JPH103176A - 印刷用紙およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック・フィルムの表面に静電複写形
の印刷機あるいは複写機で印刷を行えるようにする。 【解決手段】 顔料および硬化温度２２０〜３２０℃の
熱硬化性樹脂を有機溶剤に混合分散した塗布剤をインキ
とし、ポリエチレンテレフタレートを主原料とするプラ
スチック・フィルムの表面に印刷塗布し、熱硬化性樹脂
の硬化温度より低い温度で乾燥する。 【効果】 プラスチック・フィルムの性質がそのまま生
かされ、炭素粒子が塗布剤により内包されるので、水に
濡れても変化せず、擦過されても印刷された文字や図形
が消えにくく、長期保存に耐える用紙を安価に得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ・プリンタ
もしくは静電複写形のコピー・マシンで印刷を行うこと
ができる用紙に関する。本発明は、プラスチック・フィ
ルムを基材とする印刷用紙に関する。

【０００２】

【従来の技術】事務機器の急速な発達により、コピー・
マシンあるいはレーザ・プリンタが広く普及した。これ
らの装置では、印刷情報が図形パターンとして静電的に
用紙表面に形成され、炭素粒（または色彩塗料粒）を主
成分とする粉状塗料をその用紙表面に吹きつけ、その図
形パターンにしたがって光学的に認識できる塗料パター
ンをその表面に描き、これを加熱ドラムに圧着すること
によりその塗料パターンを用紙表面に固定化するもので
ある。

【０００３】さらに、パーソナル・コンピュータやワー
ド・プロセッサが発達して、これらに接続される印刷装
置としてレーザ・プリンタが高度に発達した。

【０００４】従来からパルプを原料とする紙を用いて、
上記のような複写または印刷を行う技術は高度に発達
し、印刷コストもいちじるしく低くなり、また高速印刷
も可能になった。

【０００５】オーバヘッド・プロジエクタ（ＯＨＰ）用
の印刷用紙として、透明なマイラー・フィルムを用いた
用紙などが知られている。これは透明な紙を必要とする
用途のみに使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、紙は木材資源を
消耗することから、紙以外の安価な用紙が求められてい
る。またかりに価格がそれほど安くなくとも、水に濡れ
ても破損しない、あるいは長期保存により、摩擦により
表面の印刷が消えないような印刷用紙が求められてい
る。たとえば、商品に添付するラベル、店先に表示する
ポスター、商品の保証書あるいは説明書、その他であ
る。

【０００７】レーザ・プリンタあるいはコピー・マシン
などでは、加熱ドラムの温度はほぼ２５０〜３００℃で
ある。一方、プラスチック・フィルムその他化学的なフ
ィルムは、長期保存に耐える、繰り返し使用に耐えるな
ど、紙より優れた性質を有するものがある。しかし、こ
れら化学的なフィルムは、一般に熱を加えるとその性質
により、液状になるもの、軟化するもの、硬化するもの
などがある。したがって、これら化学的なフィルムを上
記のような加熱ドラムを有する印刷装置の用紙として用
いると、満足な印刷ができないばかりか、印刷機を破損
してしまうことがある。

【０００８】また、多くのプラスチック・フィルムは透
明であり、上述のようにＯＨＰに利用するなどその透明
な性質を利用する場合にはよいが、普通の紙に代わる用
紙を得るには、透明のままでは不都合なことが多い。

【０００９】本願発明者は、これらプラスチック・フィ
ルムの優れた特性を維持しながら、プラスチック・フィ
ルムを静電複写形の印刷機や複写機で使用することがで
きる用紙を得ることを試みた。本願発明者は、きわめて
数多くの試みをして本発明を完成するに至った。

