JP2002137542A - 感熱記録用シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速記録においても、記録感度に優れた高画質
の画像が得られ、かつ表面強度が大きい感熱記録用シー
トを提供する。 【解決手段】支持体の表面に感熱記録層を有する感熱記
録用シートであって、支持体と感熱記録層との間に中間
層を設け、該中間層が鱗片状シリカを５質量％以上含有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速印字による場
合にも、記録濃度が高く、かつ表面強度も大きく、ま
た、記録時にヘッドかすなどの発生が少ない感熱記録用
シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、急速に普及しつつある、パソコ
ン、デジタルカメラ、ファクシミリ、金銭出納機、計算
機などの各種の電子機器の記録方式としては、昇華型熱
転写方式、インクジェット記録方式、静電転写方式、感
熱記録方式など多種のものが知られている。なかでも感
熱記録方式は、比較的安価であり、そのための機器がコ
ンパクトで、保守も比較的容易であるため、ファクシミ
リ、金銭出納機、各種計算機などの幅広い分野において
使用されている。

【０００３】感熱記録方式は、発色剤と、該発色剤と接
触して顕色する顕色剤とを、熱の付加により接触させ
て、発色像を得るようにしたものであるが、用途の多様
化に伴い、高速の記録においても低濃度から高濃度に至
る全領域において、記録感度に優れた高画質の画像が得
られることが望まれ、かつかかる高速の記録において
は、大きいテンションがかかるため、表面強度が大きい
記録媒体が要求されてきている。

【０００４】このような感熱記録シートの特性を改善す
るために、特開昭６１−４４６８３号公報、特開昭６１
−１１２８６号公報、特開平６−６４３２７号公報など
においては、有機材料や無機材料からなる各種の吸油性
の大きい顔料の中間層を設けて感熱記録媒体の吸油性を
制御することなどが提案されている。しかし、無定形シ
リカや焼成クレーなどの大きい吸油性顔料を使用した場
合には表面積が増大し、紙面強度が低下しまう欠点があ
る。一方で、紙面強度を上げるために結着剤（バインダ
ー）の含有量を大きくすると、記録感度や記録濃度が損
なわれてしまう問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高速
記録においても低濃度から高濃度に至る全領域におい
て、記録感度に優れた高画質の画像が得られるととも
に、かつかかる高速の記録において要求される表面強度
が大きい感熱記録用シートを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、支持体の表面
に感熱記録層を有する感熱記録用シートであって、支持
体と感熱記録層との間に中間層を設け、該中間層が鱗片
状シリカを５質量％以上含有することを特徴とする感熱
記録用シート支持体シートを提供する。

【０００７】本発明者の研究によると、鱗片状のシリカ
を中間層に含有する感熱記録シートは、高速記録におい
ても印字画素の再現性に優れ、充分な記録濃度を得るこ
とができ、かつ、高速記録において要求される、高い表
面強度が得られることが見出された。

【０００８】そのメカニズムは必ずしも明らかではない
が、上記の特性は、燐片状シリカの有する下記の性質に
基因するものと思われる。すなわち、燐片状シリカは、
その表面に比表面積当たりのシラノール基（−ＳｉＯ
Ｈ）が、シリカゲルの数倍という、高い濃度を有し、該
シラノール基の縮合現象により粒子同士が極めて強く結
着するために、自己成膜性という特異な性質を有する。
この自己成膜性により、従来の無機粒子を使用する場合
に必ず必要であった結着剤を使用しなくとも層形成を可
能にする。そして結着剤を使用しないことにより、感熱
記録層の感度の増大をもたらし、上記の優れた印字画素
や記録濃度が得られるものと思われる。さらに、上記の
自己成膜性は、結着剤を使用した場合はもちろん、結着
剤なしでもそれ自体で強度の大きい層が得られるので高
速記録に要求される紙面強度の高い感熱記録シートの製
造を可能にする。以下に本発明の感熱記録用シートにつ
いてさらに詳しく説明する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の感熱記録用シートに用い
る支持体としては、好ましくは、パルプを主成分とする
紙基材が使用される。紙基材としては、特に限定される
ものではなく、パルプを、好ましくは、７０質量％以
上、特には、８０質量％以上含むものが好ましい。例え
ば、塗工紙分野で使用される酸性紙、中性紙などが好ま
しく使用される。紙基材を構成するパルプとしては、針
葉樹パルプ、広葉樹パルプ、針葉樹および広葉樹の混合
パルプを主成分とした天然パルプが好ましく使用され
る。それらは、クラフトパルプ、サルファイトパルプ、
ソーダパルプなどの晒パルプの状態で使用される。更に
は、天然パルプのほか、合成繊維や合成パルプを配合し
た紙基材も使用できる。

