JP2006095852A - 感熱記録体 - Google Patents
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Abstract
【構成】支持体上に、無色ないし淡色の塩基性無色染料と該塩基性無色染料と反応して発色させる顕色剤とを主成分として含有する感熱記録層を設けた感熱記録体において、支持体が、ガラス転移点20℃以上の合成樹脂および撥水剤を含有する含浸紙であることを特徴とする感熱記録体である。
Description
保護層を設けることで保護層面からの耐水性が向上するが、支持体に紙を使用した場合、支持体断面からの吸水により、印字部のにじみやかすれが生じ、文字判別が困難になる場合がある。
また、紙を支持体に用いたものとして、特許文献1では支持体にスチレン・アクリル系樹脂を含浸させた含浸紙を用いた感熱記録体が、特許文献2では支持体にカチオン変性ポリ(メタ)アクリルアミド含有液を塗布若しくは含浸させた含浸紙を用いた感熱記録体が、それぞれ開示されているが、十分な耐水性を得ることはできていない。
すなわち、本発明は、支持体上に、無色ないし淡色の塩基性無色染料と該塩基性無色染料と反応して発色させる顕色剤とを主成分として含有する感熱記録層を設けた感熱記録体であって、支持体が、ガラス転移点20℃以上の合成樹脂および撥水剤を含有する含浸紙であることを特徴とした、耐水性に優れた感熱記録体である。また、含浸紙中の合成樹脂および撥水剤の2成分が2重量%以上30重量%未満、且つ合成樹脂/撥水剤の比率が80/20から98/2の範囲にすることで感熱記録層の強度も良好な感熱記録体を得ることができ、撥水剤がワックス類またはアルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸を用いることで、生産性も良好な感熱記録体を得ることができる。
本発明において、合成樹脂のガラス転移点は20℃以上であることが必要である。ガラス転移点が20℃未満であると、含浸した合成樹脂膜が柔らかすぎるため、感熱記録体塗工工程や製品保管時に温湿度変化によって生じる含浸紙の収縮を抑制することができず、波打やカールなどの問題を生じる。また、合成樹脂のガラス転移点が20℃未満であると含浸後の乾燥工程において、ドライヤー装置を汚してしまうといった操業上の問題が発生する。一方、合成樹脂のガラス点移転が高すぎると造膜性が低下する傾向があるため、耐水性が低下する可能性がある。このた合成樹脂のガラス点移転は120℃以下が好ましく、更に100℃以下が好ましい。
本発明において、含浸紙中の合成樹脂と撥水剤の成分が2重量%以上30重量%未満であり、合成樹脂/撥水剤の比率は80/20から98/2の範囲であることが好ましい。合成樹脂成分の含有比率や撥水剤の配合比率が低いと、耐水性が不十分となり、逆に樹脂成分の含有比率や撥水剤の配合比率が高いと、この支持体上とこの支持体上に形成されるアンダー層、感熱記録層などとの密着性が低下するため、アンダー層、感熱記録層などの脱落、塗膜強度が出にくくなるといった問題を生じる。
本発明において、23℃50%Rhの雰囲気で調湿した感熱記録体を4cm角に断裁し試験片を作製し、試験前の重量を測定した。静置した容器に水を入れ、この中に試験片を浸漬し、24時間放置し取り出した。表裏に過剰に付着した水を拭き取り、重量を測定し、次式により水浸透量を算出した水浸透性の値が25g/m2以下であることが好ましく、更に好ましくは20g/m2以下である。水浸透性の値が25g/m2以上であると印字部の耐水性が低下する。
水浸透量(g/m2)=(試験後の重量(g)−試験前の重量(g))/(16/10000)(m2)
本発明において、用いる撥水剤としては、例えば、水分散性のワックス類、アルキルケテンダイマー、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アルケニル無水コハク酸(ASA)などが挙げられるが、特に制限されるものではない。合成樹脂と撥水剤を含有した支持体とこの支持体上に設けられるアンダー層や感熱記録層との密着性の点から、高い撥水性を有するシリコーン系樹脂やフッ素系樹脂より、水分散性のワックス類、アルキルケテンダイマー(AKD)、アルケニル無水コハク酸(ASA)などを用いることが好ましい。
本発明において、アルキルケテンダイマーは下記1式で表される。
| |
R2−CH−C=O 1式
厚さおよび坪量は、ラベル用途、チケット用途など感熱記録体の使用目的により選択されるが、使用するパルプ等の種類は制限されない。また、原紙抄造時には、顔料、填料、染料、含浸紙力向上剤、定着剤などの添加が可能である。
