JPH0720735B2

JPH0720735B2 - 感熱記録材料

Info

Publication number: JPH0720735B2
Application number: JP63220027A
Authority: JP
Inventors: 潔井川; 四郎中野
Original assignee: 新王子製紙株式会社
Priority date: 1988-09-02
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1995-03-08
Anticipated expiration: 2010-03-08
Also published as: JPH0269283A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はロイコ染料と顕色剤との間の発色反応を利用し
た感熱記録材料に関するものである。

［従来の技術・発明が解決しようとする課題］無色ないし淡色の電子供与性染料前駆体と電子受容性化
合物との呈色反応を利用した、いわゆる二成分系感熱記
録材料は電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物とを
微粒子状に分散しこれに接着剤、顔料、ワックス等を混
合して紙、合成紙、合成樹脂フィルム等の支持体に塗
布，乾燥して製造したものであり、熱ペン又は熱ヘッド
のような手段で加熱することによりその一方あるいは両
者が溶融又は気化して生じる発色反応を利用して発色画
像記録を得るものである。

これら二成分系感熱記録材料は一次発色であり現像が
不用であること、比較的簡単かつコンパクトな装置を
用いてプリントアウトが可能であること、取扱いが容
易であること、発色濃度が高いこと、種々の発色色
調の感熱記録材料が容易にできること等の利点から利用
価値が大きい。

このため、記録材料として最も広く利用されている。特
に近年はファクシミリ、コンピューターのアウトプッ
ト、医療計測用のレコーダー分野、CADのプリンター用
紙、POS用等ラベル分野での利用も著しい。

しかしながら、このような感熱記録材料は自動給紙機構
を持つ記録装置で１枚づつ連続的に熱印字を行うと感熱
記録材料相互の摩擦により静電気が発生し帯電するよう
になる。このためシートタイプの感熱紙の場合、２〜４
枚が重層送りされ、サーマルヘッド部や給紙部の故障の
原因となる。又発生する静電気により感熱ヘッドを損傷
する場合もある。

これらの問題点を解決するため、感熱層塗工面と反対の
面に電気抵抗値を下げる導電剤を含有した塗膜−いわゆ
るバックコート層を形成することが提案されている。

バックコート層としては特公昭62−33673号公報には導
電剤として脂肪族系第４級アンモニウム基を含有するス
チレン系重合体を使用することが開示されている。しか
し、導電性重合体だけでは耐水性が不十分であり、しか
も高湿度下ではバックコート層の膨潤等がおこり表面と
裏面とのブロッキングが発生し、商品価値をそこねるこ
ととなる。この外、イソブチレン−無水マレイン酸共重
合体のアルカリ塩を使用することも発表されているが
（特開昭55−9091号公報）、この場合も耐水性の点で不
十分である。

もう１つの問題点として一定時間印字後、サーマルヘッ
ドの温度が上昇した所で印字を中止し再印字をする場合
バックコート層がプラテン・ロールに熱のため付着し、
印字障害が発生することがあり、この点についても改善
が望まれていた。

本発明は、このような問題点の改善を課題とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］本発明は、支持体のロイコ染料と顕色剤とを含有する感
熱層形成面の裏面にシリカ含有アクリルエマルジョンと
ポリスチレンスルフォン酸塩とを主要成分として含有す
るバックコート層を設けたことを特徴とする感熱記録材
料に係る。

本発明において、支持体裏面に形成するバックコート層
の主要成分の１つとして含有せしめるポリスチレンスル
フォン酸塩は導電剤として作用するものであり、ポリス
チレンスルフォン酸ソーダ、ポリスチレンスルフォン酸
アンモニウムなどが使用できる。ポリスチレンスルフォ
ン酸塩はアニオン系導電剤であり、このため第４級アン
モニウム基などを含有するカチオン系導電剤に比し接着
剤、特にエマルジョン接着剤に対する相溶性が高い点で
すぐれている。

接着剤としてはポリビニルピロリドン、アクリル酸アミ
ド／アクリル酸エステル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポ
リウレタン、スチレン／ブタジエン共重合体、ポリアク
リル酸エステル、ポリメタアクリル酸エステル、エチレ
ン／酢酸ビニル共重合体が考えられるが、本用途では特
に耐熱性が要求されるため、本発明ではバックコート層
の他の主要成分とするシリカ含有アクリルエマルジョン
を接着剤として含有させるものであり、耐水性と耐熱性
の両方の特性を有することが必要である。

従来この目的で提案使用されていた親水性高分子物質は
耐水性が十分でないことから適当とはいえず、一方合成
樹脂エマルジョンは耐水性の点では好ましいが、耐熱性
が劣るという問題があった。

