JPH079760A - 感熱記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 基材の片側の面に少なくとも磁気記録層、金
属薄膜層および保護層をこの順に設けた感熱記録媒体に
おいて、保護層には、平均粒径１〜２μｍの多孔質シリ
カが保護層全体の１０〜５０重量％含有されており、か
つ保護層にカレンダープレス加工が施されている。 【効果】 印字適性および金属光沢を低下させることな
く、ヘッドの汚れを効果的に除去することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、媒体表面に印字記録が
可能な蒸着破壊型の感熱記録媒体に関し、特に印字適性
および金属光沢に優れ、かつヘッドの汚れも充分に除去
できる感熱記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基材表面の一部に磁気記録層
を備えた磁気記録媒体は広く知られており、種々の分野
において利用されている。

【０００３】このような磁気記録媒体の代表的な例とし
ては、公衆電話サービスに用いられるプリペイドカード
がある。このプリペイドカードは、一般に基材の片側の
面に磁気記録層、隠蔽層、保護層をこの順に積層し、基
材の他方の面に印刷層、保護層をこの順に積層した構成
を有しており、磁気記録層への情報の記録、消去および
情報の読み取りを磁気的手段によって行うことができる
ようになっている。

【０００４】また近年、このプリペイドカードが鉄道、
バスなどの乗車券や回数券、高速道路通行券、遊園地な
どの入場券あるいは物品の購入など種々の分野で広く用
いられるようになるに従って、プリペイドカード表面
に、利用者の目に見える形で利用記録や残高表示などを
印字記録したいという要求が生じてきた。

【０００５】この要求に対応するために、従来の磁気記
録層に加えて、サーマルヘッドなどの熱印字手段を用い
て可視情報を印字記録することができる、感熱記録層を
備えた感熱記録媒体が用いられるようになってきた。

【０００６】この種の感熱記録媒体の一つに、基材の一
部に金属薄膜層を備え、この金属薄膜層をサーマルヘッ
ドによる加熱により部分的に溶融破壊し、金属薄膜層の
下に設けられた層、例えば磁気記録層の色を顕現させる
ことで印字記録を行う、蒸着破壊型の感熱記録媒体が知
られている。

【０００７】この蒸着破壊型の感熱記録媒体は、通常、
基材の片側の面に磁気記録層、金属薄膜層、および保護
層をこの順に積層した構成を有しており、サーマルヘッ
ドによってこの金属薄膜層を溶融破壊することで可視情
報を印字記録することができるようになっている。ま
た、印字記録特性向上および各層間の密着性向上を目的
として、金属薄膜層の上層および（または）下層にアン
カー層を設けることもできる。

【０００８】一般に、磁気記録層は黒色あるいは濃茶色
を有しており、一方、磁気記録層上に設けられる金属薄
膜層は、用いる金属材料によって多少異なるが、一般に
銀白色あるいは青白色を有している。このため、蒸着破
壊型の感熱記録媒体は、高級感のある金属光沢を有して
いる。

【０００９】この金属薄膜層を保護層上からサーマルヘ
ッドによって加熱すると、加熱された箇所の金属薄膜層
が溶融破壊され、金属薄膜層の下に設けられた磁気記録
層が透視像として顕れ、この像が可視情報として認識さ
れ、印字記録となる。また、印字記録の色調を、磁気記
録層の黒色あるいは濃茶色以外のものとする場合は、磁
気記録層と金属薄膜層の間に着色層を設けることで可能
となる。

【００１０】この感熱記録媒体には、媒体の表面や感熱
記録層の保護を目的として、最上層に保護層が設けられ
ている。通常、サーマルヘッドによる印字記録、刻印お
よびサイン等の筆記はこの保護層上で行われる。

【００１１】この保護層は一般に、バインダーにワック
スおよび体質顔料を加えて保護層形成用塗料を作製し、
これをリバースロールコーターで塗工し、次いで乾燥さ
せることで感熱記録媒体の最上層として形成される。形
成された保護層の強度は、硬化したバインダーによりも
たらされる。

