JPH02158382A - 感熱記録型ラベル用紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は感熱記録型ラヘル用紙、詳しくは打ち抜き加工
特性に優れ、かつ記録感度の優れた感熱記録型ラベル用
紙に関する。

〈従来の技術〉 一般に無色又は淡色のロイコ染料とロイコ染料と熱時反
応して発色させる顕色剤とを主成分とする感熱記録層を
有する感熱記録体は、特公昭４５１４０３５号に公表さ
れ、広く実用化されている。この感熱記録体に記録をお
こなうには、サーマルヘッドを内蔵したサーマルプリン
ター等が用いられるが、このような感熱記録法は、従来
実用化された他の記録法に比べて、記録時に騒音がない
、現像定着の必要がない、メンテナンスフリーである、
機器が比較的安価でありコンパクトである、得られる発
色が非常に鮮明であるといった特徴から、コンピュータ
ーのアウトプット、ファクシミリ、電卓、計測機等のレ
コーダー用紙や自動券売機の券紙として広く使用されて
いる。

近年、上記感熱記録の利用分野の１つとして急速に普及
してきたものとして、小売店等のＰＯ３システム（Ｐｏ
ｉｎｔ　ｏｆ　５ａｌｅ）化の拡大に伴う・ラベルとし
ての用途があげられる。これらＰＯＳシステムに利用さ
れる感熱記録型ラベルは、主に生鮮食品の価格表示やバ
ーコード表示に用いられ、水、食品用ラップあるいは油
等に触れる機会が多いため、通常上記薬品類の侵入を防
く目的で、例えば特開昭５７−１８８３９２号に示され
るように、感熱発色層上に保護層を設けたり、裏面から
の薬品の侵入を肪くためバンク層やアンダー層を設け、
画像安定性を高めた構成を採っている。

上記、感熱記録型ラベル用紙は、例えば実開昭５３−８
９３３４号に示されるように、裏面に感圧接着剤層を介
し離型処理された離型紙と粘着加工され、必要に応じ表
面に印刷処理された後、ロータリーカッター等を有した
打ち抜き機でラベル形状に打ち抜かれる。

近年、上記加工工程、特に打ち抜き工程では、生産性を
向上させるために、ラベル用紙の打ち抜き速度を上げる
試みと、また打ち抜き時にでるスケルトンと呼ばれる打
ち抜きカスの巾を短くし、歩留まりを向上させる試みが
なされている。しかるに、この打ち抜き工程の合理化は
、打ち抜き時にスケルトンにかかる力学的衝撃力を増す
ために、ステルトンの破断が起こりやすく、スケルトン
をラー、＋１．から取り除くこと、いわゆるカス上げが
困難となり、逆に生産性を低下させる原因となっている
。

一方、ラベルに要求される特性のうち記録特性としては
、バーコードプリンター等の記録機器がコンパクト化、
省エネルギー化される動向にあるために、低エネルギー
で高濃度の発色を得られること、即ち高感度化の要求が
高まっている。しがしながら、前記感熱記録型ラベル用
紙の層構成がら明らかなように、感熱発色層上の保護層
が熱伝達効率を阻害するため、高感度化することは非常
に困難な命題である。この高感度化のために、感熱発色
Ｍに使用されるロイコ染料や顕色剤、及び増感剤等の材
料の面での検討により、記録感度を高める提案が種々な
されている。しかしながら、上記保護層による熱伝達効
率の低下は否めず、感熱記録型ラベル用紙において記録
感度を高める方法として、感熱ヘッドから印加される熱
エネルギーを少しでも有効に利用すること、即ち感熱ヘ
ッドと感熱記録型ラベル用紙表面の密着性を向上する方
法をとることが重要であると考えられる。

上記感熱ヘッドとの密着性を向上する手段としては、例
えば、特公昭５２−２０１４２号ではスーパーキャレン
ダーの手法をもって感熱記録用紙の表面をベック平滑度
で２００〜１０００秒に表面処理する方法が記載されて
いる。また、特開昭６１１７９７８６号では、へンドと
の密着性を高めるために、支持体が顔料を１０％以上含
有し、かつＴａｐｐｉ　Ｒｅ２Ｏ３に準じて測定される
内部結合力が０．５〜２．５ｋｇ−ｃｍにすることが記
載されている。即ち、内部結合力が弱い支持体を用いて
柔軟性を高め、ヘッドとの密着性を上げ、記録感度を良
好なものにする方法が提案されている。しかしながら、
上記提案は支持体上に感熱発色層を設けただけの構成の
感熱記録体について述べられたものであり、感熱記録型
ラベル用紙のように、発色層上に保護層を設けた構成の
ものについて言及したものではない。

