説明

感熱記録材料

【課題】合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体と感熱記録層の間に、中空樹脂粒子含有アンダーコート層を設けた感熱記録材料において、感熱記録材料を浸水した場合でもアンダーコート層の成分が水に溶出せず、機械的強度が加わった場合でも剥がれず、且つ、低エネルギーでも高感度を有する感熱記録材料の提供。
【解決手段】合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体の表面にアンダーコート層、感熱発色層、及び保護層を設けた感熱記録材料において、該アンダーコート層が、架橋構造を有する重合体からなる中空粒子、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂、及び架橋剤であるオキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂から構成されることを特徴とする感熱記録材料。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐水結着性及び発色感度に優れた感熱記録材料に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、情報の多様化やニーズの拡大に伴い、情報記録分野において各種の記録材料が研究・開発され実用化されているが、中でも感熱記録材料は、次のような利点を有する。
(1)加熱プロセスのみによる簡易な画像の記録が可能である。
(2)必要な装置のメカニズムが簡単でコンパクト化も容易であり、記録材料が取扱い
易く安価である。
そのため、感熱記録材料は、情報処理分野(卓上計算機、コンピューター等のアウトプット)、医療計測用レコーダー分野、低速及び高速ファクシミリ分野、自動券売機分野(乗車券、入場券等)、感熱複写分野、POSシステムのラベル分野、タブ分野など多岐にわたり用いられている。
また、最近では記録装置の小型化、高速化が求められており、感熱記録材料も小型化、高速化に伴い、印字エネルギーの低下に対応した高感度化が望まれている。
上記高感度化の要求を満たすため、特許文献1〜9では、支持体と感熱記録層との間に中空樹脂粒子含有アンダーコート層を設けた感熱記録材料が提案され、低エネルギーでの高感度化を可能としている。
【0003】
ところで、感熱記録材料は、通常、紙の支持体上に加熱によって発色反応を起す発色成分含有層を設けるが、記録紙としての寸法安定性、物理強度、水に不溶性などの点から、支持体として合成紙又は合成樹脂フィルムが用いられる。しかし、これらの支持体は紙の支持体に比べて液の含浸がなく、そのため、支持体との結着性低下による剥がれ、水に濡れたときの支持体と感熱記録層の境界への水浸透、水溶性成分の溶出による分離を生じ、更に、機械的強度が加わった場合には容易に剥がれが発生する。その結果、印字記録部が剥がれ、バーコード読み取り機での読み取り不良などの障害が発生する。
上記合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体と感熱記録層との結着性を高めるために、特許文献10〜13では、合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体と感熱記録層との間にスチレン−ブタジエン系共重合体、アクリル系樹脂を主成分とするアンダーコート層を設けた感熱記録体が提案されており、結着性向上や浸水時での剥がれのない感熱記録材料を提供している。
【0004】
即ち、上記アンダーコート層に中空樹脂粒子を用いた低エネルギーでの高感度化技術、記録紙としての寸法安定性、物理強度及び水に不溶などの優れた特徴を有する合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体と感熱記録層との結着技術の開発により、これらの支持体を用いた場合でも、印字エネルギーの低下に対応した高感度化を実現することを目指している。
しかし、合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体と感熱記録層との間に、中空樹脂粒子含有アンダーコート層を設けた感熱記録材料は、低エネルギーでの高感度化は可能となるが、支持体との結着性の低下、浸水時のアンダーコート層の水溶性成分の溶出による剥がれ、機械的強度が加わった場合の剥がれなどの問題が顕著となる。
また、これらの問題を改善するため、アンダーコート層の主成分であるスチレン−ブタジエン系共重合体又はアクリル樹脂系共重合体の使用量を増やすと、結着性の問題は改善されるが、低エネルギーでの高感度化が困難となる。
【0005】
【特許文献1】特開平1−113282号公報
【特許文献2】特開平4−241987号公報
【特許文献3】特開平5−309939号公報
【特許文献4】特開平8−238843号公報
【特許文献5】特開平3−147888号公報
【特許文献6】特開平2−214688号公報
【特許文献7】特開平6−247051号公報
【特許文献8】特開2003−080846号公報
【特許文献9】特開平6−278367号公報
【特許文献10】特開2001−138636号公報
【特許文献11】特開平11−208119号公報
【特許文献12】特開平9−076636号公報
【特許文献13】特開平4−119881号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体と感熱記録層の間に、中空樹脂粒子含有アンダーコート層を設けた感熱記録材料において、感熱記録材料を浸水した場合でもアンダーコート層の成分が水に溶出せず、機械的強度が加わった場合でも剥がれず、且つ、低エネルギーでも高感度を有する感熱記録材料の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題は、次の1)〜12)の発明によって解決される。
