粘性液体の脱気方法及び脱気装置、感熱記録体塗料の作製方法、並びに感熱記録媒体
【課題】粘性流体に含まれる気泡を効率的に除去する粘性液体の気泡分離方法を提案する。
【解決手段】連続ウエブ又は枚葉シートに塗布される粘性液体中の気泡を除去する粘性液体の気泡分離方法であって、該粘性液体の送液ラインの途中に、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを流れ方向に有した上面開放型タンクを備え、該粘性液体を、該上面開放型タンクの上流側の流入口から流入し、該気液分離部Ｂの底部付近の流出口から流出させ、気泡は下流側のオーバーフロー部で分離除去する。
【解決手段】連続ウエブ又は枚葉シートに塗布される粘性液体中の気泡を除去する粘性液体の気泡分離方法であって、該粘性液体の送液ラインの途中に、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを流れ方向に有した上面開放型タンクを備え、該粘性液体を、該上面開放型タンクの上流側の流入口から流入し、該気液分離部Ｂの底部付近の流出口から流出させ、気泡は下流側のオーバーフロー部で分離除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘性液体の脱気方法及び脱気装置に関し、詳しくは、連続的に基材（ウエブ）に粘性液体を塗布する前工程において、粘性液体中に存在する気泡を除去する脱気方法・脱気装置、これら脱気方法・脱気装置を用いる感熱記録体塗料の作製方法、及び、この作製方法により得られる感熱記録体塗料を用いた感熱記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙，合成紙，フィルム等の基材に対して、カーテンコーター方式、ロールコーター方式、ノズルコーター方式等の連続塗布装置を用いて、粘性液体（塗料、化成処理液等の塗液）の塗布が広く行われている。
ところが、例えばカーテンコーター方式において、基材に塗液を塗布する場合、気泡を巻き込んだ塗液が基材に塗布されると、気泡によって泡はじき、ピンホール等の塗膜欠陥等が塗膜に発生し、製品の塗膜性能を損なう結果となるため、ウエブに塗布される塗液中に含有する気泡を除去する必要がある。
【０００３】
ところで、粘性液体として感熱記録体塗料が用いられる感熱記録媒体の製造方法においては、カーテンコーター方式（カーテン塗布方法）の採用には問題がある。これは、ブレード塗布方法，ワイヤーバー塗布方法，ロッドバー塗布方法では、ウェブ（基体、支持体）に液付けした後に計量（掻き落とし）工程があるため、塗料中の気泡は塗布欠陥になりにくいが、カーテン塗布には後計量工程が無く、塗料中の気泡は直接塗布欠陥に繋がるためである。
【０００４】
基材の塗布部に供給される塗液中には、種々の原因で気泡が巻き込まれている。
そのため、従来、カーテンコーター塗布装置では、送液ライン途中に気泡を浮上分離させるタンクを設置し、流れ方向には流動遮板を複数枚設けることで、気泡を浮上分離しようとしている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された粘性流体の気泡取り装置は、「勾配流路底を持ち、一端部側の流入口から流入する粘性流体を他端部側へ送液して他端部側の流路底に開口した流出口から流出させる流路本体と、前記流路本体の流れ方向に間隔を空けて複数個列設されており、前記勾配流路底に先端縁が臨んで流動断面を画成する流動遮板とを備え、前記流動遮板の少なくとも浸漬部分は前記先端縁が前記流路の上流側に寄る下降傾斜姿勢であって、相隣る前記流動遮板同士の前記先端縁のうち下流側の方が低位にある。」という構成を有している。
【０００５】
この気泡取り装置の作用としては、図３に示したように、例えば約４５°の傾斜姿勢の流動遮板３は流下する粘性流体８に浸漬しているため、ある流動遮板３直前上流側部分の粘性流体中に浮遊する気泡のうちその浸漬部分の先端縁よりも上位側にある気泡は、粘性流体８の流下に随伴してその流動遮板３の浸漬部分に当たることになり、粘性流体８の流動によりその捕捉気泡は傾斜姿勢の流動遮板３の浸漬部分で相対的に掬い上げられて能動的に自由表面へ浮上せしめられる。
また、流動遮板３の浸漬部分の先端縁よりも下位側にある気泡は流動断面をそのまま通過するが、その後次の流動遮板３に到るまでの間に気泡の自然浮上が生じると共に、これに加え、前の流動遮板３の浸漬部分の先端縁よりも次の流動遮板３の浸漬部分の先端縁の方が低位になっているため、その落差部分の流体層に含まれる気泡も次の流動遮板３の浸漬部分により捕捉されることになるため、気泡捕捉効率が良いとしている。
【０００６】
しかしながら、上記の気泡取り装置にあっては、次のような問題点（ａ）、（ｂ）等が残されている。
（ａ）流動遮板の先端とタンク底部（勾配流路底１２ａ）の間は流動断面積が小さくなるために、下降流が発生し、流速が急激に速くなる。この流れにより、流動遮板上流側で浮上しかけていた気泡は前記流れに引かれて下降し、流動遮板を通過してしまう。
（ｂ）次に、流動遮板を通過してしまった気泡を、更に先端位置が低くなった流動遮板で捕捉しようとしているが、粘性流体においては、一度勾配流路底面付近に沿った流れにのった気泡を捕捉するためには、下流側の流動遮板との間隔を広くとる必要がある。この間隔が狭い場合、気泡は再び流動遮板先端とタンク底部の間の速い下降流に捕まってしまい、液面への浮上は望めない。これを回避するために流動遮板同士の間隔を大きくとると設備が大規模になり、設備費の増加、設置場所の確保、タンク（気泡取り装置）内の液体量増加などの問題点がある。
【０００７】
また、他の装置としては特許文献２に記載の浸漬塗工装置があり、これはオーバーフローした液を傾斜面に沿って流すことにより、気泡の巻き込みを防ぐものである。
【０００８】
【特許文献１】特許第２９１４９０５号公報
【特許文献２】特開２００２−７９１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、粘性流体に含まれる気泡を効率的に除去する粘性液体の気泡分離方法及び装置を提供することである。本発明の他の目的は、小規模，低コスト，小スペースでタンク内の液体量が少なくて済む、粘性流体の気泡分離方法及び装置を提供することである。また、本発明のさらに他の目的は、上記の気泡分離方法及び装置により脱泡する感熱記録体塗料の作製方法、この脱泡した塗料を塗工した感熱記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は下記の方法及び装置によって達成される。
（１）連続ウエブ又は枚葉シートに塗布される粘性液体中の気泡を除去する粘性液体の気泡分離方法において、
該粘性液体の送液ラインの途中に、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを流れ方向に有した上面開放型タンクを備え、
該粘性液体を、該上面開放型タンクの上流側の流入口から流入し、該気液分離部Ｂの底部付近の流出口から流出させる、
ことを特徴とする粘性流体の気泡分離方法。
（２）前記上面開放型タンクは、前記流入口が流路底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（１）に記載の粘性流体の気泡分離方法。
（３）前記上面開放型タンクは、前記気液分離部Ｂの上流側に液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の粘性流体の気泡分離方法。
（４）前記上面開放型タンクは、最下流部の液面付近から浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）に記載の粘性流体の気泡分離方法。
（５）上面開放型タンクを備えた気泡分離装置であって、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える流動遮板を備えた気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを有し、上流側の一端部に流入口を有し、かつ該気液分離部Ｂの底部付近に流出口を有することを特徴とする粘性流体の気泡分離装置。
