JP2003500697A - マイクロカプセルを用いる感光性材料 - Google Patents

マイクロカプセルを用いる感光性材料

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    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/151Matting or other surface reflectivity altering material

Abstract

(57)【要約】 感光性材料と現像剤物質を含み、この感光性材料が感光性マイクロカプセルの層を表面上に有する支持体を含み、この感光性マイクロカプセルが感光性組成物とカラー前駆体を含有する内部相含み、上記感光性材料を像形成的に露光させ上記マイクロカプセルを破壊させるときに、上記カラー前駆体が上記現像剤物質と像形成的に反応してカラー像を形成させ、上記支持体が1対の白色顔料着色フィルム間にラミネートさせた黒色または褐色フィルムのラミネートであることを特徴とする感光性像形成系;1つの実施態様においては、上記黒色または褐色フィルムは磁気記録層である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、高度に不透明な裏打層を感光性材料において用いる米国特許第4,39
9,209号および第4,440,846号に教示されているタイプの感光性像形成系の改良に
関する。
【0002】 (背景技術) マイクロカプセル化放射線感光性組成物を用いる像形成系(imaging system)は
、米国特許第4,399,209号;第4.416,966号;第4,440,846;第4,766,050号およ
び第5,783,353号の対象である。これらの像形成系は、光硬化性組成物を内部相
内に含有するマイクロカプセルの層を含む像形成性シートを化学線に像形成的(i
mage-wise)に露光させることを特徴とする。最も典型的な実施態様においては、
上記光硬化性組成物はポリエチレン系不飽和化合物と光開始剤を含む光重合性組
成物であり、カラー形成剤はこの光重合性組成物によってカプセル化されている
。化学線への露光により、マイクロカプセル内の内部相は硬化される。露光後、
上記の像形成性シートを、現像剤の存在下に均一な破壊力に供することによって
現像する。現像剤物質を別個の基体上に別個の現像剤としてコーティングした像
転写系、即ち、コピーシートは、米国特許第4,399,209号に開示されている。カ
プセル化カラー形成剤と現像剤物質が1つの層または2つの相互活性層中に存在
する自己含有型像形成系は、米国特許第4,440,846号に開示されている。
【0003】 像形成系、とりわけ米国特許第4,440,846号および第5,783,353号に記載された
タイプの自己含有型像形成系を小フォーマットプリンター内で露光し現像する場
合、これらの系は、重なった状態にある像形成性シートを露光させることが多く
の場合望ましい。そうするためには、露光光線を重なった上部の像形成性シート
を通してその下のシートに透過させないことが重要であり、さもないと、下のシ
ートは劣化し得る。さらに、像の裏面上に書込みまたはプリントすることが望ま
れ得るようなある種の用途も存在する。このプリンティングは支持体を通して現
れないことおよび像の画質を低下させないことが重要である。
【0004】 (発明の開示) 本発明によれば、感光性マイクロカプセルの層;並びに、白色顔料を含有する
第1フィルム、黒色顔料を含有する第2フィルムおよび白色顔料を含有する第3フ
ィルムとのラミネート体である支持体とを最も簡単な形で含む感光性材料が提供
される。 本発明のさらに詳細な実施態様においては、上記の感光性材料は、感光性マイ
クロカプセルの層、このマイクロカプセルと同じ層または別の層内の現像剤、お
よび上述のラミネート構造を有する不透明支持体を含む自己含有型感光性材料で
ある。 本発明のもう1つの実施態様においては、1つの媒体の両面上に像を形成させ得
るデジタルプリンター媒体が提供される。この像形成性材料は、感光性マイクロ
カプセルと現像剤の混合物層またはマイクロカプセルと現像剤の個々の層の外側
に位置させた1対の透明支持体(例えば、PET)を含む。この像形成性材料の中間に
は、上記の不透明構造体が存在する。
【0005】 米国特許第4,399,209号;第4,440,846号および第5,783,353号は、本明細書に
おける教示と矛盾しない範囲で、参考として引用する。 本発明の改良された像形成系は、上記感光性マイクロカプセルと現像剤物質と
を米国特許第5,783,353号に記載されているような1つの層または2つの相互活性
層内に同時付着させている自己含有型コピーシートにおいて具現化できる;或い
は、本発明の像形成系は、上記感光性マイクロカプセルと現像剤物質とを別々の
基体上にコーティングし、上記マイクロカプセルを露光させて潜像を形成させた
後にこれらを組立てる米国特許第4,399,209号に記載されているような転写系に
おいて具現化できる。また、本発明の像形成系は、上記マイクロカプセルと現像
剤とを不透明支持体の相対する両面上の正しく上記で説明したような1層または
個々の層において用いるような2面自己含有型系において具現化できる。各系は
、前述したような発色性物質と現像剤間の写真アクセスコントロールによって作
動する。自己含有型像形成系においては、カプセルの破壊後に、発色性物質と現
像剤が反応して非露光領域内に可視像を形成させ得る。可視像の漸次的現像は、
露光およびカプセル破壊後に、発色性物質がマイクロカプセルから浸出し、現像
剤に移行し、混合し、反応するにつれて観察される。最も典型的な実施態様にお
いては、カプセル破壊は、像形成性シートのみの加圧(自己含有型系の場合)に
より、または圧力ロールもしくはローラーボールを用いての現像剤シートとの接
触(転写系の場合)により実施する。像を記録するためには、像形成製材料をLED
プリントヘッドでスキャンし、このユニットへの加圧により現像する。媒体は、
米国特許第5,550,627号に記載されているタイプのLED/現像剤ヘッドを含むプリ
ンターを用いて像形成できる。
【0006】 本発明によれば、上記の感光性材料は、当該材料を重なって露光させ即ち像を
