JPS61290095A - 熱記録媒体 - 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〕 本発明は感熱記録方式又は熱転写記録インタ方式等によ
って複写器・プリンターなどのＯＡ器機類に使用される
熱記録媒体に係るものである。 〔従来の技術〕 従来この種の熱記録媒体としては、インク層又は記録紙
等の構成基材すなわちトナーやバインダー又はカーボン
顔料のビヒクルの主材料として、用されている。 したがって、従来の熱記録媒体としての処理方法の基材
でありそのために従来の加工処理方法では特に顔料の分
散性や又それぞれ物・ｌｆが完全に融合しなく、分離や
更に結晶性がそれぞれ異なり、密着性がなく製品品質と
しての経時変化や製品の安定性などについて従来方法で
は大きく問題がある。 例えば、 （１１顔料分散性について、天然ワックスがビヒクルの
主材として使用されているが、他の基材などと混合され
その加工時に分離や沈殿現象が生じ、又分散濃度が薄く
なるなど従来では大きな問題となっている。 （２）熱転写記録媒体として、特にカラープリンター用
として色調（透明性・発色性・鮮明性〕においては天然
・石油系ワックス或いは樹脂類等、従来方法の混合体で
は適合するものがなく特に結晶状態によって異なシ、苦
労されている。 （３）転写性（インク濃度・印字性・字ヨビレ・カラー
色相）カーイン又は顔料など熱記録媒体物故によって犬
きく異なり、従来においては熱転写性として種々の配合
物性を変えるなど改良されているが、適合するものはな
い。したがってインク濃度においても、分散性が悪いた
めにカーゼン又顔料添加量が多くできず、又そのために
低分子又は油脂類等でビヒクル又は添加すると、字ヨゴ
レ又はブロッキングやカラー色相が変化するなど、現状
では非常に問題化されている。 （４）感熱又は熱転写記録方式において熱記録媒体がそ
の主要をなし、従来より種々の配合体によって溶解熱や
特定の熱溶融範囲（ＤＳＯ）凝固等検討されているが、
現状では満足するものがない。したがって従来方法の加
熱混合方法では天然ワックスと石油系ワックス又は樹脂
類等において、融合はかぎられたものしかできなく、ス
ピード化の場合に又非常に問題化され、他の物故におい
ても影響を与える。 （５）　　熱記録媒体として感熱紙又はインクトナー用
にコーティング処理が行なわれ、高度な物性が要求され
ている。 例えば、加工処理において被膜性・流動性・層の厚さ・
平滑性・密着性・可塑性・耐摩耗性などの要求特性があ
る。更に感熱紙やフィルム・インク・トナーなどの加工
後の製品品質の経時変化又は、安定性において従来にお
いては大きな問題が生じている。 従来方法ではカルナラ・々ワックスとノぐラフインワッ
クスの混合体においては、カルナウ／々ワックスの花形
立体結晶又はノミラフインワックスの大きな結晶など高
温処理においても結晶状態は変らず、又長時間、処理す
ると分解などによって熱記録媒体としては平滑性・平面
硬化・可塑性・ブロッキングなど大きな問題が生じる。 熱記録媒体としてそれぞれ器種又は用途目的によって、
熱溶融物質として数多、くの配合体等が上げられている
が、従来の熱溶融混合又は反応方法では種々の問題があ
る。例えば、低分子や高分子又は天然ワックスに塩ビ又
、アクリル・その他スチレン酢ピ・ポリエステル等が使
用されているが、分離や粘度・結晶性・硬度・熱転移等
によって、従来では熱溶融ブレンドに苦慮されている。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち本発明は、天然ワックス又は、必要に応じてこ
れを酸化処理もしくは脱酸処理したものに、石油系ワッ
クスもしくは樹脂類を加え又は加えずしてなる基材に、
少量のデヒドロ酢Ｆ（ＤＭＡ）又はデヒドロ酢酸ナトリ