（６）前記流入口が流路底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（５）に記載の粘性流体の気泡分離装置。
（７）前記気液分離部Ｂの上流側に、液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（５）又は（６）に記載の粘性流体の気泡分離装置。
（８）前記最下流部の液面付近から、浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする上記（５）、（６）又は（７）に記載の粘性流体の気泡分離装置。
（９）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の気泡分離方法又は（５）〜（８）のいずれかに記載の気泡分離装置により、感熱記録体塗料中の気泡を除去することを特徴とする感熱記録体塗料の作製方法。
（１０）前記（９）に記載の方法により作製された感熱記録体塗料を支持体上にカーテン塗布して得られたことを特徴とする感熱記録媒体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タンク中央部に流体の流れ方向を下向きに変える流路遮板を備えた気液分離部Ａがあり、ここでは流動断面積を広くとり流速を下げることで、気泡の浮力による浮上が促進する。また、下向き流れを発生させる流路遮板の上流液面付近では、特に流れが遅くなるため気液分離が更に促進する。その後、流れ方向が上方に変わり、流体は液面付近を流れるようになることで気泡も液面付近を通過することとなり、気液分離が促進する。一方、最下流部においても気液分離部Ｂで流動断面積を広くとり流速を下げることで、上流の気液分離部Ａで捕捉できなかった気泡の浮力による浮上が促進する。その結果、粘性流体中の気泡は効率よく分離される。
また本発明によれば、気泡が分離除去された感熱記録体塗料をカーテン塗布方法により支持体に塗布して、気泡による塗布欠陥のない感熱記録媒体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る粘性流体（塗料）の直線型気泡分離装置（上面開放型タンク）の概略であり、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその正面図である。
図１に示すように、本形態の塗料（粘性流体）（８）の気泡除去装置は、上面開放型である直線型流路本体（６）と、上流側の一端部に設けた流入口（１ａ）と、中央部に底部の低くなった該底部付近まで流路を遮断する流動遮板（３）を備えた気液分離部Ａ（２）が２つと、最下流部に底部の低くなった気液分離部Ｂ（７）と、気液分離部Ｂ（７）の底部付近に設けた流出口（１ｂ）と、浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部（１ｃ）とからなる。流動遮板（３）は流路に対して直角で、かつ垂直に設けられている。ただし、前記の“直角”、“垂直”は厳密に直角、垂直でなければならないというのではなく、±３°程度の差は許容される。
水系の粘性流体の脱泡の場合は、流路本体（６）の上面は開放されていてもよいが、溶剤系の流体の場合は、流路本体（６）の上面に蓋を設けることで、揮発を防止することができる。また、図１の例では、気液分離部（２）が２つであるが、それ以上の数にすることは任意である。
【００１３】
直線型流路本体（６）の「流入口（１ａ）とこれに最も近い流動遮板（３）との間の距離（Ｌ１）」、「隣合うどうしの流動遮板（３）と流動遮板（３）との間の距離（Ｌ２）」、「最も下流側の流動遮板（３）と流出口（１ｂ）との間の距離（Ｌ３）」は、「ストークスの式[ｖ１＝ρgd2／（18μ）（※）]から求められる気泡上昇速度」，「直線型流路本体（６）部の流域断面積」及び「直線型流路本体（６）部の流速」から求められる距離以上とするのが好ましい。
（※ρ：液密度，ｇ：重力加速度，ｄ：気泡直径，μ：液粘度）
【００１４】
これを具体的に説明すれば、次のとおりである。
ストークスの式より気泡の上昇速度ｖ1を求める。
直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）より、気泡が底面から液面まで浮上するに要する時間 ｔ を求める（ｔ＝Ｄ／ｖ1）。
直線型流路本体（６）（浅流部）の流速を求める（流速ｖ2＝流量Ｑ／流域断面積Ｓ）。
気泡が底面から液面まで浮上するまでに下流側へ流される距離が、上記の気泡分離装置上必要な距離となる。
【００１５】
実施例での条件で計算すると、次のとおりである。
条件：液密度ρ＝１１００ｋｇ／ｍ３，液粘度μ＝３００ｍＰａ・s
気泡直径ｄ＝０．５ｍｍ
流量Ｑ＝７ｋｇ／ｍｉｎ
直線型流路本体（６）部の流域寸法 幅Ｗ＝３５０ｍｍ，液深さＤ＝４０ｍｍ
ストークスの式より気泡の上昇速度ｖ1は０．５ｍｍ／ｓｅｃ。
直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）より、気泡が底面から液面まで浮上するに要する時間ｔは８０ｓｅｃ。
直線型流路本体（６）（浅流部）の流速ｖ2は８．３ｍｍ／ｓｅｃ（ｖ2＝流量Ｑ／流域断面積Ｓ）。
気泡が底面から液面まで浮上するまでに下流側へ流される距離（＝装置上必要な距離）は６６ｃｍとなる。
【００１６】
気液分離部Ａ（２）の深さ（ＨＡ）及び気液分離部Ｂ（７）の深さ（ＨＢ）は、直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）の２倍以上、望ましくは３倍以上とすることにより気液分離効果を大きくすることができる。これは、気液分離部内の流速分布は均一でないために、気泡が流速の遅いエリアへ流れると浮上速度が下降速度に勝り、分離できる確率が高まるためである。よってＨＡ、ＨＢの距離は長いほど気液分離効果は期待できるが、実験的に距離の効果は少なくなる傾向にある。
また、気液分離部Ａ（２）の幅（Ｗ）は、直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）の１．５倍以上、望ましくは２倍以上、とすることにより気液分離効果を大きくすることができる。これは、気液分離部内の流域面積を広くとることで流速が遅くなるためである。よってＷの距離は長いほど気液分離効果は期待できるが、実験的に距離の効果は低くなる傾向にある。
【００１７】
ここで、気泡除去装置の材質には、ステンレス材，プラスチック材，鋼材やアルミニウムに表面処理を施したものが好ましく用いられる。ただし、本発明の気泡除去装置は、液を流し気泡を除去することが目的であって、材質は特に限定されない。また、本発明の気泡除去装置の内壁面即ち接液面の表面性（表面粗さ）Ｒａは、０．４μm以下にすることが望ましい。表面粗さＲａを０．４μm以下とすることで壁面で気泡が補足されることが抑制され、また洗浄性が良くなるという効果がある。
【００１８】
図１に示す気泡除去装置は、一端部側の流入口（１ａ）から流入する塗料（８）を他端部側へ送液して他端部側の流路底に開口した流出口（１ｂ）から流出させるものである。
流動遮板（３）は気液分離部Ａ（２）の流れ方向の中央に流路に対して直角で、かつ垂直に設けられており、その先端縁は気液分離部Ａ（２）の底面付近に位置し、流動断面Ｓを画成する。この流動遮板（３）はステンレス板で流路本体（６）の側板に形成されたガイド溝に挿抜進退可能であり、流動断面Ｓの面積及び流速の調整ができるようになっている。
【００１９】
流入口（１ａ）から塗料（８）が流し込まれると、直線型流路本体（６）には上流側から下流側にかけて自由表面を持つ塗料（８）の流れが圧送されることなく形成される。
ここで、まず、一端部底面に位置する流入口（１ａ）より流路に対し鉛直方向に供給された塗料（８）は、上昇流形成板（４）により、液面付近を流れるようになり、気泡を自然浮上させるだけでなく、積極的に気液分離が促進される。