劣化させることなく裏面上にプリントするのを可能にする高度に不透明の支持体
を用いて構築する。この支持体は、2つの不透明着色白色フィルム間の不透明黒
色フィルムのラミネートである。この支持体は、DuPont社から商品名メリネック
ス(Melinex) 6295として商業的に入手できる。この支持体は典型的に約101.6μ
m(4ミル)の厚さであり、その厚さの約1/3は個々のフィルムの各々に由来する。
白色顔料は典型的には硫酸バリウムであるが、当業者であれば、他の白色顔料も
使用できることは認識していることであろう。暗色顔料はカーボンブラックであ
る。しかしながら、本発明のもう1つの実施態様においては、通常の磁気記録フ
ィルムにおいて使用するタイプの酸化鉄および/または酸化クロムを、中間ラミ
ネートフィルム中の暗色顔料として使用する。この方法において、情報はフィル
ム内に磁気記録でき、それによって本発明の感光性材料をある種の情報および/
または保安用途において使用可能にする。例えば、本発明の感光性材料は、従業
員の写真をバッジ(紋章)内に入れ且つ従業員に関する情報をフィルム内に磁気記
録する従業員身元証明バッジであり得、或いはある種のコードをフィルム内に磁
気記録し、本発明の感光性材料を含むフィルムを適切なリーダーに打刻させるこ
とにより、雇用場所または雇用場所内の制限区域への従業員の受入れを可能にし
得る。
【0007】 本発明の1つの実施態様に従う感光性材料を、図1においてさらに詳細に例示す
る。自己含有型系1は、第1の透明支持体10、サビング層(下塗り層)11、光硬化性
マイクロカプセル14と現像剤物質16を含む像形成性組成物12、接着剤層18、およ
び不透明支持体20を順次含む。像形成層12は、約20〜80%(乾燥質量)の現像剤、
約80〜20%(乾燥質量)のマイクロカプセルおよび0〜20%のバインダーを典型的
に含有する。この層は、約8〜20 g/cm2の乾燥コーティング質量で典型的に塗布
する。そのようなコーティング配合物の例は、後の実施例において例示する。
【0008】 像は、本発明において、米国特許第4,440,846号に記載されているのと同じ方
法で形成させる。上記のユニットを化学線に像形成的に露光させることにより、
上記マイクロカプセルを、露光領域内で特異的に硬化させる。露光させたユニッ
トは、加圧してマイクロカプセルを破壊させる。図2は、マイクロカプセル14の
露光および破壊後の図1の自己含有型像形成系を示す。破壊されたマイクロカプ
セル22は、カラー形成剤を放出し、その時、現像剤物質16がカラー形成剤と反応
して像24を形成する。形成された像は、透明支持体10を通して支持体20に対して
見る。支持体20は、図1Aに例示するように、硫酸バリウムのような白色顔料の2
つの外側白色顔料着色フィルム30、32および内部黒色または褐色顔料着色フィル
ムまたはコーティング34によって構成された3層構造体である。各フィルムは、
同時押出PETフィルムであり得、或いは白色フィルムは、顔料着色層(例えば、磁
気記録層)でコーティングし、他の白色フィルムで熱シールしてラミネート体を
形成させてもよい。像を見通す透明支持体は、任意の透明高分子フィルムから形
成させ得る。像を見るとき良好な写真品質を与えるフィルムを選択する。好まし
くは、黄変化に対して耐性がありUV吸収剤を含有するフィルムを使用する。好ま
しい基体は、透明高分子材料であるポリエチレンテレフタレート(PET)である。
典型的には、PETは、約25.4〜101.6μm(1〜4ミル)の厚さを有する。
【0009】 図3と4は、図1と2の単一層の代りに、現像剤を層16'において使用し、マイク
ロカプセルを層14'において使用したさらなる実施態様を例示する。後で説明す
るように、このアッセンブリは、サビング層11、現像剤層16'およびマイクロカ
プセル層14'で順次支持体10にコーティングし、このアッセンブリを不透明フィ
ルム20に感圧接着剤18で固定することによって製造できる。このユニットを露光
させ、カプセルを破壊させたとき、像24'が層16'内に形成される。
【0010】 図5は、本発明に従う感光性材料のさらなる実施態様を例示する。この感光性
材料は、参照数字11で一般的に示され、それぞれサビング層16および18によって
設けられた第1および第2の透明フィルム12および14、並びに感光性マイクロカプ
セル24および現像剤物質26の混合層20および22を含む。これらのフィルムは、不
透明支持体27に固定されている。各マイクロカプセル担持フィルムは、1対の接
着剤層28および30により不透明フィルム27に固定されている。このユニットを製
造するためには、混合型または別々の層内のマイクロカプセルと現像剤を、透明
PET上にコーティングし得る。次いで、このコーティングしたフィルムを、接着
剤を1面または両面上にコーティングした不透明フィルムとラミネートする。サ
ビング層を、好ましくは、透明PETフィルム上で用い、フィルムがユニット劣化
することなく分離できないようにフィルムを強固に一緒に結合させる。勿論、他
の製造方法も使用できる。接着剤裏打ちユニットへの2面型ユニットの製造に当
っては、不透明フィルムを接着剤で両面にコーティングする。接着剤裏打ちユニ
ットは、1面上の剥離ライナーで被覆する。2面型ユニットは、マイクロカプセ
ルフィルムと貼り合せる。
【0011】 本発明の像形成系の操作中心は、カプセル化物即ちマイクロカプセルの内部相
である。本発明によれば、この内部相は、感光性組成物と発色性物質を含む。典
型的には、感光性組成物は、光開始剤およびこの光開始剤の存在下で露光時に粘
度変化を受ける物質を含む。この物質は、最も典型的には重合して高分子量化合
物となるモノマー、ダイマーまたはオリゴマーであるが、或いは架橋性のポリマ
ーであり得る。負稼動像形成材料を所望する場合には、この物質は、露光時に解
重合する即ち分解する化合物であり得る。
【0012】 典型的には、上記感光性組成物は、フリーラジカル付加重合性または架橋性組
成物である。本発明において有用なフリーラジカル付加重合性または架橋性組成
物の最も典型的な例は、エチレン系不飽和化合物、さらに詳しくは、ポリエチレ
ン系不飽和化合物を含有する。これらの化合物としては、ビニル基またはアリル
