JPH04129791A - 感熱記録材料 - 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〕 本発明は感熱記録材料に関する。さらに詳しく述べるな
らば、本発明は、走行特性の優れた感熱記録材料に関す
る。

〔従来の技術〕

感熱記録方式は単に加熱するだけで発色画像が得られ、
また感熱記録装置は比較的簡単にコンパクトなものにす
ることができるなどの利点が高く評価され、電卓、医療
計測機器、ファクシミリ、自動券売機、ＣＤ／ＡＴＭな
どの各種情報記録方式として広範囲に利用されている。

このような感熱記録方式に使用する感熱記録材料は、紙
、合成紙、フィルムなどを支持体として用い、熱時発色
する感熱発色層をその支持体上に形成したものである。

感熱発色層は、通常無色または淡色のロイコ染料などの
発色性物質と該発色性物質を熱時発色せしめる顕色性物
質、例えばホウ酸、シュウ酸、酒石酸などの酸性物質ま
たはナフトール、２．２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン、カテコール、レソ′ルシンなどのフェノ
ール性物質などを接着剤、さらには必要に応じて炭酸カ
ルシウム、クレーなどの顔料、ワックス類、消泡剤など
の添加剤と共に適当な溶媒を用いて塗液としたものを塗
布、乾燥して形成する。

最近では用途の多様化が進むとともに装置の小型化、高
性能化が進み、いろいろな走行系を有するファクシミリ
、プリンター装置が市販されている。またそれぞれの機
種によりサーマルヘッドから感熱記録材料に印加する印
加エネルギーが異なっている。

感熱記録材料は、サーマルヘッドにより加熱されると塗
工層が熱収縮を起こすた約、記録面側を内側にしたいわ
ゆるヒートカールを発生するという欠点がある。走行系
、印加エネルギーの異なる装置が各種市販されている現
状で、各種装置において、ヒートカールによるスタック
不良、通紙不良の発生しない感熱記録材料が望まれてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明はこうした現状において、走行性に優れた感熱記
録材料を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記課題を解決するために、研究を続け
るなかで、ヒートカールの強さが、感熱記録材料の超音
波伝播速度のマシンの縦方向と横方向の比（ＭＤ／ＣＤ
比）と相関が強く、また、両端ではなく片側だけが大き
く持ち上がるようなヒートカールは超音波伝播速度の対
角線での比率が影響していることを突きと杓、本発明を
完成するに到った。

本発明における感熱記録材料は、超音波伝播速度のＭＤ
／ＣＤ比を１．４５以下とし、がっＡ４判サイズの２つ
の対角線での比率を０．９５以上１．０５以下とするも
のである。このような感熱記録材料を用いて、各種印字
装置で連続走行試験を実施したところヒートカールによ
る走行不良の発生が全く認狛られないことがわかった。

超音波伝播速度のＭＤ／ＣＤ比、Ａ４判サイズの２つの
対角線での比率に最も大きく影響を与えるのは感熱記録
材料の構成の中で、その支持体である原紙である。

通常の長網抄紙機で抄造された原紙は、その流れ方向で
あるマシンの縦方向（ＭＤ、　ＭａｃｈｉｎｅＤｉｒｅ
ｃｔｉｏｎ）に沿う形でパルプ繊維が配向している。こ
のためマシン横方向（ＣＤ、　Ｃｒｏｓｓ　Ｄｉｒｅｃ
ｔｉｏｎ）に較べ、超音波伝播速度はＭＤ力方向方が大
きくなる。ＭＤ力方向の繊維の配向が強ければ強い程、
サーマルヘッドで加熱された時にヒートカールによる両
＃ｊ部の持ち上がりが大きくなり、結果として走行不良
をおこしてしまう。

超音波伝播速度のＭＤ／ＣＤ比はこのパルプ繊維の配向
の程度をあられしており、理想的には配向かない状態、
すなわち１とするのが望ましいが、抄造のメカニズムか
ら、極めて困難であり、一定の値より大きくならないよ
うに工夫するしか方法がない。

また超音波伝播速度は、ＭＤ力方向Ａ４判の長い方にと
り、２つの対角線で測定するとその値が異なっている。

これはパルプ繊維が完全にはＭＤ力方向配列しておらず
やや偏った角度に配向しているためである。

印字装置で感熱記録材料の連続走行試験を行なう際、ヒ
ートカールによる端部の上がり方を観察していると片側
が別の端部より大きく持ち上がっている現象が発生する
ことがわかるが、これは繊維配向の軸がＭＤ力方向りや
やずれていることに起因している。従ってこの繊維配向
のずれを少なくすることもヒートカールによる走行不良
を防止するのに重要である。