ウム（ＤＨＡＮ）を加えて１２０〜２５０℃で加熱処理
を施したワックス組敬をインク層の構成基材として使用
したことを特徴とする熱記録媒体である。 本発明において上記天然ワックスとしては５例えばカル
ナウノ々ワックス・ライスワックス・ミツロウ・モクロ
ウ・ヒマシ油硬化ロウ・キャンデリラワックス等があげ
られ、その他セレシン・モンタンワックスも使用で亀る
。また石油系ワックスとしては、マイクロクリスタリン
ワックス・ノミラフインワックス等があり、樹脂類とし
ては、ポリエチレン・ポリプロピレン・酢ビ・し・ジン
・αオレフイン類等がちシ、単品又は混合して使用する
ことができる。 これらのワックス系基材は、必要とする特性に応じそめ
ままでも或いは酸化又は脱酸処理してもよい。酸化を行
なう場合は、次の実施例（−１）の条件下で行なうこと
ができる。すなわち原料として天然ワックスを用いる場
合、触媒としてホウ酸・カマンガン酸カリ・修酸のいず
れかを用い、１２０〜１８０℃で溶解゛、昇濁し、酸素
又は空気をｈ　／　１５〜ｌ　Ｏｍ　で吹込み、　３〜
１０時間処理した後濾過、冷却し粉末状又はフレーク状
にＣ形する。 また脱酸処理する場合は、天然ワックスを実施例（−２
〕の如く減圧蒸留して、低分子酸成分を通常次の条件で
除却する。例えば、天然ワックス・カルナウ／々ワック
ス・ライスワックス等の場合、溶解後１２０〜２５０℃
に昇温し、５　／　Ｔｏｎ、Ｌで減圧蒸留し冷却した後
フレーク又は粉末とする。 上記の酸化又は脱酸処理は以後のＤＨＡ−ＤＨＡ、Ｎ添
加処理相俟って、一層好ましい結果を生ずるが、本発明
においてはこの処理は必らずしも限定されるものではな
い。 本発明において最も重要な点は、上記ワックス系基材に
対して少量のＤＨＡ又はＤＨＡＮを加えて加熱処理する
点にある。添加量は、単品又は混合基材に対し通常ｏ、
ｉ〜５重量％の範囲が好ましい。このような範囲でＤＨ
Ａ又はＤＨＡＮを添加して加熱処理することＫより、驚
くべきことにはワックスは極めて均一な微結晶となり、
顔料等を分散させ製品化するに当って特に高温処理及び
長時間処理を行なった場合でも、分解により結晶状態に
変化を生ずることがなく、安定した極めて緻密な微結晶
の品質が保持されることが種々実験の結果確認されたも
のである。一方従来方法のＤＨＡ又ＤＨＡＮを無添加処
理の場合は例えば、カルナウ、６ワツクス又は従来のよ
うに溶融希釈することにより花形結晶が生じ、長時間高
温攪拌処理するとノミラフインワックスが分解し、結晶
は太きぐ変化する。まだ均一な結晶ではなく、かつ結晶
間に密着性がなく非常に脆くいろいろの要因のものとな
り、熱記録用媒体として好ましい結果がもたらされない
。 Ｄ　ＨＡ又はＤ　ＨＡ　Ｎ　馨添加する効果は、前記し
た酸化又は脱酸処理物に対して一層顕著な結果を現わす
。 本発明において、ＤＨＡ又はＤＨＡＮを添加するに当っ
ての加熱温度は通常１２０〜２５０℃の温度で行なうこ
とが肝要である。１２０℃未満では、高分子（高融点）
の物性は融合しない。また２５０℃未満では、ＤＨＡ又
はＤＨＡＮの沸点範囲又は揮発処理範囲が好ましいもの
である。 〔実施例〕 （１）天然ワックス酸化反応 酸化反応条件 ■　原料（天然ワックス・その他゛セレシン・モンタン
ワックス〕 溶解・昇温１２０〜１８０℃ ■　触媒

〔実施例１〕

（１）　　天然ワックス（カルナウ／々ワックス・ライ
スワックス・モクロウ・ミツロウ・キャンデリラワック
ス・ヒマシ油硬化ロウ〕を前述鐘の条件下において酸化
反応処理し、各々熱記録媒体としてカルナウバワックス
・キャンデリラワックス・モクロウ等の酸化生成品にお
いては、従来の天然ワックス処理品に対し、カーイン及
び顔料の分散性としては極めて満足すべき結果が得られ
た。例えば、 上記のカーイン又は顔料のビヒクルした高濃度品を他の