【００１２】保護層形成用塗料に加えられる成分のう
ち、体質顔料は、保護層とサーマルヘッドが当接する際
に、サーマルヘッドの汚れを軽減する目的で添加され
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
蒸着破壊型の感熱記録媒体では、金属薄膜層を溶融破壊
して記録を行うため、従来のロイコ系の感熱発色型の感
熱記録媒体に比べて高い印字エネルギーを必要とする。
また感熱記録媒体は、印字時にサーマルヘッドの熱によ
り、感熱記録媒体の保護層中の樹脂成分やワックスがサ
ーマルヘッドへ移行、付着して汚れを形成し、この汚れ
の量も、ロイコ系の感熱発色型の感熱記録媒体に比べ
て、蒸着破壊型の感熱記録媒体の方が多くなる。

【００１４】このような欠点を補うために、蒸着破壊型
の感熱記録媒体の保護層には、ロイコ系の感熱発色型の
感熱記録媒体の場合よりも多くの体質顔料を添加してい
る。しかしながら、体質顔料の添加量が多くなると、金
属薄膜上に存在する体質顔料が多量となり、保護層の表
面が粗くなってくる。このため媒体表面の金属光沢が失
われてしまい、高級感も損ない、商品価値が著しく低下
してしまう。

【００１５】さらに、保護層の表面が粗くなることで、
印字感度等の印字適性も低下するという問題点が生じて
きた。

【００１６】したがって本発明は、サーマルヘッドの汚
れを除去するために充分な量の体質顔料を保護層形成用
塗料に添加しても、金属光沢が失われることがなく、か
つ印字適性も優れた感熱記録媒体を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、基材の片側の面にすくなくとも磁
気記録層、金属薄膜層および保護層をこの順に設けた感
熱記録媒体において、保護層には、平均粒径１〜２μｍ
の多孔質シリカが保護層全体の１０〜５０重量％含有さ
れており、かつ保護層にカレンダープレス加工が施され
ていることを特徴とする。

【００１８】保護層の形成に用いる塗料においては、バ
インダーおよび硬化剤の合計の固形分と多孔質シリカと
の重量比が１０：２〜１０：８の範囲であることが望ま
しい。

【００１９】本発明の感熱記録媒体において、効果的な
カレンダープレス加工を行うためには、加工条件とし
て、温度は７０〜１００℃、プレス圧（線圧）は２５０
〜３５０Ｋｇ／ｃｍであることが望ましい。

【００２０】

【作用】保護層に平均粒径１〜２μｍの多孔質シリカを
保護層全体の１０〜５０重量％含有させ、これにカレン
ダープレス加工を施すことによって、保護層表面が適度
な粗さと平滑性の微妙なバランスが得られ、この結果、
印字時のサーマルヘッドの汚れが著しく少なく、また、
金属光沢が失われることがなく、かつ印字適性も満足さ
せた保護層を形成することが可能となった。

【００２１】すなわち保護層に占める多孔質シリカの割
合を上記の範囲とすることで、形成された保護層表面に
おける耐熱性の高い多孔質シリカの比率が高まり、また
多孔質シリカが軟化したバインダー成分およびワックス
成分を吸収することで耐熱性、ひいては耐スティッキン
グ性を向上させることが可能となる。また多孔質シリカ
は、サーマルヘッドの表面保護層に用いられているＳｉ
Ｏ₂に比べてやや小さい程度の硬度を有しているため
に、サーマルヘッドを傷つけずに、サーマルヘッドに付
着したバインダー成分およびワックス成分を除去するこ
とが可能となる。

【００２２】上記のような効果は、体質顔料として、平
均粒径１〜２μｍの多孔質シリカを使用し、かつその含
有量を、保護層全体の１０〜５０重量％とした場合にの
み得られる。

