JP2008213390A - 感熱記録材料 - Google Patents
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Abstract
Description
これらの顕色剤と高融点のロイコ染料とを組合せ、更に増感剤を添加することにより、発色感度を低下させずに、耐熱性を向上することは技術的に広く用いられる方法のひとつである。しかしながら、これらの4−ヒドロキシフェニル−4’−アルコキシフェニルスルホン誘導体と高融点のロイコ染料とを組合せ、更に増感剤を添加すると、他の欠点が現われることが多く、有効な増感剤は見い出されていないのが現状であった。例えばその欠点とは、地肌部カブリ、画像部が経時で褪色するなどが挙げられ、その使用が限られていた。
(1)表面と裏面とを有する支持体の表面上に、ロイコ染料と顕色剤とを含有する感熱発色層を有する感熱記録層であって、該顕色剤として4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホンと式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物を併用することを特徴とする感熱記録材料。
(2)表面と裏面とを有する支持体の表面上に、ロイコ染料と顕色剤とを含有する感熱発色層を有する感熱記録層であって、該顕色剤として4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホンと式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物を併用することを特徴とする感熱記録材料。
(4)表面と裏面とを有する支持体の表面上に、ロイコ染料と顕色剤とを含有する感熱発色層を有する感熱記録層であって、該顕色剤として4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホンと式(1)および式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物の両方を併用することを特徴とする感熱記録材料。
(5)前記感熱記録層中に含有される前記顕色剤は、4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホンを100質量部とした場合、式(1)および式(2)で表されるジフェニルスルホン化合物の合計量が0.5質量部〜3質量部であることを特徴とする前記(4)に記載の感熱記録材料。
(7)前記感熱記録発色層上に、顔料と水溶性樹脂とを有するオーバー層を更に備えることを特徴とする(1)から(6)のいずれかの一項に記載の感熱記録材料。
(8)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の感熱記録材料の裏面に粘着剤層を設けたことを特徴とする感熱記録ラベル。
(9)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の感熱記録材料の裏面に熱によって粘着性が発現する感熱粘着剤層を設けた剥離紙不要感熱記録ラベル。
(10)前記(1)〜(7)のいずれかに記載の感熱記録材料の裏面に磁気記録層を設けた感熱記録磁気紙。
本発明において用いられる中空粒子は、熱可塑性樹脂を殻とし、内部に空気その他の気体を含有するもので、すでに発泡状態となっている微小中空粒子であり、平均粒子径は0.4〜10μmのものが用いられる。好ましくは1.0〜5.0μmが好ましい。この平均粒子径(粒子外径)が0.4μmより小さいものは、任意の中空率にすることが難しい等の生産上の問題があり、逆に10μmより大きいものは、塗布乾燥後の表面の平滑性が低下するため、サーマルヘッドとの密着性が低下し、感度向上効果が低下する。従って、このような粒子分布は粒子径が前記範囲にあると同時に、バラツキの少ない分布ピークの均一なものが好ましい。更に、本発明で用いられる微小中空粒子は、中空率が30%以上のものが好ましく、70%以上のものが更に好ましい。なお、ここで言う中空率とは、中空粒子の外径と内径の比であり、下記式で表わされるものである。
中空率=(中空粒子の内径)/(中空粒子の外径)×100
支持体上にアンダー層を設けるには、上記の中空粒子を公知の水溶性高分子、水性高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散し、これを支持体表面に塗布し、乾燥することによって形成される。この場合、中空粒子の塗布量は、支持体1m2当り少なくとも1g、好ましくは2〜15g程度であり、またバインダー樹脂の塗布量は、アンダー層を支持体に強く結合させるような量でよく、通常は中空粒子とバインダー樹脂との合計量に対して2〜50重量%である。
前記感熱発色層は、少なくともロイコ染料、顕色剤、及び結着樹脂を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
−ロイコ染料−
前記ロイコ染料としては、特に制限はなく、感熱記録材料に使用されているものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フェノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系等の染料のロイコ化合物が好適に挙げられる。
前記顕色剤の含有量は、前記ロイコ染料1質量部に対し1〜20質量部が好ましく、2〜10質量部がより好ましい。
−結着樹脂−
前記結着樹脂としては、以降の結着樹脂を適宜用いたり、更にその結着樹脂を併用して用いることもできる。前記結着樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール樹脂:ポリビニルアルコール、ジアセトン変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、珪素変性ポリビニルアルコール、澱粉又はその誘導体;ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体;ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド−アクリル酸エステル共重合体、アクリルアミド−アクリル酸エステル−メタクリル酸三元共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体アルカリ塩、ポリアクリルアミド、アルギン酸ソーダ、ゼラチン、カゼイン等の水溶性高分子;ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリブチルメタクリレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のエマルジョン;スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリル系共重合体等のラテックスなどが挙げられる。