熱記録媒体の配合品と処理することによって、分散性と
して非常に効果がでる。特に固体→溶解等反復操作した
場合、従来では再使用による反復操作はまったく分離し
使用不可能であったが、本方法処理することによって、
まったく分離しなく優れた効果によって色相濃度も大き
く違い濃くなる。 ■　モクロウを酸化処理した場合は、特に紙繊維類に対
し浸透性が非常に良くなり、高速転写においては良好な
結果を得た。更にカルナウバワックス、その他のワック
ス類においても、従来品より浸透性は高上することが判
明Ｌｆ。特にカーインやカラーの印字濃度が濃くなる。 ■　従来のカルナウバワックス・ライスワックスを熱転
写記録媒体として薄い塗膜をした場合、亀裂が生じ、可
塑性が弱くもろい。本発明の酸化処理することによって
可塑性が高上し、亀裂は生じなぐなシ、また更に密着性
も非常に良くなり、酸化処理条件を任意変更が可能であ
る。 キャンデリラワックス中の樹脂底分が、溶解時に通常は
部分鐙４離するが、本発明の酸化反応処理することによ
って分離しなぐなシ、より分散性・密着性・可塑性が向
上し、非常な効果を得ることができた。 ■　前述の天然ワックス酸化生改品について、有機溶剤
（アルコール類・炭化水素系）に対し溶解性が別表（実
例１表〕の如く非常に向上することが判明した。 特に従来においてワックス類は溶解性が非常に悪く、常
温で結晶が析出することによって、記録媒体としては分
離やノウズルに目詰まり又は記録紙の平滑性などが大き
く問題で解性が非常に向上することによって、０／Ｗ１
Ｗ１０型エマルシヨアタイプとしてインクジェットプリ
ンター用や記録紙等に使用の場合、ノウズルに目詰まシ
もなく平滑性、光沢性など従来にない優れた効果を示し
た。 天然ワックス並びに酸化生底品の溶解度比較結果は表−
２及び表−３に示すとおりである。 〔実施例２〕 （１１従来においては、天然ワックス（カルナウ／々ワ
ックス・ライスワックス・キャンデリラワックス等）を
従来より熱記録媒体の中で溶剤又は水溶性エマルジョン
等の加工処理時において、例えば熱転写用トナー、カル
ナラ／ぐワックス２０部、・ξラフインクツク２３０部
、ポリエチレンワックス２０部、カーボン、その他３０
部に対し溶剤処理する場合、大きな気泡状態や分離層が
でき取扱いが非常に困難である。 ■　本発明の熱記録媒体において、前述の脱酸処理方法
の減圧蒸留によって低分子酸改分を除却することによっ
て非常に均一な分散状態となり、容易にエマルジョン化
が可能となることが判明した。 ■　本性の脱酸処理によりビヒクル又はバインダーとし
て使用する場合、分散の均一性、長期に至って経時変化
を生じない点で好ましい結果を生ずる。 ■　尚、−勇肌酸処理することと合わせて減圧蒸留する
ことで特に低分子カットなどで融点や硬度が高くなり、
また熱溶融温度範囲調整、熱転移の選定や調整などが可
能であり、感熱記録紙や熱溶融性インクを使用する場合
に転写印字の汚れや、又長期保存する場合に経時変化が
なく特に高温でのプロラギング現象が生じなく、従来に
ない良好な結果ｙ４％ら）社た。 〔実施例３〕 本発明において、天然ワックス類又は前記酸化・脱酸処
理生起物、並びに石油系ワックス及び樹脂類等の二種以
上の熱溶融混合物に、ＤＨＡ又はＤＨＡＮを少量添加し
、前述（実施例１〜２）処理条件により熱記録媒体とし
て数多ぐの実験を行ない特性を改良し、従来にない優れ
た効果を次の如く求めることができた。例えば、 ■　熱記録媒体において石油系パラフィンワックス及び
天然力ルナウ／々ワックス・ライスワックス・キャンデ
リラワックス等が、基材としてトナー用として使用され
ており、従来方法では前述の如く数多ぐの問題がある。 特にその大きな要因としては、熱記録媒体の各々物性の
中で結晶性及びその結合状態によって大きく影響を与え