合成樹脂および撥水剤の含浸方法は、抄紙工程の中間に設置されたサイズプレスコーター、ゲートロールコーター、エアナイフコーター、コンマコーター、バーコーター等の含浸機、あるいは塗工機により含浸処理が可能である。また、オフマシンで上記の含浸機、あるいは塗工機での含浸処理も可能である。更に、パルプと混合(内添)して含浸することも可能であり、特に制限されるものではないが、合成樹脂および撥水剤を均一に含浸させるには抄紙工程の中間に設置されたサイズプレスコーターを用いるが好ましく、また、生産性の点からも好ましい。
上記合成樹脂含有含浸紙を支持体として、淡色の塩基性無色染料と該塩基性無色染料と反応して発色させる顕色剤とを主成分として含有する感熱記録層を形成し、感熱記録体を得る。感熱記録層に用いる材料は、特に限定しない。また、感熱記録層上に保護層を設けても良い。支持体裏面にバック層を設けても良い。
実施例および比較例で作製した支持体の片面に、アンダー層、感熱発色層、保護層を形成し、他方の面にバック層を形成した。尚、説明中、部及び%はそれぞれ重量部及び重量%を示す。感熱記録体の各塗工層に用いた、塗料を以下のように調製した。
焼成カオリン(エンゲルハード社製アンシレックス) 50.0部
スチレン−ブタジエン共重合体ラテックス(固形分50%) 50.0部
水 50.0部
上記組成よりなる混合物を混合攪拌してアンダー層塗料を調成した。
下記配合の顕色剤分散液(A液)、及び塩基性無色染料分散液(B液)を、それぞれ別々にサンドグラインダーで平均粒子径1ミクロンになるまで湿式磨砕を行った。
A液(顕色剤分散液)
4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン 6.0部
ポリビニルアルコール 10%水溶液 18.8部
水 11.2部
B液(塩基性無色染料分散液)
3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン(ODB−2)
2.0部
ポリビニルアルコール 10%水溶液 4.6部
水 2.6部
記録層塗液
A液(顕色剤分散液) 36.0部
B液(塩基性無色染料分散液) 9.2部
微粉シリカ(30%分散液) 33.3部
ポリビニルアルコール 10%水溶液 25部
水酸化アルミ 30.0部
ポリビニルアルコール(クラレ社製:PVA117)10%水溶液 30.0部
水 40.0部
[バック層塗料調整]
水酸化アルミ 30.0部
ポリビニルアルコール(クラレ社製:PVA117)10%水溶液 30.0部
水 40.0部
支持体上にアンダー層塗料を乾燥後の塗布量が10g/m2となるよう塗工しアンダー含浸紙を得た。次いで、アンダー層の上に感熱発色層塗料を乾燥後の塗布量が6g/m2となるよう塗工し、さらにその上に保護層塗料を乾燥後の塗布量が3g/m2となるよう塗工した。最後に、裏面にバック層塗料を乾燥後2g/m2となるよう塗工し、感熱記録体を得た。この感熱記録体を40℃環境下に3日間放置し、保護層とバック層を反応させた。
得られた、感熱記録体の水浸透量、印字部の耐水性、耐熱膨れおよび塗膜強度を評価した。評価方法を以下にまとめた。
23℃50%Rhの雰囲気で調湿した感熱記録体を4cm角に断裁し試験片を作製し、試験前の重量を測定した。静置した容器に水を入れ、この中に試験片を浸漬し、24時間放置し取り出した。表裏に過剰に付着した水を拭き取り、重量を測定し、次式により水浸透量を算出した。
水浸透量(g/m2)=(試験後の重量(g)−試験前の重量(g))/(16/10000)(m2)
[印字部の耐水性]
作製した感熱記録含浸紙を、感熱プリンタ(マークポイントプリンター:マークポイント社製)でバーコード(CODE39)を印字し、試験片を作製した。静置した容器に水を入れ、この中に試験片を浸漬し、3日間放置し取り出した。自然乾燥後、バーコードリーダーで読みとり試験を行った。
にじみなし、読みとり可能:○
にじみ有り読みとり可能:△
読みとり不可:×
ガスライターで裏面を加熱し発色させた。
膨れなし:○、 膨れ発生:×
[塗膜強度]
感熱塗膜面にセロテープ(日東No.29)を貼り付け、ゆっくり剥がした。
塗膜剥離なし:○、 塗膜剥離有り:×
ガラス転移点24℃の水分散型スチレンアクリル系樹脂共重合体(商品名:EK61、サイデン化学(株)社製)90重量部と水分散型ワックスエマルジョン(商品名:EW1000、双葉化学(株)製)10重量部の固形分重量比で混合し、この合成樹脂と撥水剤の混合液を坪量100g/m2の無サイズの上質紙にテーブル含浸機で均一に含浸した後、シリンダ乾燥器で乾燥(105℃)し、合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液の含有率は10重量%であった。
実施例1の合成樹脂と撥水剤の混合液を水で3倍に希釈した以外は、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は、2重量%であった。
