感熱記録体
【課題】製品として使用するのに必要な層強度を確保しながら、従来よりもバインダ含有量が少ない感熱記録体を提供する。
【解決手段】本感熱記録体は、基材上に、感熱記録層と保護層とが形成され、形成された層の強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、且つ、前記感熱記録層のバインダ含有量が（８．０）重量％未満である。
【解決手段】本感熱記録体は、基材上に、感熱記録層と保護層とが形成され、形成された層の強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、且つ、前記感熱記録層のバインダ含有量が（８．０）重量％未満である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱記録体に関し、更に詳しくは、基材上に、少なくとも感熱記録層とその上に保護層とを形成した感熱記録体に関する。
【背景技術】
【０００２】
感熱記録体は、一般に、基材上に、少なくとも加熱により発色する感熱記録層と、その上に感熱記録層を保護するための保護層とを備えており、サ−マルヘッド、ホットスタンプ、レーザー光等の加熱によって、感熱記録層が発色して記録することができるものであり、かかる感熱記録体は、プリンタ、医療計測用のレコーダー、ファクシミリ、自動券売機、感熱複写機、ハンディターミナル、等の各分野において、感熱記録紙などとして広く使用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
かかる感熱記録体は、その応用分野が広まるにつれて製品としての要求品質が厳しくなり、印字前後に長期貯蔵、保存しても褪色が起こることのない印字保存性などが、より求められるようになっている。
【０００４】
このような感熱記録体の製造では、基材上に感熱記録層や、保護層等を塗布する従来の塗工方式として、グラビア塗工方式、ロッド方式、ロール塗工方式等が用いられている。
【０００５】
一般に、感熱記録体では、その層強度を高めるなどの目的で、感熱記録層にバインダが含有されているが、このバインダは、感熱記録層の発色性能を低下させてしまうので、低減することが好ましい。
【０００６】
しかしながら、感熱記録層のバインダ含有量を単に低減したのでは、形成された層の強度が低下するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−０６７０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、所要の層強度を確保すると共に、感熱記録層におけるバインダの含有量を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による感熱記録体は、基材上に、感熱記録層と保護層とが形成された感熱記録体であって、形成された層の強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、前記感熱記録層のバインダ含有量が８．０重量％未満であることを特徴とする。
【００１０】
感熱記録体を感熱記録紙等の製品として使用するには、一般に、７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度が必要とされる。理由として、７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度であれば、通常の印刷において、塗工層の脱落が生じにくいからである。従来の塗工方式である、例えばグラビア塗工によって製造した感熱記録体の場合には、その層強度を上記７０ｇ／２５ｍｍ以上にしようとすると、後述のように感熱記録層のバインダ含有量は、１０．０重量％程度以上必要である。
【００１１】
これに対して、本発明による感熱記録体では、上記７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度を確保するのに必要な感熱記録層のバインダ含有量は、８．０重量％未満に低減することができる。
【００１２】
本発明では、好ましくは、前記バインダの含有量が、４．０重量％以上である。
【００１３】
すなわち、グラビア塗工による従来の感熱記録体の場合には、その層強度を上記７０ｇ／２５ｍｍ以上にしようとすると、感熱記録層のバインダ含有量が、１０．０重量％程度以上必要であったのに対して、本発明では、前記バインダの含有量が、４．０重量％以上であればよく、バインダの含有量を大幅に低減することができる。
【００１４】
このように本発明では、バインダ含有量を低減できるので、感熱記録層の発色性能を向上させることができると共に、コストを低減することができる。
【００１５】
なお、本発明では、前記保護層を該感熱記録層直上のバリア層と、前記バリア層直上のトップ層とで構成して、前記基材上に前記感熱記録層、バリア層およびトップ層の３層構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の感熱記録体は、層強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、感熱記録層のバインダ含有量が８．０重量％未満であるので、従来のグラビア塗工による感熱記録体と比較して、所要の層強度を確保するのに必要な感熱記録層のバインダ含有量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、カーテンコーターの概略構成図である。
【図２】図２は、感熱記録体の断面図である。
【図３】図３は、エッジガイドとカーテン塗膜を正面から見た状態を示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る感熱記録体を詳細に説明する。
【００１９】
この実施形態の感熱記録体は、後述のように、基材上に、感熱記録層、バリア層およびトップ層を有する３層構造であり、同時多層塗工のカーテン塗工方法によって製造される。
【００２０】
図１は、この同時多層塗工に用いるカーテンコーターの概略構成図である。このカーテンコーターは、スライドダイ１を備えており、このスライドダイ１は、その上面に下り勾配に傾斜したスライド傾斜面３を有する。スライド傾斜面３には、上記感熱記録体の上記各層を形成するための塗料Ｓａ〜Ｓｃを吐出するスロット５ａ〜５ｃが設けられている。
【００２１】
各スロット５ａ〜５ｃの上流側には、塗料溜まり７ａ〜７ｃが設けられている。各スロット５ａ〜５ｃの下端には、塗料供給管９ａ〜９ｃが接続され、塗料溜まり７ａ〜７ｃへは、塗料供給管９ａ〜９ｃに設けたポンプ１０ａ〜１０ｃを介して塗料Ｓａ〜Ｓｃが供給される。
【００２２】
上記塗料Ｓａ〜Ｓｃのうち、塗料Ｓａは、感熱記録体のトップ層の形成に用いる塗料であり、後述のステアリン酸亜鉛等を除き、従来と同様に、主成分であるベース樹脂中に顔料等の各種成分が含有されている。塗料Ｓｂは、バリア層の形成に用いる塗料であり、従来と同様に主に樹脂からなる。塗料Ｓｃは、感熱記録層の形成に用いる塗料であり、発色剤、顕色剤、バインダ、その他を含み、後述のバインダ含有量を除き、従来の感熱記録層形成用の塗料と同様である。
【００２３】
スライド傾斜面３の先端のリップ１３は、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃがスライド傾斜面３上からカーテン塗膜１９になって自由落下を開始する箇所である。カーテン塗膜１９の両端をガイドするエッジガイド１５は、リップ１３の幅方向両側で鉛直下方に延びるように配置されている。カーテン塗膜１９は、リップ１３から自由落下する間に幅が狭くなって、いわゆるネックインと称される現象が発生する。エッジガイド１５は、こうしたネックイン現象を防止し、カーテン塗膜１９の幅を安定化させるようカーテン塗膜１９の幅方向両端をガイドする。また、エッジガイド１５下方には、基材２１が矢印水平方向に連続走行している。
【００２４】
カーテン塗膜１９は、リップ１３からエッジガイド１５でガイドされて、連続走行する基材２１上に落下して、前記矢印方向に移動し、乾燥等の所要の処理を施される。
【００２５】
塗料Ｓａ〜Ｓｃは、スライド傾斜面３のスロット５ａ〜５ｃの上端開口からスライド傾斜面３上に吐出されると共に、スライド傾斜面３を流下する過程で、３層塗料膜１７ａ〜１７ｃに積層される。
【００２６】
この場合、スライド傾斜面３上で各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの積層状態が崩れないようにするために、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃそれぞれの粘度や表面張力、スライド傾斜面３上への吐出量、その他を後述する条件を満たすように設定している。
【００２７】
図２に上記カーテンコーターを用いて製造された本実施形態に係る感熱記録体の断面を示す。図２に示す感熱記録体２３は、基材２１に３層の多層塗膜２５が形成されたものである。
【００２８】
多層塗膜２５は、上層のトップ層２５ａ、中間層のバリア層２５ｂ、下層の感熱記録層２５ｃの合計３層から構成される。この実施形態の感熱記録体２３は、上記３層からなるが、感熱記録層２５ｃと、その上に積層され、感熱記録層２５ｃを保護する保護層との２層構成としてもよいし、必要に応じて３層以上の構成としてもよい。また、３層以上の構成とする場合には、カーテンコータ−による同時多層塗工の層数を増加させてもよいし、カーテンコーターによる同時多層塗工とは別に、基材上に、アンダーコート層などの層を形成してもよい。
【００２９】
この実施形態の感熱記録体２３は、所要の層強度を確保すると共に、感熱記録層２５ｃにおけるバインダの含有量を低減するために、次のようにしている。