【００１０】すなわち、本願発明は、プラスチック・フ
ィルムの表面に静電複写形の印刷機あるいは複写機で印
刷を行うことができるとともに、プラスチック・フィル
ムの性質を失うことがなく、すなわち水に濡れても変化
せず、その印刷された文字や図形が消えにくく、長期保
存に耐え、しかも安価に得られる新しい用紙を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点は、
顔料および硬化温度２２０〜３２０℃の熱硬化性樹脂を
有機溶剤に混合分散した塗布剤をインキとし、ポリエチ
レンテレフタレートを主原料とするプラスチック・フィ
ルムの表面に印刷塗布し、熱硬化性樹脂の硬化温度より
低い温度で乾燥させることを特徴とする。

【００１２】この方法で印刷用紙を製造するには、まず
加熱ドラムの温度（２５０〜３００℃程度）で変形しな
いプラスチック・フィルムを利用することが必要であ
る。これには、ポリエチレンテレフタレートを主原料と
し、二軸延伸されたフィルムが適当であることがわかっ
た。これは、ポリエステル・フィルムという名称で市場
でカタログ製品として調達することができる。このよう
なポリエステル・フィルムをよく調べると、その融点は
２８０℃を越えるものであるが、中には２６０℃程度の
ものもある。このような融点の低いものを実際に加熱ド
ラムに印刷速度で通過させても、ただちに溶融変形する
ものでないこともわかった。つまり、加熱ドラムの温度
はかりに３００℃であっても、印刷速度で処理される場
合に、フィルム全体がその加熱ドラムの温度になるわけ
ではなく、それよりいくぶん低い温度範囲にあることが
わかる。

【００１３】つぎに、本願発明者は、このようなプラス
チック・フィルムの表面に従来から知られている印刷技
術により顔料を印刷することを試みた。版胴を備えた良
く知られた印刷装置を用いて、プラスチック・フィルム
の表面に顔料を印刷する。そして、さまざまな試験を行
う過程で、その顔料を熱硬化性樹脂に分散させておき、
これを有機溶剤に混合調製したものを、プラスチック・
フィルムの表面に印刷することがよいことがわかった。
つまり、熱硬化性樹脂が流れ出してしまうようなことが
ないように紙としての性質を持たせ、しかも、その熱硬
化性樹脂が熱硬化する前の状態にあり、印刷装置の加熱
ドラムに接触したときにその表面が熱硬化するようにす
ることがよいことに気付いた。

【００１４】さらに詳しく説明すると、顔料を熱硬化性
樹脂に有機溶剤を用いて分散させ、これを印刷技術によ
りプラスチック・フィルムの表面に印刷塗布し、低い温
度で乾燥させると、その顔料はプラスチック・フィルム
の表面に付着した状態に維持される。これは、包装して
市販することができる。指で触れても指紋がつくなどの
現象は見られなくなる。

【００１５】この状態のプラスチック・フィルムを用紙
として使用して静電複写を行うと、静電パターンにした
がって炭素粒が付着する。そしてそれが加熱ドラムに接
触すると、熱硬化性樹脂が炭素粒をその内部に抱き込む
ようにして硬化することがわかった。これは顕微鏡によ
り表面を観察することにより確認された。熱硬化性樹脂
が硬化した状態で、炭素粒をその内部に抱き込むように
していることから、擦過により、あるいは水分により、
炭素粒がその表面から離脱することがなくなり、きわめ
て安定性のよい印刷ができることがわかった。

【００１６】熱硬化性樹脂および有機溶剤の成分につい
ては、本願発明者はさまざまな試験を繰り返した。熱硬
化性樹脂については、その熱硬化温度が加熱ドラムの温
度よりいくぶん低い２２０℃程度から加熱ドラムの温度
よりいくぶん高い３２０℃程度まで、上述のように炭素
粒をその内部に抱き込んで硬化するような現象が見られ
ることがわかった。熱硬化性樹脂としては、原料が安価
であること、性質が安定していること、その他からポリ
ウレタン系樹脂が適当である。