上昇流形成板（４）の上流側の角度（α）は３０°〜９０°であり、特に ７０°〜９０°であると気液分離効果が高い。また、上昇流形成板（４）の下流側の角度（β）は３０°〜６０°の傾斜を持たせることで、液滞留部を発生させない効果がある。
【００２０】
次に、気液分離部Ａ（２）の流動遮板（３）上流側で、塗料（８）はその流れ方向を下方に変えるが、ここでは流動断面積を広く設けることで流速を下げ、気泡の浮上が促進される。その後の流動遮板（３）通過後では、塗料（８）の流れ方向が上方に変わり、塗料（８）は液面付近を流れるようになり、気泡を自然浮上させるだけでなく、積極的に気液分離が促進される。
従って、１箇所の気液分離部Ａ（２）により効率の良い気泡捕捉と早い気液分離とが行われているため、複数個の気液分離部Ａ（２）を設けることによって塗料（８）に含まれる気泡は短時間のうちに除去される。
【００２１】
最下流の気液分離部Ｂ（７）の直前の流路に設置した上昇流形成板（５）では、塗料（８）が液面付近を流れるようになり、ここでも気泡を自然浮上させるだけでなく、積極的に気液分離が促進される。
上昇流形成板（５）の上流側の角度（θ）は、３０°〜９０°とすることでの気液分離効果が高い。しかし、角度（θ）が ８０°〜９０°においては、上昇流形成板（５）の直前に液滞留部が発生してしまうため、３０°〜７５°が好ましい。
【００２２】
最下流部の気液分離部Ｂ（７）では再度流れ方向を下方に変えるが、ここでも流動断面積を広く設けることで流速を下げ、気泡の自然浮上を促進させ、上流の気液分離部Ａ（２）で捕捉できなかった気泡の流出口（１ｂ）からの流出を防止している。
なお、最下流部のオーバーフロー部（１ｃ）では、液面付近の流体を排出することにより、この近辺に浮遊する気泡を捕捉し、気泡が流出口（１ｂ）から流出することを防止している。
【００２３】
このように、本発明では塗料（８）に含まれる気泡を効率よく除去することができるので、大量の塗料の確保や大型貯留槽の使用を排除できる。また、流動遮板（３）は挿抜調整可能であるため、流動断面Ｓの調整ができ、それ故流速を可変することができる。更にまた、流動遮板（３）を抜き外すことにより、流路本体（６）の洗浄を簡単に行うことができ、メンテナンスの容易化に繋がる。
なお、図１に示す装置においては、気液分離部Ａ（２）に流動遮板（３）を配しているが、図２に示したように、気液分離部Ａ（２）を底面まで遮板（３）にて完全に２分割し、その底部を連通管（９）で接続させる構造にしても同様な効果が得られる。
【００２４】
次に、粘性液体が感熱記録体塗液であり、この感熱記録体塗液を用いてカーテン塗布方法で製造される感熱記録媒体について説明する。
【００２５】
本発明の感熱記録媒体は、可逆性及び非可逆性のいずれであってもよく、たとえば、支持体上に結着剤としてのバインダー樹脂と、無色又は淡色のロイコ染料及び該ロイコ染料を加熱発色せしめる顕色剤を主成分とする感熱記録層を設けてなる感熱記録媒体である。必要に応じて、支持体と感熱記録層との間には中間層、感熱記録層上には保護層が設けられ、また支持体の裏面にはバック層が設けられる。
したがって、本発明でいう感熱記録体塗液とは、中間層形成液、感熱記録層形成液、保護層形成液、バック層形成液などである。
【００２６】
支持体としては、たとえば、プラスチックフィルム、紙、プラスチック樹脂ラミネート紙、合成紙、等が使用できる。
【００２７】
感熱記録層は、ロイコ染料及び顕色剤を公知の水溶性高分子、水性高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散して感熱記録層形成液を調製し、これを支持体表面上に直接又は中間層を介して塗布し、乾燥することにより形成される。感熱記録層の厚さは、記録層の組成や感熱記録媒体の用途にもよるが１〜５０μｍ程度、好ましくは３〜２０μｍ程度である。
【００２８】
ロイコ染料としては、この種の感熱記録媒体に一般的に用いられる化合物を１種または２種以上用いることができ、たとえば、フタリド化合物、アザフタリド化合物、フルオラン化合物など公知の染料前駆体である。これらの化合物の例としては、特開平５−１２４３６０号公報、特開平６−２１０９５４号公報、特開平１０−２３０６８０号公報などに記載のロイコ染料である。なかでも特に好ましい例としては、２−アニリノ−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−ジ（ｎ−ブチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−イソプロピル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−アミル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−７−アザフタリドなどが挙げられる。
【００２９】
また、顕色剤としては、代表例として、たとえば特開平５−１２４３６０号公報、特開平６−２１０９５４号公報、特開平１０−９５１７５号公報などに記載の顕色剤である。ここで用いる顕色剤は、分子内にロイコ染料を発色させる顕色能をもつ構造、たとえばフェノール性水酸基、カルボン酸基、リン酸基などと、分子間の凝集力を制御する構造、たとえば長鎖炭化水素基が連結した構造を一つ以上もつ化合物である。連結部分にはヘテロ原子を含む２価以上の連結基を介していても良く、また長鎖炭化水素基中にも同様の連結基および／または芳香族基が含まれていても良い。このような可逆性顕色剤の具体例は前記の公開公報のほか、たとえば特開平９−２９０５６３号公報、特開平１１−１８８９６９号公報、特開平１１−９９７４９号公報など示されている。
なかでも、炭素数８以上の脂肪族炭化水素基を有したフェノール化合物が発色性／消色性の点から特に好ましく用いられる。
【００３０】
感熱記録層形成用樹脂としては、架橋状態にある樹脂が好ましく用いられ、具体的にはアクリルポリオール樹脂、ポリエステルポリオール樹脂、ポリウレタンポリオール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなど架橋剤と反応する基を持つ樹脂、または架橋剤と反応する基を持つモノマーとそれ以外のモノマーを共重合した樹脂などが挙げられるが、これらの化合物に限定されるものではない。
【００３１】
感熱記録層中の該顕色剤の重量は、ロイコ染料の総重量に対して０．５〜５．０の範囲が好ましく、特に２.０〜４．０の範囲が好ましい。
【００３２】
中間層は、中空粒子を公知の水溶性高分子、水性高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散して中間層形成液を調製し、これを支持体上表面に塗布し、乾燥することにより形成される。中間層の厚さは０．１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍである。
【００３３】
保護層は、紫外線吸収性ポリマー及び架橋剤を有機溶媒に溶解して保護層形成液を調製し、これを感熱記録層上に塗布し、例えば１００℃２分で乾燥した後、６０℃２４時間加熱することにより形成される。保護層の厚さは０．１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍである。
【００３４】
バック層は、公知の樹脂、帯電防止剤等を公知の水溶性高分子、水性高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散して中間層形成液を調製し、これを支持体の裏面に塗布し、乾燥することにより形成される。バック層の厚さは、１〜５０μｍ、好ましくは２〜２０μｍである。
【００３５】
上記の感熱記録体塗液は、カーテン塗工に先立って、本発明の気液分離方法により又は気液分離装置を用いて脱泡処理がなされる。そして、脱泡処理後の塗液を用いてカーテン塗布方法により感熱記録媒体が製造される。
【００３６】
