JPS5922792A - 感熱記録体用塗液の調成法 - 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】 本発明は、熱応答性に優れ、高速記録に適合する感熱記
録体用塗液の開成法に関するものである。

従来、無色ないルは淡色の用法性染料と有機又は無機の
呈色剤との呈色反応を利用し、熱により両発色物質を接
触さ・ｌて記録像を１８るよ・）にした感熱記録体はよ
く知られている。最近、感熱記録、方式の著しい１１（
歩に伴い、ザーマルヘッドを利用した感熱ファックス、
感熱プリンター等はいずれも高速化が可能となり、感熱
ファックスではへ４判り・イズで２０秒、感熱プリンタ
ーで１２０字／ｓｅｃ以上の記録スピードが可能となっ
ている。このようにハード分’ｌ！ｉ’の高速化に伴い
、使用される感熱記録体も高感度のものが要求されてい
る。この要求に対応させるための手段とし°Ｃは、感熱
記＃！屓を構成する呈色剤及び染料について高感度性の
何科を探索すること、記録層に増感剤を含有させること
、更には呈色剤及び染料粒子の微細化等の研究が行われ
ている。

而して、本出願人は、先に融点が６０〜２００°Ｃの熱
可融性物質を、塩基性無色染料及赫該染料と接触して呈
色し得る呈色剤の少なくとも一方の微粒子に含めること
によって、迅速な熱応答性と低温感度の改善された高感
度な感熱記録体について特許出願した（特開昭５３　４
８７５１）。ごの感Ｐ１）記録体は、出願明細書にも記
載しているように、支持体に塗布すべき感熱塗料の開成
工程に於て、熱可融性物質と塩基性無色染料又は有数呈
色剤との混合物を熱熔融し、これを更に微細化する必要
があるため、該熱可融物を予め粗砕し、更に接着剤と共
にボールミル又はザンｌ′グラインダーで処理するか、
あるいは溶媒中へ乳化分１１にする等の手段を採ること
にしている。ところが、微粒子の目標粒子径を４〜５μ
ｒｎ程度に設定した場合、ボールミルによってはなかな
か達せられず、又、サンドグラインダーにかりるとして
も少なくとも３〜４回は処理しなければならないのが現
状である。従って微粒子化処理のために相当な手間と長
時間を必要とし、しかも粒度分布は必ずしも満足する均
一なものになりｌｉｔいという問題がある。

又、設備的にも複雑高価となり、処理運転の諸費用も相
当なものになり、ひいては感熱記録体のコストにも影響
することになる。更には、塗料開成を連続化することが
設備的に難しいという問題もある。

そこで本発明者等は、前記の高感度感熱記録体の製造に
於て、特に染料又は呈色剤を熔解しへ熱可融性物質の微
粒子化について、より改良すべく種々研究を行った結果
、以下の発明を開発したものである。本発明は、塩基性
無色染料及び呈色剤のいずれか一方を融点が６０℃〜２
００°Ｃの熱可融性物質に熔解させ微粒子化した１＆に
塗料開成する感熱記録体用塗液の開成法に於“Ｃ，該熱
可融性物質の微粒子化方法として該染料及び呈色剤のい
ずれか一方が溶解され”Ｃいる熔融状態の熱可融性物質
をノズルから噴霧することによって微粒子化することを
特徴とするものである。

ｌ記の構成を更に詳しく説明すると、先ずノズルから噴
霧する熱可融性物質は、これを予め染料及び呈色剤のい
ずれか一方が熔融されていることが前提となるが、この
場合、使用する熱可融性物質、染料及び呈色剤について
の具体的物質については、先の出願（特開昭５３−４８
７５１号）の明細書に記載されているものが本願でもそ
のまへ対象となる。次に染料及び呈色剤のいずれか一方
と熱可融性物質との配合割合は、使用する熱可融性物質
、染料及び呈色剤の具体的物質によって適量も変動する
ので特定することはできないが、通常は、染料及び呈色
剤のいずれか一方を１重量部に対して熱可融性物質を０
．５〜３０重量部の範囲で配合し熔融させるごとになる
。

＋し’ｒ熱可融性物質と溶融さ〜Ｕるのに染料と呈色剤
のいずれを選定するかは任意であるが、強い′ζ云うな
らば、呈色剤よりも染料を熱可融性物質に熔解する方が
再結晶化の度合が少なく、そのため低温感度を良好に保
持しうる利点がある。