【００１７】これに顔料を分散するための有機溶剤につ
いては、さまざまな市販の溶剤の中から選択することが
できる。この配合は樹脂の熱硬化温度にも影響する。し
たがって、熱硬化性樹脂の硬化温度が上述の範囲に入る
ように混合調製を行うことにより実現することが適当で
ある。また、低い温度の乾燥を適当に行うためにも、こ
の有機溶剤の配合は関係する。この後の実施例により記
述するところが本願発明者が得た最適な配合である。し
かし、これは塗布を行う装置の性能により、あるいは用
紙を利用する印刷装置の加熱ドラムの温度により変更調
製することが適当であり、いちがいに固定的な値を提供
することができない。

【００１８】次に、顔料の成分については、一般に紙面
の状態として白色が便利である。白色の顔料として二酸
化チタン（ルチル）が有用である。しかし、顔料はこれ
に限るものでなく他の選択もありえる。つまり有機溶剤
により分散される性質のものであれば広く利用すること
ができる。さらに顔料としては、白色に限らず、その用
紙の用途にしたがってさまざまに着色することができ
る。白色の顔料にわずかな着色顔料を混合することによ
り、薄い赤色、薄い緑色、薄い紫色、薄い青色などさま
ざまな用紙を提供することができる。

【００１９】この顔料および熱硬化性樹脂が分散された
塗布剤をインキとして、従来から知られた印刷技術によ
り、プラスチック・フィルムの表面に塗布する。印刷技
術であることから、プラスチック・フィルムの全面に塗
布することができるとともに、版胴を加工することによ
り部分的に、たとえば模様や会社のロゴマークなどを入
れて塗布することも可能である。

【００２０】塗布剤中の顔料の混合比は２５〜４５重量
％、望ましくは３０〜４０重量％であり、塗布剤中の熱
硬化性樹脂の混合比は７〜４０重量％、望ましくは１０
〜２０重量％であることが有効である。

【００２１】この塗布剤は印刷技術により塗布するので
あるから、その塗布剤の粘度が適当でなければならな
い。有機溶剤の成分によりあるいは粘度調製剤の混合に
より、版銅により順調に塗布ができる程度の粘度を調製
することが望ましい。粘度調製剤としては、たとえばシ
リカ、またはポリエチレン・ワックスが使用できるが、
これに限るものではない。有機溶剤はメチルエチルケト
ン、トルエン、イソプロピルアルコール、酢酸エチルの
うちの１、もしくはこれらの２以上の混合物を用いるこ
とができる。

【００２２】この塗布工程の後に、プラスチック・フィ
ルムの表面に塗布された顔料が分散された有機溶剤を低
い温度で乾燥させる。この乾燥は、温度が低すぎるある
いは時間が短すぎると、用紙の表面がべとつくことにな
る。また温度が高すぎると、有機溶剤が熱硬化してしま
い、上述のような印刷炭素粒を内部に抱き込むような熱
硬化が不可能になってしまう。しかし発明者が試験をし
た結果では、この温度はそれほど厳密な設定を必要とし
ない。熱硬化性樹脂が熱硬化する温度より低い温度５０
〜１６０℃の範囲内に設定して、温度を変化させて試行
錯誤を行うことにより比較的簡単に適当な温度を発見す
ることができる。発明者が実際に試験をした装置では、
この低温乾燥の適当な温度は５０〜１００℃であった
が、乾燥通路の通過時間や有機溶剤の調製によってこの
最適な温度はかならずしもこの範囲でない場合もある。

【００２３】印刷塗布に先立ち、プラスチック・フィル
ムの表面にコロナ処理により粗面加工を施すことが望ま
しく、これにより塗布剤の密着強度を大きくすることが
できる。

【００２４】本発明の第二の観点は、ポリエチレンテレ
フタレートを主原料とするプラスチック・フィルムの表
面の少なくとも一部に、顔料が混合された熱硬化性樹脂
が熱硬化前の状態で塗布されたことを特徴とする。プラ
スチック・フィルムの裏面には熱硬化性樹脂の硬化温度
において硬化しない接着剤を塗布し、この接着剤に剥離
用台紙を被せる。