基のような1個以上のエチレン系不飽和基を有するモノマー、および末端または
ペンダントエチレン系不飽和を有するポリマーの両方がある。そのような化合物
は、当該技術において周知であり、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ール等のような多価アルコールのアクリルまたはメタクリルエステル類;および
アクリレートまたはメタクリレート末端エポキシ樹脂、アクリレートまたはメタ
クリレート末端ポリエステル類等がある。代表的な例としては、エチレングリコ
ールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリアクリレート(TMPTA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、
ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキ
シペンタアクリレート(DPHPA)、ヘキサンジオール-1,6-ジメタクリレート、およ
びジエチレングリコールジメタクリレートがある。他の放射線硬化性物質および
放射線解重合性物質は、米国特許第4,399,209号に記載されている。
【0013】 本発明において使用する発色性物質としては、無カーボン紙において通常使用
する発色性物質がある。一般に、これらの物質は、現像剤化合物と反応して染料
を生成する無色の電子供与性染料前駆体化合物である。そのような染料前駆体の
代表的な例としては、その骨格内にラクトン、ラクタム、スルトン、スピロピラ
ン、エステルまたはアミド構造を有する実質的に無色の化合物がある。とりわけ
、トリアリールメタン化合物、ビスフェニルメタン化合物、キサンセン化合物、
チアジン化合物、スピロピラン化合物等がある。これらの典型的な化合物として
は、クリスタルバイオレットラクトン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、マラ
カイトグリーンラクトン、p-ニトロベンゾイルロイコメチレンブルー、3-ジアル
キルアミノ-7-ジアルキルアミノ-フルオラン、3-メチル-2,2'-スピロビ(ベンゾ-
f-クロム)、3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)フタリド、3-(p-ジメチルアミ
ノフェニル)-3-(1,2-ジメチルインドール-3-イル)フタリド、3-(p-ジメチルアミ
ノフェニル)-3-(2-メチルインドール-3-イル)フタリド、3-(p-ジメチルアミノフ
ェニル)-3-(2-フェニルインドール-3-イル)フタリド、3,3-ビス(1,2-ジメチルイ
ンドール-3-イル)-5-ジメチルアミノフタリド、3,3-ビス(1,2-ジメチルインドー
ル-3-イル)-6-ジメチルアミノフタリド、3,3-ビス(9-エチルカルバゾール-3-イ
ル)-5-ジメチルアミノフタリド、3,3-ビス(2-フェニルインドール-3-イル)-5-ジ
メチルアミノフタリド、3,3-ビス(1-メチルピロール-2-イル)-6-ジメチルアミノ
フタリド、3-p-ジメチルアミノフェニル-3-(1-メチルピロール-2-イル)-6-ジメ
イルアミノフタリド、4,4'-ビス-ジメチルアミノベンズヒドリンベンジルエーテ
ル、N-ハロフェニルロイコオーラミン、N-2,4,5-トリクロロフェニルロイコオー
ラミン、ローダミン-B-アニリノラクタム、ローダミン-(p-ニトロアニリノ)ラク
タム、ローダミン-B-(p-クロロアニリノ)ラクタム、3-ジメチルアミノ-6-メトキ
シフルオラン、3-ジエチルアミノ-7-メトキシフルオラン、3-ジエチルアミノ-7-
クロロ-6-メチルフルオラン、3-ジエチルアミノ-6-メチル-7-アニリノフルオラ
ン、3-ジエチルアミノ-7-(アセチルメチルアミノ)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-ジエチルアミノ-7-(メチルベンジルア
ミノ)フルオラン、3-ジエチルアミノ-7-(クロロエチルメチルアミノ)フルオラン
、3-ジエチルアミノ-7-(ジエチルアミノ)フルオラン、3-メチル-スピロ-ジナフ
トピラン、3,3'-ジクロロ-スピロ-ジナフトピラン、3-ベンジル-スピロ-ジナフ
トピラン、3-メチル-ナフト-(3-メトキシベンゾ)-スピロピラン、3-プロピル-ス
ピロジベンゾイジピラン等がある。これらの染料前駆体の混合物も、所望に応じ
て使用できる。また、本発明においては、米国特許第3,920,510号に開示された
フルオランカラー形成剤も有用である。
【0014】 本発明によれば、上記発色性物質は、内部相中に、現像剤との反応時に所望濃
度の可視像を生成させるのに十分な量で含有させる。一般に、これらの量は、色
原体を含有する内部相(例えば、モノマー、オイルおよび他の添加剤)の質量基準
で約0.5〜約20.0%の範囲である。好ましい範囲は、約2〜約8%である。適切な像
を得るのに必要な発色性物質の量は、色原体の性質、内部相の性質および像形成
系のタイプに依存する。現像剤物質を共通基体上にマイクロカプセルと共付着さ
せた自己含有型像形成系の内部相においては、より少量の発色性物質を使用でき
る。自己含有型シートにおいて所望しない着色を防止するためには、カラー抑制
剤を発色性物質と混合できる。
【0015】 発色性物質および感光性物質以外に、マイクロカプセルの内部相は、得られる
像の色調質を左右し、コントロールする担体オイルも含有し得る。色調質(ハー
フトーン階調)は、正確な再現性のある絵画像において重要な要因である。初期
の研究においては、トリメチロールプロパンを放射線硬化性物質において用いた
場合、20%の臭素化パラフィンのような担体オイルが色調質を改良し得ることが
開示されている。好ましい担体オイルは、170℃よりも高い、好ましくは180℃〜
300℃の範囲の沸点を有する弱極性溶媒である。本発明において使用する担体オ
イルは、典型的には、無カーボン紙製造において通常使用されるオイルである。
これらのオイルは、一般的に、クリスタルバイオレットラクトンを0.5質量%以
上の濃度で溶解させる能力に特徴を有する。しかしながら、担体オイルは、必ず
しも必要ではない。担体オイルを使用すべきかどうかは、露光前の感光性組成物