次いで、染料及び呈色剤のいずれが一方を熔解した熱可
融性物質は微粒子化のためにノズルから噴霧することに
なるが、このとき使用するノズルの構造及び噴霧のノこ
めの最適条件は、微粒子径の目標値をどこに設定する力
ζによって適宜選定されることになる。

例えば、第１図の様なｌ流体ノズル（１）を使用して、
中央の孔（２）からは熱溶融状態の熱可融性物質を加圧
状態で供給し、縮流部（３）゛を経て噴出口（４）から
高速で噴出すると熱可融性物質ば均一に微細化されて噴
霧となる。この場合、中央孔（２）からの熱可融性物質
の噴霧流量を多く　・する事によって熱可融性物質の粒
子径をより微細化する事ができる°が、限界粒子径は４
．５μｍ程度である。なお、上記ノズルから該熱可融性
物質を噴霧するに当っては、ノズル（１）を第２図（イ
）に示される様に冷却雰囲気下にある捕集用チャンバー
（５）内に設置して噴霧すれば、霧化した微粒子を他に
飛散させることなく直ちに冷却固化して捕集することが
できる。斯くして、冷却固化した微粒子を水又は分散剤
を含む水中へ捕集し、２０〜３０％の分散液として支持
体に塗布する塗布液の開成用に供することになる。なお
捕集用チャンバー（５）内で噴霧すると、霧化した微粒
子はチャンバー（５）の内壁に付着堆積する傾向がある
ため例えば図中（６）に示す様な捕集分１１に液タンク
内の捕集分散液を分散送りポンプ（７）を介して還流さ
せチャンバー洗浄ノズルシャワー（８）により噴霧しチ
ャンバー（５）の内壁を洗い流す事によってこれを防ぐ
事ができる。

次に、第３図のような２流体ノズルを使用した場合では
、中央の孔（９）からは熱溶融状態の熱可融性物質を加
圧状態で供給し、縮流部（１０）を経て噴出口（１１）
から噴出させる。又、中央孔（９）の周りに設−けた空
隙（１２）からは高圧の蒸気又はエアを供給し、縮流部
（１３）を経゛Ｃ前記の噴出し＋（１１）の周りに設け
た噴出口（１４）から噴霧させることにより、熱可融性
物質のより微細化した粒子を得ることができる。この場
合、中央孔（９）からの熱可融性物質の噴霧流量に比し
、その周りに設置Ｊた空隙（Ｉ２）からの高圧蒸気又は
エア流量を相対的に多くすることによって熱可融性物質
の粒子径をより微細化させることができる。例えば熱可
融性物質の目標粒子径を４〜５μｒｎに設定した場合、
熱溶融状態の熱可融性物質の噴霧流量を高圧蒸気又はエ
アの噴霧流量の２分の１以下とし、蒸気又はエアの圧力
を３　ｋｌ（／　ｃｎ！以上にすることによって達成す
ることができる。

斯くして、上記２流体ノズルを第２図（ロ）に示された
様に冷却雰囲気下にある捕集用チャンバー（５）内に設
置し、先程と同じ工程を経た後に支持体に塗布する塗布
液の開成用の２０〜３０％分散液を１ｑる事ができる。

次に、第４図の様な３流体ノズルを使用した場合では、
中央の孔（１５）からは熱熔融状態の熱可融性物質を加
圧状態で供給し、中心線に沿っτのど部（１６）に向か
って噴霧させる。一方、周方向に明けられた孔（１７）
からは高圧の蒸気またはエアをポテンシャル渦発生室（
１８）に周方向に吹き込み、中心線間りにポテンシャル
渦を発生させる。