【００３０】
すなわち、この実施形態の感熱記録体２３は、層強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、且つ、感熱記録層２５ｃのバインダ含有量が８．０重量％未満である。
【００３１】
層強度７０ｇ／２５ｍｍは、感熱記録体２３を感熱記録紙等の製品として使用するのに一般的に要求される強度である。
【００３２】
次に、感熱記録体の層強度とバインダ含有量とについて、下記の表１に基づいて更に詳細に説明する。
【００３３】
【表１】
表１におけるバインダ含有量は、乾燥処理後の感熱記録層のバインダ含有量、いわゆるドライ状態のバインダ含有量であり、感熱記録層の形成に用いる塗料の配合時に、表１に示されるバインダ含有量となるように調合したものである。
【００３４】
この表１には、比較例として、従来のグラビア塗工方式の感熱記録体について、同様にバインダ含有量を変化させた場合の層強度を示している。すなわち、表１には、各バインダ含有量に対するカーテン塗工方式による感熱記録体の層強度およびグラビア塗工方式による感熱記録体の層強度を示している。
【００３５】
この表１に示す層強度は、テスター産業（株）製の高速剥離試験機を用いて次のようにして行った。
【００３６】
この試験機では、感熱記録体の一部（２５ｍｍ幅、２００ｍｍ長）を試験片として用いた。試験片は、感熱記録層厚み約４．５μｍ及びドライ状態の塗布量約４．５ｇ／ｍ2、バリア層厚み約１．５μｍ及びドライ状態の塗布量約１．５ｇ／ｍ2、トップ層厚み約１．５μｍ及びドライ状態の塗布量約１．５２ｇ／ｍ2の感熱記録体とした。基材は上質紙を用いた。試験片には、ＰＥＴテープを２ｋｇ／２５ｍｍの圧力で２ｋｇのローラで１往復させて貼り合せ、ＰＥＴテープを一部剥がし、その先端を固定具につけた。そして、ＰＥＴテープ先端を固定した状態で、試験片を剥離角度１８０度角で、且つ、毎分８０ｍの剥離速度で剥離し、この場合の剥離強度を層強度として測定した。
【００３７】
表１に示すように、カーテン塗工方式による感熱記録体では、その感熱記録層のバインダ含有量が１２．０重量％、８．０重量％のときには、基材が破壊するほどの層強度が得られた。さらに、バインダ含有量が６．０重量％、４．５重量％、３．０重量％のときには、層強度は、それぞれ、１００ｇ／２５ｍｍ、７５ｇ／２５ｍｍ、６３ｇ／２５ｍｍであった。
【００３８】
従って、カーテン塗工方式による感熱記録体の場合、バインダ含有量は４．０重量％以上あれば、製品として使用するのに必要な７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度を得ることができると推定される。
【００３９】
一方、グラビア塗工方式の感熱記録体では、感熱記録層のバインダ含有量が１２．０重量％、８．０重量％のときには、基材が破壊する程の層強度は得られず、層強度は７５ｇ／２５ｍｍ、４０ｇ／２５ｍｍであった。さらに、バインダ含有量が低くなると、層強度が低下しすぎて、測定できなかった。
【００４０】
従って、グラビア塗工方式による感熱記録体の場合、バインダ含有量は１０．０重量％以上あれば、製品として使用するのに必要な７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度を得ることができると推定される。
【００４１】
以上のように、カーテン塗工方式による本実施形態の感熱記録体では、製品として使用するのに必要な層強度を得るための感熱記録層のバインダ含有量を、従来のグラビア塗工の感熱記録体よりも大幅に低減できることが判る。
【００４２】
また、このバインダ含有量の低減により、感熱記録層の発色性能を向上させることができると共に、コストを低減することができる。
【００４３】
次に、図１のカーテンコーターにおいて、上記感熱記録体２３を製造するための各種条件、例えば、各塗料Ｓａ〜Ｓｃの粘度、表面張力、吐出量、その他の条件について、以下に説明する。
【００４４】
(１)各塗料の粘度について
カーテンコーターによる塗工方式では、スライド傾斜面３に吐出した各塗料Ｓａ〜Ｓｃを塗料膜１７ａ〜１７ｃにして流下させつつ上下に積層させる必要がある。このスライド傾斜面３における各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの粘度は、低いせん断速度時の粘度、いわゆるローシェア粘度であり、具体的には、低せん断速度（１０Ｓ-1）時の粘度である。
【００４５】
このスライド傾斜面３における各層塗料膜１７ａ〜１７ｃでは、例えば、上層側塗料膜の粘度が、下層側塗料膜の粘度よりも低いと、スライド傾斜面３上で、上層側塗料膜が、下層側塗料膜を追い越して下層側塗料膜に混じり、その結果、積層形態が崩れてしまう。
【００４６】
このような積層形態の崩れを防止するために、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃにおいては、相対的に、上層側の塗料膜の粘度は、下層側の塗料膜の粘度の１倍以上、１５倍以下とするのが好ましい。
【００４７】
この実施形態では、３層の構成であるので、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの粘度を、表２に示す割合となるように設定している。
【００４８】
【表２】
なお、この表２には、後述する動的表面張力のデータも併せて示している。
【００４９】
表２では、感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度（ｍＰａ・ｓ）の低い方の値を、基準の「１」とした割合で示しており、この感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度の割合が１〜２、バリア層塗料膜１７ｂの粘度の割合が２〜６、トップ層塗料膜１７ａの粘度の割合が６〜３０となっている。
【００５０】
トップ層塗料膜１７ａの粘度の割合は、６〜３０であり、バリア層塗料膜１７ｂの粘度の割合は、２〜６であるから、上層側のトップ層塗料膜１７ａの粘度は、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの粘度の１倍以上、１５倍以下である。
【００５１】
バリア層塗料膜１７ｂの粘度の割合は、２〜６であり、感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度の割合は、１〜２であるので、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの粘度は、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度の１倍以上、６倍以下である。いずれも、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間では、上層側の塗料膜の粘度は、下層側の塗料膜の粘度の１倍以上、１５倍以下となっている。
【００５２】
（２）各塗料の動的表面張力について
各層塗料膜１７ａ〜１７ｃのスライド傾斜面３上での相互の接触面には、その流下する過程で動的表面張力が作用している。
【００５３】
こうした動的表面張力に関して、上層側の塗料膜の動的表面張力と下層側の塗料膜の動的表面張力との差が大き過ぎると、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの膜厚とか膜形状とかの積層形態が崩れ易くなるので、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間で動的表面張力をバランスさせることは、積層状態を良好にする上で重要である。
【００５４】
この積層状態を良好にするためには、下層側の塗料膜の動的表面張力は、上層側の塗料膜の動的表面張力の０．８倍以上、１．１倍以下であるのが好ましい。
【００５５】
この実施形態では、３層の構成であるので、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間の動的表面張力を、表２に示す割合になるように調整している。
【００５６】
この表２では、トップ層塗料膜１７ａの動的表面張力（ｍＮ／ｍ）の低い方の値を、基準の「１」とした割合で示しており、トップ層塗料膜１７ａの動的表面張力の割合は１〜１．１３、バリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の割合は１．０７〜１．１３、感熱記録層の動的表面張力の割合は１．１０〜１．１６としている。この動的表面張力の割合は、界面寿命が５０ｍｓでの動的表面張力の割合である。
【００５７】
トップ層塗料膜１７ａとバリア層塗料膜１７ｂとの間では、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の割合が、１．０７〜１．１３であり、上層側のトップ層塗料膜１７ａの動的表面張力の割合が、１〜１．１３であるから、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの動的表面張力の０．８８倍以上、１．０６倍以下である。
【００５８】
バリア層塗料膜１７ｂと感熱記録層塗料膜１７ｃとの間では、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの動的表面張力の割合が、１．１０〜１．１６であり、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の割合が、１．０７〜１．１３であるから、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの動的表面張力は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の０．９２倍以上、１．０３倍以下である。
