JPH0697346B2 - 静電透明画製作のための改良されたポリエステル支持体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 産業上の利用分野： 本発明は静電透明画の製作に用いるための改良されたポ
リエステル支持体に関するものである。さらに詳細に
は、本発明は静電普通紙複写機において実質的に改善さ
れた画像と処理能力とをもつ改良された面がその上に付
与されたポリエステル支持体に関するものである。

従来技術の説明： 良く知られているように静電的画像形成法を用いて支持
体上に画像を付与するには、光電導性の表面、通常この
方法ではセレニウムドラムエレメント面に均一な静電的
電荷（正または負のいずれか）を与える必要がある。ド
ラムにこの電荷を与えるためにコロナ放電系が用いら
れ、ついでドラムにはレンズ系を通じて文書または図面
の画像が結像される。光が当った光電導性面の区域では
電荷は接地を通じて消失するが、画像区域の静電像はそ
のまま残留する。この工程の後、ドラムには反対電荷の
粒子が付与され表面の帯電した区域に静電的吸引力によ
って付着する。画像が記録されるシートがこの帯電した
ドラムに接触させこれに別のコロナ放電を与える。この
結果、ドラム上の帯電したトナーの大部分はシートに移
転する。最後にトナーは通常熱、圧力または両者の組合
せを与えることによりシート上に溶着される。

この静電的画像形成法を用いて透明画を製作するのに有
用なエレメントは多数存在する。これらエレメントの多
くはある種の透明支持体を用い、この上にトナー受容層
が塗布されている。これらのエレメントの多くは透明支
持体としてポリエチレンテレフタレートのようなポリエ
ステルの利用がされている。何故ならこの材料の寸度安
定性は良く知られており大きな利点があるためである。
これらのポリエステル支持体上に付与されるトナー受容
層はこれらの支持体上に層を塗布するのは困難であるた
め幾つかの特別な性質をもたねばならない。これに加え
て、これらポリエステル支持体上に付与されるトナー受
容層はこれらが通常オーバーヘツド用透明画等のような
ものに用いられるため必要とされる画像を忠実に記録す
るものでなければならない。すなわち、画像は大きく拡
大され、記録された画像中の欠点は大いに増幅されるの
である。また、標準的な普通紙複写機中で多数のポリエ
ステルフイルムシートが用いられるとき、これらは通常
の方式で装置中に供給される。ポリエステルは静電電荷
が容易に蓄積する傾向があり、そこでポリエステルシー
トが前述の範囲内で用いられるとき、機械の中でジヤム
が発生する。普通、各フイルムの間に紙のシートを介在
させるか、そして／または静電的普通紙複写機中のこれ
らフイルムの供給を強化するためにフイルム表面にすじ
を付けるなどが行われる。

前記のシステム中で用いるため利用される多数のエレメ
ントがある。これらは普通フイルム支持体としてポリエ
ステルを使用し、画像を記録するためまたこの画像を作
るため通常使用される機械中にこのフイルムエレメント
を搬送するのを補助するために、その上に付与される各
種の層を受け入れるように適当な処理または下塗りが施
されている。これらエレメントの多くは良好な画像を作
ることができるが機械を通じる搬送性は良くない。他の
ものは搬送性は良いが得られる画像は良くない。従っ
て、本発明の目的の１つは普通紙静電複写機中でオーバ
ーヘツド用透明画を製作するのに有用なエレメントを製
造することである。また、本発明の目的の１つはこのよ
うな普通紙複写機中で良好に処理できるばかりでなく、
しかもすぐれた画質をもつエレメントを作ることであ
る。

発明の要点 これらのおよびその他の目的は、その上に少なくとも１
つの下塗り層とトナー受容層との順に塗布されているポ
リエステル支持体からなり、このトナー受容層はカルボ
ン酸基を含むアクリレートバインダー、カルボン酸基を
有するポリマー性帯電防止剤、架橋剤、ブチルメタクリ
レートで変性されたポリメタクリレートビーズ、および
ポリエチレンまたはテトラフルオロエチレンビーズから
構成されているのもである、静電透明画製作に適したエ
レメントによって達成される。

発明の具体的説明 静電透明画として用いるのに適した透明エレメントを製
造するための好ましい方法として、トナー受容層として
用いるためポリエステル支持体上に塗布するのに適した
水溶液を作るために ａ）架橋剤とペンダントのカルボン酸基を有するポリマ
ー性帯電防止剤との水溶液を作り； ｂ）前記分散液のpHを6.0〜6.9に調整し； ｃ）ペンダントのカルボン酸基を含むアンモニア水可溶
性ポリアクリレートバインダーと、アンモニア水中に分
散させたブチルメタクリレートで変性されたポリメタク
リレートビーズとの混合物を前記分散液に添加し；そし
て ｄ）この中にサブミクロンのポリエチレンビーズ（ミク
ロスフエアとも呼ばれている）を分散し；ここで塗布用
分散液の最終pHを7.0以上とし、 ｅ）この分散液を支持体材料上に塗布する ことからなる１方法が提供される。