1) 合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体の表面にアンダーコート層、感熱発色層、及び保護層を設けた感熱記録材料において、該アンダーコート層が、架橋構造を有する重合体からなる中空粒子、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂、及び架橋剤であるオキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂から構成されることを特徴とする感熱記録材料。
2) カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂のTgが20℃以下である1)記載の感熱記録材料。
3) カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂の体積平均粒径が200nm以下である1)又は2)記載の感熱記録材料。
4) カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂のpHが6.0以上である1)〜3)の何れかに記載の感熱記録材料。
5) オキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂が水溶性である1)〜4)の何れかに記載の感熱記録材料。
6) オキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂の添加量が、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂に対し5〜30重量%である1)〜5)の何れかに記載の感熱記録材料。
7) 中空粒子の中空率が60〜98%である1)〜6)の何れかに記載の感熱記録材料。
8) 中空粒子の最大粒子径(D100)が10.0μm以下である1)〜7)の何れかに記載の感熱記録材料。
9) 中空粒子の添加量がカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂に対し40〜80重量%である1)〜8)の何れかに記載の感熱記録材料。
10) アンダーコート層の乾燥付着量が1〜4g/mである1)〜9)の何れかに記載の感熱記録材料。
11) 支持体が、ポリプロピレンフィルムである1)〜10)の何れかに記載の感熱記録材料。
12) 支持体の裏面にバックコート層、接着剤層、及び剥離台紙を順次積層したことを特徴とする1)〜11)の何れかに記載の感熱記録材料。
【0008】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明では、架橋構造を有する重合体からなる中空粒子、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(以下、共重合体樹脂という)、及び架橋剤であるオキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂から構成されるアンダーコート層を設けることにより、結着性を低下させている中空粒子とも化学的相互作用を可能とし、耐水結着性、結着性、発色感度を改善することができる。
共重合体樹脂は、Tg(ガラス転移温度)が20℃以下であると、塗布時の成膜性がよく結着性もよくなるので好ましい。
また、共重合体樹脂の体積平均粒径が200nm以下であると、支持体との接触面積が増えると共に、支持体の凹凸部への浸透が容易となり、結着性がよくなるので好ましい。
また、共重合体樹脂のpHは6.0以上であることが好ましい。pHが6.0未満であると、酸触媒の作用により架橋剤との反応速度が増加するため、アンダーコート液の液安定性が悪くなり、アンダーコート液のポットライフが短くなる。
共重合体樹脂に用いられるスチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレン等が挙げられ、ブタジエン系モノマーとしては、1,3−ブタジエン、イソプレン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン等が挙げられる。
【0009】
架橋剤であるオキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂は、水溶性である方が耐水結着性を改善できるので好ましい。また、耐水結着性の改善を確実にするために、架橋剤を共重合体樹脂に対して5〜30重量%添加することが好ましい。5重量%未満では、共重合体樹脂との架橋構造が十分に形成されず、感熱記録紙を浸水した場合に、共重合体樹脂成分が水に溶出しアンダーコート層が支持体から剥がれ易い。また、30重量%より多くなると、共重合体樹脂との架橋速度が向上し、液安定性が悪くなる。
【0010】
架橋構造を有する重合体からなる中空粒子は、中空率60〜98%のものが、感度をよくするために好ましい。更に好ましくは75〜98%である。中空粒子は断熱材として作用すると共に弾力性を有することから、サーマルヘッドからの熱エネルギーを効率良く活用するのに役立ち、発色感度向上に効果を発揮する。中空率が60%未満では断熱効果が少なく、また、98%を超えると膜厚が薄くなるため中空粒子の強度が小さくなり、アンダーコート層の強度が低下する。
なお、中空率は、中空粒子に占める空隙の体積の割合を言い、中空粒子はほぼ球形とみなせるため、下記式で表わされる。
中空率={[空隙の体積]/[中空粒子の体積]}×100(%)
【0011】
また、結着性をよくするため、中空粒子の最大粒子径D100は10.0μm以下であることが好ましい。最大粒子径D100は、任意の中空率に制御することが難しいため、2μm程度が下限である。なお、本明細書に記載された中空粒子の粒径は全て、堀場製作所製の粒径分布測定装置LA−920を用いて測定したメジアン径である。このメジアン径は50容積%頻度の粒径であって、D50と記し、最大粒子径は分布の最大粒子径であって、D100と記す。
また、感度及び結着性をよくするため、中空粒子の添加量を共重合体樹脂に対して40〜80重量%とすることが好ましい。40重量%未満では、低エネルギー印字での発色濃度が十分得られず、高感度の感熱記録材料とはなり得ない。また、80重量%より多くなると強度が十分得られず、機械的強度が加わった場合に剥がれが発生する。