中での発色性物質の溶解性、発色性物質の性質、および内部相特性の粘度に依存
する。存在させる場合、担体オイルの例は、アルキル化ビフェニル類(例えば、
モノイソプロピルビフェニル)、ポリ塩素化ビフェニル類、ひまし油、鉱油、脱
臭灯油、ナフテン系鉱油、ジブチルフタレート、ジブチルフマレート、臭素化パ
ラフィンおよびこれらの混合物である。アルキル化ビフェニル類は、一般的に毒
性が少なくて好ましい。
【0016】 種々の光開始剤を本発明において使用できる。これらの化合物は、暴露放射線
を吸収し、単独または感光剤と一緒にフリーラジカルを発生させる。通常、分裂
して2種のラジカルを発生させるホモリシス光開始剤、および放射線により活性
種に変りその活性種が水素供与体から水素を引き抜くことによりラジカルを発生
させる開始剤がある。また、感光剤と複合化してフリーラジカル発生種を生成す
る開始剤、および感光剤の存在下にラジカルを発生させる開始剤も存在する。両
方のタイプを使用できる。紫外線を用いる直接透過像形成におけるように紫外線
感光性を望む場合、適切な光開始剤としては、α-アルコキシフェニルケトン類
、O-アセチリ化-α-オキシミノケトン類、多環式キノン類、ベンゾフェノン類お
よび置換ベンゾフェノン類、キサントン類、チオキサントン類;クロロスルホニ
ルおよびクロロメチル多核芳香族化合物、クロロスルホニルおよびクロロメチル
複素環化合物、クロロスルホニルおよびクロロメチルベンゾフェノン類およびフ
ルオレノン類、ハロアルカン類、α-ハロ-α-フェニルアセトフェノン類のよう
なハロゲン化化合物類;光還元性染料還元剤レドックスカップリング剤、ハロゲ
ン化パラフィン類(例えば、臭素化または塩素化パラフィン)、およびベンゾイン
アルキルエーテル類がある。
【0017】 本発明において有用な特定の光開始剤としては、α-アルコキシケトン、α,α
-ジアルコキシケトン、ベンゾフェノン、キサンサン、クロロキサンサノン、ク
ロロメチルキサンサノン、クロロスルホニルキサンサノン、チオキサンサノン、
クロロキサンサノン、クロロメチルチオキサンサノン、クロロスルホニルチオキ
サンサノン、クロロメチルナフタレン、クロロスルホニルナフタレン、クロロメ
チルアンスラセン、クロロスルホニルアンスラセン、クロロメチルベンズオキサ
ゾール、クロロメチルベンゾチアゾール、クロロメチルベンズイミダゾール、ク
ロロスルホニルベンズオキサゾール、クロロスルホニルベンゾチアゾール、クロ
ロスルホニルベンズイミダゾール、クロロメチルキノリン、クロロスルホニルキ
ノリン、クロロメチルベンゾフェノン、クロロスルホニルベンゾフェノン、クロ
ロメチルフルオレノン、クロロスルホニルフルオレノン、四臭化炭素、ベンゾイ
ンメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、デシルクロライド、デシルアミ
ン、メチレンブルー/アスコルビン酸、塩素化脂肪族炭化水素類、およびこれら
の組合せがある。これら化合物間の感光度は、これら化合物が所望の放射線波長
に露光させたときにラジカルを発生させるような置換基を加えることによって変
化させ得る。
【0018】 本発明における光開始剤として特に有用なのは、米国特許第5,112,752号;第5
,100,755号;第5,057,393号;第4,865,942号;第4,842,980号;第4,800,146号;
第4,772,530号および第4,772,541号に開示されているようなカチオン性染料-ホ
ウ酸塩アニオン複合体である。本発明における光開始剤として用いる場合、上記
のカチオン性染料-ホウ酸塩アニオン複合体は、通常、光硬化性組成物中の光重
合性または架橋性種の質量基準で約1質量%までの量で使用する。さらに典型的
には、上記カチオン性染料-ホウ酸塩アニオン複合体は、約0.2〜0.5質量%の量
で使用する。上記カチオン性染料-ホウ酸塩アニオン複合体は光開始剤として単
独で使用できるけれども、好ましいのは、自己酸化剤と組合せた複合体を使用す
ることである。自己酸化剤は、フリーラジカル連鎖過程において酸素を消費する
ことのできる化合物である。有用な自己酸化剤は、N,N-ジアルキルアニリン類で
ある。
【0019】 N,N-ジアルキルアニリン類の例は、下記の基によってオルソ-、メタ-またはパ
ラ-位置において1個以上置換されたジアルキルアニリン類である:メチル、エチ
ル、イソプロピル、t-ブチル、3,4-テトラメチレン、フェニル、トリフルオロメ
チル、アセチル、エトキシカルボニル、カルボキシ、カルボキシレート、トリメ
チルシリルメチル、トリメチルシリル、トリエチルシリル、トリメチルゲルマニ
ル、トリエチルゲルマニル、トリメチルスタニル、トリエチルスタニル、n-ブト
キシ、n-ペンチロキシ、フェノキシ、ヒドロキシ、アセチル-オキシ、メチルチ
オ、エチルチオ、イソプロピルチオ、チオ-(メルカプト-)、アセチルチオ、フル
オロ、クロロ、ブロモおよびイオド。本発明において有用なN,N-ジアルキルアニ
リン類の代表的な例は、4-シアノ-N,N-ジメチルアニリン、4-アセチル-N,N-ジメ
チルアニリン、4-ブロモ-N,N-ジメチルアニリン、エチル4-(N,N-ジメチルアミノ
)ベンゾエート、3-クロロ-N,N-ジメチルアニリン、4-クロロ-N,N-ジメチルアニ
リン、3-エトキシ-N,N-ジメチルアニリン、4-フルオロ-N,N-ジメチルアニリン、
4-メチル-N,N-ジメチルアニリン、4-エトキシ-N,N-ジメチルアニリン、N,N-ジメ
チルアニリン、N,N-ジメチルチオアニシジン、4-アミノ-N,N-ジメチルアニリン
、3-ヒドロキシ-N,N-ジメチルアニリン、N,N,N',N'-テトラメチル-1,4-ジアニリ
ン、4-アセトアミド-N,N-ジメチルアニリン、2,6-ジイソプロピル-N,N-ジメチル
アニリン、2,6-ジエチル-N,N-ジメチルアニリン、N,N,2,4,6-ペンタメチルアニ
リン(PMA)およびp-t-ブチル-N,N-ジメチルアニリンである。
【0020】 本発明の1つの実施例によれば、マイクロカプセル内で使用する光硬化性組成
物は、染料ホウ酸塩光開始剤およびジスルフィド共開始剤を含有する。有用なジ
スルフィド類の例は、米国特許第5,230,982号に記載されている。 本発明の1つの実施例によれば、マイクロカプセルが3つのセットであり、そ
