】特開平１０−３３７９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は気泡の均一性を保持しつつ、連泡性を向上させることのできる多孔質熱可塑性樹脂印字体を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する為に、熱可塑性樹脂、水溶性化合物、還元パラチノース、及び、必要に応じて添加剤を混合したものから、前記水溶性化合物及び還元パラチノースを除去して得られる多孔質熱可塑性樹脂印字体を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
還元パラチノースを配合させたことにより、気泡の均一性を保持したまま連泡性を向上させた多孔質熱可塑性樹脂印字体を得ることができた。よって、多量のインキを含有することができると共に多くのインキを一度の捺印で吐出可能となった。また、連泡性向上に伴い、インキを含浸させるときの時間も短縮することができた。
本発明において還元パラチノースを配合すると何故連泡性が向上するのかは推測するしかないが、還元パラチノースは水への溶解性が優れているので、各材料を混合し成形した後の成形材から前記水溶性化合物を水に溶解させて除去する際に、水溶性化合物に作用して水への溶解を補助し、多孔質熱可塑性樹脂印字体中の水溶性化合物残存量を極めて少量にすることによって連泡性が向上すると考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明において使用する材料について説明する。
本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリウレタン、ポリ−１，２−ブタジエン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸プロピルエステル、アクリル酸ブチルエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、ポリブチレン系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリジエン系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化物系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。前記熱可塑性樹脂は、融点が４０℃〜１５０℃のものが好ましく用いられる。
前記熱可塑性樹脂の中で、耐侯性、耐薬品性、成形性等物理的側面からポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマーが最も好ましく用いられる。
【０００８】
本発明に使用することができる水溶性化合物としては、塩や糖などの微粉末をあげることができる。
塩は、微粉末化が容易で、樹脂の加工温度（４０℃〜１８０℃）において分解ガス化せず、かつ、水によって容易に除去できる無機化合物をいい、具体的には塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウムなどの金属塩が好ましく用いられる。直径は、通常１〜５００μｍのものを使用する。
糖は、ペントースやヘキトースなどの単糖類、サッカロースやマルトースなどの二糖類、デンプンやグリコーゲンなどの多糖類のいずれも使用でき、更に、これらを併用して使用することもできる。粒径は、通常１〜５００μｍのものを使用する。その中でも特に、デンプンが水溶性において優れているうえ、均一な所要粒径を有する粉末が容易に得られ、また、安価であるため好ましく使用される。
水溶性化合物の使用比率は、熱可塑性樹脂１００部に対し、約５０〜１５００部であり、好ましくは１００〜８００部である。水溶性化合物は、塩と糖をそれぞれ単独で用いてもよいし、併用して用いてもよく、用途によって適宜選択すればよい。
【０００９】
また、本発明には還元パラチノースを配合する。
本発明において使用することができる還元パラチノースとは、砂糖に転移酵素を作用させて製造したパラチノースを水素添加によって還元させて製造する糖アルコールを指し、α−Ｄ−ｇｌｕｃｏｐｙｒａｎｏｓｙｌ−１，６−ｓｏｒｂｉｔｏｌ（ＧＰＳ）及びα−Ｄ−ｇｌｕｃｏｐｙｒａｎｏｓｙｌ−１，６−ｍａｎｎｉｔｏｌ（ＧＰＭ）という白色・無臭の結晶が混在したものである。具体的には、パラチニット（商品名：新三井製糖株式会社製）などを例示することができる。
還元パラチノースは、無毒で安全性が高く、水への溶解性が優れているので、水によって容易に除去することができる。また、前記水溶性化合物を水に溶解させて除去する際に水溶性化合物に作用して水への溶解を補助するので、多孔質熱可塑性樹脂印字体中の水溶性化合物残存量を０％又は極めて少量にすることが可能となり連泡性が向上すると考えられる。特に、水溶性化合物に分子量の大きい糖を用いる場合などは、その効果が大である。
また、還元パラチノースは融点が４０℃以上であって常温では固体なので、後述するシート体を作成すると固結化した硬質シート体を得ることができ、手指で押しても変形しないので取り扱いが簡便となる利点がある。
還元パラチノースの使用比率は、熱可塑性樹脂１００部に対し約５〜５０部であり、好ましくは１０〜３０部である。
