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热敏孔版印刷用原纸.pdf

  • 上传人:li****8
  • 文档编号:4499877
  • 上传时间:2018-10-17
  • 格式:PDF
  • 页数:8
  • 大小:794.40KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201210564467.X

    申请日:

    2012.12.21

    公开号:

    CN103182875A

    公开日:

    2013.07.03

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B41M 5/00申请日:20121221|||公开

    IPC分类号:

    B41M5/00; B32B27/06; B32B27/20; B32B37/02

    主分类号:

    B41M5/00

    申请人:

    理想科学工业株式会社; 日本制纸巴比利亚股份有限公司; 第一工业制药株式会社

    发明人:

    铃木茂司; 石田达哉; 江连真市; 石川正人; 服部顺行; 小山宗央; 井上茂纪; 片山充祥

    地址:

    日本东京都

    优先权:

    2011.12.27 JP 2011-285631

    专利代理机构:

    北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277

    代理人:

    刘新宇;李茂家

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    内容摘要

    本发明提供不会在热敏头元件部产生堆积物、低湿度下抗静电性也优异的热敏孔版印刷用原纸。该热敏孔版印刷用原纸的特征在于,其为在多孔性支承体的至少一面上设置有热塑性树脂薄膜的热敏孔版印刷用原纸,该热敏孔版印刷用原纸含有以锂元素计为5~50ppm的锂化合物。

    权利要求书

    权利要求书
    1.   一种热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,其为在多孔性支承体的至少一面上设置有热塑性树脂薄膜的热敏孔版印刷用原纸,该热敏孔版印刷用原纸含有以锂元素计为5~50ppm的锂化合物。

    2.   根据权利要求1所述的热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,所述锂化合物的分子量为2,000以下。

    3.   根据权利要求2所述的热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,所述锂化合物的分子量为800以下。

    4.   根据权利要求1所述的热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,所述锂化合物通过选自由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇及硅酮多元醇组成的组中的至少一种多元醇和/或由所述多元醇衍生的结构来负载。

    5.   根据权利要求1所述的热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,所述锂化合物为酰亚胺锂衍生物。

    6.   根据权利要求5所述的热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,所述酰亚胺锂衍生物是具有碳原子数为1~12的氟代烃基的双(全氟烷基磺酰)亚胺锂。

    7.   根据权利要求1所述的热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,所述锂化合物以与聚氨酯系粘接剂和/或聚氨酯系外部添加剂的混合物的形态含有在该热塑性树脂薄膜和/或该多孔性支承体中。

    8.   一种热敏孔版印刷用原纸的制造方法,其特征在于,该方法为在多孔性支承体的至少一面上设置有热塑性树脂薄膜的热敏孔版印刷用原纸的制造方法,该方法包括:
    (1)将分散在多元醇中的锂化合物与聚氨酯系粘接剂和/或聚氨酯系乳液的混合物施与到该热塑性树脂薄膜和/或该多孔性支承体上的工序;和
    (2)在该多孔性支承体的至少一面上层叠该热塑性树脂薄膜的工序。

    9.   根据权利要求8所述的热敏孔版印刷用原纸的制造方法,其特征在于,所述锂化合物为酰亚胺锂衍生物。

    10.   根据权利要求8所述的热敏孔版印刷用原纸的制造方法,其特征在于,所述酰亚胺锂衍生物是具有碳原子数为1~12的氟代烃基的双(全氟烷基磺酰)亚胺锂。

    11.   根据权利要求8所述的热敏孔版印刷用原纸的制造方法,其特征在于,所述多元醇为选自由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇及硅酮多元醇组成的组中的至少一种。

    12.   根据权利要求8所述的热敏孔版印刷用原纸的制造方法,其中,所述工序(1)为将分散在多元醇中的酰亚胺锂衍生物与聚氨酯系乳液的混合物作为外部添加剂施与到该多孔性支承体上的工序,在该施与工序之后,进一步包括将该外部添加剂固化的工序。