【００２５】すなわち、これは顔料が混合された熱硬化
性樹脂を熱硬化前の状態でプラスチック・フィルムの表
面に塗布しておき、プラスチック・フィルムの裏面に接
着剤を塗布した後に剥離用台紙を被せたもので、このプ
ラスチック・フィルムに各種サイズ、例えば名刺大、テ
レホンカード大、はがき大などの大きさで切込みを入れ
ラベルの形態にする。その表面に静電複写形の印刷機や
複写機で図形あるいは文字を印刷し、剥離用台紙から剥
がしてラベルとして用いる。水や油がかかる個所や手で
擦られる個所に利用すれば、濡れても紙のように変化せ
ず、擦っても文字や図形が消えにくく、長期間耐え得る
ことができる。

【００２６】診察券、運転免許証、身分証明カードなど
は常に手でさわられ、時には雨水がかかることがある。
これらはすでに透明なフィルムにより保護されているも
のもあるが、本発明によるプラスチック・フィルムを用
いることによりそのコストを大きく低減することができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明実施例を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明実施例印刷用紙の構造を示
す部分拡大断面図である。

【００２８】本発明実施例印刷用紙は、顔料および硬化
温度２２０〜３２０℃の熱硬化性樹脂を有機溶剤に混合
分散した塗布剤１をインキとし、この塗布剤１がポリエ
チレンテレフタレートを主原料とするプラスチック・フ
ィルム２の表面に印刷により塗布され、熱硬化性樹脂の
硬化温度より低い温度で乾燥される。塗布剤１の厚さは
数μｍであり、プラスチック・フィルム２の厚さは１２
〜３０μｍである。

【００２９】顔料は主成分として二酸化チタン（ルチ
ル）が用いられ、熱硬化性樹脂の主成分としてポリウレ
タン系樹脂が用いられる。塗布剤１中の顔料の混合比は
２５〜４５重量％であるが、望ましくは３０〜４０重量
％であることがよく、また、塗布剤１中の熱硬化性樹脂
の混合比は７〜４０重量％であるが、望ましくは１０〜
２０重量％であることがよい。

【００３０】有機溶剤は、メチルエチルケトン、トルエ
ン、イソプロピルアルコール、酢酸エチルのうちの１、
もしくはこれらの２以上の混合物が用いられ、有機溶剤
に、シリカおよびまたはポリエチレンワックス、または
そのいずれかが少量添加される。これにより印刷機に適
合するように粘度が調節される。

【００３１】塗布剤を乾燥させる温度は、熱硬化性樹脂
の硬化温度より低い５０〜１６０℃の範囲内で選択され
る。

【００３２】プラスチック・フィルム２の表面には、図
１に示すように、塗布剤１が印刷により塗布されたとき
に、その密着性をよくするためにコロナ処理により粗面
加工される。

【００３３】図２は本発明実施例印刷用紙を製造する装
置の要部を示したものである。この装置は、塗布剤１を
収容する塗布剤収容槽３と、輪転することによりプラス
チック・フィルム２の表面に塗布剤を印刷塗布する版胴
４と、この版胴４から余分の塗布剤１をかきとるドクタ
ー装置５と、プラスチック・フィルム２を版胴４に所定
の圧力で押圧する圧ローラ６と、塗布剤１が印刷塗布さ
れたプラスチック・フィルム２を通過させ塗布剤１を前
述した熱硬化性樹脂の硬化温度より低い温度で乾燥させ
る乾燥器７と、乾燥後のプラスチック・フィルム２およ
び塗布剤１を冷却する冷風器８と、プラスチック・フィ
ルムを所定の位置に誘導する複数のターンロール９とが
備えられる。