【0012】
また、感度及び結着性をよくするため、アンダーコート層の乾燥付着量を1〜4g/mとすることが好ましい。1g/m未満では、低エネルギー印字での発色濃度が十分得られず、高感度の感熱記録材料とはなり得ない。また、4g/mより多くなると、十分な結着性が得られない。
また、結着性をよくするためには、支持体としてポリプロピレンフィルムを用いることが好ましい。
なお、アンダーコート層には、必要に応じて、従来から公知の水溶性高分子材料、耐水化剤、充填剤、界面活性剤、熱可塑性物質、その他の助剤を含有させることができる。
また、支持体の裏面に、バックコート層、接着剤層、及び剥離台紙を順次積層し、粘着ラベルシートとして利用することもできる。
【0013】
本発明の感熱発色層には、感熱記録材料に用いられている公知のロイコ染料を単独又は2種以上混合して用いることができる。このようなロイコ染料としては、例えば、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フェノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系等の染料のロイコ化合物が好ましく用いられる。このようなロイコ染料の具体例としては、例えば、以下に示すようなものが挙げられる。
【0014】
3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−フタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド(別名クリスタルバイオレットラクトン)、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジエチルアミノフタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−クロルフタリド、3,3−ビス(p−ジブチルアミノフェニル)フタリド、3−シクロへキシルアミノ−6−クロルフルオラン、3−ジメチルアミノ−5,7−ジメチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−クロロフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7,8−ベンズフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−クロルフルオラン、3−(N−p−トリル−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ピロリジノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、2−{N−(3′−フルオルトリメチルフェニル)アミノ}−6−ジエチルアミノフルオラン、2−{3,6−ビス(ジエチルアミノ)−9−(o−クロルアニリノ)}キサンチル安息香酸ラクタム、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(m−トリクロロメチルアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(o−クロルアニリノ)フルオラン、3−ジ−n−ブチルアミノ−7−(o−クロルアニリノ)フルオラン、3−N−メチル−N−n−アミルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−メチル−N−シクロへキシルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N,N−ジエチルアミノ)−5−メチル−7−(N,N−ジベンジルアミノ)フルオラン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、6′−クロロ−8′−メトキシ−ベンゾインドリノ−スピロピラン、6′−ブロモ−3′−メトキシ−ベンゾインドリノ−スピロピラン、3−(2′−ヒドロキシ−4′−ジメチルアミノフェニル)−3−(2′−メトキシ−5′−クロルフェニル)フタリド、3−(2′−ヒドロキシ−4′−ジメチルアミノフェニル)−3−(2′−メトキシ−5′−ニトロフェニル)フタリド、3−(2′−ヒドロキシ−4′−ジエチルアミノフェニル)−3−(2′−メトキシ−5′−メチルフェニル)フタリド、3−(2′−メトキシ−4′−ジメチルアミノフェニル)−3−(2′−ヒドロキシ−4′−クロル−5′−メチルフェニル)フタリド、3−(N−エチル−N−テトラヒドロフルフリル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−(2−エトキシプロピル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−メチル−N−イソブチル−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−モルホリノ−7−(N−プロピル−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、3−ピロリジノ−7−m−トリフルオロメチルアニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−5−クロロ−7−(N−ベンジル−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、3−ピロリジノ−7−(ジ−p−クロルフェニル)メチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−5−クロル−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−(N−エチル−p−トルイジノ)−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(o−メトキシカルボニルフェニルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