分散液が前述のようにして作られるとき、これはポリエ
ステル支持体の下塗り層上に付与するのに適しており、
そして高品質の透明画を得るために静電的普通紙複写機
中で用いることができる。

通常の寸度安定性のポリエチレンテレフタレートフイル
ム支持体を本発明の範囲内でポリエステル支持体として
用いることができる。これらのフイルムはアレス氏の米
国特許第2,779,684号中で詳しく述べられており、ここ
に参考として挙げておく。ポリエステルは普通、前記の
アレス氏の特許で述べられているようにジカルボン酸と
２価アルコールとのポリエステル化製品により作られ
る。ポリエステルは非常に安定であるから本発明に好ま
しいフイルムである。しかしながら、寸度安定性のポリ
エステル支持体の表面上に水性の分散液を塗布するのは
極めて困難である。そこでつぎの層の塗布と接着とを助
けるため支持体に連続的な下塗り層を塗布することが通
常必要である。本発明において、これにはラウリン氏の
米国特許第3,567,452号で開示された、塩化ビニリデン
−イタコン酸の変性された混合ポリマー下塗り組成物の
ような樹脂下塗り層が好ましい。この層はフイルム構成
中に寸度安定性が得られる２軸延伸に先立って付与する
ことができる。これに対しついで本発明の水性トナー受
容層を塗布することができ、このエレメントはベース中
の歪みや張力をとり除くためにガラスの焼きなましに相
当する熱処理をされる。この熱処理には100〜160℃の空
気温度が通常用いられ、これはポリエステルベース製造
の延伸後−熱緩和工程に対応される。これらの工程はま
ったく古くからのものであり、ポリエステルベース製造
の当業者によく知られている。このように本発明の利点
の１つはポリエステルフイルムを製造するため普通に用
いられている通常の方法中でトナー受容層用の水性分散
液の付与ができることである。これらの設備は写真用フ
イルムベースを作るために良く知られた製造システムで
あるから前述の写真フイルムベース製造の際、通常のゲ
ル下塗り層を付与するため用いているエレメント中に本
発明の分散液を置き換えるのは容易なことである。

本発明のトナー受容層の被覆に際して有用な水性分散液
の組成は甚だ特殊である。この分散液に有用な成分はそ
の特殊な特性と有用性とで選定される。この層はトナー
受容性であることが必要である。しかしながら、トナー
受容層のエレメントは複写機中でジヤムを起すことなく
またかき傷を生ずることなしに通常の静電複写装置を満
足に通過し得るように塗布をされる。そこでのエレメン
トは複写機中で良好な処理適性をもち、また優れた画質
の透明画を作るため、かき傷を生ずる傾向が小さく透明
性のヘーズが小さく良好な帯電防止性と良い滑り特性を
もたねばならない。本発明により達成することのできる
もう１つの利点は水性の溶液から塗布ができることであ
る。公知の多くのエレメントでは塗布をするために各種
の有機溶剤を使用し、そこでこの溶剤の廃棄の問題が存
在する。本発明ではこの水性のシステムには溶剤廃棄の
問題はなく、環境上の利点となる。

本発明のトナー受容層を作るためには、バインダー、帯
電防止剤、架橋剤、および組成とサイズの異なる２種類
のビーズを含んだ水性アンモニア溶液が用いられる。各
種タイプの表面活性剤のようなその他の追加的の材料も
塗布に際し補助的に存在させることができる。

通常のアンモニア水可溶性のアクリレートポリマーバイ
ンダーを本発明で用いることができる。アルキルメタク
リレート、アルキルアクリレートおよびアクリルまたは
メタクリル酸から作られたポリマーが特に好適である。
アンモニア水可溶性のアクリレートタイプのバインダー
には、イー・アイ・デユポン・ド・ネモアース社製のエ
ルバサイトアクリレート、およびビー・エフグツドリツ
チ社製のカルボセツト アクリレートなどが含まれる。
これらのバインダーは通常全塗布用固体の40〜80重量％
の分量で存在し、好ましくは55〜65重量％の量である。

層の中に存在している各種成分のカルボン酸基を架橋結
合する架橋剤は多数ある。当業者に良く知られている多
官能性のアジリジニル架橋結合剤が好ましい。このアジ
リジニル架橋剤は１つの層と他の層との架橋結合に有用
である。そこでアジリジニルのような架橋剤を含む本発
明のトナー受容層はその下にある下塗り層に良好に接着
する。特に有用なアジリジンはシヤツド氏の米国特許第
4,225,665号およびミラー氏の米国特許第4,701,403号中
に述べられており、これらを参考に挙げておく。本発明
において用いることのできるその他の架橋剤には当業者
に良く知られているメラミンホルムアルデヒドとエポキ
サイドとが含まれる。これらの架橋剤は塗布液固体の３
〜20重量％、好ましくは６〜12重量％の分量で存在す
る。