    说明书

    说明书热敏孔版印刷用原纸
    技术领域
    热敏孔版印刷用的原纸通常由多孔性支承体(以下有时称为“支承体”)和层叠在该支承体上的热塑性树脂薄膜构成。其中,数字印刷机所使用的原纸通常具有长的带状形状,在卷取成卷筒状的状态下装配到印刷机上,印刷时由该卷筒送出来使用。
    背景技术
    多孔性支承体使用薄叶纸、纱、无纺布等。使用薄叶纸(以下有时称为“日本纸”)时,为了降低成本而多配合天然纤维,然而天然纤维与合成纤维相比超细纤维少且混入夹杂物,因此阻碍支承体中的墨通过,成为图像性降低的原因。因此,近年来,为了形成高品质图像,可使用支承体中不使用天然纤维的原纸。
    然而,使用了支承体中未配合天然纤维的日本纸的原纸与配合有天然纤维的原纸相比,存在容易带静电、输送性低的问题。该带电现象在低温低湿环境下表现显著。
    作为上述问题的解决方案,已知向原纸中添加抗静电剂的方案。可以举出例如向原纸中添加导电性碳的方法(专利文献1),配合离子性高分子化合物的方法(专利文献2、3)。进而,为了防止添加的抗静电剂的透印,有配合阳离子性聚合物的方法(专利文献4),将低分子表面活性剂包入微胶囊中进行添加的方法(专利文献5)等。
    现有技术文献
    专利文献
    专利文献1:日本特开2002‑127627号公报
    专利文献2:日本特开2006‑312296号公报
    专利文献3:日本特开2006‑315245号公报
    专利文献4:日本特开2007‑8066号公报
    专利文献5:日本特开2009‑137170号公报
    发明内容
    发明要解决的问题
    然而,若利用添加有抗静电剂的原纸反复制版,则在热敏孔版印刷机的热敏头元件部形成抗静电剂的堆积物,该堆积物上进一步附着杂质,有时阻碍穿孔。若产生该现象,则在印刷图像的主扫描方向出现白线。特别是磷酸系的抗静电剂附着在热敏头上,受热而容易变成磷酸盐。该盐不能通过通常的使用或维护来除去,随着使用而持续增加。此外,也包括磷酸系抗静电剂在内,表面活性剂型的抗静电剂多为通过捕捉空气中的水分而产生抗静电效果的抗静电剂,在湿度高的环境下发挥大的效果,然而存在在低湿度环境下效果弱的问题。此外,高分子抗静电剂由于单位添加量的抗静电能力低、添加量易变多,因此容易产生穿孔性降低等弊病。
    因此,本发明的目的在于,提供不会在热敏孔版印刷机的热敏头元件部产生堆积物,即使少量添加、在低湿度下抗静电性也优异的热敏孔版印刷用原纸。
    用于解决问题的方案
    即,本发明为热敏孔版印刷用原纸,其特征在于,其为在多孔性支承体的至少一面上设置有热塑性树脂薄膜的热敏孔版印刷用原纸,该热敏孔版印刷用原纸含有以锂元素计为5~50ppm的锂化合物。
    此外,本发明为热敏孔版印刷用原纸的制造方法,其特征在于,该方法为在多孔性支承体的至少一面上设置有热塑性树脂薄膜的热敏孔版印刷用原纸的制造方法,该方法包括:
    (1)将分散在多元醇中的锂化合物与聚氨酯系粘接剂和/或聚氨酯系乳液的混合物施与到该热塑性树脂薄膜和/或该多孔性支承体上的工序;和
    (2)在该多孔性支承体的至少一面上层叠该热塑性树脂薄膜的工序。
    发明的效果
    上述本发明的热敏孔版印刷用原纸由于含有规定量的锂化合物,所以不存在使用通常的导电性填充剂、表面活性剂型抗静电剂时的上述各问题,即使在低湿度下也表现出优异的抗静电效果。进而,通过将该锂系抗静电剂与聚氨酯外部添加剂或粘接剂组合使用,可以进一步提高抗静电能力。
    具体实施方式
    在本发明的热敏孔版印刷用原纸(以下有时称为“原纸”)中,作为热塑性树脂薄膜所使用的热塑性树脂,可以使用聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯或其共聚物等,其中从穿孔性方面考虑,优选为聚酯、聚偏二氯乙烯,更优选为聚酯。作为该聚酯,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸乙二醇酯与间苯二甲酸乙二醇酯的共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚亚己基对苯二甲酸酯(polyhexamethyleneterephtalate)、亚己基对苯二甲酸酯与对苯二甲酸1,4‑环己烷二甲醇酯(1,4‑cyclohexane dimethylene terephthalate)的共聚物等。
