JP2011131589A - 感熱記録材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材シート、該基材シートの少なくとも一方の面に設けた感熱記録層及び他の面のサーマルヘッドと当接する背面に耐熱保護層が設けられた感熱記録材料において、耐熱保護層が、5員環環状カーボネート化合物とアミン変性ポリシロキサン化合物との反応から誘導されたポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂を少なくとも含む樹脂組成物によって形成されている感熱記録材料。
【選択図】なし
Description
本発明の感熱記録材料は、基材シートの一方の面に感熱記録層が設けられ、そして他方の背面に耐熱保護層が形成されているが、該耐熱保護層を構成する高分子化合物は、5員環環状カーボネート化合物とアミン変性ポリシロキサン化合物との反応から誘導されたポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂(以下、単に「本発明で使用する樹脂」或いは「本発明の樹脂」とも呼ぶ)からなる、或いは該樹脂を含む樹脂組成物からなることを特徴とする。
攪拌機、温度計、ガス導入管及び還流冷却器を備えた反応容器中に、下記式Aで表される2価エポキシ化合物100部、N−メチルピロリドン100部、ヨウ化ナトリウム1.5部を加え均一に溶解させた。その後、これに、炭酸ガスを、0.5リッター/分の速度でバブリングしながら、80℃で30時間加熱攪拌した。上記で使用した2価エポキシ化合物は、ジャパンエポキシレジン(株)製のエピコート828(エポキシ当量187g/mol)である。その赤外吸収スペクトルを図1に示した。
本製造例では、先の製造例1で用いた2価エポキシ化合物Aの代わりに、下記式Bで示される2価エポキシ化合物B(東都化成(株)製、YDF−170;エポキシ当量172g/mol)を用いた。そして、これ以外は、製造例1と同様に反応させて、白色粉末の5員環環状カーボネート化合物(1−B)121部(収率96%)を得た。得られた生成物(1−B)を、製造例1の場合と同様に、赤外吸収スペクトル、GPC、NMRで確認した。また、得られた5員環環状カーボネート化合物(1−B)中には、20.3%の二酸化炭素が固定化されている。
本製造例では、先の製造例1で用いた2価エポキシ化合物Aの代わりに、下記式Cで示される2価エポキシ化合物C(ナガセケムテックス(株)製、EX−212;エポキシ当量151g/mol)を用いた。そして、これ以外は、製造例1と同様に反応させて、無色透明の液状5員環環状カーボネート化合物(1−C)111部(収率86%)を得た。得られた生成物は、製造例1の場合と同様に、赤外吸収スペクトル、GPC、NMRで確認した。また、得られた5員環環状カーボネート化合物(1−C)中には、22.5%の二酸化炭素が固定化されている。
攪拌機、温度計、ガス導入管及び還流冷却器を備えた反応容器を窒素置換し、これに、先の製造例1〜3で得られた5員環環状カーボネート化合物を加え、更に固形分が35%になるようにN−メチルピロリドンを加え均一に溶解した。次に、表1に記載のアミン変性ポリシロキサン化合物を所定当量加え、90℃の温度で10時間攪拌し、アミン変性ポリシロキサン化合物が確認できなくなるまで反応させた。
上記で得られた実施例1〜3の3種類のポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂の性状は、表1に記載の通りである。
攪拌機、温度計、ガス導入管及び還流冷却器を備えた反応容器を窒素置換し、これに、先の製造例1で得られた5員環環状カーボネート化合物を加え、更に固形分が35%になるようにN−メチルピロリドンを加え均一に溶解した。次に、ヘキサメチレンジアミンを所定当量加え、90℃の温度で10時間攪拌し、アミン化合物が確認できなくなるまで反応させた。得られたポリシロキサンセグメントを有さないポリヒドロキシポリウレタン樹脂の性状は、表1に記載の通りである。
下記のようにして、ポリエステルとジオールとジアミンとから従来の比較例2のポリエステルポリウレタン樹脂を合成した。攪拌機、温度計、ガス導入管及び還流冷却器を備えた反応容器を窒素置換し、該容器内に、平均分子量約2,000のポリブチレンアジペート150部と、1,4−ブタンジオール15部とを、200部のメチルエチルケトンと、50部のジメチルホルムアミドからなる混合有機溶剤中に溶解した。その後、60℃でよく攪拌しながら、62部の水添加MDIを、171部のジメチルホルムアミドに溶解したものを徐々に滴下し、滴下終了後80℃で6時間反応させた。
この溶液は固形分35%で3.2MPa・s(25℃)の粘度を有していた。この溶液から得られたフィルムは破断強度45MPaで破断伸度480%を有し、熱軟化温度は110℃であった。
下記のようにして、ポリオールとジアミンとから従来のポリシロキサン変性ポリウレタン樹脂を合成した。具体的には、下記式(D)で表され、且つ平均分子量が約3,200であるポリジメチルシロキサンジオール150部及び1,4−ブタンジオール10部を、200部のメチルエチルケトンと50部のジメチルホルムアミドからなる混合有機溶媒を加え、又、40部の水添加MDIを、120部のジメチルホルムアミドに溶解したものを徐々に滴下し、滴下終了後、80℃で6時間反応させた。この溶液は固形分35%で1.6MPa・s(25℃)の粘度を有し、この溶液から得られたフィルムは破断強度21MPaで破断伸度250%を有し、熱軟化温度は135℃であった。
(耐熱保護層の形成)