−5−メチル−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−ピペリジノフルオラン、2−クロロ−3−(N−メチルトルイジノ)−7−(p−n−ブチルアニリノ)フルオラン、3−(N−メチル−N−イソプロピルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジ−n−ブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3,6−ビス(ジメチルアミノ)フルオレンスピロ(9,3′)−6′−ジメチルアミノフタリド、3−(N−ベンジル−N−シクロへキシルアミノ)−5,6−ベンゾ−7−α−ナフチルアミノ−4′−ブロモフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−クロル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−メシチジノ−4′,5′−ベンゾフルオラン、3−N−メチル−3−イソプロピル−8−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−イソアミル−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2′,4′−ジメチルアニリノ)フルオランなど。
【0015】
ロイコ染料と組み合わせて用いられる顕色剤としては、前記ロイコ染料に対して加熱時に反応してこれを発色させる種々の電子受容性物質が挙げられ、具体例として、次に示すようなフェノール性物質、有機又は無機酸性物質、あるいはそれらのエステルや塩などが挙げられる。
【0016】
没食子酸、サリチル酸、3−イソプロピルサリチル酸、3−シクロへキシルサリチル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸、3,5−ジ−α−メチルベンジルサリチル酸、4,4′−イソプロピリデンジフェノール、1,1′−イノプロピリデンビス(2−クロロフェノール)、4,4′−イソプロピリデンビス(2,6−ジブロモフェノール)、4,4′−イソプロピリデンビス(2,6−ジクロロフェノール)、4,4′−イソプロピリデンビス(2−メチルフェノール)、4,4′−イソプロピリデンビス(2,6−ジメチルフェノール)、4,4′−イソプロピリデンビス(2−tert−ブチルフェノール)、4,4′−sec−ブチリデンジフェノール、4,4′−シクロへキシリデンビスフェノール、4,4′−シクロへキシリデンビス(2−メチルフェノール)、4−tert−ブチルフェノール、4−フェニルフェノール、4−ヒドロキシジフェノキシド、α−ナフトール、β−ナフトール、3,5−キシレノール、チモール、メチル−4−ヒドロキシベンゾエート、4−ヒドロキシアセトフェノン、ノボラック型フェノール樹脂、2,2′−チオビス(4,6−ジクロロフェノール)、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ピロガロール、フロログリシン、フロログリシンカルボン酸、4−tert−オクチルカテコール、2,2′−メチレンビス(4−クロロフェノール)、2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2′−ジヒドロキシジフェニル、p−ヒドロキシ安息香酸エチル、p−ヒドロキシ安息香酸プロピル、p−ヒドロキシ安息香酸ブチル、p−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−p−クロロベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−o−クロロベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−p−メチルベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−n−オクチル、安息香酸、サリチル酸亜鉛、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸、2−ヒドロキシ−6−ナフトエ酸亜鉛、4−ヒドロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−クロロジフェニルスルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、2−ヒドロキシ−p−トルイル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸亜鉛、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸スズ、酒石酸、シュウ酸、マレイン酸、クエン酸、コハク酸、ステアリン酸、4−ヒドロキシフタル酸、ホウ酸、チオ尿素誘導体、4−ヒドロキシチオフェノール誘導体、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸エチル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−プロピル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸m−ブチル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸フェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ベンジル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸フェネチル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸メチル、ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)酢酸n−プロピル、1,7−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