JP2511300B2

JP2511300B2 - 感熱記録型ラベル用紙

Info

Publication number: JP2511300B2
Application number: JP63312084A
Authority: JP
Inventors: 信之中山; 光宏吉田; 泰弘山梨; 俊雄藤井
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 1988-12-12
Filing date: 1988-12-12
Publication date: 1996-06-26
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JPH02158382A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は感熱記録型ラベル用紙、詳しくは打ち抜き加
工特性に優れ、かつ記録感度の優れた感熱記録型ラベル
用紙に関する。

〈従来の技術〉一般に無色又は淡色のロイコ染料とロイコ染料と熱時
反応して発色させる顕色剤とを主成分とする感熱記録層
を有する感熱記録体は、特公昭45−14035号に公表さ
れ、広く実用化されている。この感熱記録体に記録をお
こなうには、サーマルヘッドを内蔵したサーマルプリン
ター等が用いられるが、このような感熱記録法は、従来
実用化された他の記録法に比べて、記録時に騒音がな
い、現像定着の必要がない、メンテナンスフリーであ
る、機器が比較的安価でありコンパクトである、得られ
る発色が非常に鮮明であるといった特徴から、コンピュ
ーターのアウトプット、ファクシミリ、電卓、計測機等
のレコーダー用紙や自動券売機の券紙として広く使用さ
れている。

近年、上記感熱記録の利用分野の１つとして急速に普
及してきたものとして、小売店等のPOSシステム（Point
of Sale）化の拡大に伴うラベルとしての用途があげら
れる。これらPOSシステムに利用される感熱記録型ラベ
ルは、主に生鮮食品の価格表示やバーコード表示に用い
られ、水、食品用ラップあるいは油等に触れる機会が多
いため、通常上記薬品類の侵入を防ぐ目的で、例えば特
開昭57−188392号に示されるように、感熱発色層上に保
護層を設けたり、裏面からの薬品の侵入を防ぐためバッ
ク層やアンダー層を設け、画像安定性を高めた構成を採
っている。

上記、感熱記録型ラベル用紙は、例えば実開昭53−89
334号に示されるように、裏面に感圧接着剤層を介し離
型処理された離型紙と粘着加工され、必要に応じ表面に
印刷処理された後、ロータリーカッター等を有した打ち
抜き機でラベル形状に打ち抜かれる。

近年、上記加工工程、特に打ち抜き工程では、生産性
を向上させるために、ラベル用紙の打ち抜き速度を上げ
る試みと、また打ち抜き時にできスケルトンと呼ばれる
打ち抜きカスの巾を短くし、歩留まりを向上させる試み
がなされている。しかるに、この打ち抜き工程の合理化
は、打ち抜き時にスケルトンにかかる力学的衝撃力を増
すために、スケルトンの破断が起こりやすく、スケルト
ンをラベルから取り除くこと、いわゆるカス上げ困難と
なり、逆に生産性を低下させる原因となっている。

一方、ラベルに要求される特性のうち記録特性として
は、バーコードプリンター等の記録機器がコンパクト
化、省エネルギー化される動向にあるために、低エネル
ギーで高濃度の発色を得られること、即ち高感度化の要
求が高まっている。しかしながら、前記感熱記録型ラベ
ル用紙の層構成から明らかなように、感熱発色層上に保
護層が熱伝達効率を阻害するため、高感度化することは
非常に困難な命題である。この高感度化のために、感熱
発色層に使用されるロイコ染料や顕色剤、及び増感剤等
の材料の面での検討により、記録感度を高める提案が種
々なされている。しかしながら、上記保護層による熱伝
達効率の低下は否めず、感熱記録型ラベル用紙において
記録感度を高める方法として、感熱ヘッドから印加され
る熱エネルギーを少しでも有効に利用すること、即ち感
熱ヘッドと感熱記録型ラベル用紙表面の密着性を向上す
る方法をとることが重要であると考えられる。

上記感熱ヘッドとの密着性を向上する手段としては、
例えば、特公昭52−20142号ではスーパーキャレンダー
の手法をもって感熱記録用紙の表面をベック平滑度で20
0〜1000秒に表面処理する方法が記憶されている。ま
た、特開昭61−179786号では、ヘッドとの密着性を高め
るために、支持体が顔料を10％以上含有し、かつTappi
RC−308に準じて測定される内部結合力が0.5〜2.5kg−c
mにすることが記載されている。即ち、内部結合力が弱
い支持体を用いて柔軟性を高め、ヘッドとの密着性を上
げ、記録感度を良好なものにする方法が提案されてい
る。しかしながら、上記提案は支持体上に感熱発色層を
設けただけの構成の感熱記録体について述べられたもの
であり、感熱記録型ラベル用紙のように、発色層上に保
護層を設けた構成のものについて言及したものではな
い。