【００３４】（実施例１）ポリエチレンテレフタレート
を主原料とした耐熱性最高融点が２６４℃の二軸延伸フ
ィルム（ポリエステルフィルム）にコロナ処理を施し粗
面加工を行った。塗布剤には顔料、熱硬化性樹脂および
有機溶剤を用い、顔料として二酸化チタン（ルチル）を
３４重量％、熱硬化性樹脂としてポリウレタン系樹脂を
１４重量％を準備し、有機溶剤としてメチルエチルケト
ンを１４重量％、トルエンを１４重量％、イソプロピル
アルコールを７重量％、酢酸エチルを７重量％準備し、
さらに粘度調節のためにシリカを２重量％、エリエチレ
ンワックスを８重量％準備し、これらを分散機サンドミ
ルを用いて攪拌処理を２回行い塗布剤とした。

【００３５】この塗布剤を図２に示す印刷装置を用い、
粘度ザンカップを１５秒から１８秒とし、印刷速度を７
５ｍ／分にして、プラスチック・フィルムの表面に印刷
塗布し、乾燥温度５０℃で乾燥させた。

【００３６】この印刷用紙を用いて静電複写を行ったと
ころ、複写直後は図３（ａ）に示すように炭素粒１０が
塗布剤１の凹部内に付着し、加熱後は同図（ｂ）に示す
ように炭素粒１０が塗布剤１の内部に抱き込まれた状態
となった。これに擦過を試みたが複写された図形あるい
は文字はそのまま残存した。また、塗布剤に筆記を試み
たが紙同様に可能であり、水性スタンプを押捺したが鮮
明に表示された。

【００３７】さらに、比較のために紙および本発明によ
る印刷用紙を用いて全く同じ条件で文字または図形の静
電複写による印刷を行い、その直後にテッシュペーパー
で拭き取るテストを行った。その結果、紙の場合は炭素
粒１０の拡散がみられたが、本発明による印刷用紙の場
合は炭素粒１０の拡散は全くみられなかった。これによ
り、複写後の加熱によって粒素粒１０が塗布剤１の内部
に確実に抱き込まれ、その保存性が高められたことが実
証された。

【００３８】（実施例２）図４は本発明印刷用紙の利用
形態の一例を示す斜視図である。

【００３９】実施例１と同様にポリエチレンテレフタレ
ートを主原料とするプラスチック・フィルム２の表面に
顔料が混合された熱硬化性樹脂を熱硬化前の状態で塗布
し、プラスチック・フィルム２の裏面に熱硬化性樹脂の
硬化温度で硬化しない接着剤を塗付し、この接着剤に剥
離用台紙１１を被せた後に、プラスチック・フィルム２
に複数のカード形の切込み加工を施した。

【００４０】このカード形の部分に静電複写により文字
を印刷し、図４の矢印で示すようにカード形のプラスチ
ック・フィルム２を剥離し、他の材料の表面に貼着した
ところ強固に接着した。

【００４１】（実施例３）図５（ａ）および（ｂ）は本
発明印刷用紙の別の利用形態を示す図である。

【００４２】版胴４を加工し印刷用紙の外回りに図５
（ａ）に示すようにダイヤマークの模様がプラスチック
・フィルム２上に残るように塗布剤１を印刷した。この
印刷用紙に静電複写形の複写機を用いて複写を行ったと
ころ、ダイヤマーク内部は塗布剤１が塗布されていない
ので透明であり、黒いダイヤマークの縁取りが得られ
た。

