JPH0872404A - 感熱記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱破壊により情報記録を行う感熱記録媒体であ
り、良好な捺印適性を有し、さらには記録感度も良く、
また層間剥がれも生じ難く、耐熱性や表面保護性能も優
れている感熱記録媒体を提供する。 【構成】下地を隠蔽する層を設けその隠蔽層を選択的に
熱によって溶融、破壊することにより隠蔽性を失わせ、
露出した下地と該隠蔽層とのコントラストを用いて画像
情報記録を行う感熱記録媒体であり、支持体上に着色
層、隠蔽層、そしてインキ吸収層が積層され、特にイン
キ吸収層が塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とフィラー
とからなり石垣状の構造を成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリペイドカード、通
行券、入場券、切符、ファクシミリ用紙、あるいは電子
計算機アウトプット用紙等の帳票類に用いられる感熱記
録媒体であり、特にはサーマルヘッドやレーザービーム
等の加熱手段を用いて加熱することによって情報記録が
可能な感熱記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からサーマルヘッドやレーザービー
ム等の加熱手段を用いて熱エネルギーによって化学的な
変化や物理的な変化を起こさせて、文字・図形等の画像
情報の記録を行う感熱記録の技術には、大きく分けて二
つがある。その一方は、感熱転写リボン等の副資材を用
いて記録層・受像層を有する媒体側にワックス系のイン
キ層を転写し画像を記録するものである。そして残りの
もう一方は（一般にロイコサーマル法などと称される
が）、フルオラン系染料などのロイコ染料を発色剤とし
た感熱記録層を媒体側に設けサーマルヘッド等により化
学変化を直接的に起こさせることによって印字可能とす
るもので、これによると機械側では副資材を必要としな
い。

【０００３】さて、前者の方は、保存性が高くカラー化
が容易である等の利点を活かして、広く電子計算機のア
ウトプットやカラープリンター等に利用されている。ま
た一方の後者は、比較的低温で発色するという熱感度が
優れている点とそして副資材を使用しないという特徴の
ため低コストであり機械側でのメンテナンスが不要であ
るという利点から、広くファクシミリやワープロの出力
に用いられている。

【０００４】しかしながら、後者のロイコサーマル法
は、熱感度のよさに起因してしまう問題点として、カブ
リや圧力によって比較的容易に発色してしまうという欠
点があり、それからアルコールのような極性をもつ有機
溶媒にふれると容易に発色してしまうという欠点も有し
ており、耐薬品性やその他にも耐光性、耐水性、あるい
は耐熱性等の耐環境性について、何れもまだ十分に満足
できる項目がないことから、その用途は、一時的な画像
情報の記録に限られるのが現状である。

【０００５】近年、後者のように副資材を使用せずに画
像情報を記録するための技術として、金属薄膜層を隠蔽
層に用いておき、それを熱によって選択的に溶融、破壊
することにより隠蔽性を失わせて下地と隠蔽層とのコン
トラストにより可視記録を行う感熱記録媒体が提案され
ている。そして、これによるとロイコサーマル法をはる
かにしのぐ耐環境性を備えた感熱記録媒体が利用される
ようになってきた。

【０００６】この技術で使用する感熱記録媒体として
は、ポリエステルフィルムなどの基材、カーボンブラッ
ク等からなる着色層、熱可塑性樹脂からなる感熱増感
層、スズやアルミを真空蒸着させた金属薄膜層、そして
透明なポリエステル樹脂などの耐熱保護層を順次積層し
た構造のものが提案されている。そして、この感熱記録
媒体はその優れた耐環境性が利用され、精密機械管理用
ラベル、溶剤容器用ラベル、ガソリンタンク用ラベル、
トラック管理用ラベル、あるいは長期保存用ラベル等の
ような、厳しい環境下で用いられるラベルとして使用さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記隠蔽層
（金属薄膜が使用される場合が多い。）の溶融破壊によ
り画像を形成する上述したような感熱記録媒体を使用す
るに際して、特に長期保存用レシートとしての使用の場
合には、領収印が必要とされるのが通常であり、その結
果として捺印適性に優れていることが要求される。そし
て、通常のレシートの場合には、基材が紙である為にイ
ンキの転写性や浸み込み性は良好なのである。しかしな
がら、前記のような隠蔽層を溶融、破壊する方式の感熱
記録媒体の場合には、基材がフィルムであることや、そ
して表面層が耐熱滑性層であることから、インキの転写
性や浸み込み性が悪く、従来の技術のままでは捺印して
使用することは不可能であった。