上記の如く、感熱記録型ラベル用紙としては、近年、
この急速な加工特性向上と記録特性向上という二つの要
求項目を同時に満たすことが急務となっているにもかか
わらず、付き抜き加工時における力学的特性の検討はな
されておらず、また感熱記録型ラベル形態における記録
感度向上手段についても検討がなされていないのが現状
であり、したがって、加工特性と記録特性を同時に満足
する感熱記録型ラベル用紙は未だ開発されてはいない。

〈発明が解決しようとする課題〉本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、具
体的には打ち抜き加工時においてカス上げ不良が起こら
ない、即ちスケルトンの切断が起こらずに加工特性が優
れているのみならず、かつ感熱記録時の熱感度の高い感
熱記録型ラベル用紙に関するものである。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、（１）紙支持体表面に無色ないしは淡色の
ロイコ染料と顕色剤を主成分とした感熱発色層と保護層
を順次設け、紙支持体裏面にバック層を設けた積層構成
をなし、該積層体の層間強度（Tappi UM−403に準ず
る）が2.5kg−cm越えて大きく、かつ前記保護層表面の
ベック平滑度（JIS P8119に準ずる）が700秒以上である
ことを特徴とする感熱記録型ラベル用紙、および（２）
紙支持体上にアンダー層、無色ないしは淡色のロイコ染
料と顕色剤を主成分とした感熱発色層、保護層を順次設
けた積層構成をなし、該積層体の層間強度（Tappi UM−
403に準ずる）が2.5kg−cm越えて大きく、かつ前記保護
層表面のベック平滑度（JIS P8119に準ずる）が700秒以
上であることを特徴とする感熱記録型ラベル用紙、であ
る。

まず本発明の構成要件である層間強度について説明す
る。

従来、打ち抜き加工時のスケルトンの破断現象に関し
て影響を及ぼしている感熱記録型ラベル用紙の力学的特
性としては、紙関係で試験されてきた引っ張り破断強度
（JIS−P8113）や引き裂き強度（JIS−P8116）と相関性
があると見られていた。しかしながら、近年の打ち抜き
速度の上昇や、スケルトン巾の減少による打ち抜き不良
現象の増加に対して、本発明者は鋭意研究を加えた結
果、上記スケルトンの破談現象と引っ張り破断強度や引
き裂き強度といった慣用の力学的物性値とには相関がな
く、このスケルトンを破断現象は、基本的に感熱記録型
ラベルの相間強度が弱いことが原因となっていることを
突き止めた。これは、破断現象がラベル用紙の縦、横方
向の引っ張り強度あるいは、ラベル用紙を引き裂く時の
強度とに根本的に関連するものではなく、破断現象が打
ち抜き時にラベル用紙の厚さ方向に加わる衝撃力に対す
る力学的な挙動としてとらえなければならないことを意
味し、打ち抜き直後、スケルトンを離型紙から剥す際に
生じる厚さ方向の衝撃力により、スケルトンの層間にク
ラツクが生じ、このクラック部分にスケルトンを巻取る
引っ張り応力が集中するために破断が生じるものと解析
できる。即ち、打ち抜き特性を向上するためには、感熱
記録型ラベル用紙の層間強度が重要な力学的物性値であ
ることを本発明者は解明した。

層間強度の測定方法としては、Tappi−UM403に記載さ
れているインターナルボンドテスターを用いて評価する
ことが最も有効であり、打ち抜きスピードやスケルトン
の巾によらず打ち抜き作業を問題なくおこなうために
は、感熱記録型ラベル用紙を構成する積層体の層間強度
が2.5kg−cmを越えて大きくすることが必要であること
を見いだした。

上記、層間強度を2.5kg−cmを越えて大きくするため
には、まず支持体である紙の層間強度を2.5kg−cm以上
とすることが必要である。更に、塗工層自身の層間の凝
集破壊強度、塗工層と支持体の接着強度も層間強度に影
響を及ぼすため、感熱記録型ラベル用紙自身の層間強度
が2.5kg−cmを越えて大きくすることが絶対条件であ
る。