【００１０】支持体の厚みは、用途に応じて選択される
が、坪量として、３０〜３００ｇ／ｍ²であるのが好ま
しく、特に、４０〜２５０ｇ／ｍ²が好ましい。上記支
持体には、各種添加剤、例えば、填料、サイズ剤、紙力
増強剤、ＰＨ調整剤、歩留まり向上剤などを含むことが
できる。

【００１１】また、本発明における支持体は、その片面
または両面に顔料と結着剤からなる顔料塗工層を有する
紙基材、例えば、コーテッド紙であってもよい。コーテ
ッド紙としては、好ましくは、例えば、アート紙、コー
ト紙、キャストコート紙、マットアート紙、ダルアート
紙、スーパーアート紙、スーパーダルアート紙、などの
片面塗工品又は両面塗工品が挙げられる。

【００１２】本発明においては、上記支持体の表面に鱗
片状シリカを含む中間層が形成される。ここで、鱗片状
シリカとは、二酸化ケイ素で形成される厚みがナノサイ
ズの極めて薄い鱗片状の１次粒子のことをいい、本発明
では、通常は、かかる鱗片状の１次粒子が複数枚重なり
合った積層構造の２次粒子が水中に分散したスラリーの
状態で使用される。鱗片状シリカ粒子を分散させたスラ
リーは、基材に塗布、乾燥すると粒子同士が極めて強く
結着し、自己成膜性を有する。本発明で使用される鱗片
状のシリカは、厚みが０．０１〜０．５μｍであり、該
厚みに対する鱗片板の最大長さの比率（アスペクト比）
が１０以上のものが入手性や経済性の点で好ましい。

【００１３】中間層の形成には、鱗片状シリカを単独で
使用してもよいが、該鱗片状シリカの含有量は、裏面塗
工層中に、その乾燥後の鱗片状シリカを含む質量に対し
て、５質量％以上が好ましく、特に、１０質量％以上が
好適である。含有量が５質量％未満の場合には、感熱記
録用シートの記録感度の向上効果が不十分であり、本発
明の目的が達成されない。なかでも、かかる含有量は、
４０〜１００質量％が特に好ましい。

【００１４】中間層の形成に当たり、鱗片状シリカ以外
の他の顔料が含有される場合、かかる他の顔料として
は、例えば、カオリン、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸
カルシウム、タルク、サチンホワイト、二酸化チタン、
酸化亜鉛、炭酸亜鉛、硫化亜鉛、硫酸バリウム、硫酸カ
ルシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸ア
ルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウ
ム、炭酸マグネシウム、加水ハロイサイト、シリカ、ア
ルミナ、アルミナ水和物などの無機顔料、尿素樹脂系、
メラミン樹脂系、スチレン系、アクリル系ピグメントな
どの有機顔料が挙げられる。

【００１５】上記のように、鱗片状シリカを含む中間層
の形成には、結着剤の使用は必ずしも必要でないが、必
要に応じて、結着剤を使用できる。該結着剤としては、
でんぷんまたはその変性物、ポリビニルアルコールまた
はその変性物、メチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシメチルセ
ルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポ
リアクリルアミドなどの水溶性重合体、アルコール可溶
性の重合体、ポリイソブチレン、クロロプレンゴム、ポ
リブタジエンゴムなどの単独重合体や、スチレンとブタ
ジエンとの共重合体、アクリロニトリルとブタジエンと
の共重合体、メチルメタクリレートとブタジエンとの共
重合体などの合成ゴム系ラテックス、ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニルなどの単
独重合体や、アクリル、塩化ビニル、酢酸ビニル、アク
リル酸エステル共重合体などのビニルポリマー系ラテッ
クスなどが挙げられる。結着剤は、中間層における鱗片
状シリカを含む顔料１００質量部に対して、好ましく
は、１〜３０質量部、特には、３〜１５質量部含まれる
のが好適である。

【００１６】支持体に中間層を形成する手段は、鱗片状
シリカ、および必要に応じて、結着剤、顔料、消泡剤な
どを含むスラリーを塗布する方法を採用することができ
る。かかるスラリーを支持体上に塗布する手段として
は、ロールコーター、エアナイフコーター、ブレードコ
ーター、ロッドコーター、バーコーター、コンマコータ
ー、グラビアコーター、ダイコーター、カーテンコータ
ー、スプレーコーター、スライドダイコーターなどを用
いて塗工し、乾燥する方法を採用することができる。

【００１７】本発明における支持体上に設けられる中間
層の厚みは、上記のように、感熱記録層の厚みとの関係
でも決定され、例えば、感熱記録層の厚みが小さい場合
には小さい厚みが使用される。通常、中間層の厚みは、
乾燥後の厚みとして、好ましくは、１〜５０μｍ、特に
は、３〜２０μｍが好適である。