【０００８】本発明は前記従来の技術の問題点を解決し
ようとするものであり、その目的とするところは、つま
り、少なくとも基材、着色層、隠蔽層（一般には金属薄
膜層）、及びインキ吸収層が積層された層構造であり、
その金属薄膜層が熱により収縮可能であることを利用し
て、サーマルヘッド等の加熱手段により良好な情報記録
が可能なことは勿論、そのうえに捺印に対しても良好な
捺印適性を有しインキの脱落も無い感熱記録媒体を提供
すること、そしてさらには感熱記録に際して良好な記録
感度を持ち、層間剥がれも生じ難く、耐熱性や表面保護
性能も優れていること、以上を満足できる感熱記録媒体
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段とは、まず請求項１に示すよう
に、下地を隠蔽する隠蔽層を設けておき、該隠蔽層を選
択的に熱によって溶融、破壊することにより隠蔽性を失
わせ、露出した下地と該隠蔽層とのコントラストを用い
て画像情報記録を行う感熱記録媒体において、（イ）支
持体上に、少なくとも着色層、隠蔽層、そしてインキ吸
収層がこの順序に積層されていること、（ロ）該インキ
吸収層が塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とフィラーと
からなること、以上（イ）及び（ロ）を具備することを
特徴とする感熱記録媒体である。

【００１０】そして好ましくは、請求項２に示すよう
に、インキ吸収層に設けてあるフィラーの材料がシリカ
であることを特徴とする請求項１に記載の感熱記録媒体
である。

【００１１】さらに好ましくは、請求項３に示すよう
に、着色層と隠蔽層との間に感熱増感層が設けてあるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の感熱記録媒体で
ある。

【００１２】さらに好ましくは、請求項４に示すよう
に、インキ吸収層の上に耐熱保護層が設けてあることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の感熱記録
媒体である。

【００１３】以下、図面を参照しつつ本発明をより詳細
に説明する。図１は、本発明に係わる感熱記録媒体の好
ましい態様の一実施例の断面図である。この感熱記録媒
体は、基材１、着色層２、感熱増感層３、金属薄膜層
４、インキ吸収層５、そして耐熱保護層６がこのように
順次積層された構造を有している。尚、この例では、着
色層２と金属薄膜層４との間には、感熱記録を行う際の
感度向上と接着性増強との目的から感熱増感層３も設け
てある。またインキ吸収層５の外側には、熱に対する耐
性（加熱時の貼り付き防止が目的）の増強や外部からの
機械的な損傷から本感熱記録媒体を保護する能力を増強
する目的から耐熱保護層６も設けてある。

【００１４】前記支持体１には、機械的に強靭であるう
えに柔軟性や可撓性を有する材料、例えばポリエチレン
テレフタレートフィルム、ポリカーボネート、あるいは
ポリ塩化ビニル、その他の高分子材料からなるプラスチ
ックフィルムや、情報記録用紙、アート紙、コート紙等
の紙類、それから金属板とか、またはガラス板等が技術
的要求や製品使用の要求に応じて適宜に選択されて用い
られる。支持体１は、一般的なニーズを考慮すると、厚
さ５０〜１０００μｍのフィルム状であることが好まし
い。しかも支持体１には、瞬間的に加わる高温環境（約
２５０℃以上の高温）にも耐えられるような高い耐熱性
のあるものが、感熱記録媒体用の材料として好ましい。