走行性不良が発生するかどうかの試験は各種ファクシミ
リ装置で、ＣＣＩＴＴ　　Ｎα８チヤートを用い連続コ
ピー記録を行なうことにより、判定したが、Ｎα８チヤ
ートは下半分がほぼ全面、黒部となっており、もっとも
ヒートカールが発生しやすい。

スタック状態を観察していると端部が持ちあがってスタ
ックされるために次の印字物の先端部が前の印字物でお
しとどめられる形になり、走行ができなくなってしまう
という現象が発生することがわかる。このことからも両
端部が持ち上がっている状態だけが問題ではなく片側だ
けでも持ち上がりが大きいとスタック不良を発生するこ
とがわかる。

超音波伝播速度は、感熱記録材料を温度２０℃、相対湿
度６５％の雰囲気中で２４時間、調湿した後、超音波伝
播速度計（ＳＳＴ　　２５０、野村商事製）を用いて、
感熱記録材料のマシンの縦方向と横方向及びマンノの縦
方向を長い方としてＡ４判サイズの２つの対角線方向の
値を測定した。この値からマシンの縦方向と横方向の比
（ＭＤ／ＣＤ比）とＡ４判サイズの２つの対角線での比
率を計算で求めた。

前記の超音波伝播速度の比は使用するバルブを主体とす
る原材料、抄造条件に大きく影響される。また抄紙機に
よっても異なっているため、各々の抄紙機にあった操業
条件を経験的に積み重ね、条件決定を行なう必要がある
。

より具体的には繊維長の長いＮ材よりＬ材の方が望まし
く、全バルブ中のＮ相比率は５０％以下とした方が制御
しやすい。また故紙を配合することはもちろん可能であ
るが、故紙はＮ材を中心としたグランドバルブの比率が
比較的大きいためやはり５０％以下にしておくことが望
ましい。

叩解度、填料配合比率、サイズ剤配合比率などの影響は
比較的小さい。材料選択においては、強度、表面平滑性
など他の品質も含め、総合的に判断することが必要であ
る。

抄造条件では、原料の流出速度とワイヤー速度の比（い
わゆるＪ／Ｗ比）　ワイヤーシェーキ、各パートでのド
ロー調整等の影響があり、特にＪ／Ｗ比を１．００に近
付け、ウェットパートでのドローを少し大きめにした方
が良いようである。

乾燥ゾーンではドローは小さめの方がＭＤ／ＣＤ比は小
さくできる。しかしながらこうした条件は絶対的なもの
ではなく、前述したように操業条件は経験的に設定せざ
るを得ない。

本発明において感熱記録材料の構成は、本発明の目的を
損なわないものであれば従来のいかなるものでもよい。

例えば、感熱発色層に含有させる塩基性染料としては、
３，３−ビス（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−６−シ
メチルアミノフタリドなどのトリアリルメタン系染料、
３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−７エニルアミノ
フルオラン、３−ジブチルアミノ−６−メチル−７−フ
ェニルアミノフルオラン、３−（Ｎ−シクロへキシル−
Ｎ−メチルアミン）−６−メチル−７−フェニルアミノ
フルオラン、３−ジブチルアミノ−？−（ｏ−クロロフ
ェニルアミノ）フルオラン、３−（Ｎ−エチル−Ｎ−イ
ソアミル）アミノ−６−メチル−７−フェニルアミノフ
ルオラン、などが挙げられる。

顕色剤は温度の上昇によって液化、ないし溶解する性質
を有し、かつ上記塩基性染料と接触して呈色させる性質
を有するものであればよい。

代表的な具体例としては４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノー
ル、４−アセチルフェノール、４−ｔｅｒｔオクチルフ
ェノール、４．４’−５ｅｃ−ブチリデンジフェノール
、４−フェニルフェノール、４、　４’−ジヒドロキシ
−ジフェニルメタン、４．４′−イソプロピリデンジフ
ェノール、ハイドロキノン、４．４’　−シクロへキシ
リデンジフェノール、４．４’　−ジヒドロキシジフェ
ニルサルファイド、４．４’　−チオビス（６ｔｅｒｔ
−ブチル−３−メチルフェノール）　　４゜４′−ジヒ
ドロキシジフェニルスルフォン、４−ヒドロキシ−４′
−イソプロポキシジフェニルスルホン、ビス−（３−ア
リル−４−ヒドロキシフェニル）スルホン、４−ヒドロ
キシベンゾフェノン、４−ヒドロキシフタル酸ジメチル
、４−ヒドロキシ安息香酸メチル、４−ヒドロキシ安息
香酸エチノベ４−ヒドロキシ安息香酸プロピル、４−ヒ
ドロキシ安息香酸−５ｅｃ−ブチ）Ｉｉ、４−ヒドロキ
シ安息香酸フェニル、４−ヒドロキシ安息香酸ベンジル
、４−ヒドロキシ安息香酸トリノペ４−ヒドロキシ安息
香酸クロロフェニル、４．４’−ジヒドロキシジフェニ
ルエーテルなどのフェノール性化合物、安息香酸、ｐ−
ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、トリクロル安息香酸、テレ
フタル酸、サリチル酸、３−イソプロピルサリチル酸、
３−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸、３−ベンジルサリチ
ル酸、３−（α−メチルベンジル）サリチル酸、３，５
−ジーｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸などの芳香族カルボ
ン酸、およびこれらフェノール性化合物、芳香族カルボ
ン酸と例えば亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、カル
シウムなどの多価金属との塩などの有機酸性物質が挙げ
られる。