なお、カーテン塗布方法は、写真フィルム等の写真感光材料等の製造によく用いられている塗布方法であり、塗布液をカーテン塗工ヘッドのノズルスリットから吐出し、その吐出された塗布液をカーテン状に案内するカーテンエッジガイドで自由落下させ、形成されたカーテン膜を連続走行するウェブ上に衝突させながら塗布膜を形成させる方法や、塗布液をスリットから吐出し、その吐出された塗布液をスライド面上で移動させ、その塗布液をカーテン状に案内するカーテンエッジガイドで自由落下させ、形成されたカーテン膜を連続走行するウェブ上に衝突させながら塗布膜を形成させる方法がある。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、ここでの部、％はいずれも質量基準である。
【００３８】
〔試験Ｎｏ．１〕（本発明例１）
図１に示した、直線型流路本体（６）（幅３５０ｍｍ×深さ１００ｍｍ（液深さ４０ｍｍ）×流れ方向長さ２５００ｍｍ）と、気液分離部Ａ（２）２つと、気液分離部Ｂ（７）と、流路の上流側に流入口（１ａ）、気液分離部Ｂ（７）の底部に流出口（１ｂ）とを有する気泡分離装置を製作した。ここで、２つの気液分離部Ａ（２）及び気液分離部Ｂ（７）は、ともに流れ方向長さ１５０ｍｍ×深さＨ １２０ｍｍのものとした。
対象液として、予め攪拌してφ０．５ｍｍ〜φ１ｍｍ程度の微細な気泡を多く含有させたＰＶＡ水溶液（透明）３００ｍＰａ・ｓを準備し、これを上記装置に流量７ｋｇ／ｍｉｎで流して処理し、気泡除去効率を調査した。
気泡除去効率は、気泡分離装置に流入直前の液、気泡分離装置から流出直後の液を透明容器にそれぞれ５０ｃｃサンプリングし、塗料中の気泡をデジタルカメラで撮影して気泡数を測定し、下式から求めた気泡除去率で評価した。気泡径は、φ０．５ｍｍ以上を対象として評価した。
（１−気泡分離装置から流出直後のＰＶＡ水溶液中の気泡数÷気泡分離装置に流入直前のＰＶＡ水溶液中の気泡数）×１００（％）
気泡分離条件と評価結果（気泡除去率）をまとめて表１に示す。
【００３９】
〔試験Ｎｏ．２〕（比較例）
比較例の気泡分離装置を図３に示す。図３において、直線型流路本体（６）は幅３５０ｍｍ×深さ１５０ｍｍ（液深さ４０〜１２０ｍｍ）×流れ方向長さ２１００ｍｍであり、６個の流動遮板（３）は幅３５０ｍｍで分配流路底（１２ａ）までの距離２０ｍｍでその傾き４５°であり、分配流路底（１２ａ）の傾きは２°〜３°である。
この気泡分離装置を用い、試験Ｎｏ．１と同様にして気泡除去効率を調査した。気泡分離条件と評価結果（気泡除去率）をまとめて表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
〔試験Ｎｏ．３〕（本発明例２）
試験Ｎｏ．２の気泡分離装置において、２つの気液分離部Ａ（２）を底面まで遮板（３）にて完全に２分割し、その底部を連通管（９）で接続させる構造にした以外は試験Ｎｏ．１と同様にして、気泡分離装置を製作し、気泡除去効率を調査した。その結果、気泡除去効率は試験Ｎｏ．２とほぼ同程度であった。
【００４２】
〔試験Ｎｏ．４〕（本発明例３）
（１）感熱記録層形成液の調製
〔Ａ液〕染料分散液の調製
・２−アリニノ−３−メチル−６−ジブチルアミノフルオラン ２０部
・ポリビニルアルコールの１０％水溶液 ２０部
・水 ６０部
〔Ｂ液〕顕色剤分散液の調製（ボールミルで体積平均粒径０．８μｍ以下になるまで粉砕、分散）
・４−ヒドロキシ−４’−イソプロポキシジフェニルスルホン １２部
・シリカ ４部
・ステアリン酸アミド ４部
・ポリビニルアルコールの１０％水溶液 ２０部
・水 ６０部
〔Ｃ液〕記録層液
・Ａ液 １２．５部
・Ｂ液 ６２．５部
・ポリビニルアルコールの１０％水溶液 ２５部
上記の配合からなる各配合物を、それぞれ、平均粒径が１．５μｍ以下となるように磁性ボールミルで粉砕して、〔Ａ液〕および〔Ｂ液〕を調製した。次に〔Ａ液〕を１２．５部、〔Ｂ液〕を６２．５部、変性ポリビニルアルコール（クラレＫポリマー ＫＬ−３１８ 固形分１０％）を２５部、を混合攪拌し、感熱記録層形成液〔Ｃ液〕を調製した。
（２）感熱記録層形成液の脱泡処理
試験Ｎｏ．１の対称液の替わり感熱記録層形成液〔Ｃ液〕を用い気泡の除去を行って、気泡が除去された感熱記録層形成液〔Ｄ液〕を調製した。
（３）カーテン塗布方法による感熱記録媒体の製造
感熱記録層形成液〔Ｄ液〕をカーテン塗布方法により（例えば特開２００８号公報に記載の装置により）坪量６０ｇの上質紙上に塗布して、感熱記録媒体を作製した。この感熱記録媒体の感熱記録層面には、視覚による塗布欠陥は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）は本発明に係る粘性流体の気泡分離装置の上面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る他の粘性流体の気泡分離装置の上面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】（ａ）は従来の粘性流体の気泡取り装置の上面図、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ 流入口
１ｂ 流出口
１ｃ オーバーフロー部
２ 気液分離部Ａ
３ 流動遮板
４ 上昇流形成板Ａ
５ 上昇流形成板Ｂ
６ 直線型流路本体
７ 気液分離部Ｂ
８ 塗料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘性液体の脱気方法及び脱気装置に関し、詳しくは、連続的に基材（ウエブ）に粘性液体を塗布する前工程において、粘性液体中に存在する気泡を除去する脱気方法・脱気装置、これら脱気方法・脱気装置を用いる感熱記録体塗料の作製方法、及び、この作製方法により得られる感熱記録体塗料を用いた感熱記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙，合成紙，フィルム等の基材に対して、カーテンコーター方式、ロールコーター方式、ノズルコーター方式等の連続塗布装置を用いて、粘性液体（塗料、化成処理液等の塗液）の塗布が広く行われている。
ところが、例えばカーテンコーター方式において、基材に塗液を塗布する場合、気泡を巻き込んだ塗液が基材に塗布されると、気泡によって泡はじき、ピンホール等の塗膜欠陥等が塗膜に発生し、製品の塗膜性能を損なう結果となるため、ウエブに塗布される塗液中に含有する気泡を除去する必要がある。
【０００３】
ところで、粘性液体として感熱記録体塗料が用いられる感熱記録媒体の製造方法においては、カーテンコーター方式（カーテン塗布方法）の採用には問題がある。これは、ブレード塗布方法，ワイヤーバー塗布方法，ロッドバー塗布方法では、ウェブ（基体、支持体）に液付けした後に計量（掻き落とし）工程があるため、塗料中の気泡は塗布欠陥になりにくいが、カーテン塗布には後計量工程が無く、塗料中の気泡は直接塗布欠陥に繋がるためである。
【０００４】
基材の塗布部に供給される塗液中には、種々の原因で気泡が巻き込まれている。
そのため、従来、カーテンコーター塗布装置では、送液ライン途中に気泡を浮上分離させるタンクを設置し、流れ方向には流動遮板を複数枚設けることで、気泡を浮上分離しようとしている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された粘性流体の気泡取り装置は、「勾配流路底を持ち、一端部側の流入口から流入する粘性流体を他端部側へ送液して他端部側の流路底に開口した流出口から流出させる流路本体と、前記流路本体の流れ方向に間隔を空けて複数個列設されており、前記勾配流路底に先端縁が臨んで流動断面を画成する流動遮板とを備え、前記流動遮板の少なくとも浸漬部分は前記先端縁が前記流路の上流側に寄る下降傾斜姿勢であって、相隣る前記流動遮板同士の前記先端縁のうち下流側の方が低位にある。」という構成を有している。
【０００５】