【００１５】着色層２は、金属調の色相（すなわち光沢
調）からマット調の色相（すなわち白色）等の未記録部
分の有する色相と区別させて情報記録を可能にするため
の、黒、藍、赤、その他の色相を該支持体に付与する層
であり、これは画像情報記録時に出現する色相にほかな
らない。この着色層２には、グラビアインキ、オフセッ
トインキ、スクリーンインキ、あるいは各種コーティン
グ用塗料等を直接に印刷あるいはコーティングしたり、
転写箔やラミネートの形態で支持体上に貼り合わせたり
して付与することにより形成できる。

【００１６】感熱増感層３は、着色層２と金属薄膜層４
とを接着させ、しかも金属薄膜層の熱破壊を容易にする
ことを目的とした感熱増感機能を有する層であり、材料
的にはポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹
脂、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂を主成分とする中間
層である。感熱増感層３の感度を向上させる目的から
は、一般に、樹脂は熱可塑性樹脂である方が好ましい。
しかし、該感熱増感層より上方に積み重ねられる層（つ
まり金属薄膜層４や耐熱性保護層５）の加工上の問題点
や、完成した感熱記録媒体の耐性（耐溶剤性や耐薬品
性）の問題を考慮すると、良好な感熱記録媒体をえる為
には、可塑剤の添加量やイソシアネート等の硬化剤の添
加量は、設計思想に基づいて調整しながら添加するの好
ましい。

【００１７】隠蔽層として使用する金属薄膜層４として
は、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｚｎ、あるいはＰ
ｂ等の金属単体や、あるいはこれらの金属の合金や化合
物を、公知の成膜方法手段である真空蒸着、スパッタリ
ング、メッキ、転写、あるいはラミネート等の方法によ
って形成することができる。隠蔽性があり且つ熱により
容易に溶融破壊される材質であれば、金属からなる薄膜
層に限るものではない。但し、金属薄膜層４をサーマル
ヘッド等の熱により容易に溶融させるためには、その材
料の融点は低い方が有利であり、このことから金属薄膜
層４の材料としては主にＳｎ単体またはＳｎの合金が使
いやすい材料といえる。尚、この金属薄膜層４の厚さ
は、概ね１００〜５０００Å程度で範囲であれば前記の
ような記録機能を有するものができるが、ある程度以上
に薄過ぎたり又は厚過ぎたりしても印字感度が低下して
しまう問題があり、また薄すぎると隠蔽性が劣ってしま
う場合が多くなり、逆に厚くなり過ぎると製造の時間や
コストが増大してしまうという問題点もある。このた
め、この金属薄膜層４の厚さはおよそ８００〜１２００
Åが好ましく、なかでも１０００Å若しくは１０００Å
前後であることが特に好ましい。

【００１８】さて、インキ吸収層５は、層内にフィラー
が添加されており、特にその乾燥塗膜の構造はあたかも
石垣状の構造を呈している。このことから、乾燥塗膜の
層内には間隙がとりわけ豊富に形成出来ており、捺印の
際に感熱記録媒体の表面から供給され薄い表面保護層を
通過してくるインキ（朱肉、等）を、それらの間隙を用
いて吸収することが出来るものである。前記の石垣状の
構造をなす為の石垣の役目をする材料としては、平均粒
径１〜２０μｍのフィラーが好ましい。フィラーの好ま
しい材料としては、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、
酸化チタン、アルミナ、あるいはシリコン粒子が挙げら
れる。これらのフィラーの中でも、材料自体が多孔質で
ある為にインキをよりいっそう吸収し易いことから、前
記のシリカが最も好ましいいえる。また、フィラーの粒
径としては、平均粒径が１μｍよりも小さいと間隙があ
まり形成されにくく、また２０μｍを越えると本感熱記
録媒体の表面の凹凸が粗すぎる為に、擦った場合に非常
に擦過傷がつき易くなる。つまるところ、フィラーは平
均粒径５〜１０μｍが好ましい。以上の理由から、イン
キの浸み込みを考慮すると、平均粒径５〜１０μｍのシ
リカが最も好ましい一例といえる。