れぞれが赤色光、緑色光および青色光に対してそれぞれ感光性であるシアン、マ
ゼンタおよびイエローのカラー形成剤を含有する総カラー像形成系が提供される
。良好なカラー均衡のためには、それらの可視光線-感光性マイクロカプセルは
、それぞれ、約450 nm、540 nmおよび650 nmにおいて感光性である(λ最大(λma
x))。そのような系は、直接透過または反射像形成における可視光線源において
有用である。そのような材料は、カラー写真スライドのコンタクトプリント、投
影プリントを形成させるのに、或いはデジタルプリンティングにおいて有用であ
る。また、これらの材料は、適切な波長のレザーまたはペンシル光源を用いる電
子像形成においても有用である。デジタル像形成系は可視光線の使用を必要とし
ないので、感光度は、UVおよびIRにまで及び得る。従って、感光度は、IRおよび
/またはUVまで及び光開始剤の吸収スペクトルを拡大し、クロストーク(cross ta
lk)を回避できる。
【0021】 無カーボン紙技術において使用する現像剤物質は、本発明において有用である
。具体的な例は、酸性クレー、活性クレー、アタプルジャイト等のようなクレー
鉱物類;タンニン酸、没食子酸、没食子酸プロピル等のような有機酸類;フェノ
ール-ホルムアルデヒド樹脂、フェノールアセチレン縮合樹脂、少なくとも1個の
ヒドロキシ基を有する有機カルボン酸とホルムアルデヒドとの縮合物等のような
酸ポリマー類;サリチル酸亜鉛、サリチル酸錫、2-ヒドロキシナフトエ酸亜鉛、
3,5-ジ-t-ブチルサリチル酸亜鉛、3,5-ジ-(a-メトキシベンジル)サリチル酸亜鉛
のような芳香族カルボン酸の金属塩またはその誘導体;米国特許第3,732,120号
に開示されているような亜鉛変性油溶性フェノール-ホルムアルデヒド樹脂のよ
うなフェノール-ホルムアルデヒドノボラック樹脂の油溶性金属塩(例えば、米国
特許第3,672,935号および第3,732,120号参照)、炭酸亜鉛、およびこれらの混合
物である。現像剤物質の粒度は、高画質像を得るのに重要である。現像剤粒子は
、約0.2〜3μm(0.2〜3ミクロン)の範囲、好ましくは約0.5〜1.5μm(0.5〜1.5
ミクロン)の範囲であるべきである。ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアル
コール、ポリアクリルアミド、アクリルラテックス、ネオプレンエマルジョン、
ポリスチレンエマルジョン、およびニトリルエマルジョンのような適切なバイン
ダーを、典型的には約1〜8質量%の量で、上記現像剤およびマイクロカプセルと
混合してコーティング組成物を調製できる。
【0022】 上記マイクロカプセルと現像剤を混合し、1つの層内で用いるか或いは連続層
内に湿式コーティングして自己含有型系を形成させる場合、現像剤物質は、好ま
しくは、マイクロカプセルスラリー溶液との優れた相容性を有する物質である。
サリチル酸亜鉛およびある種のフェノール系樹脂調製物のような多くの物質は、
MFマイクロカプセル調製物との限界性のまたは貧弱な相溶性を有し、このマイク
ロカプセルを調製するのに用いた乳化剤中および現像剤中での非相溶性に基づく
ものと考えられる凝集をもたらす。この問題は、それ自体、溶液粘度の増大、マ
イクロカプセル壁の不安定性、またはその両方として現れる。マイクロカプセル
は、壁の完全破壊または分解によって完全に崩壊するようになり得る。この問題
は、現像剤溶液中の水溶性酸塩の存在によって生ずるものと信じられる。酸性塩
を変性して水不溶性にすることにより、その現像剤は、MFマイクロカプセルと相
溶性にすることができる。良好な安定性を有する好ましい現像剤は、スケネクタ
デー インターナショナル(Schenectady International)フェノール樹脂 HRJ-425
0溶液である。
【0023】 マイクロカプセル化は、コアセルベーション、界面重合、オイル内での1種以
上のモノマーの重合のような種々の公知方法、並びに各種の溶融、分散および冷
却法によって実施できる。本発明の1つの実施態様においては、内部相を、尿素-
ホルムアルデヒド壁形成剤、とりわけ、この壁形成剤にレゾルシノールを付加し
てその親油性を向上させた尿素-レゾルシノール-ホルムアルデヒド壁形成剤中で
カプセル化する。また、本発明においても有用であり得る他の親水性壁形成材料
には、ゼラチン(Green等に付与された米国特許第2,730,456号および第2,800,457
号参照)、アラビアゴム、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース
、レゾルシノール-ホルムアルデヒド(Hart等に付与された米国特許第3,755,190
号参照)、イソシアネート(Vassiliadesに付与された米国特許第3,914,511号参照
)、ポリウレタン(Kiritani等に付与された米国特許第3,796,669号参照)、メラミ
ン-ホルムアルデヒド樹脂とヒドロキシプロピルセルロース、尿素-ホルムアルデ
ヒド壁形成剤、とりわけ尿素-レゾルシノール-ホルムアルデヒド壁形成剤(親油
性を、レゾルシノールを付加することによって向上させている)(Foris等に付与
された米国特許第4,001,140号;第4,087,376号および第4,089,802号参照)、メラ
ミン-ホルムアルデヒド樹脂とヒドロキシプロピルセルロース(Shackleに付与さ
れた米国特許第4,025,455号参照)がある。これら壁形成材料の完全な開示に必要
な程度に、上述の各米国特許は、参考として引用する。メラミン-ホルムアルデ
ヒドカプセルはとりわけ有用である。本発明においては、マイクロカプセルの調
製に当っては予備壁を調製するのが望ましい。系の改良剤としてペクチンとスル
ホン化ポリスチレンを用いるとりわけ好ましいカプセル化については、米国特許
4,962,010号を参照されたい。しかしながら、予備壁の調製は公知であり、大量
のポリイソシアネート前駆体の使用が望ましい。カプセルサイズは、光減衰を最
小にするよう選定すべきである。
【0024】 本発明において使用するカプセルの平均サイズは、広範囲に亘って変化し得る
が、一般的には約1〜25μm(1〜25ミクロン)の範囲である。一般的な傾向として