【００５９】
いずれも、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間では、相対的に、下層側となる塗料膜の動的表面張力は、上層側となる塗料膜の動的表面張力の０．８倍以上、１．１倍以下の範囲となっている。
【００６０】
（３）各塗料の吐出量について
スライド傾斜面３上に各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの塗料Ｓａ〜Ｓｃを吐出する場合、相対的に下層側の塗料よりも上層側の塗料の吐出量が多すぎると、上層側の塗料膜がスライド傾斜面３上で下層塗料膜を追い越し、これら層の塗料膜が混じり、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃが所要の積層状態に積層できなくなる。その逆に、下層側の塗料より、上層側の塗料の吐出量が少なすぎると、下層側の塗料膜上に上層側の塗料膜を積層することができなくなる。
【００６１】
そのため、スライド傾斜面３上へは、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃに対応して各塗料Ｓａ〜Ｓｃを適正な吐出量で吐出させる必要がある。
【００６２】
そこで、この各塗料Ｓａ〜Ｓｃの吐出量については、下層側の塗料の吐出量を、上層側の塗料の吐出量の１倍以上、５倍以下、好ましくは、１倍以上、４倍以下に設定することが、スライド傾斜面３上で各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの積層状態を良好に保つ上で好ましい。
【００６３】
この実施形態では、３層の構成であるので、各塗料Ｓａ〜Ｓｃそれぞれの吐出量の割合を、表３の塗工例１と、表４の塗工例２に示される割合とした。なお、表３、表４の各塗工例では、吐出量は、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａの吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）を、基準の「１」とした割合で示している。また、塗布量は、乾燥処理後のドライ状態の塗布量であって、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａの塗布量（ｇ／ｍ2）を、基準の「１」とした割合で示している。
【００６４】
【表３】
【００６５】
【表４】
表３に示す塗工例１では、トップ層塗料膜１７ａ、バリア層塗料膜１７ｂ、感熱記録層塗料膜１７ｃそれぞれの形成に用いる各塗料Ｓａ〜Ｓｃの吐出量の割合は、それぞれ、１．０、１．１８、１．８７であった。
【００６６】
この場合、トップ層塗料膜１７ａとバリア層塗料膜１７ｂとの間では、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．１８であり、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の割合は、１．０であり、したがって、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の約１．２倍である。
【００６７】
また、バリア層塗料膜１７ｂと感熱記録層塗料膜１７ｃとの間では、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量の割合は、１．８７であり、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．１８であり、したがって、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の約１．６倍である。いずれも、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間では、下層側となる塗料膜の吐出量が、上層側となる塗料膜の吐出量の１倍以上、４倍以下となっている。
【００６８】
表４に示す塗工例２では、トップ層塗料膜１７ａ、バリア層塗料膜１７ｂ、感熱記録層塗料膜１７ｃそれぞれの吐出量の割合は、１．０、１．６８、３．７５であった。
【００６９】
この場合、トップ層塗料膜１７ａとバリア層塗料膜１７ｂとの間では、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．６８であり、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の割合は、１．０であり、したがって、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の約１．７倍である。
【００７０】
また、バリア層塗料膜１７ｂと感熱記録層塗料膜１７ｃとの間では、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量の割合は、３．７５であり、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．６８であり、したがって、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の約２．２倍である。
【００７１】
いずれの塗工例でも、下層側の塗料の吐出量は、上層側の塗料の吐出量の１倍以上、４倍以下となっている。
【００７２】
（４）トップ層塗料膜のローシェア粘度について
各層塗料膜１７ａ〜１７ｃのうち、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａは、熱記録時のサーマルヘッドとのマッチング性の向上、保護層の耐水性の向上等の目的で、主成分であるベース樹脂中に、顔料、ワックス、等が添加され、また、感熱記録層やバリア層上にトップ層を均一に形成させるための界面活性剤、粘度調整のための増粘剤等が添加されている。
【００７３】
かかる塗料Ｓａにより形成されるトップ層塗料膜１７ａの場合、その顔料やワックス等に、例えば後述するステアリン酸亜鉛のような、ベース樹脂より比重が大きい成分が含まれていると、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃが、スライド傾斜面３上で積層される過程で、トップ層塗料膜１７ａ中の比重が大きい成分が感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降してくる場合がある。このように顔料などの比重が大きい成分が、感熱記録層塗料膜１７ｃに入り込むと、得られる感熱記録体の印字保存性が低下する。
【００７４】
このような印字保存性の低下を防止するために、トップ層塗料膜１７ａ中の比重が大きい成分が、下層側に沈降しないように、スライド傾斜面３上におけるトップ層塗料膜１７ａの粘度、すなわち、低せん断速度１０Ｓ-1時のローシェア粘度を、それより直下の塗料膜１７ｂのローシェア粘度よりも高くすることが好ましい。
【００７５】
具体的には、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度の１倍以上、１０倍以下の範囲に設定するのが好ましく、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度の１倍以上、８倍以下の範囲に設定するのがより好ましい。
【００７６】
このようにトップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度を、上記のように設定することによって、トップ層塗料膜１７ａに含まれる比重の大きな成分が、下層側に沈降して感熱記録層塗料膜１７ｃに入り込むのを阻止することができる。
【００７７】
この実施形態では、下層側の層であるバリア層塗料膜１７ｂのローシェア粘度を一定とし、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度を、表５に示されるように、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度のバリア層塗料膜１７ｂのローシェア粘度に対する比の値（＝トップ層塗料膜粘度／下層側粘度）が、Ｎｏ．１では０．１６、Ｎｏ．２では１．００、Ｎｏ．３では５．００、Ｎｏ．４では８．３３、Ｎｏ．５では１０．００となるように変化させたときの感熱記録体としての印字保存性と塗工適性とを評価した。
【００７８】
【表５】
この印字保存性の確認は、マクベス濃度計（ビジュアルフィルタ）で１．３０以上の発色サンプルを用意して行った。厚み１５μｍの塩化ビニル製のラップを、３枚重ねで、発色サンプル表裏面を挟み込む。ついで、３００ｇ／ｃｍ2の荷重をかけて、４０℃１５時間の環境下に放置する。そして、塩化ビニル製のラップを剥がした後の印字濃度が、試験前の７５％以上に残存していれば、印字保存性良好とした。
【００７９】
塗工適性は、カーテン塗膜の正面形状の目視観察により行った。表５で×は不良、△はやや不良、○は良好、◎は非常に良好を示す。
【００８０】
表５に示すように、トップ層塗料膜１５ａのローシェア粘度の下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度に対する比の値が０．１６では、印字保存性は不良であり、比の値が１．００〜１０．００で、印字保存性が良好である。このことから、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度の１倍以上、１０倍以下の範囲に設定するのが印字保存性を良好にする上で好ましい。
