JP5975456B2 - 感熱記録体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、感熱記録体の製造方法に関し、更に詳しくは、基材上に、感熱記録層を含め、少なくとも２層を形成した感熱記録体の製造方法に関し、更に詳しくは、カーテン塗工を用いた感熱記録体の製造方法に関する。

感熱記録体は、一般に、基材上に、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）。

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、ロッド方式、ロール塗工方式等がある。しかし、これらの塗工では、基材に接触して塗工を行うので、感熱記録体表面に、いわゆる、すじなどが生じやすいという欠点がある。

特開２００９−０６７０１７号公報

上記グラビア塗工等とは異なり、カーテン塗工は、基材に非接触の塗工であるので、上記欠点は発生しにくく、また、基材に塗料膜を多層同時塗工して塗工速度を高めることができる。

この多層同時塗工では、各層に対応する塗料をスライド傾斜面上で塗料膜として積層すると共にその積層状態でカーテン状にして、移動する基材上に落下させて、多層同時塗工するようにしている。

しかしながら、かかる多層同時塗工においては、スライド傾斜面上で各層に対応する塗料膜の状態によりその積層状態が崩れ易く、そのため、その塗料膜をその積層状態が崩れないようにしてカーテン状にして、基材上に落下させることが必要である。

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、スライド傾斜面上への各層塗料の吐出量に着目して、前記積層形状の崩れを防止できるようにし、各層塗料が所要の積層状態で、カーテン状になって、基材上に落下して多層同時塗工が可能な感熱記録体の製造方法を提供することを目的としている。

本発明の感熱記録体の製造方法は、傾斜したスライド面上に吐出される塗料によって感熱記録層塗料膜、バリア層塗料膜およびトップ層塗料膜からなる複数層の塗料の流れを形成し、前記スライド面から自然落下させて、移動する基材上に複数層の塗工膜を積層するカーテン塗工による感熱記録体の製造方法であって、前記複数層の塗料の下層側の感熱記録層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）を、上層側のバリア層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）の１．６倍以上、２．２倍以下とし、前記複数層の塗料の下層側のバリア層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）を、上層側のトップ層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）の１．２倍以上、１．７倍以下にすることを特徴とする。

本発明では、前記複数層の塗料の上層側のトップ層塗料膜の塗料の粘度を、下層側のバリア層塗料膜の塗料の粘度の１倍以上、１５倍以下とし、前記複数層の塗料の上層側のバリア層塗料膜の塗料の粘度を、下層側の感熱記録層塗料膜の塗料の粘度の１倍以上、６倍以下とするのが好ましい。この粘度は、低せん断速度時の粘度、いわゆるローシェア粘度である。

本発明では、前記カーテン塗工によって、前記基材上に、感熱記録層、バリア層およびトップ層を積層形成してもよい。

本発明では、カーテン塗工によって基材上に複数層の塗工膜を積層する場合に、下層側の塗料の吐出量を、上層側の塗料の吐出量の１．２倍以上、２．２倍以下にするので、スライド斜面上で各層塗料膜が所要の状態に積層されて、カーテン塗膜となって基材上に落下し、基材上に多層塗膜が同時塗工された感熱記録体を得ることができる。

図１は、カーテンコーターの概略構成図である。 図２は、感熱記録体の断面図である。 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は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

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の製造方法を詳細に説明する。実施形態の製造方法は、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層構造の感熱記録体を、同時多層塗工のカーテン塗工方法によって製造する。

図１は、前記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。

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。

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。

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。

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。

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〜７ｃに積層される。

この実施形態では、スライド傾斜面３上で各層塗料膜１７ａ〜１７ｃを所要の積層状態で積層させるために、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの各塗料Ｓａ〜Ｓｃの吐出量が後述する条件を満たすように設定して、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃを所要の積層状態に積層した状態で、カーテン塗膜にして、基材上に落下させるようにしている。

図２は、上記カーテンコーターを用いて、本実施形態の製造方法により製造される感熱記録体２３の断面図である。本実施形態の製造方法で製造する感熱記録体２３は、基材２１に３層の多層塗膜２５を形成する。この多層塗膜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。

上記のように３層構成の感熱記録体２３の製造を以下に詳しく説明する。

カーテン塗工においては、スライド傾斜面３上で相対的に下層側となる塗料よりも、上層側となる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。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。

そこで、実施形態では、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１．２倍以上、２．２倍以下に設定して、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ようにしている。

この実施形態の感熱記録体２３は、トップ層２５ａ、バリア層２５ｂ、感熱記録層２５ｃの３層構成であり、これら各層に対応してスライド傾斜面３上に吐出する塗料Ｓａ〜Ｓｃそれぞれの吐出量の割合を、表１の塗工例１と表２の塗工例２に示される割合とした。なお、表１、表２の各塗工例では、吐出量は、トップ層塗料膜１７ａの塗料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。
表１、表２の各塗工例は、積層状態が良好なものであって、表１は吐出量の割合が小さい塗工例を、表２は吐出量の割合が大きい塗工例を示している。

表１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。

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の塗料Ｓｂ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の塗料Ｓａの吐出量の割合は、１．０であり、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。