【００１８】支持体に中間層が形成された後、かかる中
間層の表面には、感熱記録層が形成される。感熱記録層
に含まれる発色剤と顕色剤の組み合わせについて、本発
明では特に限定されるものではなく、熱の付加により両
者が接触して顕色反応を起すものであればいずれも使用
できる。好ましい組み合わせの例としては、無色ないし
淡色の塩基性染料と有機酸性物質または無機酸性物質と
の組み合わせ、ステアリン酸第ニ鉄などの高級脂肪酸金
属塩と没食子酸などのフェノール類との組み合わせなど
が挙げられる。なかでも、本発明の中間層は、前者の無
色ないし淡色の塩基性染料と有機酸性物質または無機酸
性物質との組み合わせを使用する感熱記録層において優
れた効果を発揮する。

【００１９】上記の無色ないし淡色の塩基性染料として
は、３−メチルアミノ−７−メトキフルオラン、３−
（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチルアミノ）−６−メチ
ル−７−フェニルアミノフルオラン、３−ジ（Ｎ−ブチ
ル）アミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフルオラ
ンなどの各種フロオラン系染料、３，３−ビス（ｐ−ジ
メチルアミノフェニル）−６−ジメチルアミノフタリド
などのトリアリールメタン系染料、ジフェニルメタン系
染料、チアジン系染料、スピロ系染料、ラクタム系染料
などの一種または二種以上が使用される。

【００２０】かかる塩基性染料と組み合わせて使用され
る顕色剤である、有機酸性物質または無機酸性物質とし
ては、４−フェニルフェノール、４，４−イソピリデジ
フェノール、ノボラック型フェノール樹脂、４−ヒドロ
キシ安息香酸、３，５−ジーα−メチルベンジルサルチ
ル酸などの芳香族カルボン酸、フェノール性化合物、ま
たはこれらの亜鉛、マグネシウムなどの多価金属の塩の
一種または二種以上が使用される。これらの酸性物質の
使用量は、上記塩基性染料１００質量部に対して、好ま
しくは１００〜７００質量部、特には、１５０〜４００
質量部が好適である。

【００２１】感熱記録層を形成する場合、上記の塩基性
染料などの発色剤と顕色剤は、水などの水性媒体を分散
媒体として、ボールミルなどを使用して十分に攪拌、混
合して塗布用のスラリーが調製される。スラリー中に
は、好ましくは、結着剤が添加される。結着剤として
は、上記中間層の形成の場合に記載したのと同様なもの
を用いることができる。結着剤は、スラリー中の固形分
１００質量部に対して、好ましくは、１〜３０質量部、
特には、３〜１５質量部含まれるのが好適である。

【００２２】上記感熱記録層を形成するスラリー中に
は、さらに各種の助剤を含有させることができる。例え
ば、分散剤、消泡剤、着色染料、蛍光染料、さらには、
記録ヘッドへのかすの付着を改善するためにカオリン、
クレー、タルク、炭酸カルシウム、焼成クレー、酸化チ
タン、珪藻土、無水シリカなどの無機顔料、ポリスチレ
ン、ポリエチレンパウダーなどの有機顔料、記録機器や
記録ヘッドと接触によってステッキングなどを生じない
ようにするステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、ポリエチ
レン、パラフィンワックスなどの分散液、紫外線を吸収
させるためのベンゾトリアゾール類、ベンゾフェノン
類、熱感度を増加させるためのシュウ酸エステル類など
の熱可塑性物質などが挙げられる。

【００２３】本発明において、上記スラリーを塗布して
感熱記録層を形成する手段は、上記した中間層の形成に
使用したのと同じ塗工法を用いて塗工し、乾燥する方法
を採用することができる。かくして形成される感熱記録
層は、乾燥後の厚みとして、好ましくは、１〜５０μｍ
が採用される。この厚みが１μｍに満たない場合は感熱
記録層としての効果が発現し難く、一方、５０μｍを超
える場合は、効果が飽和し不経済であるので好ましくな
い。なかでも、厚みは、２〜１０μｍが適切である。

【００２４】このようにして形成された感熱記録層の表
面に対しては適宜の表面処理をすることができる。かか
る表面処理としては、スーパーカレンダー、グロスカレ
ンダーなどの装置を使用し、温度が好ましくは、０〜５
０℃、特には、２０〜４０℃、圧力が好ましくは、５０
〜４００ｋN／m、特には、１００〜２５０ｋN／mにてロ
ール間を通過させることによるカレンダー処理により平
滑性を付与してもよい。