【００８１】
なお、塗工適正については、表５に示すように、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度の下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度に対する比の値が、５．００以下、すなわち、５倍以下では良好であったが、８倍以上である８．３３ではやや不良、１０倍である１０．００では不良であった。
【００８２】
（５）トップ層形成用塗料の配合について
（５−１）ステアリン酸亜鉛について
カーテンコーターのスライドダイ１のスライド傾斜面５上で各塗料Ｓａ〜Ｓｃを吐出し、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃを流下させて積層させる場合、感熱記録層塗料膜１７ｃは下層側に、またトップ層塗料膜１７ａは上層側に積層される。その場合、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａは、上記したように、主成分であるのベース樹脂中に、顔料、ワックス、等が添加され、また、感熱記録層やバリア層上にトップ層を均一に形成させるための界面活性剤、粘度調整のための増粘剤等を含むが、そのワックスには従来、ベース樹脂より比重が大きい成分であるステアリン酸亜鉛が含有されている。
【００８３】
従来のように、トップ層塗料膜１７ａにベース樹脂より比重が大きいステアリン酸亜鉛が含有されていると、そのステアリン酸亜鉛が感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降してくることがある。このようにステアリン酸亜鉛が下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降して入り込むと、感熱記録体の印字保存性は低下する。
【００８４】
この印字保存性が低下しないようにするには、各塗料Ｓａ〜Ｓｃのうちトップ層の形成に用いる塗料Ｓａからステアリン酸亜鉛を除去することが好ましく、この実施形態では、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａには、ステアリン酸亜鉛を配合していない。
【００８５】
表６は、感熱記録体の感熱記録層の塗料配合時に、感熱記録層に含有する各成分を個別に除去し、その成分が含有されていないときの印字保存性を示す。この印字保存性の評価は、上述の表５と同様に行った。塗料には、感熱記録層のベース樹脂、顔料、ワックスとしてのステアリン酸亜鉛、界面活性剤、増粘剤が配合されている。
【００８６】
【表６】
表６に示すように、塗料にステアリン酸亜鉛を配合し、顔料、界面活性剤、増粘剤を除去すると、いずれも印字保存性は不良であったが、ステアリン酸亜鉛のみを除去すると、印字保存性は良好となった。
【００８７】
なお、上記ではステアリン酸亜鉛について説明したが、ベース樹脂より比重が大きい成分、例えば、カルナバワックス、モンタン酸エステルワックス、ステアリン酸アマイド等が、含有される場合は、上記と同様に除去してもよい。
【００８８】
（５−２）ウレタン変性ポリエーテルについて
ステアリン酸亜鉛は、一般に、トップ層塗料膜１７ａにワックスとしてサーマルヘッドとの滑りなどのマッチング性向上などのため配合される。そのためトップ層塗料膜１７ａにステアリン酸亜鉛を配合しないと、サーマルヘッドとのマッチング性が低下する。
【００８９】
このため、塗料にサーマルヘッドとのマッチング性の低下を防止するための添加剤を配合するのが好ましい。
【００９０】
この実施形態では、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａには、前記添加剤としてウレタン変性ポリエーテルを配合している。このウレタン変性ポリエーテルには、例えばサンノプコ（株）製で商品名「ＳＮシックスナー６２１」を使用することができる。
【００９１】
また、ウレタン変性ポリエーテルは、塗料の主成分であるベース樹脂よりも比重が小さいので、ステアリン酸亜鉛とは異なり、スライド傾斜面３上でトップ層塗料膜１７ａから感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降してくることはないため、感熱記録体の印字保存性を良好に保つことができる。
【００９２】
【表７】
表７に、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａに、ステアリン酸亜鉛を８．０重量％、４．０重量％配合したときの印字適正と、ステアリン酸亜鉛とウレタン変性ポリエーテルを共に配合していないときの印字適正と、ウレタン変性ポリエーテルを４．０重量％配合したときの印字適正を示す。この表７に示すように、ウレタン変性ポリエーテルは、トップ層塗料膜１７ａに添加したとき、ステアリン酸亜鉛と同様に印字適正を良好にすることが判る。
【００９３】
また、ポリエチレンワックスなどを更に添加すると、印字適正を一層良好にすることが可能となる。
【００９４】
（６）エッジガイド水とカーテン塗膜との表面張力差について
エッジガイド１５は、上記したように、カーテン塗膜１９の幅を規制すると同時に、カーテン塗膜１９の両端をガイドして安定化させるものであり、このエッジガイド１５には、その表面に、潤滑用のエッジガイド水が給水されている。
【００９５】
このエッジガイド水の表面張力とカーテン塗膜１９の端部の表面張力との差が大きくてバランスされていないと、カーテン塗膜１９の端部が、エッジガイド水側に入り込んでその端部厚みが薄く変形したり、あるいは、その逆に、その端部にエッジガイド水が浸入してくるようになる。
【００９６】
そこで、エッジガイド水の表面張力とカーテン塗膜１９の端部の表面張力との差を、絶対値で、４ｍＮ／ｍ以下としてほぼバランスさせるのが好ましい。このように上記両表面張力の差を絶対値で４ｍＮ／ｍ以下とすると、両表面張力がほぼバランスしてカーテン塗膜１９は、膜厚が幅方向全体にほぼ均等となって、基材２１上に落下し、これにより塗工適正が良好となる。
【００９７】
図３、図４、表８を参照して、上記したエッジガイド水とカーテン塗膜１９の端部との表面張力関係等を、説明する。図３は、エッジガイド１５とカーテン塗膜１９とを正面から見た図を示し、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面を示し、エッジガイド水の表面張力を変化させた場合のエッジガイド水とカーテン塗膜端部との境界部分の状態を示す。
【００９８】
これらの図において、エッジガイド１５は、一対の金属板材１５ａ間にポーラスガラス１５ｂが挟持された構成になっており、ポーラスガラス１５ｂに表面張力調整のための界面活性剤入りのエッジガイド水１５ｃが給水される。この界面活性剤には、例えば、アセチレングリコール系の界面活性剤を使用することができる。
【００９９】
表８は、カーテン塗膜１９とエッジガイド水１５ｃとの表面張力の差を絶対値で示している。なお、カーテン塗膜１９を構成する各塗料Ｓａ〜Ｓｃの表面張力は、同じ表面張力となるように調整した。
【０１００】
【表８】
この表８では、カーテン塗膜１９の表面張力を一定とし、エッジガイド水１５ｃの表面張力を変化させて、これら両表面張力の差を絶対値で３５ｍＮ／ｍ、１１ｍＮ／ｍ、２ｍＮ／ｍ、５ｍＮ／ｍと変化させたときのカーテン塗膜の状態を記載している。ただし、３５ｍＮ／ｍ、１１ｍＮ／ｍは、エッジガイド水１５ｃの表面張力がカーテン塗膜１９の表面張力よりも大きい場合の表面張力差であり、２ｍＮ／ｍ、５ｍＮ／ｍは、エッジガイド水１５ｃの表面張力がカーテン塗膜１９の表面張力よりも小さい場合の表面張力差である。
【０１０１】
表８に示すように、両表面張力差が、絶対値で、３５ｍＮ／ｍ、１１ｍＮ／ｍであると、カーテン塗膜１９の端部１９ａは、図４（ａ）で示すように、エッジガイド水１５ｃ表面に濡れ広がり、部分的に薄くなる。したがって、上記両表面張力は上記差ではバランスしないことが判る。
【０１０２】
両表面張力差が、絶対値で２ｍＮ／ｍであると、カーテン塗膜１９の端部１９ａは、図４（ｂ）で示すように、エッジガイド水１５ｃ表面に濡れ広がらず、エッジガイド水１５ｃとカーテン塗膜１９の端部１９ａはバランスされ、カーテン塗膜１９は幅方向全体に膜厚均等になった。上記両表面張力は上記差でバランスすることが判る。
【０１０３】
両表面張力差が、絶対値で５ｍＮ／ｍであると、図４（ｃ）で示すように、エッジガイド水１５ｃがカーテン塗膜１９の端部１９ａへ入り込むから、上記両表面張力は上記差ではバランスしないことが判る。
【０１０４】
このことから、エッジガイド水１５ｃとカーテン塗膜１９の端部１９ａがバランスして、塗工適正がよくなるのは、両表面張力差が、絶対値で４ｍＮ／ｍ以下のときである。
【符号の説明】
【０１０５】
１ スライドダイ
３ スライド傾斜面
５ａ−５ｃ スロット
１３ リップ
１５ エッジガイド
１７ａ−１７ｃ 各層塗料膜
１９ カーテン塗膜
２１ 基材
２３ 感熱記録体
２５ 塗料膜
２５ａ トップ層
２５ｂ バリア層
２５ｃ 感熱記録層
Ｓａ−Ｓｃ 塗料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感熱記録体に関し、更に詳しくは、基材上に、少なくとも感熱記録層とその上に保護層とを形成した感熱記録体に関する。
【背景技術】
【０００２】