【００２３】このような保護層は、これを形成するため
の塗料として、バインダーおよび硬化剤の合計の固形分
と多孔質シリカとの重量比が１０：２〜１０：８の範囲
であるような塗料を使用する。塗料中における多孔質シ
リカの含有量を上記の範囲にすることで、保護層形成後
には、保護層全体の１０〜５０重量％の多孔質シリカを
含有する保護層を得ることができる。

【００２４】本発明において、使用される多孔質シリカ
の平均粒径が１μｍ未満の場合には、印字時のサーマル
ヘッドの汚れが著しくなり、２μｍを越える場合には、
得られた保護層の金属光沢が低くなる。

【００２５】また保護層全体の重量に対する多孔質シリ
カの割合が１０％未満の場合には、保護層の耐熱性が弱
くなり、さらにサーマルヘッドに付着した汚れも充分に
は除去することができない。また、５０％を超えると保
護層の平滑性が著しく低下して、印字適性が悪くなる。

【００２６】すなわち、上記のような特定の組成の塗料
を用いて形成した保護層にカレンダープレス加工を施す
ことにより、保護層に適度な熱および圧力が加わり、表
面が平滑となる。このため、塗料を塗布したままの状態
では失われていた金属光沢が回復し、かつ感熱記録媒体
に要求される印字感度等の印字適性も満足する表面平滑
度を有する保護層を形成することが可能となる。

【００２７】カレンダープレス加工は、温度７０〜１０
０℃、プレス圧（線圧）２５０〜３５０Ｋｇ／ｃｍの範
囲の条件で行うことが好ましい。

【００２８】

【実施例】次に本発明の感熱記録媒体一実施例を図面を
参照しながら詳細に説明する。

【００２９】図１は本発明の感熱記録媒体の概略断面図
である。図１において、感熱記録媒体１は、基材１１の
片側の面に磁気記録層１２、金属薄膜層１３および保護
層１４をこの順に積層した構成を有している。

【００３０】基材１１としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリビニルアセテート、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリカーボネート、ポリプロピレン等の合成
樹脂からなるシート状物、またはこれらの合成樹脂から
なる複合基材や合成紙を使用することができる。基材１
１の厚さは、感熱記録媒体の用途により適宜決めること
ができる。

【００３１】磁気記録層１２は、従来の磁気記録媒体に
おいて磁気記録層として一般に用いられているものを使
用することができる。例えば、Ｂａ−フェライト、Ｓｒ
−フェライト、γ−酸化鉄、Ｃｏ被着γ−酸化鉄等の公
知の磁性材料をバインダー中に含有した磁性塗料を、グ
ラビアコーティング法などの公知の一般的なコーティン
グ方法によって基材１１上に塗布することにより形成す
ることができる。磁性塗料に使用されるバインダーとし
てはポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、ビニル系
樹脂もしくはポリウレタン系樹脂またはそれらの混合樹
脂を用いることができる。バインダー樹脂と磁性材料の
混合比は基材との接着性、塗膜強度および磁気ヘッドに
よる検出電圧などを考慮して適宜設定され、例えば重量
比で１：１〜１：１０の範囲が可能であり、好ましくは
１：２〜１：８が適当な範囲である。このような磁気記
録層１２の厚さは８〜１２μｍ程度である。

【００３２】金属薄膜層１３は、可視情報の記録膜とし
て用いられるもので、サーマルヘッドの加熱により溶融
破壊され、その下方の磁気記録層１２の地色が顕れるこ
とで可視情報を形成するものである。この金属薄膜層１
３は、たとえば、錫、ビスマス、セレン、テルル、亜
鉛、鉛、インジウム、カドミウム等の低融点金属の単体
および合金を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法な
どの公知の薄膜形成手法により、磁気記録層１２上に形
成することができる。このような金属薄膜層１３の好ま
しい厚さは０．０３〜０．３μｍ程度である。