−3,5−ジオキサへプタン、1,5−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−3−オキサヘプタン、4−ヒドロキシフタル酸ジメチル、4−ヒドロキシ−4′−メトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−エトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−イソプロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−プロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−ブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−イソブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4−ブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−tert−ブトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−ベンジロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−フェノキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−(m−メチルベンジロキシ)ジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−(p−メチルベンジロキシ)ジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−(o−メチルベンジロキシ)ジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−(p−クロロベンジロキシ)ジフェニルスルホンなど。
【0017】
本発明の感熱記録材料の感熱発色層においては、前記ロイコ染料及び顕色剤と共に、必要に応じて、この種の感熱記録材料に慣用される補助添加成分、例えば水溶性高分子及び/又は水性エマルジョン樹脂、フィラー、熱可融性物質、界面活性剤等を併用することができる。この場合、フィラーとしては、例えば、炭酸カリウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化亜鉛、硫酸バリウム、クレー、タルク、表面処理されたカリウムやシリカ等の無機系微粉末の他、尿素−ホルマリン樹脂、スチレン/メタクリル酸共重合体、ポリスチレン樹脂等の有機系の微粉末を挙げることができ、また熱可融性物質としては、例えば、高級脂肪酸又はそのエステル、アミドもしくは金属塩の他、各種ワックス類、芳香族カルボン酸とアミンとの縮合物、安息香酸フェニルエステル、高級直鎖グリコール、3,4−エポキシ−ヘキサヒドロフタル酸ジアルキル、高級ケトン、p−ベンジルビフェニル、その他の熱可融性有機化合物の50〜200℃程度の融点を持つものが挙げられる。
【0018】
本発明の感熱記録材料では、サーマルヘッド等のマッチング性向上、記録画像保存性を高めるなどの目的で保護層を設ける。保護層を構成する樹脂としては、例えばポリビニルアルコール、セルロース誘導体、澱粉及びその誘導体、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸及びその誘導体、スチレン/アクリル酸共重合体及びその誘導体、ポリ(メタ)アクリルアミド及びそれらの誘導体、スチレン/アクリル酸/アクリルアミド共重合体、アミノ基変性ポリビニルアルコール、エポキシ変性ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、水性ポリエステル、水性ポリウレタン、イソブチレン/無水マレイン酸共重合体及びその誘導体等の水溶性樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、アクリル酸エステル系(共)重合体、スチレン/アクリル系共重合体、エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル及びこれらの共重合体が挙げられるが、中でも水溶性樹脂が好ましい。
保護層には、従来用いられている補助添加成分、例えばフィラー、界面活性剤、熱可融性物質(又は滑剤)、圧力発色防止剤等を併用することができ、更には耐水化剤を含有させることもできる。この場合、フィラー及び熱可融性物質の具体例としては、前記感熱発色層の開示において例示されたものと同様のものが挙げられる。
【0019】
上記本発明の感熱記録材料は、例えば前記した各層形成用の塗布液を、合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体に塗布し乾燥することによって製造される。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体と感熱発色層の間に中空粒子含有アンダーコート層を設けた感熱記録材料において、感熱記録材料を浸水した場合でもアンダーコート層の成分が水に溶出せず、機械的強度が加わった場合でも剥がれず、且つ、低エネルギーでも高感度を有する感熱記録材料を提供できる。
【実施例】
【0021】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。なお、「部」及び「%」は、中空率を除き、何れも重量基準である。
【0022】
実施例1
(1)アンダーコート層塗布液の調整
下記の材料を混合攪拌して、アンダーコート層塗布液〔A液〕を調製した。
・カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂 21部
(日本A&L:SR−143、固形分48.1%、粒径160nm、pH6.3、
Tg35℃)
・中空粒子 21部
(松本油脂:マツモトマイクロスフェアーR−500、中空率90%、