感熱記録体は、一般に、基材上に、少なくとも加熱により発色する感熱記録層と、その上に感熱記録層を保護するための保護層とを備えており、サ−マルヘッド、ホットスタンプ、レーザー光等の加熱によって、感熱記録層が発色して記録することができるものであり、かかる感熱記録体は、プリンタ、医療計測用のレコーダー、ファクシミリ、自動券売機、感熱複写機、ハンディターミナル、等の各分野において、感熱記録紙などとして広く使用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
かかる感熱記録体は、その応用分野が広まるにつれて製品としての要求品質が厳しくなり、印字前後に長期貯蔵、保存しても褪色が起こることのない印字保存性などが、より求められるようになっている。
【０００４】
このような感熱記録体の製造では、基材上に感熱記録層や、保護層等を塗布する従来の塗工方式として、グラビア塗工方式、ロッド方式、ロール塗工方式等が用いられている。
【０００５】
一般に、感熱記録体では、その層強度を高めるなどの目的で、感熱記録層にバインダが含有されているが、このバインダは、感熱記録層の発色性能を低下させてしまうので、低減することが好ましい。
【０００６】
しかしながら、感熱記録層のバインダ含有量を単に低減したのでは、形成された層の強度が低下するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−０６７０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、所要の層強度を確保すると共に、感熱記録層におけるバインダの含有量を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による感熱記録体は、基材上に、感熱記録層と保護層とが形成された感熱記録体であって、形成された層の強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、前記感熱記録層のバインダ含有量が８．０重量％未満であることを特徴とする。
【００１０】
感熱記録体を感熱記録紙等の製品として使用するには、一般に、７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度が必要とされる。理由として、７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度であれば、通常の印刷において、塗工層の脱落が生じにくいからである。従来の塗工方式である、例えばグラビア塗工によって製造した感熱記録体の場合には、その層強度を上記７０ｇ／２５ｍｍ以上にしようとすると、後述のように感熱記録層のバインダ含有量は、１０．０重量％程度以上必要である。
【００１１】
これに対して、本発明による感熱記録体では、上記７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度を確保するのに必要な感熱記録層のバインダ含有量は、８．０重量％未満に低減することができる。
【００１２】
本発明では、好ましくは、前記バインダの含有量が、４．０重量％以上である。
【００１３】
すなわち、グラビア塗工による従来の感熱記録体の場合には、その層強度を上記７０ｇ／２５ｍｍ以上にしようとすると、感熱記録層のバインダ含有量が、１０．０重量％程度以上必要であったのに対して、本発明では、前記バインダの含有量が、４．０重量％以上であればよく、バインダの含有量を大幅に低減することができる。
【００１４】
このように本発明では、バインダ含有量を低減できるので、感熱記録層の発色性能を向上させることができると共に、コストを低減することができる。
【００１５】
なお、本発明では、前記保護層を該感熱記録層直上のバリア層と、前記バリア層直上のトップ層とで構成して、前記基材上に前記感熱記録層、バリア層およびトップ層の３層構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の感熱記録体は、層強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、感熱記録層のバインダ含有量が８．０重量％未満であるので、従来のグラビア塗工による感熱記録体と比較して、所要の層強度を確保するのに必要な感熱記録層のバインダ含有量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、カーテンコーターの概略構成図である。
【図２】図２は、感熱記録体の断面図である。
【図３】図３は、エッジガイドとカーテン塗膜を正面から見た状態を示す図である。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る感熱記録体を詳細に説明する。
【００１９】
この実施形態の感熱記録体は、後述のように、基材上に、感熱記録層、バリア層およびトップ層を有する３層構造であり、同時多層塗工のカーテン塗工方法によって製造される。
【００２０】
図１は、この同時多層塗工に用いるカーテンコーターの概略構成図である。このカーテンコーターは、スライドダイ１を備えており、このスライドダイ１は、その上面に下り勾配に傾斜したスライド傾斜面３を有する。スライド傾斜面３には、上記感熱記録体の上記各層を形成するための塗料Ｓａ〜Ｓｃを吐出するスロット５ａ〜５ｃが設けられている。
【００２１】
各スロット５ａ〜５ｃの上流側には、塗料溜まり７ａ〜７ｃが設けられている。各スロット５ａ〜５ｃの下端には、塗料供給管９ａ〜９ｃが接続され、塗料溜まり７ａ〜７ｃへは、塗料供給管９ａ〜９ｃに設けたポンプ１０ａ〜１０ｃを介して塗料Ｓａ〜Ｓｃが供給される。
【００２２】
上記塗料Ｓａ〜Ｓｃのうち、塗料Ｓａは、感熱記録体のトップ層の形成に用いる塗料であり、後述のステアリン酸亜鉛等を除き、従来と同様に、主成分であるベース樹脂中に顔料等の各種成分が含有されている。塗料Ｓｂは、バリア層の形成に用いる塗料であり、従来と同様に主に樹脂からなる。塗料Ｓｃは、感熱記録層の形成に用いる塗料であり、発色剤、顕色剤、バインダ、その他を含み、後述のバインダ含有量を除き、従来の感熱記録層形成用の塗料と同様である。
【００２３】
スライド傾斜面３の先端のリップ１３は、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃがスライド傾斜面３上からカーテン塗膜１９になって自由落下を開始する箇所である。カーテン塗膜１９の両端をガイドするエッジガイド１５は、リップ１３の幅方向両側で鉛直下方に延びるように配置されている。カーテン塗膜１９は、リップ１３から自由落下する間に幅が狭くなって、いわゆるネックインと称される現象が発生する。エッジガイド１５は、こうしたネックイン現象を防止し、カーテン塗膜１９の幅を安定化させるようカーテン塗膜１９の幅方向両端をガイドする。また、エッジガイド１５下方には、基材２１が矢印水平方向に連続走行している。
【００２４】
カーテン塗膜１９は、リップ１３からエッジガイド１５でガイドされて、連続走行する基材２１上に落下して、前記矢印方向に移動し、乾燥等の所要の処理を施される。
【００２５】
塗料Ｓａ〜Ｓｃは、スライド傾斜面３のスロット５ａ〜５ｃの上端開口からスライド傾斜面３上に吐出されると共に、スライド傾斜面３を流下する過程で、３層塗料膜１７ａ〜１７ｃに積層される。
【００２６】
この場合、スライド傾斜面３上で各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの積層状態が崩れないようにするために、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃそれぞれの粘度や表面張力、スライド傾斜面３上への吐出量、その他を後述する条件を満たすように設定している。
【００２７】
図２に上記カーテンコーターを用いて製造された本実施形態に係る感熱記録体の断面を示す。図２に示す感熱記録体２３は、基材２１に３層の多層塗膜２５が形成されたものである。
【００２８】
多層塗膜２５は、上層のトップ層２５ａ、中間層のバリア層２５ｂ、下層の感熱記録層２５ｃの合計３層から構成される。この実施形態の感熱記録体２３は、上記３層からなるが、感熱記録層２５ｃと、その上に積層され、感熱記録層２５ｃを保護する保護層との２層構成としてもよいし、必要に応じて３層以上の構成としてもよい。また、３層以上の構成とする場合には、カーテンコータ−による同時多層塗工の層数を増加させてもよいし、カーテンコーターによる同時多層塗工とは別に、基材上に、アンダーコート層などの層を形成してもよい。
【００２９】
この実施形態の感熱記録体２３は、所要の層強度を確保すると共に、感熱記録層２５ｃにおけるバインダの含有量を低減するために、次のようにしている。
【００３０】
すなわち、この実施形態の感熱記録体２３は、層強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、且つ、感熱記録層２５ｃのバインダ含有量が８．０重量％未満である。
【００３１】
層強度７０ｇ／２５ｍｍは、感熱記録体２３を感熱記録紙等の製品として使用するのに一般的に要求される強度である。
【００３２】
次に、感熱記録体の層強度とバインダ含有量とについて、下記の表１に基づいて更に詳細に説明する。
【００３３】
【表１】
表１におけるバインダ含有量は、乾燥処理後の感熱記録層のバインダ含有量、いわゆるドライ状態のバインダ含有量であり、感熱記録層の形成に用いる塗料の配合時に、表１に示されるバインダ含有量となるように調合したものである。
【００３４】
この表１には、比較例として、従来のグラビア塗工方式の感熱記録体について、同様にバインダ含有量を変化させた場合の層強度を示している。すなわち、表１には、各バインダ含有量に対するカーテン塗工方式による感熱記録体の層強度およびグラビア塗工方式による感熱記録体の層強度を示している。
【００３５】