この気泡取り装置の作用としては、図３に示したように、例えば約４５°の傾斜姿勢の流動遮板３は流下する粘性流体８に浸漬しているため、ある流動遮板３直前上流側部分の粘性流体中に浮遊する気泡のうちその浸漬部分の先端縁よりも上位側にある気泡は、粘性流体８の流下に随伴してその流動遮板３の浸漬部分に当たることになり、粘性流体８の流動によりその捕捉気泡は傾斜姿勢の流動遮板３の浸漬部分で相対的に掬い上げられて能動的に自由表面へ浮上せしめられる。
また、流動遮板３の浸漬部分の先端縁よりも下位側にある気泡は流動断面をそのまま通過するが、その後次の流動遮板３に到るまでの間に気泡の自然浮上が生じると共に、これに加え、前の流動遮板３の浸漬部分の先端縁よりも次の流動遮板３の浸漬部分の先端縁の方が低位になっているため、その落差部分の流体層に含まれる気泡も次の流動遮板３の浸漬部分により捕捉されることになるため、気泡捕捉効率が良いとしている。
【０００６】
しかしながら、上記の気泡取り装置にあっては、次のような問題点（ａ）、（ｂ）等が残されている。
（ａ）流動遮板の先端とタンク底部（勾配流路底１２ａ）の間は流動断面積が小さくなるために、下降流が発生し、流速が急激に速くなる。この流れにより、流動遮板上流側で浮上しかけていた気泡は前記流れに引かれて下降し、流動遮板を通過してしまう。
（ｂ）次に、流動遮板を通過してしまった気泡を、更に先端位置が低くなった流動遮板で捕捉しようとしているが、粘性流体においては、一度勾配流路底面付近に沿った流れにのった気泡を捕捉するためには、下流側の流動遮板との間隔を広くとる必要がある。この間隔が狭い場合、気泡は再び流動遮板先端とタンク底部の間の速い下降流に捕まってしまい、液面への浮上は望めない。これを回避するために流動遮板同士の間隔を大きくとると設備が大規模になり、設備費の増加、設置場所の確保、タンク（気泡取り装置）内の液体量増加などの問題点がある。
【０００７】
また、他の装置としては特許文献２に記載の浸漬塗工装置があり、これはオーバーフローした液を傾斜面に沿って流すことにより、気泡の巻き込みを防ぐものである。
【０００８】
【特許文献１】特許第２９１４９０５号公報
【特許文献２】特開２００２−７９１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、粘性流体に含まれる気泡を効率的に除去する粘性液体の気泡分離方法及び装置を提供することである。本発明の他の目的は、小規模，低コスト，小スペースでタンク内の液体量が少なくて済む、粘性流体の気泡分離方法及び装置を提供することである。また、本発明のさらに他の目的は、上記の気泡分離方法及び装置により脱泡する感熱記録体塗料の作製方法、この脱泡した塗料を塗工した感熱記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は下記の方法及び装置によって達成される。
（１）連続ウエブ又は枚葉シートに塗布される粘性液体中の気泡を除去する粘性液体の気泡分離方法において、
該粘性液体の送液ラインの途中に、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを流れ方向に有した上面開放型タンクを備え、
該粘性液体を、該上面開放型タンクの上流側の流入口から流入し、該気液分離部Ｂの底部付近の流出口から流出させる、
ことを特徴とする粘性流体の気泡分離方法。
（２）前記上面開放型タンクは、前記流入口が流路底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（１）に記載の粘性流体の気泡分離方法。
（３）前記上面開放型タンクは、前記気液分離部Ｂの上流側に液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の粘性流体の気泡分離方法。
（４）前記上面開放型タンクは、最下流部の液面付近から浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）に記載の粘性流体の気泡分離方法。
（５）上面開放型タンクを備えた気泡分離装置であって、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える流動遮板を備えた気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを有し、上流側の一端部に流入口を有し、かつ該気液分離部Ｂの底部付近に流出口を有することを特徴とする粘性流体の気泡分離装置。
（６）前記流入口が流路底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（５）に記載の粘性流体の気泡分離装置。
（７）前記気液分離部Ｂの上流側に、液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする上記（５）又は（６）に記載の粘性流体の気泡分離装置。
（８）前記最下流部の液面付近から、浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする上記（５）、（６）又は（７）に記載の粘性流体の気泡分離装置。
（９）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の気泡分離方法又は（５）〜（８）のいずれかに記載の気泡分離装置により、感熱記録体塗料中の気泡を除去することを特徴とする感熱記録体塗料の作製方法。
（１０）前記（９）に記載の方法により作製された感熱記録体塗料を支持体上にカーテン塗布して得られたことを特徴とする感熱記録媒体。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タンク中央部に流体の流れ方向を下向きに変える流路遮板を備えた気液分離部Ａがあり、ここでは流動断面積を広くとり流速を下げることで、気泡の浮力による浮上が促進する。また、下向き流れを発生させる流路遮板の上流液面付近では、特に流れが遅くなるため気液分離が更に促進する。その後、流れ方向が上方に変わり、流体は液面付近を流れるようになることで気泡も液面付近を通過することとなり、気液分離が促進する。一方、最下流部においても気液分離部Ｂで流動断面積を広くとり流速を下げることで、上流の気液分離部Ａで捕捉できなかった気泡の浮力による浮上が促進する。その結果、粘性流体中の気泡は効率よく分離される。
また本発明によれば、気泡が分離除去された感熱記録体塗料をカーテン塗布方法により支持体に塗布して、気泡による塗布欠陥のない感熱記録媒体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る粘性流体（塗料）の直線型気泡分離装置（上面開放型タンク）の概略であり、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその正面図である。
図１に示すように、本形態の塗料（粘性流体）（８）の気泡除去装置は、上面開放型である直線型流路本体（６）と、上流側の一端部に設けた流入口（１ａ）と、中央部に底部の低くなった該底部付近まで流路を遮断する流動遮板（３）を備えた気液分離部Ａ（２）が２つと、最下流部に底部の低くなった気液分離部Ｂ（７）と、気液分離部Ｂ（７）の底部付近に設けた流出口（１ｂ）と、浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部（１ｃ）とからなる。流動遮板（３）は流路に対して直角で、かつ垂直に設けられている。ただし、前記の“直角”、“垂直”は厳密に直角、垂直でなければならないというのではなく、±３°程度の差は許容される。
水系の粘性流体の脱泡の場合は、流路本体（６）の上面は開放されていてもよいが、溶剤系の流体の場合は、流路本体（６）の上面に蓋を設けることで、揮発を防止することができる。また、図１の例では、気液分離部（２）が２つであるが、それ以上の数にすることは任意である。
【００１３】