本発明において支持体として用いられる紙は、パルプ
の種類や配合、添加剤等は得に限定されることなく、紙
層間強度2.5kg−cm以上となる様に例えばパルプの種類
や配合、叩解条件、紙力増強剤の種類や添加量、ウェッ
トプレス条件、乾燥条件等を適宜選択することによって
製造されたものが適用される。

また、塗工層自身の層間強度や支持体との接着強度
は、各塗工層に使用される後述の如き結着剤をその種類
や量を適宜選択して使用することにより、目的とするラ
ベル用紙の層間強度を得ることができる。

次に、本発明のもう１つの構成要件である平滑度につ
いて説明する。

前述したように本発明においては、紙層間強度が2.5k
g−cm以上と紙支持体を使用することが必要条件である
が、このような支持体を用いることは、特開昭61−1797
86号に記載されているように、記録紙の柔軟性が欠ける
ため、感熱ヘッドとのマッチング性ち乏しくなり、記録
特性が劣ることとなる。

本発明はこの記録特性の劣化について鋭意検討した結
果、層間強度が2.5kg−cmを越えて大きい感熱記録型ラ
ベル用紙においては、JIS P8119に準じて測定される保
護層表面のベック平滑度を700秒以上、好ましくは1000
秒以上に処理することによって、記録特性も十分に満足
することを見いだした。

このような平滑度700秒以上の感熱記録型ラベル用紙
を製造するには、例えばスーパーキャレンダー、マシン
キャレンダーやグロスキャレンダーを用いて、保護層塗
工面を金属のニップロールに接触するように通紙して行
なうことができる。しかしながら、一般の感熱記録用紙
の平滑処理に比べ、強い表面処理が必要となるため、紙
の水分、ロール圧力、処理温度、処理速度等の諸条件を
適宜設定することが重要となる。

例えば、上記処理条件のうち紙の水分値に関して述べ
ると、平滑化処理する以前に感熱記録型ラベル用紙の含
水率を７〜10％とすうことが好適で、これによって平滑
化処理が容易に達成できる。

すなわち、含水値が７％未満であると、目的とする平
滑度を得るために、非常に高いニップ圧を必要とし、ま
た複数回のニップ処理が必要となり、生産性がやや低下
する。逆に、10％を越える含水値であると、平面処理条
件や表面層の材質により平滑化処理時に塗工層がニップ
ロールに転写し、ロールを汚す原因になったり、巻取ら
れた状態で保護層が裏面と付着してしまう状態、いわゆ
るブロッキング現象をおこしたりして生産上のトラブル
を伴う恐れがあり好ましくない。

上記の如き含水値は、塗工時の乾燥条件を弱めること
や、平滑化処理前に調湿機を通すことで所定値に調整で
きる。

本発明の感熱記録型ラベル用紙の感熱発色層は無色な
いし淡色のロイコ染料の顕色剤を含有するものである。
使用される代表的なロイコ染料をあげると、クリスタル
バイオレットラクトン、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−６−メチル−７−
クロロフルオラン、３−シクロヘキシルアミノ−６−ク
ロロフルオラン、３−ジエチルアミノ−７−ジベンジル
アミノフルオラン、３−ピロリジノ−６−メチル−７−
アニリノフルオラン、３−ピペリジノ−６−メチル−７
−アニリノフルオラン、３−シクロヘキシルメチルアミ
ノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−エチル
イソアミルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラ
ン、３−ジエチルアミノ−７−（ｏ−クロロアニリノ）
フルオラン、３−ジブチルアミノ−７−（ｏ−クロロア
ニリノ）フルオランなどがあるが、これらに限定される
ものではない。

また、上記ロイコ染料と反応して発色させる顕色剤と
しては、α−ナフトール、β−ナフトール、４−ｔ−ブ
チルフェノール、４−ｔ−オクチルフェノール、４−フ
ェニルフェノール、2,2−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン、2,2−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）
ブタン、4,4′−シクロヘキシリデンジフェノール、2,2
−ビス（2,5−ジブロム−４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン、4,4′−イソプロピリデンビス（２−ｔ−ブチ
ルフェノール）、2,2′−メチレンビス（４−クロロフ
ェノール）、4,4′−スルホニルジフェノール、4,4′−
チオビスフェノール、4,4′−チオビス（２−メチルフ
ェノール）、安息香酸、サリチル酸、没食子酸等の誘導
体等があるが、これらに限定されるものではない。