上記の如く、感熱記録型ラベル用紙としては、近年、こ
の急速な加工特性向上と記録特性向上という二つの要求
項目を同時に満たすことが急務となっているにもかかわ
らず、打ち抜き加工時における力学的特性の検討はなさ
れておらず、また感熱記録型ラベル形態における記録感
度向上手段についても検討がなされていないのが現状で
あり、したがって、加工特性と記録特性を同時に満足す
る感熱記録型ラベル用紙は未だ開発されてはいない。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、具体
的には打ち抜き加工時においてカス上げ不良が起こらな
い、即ちスケルトンの切断が起こらずに加工特性が優れ
ているのみならず、かつ感熱記録時の熱感度の高い感熱
記録型ラベル用紙に関するものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、（１）紙支持体表面に無色ないしは淡色のロ
イコ染料と顕色剤を主成分とした感熱発色層と保護層を
順次設け、紙支持体裏面にハック層を設けた積層構成を
なし、該積層体の層間強度（Ｔａｐｐｉ聞−４０３に準
ずる）が２．５ｋｇ−ｃｍ以上であり、かつ前記保護層
表面のベック平滑度（ＪＩＳＰ８１１９に準ずる）が７
００秒以上であることを特徴とする感熱記録型ラベル用
紙、および（２）紙支持体上にアンダー層、感熱発色層
、保護層を順次設けた積層構成をなし、該積層体の層間
強度（ＴａｐｐｉＵＭ−４０３に準ずる）が２．５ｋｇ
−ｃｍ以上であり、かつ前記保護層表面のベック平滑度
（ＪＩＳ　Ｐ８１１９に準ずる）が７００秒以上である
ことを特徴とする感熱記録型ラベル用紙、である。

まず本発明の構成要件である層間強度について説明する
。

従来、打ち抜き加工時のスケルトンの破断現象に関して
影響を及ぼしている感熱記録型ラベル用紙の力学的特性
としては、紙関係で試験されてきた引っ張り破断強度（
ＪＩＳ−Ｐ８１１３　）や引き裂き強度（ＪＩＳ−Ｐ８
１１６　）と相関性があると見られていた。しかしなが
ら、近年の打ち抜き速度の上昇や、スゲルトン巾の減少
による打ち抜き不良現象の増加に対して、本発明者は鋭
意研究を加えた結果、上記スケルトンの破断現象と引っ
張り破断強度や引き裂き強度といった慣用の力学的物性
値とには相関がなく、このスケルトンの破断現象は、基
本的に感熱記録型ラベルの層間強度が弱いことが原因と
なっていることを突き止めた。これは、破断現象がラベ
ル用紙の縦、横方向の引っ張り強度あるいは、ラベル用
紙を引き裂く時の強度とに根本的に関連するものではな
く、破断現象が打ち抜き時にラベル用紙の厚さ方向に加
わる衝撃力に対する力学的な挙動としてとらえなければ
ならないことを意味し、打ち抜き直後、スケルトンを離
型紙から剥す際に生じる厚さ方向の衝撃力により、スケ
ルトンの層間にクランクが生じ、このクラック部分にス
ケルトンを巻取る引っ張り応力が集中するために破断が
生じるものと解析できる。即ち、打ち抜き特性を向上す
るためには、感熱記録型ラベル用紙の層間強度が重要な
力学的物性値であることを本発明者は解明した。

眉間強度の測定方法としては、Ｔａｐｐｉ　−０Ｍ４０
３に記載されているインターナルボンドテスターを用い
て評価することが最も有効であり、打ち抜きスピードや
スケルトンの巾によらず打ち抜き作業を問題なくおこな
うためには、感熱記録型ラベル用紙を構成する積層体の
層間強度が２．５ｋｇ−ｃｔｎ以上必要であることを見
いだした。

上記、層間強度を２．５ｋｇ−ｃｍ以上とするためには
、まず支持体である紙の層間強度を２．５ｋｇ−ｃｍ以
上とすることが必要である。更に、塗工層自身の層間の
凝集破壊強度、塗工層と支持体の接着強度も層間強度に
影響を及ぼすため、感熱記録型ラベル用紙自身の眉間強
度が２．５ｋｇ−ｃｍ以上あることが絶対条件である。

本発明において支持体として用いられる紙は、パルプの
種類や配合、添加剤等は特に限定されることなく、紙層
間強度２．５ｋｇ−ｃｍ以上となる様に例えばパルプの
種類や配合、叩解条件、紙力増強剤の種類や添加量、ウ
ェットプレス条件、乾燥条件等を適宜選択することによ
って製造されたものが適用される。