直線型流路本体（６）の「流入口（１ａ）とこれに最も近い流動遮板（３）との間の距離（Ｌ１）」、「隣合うどうしの流動遮板（３）と流動遮板（３）との間の距離（Ｌ２）」、「最も下流側の流動遮板（３）と流出口（１ｂ）との間の距離（Ｌ３）」は、「ストークスの式[ｖ１＝ρgd2／（18μ）（※）]から求められる気泡上昇速度」，「直線型流路本体（６）部の流域断面積」及び「直線型流路本体（６）部の流速」から求められる距離以上とするのが好ましい。
（※ρ：液密度，ｇ：重力加速度，ｄ：気泡直径，μ：液粘度）
【００１４】
これを具体的に説明すれば、次のとおりである。
ストークスの式より気泡の上昇速度ｖ1を求める。
直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）より、気泡が底面から液面まで浮上するに要する時間 ｔ を求める（ｔ＝Ｄ／ｖ1）。
直線型流路本体（６）（浅流部）の流速を求める（流速ｖ2＝流量Ｑ／流域断面積Ｓ）。
気泡が底面から液面まで浮上するまでに下流側へ流される距離が、上記の気泡分離装置上必要な距離となる。
【００１５】
実施例での条件で計算すると、次のとおりである。
条件：液密度ρ＝１１００ｋｇ／ｍ３，液粘度μ＝３００ｍＰａ・s
気泡直径ｄ＝０．５ｍｍ
流量Ｑ＝７ｋｇ／ｍｉｎ
直線型流路本体（６）部の流域寸法 幅Ｗ＝３５０ｍｍ，液深さＤ＝４０ｍｍ
ストークスの式より気泡の上昇速度ｖ1は０．５ｍｍ／ｓｅｃ。
直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）より、気泡が底面から液面まで浮上するに要する時間ｔは８０ｓｅｃ。
直線型流路本体（６）（浅流部）の流速ｖ2は８．３ｍｍ／ｓｅｃ（ｖ2＝流量Ｑ／流域断面積Ｓ）。
気泡が底面から液面まで浮上するまでに下流側へ流される距離（＝装置上必要な距離）は６６ｃｍとなる。
【００１６】
気液分離部Ａ（２）の深さ（ＨＡ）及び気液分離部Ｂ（７）の深さ（ＨＢ）は、直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）の２倍以上、望ましくは３倍以上とすることにより気液分離効果を大きくすることができる。これは、気液分離部内の流速分布は均一でないために、気泡が流速の遅いエリアへ流れると浮上速度が下降速度に勝り、分離できる確率が高まるためである。よってＨＡ、ＨＢの距離は長いほど気液分離効果は期待できるが、実験的に距離の効果は少なくなる傾向にある。
また、気液分離部Ａ（２）の幅（Ｗ）は、直線型流路本体（６）部の液深さ（Ｄ）の１．５倍以上、望ましくは２倍以上、とすることにより気液分離効果を大きくすることができる。これは、気液分離部内の流域面積を広くとることで流速が遅くなるためである。よってＷの距離は長いほど気液分離効果は期待できるが、実験的に距離の効果は低くなる傾向にある。
【００１７】
ここで、気泡除去装置の材質には、ステンレス材，プラスチック材，鋼材やアルミニウムに表面処理を施したものが好ましく用いられる。ただし、本発明の気泡除去装置は、液を流し気泡を除去することが目的であって、材質は特に限定されない。また、本発明の気泡除去装置の内壁面即ち接液面の表面性（表面粗さ）Ｒａは、０．４μm以下にすることが望ましい。表面粗さＲａを０．４μm以下とすることで壁面で気泡が補足されることが抑制され、また洗浄性が良くなるという効果がある。
【００１８】
図１に示す気泡除去装置は、一端部側の流入口（１ａ）から流入する塗料（８）を他端部側へ送液して他端部側の流路底に開口した流出口（１ｂ）から流出させるものである。
流動遮板（３）は気液分離部Ａ（２）の流れ方向の中央に流路に対して直角で、かつ垂直に設けられており、その先端縁は気液分離部Ａ（２）の底面付近に位置し、流動断面Ｓを画成する。この流動遮板（３）はステンレス板で流路本体（６）の側板に形成されたガイド溝に挿抜進退可能であり、流動断面Ｓの面積及び流速の調整ができるようになっている。
【００１９】
流入口（１ａ）から塗料（８）が流し込まれると、直線型流路本体（６）には上流側から下流側にかけて自由表面を持つ塗料（８）の流れが圧送されることなく形成される。
ここで、まず、一端部底面に位置する流入口（１ａ）より流路に対し鉛直方向に供給された塗料（８）は、上昇流形成板（４）により、液面付近を流れるようになり、気泡を自然浮上させるだけでなく、積極的に気液分離が促進される。
上昇流形成板（４）の上流側の角度（α）は３０°〜９０°であり、特に ７０°〜９０°であると気液分離効果が高い。また、上昇流形成板（４）の下流側の角度（β）は３０°〜６０°の傾斜を持たせることで、液滞留部を発生させない効果がある。
【００２０】
次に、気液分離部Ａ（２）の流動遮板（３）上流側で、塗料（８）はその流れ方向を下方に変えるが、ここでは流動断面積を広く設けることで流速を下げ、気泡の浮上が促進される。その後の流動遮板（３）通過後では、塗料（８）の流れ方向が上方に変わり、塗料（８）は液面付近を流れるようになり、気泡を自然浮上させるだけでなく、積極的に気液分離が促進される。
従って、１箇所の気液分離部Ａ（２）により効率の良い気泡捕捉と早い気液分離とが行われているため、複数個の気液分離部Ａ（２）を設けることによって塗料（８）に含まれる気泡は短時間のうちに除去される。
【００２１】
最下流の気液分離部Ｂ（７）の直前の流路に設置した上昇流形成板（５）では、塗料（８）が液面付近を流れるようになり、ここでも気泡を自然浮上させるだけでなく、積極的に気液分離が促進される。
上昇流形成板（５）の上流側の角度（θ）は、３０°〜９０°とすることでの気液分離効果が高い。しかし、角度（θ）が ８０°〜９０°においては、上昇流形成板（５）の直前に液滞留部が発生してしまうため、３０°〜７５°が好ましい。
【００２２】
最下流部の気液分離部Ｂ（７）では再度流れ方向を下方に変えるが、ここでも流動断面積を広く設けることで流速を下げ、気泡の自然浮上を促進させ、上流の気液分離部Ａ（２）で捕捉できなかった気泡の流出口（１ｂ）からの流出を防止している。
なお、最下流部のオーバーフロー部（１ｃ）では、液面付近の流体を排出することにより、この近辺に浮遊する気泡を捕捉し、気泡が流出口（１ｂ）から流出することを防止している。
【００２３】
このように、本発明では塗料（８）に含まれる気泡を効率よく除去することができるので、大量の塗料の確保や大型貯留槽の使用を排除できる。また、流動遮板（３）は挿抜調整可能であるため、流動断面Ｓの調整ができ、それ故流速を可変することができる。更にまた、流動遮板（３）を抜き外すことにより、流路本体（６）の洗浄を簡単に行うことができ、メンテナンスの容易化に繋がる。
なお、図１に示す装置においては、気液分離部Ａ（２）に流動遮板（３）を配しているが、図２に示したように、気液分離部Ａ（２）を底面まで遮板（３）にて完全に２分割し、その底部を連通管（９）で接続させる構造にしても同様な効果が得られる。
【００２４】
次に、粘性液体が感熱記録体塗液であり、この感熱記録体塗液を用いてカーテン塗布方法で製造される感熱記録媒体について説明する。
【００２５】
本発明の感熱記録媒体は、可逆性及び非可逆性のいずれであってもよく、たとえば、支持体上に結着剤としてのバインダー樹脂と、無色又は淡色のロイコ染料及び該ロイコ染料を加熱発色せしめる顕色剤を主成分とする感熱記録層を設けてなる感熱記録媒体である。必要に応じて、支持体と感熱記録層との間には中間層、感熱記録層上には保護層が設けられ、また支持体の裏面にはバック層が設けられる。
したがって、本発明でいう感熱記録体塗液とは、中間層形成液、感熱記録層形成液、保護層形成液、バック層形成液などである。
【００２６】
支持体としては、たとえば、プラスチックフィルム、紙、プラスチック樹脂ラミネート紙、合成紙、等が使用できる。
【００２７】
感熱記録層は、ロイコ染料及び顕色剤を公知の水溶性高分子、水性高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散して感熱記録層形成液を調製し、これを支持体表面上に直接又は中間層を介して塗布し、乾燥することにより形成される。感熱記録層の厚さは、記録層の組成や感熱記録媒体の用途にもよるが１〜５０μｍ程度、好ましくは３〜２０μｍ程度である。
【００２８】