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の塗料Ｓｃ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の塗料Ｓｂの吐出量の割合は、１．１８であり、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの塗料Ｓｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量の約１．６倍である。

表２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それぞれの各塗料Ｓａ〜Ｓｃの吐出量の割合は、１．０、１．６８、３．７５であった。

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の塗料Ｓｂ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の塗料Ｓａの吐出量の割合は、１．０であり、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの吐出量の約１．７倍である。
吐出量の割合が小さい表１の塗工例１の場合、上記のように下層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの吐出量の約１．２倍であり、吐出量の割合が大きい表２の塗工例２の場合、下層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの吐出量の約１．７倍である。したがって、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の塗料Ｓｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの吐出量の約１．２倍以上、約１．７倍以下である。

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の塗料Ｓｃ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の塗料Ｓｂの吐出量の割合は、１．６８であり、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの塗料Ｓｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量の約２．２倍である。
吐出量の割合が小さい表１の塗工例１の場合、上記のように下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの塗料Ｓｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量の約１．６倍であり、吐出量の割合が大きい表２の塗工例２の場合、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの塗料Ｓｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量の約２．２倍である。したがって、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の塗料Ｓｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量の約１．６倍以上、約２．２倍以下である。
上記のように、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の塗料Ｓｂの吐出量は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの吐出量の約１．２倍以上、約１．７倍以下であり、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の塗料Ｓｃの吐出量は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの吐出量の約１．６倍以上、約２．２倍以下である。
したがって、トップ層塗料膜１７ａ、バリア層塗料膜１７ｂ、及び、感熱記録層塗料膜１７ｃの３層の上下２層間では、下層側となる塗料膜の塗料の吐出量が、上層側となる塗料膜の塗料の吐出量の約１．２倍以上、約２．２倍以下の範囲を取り得ることになる。

このように実施形態では、上記塗工例１，２で説明したように、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１．２倍以上、２．２倍以下としているので、スライド傾斜面３上で各層塗料膜１７ａ〜１７ｃを良好に積層した状態のカーテン塗膜にして、基材上に落下し、基材上に各層均一に多層塗膜が形成された感熱記録体を製造することができる。

以上では、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの塗料Ｓａ〜Ｓｃの吐出量について説明したけれども、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ために、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの塗料Ｓａ〜Ｓｃの粘度も重要である。

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。

スライド傾斜面３における各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの塗料Ｓａ〜Ｓｃでは、例えば、上層側塗料の粘度が、下層側塗料の粘度よりも低いと、スライド傾斜面３上で、上層側塗料が、下層側塗料を追い越して下層側塗料に混じり、その結果、積層形態が崩れてしまう。

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の塗料Ｓａ〜Ｓｃにおいては、相対的に、上層側の塗料の粘度は、下層側の塗料の粘度の１倍以上、６倍以下とするのが好ましい。

この実施形態では、各層塗料膜１７ａ〜１７ｃの各塗料Ｓａ〜Ｓｃの粘度（ローシェア粘度）を、表３に示す割合となるように設定している。

この表３では、感熱記録層塗料膜１７ｃの塗料Ｓｃ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の塗料Ｓｃの粘度の割合が１〜２、バリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの粘度の割合が２〜６、トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの粘度の割合が６〜３０となっている。

トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの粘度の割合は、６〜３０であり、バリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂ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の塗料Ｓａ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。

バリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの粘度の割合は、２〜６であり、感熱記録層塗料膜１７ｃの塗料Ｓｃ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の塗料Ｓｂの粘度は、下層側の感熱記録層塗料膜１７ｃの塗料Ｓｃの粘度の１倍以上、６倍以下である。したがって、トップ層塗料膜１７ａとバリア層塗料膜１７ｂとの間、及び、バリア層塗料膜１７ｂと感熱記録層塗料膜１７ｃとの間に、共通する範囲は、上層側の塗料膜の塗料の粘度が、下層側の塗料膜の塗料の粘度の１倍以上、６倍以下の範囲となる。この範囲では、
各層塗料膜１７ａ〜１７ｃは、スライド傾斜面３上でその積層形態が崩れずに済む。

なお、上記実施形態の製造方法による感熱記録体２３は、上記３層からなるが、感熱記録層２５ｃと、その上に積載され、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。

次に、図１のカーテンコーターを用いた製造方法において、上記感熱記録体２３を製造するための各種条件、例えば、感熱記録層のバインダ含有量、各塗料Ｓａ〜Ｓｃの動的表面張力、その他の条件について、以下に説明する。

（１）感熱記録層のバインダ含有量について
感熱記録層では、一般に、感熱記録体の層の強度を高めるなどのためにバインダが含有される。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。感熱記録体を感熱記録紙等の製品として使用するときの層の強度は、一般に、７０ｇ／２５ｍｍ以上が必要とされている。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。

従来の塗工方式として主に採用されるグラビア塗工による感熱記録体では、層の強度を製品として必要とする７０ｇ／２５ｍｍ以上にしようとすると、バインダ含有量は、１０．０重量％程度以上必要である。