は、像の解像性は、カプセルサイズが減少するにつれ改善するが、カプセルサイ
ズが小さ過ぎる場合、カプセルは支持体内で適切に移動しない可能性があり、支
持体はカプセルを露光から遮断する可能性がある。また、極小カプセルも加圧時
に破壊し得ない可能性がある。これらの点から、好ましい平均カプセルサイズ範
囲は、約1〜15μm(1〜15ミクロン)、とりわけ約1〜10μm(1〜10ミクロン)であ
ることを見出した。 本発明の好ましい実施態様においては、像形成系は、シール(密封)型自己含有
型像形成系である。本明細書において使用するときの“シール型”なる用語は、
シールを破壊させた場合に像形成アッセンブリの破壊を生ずる一時的でないシー
ルとして設計したシールを称する。このシール型フォーマットは、マイクロカプ
セル内の現像剤物質と化学物が取扱い中に人に付着するのを防止するので有利で
あり、支持体の性質次第では、酸素が光硬化性物質中に浸透するのも防止し、フ
ィルム速度および像の安定性を改善し得る。
【0025】 像形成系を支持体間で有効にシールするのを確実にするためには、サビング層
を支持体の1つと像形成層の間で用い、接着剤を他の支持体と像形成層の間で使
用する。光学的透明性のために、サビング層は、透明支持体と像形成層の間で典
型的に用いる。(“像形成層”なる用語は、マイクロカプセルと現像剤との混合
層、またはマイクロカプセル層と現像剤層の組合せを称する)。しかしながら、
どの支持体がサビング層を受入れるか、さらにはどの支持体が接着剤を受入れる
かは、どの支持体を湿潤像形成層組成物でコーティングするか、どの支持体をコ
ーティングし乾燥させた像形成層と組立てるかの関数である。像形成層組成物で
コーティングする支持体(典型的には、透明支持体である)はサビング層を備える
であろうし、不透明支持体は接着剤を受け入れるであろう。本発明の好ましい実
施態様においては、サビング層は、Eastman Chemical社から入手し得るAQポリマ
ー、例えば、AQ38およびAQ55のような芳香族酸と脂肪族または脂環式アルコール
との部分加水分解ポリエステルおよびスルホン化ポリエステルのような、マイク
ロカプセルと反応しマイクロカプセルに結合するヒドロキシ基のような化学成分
を含有する化合物から形成させる。また、有用なポリマー類としては、ポリエチ
レンオキサイド、とりわけAQUAZOLがある。サビング層は、約1〜4 g/cm2のコー
ティング量(乾燥質量)で塗布できる。好ましいけれども、現像剤層を透明フィル
ム上にコーティングする場合には、サビング層16および18は、必ずしも必要では
ない。
【0026】 媒体安定性を改善するのに有用な1つの方法は、約45〜80%、好ましくは約60
%の相対湿度で現像剤とマイクロカプセルの層を状態調節することである。最も
好ましくは、サビング層は、約60%のR.H.で、約2〜12時間またはそれ以上周囲
温度で状態調節する。この状態調節は、像保持力および写真速度に対して有益な
効果を有する。 本発明の像形成ユニットを組立てるのに有用な接着剤物質は、良好な接着性を
有し、さらに粘着性樹脂または他の化学添加剤を添加することによって粘着性を
改良するように配合し得る“変性アクリル類”の一般的群から選定できる。有用
な接着剤は、高い初期接着性およびポリエステルのようなプラスチック基体への
接着性があるように設計すべきである。有効な接着剤は、有孔性材料(像形成層)
にラミネートするために迅速に流動する能力を有し、さらにまた像形成層に対し
不活性でなければならない。好ましくは、接着剤は、透明または半透明であり、
最も好ましくは、像形成アッセンブリを像形成的に露光しマイクロカプセルを破
壊させるのに必要な放射線および圧力に供した後でさえも透明のままである透明
接着剤である。本発明において有用な高強度の接着剤は、3M社のフィルムラベ
ルストック接着剤であり;好ましいのは、良好な像形成に対する“不活性性”と
安定性を示し、約10〜30 g/cm2の量で塗布したときに有用である3M社の#300お
よび#310接着剤組成物である。本発明において有用な接着剤の他の例は、Ashla
nd Chemical社から共に商業的に入手し得るAerosett 2177またはAerosett 2550
、H.B.Fuller社から入手し得るPD 0681、AP 6903およびW 3320のような水性接着
剤、またはAshland Chemical社から市販されているPS 508のような溶媒系接着剤
である。これらの接着剤は、別々にまたは組合せて使用できる。接着剤の量は、
接着剤および支持体の性質によって変化する。
【0027】 マイクロカプセルと現像剤を別々の支持体上の別個の層にコーティングする場
合、スペーサーまたはブロッキング防止剤を用いて媒体安定性を改善し、それに
よって像形成系の保存寿命を延長し得る。マイクロカプセル層と現像剤層が現像
後も互いに密接したままである場合、破壊されたマイクロカプセルの像形成性物
質と現像剤物質間の連続反応により、ある場合、像の暗化が生ずる。これが問題
である場合には、スペーサーを使用できる。典型的には、有用なスペーサーは、
炭酸カルシウム、ガラス微小球、セラミック粒子等の鉱物粒子のような高耐破砕
性を有する粒子である。そのような材料の例としては、10,000 psi (703 kg/cm2 )の耐破砕性と約35μm(35ミクロン)の粒度を有し、約90%の“浮動体”(低密度
粒子)を含む3M社からの560/10,000ガラス微小球;Zeeosphere Industries社か
らのゼーオスフェア(zeeosphere)、例えば、約5μm(5ミクロン)の平均粒度を有
するゼーオスフェア グレード200および約10μm(10ミクロン)の平均粒度を有す
るゼーオスフェア600;および約1μm(1ミクロン)の粒度を有する炭酸カルシウ
ムがある。これらのスペーサーは、現像剤層中またはマイクロカプセル層中に混
入させ得る。スペーサーは、マイクロカプセル基準で約1〜10%の量で典型的に
使用する。
【0028】 ある場合には、現像剤層をブロッキング防止剤でコーティングすることも望ま
しくあり得る。ブロッキング防止剤は、現像剤層上にコーティングして現像剤層
がマイクロカプセル層に粘着するのを防止するがカラー現像剤へのカラー前駆体