ロイコ染料としては、この種の感熱記録媒体に一般的に用いられる化合物を１種または２種以上用いることができ、たとえば、フタリド化合物、アザフタリド化合物、フルオラン化合物など公知の染料前駆体である。これらの化合物の例としては、特開平５−１２４３６０号公報、特開平６−２１０９５４号公報、特開平１０−２３０６８０号公報などに記載のロイコ染料である。なかでも特に好ましい例としては、２−アニリノ−３−メチル−６−ジエチルアミノフルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−ジ（ｎ−ブチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−イソプロピル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−ｎ−アミル−Ｎ−メチルアミノ）フルオラン、２−アニリノ−３−メチル−６−（Ｎ−エチル−ｐ−トルイジノ）フルオラン、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−４−アザフタリド、３−（１−エチル−２−メチルインドール−３−イル）−３−（２−エトキシ−４−ジエチルアミノフェニル）−７−アザフタリドなどが挙げられる。
【００２９】
また、顕色剤としては、代表例として、たとえば特開平５−１２４３６０号公報、特開平６−２１０９５４号公報、特開平１０−９５１７５号公報などに記載の顕色剤である。ここで用いる顕色剤は、分子内にロイコ染料を発色させる顕色能をもつ構造、たとえばフェノール性水酸基、カルボン酸基、リン酸基などと、分子間の凝集力を制御する構造、たとえば長鎖炭化水素基が連結した構造を一つ以上もつ化合物である。連結部分にはヘテロ原子を含む２価以上の連結基を介していても良く、また長鎖炭化水素基中にも同様の連結基および／または芳香族基が含まれていても良い。このような可逆性顕色剤の具体例は前記の公開公報のほか、たとえば特開平９−２９０５６３号公報、特開平１１−１８８９６９号公報、特開平１１−９９７４９号公報など示されている。
なかでも、炭素数８以上の脂肪族炭化水素基を有したフェノール化合物が発色性／消色性の点から特に好ましく用いられる。
【００３０】
感熱記録層形成用樹脂としては、架橋状態にある樹脂が好ましく用いられ、具体的にはアクリルポリオール樹脂、ポリエステルポリオール樹脂、ポリウレタンポリオール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなど架橋剤と反応する基を持つ樹脂、または架橋剤と反応する基を持つモノマーとそれ以外のモノマーを共重合した樹脂などが挙げられるが、これらの化合物に限定されるものではない。
【００３１】
感熱記録層中の該顕色剤の重量は、ロイコ染料の総重量に対して０．５〜５．０の範囲が好ましく、特に２.０〜４．０の範囲が好ましい。
【００３２】
中間層は、中空粒子を公知の水溶性高分子、水性高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散して中間層形成液を調製し、これを支持体上表面に塗布し、乾燥することにより形成される。中間層の厚さは０．１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍである。
【００３３】
保護層は、紫外線吸収性ポリマー及び架橋剤を有機溶媒に溶解して保護層形成液を調製し、これを感熱記録層上に塗布し、例えば１００℃２分で乾燥した後、６０℃２４時間加熱することにより形成される。保護層の厚さは０．１〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍである。
【００３４】
バック層は、公知の樹脂、帯電防止剤等を公知の水溶性高分子、水性高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散して中間層形成液を調製し、これを支持体の裏面に塗布し、乾燥することにより形成される。バック層の厚さは、１〜５０μｍ、好ましくは２〜２０μｍである。
【００３５】
上記の感熱記録体塗液は、カーテン塗工に先立って、本発明の気液分離方法により又は気液分離装置を用いて脱泡処理がなされる。そして、脱泡処理後の塗液を用いてカーテン塗布方法により感熱記録媒体が製造される。
【００３６】
なお、カーテン塗布方法は、写真フィルム等の写真感光材料等の製造によく用いられている塗布方法であり、塗布液をカーテン塗工ヘッドのノズルスリットから吐出し、その吐出された塗布液をカーテン状に案内するカーテンエッジガイドで自由落下させ、形成されたカーテン膜を連続走行するウェブ上に衝突させながら塗布膜を形成させる方法や、塗布液をスリットから吐出し、その吐出された塗布液をスライド面上で移動させ、その塗布液をカーテン状に案内するカーテンエッジガイドで自由落下させ、形成されたカーテン膜を連続走行するウェブ上に衝突させながら塗布膜を形成させる方法がある。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例及び比較例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、ここでの部、％はいずれも質量基準である。
【００３８】
〔試験Ｎｏ．１〕（本発明例１）
図１に示した、直線型流路本体（６）（幅３５０ｍｍ×深さ１００ｍｍ（液深さ４０ｍｍ）×流れ方向長さ２５００ｍｍ）と、気液分離部Ａ（２）２つと、気液分離部Ｂ（７）と、流路の上流側に流入口（１ａ）、気液分離部Ｂ（７）の底部に流出口（１ｂ）とを有する気泡分離装置を製作した。ここで、２つの気液分離部Ａ（２）及び気液分離部Ｂ（７）は、ともに流れ方向長さ１５０ｍｍ×深さＨ １２０ｍｍのものとした。
対象液として、予め攪拌してφ０．５ｍｍ〜φ１ｍｍ程度の微細な気泡を多く含有させたＰＶＡ水溶液（透明）３００ｍＰａ・ｓを準備し、これを上記装置に流量７ｋｇ／ｍｉｎで流して処理し、気泡除去効率を調査した。
気泡除去効率は、気泡分離装置に流入直前の液、気泡分離装置から流出直後の液を透明容器にそれぞれ５０ｃｃサンプリングし、塗料中の気泡をデジタルカメラで撮影して気泡数を測定し、下式から求めた気泡除去率で評価した。気泡径は、φ０．５ｍｍ以上を対象として評価した。
（１−気泡分離装置から流出直後のＰＶＡ水溶液中の気泡数÷気泡分離装置に流入直前のＰＶＡ水溶液中の気泡数）×１００（％）
気泡分離条件と評価結果（気泡除去率）をまとめて表１に示す。
【００３９】
〔試験Ｎｏ．２〕（比較例）
比較例の気泡分離装置を図３に示す。図３において、直線型流路本体（６）は幅３５０ｍｍ×深さ１５０ｍｍ（液深さ４０〜１２０ｍｍ）×流れ方向長さ２１００ｍｍであり、６個の流動遮板（３）は幅３５０ｍｍで分配流路底（１２ａ）までの距離２０ｍｍでその傾き４５°であり、分配流路底（１２ａ）の傾きは２°〜３°である。
この気泡分離装置を用い、試験Ｎｏ．１と同様にして気泡除去効率を調査した。気泡分離条件と評価結果（気泡除去率）をまとめて表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
〔試験Ｎｏ．３〕（本発明例２）
試験Ｎｏ．２の気泡分離装置において、２つの気液分離部Ａ（２）を底面まで遮板（３）にて完全に２分割し、その底部を連通管（９）で接続させる構造にした以外は試験Ｎｏ．１と同様にして、気泡分離装置を製作し、気泡除去効率を調査した。その結果、気泡除去効率は試験Ｎｏ．２とほぼ同程度であった。
【００４２】
〔試験Ｎｏ．４〕（本発明例３）
（１）感熱記録層形成液の調製
〔Ａ液〕染料分散液の調製
・２−アリニノ−３−メチル−６−ジブチルアミノフルオラン ２０部
・ポリビニルアルコールの１０％水溶液 ２０部
・水 ６０部
〔Ｂ液〕顕色剤分散液の調製（ボールミルで体積平均粒径０．８μｍ以下になるまで粉砕、分散）
・４−ヒドロキシ−４’−イソプロポキシジフェニルスルホン １２部
・シリカ ４部
・ステアリン酸アミド ４部