【００３３】保護層１４は、金属薄膜層を物理的、化学
的に保護するために用いられるもので、エチルセルロー
ス、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテー
トプロピオネート、酢酸セルロースなどのセルロース誘
導体、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化
ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、ア
クリル系樹脂等をバインダーとして、これに体質顔料と
して平均粒径１〜２μｍの多孔質シリカを含有する塗料
を用いて形成される。

【００３４】この保護層形成用塗料は、塗料におけるバ
インダーおよび硬化剤の合計の固形分と多孔質シリカと
の重量比が、好ましくは１０：２〜１０：８の範囲にな
るように多孔質シリカを加え、さらに硬化剤、およびワ
ックスを加えたものである。この保護層形成用塗料を、
リバースロールコーターなどのコーティング方法により
金属薄膜層１３上に塗工し、次いで乾燥させて形成され
る。このような保護層の好ましい厚さは１〜２μｍ程度
である。多孔質シリカの添加量を上記の範囲とすること
で、１０〜５０重量％の多孔質シリカを含有する保護層
が形成される。本発明において、体質顔料としての多孔
質シリカは、保護層の耐熱性を向上させ、さらにサーマ
ルヘッドに付着した汚れを取り除くことを目的として保
護層形成用塗料に含有させるものである。

【００３５】また、保護層の耐熱性が充分でないと、印
字記録時のサーマルヘッドの熱により、保護層中のバイ
ンダー成分が軟化し、保護層とサーマルヘッドが密着す
るスティッキング現象が起きる。このスティッキング現
象が起こると、軟化したバインダー成分およびワックス
成分がサーマルヘッド側に移行し、サーマルヘッドと保
護層の間に介在し、汚れを形成することとなり、したが
ってサーマルヘッドの熱が充分に磁気記録媒体表面に伝
わらず、印字記録に支障を来すこととなる。

【００３６】この保護層の耐熱性を向上させ、かつサー
マルヘッド側に移行して汚れとなったバインダー成分お
よびワックス成分を除去するために、本発明では、耐熱
性の高い材料である多孔質シリカを用い、かつ保護層全
体に占める割合を１０〜５０重量％、好ましくは２０〜
４０重量％の範囲としている。

【００３７】保護層に占める多孔質シリカの割合が上記
の範囲内であると、シリカが軟化したバインダー成分お
よびワックス成分を吸収することによって保護層の耐熱
性、ひいては耐スティッキング性の向上が得られる。ま
たサーマルヘッドに付着したバインダー成分およびワッ
クス成分を除去することが可能となる。

【００３８】ワックスは、滑性の向上を目的として保護
層形成用塗料に必要に応じて含有させるもので、耐熱性
を考慮すると、融点１００℃以上の合成ワックスが好ま
しい。このような合成ワックスとしてはフィッシャー・
トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、１２−ヒ
ドロキシステアリン酸、ステアリン酸アミド、ポリ四フ
ッ化エチレン、ポリ四フッ化エチレンと他のワックスと
の混合ワックスなどが適しており、保護層形成用塗料に
占める割合としては、塗料の固形分とワックスとの重量
比で１００：５〜１００：２０程度が好ましい。

【００３９】このように、金属薄膜層１３上に設けられ
た保護層１４は、塗布乾燥されたままの状態では、耐熱
性、およびサーマルヘッドの汚れ除去に関しては優れた
特性を有するものの、表面粗さ（Ｒａ）は０．５〜０．
６μｍの範囲であり、平滑性においては低い値を示して
いる。このため、印字感度が低く、また金属光沢も失わ
れている状態である。この低下した印字感度を向上さ
せ、かつ金属光沢を回復させるために、カレンダープレ
ス加工が施される。このカレンダープレス加工の好まし
い条件は、温度７０〜１００℃、プレス圧（線圧）２５
０〜３５０Ｋｇ／ｃｍの範囲である。これにより、保護
層１４に加熱および加圧の外力が加わり、平滑性が向上
し、表面粗さ（Ｒａ）は、多孔質シリカを添加していな
い保護層形成用塗料で形成した場合と同等の値である、
０．１〜０．２μｍを達成することが可能となる。