る。 （実験例Ａ）　結晶写真／４００倍比較加熱攪拌温度　
１５０℃ 加熱攪拌時間　１時間３０分 力ルナウー々ワックスを添加すると、カルナウバワック
スの花形立体結晶となるか析出する（第５図〕。 また従来方法（Ａ−４）及び本発明ＤＭＡ処理方法（Ａ
−５）による温度１５０ｃで１時間、３時間、６時間そ
れぞれ攪拌処理した結晶状態の経時変化の結果は、それ
ぞれ第７〜９図及び第１０〜１２図に示すとおりである
。 （実験例Ｂ）　熱記録媒体主要配合例の結晶・状態（従
来方法複写機トナー用〕 ポリエチレンワックス　　４ｏ　部Ｊ （熱転写トナー用〕 平面性・平面硬度の高い融解熱特定の布（転移点）調整
、分散性・ブルーミングに良好なもの。 （熱転写プリンター用〕 カーボン分散性・浸透性・発色良好、平滑性硬度・腋解
熱（シャープ〕融点調整、密着・可塑性良好。 （カラープリンター用ン ＨＡＮ 顔料分散性・鮮明性・色調良好、平滑性硬度・融解熱融
点調整、密着・可塑性・電気特性調整、その体積固有抵
抗調整。 多色カラープリンター用の場合は、配合物性が変化する
ことによって更に優れた効果が出る。 又、使用回数を多くする場合は、特に融解熱の異なった
配合体により優れた効果が出る。 （感熱記録紙） 普通紙使用条件：平滑性硬度・可塑性等が特に優れた特
性があるよう調整可能、 電気特性調整。 （熱転写用トナー） カーボン・顔料分散性・融解熱調整、可塑性・電気特性
調整、平滑性・印字性・密着性等良好。 （カラーベットフィルム用〕 顔料分散性・鮮明性色調等優れた効果が出る。 特に平滑性・コーティング被膜が非常に薄くなり、多色
多層の熱記録媒体として優れた効果が出る。 平滑性・ブロッキング性良好。 （実験例Ｃ） 熱記録媒体において、記録紙又はインクトナーとして前
述の如く結晶性又は緻密性や結合によって膨張収縮が異
なり、品質の経時変化が激しく大きく影響する。 本発明のＤ　ＨＡ又はＤ　ＨＡ　Ｎ、を添加し、前述の
処理方法と従来方法とを対比した場合、（Ａ−２゜３〕
結晶性が微結晶化し緻密な結晶となシ、平面塗膜が薄く
優れた平滑性や平面硬度など、従来にない結果が得られ
た。 本発明のＤＨＡ又はＤＨＡＮ添加処理方法による熱記録
媒体の加工処理時における熱安定性テストの結果、高温
１ｓｏｃ・６時間後の結晶状態は変化しなく、緻密でし
かもブルーミング（発汗性）又は平滑性など従来と対比
した場合優れた効果を与えた。 熱記録媒体として従来記録紙や熱転写シート又はインキ
等において、ブロッキング或いはブルーミング現象が生
じ困まっている。そのため本発明のＤＭＡ添加処理方法
による熱記録媒体として、数多くの基材を使用し熱融合
したものと、又一方従来の処理方法（攪拌・時間・温度
等同一条件〕の試料を簡便法（一定した室温・５０℃）
にて２４０時間品質安定テストを行なった結果、従来品
は大きな膨張収縮と平面気泡と合わせてブルーミング（
油分）現象が生じた。 本発明のＤＭＡ添加処理品は、まったく経時変化はなく
収縮も小さく平面のブルー　ミング現象もなく、優れた
平滑性の保持を実証することができた。従って、熱記録
媒体における熱記録紙又はインクシートの製品品質とし
ての寒暑保存性等において、大きく影響を与える。 本発明のＤ　ＨＡ又はＤＨＡＮ添加処理方法においては
、熱記録媒体の要求特性に応じるために種々の配合体の
選定が重要であり、特に熱伝導性・電気特性・融解熱（
比差熱〕等の重要特性を合わせ、熱記録媒体として配合
体の選定組み合わせをし、本発明の処理方法によって、
例えば各種の配合物質の組み合わせによって、その特性
の一つとして融解ヤ・（比差熱ＤＳＯ）の結果を求め、
熱記録媒体として特定な融解熱・（ＤＳ（３）の調整が
可能であり、優れた効果が得られることが判明した。 本発明熱記録媒体として、前述の酸化又は脱酸処理又は
単体を、石油系ワックス又は樹脂類を本発明Ｄ　ＨＡ又