【００１０】
更に、本発明では添加物等も必要に応じて使用することができる。例えば、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール・ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合体・ポリエチレングリコールアルキルエーテル・ポリプロピレングリコールアルキルエーテル・ポリビニルアルコール・ポリアリルアミン・パラフィン・ワックス・高級脂肪酸・フッ素系界面活性剤・シリコーン系界面活性剤・非イオン界面活性剤などの滑剤、アミン系の老化防止剤、ワセリン・可塑剤などの軟化剤、カーボンブラック・ニグロシン・弁柄・群青等の任意の顔料や染料といった着色剤などを有効量添加することができる。
上記滑剤の中でも融点が４０℃以上であって、前記熱可塑性樹脂の融点（４０℃〜１８０℃）において分解せず、かつ、分子量７００〜３００００程度のポリエチレングリコールが印字体を作成する上で最も好ましく用いられる。当該ポリエチレングリコールも融点が４０℃以上であって常温では固体なので、後述するシート体を作成すると固結化した硬質シート体を得ることができ、手指で押しても変形しないので取り扱いが簡便となる利点がある。また、当該ポリエチレングリコールは水溶性なので、後述するシート体を洗浄する際に除去される。
また、選択的に赤外線を照射することによって多孔質熱可塑性樹脂印字体の印面を形成する方法を用いる場合は、赤外線を効率良く吸収する添加剤が必要であり、着色剤としても用いられるカーボンブラックが最も好ましい添加剤として用いられる。
上記添加剤の使用比率は、熱可塑性樹脂１００部に対し、０．１〜１０００部程度である。添加剤は用途によって適宜選択され、数種類併用して用いることができる。
【００１１】
次に、本発明の多孔質熱可塑性印字体の作成方法について説明する。
まず二本ロールやニーダーに水溶性化合物、還元パラチノース、必要に応じてカーボンブラック等の添加剤を投入し、加熱しながら撹拌する。次に、チップ化された熱可塑性樹脂を加え、熱可塑性樹脂の融点以上の温度にしながら更に混合する。次に、この混合物をカレンダーロールなどにて平板状に成形した後、空冷して、まずシート体を作成する。
当該シート体は熱可塑性樹脂中に、水溶性化合物や還元パラチノースや添加剤などが渾然一体かつ均一に分散された状態となっており、また、固結化した硬質シート体となっており、手指で押しても容易に変形しない。
次に、温水、流水等を用いて、前記シート体から水溶性化合物や還元パラチノースや添加剤などを除去した後、これを脱水乾燥させ、多孔質熱可塑性樹脂シート体を得る。
【００１２】
次に、公知の方法を用い、前記多孔質熱可塑性樹脂シート体に対して非印字部分を０．１〜１０ｍｍ程度の深度に彫刻又は融解することにより印面を形成した後、所要のサイズに切断して本発明の多孔質熱可塑性印字体を得る。或いは、前記多孔質熱可塑性樹脂シート体を所要のサイズに切断し、印判ホルダー等に組み付けた後、公知の方法を用い、非印字部分を０．１〜１０ｍｍ程度の深度に彫刻又は融解することにより印面を形成して本発明の多孔質熱可塑性印字体を得る。
このようにして得た多孔質熱可塑性印字体は、インキ滲み出し部とインキ滲み出し不能な非多孔質保護被膜からなる印面が形成され、これにインキを含浸させると、インキ吸蔵量も充分で、連続捺印が可能な浸透印を得ることができる。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。
（実施例１）
５〜１５μｍの塩化ナトリウム化合物４５０重量部及びカーボンブラック０．３重量部をニーダーに投入し９０℃に加熱しながら撹拌する。次に、還元パラチノース（パラチニット（商品名）新三井製糖株式会社製）１００重量部を少量ずつ加え混合する。そうすると、還元パラチノースは塩化ナトリウム化合物の熱によって溶融して液体となり、塩化ナトリウム化合物と還元パラチノースは渾然一体となる。次に、ポリエチレン樹脂チップ（融点１２０℃）１００重量部を加え、熱を１３０℃に保ちながら混合する。そうすると、ポリエチレン樹脂も溶融し、均一に混合された混合物が得られる。次に、この混合物をカレンダーロールにてシート体に成形し空冷する。
以上の手順によって中間的なシート体が作成されるが当該シート体は、ポリエチレン樹脂シート中に水溶性化合物と還元パラチノースが均一に分散された状態となっており、また、すべての物質が固結しているので、手指で押しても全く変形しない黒色硬質シートとなる。
次に、当該シート体を流水で洗い流して塩化ナトリウム化合物と還元パラチノースを完全に除去する。そして、これを乾燥機にて乾燥させると、黒色の連続気泡を有する多孔質熱可塑性樹脂シート体を得ることができる。
次に、前記多孔質熱可塑性樹脂シート体に対し、印面となる文字または図形が形成される部分と残部とが赤外線透過度の大小により区画形成されている原稿シートを重ね、この原稿シートの表側から赤外線を照射して、多孔質熱可塑性樹脂シート体の表面のうち、赤外線の透過で加熱される部分の表層をこれに混在されているカーボンブラックの発熱下に溶融・固化させてインキが滲み出し不能な非多孔質保護被膜に形成し、前記原稿シートの赤外線透過度の小さい部分に対応する多孔質熱可塑性樹脂シート体の残部表面をインキ滲み出し部に形成した。次に、これを所要のサイズに切断すると本発明の多孔質熱可塑性印字体を得ることができた。