感熱発色層形成塗液を調製するにあたっては、水を分散
媒体として使用し、ボールミル、アトライター　サンド
グラインダーなどの粉砕機により染料、呈色剤を分散し
塗液とする。かかる塗液中には、結合剤としてデンプン
類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、
カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、ア
ラビアゴム、ポリビニルアルコール、スチレン・無水マ
レイン酸共重合体塩、スチレン・ブタジェン共重合体エ
マルジョンなどを全固形分の２乃至４０重量％、好まし
くは５〜２５重量％使用する。塗液中には必要に応じて
各種の助剤を添加することは差支えない。例えば、ジオ
クチルスルホコハク酸ナトリウム、ドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、ラウリルアルコール硫酸エステル
・す）　ＩＪウム塩、脂肪酸金属塩などの分散剤、その
他消泡剤、蛍光染料、着色染料などはいずれも添加でき
る。

感熱発色層をさらに白くしたりするために顔料を併用し
てもよい。例えばクレー　タルク、重質炭酸カルシウム
、軽質炭酸カルシウム、ンリカ、ケイ酸カルシウム、ケ
イ酸アルミニウム、ケイソウ土、酸化アルミニウム、二
酸化チタン、酸化亜鉛などの無機顔料、尿素・ホルマリ
ン、フェノール、エポキシ、メラミン、グアナミン・ホ
ルマリン樹脂よりなる有機顔料などを用いることができ
る。

発色後の退色を防止するために保存性向上剤を添加する
ことも何ら差支えない。このような保存性向上剤として
はフェノール系の化合物が有効であり、例えば１，１．
３−）リス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブ
チルフェニル）ブタン、１，１．３−１−リス　（２−
メチル−４−ヒドロキシ−５−シクロへキシルフェニル
）ブタン、１．１−ビス（２−メチル−４−ヒドロキシ
−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、４．４’　−（１
−フェニルエチリデン）ヒ゛スフエノール、４．４’　
−［１，４−フェニレンビス　（１−メチルエチリデン
）］ビスフェノール、４．４’　−［１，３−）二二し
ンビス（１−メチルエチリデン）〕ビスフェノールなど
を挙げることができる。

ワックス類としては、ステアリン酸などの高級脂肪酸、
ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ベヘニン
酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなどの高級脂肪酸金
属塩、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ
酸アミド、ベヘニン酸アミドなどの高級脂肪酸アミド、
メチロール化脂肪酸アミド、ポリエチレンワックス、パ
ラフィンワックス、カルナバロウ、マイクロクリスタリ
ンワックスなどを挙げることができる。

感熱記録材料の感度を向上するための増感剤としては例
えばパラベンジルビフェニル、ジベンジルテレフタレー
ト、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸フェニル、シュウ
酸ジベンジル、アジピン酸ジー０−クロルベンジル、１
．２−ジ（３−メチルフェノキシ）エタン、シュウ酸ジ
ｐ−クロルベンジル、シュウ酸ジーｐ−メチルベンジル
、１．２−ビス（３，４−ジメチルフェニル）エタンな
どが使用できる。

本発明の感熱記録材料において、感熱発色層の形成方法
は特に限定されない。例えば塗液を塗布する方法として
はエアーナイフコーターブレードコーター、バーコータ
ー　ロッドブレードコーターなど適当な塗布装置を用い
ることができる。

感熱発色層は、一般に乾燥重量で２〜１２ｇ／ｍ２の範
囲となるように形成する。

本発明において用いる支持体としては、例えば酸性紙で
も中性紙でもどちらでもかまわないし、片つや紙を用い
ることもできる。感度を向上したり粕を防止するために
アンダーコート層を設けた支持体を利用することもでき
る。保護層を設けることにより耐油性や印刷性を向上さ
せることもできる。バック層を利用して湿度カールを抑
制したり、導電性を付与することも走行性に効果がある
。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によってさらに具体的説明する。