・ポリビニルアルコールの１０％水溶液 ２０部
・水 ６０部
〔Ｃ液〕記録層液
・Ａ液 １２．５部
・Ｂ液 ６２．５部
・ポリビニルアルコールの１０％水溶液 ２５部
上記の配合からなる各配合物を、それぞれ、平均粒径が１．５μｍ以下となるように磁性ボールミルで粉砕して、〔Ａ液〕および〔Ｂ液〕を調製した。次に〔Ａ液〕を１２．５部、〔Ｂ液〕を６２．５部、変性ポリビニルアルコール（クラレＫポリマー ＫＬ−３１８ 固形分１０％）を２５部、を混合攪拌し、感熱記録層形成液〔Ｃ液〕を調製した。
（２）感熱記録層形成液の脱泡処理
試験Ｎｏ．１の対称液の替わり感熱記録層形成液〔Ｃ液〕を用い気泡の除去を行って、気泡が除去された感熱記録層形成液〔Ｄ液〕を調製した。
（３）カーテン塗布方法による感熱記録媒体の製造
感熱記録層形成液〔Ｄ液〕をカーテン塗布方法により（例えば特開２００８号公報に記載の装置により）坪量６０ｇの上質紙上に塗布して、感熱記録媒体を作製した。この感熱記録媒体の感熱記録層面には、視覚による塗布欠陥は認められなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）は本発明に係る粘性流体の気泡分離装置の上面図、（ｂ）はその側面図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る他の粘性流体の気泡分離装置の上面図、（ｂ）はその側面図である。
【図３】（ａ）は従来の粘性流体の気泡取り装置の上面図、（ｂ）はその側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ａ 流入口
１ｂ 流出口
１ｃ オーバーフロー部
２ 気液分離部Ａ
３ 流動遮板
４ 上昇流形成板Ａ
５ 上昇流形成板Ｂ
６ 直線型流路本体
７ 気液分離部Ｂ
８ 塗料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続ウエブ又は枚葉シートに塗布される粘性液体中の気泡を除去する粘性液体の気泡分離方法において、
該粘性液体の送液ラインの途中に、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを流れ方向に有した上面開放型タンクを備え、
該粘性液体を、該上面開放型タンクの上流側の流入口から流入し、該気液分離部Ｂの底部付近の流出口から流出させる、
ことを特徴とする粘性流体の気泡分離方法。
【請求項２】
前記上面開放型タンクは、前記流入口が流路底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項１記載の粘性流体の気泡分離方法。
【請求項３】
前記上面開放型タンクは、前記気液分離部Ｂの上流側に液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の粘性流体の気泡分離方法。
【請求項４】
前記上面開放型タンクは、最下流部の液面付近から浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の粘性流体の気泡分離方法。
【請求項５】
上面開放型タンクを備えた気泡分離装置であって、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える流動遮板を備えた気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを有し、上流側の一端部に流入口を有し、かつ該気液分離部Ｂの底部付近に流出口を有することを特徴とする粘性流体の気泡分離装置。
【請求項６】
前記流入口が流路の底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項５に記載の粘性流体の気泡分離装置。
【請求項７】
前記気液分離部Ｂの上流側に、液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の粘性流体の気泡分離装置。
【請求項８】
前記最下流部の液面付近から、浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする請求項５、６又は７に記載の粘性流体の気泡分離装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかに記載の気泡分離方法又は請求項５〜８のいずれかに記載の気泡分離装置により、感熱記録体塗料中の気泡を除去することを特徴とする感熱記録体塗料の作製方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法により作製された感熱記録体塗料を支持体上にカーテン塗布して得られたことを特徴とする感熱記録媒体。
【請求項１】
連続ウエブ又は枚葉シートに塗布される粘性液体中の気泡を除去する粘性液体の気泡分離方法において、
該粘性液体の送液ラインの途中に、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを流れ方向に有した上面開放型タンクを備え、
該粘性液体を、該上面開放型タンクの上流側の流入口から流入し、該気液分離部Ｂの底部付近の流出口から流出させる、
ことを特徴とする粘性流体の気泡分離方法。
【請求項２】
前記上面開放型タンクは、前記流入口が流路底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項１記載の粘性流体の気泡分離方法。
【請求項３】
前記上面開放型タンクは、前記気液分離部Ｂの上流側に液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の粘性流体の気泡分離方法。
【請求項４】
前記上面開放型タンクは、最下流部の液面付近から浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の粘性流体の気泡分離方法。
【請求項５】
上面開放型タンクを備えた気泡分離装置であって、中央部に流体の流速を下げると同時に一度流れ方向を下向きに変える流動遮板を備えた気液分離部Ａを流れ方向に１個以上有し、かつ最下流部に流体の流速を下げると同時に流れ方向を下向きに変える気液分離部Ｂを有し、上流側の一端部に流入口を有し、かつ該気液分離部Ｂの底部付近に流出口を有することを特徴とする粘性流体の気泡分離装置。
【請求項６】
前記流入口が流路の底部にあり、かつその流路の下流側には液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項５に記載の粘性流体の気泡分離装置。
【請求項７】
前記気液分離部Ｂの上流側に、液面付近まで流路を遮断する上昇流形成板を有することを特徴とする請求項５又は６に記載の粘性流体の気泡分離装置。
【請求項８】
前記最下流部の液面付近から、浮上分離させた気泡を含む液を排出させるオーバーフロー部を有することを特徴とする請求項５、６又は７に記載の粘性流体の気泡分離装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかに記載の気泡分離方法又は請求項５〜８のいずれかに記載の気泡分離装置により、感熱記録体塗料中の気泡を除去することを特徴とする感熱記録体塗料の作製方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法により作製された感熱記録体塗料を支持体上にカーテン塗布して得られたことを特徴とする感熱記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−６４００７（Ｐ２０１０−６４００７Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３２９０２（Ｐ２００８−２３２９０２）
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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