また、塗工層自身の層間強度や支持体との接着強度は、
各塗工層に使用される後述の如き結着剤をその種類や量
を適宜選択して使用することにより、目的とするラベル
用紙の層間強度を得ることができる。

次に、本発明のもう１つの構成要件である平滑度につい
て説明する。

前述したように本発明においては、紙層間強度が２．５
　ｋｇ　−ｃｍ以上とした紙支持体を使用することが必
要条件であるが、このような支持体を用いることは、特
開昭６１−１７９７８６号に記載されているように、記
録紙の柔軟性が欠けるため、感熱ヘッドとのマツチング
性に乏しくなり、記録特性が劣ることとなる。

本発明はこの記録特性の劣化について鋭意検討した結果
、層間強度が２．５ｋｇ−ｃｍ以上の感熱記録型ラベル
用紙においては、ＪＩＳ　Ｐ８１１９に準して測定され
る保護層表面のベック平滑度を７００秒以上、好ましく
は１０００秒以上に処理することによって、記録特性も
十分に満足することを見いだした。

このような平滑度７００秒以上の感熱記録型ラベル用紙
を製造するには、例えばスーパーキャレンダー、マシン
キャレンダーやグロスキャレンダーを用いて、保護層塗
工面を金属のニップロールに接触するように通紙して行
なうことができる。

しかしながら、一般の感熱記録用紙の平滑処理に比べ、
強い表面処理が必要となるため、紙の水分、ロール圧力
、処理温度、処理速度等の諸条件を適宜設定することが
重要となる。

例えば、上記処理条件のうち紙の水分値に関して述べる
と、平滑化処理する以前の感熱記録型ラベル用紙の含水
率を７〜１０％とすることが好適で、これによって平滑
化処理が容易に達成できる。

すなわち、含水値が７％未満であると、目的とする平滑
度を得るためには、非常に高いニップ圧を必要とし、ま
た複数回のニップ処理が必要となり、生産性がやや低下
する。逆に、１０％を越える含水値であると、平面処理
条件や表面層の材質により平滑化処理時に塗工層がニッ
プロールに転写し、ロールを汚す原因になったり、巻取
られた状態で保護層が裏面と付着してしまう状態、いわ
ゆるブロッキング現象をおこしたりして生産上のトラブ
ルを伴う恐れがあり好ましくない。

上記の如き含水値は、塗工時の乾燥条件を弱めることや
、平滑化処理前に調湿機を通すことで所定値に調整でき
る。

本発明の感熱記録型ラベル用紙の感熱発色層は無色ない
し淡色のロイコ染料と顕色剤を含有するものである。使
用される代表的なロイコ染料をあげると、クリスクルハ
イオレットラクトン、３ジエチルアミノ−７−クロロフ
ルオラン、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−クロ
ロフルオラン、３−シクロへキシルアミノ−６−クロロ
フルオラン、３−ジエチルアミノ−７−ジヘンジルアミ
ノフルオラン、３−ピロリジノ−６−メチル７−アニリ
ノフルオラン、３−ピペリジノ−６メチルー７−アニリ
ノフルオラン、３−シクロヘキシルメチルアミノ−６−
メチル−７−アニリノフルオラン、３−エチルイソアミ
ルアミノ−６メチルー７−アニリノフルオラン、３−ジ
エチルアミノ−７−（ｏ−クロロアニリノ）フルオラン
、３−ジブチルアミノ−７−（ｏ−クロロアニリノ）フ
ルオランなどがあるが、これらに限定されるものではな
い。

また、上記ロイコ染料と反応して発色させる顕色剤とし
ては、α−ナフト−ル、β−ナフト−ル、４−ｔ−ブチ
ルフェノール、４−ｔ−オクチルフェノール、４−フェ
ニルフェノール、２．２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン、２．２−ビス（Ｐ−ヒドロキシフェニル
）ブタン、４，４“−シクロヘキシリデンジフェノール
、２．２−ビス（２，５ジブロム−４−ヒドロキシフェ
ニル）プロパン、４．４゛−イソプロピリデンビス（２
−Ｌ−ブチルフェノール）　、２．２’−メチレンビス
（４−クロロフェノール）、４．４’−スルホニルジフ
ェノール、４．４゛−チオビスフェノール、安息香酸、
サリチル酸、没食子酸等の誘導体等があるが、これらに
限定されるものではない。