先に調製した重合例1〜3及び比較重合例1〜3の各ポリウレタン樹脂(固形分35%)をそれぞれ用い、基材シート表面に耐熱保護層をそれぞれ形成した。具体的には、乾燥後の厚みが0.2μmになるように上記樹脂溶液を溶剤で希釈して、表2に示したように必要に応じて架橋剤を添加して塗料組成物(樹脂組成物)を得、該組成物を、厚み3.5μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ製)の表面に、グラビア印刷により塗布し、乾燥機中で乾燥して基材シート表面に耐熱保護層を形成した。さらに、形成した耐熱保護層の反対側の基材フィルム(シート)面に、感熱記録層(転写インキ層)を形成して実施例1〜6及び比較例1〜6の各感熱記録材料を作製した。転写インキ層の形成については後述する。
本発明の感熱記録材料を評価するための比較として、従来のシリコーン樹脂を用いて耐熱保護層を作製した。具体的には、シリコーン樹脂(信越化学工業(株)製、KS−841)100部と触媒(信越化学工業(株)製、PL−7)1部とを、トルエン1,000部に溶解してシリコーン樹脂の塗料組成物を作製した。そして、実施例と同様に基材シート上に塗布し、一方の表面に耐熱保護層を形成した。さらに、形成した耐熱保護層の反対側の基材フィルム(シート)面に、後述のようにして感熱記録層(転写インキ層)を形成して比較例10の感熱記録材料とした。
以上のようにしてそれぞれ基材シートの一方の面(背面)に形成した耐熱保護層の反対側の基材フィルム(シート)面に、下記の組成のインキ組成物を100℃に加熱して、ホットメルトによるロールコート法にて塗布厚みが5μmになるように塗布して、感熱記録層(転写インキ層)を形成した。これらを実施例1〜6及び比較例1〜7の感熱記録材料とした。
・パラフィンワックス 10部
・カルナバワックス 10部
・ポリブテン(日本石油製) 1部
・カーボンブラック 2部
以上ようにして得られた実施例及び比較例の各感熱記録材料を用いて、下記の条件で印字を行い、感熱記録の実装試験を行った。さらに、特に、その耐熱保護層について、スティッキング性、サーマルヘッド汚染性、基材への接着性、静止摩擦係数、帯電性、環境対応度などを、それぞれ以下の方法で測定し、下記の基準で評価した。結果を表3にまとめて示した。
プリンター;Zebra社100XiIIIPlus
サーマルヘッド;京セラ製 KPA−106−12TA(フラット)
印字エネルギー;25mJ/mm2
印字スピード;100mm/sec
プラテン押圧;350gf/cm
受容紙;キャストコート紙(リンテック社製)
印字パターン;コード巾30mm長さ約40mmの印字条件において、CODE39タテバーコード
サーマルヘッドの汚れは、感熱記録の実装試験に各感熱記録材料を供した後のサーマルヘッドの汚れの状態を目視で観察して評価した。評価基準は、最も汚れの少ないものを5とし、最も汚れのひどいものを1とし、相対的に5段階評価した。
接着性試験は、各感熱記録材料の耐熱保護層に対して、10×10個の碁盤目セロハンテープ剥離試験を行って、剥離後の残った個数で評価した。
静止摩擦係数は、各感熱記録材料の耐熱保護層について、表面性試験機(新東科学製)を用いて測定し、評価した。
更に、帯電性は、フィルム(シート)状の各感熱記録材料を、巻物の状態から急激に剥離した時に発生する静電気によるフィルム同士のブロッキング性を目視で観測し、ブロッキングが発生した場合を×、発生しない場合を○として評価した。環境対応度は、「耐熱保護層」の形成材料の各樹脂中における二酸化炭素の固定化の有無で、○×判断した。
Claims (8)
- 基材シート、該基材シートの少なくとも一方の面に設けた感熱記録層及び他の面のサーマルヘッドと当接する背面に耐熱保護層が設けられた感熱記録材料において、耐熱保護層が、5員環環状カーボネート化合物とアミン変性ポリシロキサン化合物との反応から誘導されたポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂を少なくとも含む樹脂組成物によって形成されていることを特徴とする感熱記録材料。
- 前記5員環環状カーボネート化合物が、エポキシ化合物と二酸化炭素を反応させて得られたものである請求項1に記載の感熱記録材料。
- 前記耐熱保護層を形成するポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂が、原料由来の二酸化炭素を1〜25質量%含有するものである請求項2に記載の感熱記録材料。
- 前記耐熱保護層を構成するポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂の分子中に占めるポリシロキサンセグメントの含有量が1〜75質量%である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の感熱記録材料。
- 前記樹脂組成物が、さらに他の樹脂を含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の感熱記録材料。
- 前記耐熱保護層が、ポリシロキサン変性ポリヒドロキシポリウレタン樹脂の構造中に存在する水酸基と、該水酸基と反応する架橋剤との反応によって架橋してなる皮膜である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感熱記録材料。
- 前記基材シートの厚みが、2.5μm〜4.5μmで表せる範囲のものである請求項1乃至6のいずれか1項に記載の感熱記録材料。
- 前記耐熱保護層の厚みが、0.001〜2.00μmの範囲である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の感熱記録材料。
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