【００２５】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、本発明は、勿論これらに限定されるもの
ではない。なお、以下において、例１は、本発明の実施
例であり、例２〜３は、比較例である。また、例中の
「部」は特に言及しない限り、質量部を示す。

【００２６】［例１］坪量５０ｇ／ｍ²の上質紙の片側
の表面に、鱗片状シリカ（洞海化学工業社製、商品名：
サンラブリーＬＦＳ、固形分濃度１５質量％、面径２〜
５μｍ、厚み０．０１〜０．５μｍ、アスペクト比１０
〜５００）１００部からなる、中間層処方を、バーコー
ターを用いて、乾燥後の厚みが８μｍとなるように塗工
した。これを１２０℃にて、２分間乾燥することによ
り、中間層を表面に有する感熱記録シートを得た。

【００２７】上記中間層を有するシートの中間層の表面
に、下記の感熱記録層処方１を、バーコーターを用い
て、乾燥後の厚みが５μｍとなるように塗工し、１２０
℃にて２分間乾燥することにより感熱記録用シートを製
造した。

【００２８】感熱記録層処方１： Ａ液：３−（Ｎ−メチルシクロヘキシルアミノ）−６−
メチル−７−アニリノフルオラン１２部、１０％のポリ
ビニルアルコール水溶液１８部、水３０部、 Ｂ液：４，４’−イソプロピリデンジフェノール４０
部、ステアリン酸アマイド２０部、１０％のポリビニル
アルコール水溶液９０部、水５０部、 Ａ液、Ｂ液とも別々のボールミルで２４時間粉砕した
後、これらを次の組成になるように混合した。Ａ液：２
０部、Ｂ液：６０部、炭酸カルシウム：２０部、１０％
のポリビニルアルコール水溶液：７０部、水：６０部。

【００２９】［例２］例１において、中間層処方とし
て、無定形シリカ（水澤化学工業社製、商品名：ミズカ
シルＰ−５２７、平均粒子直径１．６μｍ）の１５質量
％水分散液：７０部、１０質量％のポリビニルアルコー
ル：３０部からなる中間層処方を使用した他は、例１と
同様にして実施して感熱記録用シートを製造した。

【００３０】［例３］例１において、中間層処方とし
て、焼成クレー（ＥＮＧＥＬＨＡＲＤ社製、商品名：Ａ
ＮＳＩＬＥＸ ９３、直径２μｍ以下の粒子が８８質量
％）の５０質量％水分散液：９０部、４８質量％のスチ
レン・ブタジエン共重合体ラテックス１０部、水：１０
０部からなる中間層処方を使用した他は、例１と同様に
して実施して感熱記録用シートを製造した。

【００３１】［例４］例１において、中間層を形成しな
かった他は、例１と同様にして実施して感熱記録用シー
トを製造した。

【００３２】上記例１〜例４の４種類の感熱記録用シー
トについて、感熱紙動発色装置（大倉電機社製、商品
名：ＴＨ−ＰＭＤ）を使用し、印字パルス時間２ｍｓと
４ｍｓで記録し、その記録濃度をマクベス色濃度計（マ
クベス社製、商品名：ＲＤ−９１８）で測定した。

【００３３】また、ヘッドかすについては、感熱ビデオ
プリンター（ＳＯＮＹ社製、商品名：ＵＰ−７０１）を
使用して、印字率１００％で１０枚コピーした後のヘッ
ドかすの発生状況を評価し、評価基準は以下の通りとし
た。 ○：ヘッドかすが見られる。×：ヘッドかすの発
生が著しい。上記の結果を表１に示した。

【００３４】

【表１】 表１に示されるように、本発明の感熱記録用シートであ
る例１のシートは、例２〜４のシートに比べて、記録濃
度および記録ヘッドかすの発生状況のいずれにおいても
優れた特性を有していることがわかる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、高速記録においても低
濃度から高濃度に至る全領域において、記録感度に優れ
た高画質の画像が得られるとともに、かつ充分な表面強
度を有する感熱記録シートが提供される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持体の表面に感熱記録層を有する感熱記
   録用シートであって、支持体と感熱記録層との間に中間
   層を設け、該中間層が鱗片状シリカを５質量％以上含有
   することを特徴とする感熱記録用シート。
2. 【請求項２】前記中間層の厚みが１〜５０μｍであり、
   かつ前記鱗片状シリカのアスペクト比が１０以上である
   請求項１に記載の感熱記録用シート。
3. 【請求項３】前記中間層は、前記鱗片状シリカを４０質
   量％以上含有し、かつ結合剤を実質上含まない請求項１
   または２に記載の感熱記録用シート。
4. 【請求項４】前記感熱記録層が、塩基性染料と酸性顕色
   剤とを含み、かつ厚みが１〜５０μｍである請求項１、
   ２または３に記載の感熱記録用シート。