この表１に示す層強度は、テスター産業（株）製の高速剥離試験機を用いて次のようにして行った。
【００３６】
この試験機では、感熱記録体の一部（２５ｍｍ幅、２００ｍｍ長）を試験片として用いた。試験片は、感熱記録層厚み約４．５μｍ及びドライ状態の塗布量約４．５ｇ／ｍ2、バリア層厚み約１．５μｍ及びドライ状態の塗布量約１．５ｇ／ｍ2、トップ層厚み約１．５μｍ及びドライ状態の塗布量約１．５２ｇ／ｍ2の感熱記録体とした。基材は上質紙を用いた。試験片には、ＰＥＴテープを２ｋｇ／２５ｍｍの圧力で２ｋｇのローラで１往復させて貼り合せ、ＰＥＴテープを一部剥がし、その先端を固定具につけた。そして、ＰＥＴテープ先端を固定した状態で、試験片を剥離角度１８０度角で、且つ、毎分８０ｍの剥離速度で剥離し、この場合の剥離強度を層強度として測定した。
【００３７】
表１に示すように、カーテン塗工方式による感熱記録体では、その感熱記録層のバインダ含有量が１２．０重量％、８．０重量％のときには、基材が破壊するほどの層強度が得られた。さらに、バインダ含有量が６．０重量％、４．５重量％、３．０重量％のときには、層強度は、それぞれ、１００ｇ／２５ｍｍ、７５ｇ／２５ｍｍ、６３ｇ／２５ｍｍであった。
【００３８】
従って、カーテン塗工方式による感熱記録体の場合、バインダ含有量は４．０重量％以上あれば、製品として使用するのに必要な７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度を得ることができると推定される。
【００３９】
一方、グラビア塗工方式の感熱記録体では、感熱記録層のバインダ含有量が１２．０重量％、８．０重量％のときには、基材が破壊する程の層強度は得られず、層強度は７５ｇ／２５ｍｍ、４０ｇ／２５ｍｍであった。さらに、バインダ含有量が低くなると、層強度が低下しすぎて、測定できなかった。
【００４０】
従って、グラビア塗工方式による感熱記録体の場合、バインダ含有量は１０．０重量％以上あれば、製品として使用するのに必要な７０ｇ／２５ｍｍ以上の層強度を得ることができると推定される。
【００４１】
以上のように、カーテン塗工方式による本実施形態の感熱記録体では、製品として使用するのに必要な層強度を得るための感熱記録層のバインダ含有量を、従来のグラビア塗工の感熱記録体よりも大幅に低減できることが判る。
【００４２】
また、このバインダ含有量の低減により、感熱記録層の発色性能を向上させることができると共に、コストを低減することができる。
【００４３】
次に、図１のカーテンコーターにおいて、上記感熱記録体２３を製造するための各種条件、例えば、各塗料Ｓａ〜Ｓｃの粘度、表面張力、吐出量、その他の条件について、以下に説明する。
【００４４】
(１)各塗料の粘度について
カーテンコーターによる塗工方式では、スライド傾斜面３に吐出した各塗料Ｓａ〜Ｓｃを塗料膜１７ａ〜１７ｃにして流下させつつ上下に積層させる必要がある。このスライド傾斜面３における各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの粘度は、低いせん断速度時の粘度、いわゆるローシェア粘度であり、具体的には、低せん断速度（１０Ｓ-1）時の粘度である。
【００４５】
このスライド傾斜面３における各層塗料膜１７ａ〜１７ｃでは、例えば、上層側塗料膜の粘度が、下層側塗料膜の粘度よりも低いと、スライド傾斜面３上で、上層側塗料膜が、下層側塗料膜を追い越して下層側塗料膜に混じり、その結果、積層形態が崩れてしまう。
【００４６】
このような積層形態の崩れを防止するために、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃにおいては、相対的に、上層側の塗料膜の粘度は、下層側の塗料膜の粘度の１倍以上、１５倍以下とするのが好ましい。
【００４７】
この実施形態では、３層の構成であるので、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの粘度を、表２に示す割合となるように設定している。
【００４８】
【表２】
なお、この表２には、後述する動的表面張力のデータも併せて示している。
【００４９】
表２では、感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度（ｍＰａ・ｓ）の低い方の値を、基準の「１」とした割合で示しており、この感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度の割合が１〜２、バリア層塗料膜１７ｂの粘度の割合が２〜６、トップ層塗料膜１７ａの粘度の割合が６〜３０となっている。
【００５０】
トップ層塗料膜１７ａの粘度の割合は、６〜３０であり、バリア層塗料膜１７ｂの粘度の割合は、２〜６であるから、上層側のトップ層塗料膜１７ａの粘度は、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの粘度の１倍以上、１５倍以下である。
【００５１】
バリア層塗料膜１７ｂの粘度の割合は、２〜６であり、感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度の割合は、１〜２であるので、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの粘度は、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの粘度の１倍以上、６倍以下である。いずれも、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間では、上層側の塗料膜の粘度は、下層側の塗料膜の粘度の１倍以上、１５倍以下となっている。
【００５２】
（２）各塗料の動的表面張力について
各層塗料膜１７ａ〜１７ｃのスライド傾斜面３上での相互の接触面には、その流下する過程で動的表面張力が作用している。
【００５３】
こうした動的表面張力に関して、上層側の塗料膜の動的表面張力と下層側の塗料膜の動的表面張力との差が大き過ぎると、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの膜厚とか膜形状とかの積層形態が崩れ易くなるので、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間で動的表面張力をバランスさせることは、積層状態を良好にする上で重要である。
【００５４】
この積層状態を良好にするためには、下層側の塗料膜の動的表面張力は、上層側の塗料膜の動的表面張力の０．８倍以上、１．１倍以下であるのが好ましい。
【００５５】
この実施形態では、３層の構成であるので、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間の動的表面張力を、表２に示す割合になるように調整している。
【００５６】
この表２では、トップ層塗料膜１７ａの動的表面張力（ｍＮ／ｍ）の低い方の値を、基準の「１」とした割合で示しており、トップ層塗料膜１７ａの動的表面張力の割合は１〜１．１３、バリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の割合は１．０７〜１．１３、感熱記録層の動的表面張力の割合は１．１０〜１．１６としている。この動的表面張力の割合は、界面寿命が５０ｍｓでの動的表面張力の割合である。
【００５７】
トップ層塗料膜１７ａとバリア層塗料膜１７ｂとの間では、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の割合が、１．０７〜１．１３であり、上層側のトップ層塗料膜１７ａの動的表面張力の割合が、１〜１．１３であるから、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの動的表面張力の０．８８倍以上、１．０６倍以下である。
【００５８】
バリア層塗料膜１７ｂと感熱記録層塗料膜１７ｃとの間では、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの動的表面張力の割合が、１．１０〜１．１６であり、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の割合が、１．０７〜１．１３であるから、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの動的表面張力は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの動的表面張力の０．９２倍以上、１．０３倍以下である。
【００５９】
いずれも、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間では、相対的に、下層側となる塗料膜の動的表面張力は、上層側となる塗料膜の動的表面張力の０．８倍以上、１．１倍以下の範囲となっている。
【００６０】
（３）各塗料の吐出量について
スライド傾斜面３上に各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの塗料Ｓａ〜Ｓｃを吐出する場合、相対的に下層側の塗料よりも上層側の塗料の吐出量が多すぎると、上層側の塗料膜がスライド傾斜面３上で下層塗料膜を追い越し、これら層の塗料膜が混じり、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃが所要の積層状態に積層できなくなる。その逆に、下層側の塗料より、上層側の塗料の吐出量が少なすぎると、下層側の塗料膜上に上層側の塗料膜を積層することができなくなる。
【００６１】