帯電の問題を解決するために帯電防止剤が層構成中に普
通含有させられる。このものは好ましくカルボン酸基を
もつポリマー性のものでって、層中の他の成分と相溶し
うるもので、またこの成分が層中で固着できるために架
橋結合しうるようなものである。さらに好ましくこのポ
リマー性帯電防止剤はスチレンスルホン酸のナトリウム
塩とアレイン酸との3:1モル比のコポリマー（分子量約
5,000）である。この帯電防止剤はチヨー氏の米国特許
第4,585,730号中で述べられている。帯電防止剤は塗布
液固体中に５〜30重量％、好ましくは15〜25重量％の分
量で存在する。

ひっかき傷耐性を改善するために、ポリエチレンまたは
テトラフルオロエチレンビーズがこの層中に含ませられ
る。これらのビーズは１ミクロン以下の例えば約0.005
〜0.99ミクロン、好ましくは0.1〜0.2ミクロンの粒子サ
イを有している。これらのビーズに加えて静電的普通紙
複写機を通じてこの層をもつフィルム支持体の搬送を改
良するために、多少大きな粒子サイズの別のビーズが加
えられる。これらのビーズは平均粒子サイズが約１〜50
ミクロン（平均体積直径８〜15ミクロン）の範囲のブチ
ルメタクリレートで変性されたポリメチルメタクリレー
トビーズが好ましい。これらのビーズおよびその製法は
米国特許第2,701,245号中に詳しく述べられている。フ
イルムエレメントの搬送を助けることのほかにこれらの
ビーズはアクリレートバインダーの屈折率と類似の屈折
率をもち、そのためオーバーヘツド投影に際してエレメ
ントを通じて光が透過するのを妨げないという利点があ
る。ポリエチレンミクロスフエアは塗布液固体中に0.5
〜８重量％、好ましく２〜４重量％の分量で存在する。
大きな、ブチルメタクリレートで変性されたポリメタク
リレートビーズは塗布液固体中に0.5〜10重量％、好ま
しくは1.5〜５重量％の分量で通常存在する。

本発明は以下の実施例で示すが、実施例１は最も良い実
施態様であると考えられる。すべての部とパーセントと
は特記しない限り重量である。

実施例１ 別々の装置中で以下のものが作られた： バインダー溶液： 成 分 分量（1bs） 脱イオン水 655.00 濃アンモニア水 6.61 ポリメチルメタクリレート 73.50 （カルボセツト 525、ビー・エフ・グツドリツチ社） これらはすべてのアクリレートバインダーがその中で溶
解するまでかくはんした。

ビーズスラリー： 成 分 分量（lbs） 脱イオン水 23.00 表面活性剤 トリトンX100、 1.00 （ロームアンドハース社） ポリメチルメタクリレートビーズ、 4.59 （水中固体分75％、粒子サイズ約12ミクロン） このビーズは水／表面活性剤中に充分に分散するまでか
くはんした。バインダーが溶解した後温度を約25℃と
し、これにかくはんしながらこのビーズスラリーを加え
た。この混合物を「バインダー／ビーズ混合物」とす
る。

さらに別の装置中で、以下の各成分が混合された： 成 分 分量（lbs） 脱イオン水 1,035.00 アジリジニル架橋剤 9.60 （PFAZ 322、シブロン社） ポリマー性帯電防止剤 47.94 （VERSA TL−４、ナシヨナルスターチ社） この液のpHを希硫酸によって約6.7に調整し、ついでこ
れに2.60 lbsの湿潤剤（トリトンＸ−100、ロームアン
ドハース社）を加えた。すべてのこれら成分が充分に混
合されたときれ、上記のバインダー／ビーズ混合物がこ
の液中にポンプで加えられ、この間温度は約25℃に保た
れた。このステツプが完了した後に、本発明のトナー受
容層の処方を完成させるために約0.2ミクロンの粒子サ
イズをもつサブミクロンのポリエチレンビーズスラリー
（ビーズ分40％、ポリゲンPE、BASF社）の8.24 lbsが添
加された。この材料の分折で以下の結果が示された。