【００１９】また、上記粒子を均一に結着、皮膜を形成
するためのバインダー樹脂としては、ポリエステル樹
脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）、ポリウレタン樹脂、あるいはエポ
キシ樹脂等、が挙げられるが、粒子の分散性や結着性を
考えた場合には、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体が最
も好ましい。尚、上記バインダーの中に、皮膜強度を上
げるためにウレタン樹脂を添加し架橋しても良い。

【００２０】耐熱保護層６は、サーマルヘッドなどの加
熱手段による感熱記録時の貼り付きを防止する層であ
り、また、感熱記録媒体が他の物体により機械的な損傷
を受けないようにするための層である。このような耐熱
保護層６に好ましい材料としては、樹脂としては、一般
的にアクリル樹脂やエポキシ樹脂、各種紫外線硬化型樹
脂等のガラス転移温度７０℃以上の耐熱性樹脂に添加剤
を加えたものが良い。これらのいずれかをグラビアコー
ティングやリバースロールコーティング、ナイフコーテ
ィング、ブレードコーティング等の各種コーティング
法、グラビア印刷、スクリーン印刷等の印刷法によって
１〜１０μｍ程度の膜圧で設ける。

【００２１】しかしながら、耐熱性の高い樹脂は金属薄
膜に接着しないため、塩ビ系樹脂と混合して金属薄膜と
の接着性を向上させるという方法をとる。更に添加剤と
して、各種顔料や硬化剤、滑剤等が必要に応じて適量用
いられる。特に滑剤としては、耐熱保護層６の耐摩擦特
性の向上や感熱記録時のサーマルヘッドの貼り付きを防
止する目的で、シリコーン系滑剤、ステアリン酸亜鉛な
どの金属石鹸系滑剤、フッ素系滑剤、ワックス系滑剤な
どを添加することが好ましい。中でも融点が５０〜１５
０℃のワックス系滑剤、例えば、パラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックス、カルナバワックス、ラ
イスワックス、モンタンワックス、低分子量ポリエチレ
ンワックス、酸化ポリエチレンワックス、低分子量ポリ
プロピレンワックス、高級脂肪酸ワックス、モノアマイ
ド系ワックス、ビスアマイド系ワックス、牛脂系ワック
スの少なくとも一種を使用することが好ましい。なお、
着色層２と反対側の基材１の面に、一般的な粘着剤層を
設けても良く、その場合には更に離型紙で粘着層をカバ
ーしておくことが好ましい。

【００２２】

【作用】本発明によると、インキ吸収層中に前記のフィ
ラーを使用する為に、インキ吸収層内に間隙が多く形成
され、インキを吸収する性能が効果的に高められる。表
面に形成されてある耐熱保護層は、その膜厚さが非常に
薄く成膜されてあることから、捺印がなされた際にイン
キが浸透し通過できるだけの経路も備えられている。そ
の結果、良好な捺印適性を付与することが出来る。

【００２３】

〔着色塗料の組成〕

ウレタン樹脂系黒色インキ 東洋インキ製造（株）製、商品名：ラミスターＲ９２墨 １００部 塩酢ビ樹脂（２０％ラッカー） ユニオンカーバイト社製、商品名：ＶＡＧＨ ３０部 微粒子シリカ粉末 日本アエロジル（株）製、商品名：アエロジル３００ ２部 イソシアネート系硬化剤 日本ポリウレタン（株）製、商品名：コロネートＨＬ ５部 希釈溶剤 トルエン／ＭＥＫ／ＩＰＡ ３０部

【００２４】感熱増感層３として、以下の樹脂塗料をグ
ラビア法を用いて、乾燥温度１１０℃、塗布厚１. ５μ
ｍで塗布した。 〔樹脂塗料の組成〕 塩酢ビ樹脂（２０％ラッカー） ユニオンカーバイト社製、商品名：ＶＡＧＨ １００部 アクリル系樹脂（５５％ラッカー） 大日本インキ（株）製、商品名：アクリディックＡ−１３６−５５ ２０部 希釈溶剤 トルエン／ＭＥＫ／ブタノール ７０部