また、本発明において、記録感度を向上させるために、
必要に応じ、更に慣用の種々の熱可融性物質を感熱発色
層に添加できる。熱可融性物質としては、適当な融点を
持つ有機化合物があげられ、例えば、ステアリン酸アミ
ド等の高級脂肪酸アミド、密ロウ、シェランクロウなど
の動物性ワックス、カルナバロウなどの植物性ワックス
、モンタンワックスなどの鉱物性ワックス、パラフィン
ワックス、マイクロクリスクリンワックス等のワックス
類、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、ジメチルテレフ
タレート、ジフェニルフタレート等の芳香族カルボン酸
エステル類、アルキルナフタレン誘導体、アルキルジフ
ェニル誘導体、アルキルターフェニル誘導体等が用いら
れる。

また、本発明においては、慣用の充填剤としての無機及
び有機顔料、例えば、重質及び軽質炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウ
ム、タルク、クレー、サチンホワイト、カオリナイト、
ポリオレフィン粒子、ポリスチレン粒子、尿素−ホルマ
リン樹脂粒子等を添加し発色画像の鮮明性を向上させる
ことができる。

その他、必要に応じて各種の界面活性剤や消泡剤、酸化
防止剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。更に
支持体上に結着するための結着剤を用いることで感熱発
色層が形成される。この結着剤としては、カゼイン、ゼ
ラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン
、でん粉、変性でん粉、イソブチレン−無水マレイン酸
樹脂、ジイソブチレン−無水マレイン酸樹脂、スチレン
無水マレイン酸樹脂、ポリアクリルアミド、変性ポリア
クリルアミド、カルボキシメチルセルロース、メチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、更に、酢酸ビ
ニル、アクリル酸エステル、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体、Ｓ　Ｂ　Ｒ。

ＮＢＲ等のエマルジョン、ラテックスなどが単独又は混
合して使用される。

感熱発色層塗料の調整は、通常、前記ロイコ染料および
顕色剤、必要に応して添加される熱可融性物質が、メデ
ィア式湿式分散機で粉砕処理され、分散液として調整さ
れる。この際、その被分散体であるロイコ染料、顕色剤
および熱可融性物質の粒径は、５μｍ以下、好ましくは
３μｍ以下とするのが望ましい。また、その分散媒であ
る水には分散剤として一般に０．２％から１０％程度の
水溶性高分子物質を添加しておくことが好ましい。

保護層、バック層及びアンダー層は薬品の感熱発色層へ
の侵入を防止する目的で設けられるため、基本的には造
膜性の良い高分子結着剤を主成分とすることが必要であ
る。この高分子結着剤は、基本的には感熱発色層に使用
される材料である水溶性又は非水溶性樹脂結着剤が使用
できるが、可塑剤や油等の親油性の薬品の侵入を防ぐ目
的では、水溶性樹脂類の方が好ましい。しかしながら水
溶性樹脂結着剤は耐水性が劣る傾向があるため、耐水性
を付与する場合には、水溶性樹脂結着剤にエマルジョン
、ラテックスなどを混合したり、グリオキザール、クロ
ム明パン、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド−エピクロルヒドリン
樹脂等の耐水化剤を添加して使用することが望ましい。

また、必要に応じて各種界面活性剤や消泡剤を添加する
こともできる。

保護層は上記造膜性高分子結着剤の他に、感熱ヘッドと
のマツチング性を得るために必要に応じて無機あるいは
有機の頗料やステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウ
ム等の滑剤やフッソ樹脂等の離型剤を添加しておくこと
が望ましい。

上記の如き組成よりなる各層は、例えばエアーナイフコ
ーティング、ロールコーティング、バーコーティング、
ブレードコーティング等の公知の塗工方式により、支持
体表面あるいは裏面に順次塗料を塗布、乾燥することで
塗工層として形成される。

なお、本発明の感熱記録型ラベル用紙の層構成は、前記
の如く紙支持体表面に感熱発色層、保護層を順次設け、
紙支持体表面にバック層を設けた積層構成、または、紙
支持体上にアンダー層、感熱発色層、保護層を順次設け
た積層構成を基本とするものであり、例えば支持体裏面
にハック層を設け、支持体表面にアンダー層、感熱発色
層、保護層を順次設けた積層構成の如くバック層とアン
ダー層を併用しても何ら支障はない。

〈実施例〉 次に、本発明を実施例及び比較例をもって詳細に述べる
。なお、組成を示す部数は全て重量部である。

ＬＢＫＰ８０部、ＮＢＫＰ２０部を用い、叩解機で叩解
程度をふり、またサイズ剤、バンド、紙力増強剤の種類
と添加量を変え、表−１に示す物理特性の異なるＡ−Ｄ
の４種類の紙支持体を長編抄紙機で抄造した。なお、表
−１において坪量はＪＩＳ　Ｐ８１２４、引張強度はＪ
ＩＳ　Ｐ８１１３、引裂強度は、ｒＩｓ　Ｐ８１１６に
準じて測定したものである。