本発明では、シリカ含有アクリルエマルジョンを使用す
ることにより、たくみにこの問題を解決できた。シリカ
含有アクリルエマルジョンは、コロイダルシリカを分散
した水溶液に重合開始剤およびアクリルモノマーを滴下
してエマルジョン重合を行うことにより得ることができ
る。このシリカ含有アクリルエマルジョンはエマルジョ
ン粒子中にシリカが含有されており、これにより乾燥皮
膜の耐熱性は非常に改善された。なお、エマルジョン重
合後にコロイダルシリカを後添加したものは上記シリカ
存在下でエマルジョン重合したものに比較して耐熱性は
劣るという結果が得られた。

第１図はTMA（Thermo Mechanical Analyzer）による針
入法に基く実験結果（針入モード）を示したものであ
る。耐熱性の評価としてはこの方法による評価が最も妥
当であると考えられている。第１図において、TMA法に
よる測定条件は、TMAレンジ:500μｍ−fs、昇温速度:5
℃／分、荷重:640g/cm²、雰囲気He 40ml/分であった。

第１図から明らかなように、シリカ存在下でエマルジョ
ン重合したものの耐熱性は非常に良好であった。

その理由は明らかでないが、シリカの存在下でエマルジ
ョン重合を実施する場合、顔料とエマルジョンの複合物
が形成されているのではないかと考えられ、そのため顔
料の補強効果がブレンド物よりは優れているものと推定
される。

アクリルエマルジョンは、使用するモノマーの組成によ
って自由に硬さをコントロールすることが可能である。
そして、ガラス転移温度は−10℃〜＋30℃のものが妥当
である。ガラス転移温度は硬さの尺度を示すものである
が、ガラス転移点−10℃以下では粘着感があり、＋30℃
以上では成膜性が不十分になり十分な塗膜強度が得られ
なかった。

エマルジョン中に含ませるべきシリカの配合率は20〜50
部が適当であり、好ましくは30〜40部であった。

さらに本発明に係る感熱記録紙のバックコート層は顔料
を含んでいることが好ましい。20〜60部程度の範囲とす
るのがよく、好ましくは30〜50部とする。顔料としては
酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタ
ン、リトポン、タルク、ロウ石、カオリン、焼成クレ
ー、水酸化アルミニウム等の無機顔料の配合が好まし
い。

バックコート層の組成割合は、ポリスチレンスルフォン
酸が５〜30部（固型分比）、シリカ含有アクリルエマル
ジョンが30〜60部とするのが好適である。特に好ましく
はポリスチレンスルフォン酸10〜20部シリカ含有アクリ
ルエマルジョン40〜50部である。

バックコート層の塗布量（乾燥重量）はバック層の電気
抵抗値に影響を及ぼすものであり、表面電気抵抗値を5.
0×10⁹以下となるようにするのが好ましい。このため0.
2〜5g/m²、好ましくは0.2〜3g/m²とする。

塗布液の安定性および消泡のため塗布液に界面活性剤お
よび消泡剤を添加しても良い。

本発明の感熱発色層は常法により形成する。通常この分
野で用いられている染料と顕色剤の他に必要に応じ無機
又は有機の顔料、バインダーなどを含む塗工液を紙又は
合成紙、合成樹脂フィルムに塗布する。

染料および顕色剤は各々別々にボールミル、サンドグラ
インダー等の分散機を使用して水溶性高分子物質（バイ
ンダー）中で分散させる。必要に応じて増感剤を使用
し、染料および顕色剤と同様の方法で分散させる。分散
は２μ以下になるまで行い、さらに好ましくは１〜0.5
μとする。分散終了後染料分散液、顕色剤分散液、増感
剤分散液、顔料および接着剤を混合し感熱塗液とする。

感熱発色層の上には耐可塑剤性、保存性を向上するため
水性樹脂組成、填料、架橋剤からなるオーバーコート層
を形成することも可能である。

［実施例］以下に本発明の実施例を示す。実施例中、部，％はそれ
ぞれ重量部、重量％を表わす。

実施例１１）感熱発色層〔Ａ液〕３−Ｎ−メチル−Ｎ−シクロヘキシルアミノ６−メチル−７−アニリノフルオラン ……300部 10％ポリビニルアルコール水溶液 ……300部水 ……400部〔Ｂ液〕 4,4′−イソプロピリデンビス（2,6−ジブロモフェノール） ……300部 10％ポリビニルアルコール水溶液 ……200部水 ……400部〔Ｃ液〕アジピン酸ジ−ｏ−クロルベンゼン ……100部炭酸カルシウム ……300部 10％ポリビニルアルコール ……200部水 ……300部上記組成物をそれぞれサンド・グラインダーを使用して
粒子径が0.8±0.1μｍになるまで分散を行い、Ａ液、Ｂ
液及びＣ液を得、次にＡ液20部、Ｂ液70部及びＣ液10部
を混合して感熱発色層用途工液を調製し、これを厚さ80
μｍのフィルム法ポリオレフィン系樹脂合成紙（ユポFP
G80王子油化合成紙（株）製）上に乾燥後の重量が5g/m²
になる様にメイヤーバーで塗布乾燥し感熱発色層を形成
した。