そのため、スライド傾斜面３上へは、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃに対応して各塗料Ｓａ〜Ｓｃを適正な吐出量で吐出させる必要がある。
【００６２】
そこで、この各塗料Ｓａ〜Ｓｃの吐出量については、下層側の塗料の吐出量を、上層側の塗料の吐出量の１倍以上、５倍以下、好ましくは、１倍以上、４倍以下に設定することが、スライド傾斜面３上で各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの積層状態を良好に保つ上で好ましい。
【００６３】
この実施形態では、３層の構成であるので、各塗料Ｓａ〜Ｓｃそれぞれの吐出量の割合を、表３の塗工例１と、表４の塗工例２に示される割合とした。なお、表３、表４の各塗工例では、吐出量は、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａの吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）を、基準の「１」とした割合で示している。また、塗布量は、乾燥処理後のドライ状態の塗布量であって、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａの塗布量（ｇ／ｍ2）を、基準の「１」とした割合で示している。
【００６４】
【表３】
【００６５】
【表４】
表３に示す塗工例１では、トップ層塗料膜１７ａ、バリア層塗料膜１７ｂ、感熱記録層塗料膜１７ｃそれぞれの形成に用いる各塗料Ｓａ〜Ｓｃの吐出量の割合は、それぞれ、１．０、１．１８、１．８７であった。
【００６６】
この場合、トップ層塗料膜１７ａとバリア層塗料膜１７ｂとの間では、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．１８であり、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の割合は、１．０であり、したがって、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の約１．２倍である。
【００６７】
また、バリア層塗料膜１７ｂと感熱記録層塗料膜１７ｃとの間では、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量の割合は、１．８７であり、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．１８であり、したがって、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の約１．６倍である。いずれも、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃ間では、下層側となる塗料膜の吐出量が、上層側となる塗料膜の吐出量の１倍以上、４倍以下となっている。
【００６８】
表４に示す塗工例２では、トップ層塗料膜１７ａ、バリア層塗料膜１７ｂ、感熱記録層塗料膜１７ｃそれぞれの吐出量の割合は、１．０、１．６８、３．７５であった。
【００６９】
この場合、トップ層塗料膜１７ａとバリア層塗料膜１７ｂとの間では、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．６８であり、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の割合は、１．０であり、したがって、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの吐出量の約１．７倍である。
【００７０】
また、バリア層塗料膜１７ｂと感熱記録層塗料膜１７ｃとの間では、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量の割合は、３．７５であり、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の割合は、１．６８であり、したがって、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの吐出量の約２．２倍である。
【００７１】
いずれの塗工例でも、下層側の塗料の吐出量は、上層側の塗料の吐出量の１倍以上、４倍以下となっている。
【００７２】
（４）トップ層塗料膜のローシェア粘度について
各層塗料膜１７ａ〜１７ｃのうち、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａは、熱記録時のサーマルヘッドとのマッチング性の向上、保護層の耐水性の向上等の目的で、主成分であるベース樹脂中に、顔料、ワックス、等が添加され、また、感熱記録層やバリア層上にトップ層を均一に形成させるための界面活性剤、粘度調整のための増粘剤等が添加されている。
【００７３】
かかる塗料Ｓａにより形成されるトップ層塗料膜１７ａの場合、その顔料やワックス等に、例えば後述するステアリン酸亜鉛のような、ベース樹脂より比重が大きい成分が含まれていると、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃが、スライド傾斜面３上で積層される過程で、トップ層塗料膜１７ａ中の比重が大きい成分が感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降してくる場合がある。このように顔料などの比重が大きい成分が、感熱記録層塗料膜１７ｃに入り込むと、得られる感熱記録体の印字保存性が低下する。
【００７４】
このような印字保存性の低下を防止するために、トップ層塗料膜１７ａ中の比重が大きい成分が、下層側に沈降しないように、スライド傾斜面３上におけるトップ層塗料膜１７ａの粘度、すなわち、低せん断速度１０Ｓ-1時のローシェア粘度を、それより直下の塗料膜１７ｂのローシェア粘度よりも高くすることが好ましい。
【００７５】
具体的には、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度の１倍以上、１０倍以下の範囲に設定するのが好ましく、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度の１倍以上、８倍以下の範囲に設定するのがより好ましい。
【００７６】
このようにトップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度を、上記のように設定することによって、トップ層塗料膜１７ａに含まれる比重の大きな成分が、下層側に沈降して感熱記録層塗料膜１７ｃに入り込むのを阻止することができる。
【００７７】
この実施形態では、下層側の層であるバリア層塗料膜１７ｂのローシェア粘度を一定とし、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度を、表５に示されるように、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度のバリア層塗料膜１７ｂのローシェア粘度に対する比の値（＝トップ層塗料膜粘度／下層側粘度）が、Ｎｏ．１では０．１６、Ｎｏ．２では１．００、Ｎｏ．３では５．００、Ｎｏ．４では８．３３、Ｎｏ．５では１０．００となるように変化させたときの感熱記録体としての印字保存性と塗工適性とを評価した。
【００７８】
【表５】
この印字保存性の確認は、マクベス濃度計（ビジュアルフィルタ）で１．３０以上の発色サンプルを用意して行った。厚み１５μｍの塩化ビニル製のラップを、３枚重ねで、発色サンプル表裏面を挟み込む。ついで、３００ｇ／ｃｍ2の荷重をかけて、４０℃１５時間の環境下に放置する。そして、塩化ビニル製のラップを剥がした後の印字濃度が、試験前の７５％以上に残存していれば、印字保存性良好とした。
【００７９】
塗工適性は、カーテン塗膜の正面形状の目視観察により行った。表５で×は不良、△はやや不良、○は良好、◎は非常に良好を示す。
【００８０】
表５に示すように、トップ層塗料膜１５ａのローシェア粘度の下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度に対する比の値が０．１６では、印字保存性は不良であり、比の値が１．００〜１０．００で、印字保存性が良好である。このことから、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度の１倍以上、１０倍以下の範囲に設定するのが印字保存性を良好にする上で好ましい。
【００８１】
なお、塗工適正については、表５に示すように、トップ層塗料膜１７ａのローシェア粘度の下層側の塗料膜１７ｂのローシェア粘度に対する比の値が、５．００以下、すなわち、５倍以下では良好であったが、８倍以上である８．３３ではやや不良、１０倍である１０．００では不良であった。
【００８２】
（５）トップ層形成用塗料の配合について
（５−１）ステアリン酸亜鉛について
カーテンコーターのスライドダイ１のスライド傾斜面５上で各塗料Ｓａ〜Ｓｃを吐出し、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃを流下させて積層させる場合、感熱記録層塗料膜１７ｃは下層側に、またトップ層塗料膜１７ａは上層側に積層される。その場合、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａは、上記したように、主成分であるのベース樹脂中に、顔料、ワックス、等が添加され、また、感熱記録層やバリア層上にトップ層を均一に形成させるための界面活性剤、粘度調整のための増粘剤等を含むが、そのワックスには従来、ベース樹脂より比重が大きい成分であるステアリン酸亜鉛が含有されている。