下記組成の混合物をサンドミルを用い分散し、分散液［
Ａ、］〜［Ｃ］を調整した。

［Ａ］液 ［Ｂ］液 ［Ｃ］液 以上のようにして得られた［Ａ］〜［Ｃ］の分散液を用
い、下記配合の感熱発色層塗料を調整した。

アンダー層またはバック層として以下の配合の塗料を調
整した。

更に、上記アンダー層又はハック層塗料１００部に３０
％ステアリン酸亜鉛分散液（ハイドリンＺ−７−３０、
中東油脂社製）を５部添加し保護層の塗料とした。

紙支持体Ａ−Ｄを用い、裏面にバック層塗料を乾燥塗布
量が５ｇ／ｒｒＴとなるように塗布乾燥した後、表面に
感熱発色層塗料及び保護層塗料をそれぞれ乾燥塗布Ｎ７
　ｇ／ｒｒｒ、４　ｇ／ｒｒｒとなるように順次塗布乾
燥した。さらにこの塗工界について、含水率が５〜１２
％になるよう調湿した後、保護層表面が金属ロールに接
触するようにスーパーキャレンダーにて平滑化処理を行
ない、実施例１．２及び比較例１〜４の感熱記録型ラベ
ル用紙を製造した。

また紙支持体Ａ−Ｄを用い、表面にアンダー層、感熱発
色層及び保護層をそれぞれ乾燥塗布量３ｇ／ボ、７　ｇ
　／　ｒｄ、４ｇ／ｒｄとなるよう順次塗布乾燥し、こ
の塗工界について含水値が４〜１１％となるよう調湿し
た後、前記と同様に平滑化処理を行い、実施例３．４及
び比較例５〜８の感熱記録型ラベル用紙を製造した。

得られた実施例及び比較例の感熱記録型ラベル用紙を松
下電子部品■製の感熱印字装置にて印加電力０．５Ｗ／
ドツト、パルス巾１．０　ｍ５ｅｃ、で印字し、印字濃
度をマクベス反射濃度計ＲＤ−９１４で測定し、記録感
度の評価を行なった。

更に、実施例及び比較例の感熱記録型ラベル用紙を離型
紙にエマルジョン型粘着剤を用い、ＪＩＳ２０２３７で
規定されるポールタソクナンハ−４の粘着力で粘着加工
を行なった後、スピード７０ｍ／分でスケルトン中３ｍ
ｍの条件で打ち抜き試験を行なった。

結果を表−２に示す。なお、比較例４及びε（＋Ｊスー
バーキャレンダー処理時にロールに塗料カスが付着した
うえに、巻取りがブロッキングを起こしたためにヘック
平滑度、層間強度等の特性評価ができなかった。また表
−２において打ち抜き特性の評価は、打ち抜き加工時に
スケルトンが切断して正常な打ち抜き作業を続行できな
かったものを不良とした。

（以下余白） 表−２かられかるように、本発明の感熱記録型ラベル用
紙は、良好な打ち抜き加工特性を示すだけでなく、優れ
た記録特性を有している。

〈発明の効果〉 本発明の感熱記録型ラベル用紙は、加工特性と記録特性
とを同時に満足した優れた性能を有するものである。従
って、記録特性を犠牲にすることなく、優れた生産性を
得ることができるという効果を有するものである。

特許出願人　株式会社巴川製紙所 表−２゜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）紙支持体表面に無色ないしは淡色のロイコ染料と
   顕色剤を主成分とした感熱発色層と保護層を順次設け、
   紙支持体裏面にバック層を設けた積層構成をなし、該積
   層体の層間強度（ＴａｐｐｉＵＭ−４０３に準ずる）が
   ２．５ｋｇ−ｃｍ以上であり、かつ前記保護層表面のベ
   ック平滑度（ＪＩＳＰ８１１９に準ずる）が７００秒以
   上であることを特徴とする感熱記録型ラベル用紙。
2. （２）紙支持体上にアンダー層、感熱発色層、保護層を
   順次設けた積層構成をなし、該積層体の層間強度（Ｔａ
   ｐｐｉＵＭ−４０３に準ずる）が２．５ｋｇ−ｃｍ以上
   であり、かつ前記保護層表面のベック平滑度（ＪＩＳＰ
   ８１１９に準ずる）が７００秒以上であることを特徴と
   する感熱記録型ラベル用紙。