このポテンシャル渦を伴う蒸気またはエアの流れは図中
（１６）ののど部を通過する際に、まず縮流部（１９）
で絞られるので加速され非密に高速となり、しかもポテ
ンシャル渦を伴っているので中央の孔（１５）から噴出
する熱可融性物質を瞬時に微細化し、続いてのど部（１
６）では周方向４ケ所に明けられた孔（２０）から注入
される分散剤水溶液をこれまた瞬時に微細化し、かつこ
れとＦ：１）可融性物質の微粒子とをまんべんなく混合
し、さらに拡散部（２１）では両者の混合攪拌を促進さ
せる事ができる。即ち、３流体ノズルの場合は、■流体
ノズル及び２流体ノズルに比べより均一な粒度分布にす
る事ができるので、この微粒子を使用した感熱記録体は
従来法によって１ｑられるものに比べて記録時の立上り
記録性及び記録濃度が優れたものが得られ、また同一平
均粒子径のものを得るのに使用蒸気圧またはエアー圧が
低くて済むので、従来法に比べ取り扱いが楽で安全であ
る。また、中央の孔（１５）からの熱可融性物質の噴霧
流量に比べ、周方向に明けられた孔（１７）からの高圧
蒸気またはエアー流量を和文・Ｊ的に多くする事によっ
て熱可融性物質の粒子径をより微細化させる事ができる
。斯くして、上記３流体ノズルを第２図（）飄）に示さ
れた様に冷却雰囲気下にある捕集用チャンバー（５）内
に設置、して噴霧し、先程と同じ］二程を経た後に支持
体に塗布する塗布液の開成用の２０〜３０％分散液を得
る事ができるが、この場合は２流体ノズルの場合と異な
り微細化時にすでに分散剤水溶液が混合されているので
、図中（６）の捕築分子＋＆液タンクに分散液を投入す
る必要はない。

而して上記の方法で微粒子化した熱可融性物質番よ次い
で記録層を形成する゛ための塗液にし、支持体に塗布す
ることになるが、か＼る塗液の開成には例えば次のよう
な方法を採ることができる。

即ら、前記の熱可融性物質と熔融するものが例えば染料
である場合には、この微粒子化した分散液にバインダー
を配合したものと、別に呈色剤（有機呈色剤又は無機呈
色剤のいずれであってもよい）とバインダー及び助剤等
からなる分散液を例えばサンドグラインダー又はボール
ミルにかけてわ）砕処理したものとを混合して塗布液に
する方法。

又は熱可融性物質と熔融するものが呈色剤（この場合は
有機呈色剤）である場合には、この微粒子化した分散液
にバインダーを配合したものと、別に染料とバインダー
及び助剤等からなる分１３ｃ液を例えばサンドグライン
ダー又はボールミルにがりて粉砕処理したものを混合し
て塗布液にする方法等があるが、そのいずれを採っても
よい。

而して本発明の方法によれば、熱可融性物質は短時間で
均一な粒度分布の微粒子にすることができ、この微粒子
を使用した感熱記録体は、（）を来状によって得られる
感熱記録体に比べて記録時の立−ヒリ記録性がよく、記
録濃度も優れたものが得られること、及び設備的にも簡
便安（ｉｌｌｉなものにすることができ、処理運転の費
用も相当安くなるなど感熱記録体の品質及び二」スト面
に大きく寄与するものである。

以下、本発明の実施例及び比較例を記載するが、例中各
成分の配合ＭＦＢＩ！Ｊば重量部を示す。また、本発明
がこれらの実施例によって限定されるものではない事は
勿論である。

実施例１ ■　ｌ流体ノズルを使用したｒ（シ可融性物質の含有処
理 ２−アニリノ−３−メヂル−６−（Ｎ−コニチル−ｐ−
）ルイジル）フルオラン　　５０部７−ジメチルアミノ
−２−メトキシフルオラン　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　５０部ステアリン酸
アミド　　　　　　　　４００９１１上記混合物を１６
５℃で熔融した後、これを２段のギヤポンプによっＣ２
００ｋｇ／　ｃｎ！に加圧し、第２図（イ）中（１）の
１流体ノズル（口径１ｍｍ）を使用して冷却雰囲気にあ
る捕集用ヂャンバー（５）内に噴霧し、冷却固化した微
粒子を分子ｌ＆剤を含む水中に捕集した。得られた熱可
融性物質の平均粒子径を測定すると約４μＴｎであっ　
ノこ。

■　Δ液調成 」二記１（シ可融性物質の処理物　　　　１００ロＩＳ
ポリビニルアルコール１０％水溶液 ３００部 」二記の割合で混合してＡ液とした。

■　Ｂ液調成 ４．４′−イソプロピリデンジフェノール（ビスフェノ
ールＡ）　　　　　　　　　１００部メヂルセルローズ
　　　　　　　　　　５部ペレックスＴＲＩＱ部 ポリビニルアルコール１０％水溶液 ３００部 この組成物をサンドグラインダーで処理し、４μｍまで
粉砕した。