最大粒子径9.8μm、固形分33%)
・オキサゾリン基含有反応性樹脂 3部
(日本触媒:エポクロスWS−700、固形分25%)
・ポリビニルアルコール 6部
(クラレ:クラレポバールPVA−117、固形分16%)
・変性ポリビニルアルコール 5部
(日本合成化学工業:ゴーセランL−3266)
【0023】
(2)感熱発色層塗布液の調整
下記〔B液〕の材料を混合攪拌して〔B液〕を調製し、下記〔C液〕の材料を磁性ボールミル中で二日間粉砕して〔C液〕を調製した。
次に、〔B液〕を14部、〔C液〕を61部、変性ポリビニルアルコール(日本酢ビ・ポバール:D−700VH、固形分18%)を8部、水を17部混合攪拌して、感熱発色層塗布液〔D液〕を調整した。
〔B液〕
・2−アリニノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 40部
・変性ポリビニルアルコール(日本合成化学工業:ゴーセランL−3266)36部
・水 24部
〔C液〕
・ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンモノアリルエーテル 20部
・シリカ 16部
・水 64部
【0024】
(3)保護層塗布液の調整
下記の材料を混合攪拌して、保護層塗布液〔E液〕を調製した。
・水酸化アルミニウム 10部
・変性ポリビニルアルコール 56部
(日本酢ビ・ポバール:D−700VH、固形分18%)
・アジピン酸ジヒドラジド 20部
(日本ヒドラジン工業:ADH、固形分10%)
・水 14部
【0025】
次に、厚さ95μmのポリプロピレンフィルム(ユポコーポレーション社製:ユポFPH−95)の表面に、上記塗布液〔A〕〔D〕〔E〕を用いて、アンダーコート層、感熱発色層、保護層を、各々の乾燥後の塗布量が3.0g/m、3.6g/m、3.0g/mとなるように塗布乾燥し、更に、その表面平滑度が500〜800秒になるように、層表面をカレンダー掛けして感熱記録材料を得た。
【0026】
実施例2
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:SR−103、固形分48.2%、体積平均粒径220nm、pH5.3、Tg5℃)に変えた点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0027】
実施例3
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、架橋剤をオキサゾリン基含有反応性樹脂エマルジョン(日本触媒:K−1010E、固形分40%)に変えた点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0028】
実施例4
実施例3の架橋剤をカルボジイミド基含有反応性樹脂エマルジョン(日清紡:E−03A、固形分40%)に変えた点以外は、実施例3と同様にして感熱記録材料を得た。
【0029】
実施例5
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、架橋剤の添加量を3%に変えた点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0030】
実施例6
実施例5の架橋剤の添加量を40%に変えた点以外は、実施例5と同様にして感熱記録材料を得た。
【0031】
実施例7
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、中空粒子を中空率が50%のもの(ロームアンドハース:ローペイクHP−91、最大粒子径5.2μm、固形分27%)に変えた点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0032】
実施例8
実施例7の中空粒子を最大粒子径が15μmのもの(松本油脂:マツモトマイクロスフェアーR−24H、中空率89%、固形分40%)に変えた点以外は、実施例7と同様にして、本発明の感熱記録材料を得た。
【0033】
実施例9
実施例8の中空粒子を中空率が90%のもの(松本油脂:マツモトマイクロスフェアーR−500、最大粒子径9.8μm、固形分33%)に変え、中空粒子の添加量を30%に変えた点以外は、実施例8と同様にして感熱記録材料を得た。
【0034】
実施例10
実施例9の中空粒子の添加量を90%に変えた点以外は、実施例9と同様にして感熱記録材料を得た。
【0035】
実施例11
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、アンダーコート層の付着量を0.5g/mに変えた点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0036】
実施例12
実施例11のアンダーコート層の付着量を5.0g/mに変えた点以外は実施例11と同様にして感熱記録材料を得た。
【0037】
実施例13
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、支持体をポリエチレンテレフタレートフィルムに変えた点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0038】
実施例14
実施例13の支持体を、ポリプロピレンフィルム(ユポコーポレーション社製:ユポFPH−95)に変えた点以外は、実施例13と同様にして感熱記録材料を得た。
【0039】
実施例15
実施例14の架橋剤を、カルボジイミド基含有反応性水溶性樹脂(日清紡:V−02−L2、固形分40%)に変えた点以外は、実施例14と同様にして感熱記録材料を得た。
【0040】
比較例1
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、架橋剤、中空粒子を添加しなかった点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0041】
比較例2