当該多孔質熱可塑性印字体に５０〜２０００ｍＰａ・Ｓ（２０℃、６５％、６０ｒｐｍ）の油性顔料インキを吸蔵させて使用したところ、インキ吸蔵量も充分で、にじみやかすれのない鮮明な捺印を長期間にわたって行なうことができた。
【００１４】
（実施例２）
５〜１５μｍの塩化ナトリウム化合物４５０重量部及びカーボンブラック０．３重量部をニーダーに投入し９０℃に加熱しながら撹拌する。次に、還元パラチノース（パラチニット（商品名）新三井製糖株式会社製）８０重量部と分子量１００００の固体のポリエチレングリコール（融点６２℃、分解温度１５０℃）２０重量部を少量ずつ加え混合する。そうすると、還元パラチノースとポリエチレングリコールは塩化ナトリウム化合物の熱によって溶融して液体となり、塩化ナトリウム化合物と還元パラチノースとポリエチレングリコールは渾然一体となる。次に、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー１００重量部を加え、１６０℃まで徐々に温度を上げつつ回転力を加えながら更に混合する。そうすると、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマーも溶融し、均一に混合された混合物が得られる。次に、この混合物をカレンダーロールにてシート体に成形し空冷する。
以上の手順によって中間的なシート体が作成されるが当該シート体は、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマーシート中に水溶性化合物と還元パラチノースとポリエチレングリコールが均一に分散された状態となっており、また、すべての物質が固結しているので、手指で押しても全く変形しない黒色硬質シートとなる。
次に、当該シート体を流水で洗い流して塩化ナトリウム化合物と還元パラチノースとポリエチレングリコールを完全に除去する。そして、これを乾燥機にて乾燥させると、黒色の連続気泡を有する多孔質熱可塑性樹脂シート体を得ることができる。
次に、前記多孔質熱可塑性樹脂シート体に対し、印面となる文字または図形が形成される部分と残部とが赤外線透過度の大小により区画形成されている原稿シートを重ね、この原稿シートの表側から赤外線を照射して、多孔質熱可塑性樹脂シート体の表面のうち、赤外線の透過で加熱される部分の表層をこれに混在されているカーボンブラックの発熱下に溶融・固化させてインキが滲み出し不能な非多孔質保護被膜に形成し、前記原稿シートの赤外線透過度の小さい部分に対応する多孔質熱可塑性樹脂シート体の残部表面をインキ滲み出し部に形成した。次に、これを所要のサイズに切断すると本発明の多孔質熱可塑性印字体を得ることができた。
当該多孔質熱可塑性印字体に５０〜２０００ｍＰａ・Ｓ（２０℃、６５％、６０ｒｐｍ）の油性顔料インキを吸蔵させて使用したところ、インキ吸蔵量も充分で、にじみやかすれのない鮮明な捺印を長期間にわたって行なうことができた。
【００１５】
（比較例）
実施例１に配合されている還元パラチノース（パラチニット（商品名）新三井製糖株式会社製）を、同量の５〜１５μｍ塩化ナトリウム化合物に変更した以外は全く同様に作成して比較例１を得た。
また、実施例２に配合されている還元パラチノース（パラチニット（商品名）新三井製糖株式会社製）を、同量の５〜１５μｍ塩化ナトリウム化合物に変更した以外は全く同様に作成して比較例２を得た。
【００１６】
以下、試験結果を表に示す。
本試験では、印字面の総面積が５０ｍｍ2であって、直径１２ｍｍの円形に打ち抜いた多孔質熱可塑性印字体を同じ条件で作成した。
（浸透時間試験）
ヒマシ油誘導体を主溶剤とする粘度７００ｍＰａ・Ｓ（２０℃、６５％、６０ｒｐｍ）の油性顔料インキを多孔質熱可塑性印字体に含浸させ、インク保有量が飽和状態になるまでの時間を計測した。（気泡が均一で連泡性が向上すると浸透時間が早くなる。）
（連続押印試験）
ヒマシ油誘導体を主溶剤とする粘度７００ｍＰａ・Ｓ（２０℃、６５％、６０ｒｐｍ）の油性顔料インキを多孔質熱可塑性印字体に含浸させた後、Ｘｓｔａｍｐｅｒネーム９（商品名：シヤチハタ株式会社製）に組み立て、５０００回連続捺印時のインキ消費量を測定した。（インキ消費量が多いほど１回当りのインキ吐出量が多いことを表し、気泡が均一で連泡性が向上していることを示す。）
【００１７】
（表１）
┌────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│                │ 実施例１ │ 実施例２ │ 比較例１ │ 比較例２ │
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│  浸透時間試験  │  ３０秒  │  ３５秒  │  ２４０秒│  １８０秒│
├────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│  連続押印試験  │２５５ｍｇ│２３０ｍｇ│１３５ｍｇ│１８０ｍｇ│
└────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