本発明の架橋剤として、例えばポリアミドエピクロルヒドリン系架橋剤、ヒドラジド系、オキサゾリン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、グリオキザール架橋剤、カルボジイミド架橋剤等、本発明の目的を損なわない範囲で併用してもよい。
前記架橋剤の前記保護層塗布液中における添加量は、架橋剤の官能基の変性量、種類によっても異なるが、前記結着樹脂100質量部に対して0.1〜20質量部が好ましく、1〜10質量部がより好ましい。
前記充填剤としては、無機微粒子又は有機微粒子が用いられる。前記無機微粒子としては、例えば、二酸化ケイ素、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸亜鉛、無定形シリカ等のケイ酸塩;酸化亜鉛、酸化アルミニウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、タルク、クレー、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどが挙げられる。前記有機微粒子としては、例えばナイロン樹脂フィラー、スチレン/メタクリル酸共重合体フィラー、ポリスチレン樹脂フィラー、尿素・ホルマリン樹脂フィラー、生デンプン粒子などが挙げられる。
前記充填剤の前記保護層塗布液における添加量は、充填剤の種類などによっても異なるが、前記結着樹脂100質量部に対して50〜500質量部が好ましい。
前記保護層の乾燥後の付着量としては、0.5〜5.0g/m2が好ましく、1.5〜3.5g/m2がより好ましい。
前記感熱記録材料としての感熱記録ラベルは、第1形態では、支持体の感熱発色層を有する側の面の反対側のうら面上に、粘着剤層と、該粘着剤層表面に剥離紙を有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。なお、うら面上には、バック層面も含まれる。
前記感熱粘着層は、熱可塑性樹脂及び熱溶融性物質を含有してなり、更に必要に応じて粘着付与剤を含有してなる。
このような感熱記録ラベルは、ポスラベル、物流ラベル等への適用が可能となり、使用用途が広がり、また剥離紙を有しないものは環境性にも優れたものである。
前記感熱記録材料としての感熱記録磁気紙は、支持体の感熱発色層を有する側の面の反対側のうら面上に、磁気記録層を有してなり、更に必要に応じてその他の構成を有してなる。なお、うら面上には、バック層面も含まれる。
前記磁気記録層としては、例えば、酸化鉄、バリウムフェライト等と塩化ビニル系やウレタン系樹脂、ナイロン系樹脂等を用いて、支持体上に塗工形成されるか、又は蒸着、スパッタリング等の方法により形成することができる。
このような感熱記録磁気紙は、鉄道、新幹線、地下鉄等の乗車券などへの適用が可能となり、使用用途が広がる。
−感熱記録材料の作製−
(1)アンダー層塗布液の調製
下記組成を混合してアンダー層塗布液を調整し、支持体として坪量60g/m2の上質紙上に乾燥付着量が3.0g/m2となるように塗布し、乾燥させてアンダー層塗布済紙を得た。
・非発泡性プラスチック微小中空粒子(中空率50%、平均粒径3μm)・60質量部
・スチレン/ブタジエン共重合体ラテックス(固形分47.5%)・・・・30質量部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10質量部
下記組成をサンドミルで平均粒子径が0.5μmになるまで分散して、染料分散液(A液)を調製した。
・2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン・・・20質量部
・ポリビニルアルコールの10質量%水溶液・・・・・・・・・・・20質量部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・60質量部
下記組成をボールミルで平均粒子径が1.5μmになるまで分散して、B液を調製した。
・水酸化アルミニウムフィラー・・・・・・・・・・・・・・・・20質量部
・4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホン・・・20質量部
・式(1)の化合物・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3質量部
・ポリビニルアルコールの10質量%水溶液・・・・・・・・・・20質量部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・40質量部
下記組成をボールミルで平均粒子径が1.5μmになるまで分散して、C液を調製した。
・水酸化アルミニウムフィラー・・・・・・・・・・・・・100質量部
・ポリビニルアルコール水溶液(固形分=10質量%)・・ 20質量部
・水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 40質量部
下記組成を混合して感熱発色層塗布液を調製し、これを前記アンダーコート層上に感熱発色層塗布液を乾燥後、感熱発色層塗布液に含まれる染料の付着量が0.5g/m2になるように塗布し、乾燥させて、感熱発色層を形成した。
・A液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・20質量部
・B液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・60質量部
・ジアセトン変性ポリビニルアルコール水溶液(固形分=10質量%)・30質量部
・ジオクチルスルホコハク酸水溶液(固形分=5質量%)・・・・・・・ 1質量部
下記組成を混合して保護層塗布液を調製し、前記発色層上に保護層塗布液の乾燥付着量が3.0g/m2となるように塗布し、乾燥させて保護層塗布済紙を得た。
・C液・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・60質量部
・ジアセトン変性ポリビニルアルコール水溶液
(重合度1,800、鹸化度=97.5%、変性度=4.0モル%、
固形分=10質量%)・・・・・・・・・・・・・・100質量部
・アジピン酸ジヒドラジド水溶液(固形分=10質量%)・・ 10質量部
・ジオクチルスルホコハク酸水溶液(固形分=5質量%)・・ 1質量部
その後、スーパーキャレンダーにて処理した後、40℃の恒温槽に2日間保管して、実施例1の感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物の添加量を3質量部から0.5質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
(実施例3)