また、次の配合からなる塗工液を感熱層の上に塗工し保
護層を形成した。

保護層の塗工量は3.0g/m²（乾燥重量）になるようにし
た。

カオリナイトクレー５部 10％ポリビニルアルコール水溶液 50部ステアリン酸亜鉛２部水 39部２）バックコート層以下の配合からなるバックコート層を前記感熱発色層、
保護層を有する支持体の裏面に乾燥塗布量が1g/m²とな
るように塗工して感熱記録紙を得た。

カオリナイトクレー 40部（乾燥重量部）シリカ−含有アクリルエマルジョン（Ｌ−8920A ヘキスト合成化学（株）製） 50部（乾燥重量部）ポリスチレンスルフォン酸ソーダ（ケミスタット6120 三洋化成工業（株）製） 10部（乾燥重量部）実施例２実施例１と同様の感熱発色層、保護層を有する支持体裏
面に下記組成のバックコート層を乾燥塗布量が1g/m²と
なるように塗工形成して感熱記録紙を得た。

カオリナイトクレー 40部（乾燥重量部）シリカ含有アクリルエマルジョン（Ｌ−8910A ヘキスト合成化学（株）製） 50部（乾燥重量部）ポリスチレンスルフォン酸ソーダ（ケミスタット6120 三洋化成工業（株）製） 10部（乾燥重量部）比較例１実施例１と同様の感熱発色層、保護層を有する支持体裏
面に下記組成のバックコート層を乾燥塗布量が1g/m²と
なるように塗工形成して感熱記録紙を得た。

カオリナイトクレー 40部（乾燥重量部） SBRラテックス（SBR ラテックスPT−1022 日本ゼオン（株）製） 50部（乾燥重量部）ポリスチレンスルフォン酸ソーダ（ケミスタット6120 三洋化成工業（株）製） 10部（乾燥重量部）比較例２実施例１と同様の感熱発色層、保護層を有する支持体裏
面に下記組成のバックコート層を乾燥塗布量が1g/m²と
なるように塗工形成して感熱記録紙を得た。

ジイソブチレン−マレイン酸共重合体アンモニウム塩（イソバン04クラレ（株）製） 50部（乾燥重量部）炭酸カルシウム（ブリリアント15 白石工業（株）製） 40部（乾燥重量部）ポリスチレンスルフォン酸ソーダ 10部（乾燥重量部）比較例３実施例１の感熱発色層、保護層を有する支持体裏面に下
記組成のバックコート層を乾燥塗布量が1g/m²となるよ
うに塗工形成して感熱記録紙を得た。

ジイソブチレン−マレイン酸共重合体（イソバン04クラレ（株）製） 50部炭酸カルシウム（ブリリアント15 白石工業（株）製） 50部実施例および比較例で得られた感熱記録紙の比較実験を
次のように行った。

（１）ブロッキング 40℃、90％RH下に保護層面とバック面を重ね合せ10g/cm
²の荷重をかけ24時間放置後、剥離し、接着の強さを官
能的に評価した。評価は次のように行った。

○＝まったく接着しない △＝若干接着しているが実用上問題ない ×＝完全に接着している。

（２）耐熱性試験東芝メディカル（株）画像プリンターを使用してベタ黒
印字を連続30枚印字し、30分間放置し、再スタートを実
施しプラテンロールへの接着性を評価した。

○…プラテンロールへの接着はなく問題なく走行する。

△…プラテンロールへ若干ブロッキングし再スタート
時、ブロッキング音があるが走行する。

×…プラテンロールへ完全に接着し、感熱紙が記録機の
中へ入ってしまう。

（３）表面電気抵抗値横河ヒューレット・パッカード社の表面電気抵抗計4329
Aを使用して20℃、65％RHでバック層の表面電気抵抗値
を測定した。

［発明の効果］本発明により、表面電気抵抗値が低く耐水ブロッキン
グ、および耐熱性が良好な感熱記録材料を提供すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるバックコート層のシリカ含有ア
クリルエマルジョンの優位性を示す実験結果に関するも
のである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体の片面にロイコ染料と顕色剤を含有
する感熱記録層を設け、該支持体の裏面にシリカ−存在
下でアクリルモノマーを乳化重合することにより得られ
たシリカ含有アクリルエマルジョンとポリスチレンスル
フォン酸塩とを主要成分とするバックコート層を設けた
ことを特徴とする感熱記録材料。