はＤ　）ｌ　Ａ、　Ｎを添加処理することによって、従
来溶融しない物性も可能Ｙ−ナクへｇ５’！７つｌ”Ｚ
本発明熱記録媒体におけるＤＨＡ又はＤＨＡＮ処理方法
による記録紙・マイラーフィルム・熱転写用インク・ト
ナー等の特性効果として、悔扼の如く酸化処理及びその
他の配合物質の特性をいかした熱融合処理が可能てｈ２
．ｆｃ、それによって熱転写記録媒体として、カーボン
・顔料等の分散性・印字性・印字着・浸透性・透明性・
発色性・鮮明性等の優れた効果が出る。 熱記録媒体として、溶融温度・溶解熱（ＤＳＣ）。 硬度・粘度・電気特性・透明度・耐熱性等・配合選定と
共にＤＨＡ又はＤＨＡＮ処理によって、その特性効果を
得ることができた。従って、ポリエチレン・ポリ塩化ビ
ニール・酸化ビニール共重合体・酢酸ビニール・アクリ
ル重合体・脂肪酸類・ポリスチレン・ブタジェン無水マ
イン酸共重合物・その他低・高分子化合物、又は天然・
石油系ワックス等、更に本発明による天然ワックス酸化
、脱酸処理品などの配合体により、ＤＨＡ又はＤＨＡＮ
処理することによって従来にない高品質の安定し優れた
熱記録媒体として、効果て二寄与することができた。 ［受部つ効艮） 以上要するに本発明により得られた熱転写記録紙又はイ
ンクは、表面に油分又は低融点部分が析出せず平滑性に
富み、長期間に至ってプルーミング・ブロッキングなど
を生ずることがない。 またカーボンやカラー用顔料の分散性がよく、固体−溶
解等反復操作しても分離することなく、かつ製品は色相
濃度が高いものとなる。また紙繊維類に対し浸透性がよ
く、高速転写においてすぐれた結果を示すものである。 そして粘性も向上し、密着性・可塑性が極めて良いもの
である。更に透明性が良く色調の鮮明性も高い。また溶
剤溶解性も良好であるから分散又は溶解して使用する場
合、分離やノズル目詰壕りが生ぜず、特にインクジェッ
トプリンター用インクに用いる場合は、有機溶剤タイプ
や水性エマルジョンタイプの場合でも、極めて安定した
微粒子のエマルジョン化も可能であシ、優れた効果が発
揮される。また記録紙にコーティングする場合なども、
薄い且つ優れた平滑性をもつ皮膜を得ることができ、る
。 このように熱記録媒体として本発明の効果は、極めて大
きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は天然ワックスの酸化処理における蒸留処理温度
と時間の関係を示すグラフ、第２図は脱酸時の酸価の変
化を示すグラフ、第３図はＤＨＡ。 Ｄ　ＨＡ　Ｎ添加の処理条件を示すグラフである。第４
図〜第２１図は熱記録媒体の結晶状態を示す顕微鏡写真
であって、第４図は実験例（Ａ−１）、第５図は同（Ａ
−２）、第６図は同（Ａ−３）、第７〜９図はそれぞれ
実験例（Ａ−４）における１５００１時間攪拌、同３時
間攪拌、同６＠間攪拌後の状態を示し、第１Ｏ〜１２図
はそれぞれ実験例（Ａ−５）における１５０℃１時間攪
拌、同３時間攪拌、同６時間攪拌後の状態を示し、第１
３図は実験例（Ｂ−１）、第１４図は同ＣＢ−２）、第
１５図は同（Ｃ−１）、第１６図は同１−２）、第１７
図は同（Ｄ〕、第１８図は同（Ｅ）、第１９図は同ＣＦ
）、第２０図は同（Ｇ）、第２１図は同（Ｈ）のそれぞ
れ結晶状態を示すものである。 第１図 □９８聞ｂすｆノ 第２図 □時開（ｈｔ″／

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 天然ワックス又は必要に応じてこれを酸化処理もしくは
   脱酸処理したものに、石油系ワックスもしくは樹脂類を
   加え又は加えずしてなる基材に、デヒドロ酢酸又はデヒ
   ドロ酢酸ナトリウムを加えて、１２０〜２５０℃で加熱
   処理を施したワックス組成物をインク層の構成基材とし
   て使用したことを特徴とする熱記録媒体。