実施例1の含浸工程を3回繰り返した以外は、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は、20重量%であった。
実施例1のスチレンアクリル樹脂共重合体とワックスエマルジョンの比率を80/20に変更し、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
[実施例5]
実施例1のスチレンアクリル樹脂共重合体とワックスエマルジョンの比率を98/2に変更し、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
実施例1のワックスエマルジョンをアルキルケテンダイマー(商品名:サイズパインSKS287、荒川化学工業(株)製)に変更し、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
[実施例7]
ガラス転移点113℃の水分散型スチレンアクリル系樹脂共重合体(商品名:LS97、岐阜セラック(株)社製)を用いた以外は、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
実施例1のワックスエマルジョンをアルケニル無水コハク酸エマルジョン(AS−1522(星光PMC社製)4部(固形分換算)に対してSP−1802(星光PMC社製)1部(固形分換算)で乳化したもの)に変更し、実施例1と同じ方法で樹脂含有含浸紙を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
[実施例9]
実施例1の合成樹脂と撥水剤の混合液を水で5倍に希釈した以外は、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は、1重量%であった。
実施例1の含浸工程を5回繰り返した以外は、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は、35重量%であった。
[実施例11]
実施例1のスチレンアクリル樹脂共重合体とワックスエマルジョンの比率を99/1に変更し、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
実施例1のスチレンアクリル樹脂共重合体とワックスエマルジョンの比率を75/25に変更し、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
[実施例13]
ガラス転移点80℃の水分散型アクリル系樹脂(商品名:ヨドゾールAD53、日本NSC社製)を用いた以外は、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
実施例1のスチレンアクリル樹脂共重合体とワックスエマルジョンの比率を100/0(撥水剤無配合)に変更し、実施例1と同じ方法で合成樹脂を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂の含有率は10重量%であった。
[比較例2]
ガラス転移点10℃の水分散型スチレンアクリル系樹脂共重合体(商品名:AD-81B、日本エヌエスシー(株)社製)を用いた以外は、実施例1と同じ方法で合成樹脂と撥水剤の混合液を含有した含浸紙支持体を作製した。合成樹脂と撥水剤の混合液成分の含有率は10重量%であった。
坪量110g/m2の上質紙を支持体として用いた。
[比較例4]
坪量125g/m2のPETフィルム(商品名:OLW125、帝人(株)製)を支持体として用いた。
[比較例5]
実施例1のスチレンアクリル樹脂共重合体とワックスエマルジョンの比率を0/100(合成樹脂無配合)に変更し、実施例1と同じ方法で撥水剤を含有した含浸紙支持体を作製した。撥水剤の含有率は2重量%であった。
実施例および比較例の性能について、表1,2に示した。
Claims (3)
- 支持体上に、無色ないし淡色の塩基性無色染料と該塩基性無色染料と反応して発色させる顕色剤とを主成分として含有する感熱記録層を設けた感熱記録体において、支持体が、ガラス転移点20℃以上の合成樹脂および撥水剤を含有する含浸紙であることを特徴とする感熱記録体。
- 含浸紙中の合成樹脂および撥水剤が2重量%以上30重量%未満であり、且つ合成樹脂/撥水剤の比率が80/20から98/2の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の感熱記録体。
- 撥水剤がワックス類またはアルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク酸であることを特徴とする請求項1または2に記載の感熱記録体。
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