【００４０】保護層１４上に施されるカレンダープレス
加工は７０℃未満、プレス圧（線圧）２５０Ｋｇ／ｃｍ
未満の場合には、平滑性が劣る傾向があり、また１００
℃を超えると、保護層中のバインダー成分や金属薄膜層
が溶融するおそれが生じる。またプレス圧（線圧）が３
５０Ｋｇ／ｃｍを超える場合は、保護層が崩壊する場合
もあるので、上記の範囲のプレス圧が望ましい。

【００４１】また、図１には示していないが、基材１１
の他の面や保護層１４上に任意の絵柄を有する印刷層を
設けることができる。この印刷層は、公知のオフセット
印刷法により所定の絵柄を印刷し、次いで紫外線照射に
より硬化させて形成することができる。このような印刷
層の厚さは２〜３μｍである。

【００４２】同様に図１には示していないが、磁気記録
層１２と金属薄膜層１３の間、および（または）金属薄
膜層１３と保護層１４の間に、印字記録特性および各層
間の密着性向上を目的としてアンカー層を設けることが
できる。このアンカー層はサーマルヘッドの加熱により
軟化し、同様に加熱により溶融した金属薄膜層材料を細
粒化して分散受容するものである。このようなアンカー
層は、たとえばニトロセルロース系などの自己酸化性の
樹脂や溶剤可溶型のポリウレタン系、ポリエステル系、
塩化ビニル系、ポリスチレン系、アクリル系等の種々の
熱可塑性樹脂や水溶性のポリビニルアルコールをバイン
ダーとして、これに必要に応じてワックス、硬化剤およ
び可塑剤等を加え、有機溶剤に溶解したものをアンカー
層形成用塗料とし、グラビアコーティング法などの公知
のコーティング方法により磁気記録層１２上および／ま
たは金属薄膜層１３上に塗布して形成することができ
る。このようなアンカー層の厚さは０．５〜８μｍ程度
である。

【００４３】次に本発明の好ましい構成例を以下に示
す。

【００４４】基材１１として、幅４１０ｍｍ、長さ８０
０ｍで厚さ１８８μｍの白色ポリエチレンテレフタレー
トフィルム〔商品名：ルミラーＥ−２４（東レ社製）〕
を用意し、この基材１１の片面に、Ｂａ−フェライト磁
性粉末を塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリウ
レタン樹脂およびイソシアネート系硬化剤からなるバイ
ンダー溶液中に分散させた磁性塗料をリバースロールコ
ーターで塗布し、乾燥させて厚さ１０μｍで抗磁力２７
５０エルステッド、角型比０．８５、残留磁束密度約
１．４Ｍｘ／ｃｍの磁気記録層１２を形成させた。

【００４５】この磁気記録層１２の上に真空蒸着法によ
り錫を真空蒸着し、厚さ０．１μｍの金属薄膜層１３を
形成させた。

【００４６】次に金属蒸着層１３の上に下記の組成から
なる保護層形成用塗料をリバースロールコーターにより
塗工し、乾燥させて厚さ２μｍの保護層１４を形成させ
た。保護層１４における多孔質シリカの含有率は約３２
％である。この時の保護層１４の表面粗さＲａは０．５
μｍであった。保護層形成用塗料の組成 ポリビニルブチラール樹脂 〔商品名／エスレックＢ ＢＭ−Ｓ（セキスイ化学工業社製）〕 ５重量部 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体 〔商品名・ＶＡＧＨ（ユニオンカーバイド社製造）〕 ５重量部 イソシアネート系硬化剤 〔商品名：コロネートＬ（日本ポリウレタン工業社製）〕 ０．２５重量部 微粉（多孔質）シリカ 〔ミズカシルＰ−５２７（水澤化学工業社製）〕 ５重量部 トルエン／セロソルブアセテート １：１ ８４．２５重量部 ポリエチレンワックス（融点１４０℃） 〔商品名：Ceridust3910（ヘキストジャパン社製）〕 ０．５重量部 次いで加熱金属ロール（７０℃）間でカレンダープレス
加工（プレス圧（線圧）３００Ｋｇ／ｃｍ）を施し、表
面平滑性が向上した保護層１４を有する感熱記録媒体１
を作製した。この時の保護層１４の表面粗さＲａは０．
１μｍであった。