感熱発色層の形成 ■　塩基性染料分散液Ａの調製 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　　　　　　　　４０重量部ポリビニルアル
コール１０％液　　２０重量部水　　　　　　　　　　
　　　　４０重量部■　顕色剤分散液Ｂの調製 ４．４′−イソプロピリデン ジフェノール　　　　　　　４０重量部ポリビニルアル
コール１０％液　　２０重量部水　　　　　　　　　　
　　　　４０重量部■　増感剤分散液Ｃの調製 シュウ酸ジーｐ−メチルベンジル ４０重量部 ポリビニルアルコール１０％液　　２０ｆｆｉｌ！水　
　　　　　　　　　　　　　　４０重量部上記Ａ−Ｃ液
の調製用組成物をサンドクラインダーで平均粒径０．５
μｍまで別個に粉砕した。

■　顔料分散液りの調製 軽質炭酸カルシウム（ブリリアント １５、白石工業社製）　　　　４０重量部へキサメタリ
ン酸ソーダ０．７％溶液 ６０重量部 この組成物をカラレス分散機で分散した。

さらに分散物Ｅ、Ｆ液として、２０％ステアリン酸亜鉛
分散物、２０％ステアリン酸アミド分散物を用意した。

また、結着剤として１０％ポリビニルアルコール水溶液
を用いた。

これらの分散物および結着剤を用いて乾燥後の重量比率
がＡ：Ｂ：Ｃ：Ｄ：Ｅ：Ｆ：ポリビニルアルコール＝１
０：２０：２０：２０ニア：３：２０となるように配合
し、塗液を作成した。

支持体の作成 バルブ原料として広葉樹晒バルブ（ＬＢＫＰ）と針葉樹
晒バルブ（ＮＢＫＰ）を用い各々、カナダ標準フリーネ
ス（Ｃ，Ｓ、Ｆ、）が４００　ｃｃと３５０　ｃｃにな
るように叩解した。さらに全パルプ量に対し、サイズ剤
としてロジンサイズ剤（ＳＰＥ、荒用化学社製）１％、
硫酸バンド２％、カチオン化澱粉（ケートＦ、玉子コー
ンスターチ社製）０．５％、タルク５％を加え抄紙用ス
ラリーとした。

このスラリーを用い、長網抄紙機で抄造し、サイズプレ
ス及びマシンカレンダーを通して米坪５０ｇ／ｍ”、密
度０．７　ｇ　／　ｃｍ’の紙を得た。

この紙を支持体として用い、フェルト面側に乾燥後塗布
量が７ｇ／ｍ”となるように感熱層塗液を塗布乾燥し、
スーパーカレンダー掛ケチベック平滑度７００秒となる
ように仕上げた。

ＬＢＫＰ／ＮＢＫＰ配合比率、抄紙速度、Ｊ／Ｗ比、ウ
ェットドロー、シエーキ回転数などの抄造条件を変化さ
せた以外は上記条件は一定とし、表１に示す性質を有す
る感熱記録材料を得た。

感熱記録材料の超音波伝播速度は、２０℃、６５％ＲＨ
の条件下に２４時間サンプルを調湿後、超音波伝播速度
計（ＳＳＴ　　２５０、野村商事製）でマシンの縦、横
方向、Ａ４判サイズの２つの対角線方向で測定した。そ
の後ＭＤ／ＣＤ比、２つの対角線での比率を計算により
求めた。

感熱記録材料の連続走行試験は、２０℃、６５％ＲＨの
環境条件下で日立製作所ＨＦ−２７、ＨＦ−４７，ＮＴ
Ｔ社製Ｄ−４２００，松下電送社製ＵＦ−６０の４機種
を用い、ＣＣＩＴＴＮα８チャートの連続コピー記録を
１００ｍ巻１巻行ない良否を判定した。○はスタック不
良の発生がなかったことを×はスタック不良が発生した
ことを示す。

〔発明の効果〕

本発明により走行性の良好な感熱記録材料を提供するこ
とができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、支持体上に少なくとも１種の塩基性染料と、該塩基
   性染料と接触して呈色し得る顕色剤とを含有する感熱発
   色層を設けた感熱記録材料において、超音波伝播速度の
   マシンの縦方向と横方向の比（ＭＤ／ＣＤ比）が１．４
   ５以下であり、かつＡ４判サイズの２つの対角線での比
   率が０．９５以上１．０５以下であることを特徴とする
   感熱記録材料。