の受入れは拒絶しないで良好な濃度を有する像を形成させる高分材料である。有
用なブロッキング防止剤の代表的な例としては、DuPont社からのネオプレンエマ
ルジョン;Morton International社からのポリスチレンエマルジョンであるライ
トロン(Lytron) GA-5705;およびB.F. Goodrich社からの二トリルエマルジョン
であるハイカー(Hycar)のようなエラストマー材料である。 現像剤を1つの支持体上にコーティングしマイクロカプセルを別の支持体上に
コーティングする場合のような、マイクロカプセル層と現像剤層が互いに連続し
て結合していないような場合、自己含有型アッセンブリの末端部は、ポリエチレ
ンテレフタレートのような高分子材料をシール(密封)するのに使用する任意の通
常の手段を用いて結合させ得る。例えば、各フィルムは、接着剤を用いてシール
でき、一緒に加熱シールでき、或いは任意の他の方法によりシールできる。好ま
しくは、PETは、加熱ナイフのような加熱シール法を用いてシールする。シール
を末端にあるものとして説明したけれども、シールは、像形成性化学剤と使用者
間に挿入される限りは、末端部から、例えば、境界物まで差し込むこともできる
ことは理解されるであろう。
【0029】 (発明を実施するための最良の形態) 本発明を、以下の非限定的な実施例によりさらに詳細に例示する。 実施例1 モデルとしての実験室カプセル調製 1.ステンレススチールビーカー内に、110 gの水と4.5 gのポリビニルベンゼ
ンスルホン酸(VERSA)のナトリウム塩を秤量した。 2.ビーカーを、オーバーヘッドミキサーの下の熱プレート上に固定した。6枚
刃型45°ピッチのタービンインペラを上記ミキサー上で使用した。 3.十分に混合した後、4.0 gのペクチン(ポリガラクツロン酸メチルエステル)
をビーカー内にゆっくり添加した。この混合物を室温で2時間撹拌した(800〜120
0rpm)。 4.pHを2%水酸化ナトリウムで6.0に調整した。 5.ミキサーを3000 rpmに上昇させて、内部相を10〜15秒間で加えた。乳化を1
0分間続けた。マゼンタおよびイエロー前駆体相は25〜30℃で乳化させ、シアン
相は45〜50℃(オイル)で、25〜30℃(水)で乳化させた。 6.乳化開始時に、熱プレートを、加熱が乳化中続行するように上昇させた。 7.20分後、混合速度を2000 rpmに減じ、メラミン-ホルムアルデヒドプレポリ
マー溶液をゆっくり添加した。このプレポリマーは、6.5 gのホルムアルデヒド
溶液(37%)を水44g中の3.9 gのメラミン分散液に加えることによって調製した
。室温で1時間撹拌後、pHを5%炭酸ナトリウムで8.5に調整し、次いで、溶液が
透明になるまで62℃に加熱した(30分間)。 8.pHを、5%リン酸を用いて6.0に調整した。その後、ビーカーをホイルで覆
い水浴に入れて調製物温度を75℃にした。75℃に達したとき、熱プレートを2時
間の硬化時間中この温度を維持するように調節して、その間に、カプセル壁を形
成させた。 9.硬化後、混合速度を1800 rpmに減じ、ホルムアルデヒドスカベンジャー溶
液(7.7 gの尿素と7.0 gの水)を加えて、溶液をさらに40分間硬化させた。 10.40分の保持時間後、ミキサーのrpmを1100に減じ、20%NaOH溶液を用いてp
Hを9.5に調整し、次いで室温で一夜500 rpmで撹拌に供した。
【0030】 3バッチのマイクロカプセルを、下記の3種の内部相組成物を用い、総カラー像
形成シート用に上記のようにして調製した。 イエローカプセル内部相(420 nm) TMPTA 163.6 g 光開始剤 0.80 g ビス-2,2' ベンゾチアゾールジスルフィド 0.55 g 2,6-ジイソプロピルジメチルアニリン(DIDMA) 0.82 g CP 269(Hilton Davis社からのイエロー染料前駆体) 16.0 g デスモジュールN-100(バイエル ビューレットポリイソシアネート樹脂) 13.0
9 g マゼンタカプセル内部相(550 nm) TMPTA 147.3 g DPHPA 16.3 g 光開始剤 0.47 g ビス-2,2' ベンゾチアゾールジスルフィド 0.55 g 2,6-ジイソプロピルジメチルアニリン 1.09 g CP 164(Hilton Davis Chemical社からのマゼンタカラー前駆体) 25.3 g デスモジュールN-100(バイエル ビューレットポリイソシアネート樹脂) 13.09
g シアンカプセル内部相(650nm) TMPTA 114.50 g DPHPA 49.10g 光開始剤 0.85 g ビス-2,2' ベンゾチアゾールジスルフィド 0.55 g 2,6-ジイソプロピルジメチルアニリン 1.09 g CP 270(日本のYamada Chemical社からのシアン前駆体) 6 g
【0031】 上記のようにして調製した各マイクロカプセルを下記の乾燥パーセント比で混
合して、下記のコーティング組成物を調製できる: シアンカプセル 38% マゼンタカプセル 32% イエローカプセル 30% 典型的なコーティング組成物を、不透明PET支持体(メリネックス)上に17 g/m2 の乾燥コーティング量でコーティングできる。そのような組成物は、下記の成分
を含む: サイリス(Cyliths) 4.94 g (29%) フェノール樹脂(Schenectady Chemical社からのHRJ 4542) 11.54 g (68%) ポリビニルアルコール(Air Products社からのairvolグレード205) 0.26 g
(1.5%) Sequrez 755 (バインダー) 0.26 g (1.5%) フィルムユニットを製造するためには、現像剤でコーティングしたフィルムを
マイクロカプセルでコーティングした支持体と対面関係で組合せ、2つの支持体
の末端部をAshland社のPS 508接着剤を用いてシールできる。
【0032】 実施例2 下記のコーティング組成物を調製し、PET支持体上にコーティングできる: シアンカプセル(実施例1) 36 g マゼンタカプセル(実施例1) 30 g イエローカプセル(実施例1) 34 g ダウ(Dow)バインダー 10 g HRJ 4542現像剤(Schenectady Chemical社) 90 g PVA(Air Products社からのairvolグレード205) 10 g 本発明に従うフィルムを製造するためには、上記のようにしてコーティングし