３層構成の実施形態の感熱記録体では、カーテン塗工により、形成された層の強度を必要とする７０ｇ／２５ｍｍ以上確保すると共に、感熱記録層におけるバインダの含有量を８．０重量％未満に低減している。この感熱記録体２３の層強度とバインダ含有量の関係を表４に示す。

表４のバインダ含有量は、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、異なるバインダ含有量となるように調合したものである。この表４では、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も同様に、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。

表４に示す層強度の測定データを得るための試験は、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。

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（ドライ状態の塗布量約４．５ｇ／ｍ²）、バリア層厚み約１．５μｍ（ドライ状態の塗布量約１．５ｇ／ｍ²）、トップ層厚み約１．５μｍ（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。

表４に示すように、カーテン塗工方式の感熱記録体では、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。

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。

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。

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。

このことにより、カーテン塗工方式の感熱記録体では、製品として一般に必要とされる層強度を得るための感熱記録層のバインダ含有量を、グラビア塗工の感熱記録体よりも大幅に低減できる。また、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。

（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。

こうした動的表面張力に関して、上層側の塗料膜の塗料の動的表面張力と下層側の塗料膜の塗料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の塗料Ｓａ〜Ｓｃ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。

この積層状態を良好にするためには、下層側の塗料膜の塗料の動的表面張力は、上層側の塗料膜の塗料の動的表面張力の０．８倍以上、１．１倍以下であるのが好ましい。

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の各塗料Ｓａ〜Ｓｃ間の動的表面張力を、表５に示す割合になるように調整している。

この表５では、トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａ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の塗料Ｓａの動的表面張力の割合は１〜１．１３、バリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの動的表面張力の割合は１．０７〜１．１３、感熱記録層１７ｃの塗料Ｓｃ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。

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の塗料Ｓｂ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の塗料Ｓａ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の塗料Ｓｂの動的表面張力は、上層側のトップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａの動的表面張力の０．８８倍以上、１．０６倍以下である。

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の塗料Ｓｃ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の塗料Ｓｂ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の塗料Ｓｃ動的表面張力は、上層側のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂの動的表面張力の０．９２倍以上、１．０３倍以下である。

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塗料の動的表面張力は、上層側となる塗料膜の塗料の動的表面張力の０．８倍以上、１．１倍以下の範囲となっている。

（３）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。

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。

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の塗料Ｓａの粘度、すなわち、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の塗料Ｓｂのローシェア粘度よりも高くすることが好ましい。

具体的には、トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂ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の塗料Ｓａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂ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。

このようにトップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａ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。

この実施形態では、下層側の層であるバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂのローシェア粘度を一定とし、トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａのローシェア粘度を、表６に示されるように、トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａのローシェア粘度のバリア層塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂ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。

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。

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６で×は不良、△はやや不良、○は良好、◎は非常に良好を示す。

表６に示すように、トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａのローシェア粘度に対して下層側の塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂのローシェア粘度の比の値が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の塗料Ｓａのローシェア粘度は、それより下層側の塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂ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ことで印字保存性が良好である。

なお、表６からは、トップ層塗料膜１７ａの塗料Ｓａのローシェア粘度に対して下層側の塗料膜１７ｂの塗料Ｓｂのローシェア粘度の比の値が、０．１６〜５．００、つまり、直下の塗料膜のローシェア粘度の０．１６倍以上、５倍以下では塗工適正は良好であった。

（４）トップ層形成用塗料の配合について
（４−１）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。

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。

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。

表７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６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。

表７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。

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。

（４−２）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の塗料Ｓａ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の塗料Ｓａ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。

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。

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。

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。

表８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８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の塗料Ｓａ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。

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。

（５）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。

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。

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。

図３、図４、表９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関係を示す。

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。

表９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。

この表９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。

表９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。

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。

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。

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。

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

Claims (3)

1. 傾斜したスライド面上に吐出される塗料によって感熱記録層塗料膜、バリア層塗料膜およびトップ層塗料膜からなる複数層の塗料の流れを形成し、前記スライド面から自然落下させて、移動する基材上に複数層の塗工膜を積層するカーテン塗工による感熱記録体の製造方法であって、
   前記複数層の塗料の下層側の感熱記録層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）を、上層側のバリア層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）の１．６倍以上、２．２倍以下とし、
   前記複数層の塗料の下層側のバリア層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）を、上層側のトップ層塗料膜の塗料の吐出量（Ｌ／ｍｉｎ）の１．２倍以上、１．７倍以下にすることを特徴とする、
   感熱記録体の製造方法。
2. 前記複数層の塗料の上層側のトップ層塗料膜の塗料の粘度を、下層側のバリア層塗料膜の塗料の粘度の１倍以上、１５倍以下とし、
   前記複数層の塗料の上層側のバリア層塗料膜の塗料の粘度を、下層側の感熱記録層塗料膜の塗料の粘度の１倍以上、６倍以下とする、
   請求項１に記載の感熱記録体の製造方法。
3. 前記カーテン塗工によって、前記基材上に、感熱記録層、バリア層およびトップ層を積層形成する、
   請求項１または２に記載の感熱記録体の製造方法。

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