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物、3質量部の変わりに、式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物を3質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物、3質量部の変わりに、式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物を0.5質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
(実施例5)
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物、3質量部の変わりに、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物を1.5質量部と式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物を1.5部の両化合物を併用した以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物、3質量部の変わりに、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物を0.25質量部と式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物を0.25質量部の両化合物を併用した以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、アンダー層の非発泡性プラスチック微小中空粒子の中空率を50%から90%変えた微小中空粒子を使用した以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作成した。
(実施例8)
−感熱記録材料の作製−
実施例3において、アンダー層の非発泡性プラスチック微小中空粒子の中空率を50%から90%変えた微小中空粒子を使用した以外は、実施例3と同様にして、感熱記録材料を作成した。
−感熱記録材料の作製−
実施例5において、アンダー層の非発泡性プラスチック微小中空粒子の中空率を50%から90%変えた微小中空粒子を使用した以外は、実施例5と同様にして、感熱記録材料を作成した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物を添加せず、かつ、アンダー層の非発泡性プラスチック微小中空粒子の中空率を50%から90%変えた微小中空粒子を使用した以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物の添加量を3質量部から4質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物、3質量部の変わりに、式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物を4質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
−感熱記録材料の作製−
実施例1において、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物、3質量部の変わりに、式(1)であらわされるジフェニルスルホン化合物を2質量部と式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物を2質量部の両化合物を併用した以外は、実施例1と同様にして、感熱記録材料を作製した。
<(1)発色感度>
キャレンダー済品を松下電器部品(株)製薄膜ヘッドを有する感熱印字実験装置にて、ヘッド電力0.45W/ドット、1ライン記録時間20msec/L、走査密度8×385ドット/mm条件下で、1msec毎にパルス巾0.0〜0.7mmsecに印字し、印字濃度をマクベス濃度計RD−914にて測定し、濃度が1.0となるパルス巾を計算した。
比較例−1を基準として、
(比較例−1のパルス巾)/(測定したサンプルのパルス巾)=感度倍率
として計算する。値が大きいほど感度(熱応答性)が良好である。
<(2)耐可塑剤性>
感熱記録材料の印字シミュレーター(大倉電機株式会社製)を用いてエネルギー1.00msで印字した試験片表面に、可塑剤を含有する塩化ビニル製ラップを貼り合わせた後、40℃で24時間放置した後の画像部濃度をマクベス濃度計RD−914にて測定した。
感熱記録材料の印字シミュレーター(大倉電機株式会社製)を用いてエネルギー1.00msで印字した試験片を、20℃環境下の水100mLの中に24時間浸し、試験後の画像部濃度をマクベス濃度計RD−914にて測定した。
<(4)耐熱性>
感熱記録材料の印字シミュレーター(大倉電機株式会社製)を用いてエネルギー1.00msで印字した試験片を、80℃で24時間放置した後の地肌濃度をマクベス濃度計RD−914にて測定した。
Claims (10)
- 前記感熱記録層中に含有される前記顕色剤は、4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホンを100質量部とした場合、式(1)または式(2)で表されるジフェニルスルホン化合物が0.5質量部〜3質量部であることを特徴とする請求項1または2に記載の感熱記録材料。
- 表面と裏面とを有する支持体の表面上に、ロイコ染料と顕色剤とを含有する感熱発色層を有する感熱記録層であって、該顕色剤として4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホンと式(1)および式(2)であらわされるジフェニルスルホン化合物の両方を併用することを特徴とする感熱記録材料。
- 前記感熱記録層中に含有される前記顕色剤は、4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホンを100質量部とした場合、式(1)および式(2)で表されるジフェニルスルホン化合物の合計量が0.5質量部〜3質量部であることを特徴とする請求項4に記載の感熱記録材料。
- 前記支持体と感熱発色層との間に熱可塑性中空樹脂粒子を含む中間層を設けた事を特徴とする請求項1から5のいずれかの一項に記載の感熱記録材料。
- 前記感熱記録発色層上に、顔料と水溶性樹脂とを有するオーバー層を更に備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかの一項に記載の感熱記録材料。
- 前記請求項1〜7のいずれかに記載の感熱記録材料の裏面に粘着剤層を設けたことを特徴とする感熱記録ラベル。
- 前記請求項1〜7のいずれかに記載の感熱記録材料の裏面に熱によって粘着性が発現する感熱粘着剤層を設けた剥離紙不要感熱記録ラベル。
- 前記請求項1〜7のいずれかに記載の感熱記録材料の裏面に磁気記録層を設けた感熱記録磁気紙。
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