全固体％ 5.9 pH 7.6 表面張力 38.2ダイン/cm 固体分６％の液を基準に、各成分は以下のように存在し
ていた： 成 分 ％ 架 橋 剤 8.00 帯電防止剤 22.00 湿 潤 剤 3.00 バインダー 61.25 大きいビーズ 3.00 サブミクロンビーズ 2.75 この材料はついで普通の樹脂下塗り層が前もって塗って
ある厚み４ミル（0.1mm）のポリエチレンテレフタレー
トフイルム支持体上に塗布された。混合物は６インチ
（15.2cm）の接触圧のエアナイフを用いて約28℃で塗布
されそして乾燥された。得られた層は約0.1ミル（0.002
5mm）の厚さであり、この塗布されたエレメントはつい
で140℃で熱緩和をされた。この塗布用試料は代表的な
市販の静電普通紙複写機により良好な結果で処理され
た。この機械を通じて処理されたフイルムには何の問題
（ジヤム、等の）もなく、また表面は良質（すり傷のな
い、等の）のものであった。この表面に与えられた画像
はオーバーヘツド透明画用に極めて適した高画質のもの
であった。

実施例２ 本発明のトナー受容層を作るのに適した混合物が実施例
１に述べたのと同様にしてバインダーを変えて作られ
た。バインダーとしてはエルバサイト2540が用いられ
た： 成 分 ％ 架 橋 剤 8.00 帯電防止剤 21.00 湿 潤 剤 3.25 バインダー 63.75 （エルバサイト2540） 大きいビーズ 1.50 サブミクロンビーズ 2.50 実施例３〜５ 以下に示すように、各種のフイルムが実施例１に従って
作られたトナー受容層により塗布された。

実施例３ 片面には何も塗布せず、他の面だけ塗布する
（中間紙介在）。

実施例４ 両面とも塗布する（中間紙介在）。

実施例５ 両面とも塗布する（中間紙介在なし）。

いずれの場合も処理されたフイルムは複写機中で良好で
あり、優れた画像がこの上に形成された。

以上本発明を詳細に説明したが、本発明はさらに次の実
施態様によってこれを要約して示すことができる。

１）その上に少なくとも１つの下塗り層とトナー受容層
との順に塗布されているポリエステル基体からなり、こ
のトナー受容層はカルボン酸基を含むアクリレートバイ
ンダー、カルボン酸基を有するポリマー性帯電防止剤、
架橋剤、ブチルメタクリレートで変性されたポリメタク
リレートビーズ、およびポリエチレンまたはテトラフル
オロエチレンビーズから構成されているものである、静
電透明画製作に適したエレメント。

２）変性されたポリメチルメタクリレートビーズは約１
〜50ミクロンの平均粒子サイズをもち、そしてポリエチ
レンまたはテトラフルオロエチレンビーズは１ミクロン
以下の粒子サイズをもつものである、前項１）記載のエ
レメント。

３）下塗層は前記支持体の両面に付与され、そしてトナ
ー受容層は前記下塗層のいずれにも塗布されているもの
である、前項１）記載のエレメント。

４）ａ）架橋剤とペンダントのカルボン酸基を有するポ
リマー性帯電防止剤との水性分散液を作り； ｂ）前記分散液のpHを6.0〜6.9に調整し； ｃ）カルボン酸基を含む水溶性ポリアクリレートバイン
ダーと、アンモニア水中に分散されたブチルメタクリレ
ートで変性されたポリメタクリレートビーズとの混合物
を前記分散液に添加し；そして ｄ）この中にサブミクロンのポリエチレンビーズを分散
し、この塗布用分散液の最終pHを7.0以上とし、 ｅ）この分散液を支持体材料上に塗布する、ことからな
る静電透明画として用いるのに適した透明エレメントの
製造方法。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】その上に少なくとも１つの下塗り層とトナ
   ー受容層との順に塗布されているポリエステル基体から
   なり、このトナー受容層はカルボン酸基を含むアクリレ
   ートバインダー、カルボン酸基を有するポリマー性帯電
   防止剤、架橋剤、ブチルメタクリレートで変性されたポ
   リメタクリレートビーズ、およびポリエチレンまたはテ
   トラフルオロエチレンビーズから構成されているもので
   ある、静電透明画製作に適したエレメント。
2. 【請求項２】ａ）架橋剤とペンダントのカルボン酸基を
   有するポリマー性帯電防止剤との水性分散液を作り； ｂ）前記分散液のpHを6.0〜6.9に調整し； ｃ）カルボン酸基を含む水溶性ポリアクリレートバイン
   ダーと、アンモニア水中に分散させたブチルメタクリレ
   ートで変性されたポリメタクリレートビーズとの混合物
   を前記分散液に添加し；そして ｄ）この中にサブミクロンのポリエチレンビーズを分散
   し、この塗布用分散液の最終pHを7.0以上とし、 ｅ）この分散液を支持体材料上に塗布する、 ことからなる静電透明画として用いるのに適した透明エ
   レメントの製造方法。