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、架橋剤を添加しなかった点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0042】
比較例3
比較例2において、架橋剤としてアジピン酸ジヒドラジド(日本ヒドラジン工業:ADH、固形分10%)を添加した点以外は、比較例2と同様にして感熱記録材料を得た。
【0043】
比較例4
実施例1のカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂分(乾燥重量分)を、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂(日本A&L:PA−6005、固形分50.3%、体積平均粒径100nm、pH7.3、Tg−10℃)に変え、中空粒子を添加しなかった点以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0044】
以上、実施例1〜15、比較例1〜4の作製条件を纏めて〔表1〕に示す。
上記各感熱記録材料に対し、次の(1)〜(4)に示す確認及び試験を行い評価した。結果を〔表2〕に示す。
(1)耐水結着性
各感熱記録材料を、室温の水中へ1時間浸漬したのち、その表面を指で30回強く擦り、剥がれを目視で判定した。判定基準は次のとおりである。
◎・・・アンダーコート層からの剥がれ無し
○・・・アンダーコート層からの剥がれ殆ど無し
△・・・アンダーコート層からの剥がれ有り(抵抗有り)
×・・・アンダーコート層からの剥がれ有り(抵抗無し)
(2)結着性
各感熱記録材料の表面にセロテープ(登録商標)を貼付したのち剥離し、塗工層の剥がれの有無を目視で判定した。
◎・・・90℃の方向に高速で剥がした場合にアンダーコート層の剥がれ無し
○・・・90℃の方向に低速で剥がした場合にアンダーコート層の剥がれ無し
△・・・180℃の方向に高速で剥がした場合にアンダーコート層の剥がれ無し
×・・・180℃の方向に低速で剥がした場合にアンダーコート層の剥がれ有り
(3)液安定性
各アンダーコート液を調合し、24時間後の液の安定性を目視で判定した。
○・・・アンダーコート液の凝集殆ど無し
△・・・アンダーコート液の増粘は見られるが、液凝集は無し
×・・・アンダーコート液の凝集有り
(4)感度倍率
松下電子部品(株)製薄膜ヘッドを用いて改造した(株)リコー社製感熱記録装置(印字実験装置)により、ヘッド電力0.45W/ドット、1ライン記録時間20msec/L、走査密度8×385ドット/mm条件下で、1msec毎にパルス幅0.0〜0.7msecの範囲で変化させて印字し、印字濃度をマクベス濃度計RD−914で測定し、濃度が1.0となるパルス幅を計算した。
上記計算結果について、比較例1の場合を基準の1.0として、次の式により感度倍率を算出した。この感度倍率の値が大きいほど感度(熱応答性)が良好である。
感度倍率=(測定したサンプルのパルス幅)/(比較例1のパルス幅)
【0045】
【表1】

【0046】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
合成紙又は合成樹脂フィルムからなる支持体の表面にアンダーコート層、感熱発色層、及び保護層を設けた感熱記録材料において、該アンダーコート層が、架橋構造を有する重合体からなる中空粒子、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂、及び架橋剤であるオキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂から構成されることを特徴とする感熱記録材料。
【請求項2】
カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂のTgが20℃以下である請求項1記載の感熱記録材料。
【請求項3】
カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂の体積平均粒径が200nm以下である請求項1又は2記載の感熱記録材料。
【請求項4】
カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂のpHが6.0以上である請求項1〜3の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項5】
オキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂が水溶性である請求項1〜4の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項6】
オキサゾリン基又はカルボジイミド基含有反応性樹脂の添加量が、カルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂に対し5〜30重量%である請求項1〜5の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項7】
中空粒子の中空率が60〜98%である請求項1〜6の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項8】
中空粒子の最大粒子径(D100)が10.0μm以下である請求項1〜7の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項9】
中空粒子の添加量がカルボキシ変性スチレンブタジエン系共重合体樹脂に対し40〜80重量%である請求項1〜8の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項10】
アンダーコート層の乾燥付着量が1〜4g/mである請求項1〜9の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項11】
支持体が、ポリプロピレンフィルムである請求項1〜10の何れかに記載の感熱記録材料。
【請求項12】
支持体の裏面にバックコート層、接着剤層、及び剥離台紙を順次積層したことを特徴とする請求項1〜11の何れかに記載の感熱記録材料。