たシートを、Ashland社のPS 508接着剤でコーティングしたメリネックス6295フ
ィルムと組合せ、シールしてフィルムユニットを形成させる。
【0033】 本発明をその好ましい実施態様を参照することによって詳細に説明してきたが
、修正および変形が特許請求の範囲で定義したような本発明の範囲を逸脱するこ
となく可能であることは明らかであろう
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の1つの実施態様に従う感光性材料を例示する。
【図1A】 図1の支持体20の3層構造を示す。
【図2】 マイクロカプセル14の露光および破壊後の図1の自己含有型像形成系を示す。
【図3および4】 図1および2の単一層の代りに、現像剤を層16'において使用し、マイクロカプ
セルを層14'において使用したさらなる実施態様を例示する。
【図5】 本発明に従う感光性材料のさらなる実施態様を例示する。
【手続補正書】
【提出日】平成14年3月19日(2002.3.19)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,C H,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DZ ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM, HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE,K G,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT ,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,MW, MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,S E,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT ,TZ,UA,UG,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ポリカーポフ アレクサンダー ワイ アメリカ合衆国 オハイオ州 45040 メ ゾン フランクリン パーク 5130 Fターム(参考) 2H025 AA02 AB09 AB20 AC01 AD03 BC13 BC42 BH00 CC16 DA10 DA20 DA40 FA39 2H096 AA22 AA30 BA05 EA02 GA55

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不透明支持体と、感光性マイクロカプセル層とを含み、前記
    マイクロカプセルが感光性組成物とカラー前駆体を含有する内部相を含む感光性
    材料であって、該感光性材料を化学線に像形成的に露光させ、前記マイクロカプ
    セルを現像剤物質の存在下に破壊させると、前記カラー前駆体が前記現像剤物質
    と像形成的に反応してカラー像を形成し、前記支持体が1対の白色顔料着色フィ
    ルム間にラミネートさせた黒色フィルムを有する高不透明ラミネート体であるこ
    とを特徴とする感光性材料。
  2. 【請求項2】 像形成系が、自己含有型像形成系である請求項1記載の感光
    性材料。
  3. 【請求項3】 前記自己含有型像形成系が透明支持体をさらに含むシール型
    自己含有型像形成系であり、前記感光性マイクロカプセルと前記現像剤が前記各
    支持体間に挿入されている請求項2記載の感光性材料。
  4. 【請求項4】 前記シール型自己含有型像形成系が、接着剤をさらに含む請
    求項3記載の感光性材料。
  5. 【請求項5】 前記シール型自己含有型像形成系が、前記透明支持体と第2
    支持体間にサビング層をさらに含む請求項3記載の感光性材料。
  6. 【請求項6】 前記透明支持体が、透明ポリエチレンテレフタレートフィル
    ムである請求項1記載の感光性材料。
  7. 【請求項7】 透明支持体、不透明支持体、これらの支持体間に挿入された
    感光性組成物とカラー前駆体を含む内部相を含有する感光性マイクロカプセル層
    、前記感光性マイクロカプセル層内または前記各支持体間に挿入された別の層内
    に存在する現像剤を含み、前記マイクロカプセル層を化学線に像形成的に露光さ
    せ前記マイクロカプセルを破壊させると、カラー前駆体が前記マイクロカプセル
    から放出され、前記現像剤物質と反応してカラー像を形成し、前記不透明支持体
    が2つの白色顔料着色フィルム間にラミネートした黒色または褐色フィルムの高
    度に不透明なラミネート体であることを特徴とする感光性材料。
  8. 【請求項8】 黒色または褐色フィルムが、カーボンブラックを含む黒色フ
    ィルムである請求項1記載の感光性材料。
  9. 【請求項9】 黒色または褐色フィルムが、前記感光性材料が情報を磁気記
    録するのに使用できるような磁気記録顔料を含む請求項1記載の感光性材料。
  10. 【請求項10】 前記シール型自己含有型像形成系が、接着剤をさらに含む
    請求項7記載の感光性材料。
  11. 【請求項11】 前記シール型自己含有型像形成材料が、前記透明支持体と
    第2支持体間にサビング層をさらに含む請求項7記載の感光性材料。
  12. 【請求項12】 前記透明支持体が、透明ポリエチレンテレフタレートフィ
    ルムである請求項7記載の感光性材料。
  13. 【請求項13】 前記黒色または褐色フィルムが、カーボンブラックを含む
    フィルムである請求項7記載の感光性材料。
  14. 【請求項14】 前記黒色または褐色フィルムが、前記感光性材料が情報を
    磁気記録するのに使用できるような磁気記録顔料を含む請求項7記載の感光性材
    料。
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