【００８３】
従来のように、トップ層塗料膜１７ａにベース樹脂より比重が大きいステアリン酸亜鉛が含有されていると、そのステアリン酸亜鉛が感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降してくることがある。このようにステアリン酸亜鉛が下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降して入り込むと、感熱記録体の印字保存性は低下する。
【００８４】
この印字保存性が低下しないようにするには、各塗料Ｓａ〜Ｓｃのうちトップ層の形成に用いる塗料Ｓａからステアリン酸亜鉛を除去することが好ましく、この実施形態では、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａには、ステアリン酸亜鉛を配合していない。
【００８５】
表６は、感熱記録体の感熱記録層の塗料配合時に、感熱記録層に含有する各成分を個別に除去し、その成分が含有されていないときの印字保存性を示す。この印字保存性の評価は、上述の表５と同様に行った。塗料には、感熱記録層のベース樹脂、顔料、ワックスとしてのステアリン酸亜鉛、界面活性剤、増粘剤が配合されている。
【００８６】
【表６】
表６に示すように、塗料にステアリン酸亜鉛を配合し、顔料、界面活性剤、増粘剤を除去すると、いずれも印字保存性は不良であったが、ステアリン酸亜鉛のみを除去すると、印字保存性は良好となった。
【００８７】
なお、上記ではステアリン酸亜鉛について説明したが、ベース樹脂より比重が大きい成分、例えば、カルナバワックス、モンタン酸エステルワックス、ステアリン酸アマイド等が、含有される場合は、上記と同様に除去してもよい。
【００８８】
（５−２）ウレタン変性ポリエーテルについて
ステアリン酸亜鉛は、一般に、トップ層塗料膜１７ａにワックスとしてサーマルヘッドとの滑りなどのマッチング性向上などのため配合される。そのためトップ層塗料膜１７ａにステアリン酸亜鉛を配合しないと、サーマルヘッドとのマッチング性が低下する。
【００８９】
このため、塗料にサーマルヘッドとのマッチング性の低下を防止するための添加剤を配合するのが好ましい。
【００９０】
この実施形態では、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａには、前記添加剤としてウレタン変性ポリエーテルを配合している。このウレタン変性ポリエーテルには、例えばサンノプコ（株）製で商品名「ＳＮシックスナー６２１」を使用することができる。
【００９１】
また、ウレタン変性ポリエーテルは、塗料の主成分であるベース樹脂よりも比重が小さいので、ステアリン酸亜鉛とは異なり、スライド傾斜面３上でトップ層塗料膜１７ａから感熱記録層塗料膜１７ｃに沈降してくることはないため、感熱記録体の印字保存性を良好に保つことができる。
【００９２】
【表７】
表７に、トップ層塗料膜１７ａの形成に用いる塗料Ｓａに、ステアリン酸亜鉛を８．０重量％、４．０重量％配合したときの印字適正と、ステアリン酸亜鉛とウレタン変性ポリエーテルを共に配合していないときの印字適正と、ウレタン変性ポリエーテルを４．０重量％配合したときの印字適正を示す。この表７に示すように、ウレタン変性ポリエーテルは、トップ層塗料膜１７ａに添加したとき、ステアリン酸亜鉛と同様に印字適正を良好にすることが判る。
【００９３】
また、ポリエチレンワックスなどを更に添加すると、印字適正を一層良好にすることが可能となる。
【００９４】
（６）エッジガイド水とカーテン塗膜との表面張力差について
エッジガイド１５は、上記したように、カーテン塗膜１９の幅を規制すると同時に、カーテン塗膜１９の両端をガイドして安定化させるものであり、このエッジガイド１５には、その表面に、潤滑用のエッジガイド水が給水されている。
【００９５】
このエッジガイド水の表面張力とカーテン塗膜１９の端部の表面張力との差が大きくてバランスされていないと、カーテン塗膜１９の端部が、エッジガイド水側に入り込んでその端部厚みが薄く変形したり、あるいは、その逆に、その端部にエッジガイド水が浸入してくるようになる。
【００９６】
そこで、エッジガイド水の表面張力とカーテン塗膜１９の端部の表面張力との差を、絶対値で、４ｍＮ／ｍ以下としてほぼバランスさせるのが好ましい。このように上記両表面張力の差を絶対値で４ｍＮ／ｍ以下とすると、両表面張力がほぼバランスしてカーテン塗膜１９は、膜厚が幅方向全体にほぼ均等となって、基材２１上に落下し、これにより塗工適正が良好となる。
【００９７】
図３、図４、表８を参照して、上記したエッジガイド水とカーテン塗膜１９の端部との表面張力関係等を、説明する。図３は、エッジガイド１５とカーテン塗膜１９とを正面から見た図を示し、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面を示し、エッジガイド水の表面張力を変化させた場合のエッジガイド水とカーテン塗膜端部との境界部分の状態を示す。
【００９８】
これらの図において、エッジガイド１５は、一対の金属板材１５ａ間にポーラスガラス１５ｂが挟持された構成になっており、ポーラスガラス１５ｂに表面張力調整のための界面活性剤入りのエッジガイド水１５ｃが給水される。この界面活性剤には、例えば、アセチレングリコール系の界面活性剤を使用することができる。
【００９９】
表８は、カーテン塗膜１９とエッジガイド水１５ｃとの表面張力の差を絶対値で示している。なお、カーテン塗膜１９を構成する各塗料Ｓａ〜Ｓｃの表面張力は、同じ表面張力となるように調整した。
【０１００】
【表８】
この表８では、カーテン塗膜１９の表面張力を一定とし、エッジガイド水１５ｃの表面張力を変化させて、これら両表面張力の差を絶対値で３５ｍＮ／ｍ、１１ｍＮ／ｍ、２ｍＮ／ｍ、５ｍＮ／ｍと変化させたときのカーテン塗膜の状態を記載している。ただし、３５ｍＮ／ｍ、１１ｍＮ／ｍは、エッジガイド水１５ｃの表面張力がカーテン塗膜１９の表面張力よりも大きい場合の表面張力差であり、２ｍＮ／ｍ、５ｍＮ／ｍは、エッジガイド水１５ｃの表面張力がカーテン塗膜１９の表面張力よりも小さい場合の表面張力差である。
【０１０１】
表８に示すように、両表面張力差が、絶対値で、３５ｍＮ／ｍ、１１ｍＮ／ｍであると、カーテン塗膜１９の端部１９ａは、図４（ａ）で示すように、エッジガイド水１５ｃ表面に濡れ広がり、部分的に薄くなる。したがって、上記両表面張力は上記差ではバランスしないことが判る。
【０１０２】
両表面張力差が、絶対値で２ｍＮ／ｍであると、カーテン塗膜１９の端部１９ａは、図４（ｂ）で示すように、エッジガイド水１５ｃ表面に濡れ広がらず、エッジガイド水１５ｃとカーテン塗膜１９の端部１９ａはバランスされ、カーテン塗膜１９は幅方向全体に膜厚均等になった。上記両表面張力は上記差でバランスすることが判る。
【０１０３】
両表面張力差が、絶対値で５ｍＮ／ｍであると、図４（ｃ）で示すように、エッジガイド水１５ｃがカーテン塗膜１９の端部１９ａへ入り込むから、上記両表面張力は上記差ではバランスしないことが判る。
【０１０４】
このことから、エッジガイド水１５ｃとカーテン塗膜１９の端部１９ａがバランスして、塗工適正がよくなるのは、両表面張力差が、絶対値で４ｍＮ／ｍ以下のときである。
【符号の説明】
【０１０５】
１ スライドダイ
３ スライド傾斜面
５ａ−５ｃ スロット
１３ リップ
１５ エッジガイド
１７ａ−１７ｃ 各層塗料膜
１９ カーテン塗膜
２１ 基材
２３ 感熱記録体
２５ 塗料膜
２５ａ トップ層
２５ｂ バリア層
２５ｃ 感熱記録層
Ｓａ−Ｓｃ 塗料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、感熱記録層と保護層とが形成された感熱記録体であって、形成された層の強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、前記感熱記録層のバインダ含有量が８．０重量％未満である、ことを特徴とする感熱記録体。
【請求項２】
前記バインダ含有量が、４．０重量％以上である、請求項１に記載の感熱記録体。
【請求項３】
前記保護層を該感熱記録層直上のバリア層と、前記バリア層直上のトップ層とで構成して、前記基材上に前記感熱記録層、バリア層およびトップ層の３層構成とした請求項１または２に記載の感熱記録体。
【請求項１】
基材上に、感熱記録層と保護層とが形成された感熱記録体であって、形成された層の強度が７０ｇ／２５ｍｍ以上であって、前記感熱記録層のバインダ含有量が８．０重量％未満である、ことを特徴とする感熱記録体。
【請求項２】
前記バインダ含有量が、４．０重量％以上である、請求項１に記載の感熱記録体。
【請求項３】
前記保護層を該感熱記録層直上のバリア層と、前記バリア層直上のトップ層とで構成して、前記基材上に前記感熱記録層、バリア層およびトップ層の３層構成とした請求項１または２に記載の感熱記録体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２３６３１３（Ｐ２０１２−２３６３１３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６２０５（Ｐ２０１１−１０６２０５）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００２０５３０６）大阪シーリング印刷株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００２０５３０６）大阪シーリング印刷株式会社 (90)
【Ｆターム（参考）】
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