    该热塑性树脂薄膜还可以以不会阻碍本发明效果的量含有阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、颜料、染料、脂肪酸酯、蜡等有机润滑材料或聚硅氧烷等消泡剂等。此外,该热塑性树脂薄膜的厚度可根据原纸要求的感度等适当确定,通常设为0.1~10μm、优选为0.1~5μm、更优选为0.1~3μm。若该厚度超过10μm则存在穿孔性降低的倾向,小于0.1μm时薄膜的制膜稳定性差。
    作为多孔性支承体(以下有时称为“支承体”),优选使用对以合成纤维为主体的短纤维进行了造纸而得的薄叶纸、无纺布、织物或绢网纱等。作为合成纤维,例如可使用聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚丙烯腈、聚丙烯、聚乙烯或它们的共聚物等。这些合成纤维可以使用单体或并用两种以上。
    这些之中,从强度和/或耐水性方面考虑,优选使用聚酯、聚丙烯腈制的日本纸,更优选使用聚酯制的日本纸。作为该聚酯,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸乙二醇酯与间苯二甲酸乙二醇酯的共聚物、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚亚己基对苯二甲酸酯、亚己基对苯二甲酸酯与对苯二甲酸1,4‑环己烷二甲醇酯的共聚物等。作为该聚酯制的日本纸中使用的聚酯纤维,通常可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯系拉伸聚酯纤维或未拉伸聚酯纤维;以聚对苯二甲酸乙二醇酯系聚酯作为芯成分,以由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、二甘醇等构成的非结晶性共聚聚酯作为鞘成分的聚酯系复合纤维等。
    作为多孔性支承体中使用的合成纤维,可以根据原纸所要求的品质适当使用各种纤维直径的纤维,可以使用单一纤维直径的合成纤维,还可以并用两种以上纤维直径的合成纤维。例如,还可以配合粗纤维来提高刚性、耐印刷性能,或者配合细纤维来提高图像性。该支承体中使用的纤维的平均纤维直径优选为20μm以下,更优选为0.1μm~15μm。
    并且,还可以添加楮、黄瑞香、麻、洋麻等天然纤维,人造纤维、铜氨纤维、莱奥塞尔(Lyocell)纤维等再生纤维素纤维,维尼纶、聚酯、聚丙烯腈等合成纤维或它们的混合物。
    此外,在该支承体中,还可以以不会阻碍本发明效果的量配合阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、颜料、染料、脂肪酸酯、蜡等有机润滑材料或者聚硅氧烷等消泡剂等。
    该支承体可以通过湿式造纸法制作,可以将纤维分散以及过滤后,捞取到铁丝上,并进行脱水以及干燥来制造。
    该支承体的纤维的基重优选为20g/m2以下,更优选为5g/m2~20g/m2,进一步优选为5g/m2~15g/m2。若基重超过上述上限值,则墨的通过性降低、图像清晰性容易降低,若基重少于上述下限值,则作为支承体有可能得不到充分的强度。进而,抗拉强度(湿润状态、造纸流通方向)优选为0.1kN/m以上,更优选为0.4kN/m以上。
    本发明的原纸含有以锂元素计为5~50ppm的锂化合物,优选含有15~35ppm的锂化合物。该锂量例如可以利用凯氏定氮法处理原纸后,进行ICP(电感耦合等离子体)发射光谱分析来测定。锂在全部元素中氧化还原电位最低,因此在专利文献2、3中也举出有锂盐。然而,由于它们为阴离子性高分子的锂盐,因此每单位质量的锂含量少。因此,若欲达成期望的抗静电能力,配合量自然而然地增多,存在原纸的强度、穿孔性降低的问题。
    本发明的原纸中含有的锂化合物的分子量优选约为2000以下,更优选以800以下的低分子锂化合物的形态含有。作为该锂化合物,优选为酰亚胺锂衍生物,更优选为下述式(1)表示的双(全氟烷基磺酰)亚胺锂化合物。