【００４３】また、同図（ｂ）に示すように、印刷用紙
の上部に文字（例えば会社名）が残るように版胴４を加
工し塗布剤１を印刷した。同様にこの印刷用紙に静電複
写形の複写機を用いて複写を行ったところ、文字のまわ
りの図形内は塗布剤１が塗布されていないので透明であ
るために黒色となり、白色で浮き出た文字を得ることが
できた。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ラスチック・フィルムの表面に静電複写形の印刷機ある
いは複写機を用いて文字や図形を印刷することができ、
この印刷時にプラスチック・フィルムの性質を損なわず
に炭素粒を内部に抱き込むようにして硬化させることが
できる。これにより、水に濡れても、あるいは擦過され
ても消えにくくなり、長期保存に耐えることができるの
で、長期保存を必要とする設計図、地図、土地の測量
図、あるいはネームプレート、看板、ポスター、その他
契約書、遺言状などに用いればきわめて有効に利用する
ことができる。

【００４５】さらに、プラスチック・フィルムの裏面に
接着剤を塗付し、切込みを入れてラベル紙として利用す
ることができるので、水がかかったり、擦過されやすい
個所のラベル表示を長期に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例印刷用紙の構造を示す部分拡大断
面図。

【図２】本発明実施例印刷用紙を製造する装置の要部を
説明する図。

【図３】（ａ）は本発明実施例１における静電複写直後
の塗付剤に炭素粒が付着した状態を示す部分拡大断面
図、（ｂ）は加熱後に炭素粒が塗付剤の内部に抱き込ま
れた状態を示す部分拡大断面図。

【図４】本発明実施例印刷用紙の利用形態の一例を示す
斜視図。

【図５】（ａ）および（ｂ）は本発明印刷用紙の別の利
用形態を示す図。

【符号の説明】

１ 塗付剤 ２ プラスチック・フィルム ３ 塗付剤収容槽 ４ 版胴 ５ ドクター装置 ６ 圧ローラ ７ 乾燥器 ８ 冷風器 ９ ターンロール １０ 炭素粒 １１ 剥離用台紙

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 顔料および硬化温度２２０〜３２０℃の
   熱硬化性樹脂を有機溶剤に混合分散した塗布剤をインキ
   とし、ポリエチレンテレフタレートを主原料とするプラ
   スチック・フィルムの表面に印刷塗布し、前記硬化温度
   より低い温度で乾燥させることを特徴とする印刷用紙の
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記顔料の主成分は二酸化チタン（ルチ
   ル）であり、前記熱硬化性樹脂の主成分はポリウレタン
   系樹脂であり、前記塗布剤中の前記顔料の混合比は２５
   〜４５重量％、前記塗布剤中の前記熱硬化性樹脂の混合
   比は７〜４０重量％である請求項１記載の印刷用紙の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記顔料の混合比は３０〜４０重量％で
   あり、前記熱硬化性樹脂の混合比は１０〜２０重量％で
   ある請求項２記載の印刷用紙の製造方法。
4. 【請求項４】 前記有機溶剤はメチルエチルケトン、ト
   ルエン、イソプロピルアルコール、酢酸エチルのうちの
   １、もしくはこれらの２以上の混合物である請求項１な
   いし３のいずれかに記載の印刷用紙の製造方法。
5. 【請求項５】 前記有機溶剤に、シリカおよびまたはポ
   リエチレンワックスを少量添加し印刷機に適合するよう
   に粘度調節された請求項４記載の印刷用紙の製造方法。
6. 【請求項６】 前記硬化温度より低い温度は５０〜１６
   ０℃である請求項１記載の印刷用紙の製造方法。
7. 【請求項７】 印刷塗布に先立ち、プラスチック・フィ
   ルムの表面に粗面加工を施す請求項１記載の印刷用紙の
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記粗面加工はコロナ処理である請求項
   ７記載の印刷用紙の製造方法。
9. 【請求項９】 ポリエチレンテレフタレートを主原料と
   するプラスチック・フィルムの表面の少なくとも一部
   に、顔料が混合された熱硬化性樹脂が熱硬化前の状態で
   塗布されたことを特徴とする印刷用紙。
10. 【請求項１０】 前記熱硬化性樹脂の硬化温度において
    硬化しない接着剤が裏面に塗布され、その接着剤に剥離
    用台紙が被せられた請求項９記載の印刷用紙。