また、本発明において、記録感度を向上させるため
に、必要に応じ、更に慣用の種々の熱可融性物質を感熱
発色層に添加できる。熱可融性物質としては、適応な融
点を持つ有機化合物があげられ、例えば、ステアリン酸
アミド等の高級脂肪酸アミド、密ロウ、シェラックロウ
などの動物性ワックス、カルナバロウなどの植物性ワッ
クス、モンタンワックスなどの鉱物性ワックス、パラフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等のワッ
クス類、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、ジメチルテ
フタレート、ジフェニルフタレート等の芳香族カルボン
酸エステル類、アルキルナフタレン誘導体、アルキルジ
フェニウ誘導体、アルキルターフェニル誘導体等が用い
られる。

また、本発明においては、慣用の充填剤として無機及
び有機顔料、例えば、重質及び軽質炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウ
ム、タルク、クレー、サチンホワイト、カオリナイト、
ポリオレフィン粒子、ポリスチレン粒子、尿素−ホルマ
リン樹脂粒子等を添加し発色画像の鮮明性を向上させる
ことができる。

その他、必要に応じて各種の界面活性剤や消泡剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。更
に支持体上に結着するための結着剤を用いることでは感
熱発色層が形成される。この結着剤としては、カゼイ
ン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロ
リドン、でん粉、変性でん粉、イソブチレン−無水マレ
イン酸樹脂、ジイソブチレン−無水マレイン酸樹脂、ス
チレン−無水マレイン酸樹脂、ポリアクリルアミド、変
性ポリアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、更
に、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、塩化ビニル−酢
酸ビニル共重合体、SBR、NBR等のエマルジョン、ラテッ
クスなどが単独又は混合して使用される。

感熱発色層塗料の調整は、通常、前記ロイコ染料およ
び顕色剤、必要に応じて添加される熱可融性物質が、メ
ディア式湿式分散機で粉砕処理され、分散液として調整
される。この際、その被分散体であるロイコ染料、顕色
剤および熱可融性物質の粒径は、５μｍ以下、好ましく
は３μｍ以下とするのが望ましい。また、その分散媒で
ある水には分散剤として一般に0.2％から10％程度の水
溶性高分子物質を添加しておくことが好ましい。

保護層、バック層及びアンダー層は薬品の感熱発色層
への侵入を防止する目的で設けられるため、基本的には
造膜性の良い高分子結着剤を主成分とすることが必要で
ある。この高分子結着剤は、基本的には感熱発色層に使
用される材料である水溶性又は非水溶性樹脂結着剤が使
用できるが、可塑剤や油等の親油性の薬品の侵入を防ぐ
目的では、水溶性樹脂類の方が好ましい。しかしながら
水溶性樹脂結着剤は耐水性が劣る傾向があるため、耐水
性を付与する場合には、水溶性樹脂結着剤にエマルジョ
ン、ラテックスなどを混合したり、グリオキザール、ク
ロム明バン、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド−エピクロルヒドリ
ン樹脂等の耐水化剤を添加して使用することが望まし
い。また、必要に応じて各種界面活性剤や消泡剤を添加
することもできる。

保護層は上記造膜性高分子結着剤の他に、感熱ヘッド
とのマッチング性を得るために必要に応じて無機あるい
は有機の顔料やステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシ
ウム等の滑剤やフッソ樹脂等の離型剤を添加しておくこ
とが望ましい。

上記の如き組成よりなる各層は、例えばエアーナイフ
コーティング、ロールコーティング、バーコーティン
グ、ブレードコーティング等の公知の塗工方式により、
支持体表面あるいは裏面に順次塗料を塗布、乾燥するこ
とで塗工層として形成される。

なお、本発明の感熱記録型ラベル用紙の層構成は、前
述の如く紙支持体表面に感熱発色層、保護層を順次設
け、紙支持体裏面にバック層を設けた積層構成、また
は、紙支持体上にアンダー層、感熱発色層、保護層を順
次設けた積層構成を基本とするものであり、例えば支持
体裏面にバック層を設け、支持体表面にアンダー層、感
熱発色層、保護層を順次設けた積層構成の如くバック層
とアンダー層を併用して何ら支障はない。