【００２５】金属薄膜層４として、Ｓｎの表面上の抵抗
率が１Ω／□になるような成膜条件管理の下で、膜厚約
１０００Åの隠蔽層を真空蒸着法によって形成した。次
いで、インキ吸収層５として、以下の樹脂塗料をグラビ
ア法によって乾燥温度１００℃、塗布厚５μｍで塗布し
た。 〔樹脂塗料の組成〕 塩酢ビ樹脂（２０％ラッカー） ユニオンカーバイト社製、商品名：ＶＡＧＨ １００部 ポリエステルウレタン樹脂（３０％ラッカー） 東洋紡績（株）製、商品名：ＵＲ１２００ ２０部 微粒子シリカ粉末 富士デヴィソン（株）製、商品名：サイロイド６３ １５部 イソシアネート系硬化剤 日本ウレタン（株）製、商品名：コロネートＬ ３部

【００２６】耐熱保護層５として、以下の組成の樹脂を
用いて、乾燥温度１２０℃、塗布厚０. ５μｍで塗布し
た。 〔耐熱保護層用組成〕 スチレンアクリル共重合エマルジョン（不揮発分４０％） 大日本インキ（株）製、商品名：ボンコート９４５０ １００部 パラフィンワックス（有効成分４７％） コニシ（株）製、商品名：ＷＥ−２００ １０部 タルク 富士タルク（株）製、商品名：ＬＭＳ２００ １０部 アルミナ 住友化学（株）製、商品名：ＡＫＰ３０ ５部 精製水 １００部

【００２７】以上のようにして得られた感熱記録媒体
を、保護層６の面側よりサーマルプリンターを用いてバ
ーコードパターンを印字したところ、コントラストの良
好なバーコードパターンが形成されていることが目視に
より確認出来た。ついで、表面側より朱肉をもちいて捺
印をおこなったところ、朱肉の良好な転写が行われ、こ
れの表面を手で擦ってみたところ、インキの脱落がなく
良好なインキの浸み込みを確認することが出来た。

【００２８】

【発明の効果】本発明によると、下地の隠蔽層である金
属薄膜層を選択的に熱により溶融、破壊することによっ
て良好な情報記録を行えることは勿論、長期保存レシー
トのように捺印が必要な場合の記録媒体に対して、優れ
た捺印適性を呈することが出来た、さらには良好な記録
感度を持ち、層間剥がれも生じ難く、耐熱性や表面保護
性能も優れていること、以上を満足できる感熱記録媒体
を提供することが出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の感熱記録媒体に係わる一実施例につい
て、概略の層構成を断面図を用いて示す説明図である。

【図２】従来の技術の感熱記録媒体に係わる一例につい
て、概略の層構成を断面図を用いて示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・支持体 ２・・・着色層 ３・・・感熱増感層 ４・・・金属薄膜層（隠蔽層） ５・・・インキ吸収層 ６・・・耐熱保護層 １０・・・フィラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下地を隠蔽する隠蔽層を設けておき、該隠
   蔽層を選択的に熱によって溶融、破壊することにより隠
   蔽性を失わせ、露出した下地と該隠蔽層とのコントラス
   トを用いて画像情報記録を行う感熱記録媒体において、
   （イ）支持体上に、少なくとも着色層、隠蔽層、そして
   インキ吸収層がこの順序に積層されていること、（ロ）
   該インキ吸収層が塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とフ
   ィラーとからなること、以上（イ）及び（ロ）を具備す
   ることを特徴とする感熱記録媒体。
2. 【請求項２】インキ吸収層に設けてあるフィラーの材料
   がシリカであることを特徴とする請求項１に記載の感熱
   記録媒体。
3. 【請求項３】着色層と隠蔽層との間に感熱増感層が設け
   てあることを特徴とする請求項１又は２に記載の感熱記
   録媒体。
4. 【請求項４】インキ吸収層の上に耐熱保護層が設けてあ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   感熱記録媒体。