■　記録層の形成 人波　　　　　　　　　　　　　１００部Ｂ液　　　　
　　　　　　　　　２００部上記の割合で各々の分１＆
液を混合して塗液とする。この塗液を５０　ｇ　／　ｎ
ｒの基紙上に乾燥後の塗布量が１０ｇ／ｒｒｆになる様
に塗布して感熱記参〇氏を得ノこ。

実施例２ ■　２流体ノズルを使用した熱可融性物質の含有処理 実施例１の■に記載の組成と同一の熱可融性物質を第３
図記載の２流体ノズル（Ｌ１径３　ｍｍ）の中央孔（９
）に供給し、噴出口（１０）より噴出する。また一方間
気圧１３　ｋｇ　／　ｃＪのｉｎ１圧蒸気を図中（１２
）の空隙から噴出する。この２流体ノズルは第２ヌ１（
ロ）のように設置し、捕集用チャンバー（５）内へ熱可
融性物質を噴霧し冷却固化した微粒子を分＋１＆剤を含
む水中に捕集しノこ。

この場合、ｉ！’［ｉ圧蒸気の流量は熱可融性物質の流
量に対し５倍に設定した。その結果、１ｑられた熱可融
性物質の平均粒子径は４μｍであり、また粒径分布も実
施例１に比べてより均一であっ）こ。

■　人波を周成 実施例１の■と同様に調成した。

■　　Ｂ　？＋ｋ　ｉ周成 実施例１の■と同様に調成した。

■　記録層の形成 Δ液　　　　　　　　　　　　　１００部１３液　　　
　　　　　　　　　２００　ｒｍ上記の割合で混合した
塗液を実施例１と同一条件で塗布して感熱記録キＩＬを
得た。

実施例３ ■　３流体ノズルを使用した熱可融性物質の含有処理 実施例１の■に記載の組成と同一の１（シ可融性物質を
第４図記載の３流体ノズル（口径３　ｍｍ）の中央孔（
■５）に供給し、噴出口より噴出する。

またメチルセルローズ１５ＲＩｓ、ペレッ’／　スｉ’
　Ｒ３５［ｆｌｌを１０００部の水に熔解した分＋１！
に割水溶液を図中（２０）で示される孔より噴出する。

更に蒸気圧１３ｋｇ／ｃｎＴの高圧蒸気を図中（１７）
で示される孔より噴ｄ２目゛る。この３流体ノズルは第
２図（ハ）のように設置し、捕集用チャンバー（５）内
へ熱可融性物質及び分散剤水溶液を噴霧し、冷却固化し
た微粒子を捕集した。この場合、各りの流量ば熱可融性
物質が、０．５　ｋｇ／分、分散剤水溶液が０．２ｋｇ
１分、蒸気が０．５ｋｇ／分であった。

その結果、得られた！！ハ司融性物質の平均粒子径は４
μｍであり、また粒径分布も実施例１及び２に比べてよ
り均一であった。

■　Ａ液調成 実施例１の■と同様に調成した。

■　Ｂ液開成 実施例１の■と同様に開成した。

■　記録層の形成 人波　　　　　　　　　　　　　１００部Ｂ液　　　　
　　　　　　　　２００部−１−記の割合で混合した塗
液を実施例１と同一条件で塗布して感熱記録紙を得た。

比較例１ こ＼で比較のため、先に特許出願（特開昭５３−４８７
５１）した方法と同じ条件で感熱記録紙を得た。即ち、 ■　熱可融性物質の含有処理 実施例１の■の組成物を１６５°Ｃで熔融した後冷却固
化し、粗砕した。

■　Ａ液調成 上記熱可融性物質の処理物　　　　１００部ポリビニル
アルコール１０％水溶液 ３００部 上記の割合で混合し、この組成物をサンドグラインダー
で平均粒子径が４μｍになるまで粉砕した。

■　Ｂ液開成 実施例１の■と同様に開成した。

■　記録層の形成 ｇ（ｇ、　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌｏｏｔ！
ＲＢ液　　　　　　　　　　　　２００部上記の割合で
混合した塗液を実施例１と同一条件で塗布して感熱記録
紙を得ゾこ。

」二連の実施例１，２．３及び比較例１でｆ４７た感熱
記！＊　ＩＩＥにつき、熱印加温度と発色濃度との関係
からＲｆ価されるγ特性と発色感度をテストした。

即ら、温度制御された熱板に記録シートを５秒間押圧（
４ｋｇ／ｃｄ）　Ｌ、、各温度に対しての発色像を得た
後それらの像の反射濃度をマクベスＲＤ−１０ＯＲ濃度
針で測定した。