    上式中,R1和R2各自独立地表示碳原子数为1~12的氟代烃基,优选碳原子数为1~8的氟代烃基,例如CF3‑、C2F5‑、CHF2‑等。虽然该磺酰亚胺锂化合物本身公知(例如日本特开2008‑266155号公报),但是没有用于热敏孔版印刷用原纸的例子。该化合物的导电性效果不易受到湿度的影响,即使在低湿度下也表现出高的抗静电效果。
    优选锂化合物含有在用于分散或溶解该化合物的载体或者介质中。通过改变该载体,可以用于水系、非水系的各种用途中,进而在原纸中,锂化合物被负载在该载体和/或由该载体衍生的结构、例如高分子网状结构中,从而可牢固地保持在原纸中。作为该载体,优选为多元醇或其衍生物,可以举出例如聚醚多元醇、聚酯系多元醇、聚己内酯系多元醇、硅酮多元醇以及它们的衍生物。将该锂化合物添加到粘接剂中时,优选二元醇的醚衍生物作为载体,添加到外部添加剂中时,优选聚醚多元醇作为载体。
    本发明的原纸除了锂化合物之外,优选以氟元素量计进一步含有100~700ppm、更优选200~500ppm的氟代烃基。该氟量可以通过燃烧法和/或离子色谱法进行测定。此外,该氟量可以通过上述式(1)化合物的添加来达成。
    本发明的原纸可以通过包括下述工序的方法来制作。
    (1)将分散在多元醇中的锂化合物与聚氨酯系粘接剂和/或聚氨酯系乳液的混合物施与到该热塑性树脂薄膜和/或该多孔性支承体上的工序;和
    (2)在该多孔性支承体的至少一面上层叠该热塑性树脂薄膜的工序。
    在工序(1)中有三种方式。第一方式为将锂化合物添加到用于贴合热塑性树脂薄膜与支承体的粘接剂中,施与到热塑性树脂薄膜和/或支承体上的方法。第二方式为将锂化合物添加到支承体的外部添加剂例如纸力增强剂、防水剂中,施与到支承体上后,进行硬化的方法。第三方式为进行上述两者的方法,向粘接剂和外部添加剂两者中添加锂化合物。第一方式由于作为静电原因的薄膜与含有抗静电剂的粘接剂直接接触,因此是有效的。然而,若锂化合物的添加量增多则有可能粘接力降低、并且有可能阻碍原纸的穿孔性。因此,以抗静电剂及其载体总计的量计的添加量的基准相对于粘接剂的固体成分为5质量%~30质量%,优选为5质量%~15质量%。通过按照相对于原纸以固体成分计为0.05g/m2~1.0g/m2的方式来涂布该含有抗静电剂的粘接剂,从而可以达成上述锂的量。
    作为用于贴合热塑性树脂薄膜与支承体的粘接剂,可以举出乙酸乙烯酯系、丙烯酸系、氯乙烯乙酸乙烯酯共聚物系、聚酯系、聚氨酯系等加热型粘接剂,丙烯酸酯系、聚酯丙烯酸酯系、聚氨酯丙烯酸酯系、环氧丙烯酸酯系、多元醇丙烯酸酯系等光固化型的粘接剂,其中,优选为聚氨酯丙烯酸酯系、聚氨酯系,优选将它们与上述多元醇系载体中的抗静电剂组合来使用。在工序(2)的层叠工序中或之后的硬化过程中,通过将多元醇固定于聚氨酯高分子网状结构,从而原纸中的抗静电剂可被进一步固定化。
    作为该聚氨酯系粘接剂,可以为一液型、二液型中的任意一种。作为该聚氨酯中的多元醇成分,可以举出聚醚多元醇、聚酯多元醇,作为异氰酸酯成分,可以举出具有碳原子数为6~16的、亚烷基等脂肪族基团、亚环烷基等脂环式基团或者亚芳基等芳香族基团的二异氰酸酯,例如1,6‑二异氰酸酯、1,3‑二(异氰酸基甲基)苯、1,3‑二(异氰酸甲基)环己烷、1,5‑萘二异氰酸酯及它们的混合物。
    第二方式中,将含有抗静电剂的外部添加剂例如纸力增强剂、防水剂涂布或浸渗到支承体中。作为抗静电剂的量,为了不妨碍外部添加剂本来的功能即日本纸的强度赋予、刚性赋予,以抗静电剂及其载体总计的量计的添加量的基准相对于外部添加剂的固体成分为1.0质量%~30.0质量%,按照相对于原纸以固体成分计为0.01g/m2~1.0g/m2的量施与该含有抗静电剂的外部添加剂。涂布后,进行加热,将外部添加剂固化或硬化。
    作为外部添加剂、特别是纸力增强剂,可以举出通常的纸基材所使用的聚乙烯醇、羧基改性聚乙烯醇等聚乙烯醇类,羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、纤维素硫酸酯等纤维素衍生物,淀粉和阳离子化淀粉等改性淀粉,明胶、酪蛋白等蛋白质,阴离子化聚丙烯酰胺树脂、聚酰胺聚胺表氯醇树脂等酰胺系树脂,丙烯酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、聚氨酯丙烯酸酯系树脂、苯乙烯‑马来酸酐共聚物钠、聚苯乙烯磺酸钠等苯乙烯系树脂等,可使用它们的水溶液或乳液。进而它们可单独使用或并用。它们之中,优选为聚氨酯系树脂的乳液、聚氨酯丙烯酸酯系树脂的乳液,优选与上述多元醇系载体中的抗静电剂组合来使用。外部添加剂在工序(2)之前加热硬化。在工序(2)中,将热塑性树脂薄膜层热熔接或使用粘接剂将热塑性树脂薄膜层叠到所得到的支承体上。