【００４７】比較例として、前記実施例にカレンダープ
レス加工を施さない感熱記録媒体を作製した。

【００４８】以上のように作製した本発明の実施例およ
び比較例の感熱記録媒体について以下の評価を行った。 １．反射濃度 金属光沢を比較するために、マクベス反射濃度計「ＲＤ
９１８（マクベス社製）」にて反射濃度を測定した。

【００４９】実施例は０．５であり、充分な金属光沢が
得られていたが、比較例は０．２と金属光沢が失われて
いた。 ２．サーマル印字適性 下記の印字条件で実施例と比較例に対して印字し、サ
ーマルヘッドの汚れの影響を調べた。

【００５０】 テスト印字条件 ドットピッチ ６ｄｏｔ／ｍｍ 印字電力 ０．５Ｗ／ｄｏｔ 印字エネルギー ３．０ｍＪ／ｄｏｔ 実施例では、サーマルヘッドの汚れはほとんどなく、印
字に影響は見られなかった。比較例でも同様の結果が得
られた。

【００５１】印字感度を調べるために印字エネルギー
を１．０ｍＪ／ｄｏｔに低くして、印字状態を比較し
た。

【００５２】実施例では鮮明に印字できたが、比較例で
は印字欠け等の印字不良が発生した。 ３．耐摩耗性 ５００ｇ荷重の磁気ヘッドを往復１０００回、保護層上
で接触させたところ、実施例および比較例ともにも変化
が見られなかった。

【００５３】上記のテストの結果をまとめて下記の表１
に示す。なお表１において、○は良好、×は不良を表わ
す。

【００５４】

【表１】 以上の結果から明らかなように、本発明の感熱記録媒体
は、比較例で示した従来の磁気記録媒体に比べ、印字適
性および金属光沢を低下させることなく、ヘッドの汚れ
を充分に除去することができた。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、感熱記録
媒体の保護層には、平均粒径１〜２μｍの多孔質シリカ
が保護層全体の１０〜５０重量％含有されており、かつ
保護層にカレンダープレス加工が施されているため、印
字適性および金属光沢を低下させることなく、ヘッドの
汚れを効果的に除去するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による感熱記録媒体の部分縦
断面図。

【符号の説明】

１ 感熱記録媒体 １１ 基材 １２ 磁気記録層 １３ 金属薄膜層 １４ 保護層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材の片側の面に少なくとも磁気記録
   層、金属薄膜層および保護層をこの順に設けた感熱記録
   媒体であって、前記保護層には、平均粒径１〜２μｍの
   多孔質シリカが前記保護層全体の１０〜５０重量％含有
   されており、かつ前記保護層にカレンダープレス加工が
   施されていることを特徴とする感熱記録媒体。
2. 【請求項２】 多孔質シリカが前記保護層全体の重量の
   ２０〜４０重量％含有されている請求項１に記載の感熱
   記録媒体。
3. 【請求項３】 前記保護層の形成に用いる塗料が、少な
   くともバインダー、硬化剤、および平均粒径１〜２μｍ
   の多孔質シリカを含むものであって、前記塗料における
   前記バインダーおよび前記硬化剤の合計の固形分と多孔
   質シリカとの重量比が１０：２〜１０：８の範囲である
   ことを特徴とする請求項１に記載の感熱記録媒体。
4. 【請求項４】 前記カレンダープレス加工が温度７０〜
   １００℃、プレス圧（線圧）２５０〜３５０Ｋｇ／ｃｍ
   の範囲の条件で行われていることを特徴とする請求項１
   または２に記載の感熱記録媒体。