テスト結果は以下の通りであった。

γ特性は発色の起ち上りの（ＩＪＩきを表わし、γが大
きい程急速に最高濃度に達する事を意味する。また発色
感度は一般に発色像の反射濃度りがＤ−０゜８に達する
温度で定義され、到達温度が低い程発色感度が良い事を
意味する。

上表から明らかな様に実施例はいずれも比較例１に比べ
てγ特性が大きく且つ発色感度も優れている。

また、実施例１，２．３及び比較例１の各々の記録紙に
ついて、更に実用機の東芝製ＫＢ−６００型感熱ファッ
クスを用いて記録しくサーマル印加電圧は１８Ｖ）発色
濃度を比べた結果、比較例１の発色像よりも実施例のも
のが濃度が高く鮮明であった。また、実施例の中で比べ
れば３，２゜１の順に優れており、とりわり実施例３が
優れている事が明らかであった。

この発明は上記の様に構成したので、感熱記録体用塗液
の開成特に染料また呈色剤を熔融した熱可融性物質の微
粒子化において、■流体、２流体または３流体の各ノズ
ルを使用する事によって従来の塗料調成法に比しはるか
に効率的に塗料を開成することができ、しかも記録時の
立ち上がり記録性が良（記録濃度も極めて優れた感熱記
録体が得られる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１流体ノズルの縦方向断面図、第２図（イ）は
１流体ノズルを使用する場合の説明図、第２図（口〉は
２流体ノズルを使用する場合の説明図、第２し１（ハ）
は３流体ノズルを使用する場合の説明図、第３図は２流
体ノズルの縦方向断面図、第４図は３流体ノズルの縦方
向断面図。 （１）ｉｌ流体ノズル本体、（２）：中央の孔（１流体
ノズル）、（３）：縮流部（１流体ノズル）、（４）　
：噴出口（１流体ノズル）、（５）：捕集用チャンバー
、（６）：捕集分散液タンク、（７）：分散液送りポン
プ、（８）：チャンハー洗滌ノズルシャワー、（９）：
中火の孔（２流体ノズル）、（１０）：縮流部（２流体
ノズル）、（１１）　　：噴出口（２流体ノズル）、（
１２）　　；空隙、（１３）　　ｉ縮流部、（１４）　
　：空隙の噴出口、（１５）　　：中央の孔（３流体ノ
ズル）、（１６）　　：のど部（３流体ノズル）、（１
７）　　：孔（高圧蒸気またはエアー用）、（１Ｂ）　
　！ポテンシャル渦発生室、（１？）　　：縮流部、（
２０）　　：孔（分散剤流入用）、（２１）　　！拡散
部、 特許出願人　　神崎製紙株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塩基性無色染料及び呈色剤のいずれが一方を融点が
   ６０℃〜２００℃の熱可融性物質に熔Ｐｒ’Ｉ　Ｌ／、
   微粒子化した後に塗料調成する感熱記録体用塗液の開成
   法に於て、該熱可融性物質の微粒子化方法として該染料
   及び呈色剤のいずれか一方が熔解されている熔融状態の
   熱可融性物質をノズルから噴霧することを特徴とする感
   ｆ’、４＞記録体用塗液の調成法。 ２、　ノズルに２流体ノズルを使用することを特徴とす
   る特許ｆｌＦ？求の範囲第１項記載の感熱記録体用塗液
   の開成法。 ３、ノズルに３流体ノズルを使用することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の感熱記録体用塗液の開成法
   。 ４、流体は、染料及び呈色剤のいずれが一方が溶解され
   ている熱可融性物質の溶液と、高圧の蒸気又はエアであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の感熱記
   録体用塗液の開成法。 ５、流体は、染料及び呈色剤のいずれか一方が溶解され
   °Ｃいる熱可融性物９′４の溶液、分散剤の水溶液と、
   高圧の蒸気又はエアであることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の感熱記録体用塗液の開成法。 ６、流体の噴出流量は、高圧蒸気又はエアに対して、染
   料及び呈色剤の少なくとも一方が熔解している熱可融性
   物質が２分の１以下であることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項又は第５項記載の感熱記録体用塗液の開成法
   。 ７、　ノズルから噴出する蒸気又はエアの流体圧力が３
   ｋｇ／ｃｔａ以−りであることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の感熱記録体用塗液の開成法。