    上述三种方式中,优选为第二方式或第三方式,最优选为第二方式。其原因在于,由于以原纸中的重量构成比计,支承体占原纸的大部分,因此与添加到粘接剂中的情况相比容易添加更多量的抗静电剂,此外,原纸由于在卷叠的状态下与薄膜表面接触,因此作为外部添加剂添加时容易有助于输送性的提高等。
    以下通过实施例对本发明进行说明,然而本发明不被它们所限定。
    [实施例1]
    向聚氨酯系乳液(商品名SUPER FLEX800、固体成分35%、第一工业制药制造)97.5g中添加以聚醚多元醇作为载体的酰亚胺锂型抗静电剂(SANKONOL PEO‑20R,式(1)的R1、R2都为CF3SO2‑,分子量287,酰亚胺锂成分20%,三光化学制造)2.5g,将得到的混合物以2.8g/m2的量涂布到仅用聚酯纤维进行了造纸的支承体(厚度40微米、基重12g/m2)上,进行加热硬化。接着,在聚酯薄膜(双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、厚度2微米)的一面以0.45g/m2的量涂布UV固化型粘接剂(聚氨酯(甲基)丙烯酸酯系),层叠上述支承体后,从聚酯薄膜侧照射紫外线(ORC制作所制造OHD‑320M)进行固化,制作原纸。该原纸中的锂含量为24ppm。
    [实施例2]
    将以四甘醇二甲醚作为载体的酰亚胺锂型抗静电剂(SANKONOL TGR,式(1)的R1、R2都为CF3SO2‑,分子量287,酰亚胺锂成分56%,三光化学制造)10g添加到UV固化型粘接剂(聚氨酯(甲基)丙烯酸酯系)90g中,进行搅拌,得到粘接液。在与实施例1中使用的聚酯薄膜同样的聚酯薄膜上以0.45g/m2的量涂布上述粘接液。另外,对除了不在聚氨酯水系胶乳中配合锂化合物之外、与实施例1同样地处理的聚酯纤维制日本纸进行处理。将其层叠在粘接剂层之上后,与实施例1同样地进行,用紫外线固化,从而制作原纸。该原纸中的锂含量为34ppm。
    <比较例1>
    除了不向粘接剂中添加锂化合物之外,与实施例2同样地制作原纸。
    <比较例2>
    向聚氨酯系乳液中添加磷酸酯型抗静电剂(DATRONN‑20、固体成分22%、日华化学制造)1.99g来替代锂化合物,除此之外与实施例1同样地进行,制作原纸。由对日本纸的实际涂布量和原纸整体的总重量算出的磷酸酯的含量约为347ppm。
    <比较例3>
    向UV固化型粘接剂中添加具有抗静电效果的N‑丁基‑3‑甲基吡啶鎓·双三氟甲磺酰亚胺(CIL312、主要成分量99%以上、日本CARLIT制造、表1中表示为“氟酰亚胺”)10g以替代锂化合物,除此之外与实施例2同样地进行,制作原纸。由对薄膜的实际涂布量和原纸整体的总重量算出的离子性液体的含量约为497ppm。
    通过以下的方法对各原纸进行评价。结果如表1所示。
    <表面电阻率>
    在温度/湿度为23℃/50%和5℃/30%的条件下,使用超绝缘计SM‑8220(日置电机制造),测定原纸的表面电阻率。结果如表1所示。表1中,“>1.0×1016[Ω/□]”指的是超过该超绝缘计的测定上限。
    <杂质在热敏头表面的堆积状态>
    将制作的原纸装配到RISOGRAPH MD6650W(理想科学工业制造)中,连续制版2000版网点原稿后,利用SURFTEST(表面粗糙度测定仪)(MITUTOYO制造)对杂质在热敏头表面的堆积状态进行观察。
    [表1]

    如表1所示可知,锂化合物以锂量计以数十ppm程度的极少添加量就可发挥与磷酸酯同等以上的抗静电效果,在低温、低湿度下也表现出稳定的效果,而且热敏头上的堆积物也显著少。此外可知,通过向日本纸的外部添加剂中添加锂化合物(实施例1),可得到更高的效果。
    产业上的可利用性
    本发明的热敏孔版印刷用原纸,不会在热敏头的元件部形成堆积物,低温、低湿度下抗静电性也优异。

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    热敏 印刷 用原纸
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