〈実施例〉次に、本発明を実施例及び比較例をもって詳細に述べ
る。なお、組成を示す部数は全て重量部である。

LBKP80部、NBKP20部を用い、叩解機で叩解程度をふ
り、またサイズ剤、バンド、紙力増強剤の種類と添加量
を変え、表−１に示す物理特性の異なるＡ〜Ｄの４種類
の紙支持体を長網抄紙機で抄造した。なお、表−１にお
いて秤量はJIS P8124、引張強度はJIS P8113、引張強度
はJIS P8116に準じて測定したものである。

下記組成の混合物をサンドミルを用い分散し、分散液
［Ａ］〜［Ｃ］を調整した。

［Ａ］液［Ｂ］液［Ｃ］液以上のようにして得られた［Ａ］〜［Ｃ］の分散液を
用い、下記配合の感熱発色層塗料を調整した。

アンダー層またはバック層として以下の配合の塗料を
調整した。

更に、上記アンダー層又はバック層塗料100部に30％
ステアリン酸亜鉛分散液（ハイドリンＺ−７−30、中京
油脂社製）を５部添加し保護層の塗料とした。

紙支持体Ａ〜Ｄを用い、裏面にバック層塗料を乾燥塗
布量が5g/m²となるように塗布乾燥した後、表面に感熱
発色層塗料及び保護層塗料をそれぞれ乾燥塗布量7g/
m²、4g/m²となるように順次塗布乾燥した。さらにこの
塗工品ついて、含水率が５〜12％になるよう調湿した
後、保護層表面が金属ロールに接触するようにスーパー
キャレンダーにて平滑化処理を行ない、実施例１、２及
び比較例１〜４の感熱記録型ラベル用紙を製造した。

また紙支持体Ａ〜Ｄを用い、表面にアンダー層、感熱
発色層及び保護層をそれぞれ乾燥塗布量3g/m²、7g/m²、
4g/m²となるように順次塗布乾燥し、この塗工品につい
て含水値が４〜11％となるように調湿した後、前記と同
様に平滑化処理を行い、実施例３、４及び比較例５〜８
の感熱記録型ラベル用紙を製造した。

得られた実施例及び比較例の感熱記録型ラベル用紙を
松下電子部品（株）製の感熱印字装置にて印加電力0.5W
/ドット、パルス巾1.0msec.で印字し、印字濃度をマク
ベス反射濃時計RD−94で測定し、記録感度の評価を行な
った。

更に、実施例及び比較例の感熱記録型ラベル用紙を離
型紙にエマルジョン型粘着剤を用い、JIS Z0237で規定
されるボールタックナンバー４の粘着力で粘着加工を行
なった後、スピード70m/分でスケルトン巾3mmの条件で
打ち抜き試験を行なった。

結果を表−２に示す。なお、比較例４及び８はスーパ
ーキャレンダー処理時にロールに塗料カスが付着したう
えに、巻取りがブロッキングを起こしたためにベック平
滑度、層間強度等の特性評価ができなかった。また表−
２において打ち抜き特性の評価は、打ち抜き加工時にス
ケルトンが切断して正常な打ち抜き作業を続行できなか
ったものを不良とした。

表−２からわかるように、本発明の感熱記録型ラベル
用紙は、良好な打ち抜き加工特性を示すだけでなく、優
れた記録特性を有している。

〈発明の効果〉本発明の感熱記録型ラベル用紙は、加工特性と記録特
性とを同時に満足した優れた性能を有するものである。
従って、記録特性を犠牲にすることなく、優れた生産性
を得ることができるという効果を有するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−16185（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−60744（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−179786（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】紙支持体表面に無色ないし淡色のロイコ染
料と顕色剤を主成分とした感熱発色層と保護層を順次設
け、紙支持体裏面にバック層を設けた積層構成をなし、
該積層体の層間強度（TappiUM−403に準ずる）が2.5kg
−cmを越えて大きく、かつ前記保護層表面のベック平滑
度（JISP8119に準ずる）が700秒以上であることを特徴
とする感熱記録型ラベル用紙。
【請求項２】紙支持体上にアンダー層、無色ないしは淡
色のロイコ染料と顕色剤を主成分とした感熱発色層、保
護層を順次設けた積層構成をなし、該積層体の層間強度
（TappiUM−403に準ずる）が2.5kg−cmを越えて大き
く、かつ前記保護層表面のベック平滑度（JISP8119に準
ずる）が700秒以上であることを特徴とする感熱記録型
ラベル用紙。