JP2004148672A - マイクロカプセル液、並びにそれを用いた感熱記録材料及び多色感熱記録材料 - Google Patents
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Abstract
【課題】感熱記録材料及び多色感熱記録材料に好適に用いることができ、カプラー又は顕色剤との接触により高い発色性示し、かつ生保存性に優れたマイクロカプセル液、それを用いた感熱記録材料及び多色感熱記録材料を提供する。
【解決手段】ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体と多官能イソシアネート化合物とを含む有機溶媒溶液を、水溶性高分子水溶液中で乳化した後、前記多官能イソシアネート化合物を重合させてマイクロカプセル壁を形成させることにより得られるマイクロカプセル液であって、水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを少なくとも1種含むことを特徴とするマイクロカプセル液、並びに該マイクロカプセル液を用いた感熱記録層を有する感熱記録材料及び多色感熱記録材料である。
【選択図】 なし
【解決手段】ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体と多官能イソシアネート化合物とを含む有機溶媒溶液を、水溶性高分子水溶液中で乳化した後、前記多官能イソシアネート化合物を重合させてマイクロカプセル壁を形成させることにより得られるマイクロカプセル液であって、水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを少なくとも1種含むことを特徴とするマイクロカプセル液、並びに該マイクロカプセル液を用いた感熱記録層を有する感熱記録材料及び多色感熱記録材料である。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱記録材料に好適に用いることができるマイクロカプセル液、並びに、該マイクロカプセル液を用いた感熱記録材料及び多色感熱記録材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
ファクシミリやプリンター等の記録媒体として普及している感熱記録材料は、主として支持体上に電子供与性染料前駆体の固体分散物を塗布乾燥させた材料を使用している。電子供与性染料前駆体を使用した記録方式は、材料も入手し易くかつ高い発色濃度や発色速度を示すとの利点を有するが、記録後の保存条件や加熱あるいは溶剤等の付着により発色し易く、記録画像の保存性や信頼性に問題があり、多くの改良が検討されてきた。
【0003】
記録画像の保存性を改善するための一つの方法として、電子供与性染料前駆体をマイクロカプセル中に内包し、記録層中で顕色剤と該染料前駆体とを隔離することにより、画像の保存性を高める方式が提案されている。この方式によって高い発色性と画像安定性を得ることができる。
【0004】
上記以外の感熱記録材料としては、ジアゾニウム塩化合物を利用した、いわゆるジアゾ型の感熱記録材料も研究されている。このジアゾニウム塩化合物は、フェノール誘導体や活性メチレン基を有する化合物など(カプラー)と反応して染料を形成するものであるが、同時に感光性も有し、光照射によりその活性を失うものである。これらの性質を利用して最近では感熱記録材料にも応用され、ジアゾ化合物とカプラーを熱で反応させて画像を形成し、その後、光照射して定着させることができる光定着型感熱記録材料が提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。
【0005】
しかし、ジアゾニウム塩化合物を用いた記録材料は、化学的活性が高いため、低温であってもジアゾニウム塩化合物とカプラーが徐々に反応し、貯蔵寿命(シェルフライフ)が短いとの欠点があった。これに対する一つの解決手段として、ジアゾニウム塩化合物をマイクロカプセルで包含し、カプラーや水、塩基性化合物から隔離する方法が提案されている(非特許文献2参照。)。
【0006】
また、感熱記録材料の応用分野の一つとして、多色感熱記録材料が注目されてきている。感熱記録による多色画像の再現は、電子写真記録方式やインクジェット方式に比べて難しいと言われてきたが、この点に関してはすでに、支持体上に電子供与性染料前駆体と顕色剤を主成分とする感熱発色層又はジアゾニウム塩化合物と該ジアゾニウム塩化合物と加熱時に反応して発色するカプラーを含有する感熱発色層を2層以上積層することによって多色感熱記録材料を得られることが見い出されている。
多色感熱記録材料においては、優れた色再現性を得るためにはマイクロカプセルの熱発色特性を高度に制御することが必須である。
【0007】
従来、電子供与性染料前駆体やジアゾニウム塩化合物をマイクロカプセル中に包含させるには、一般に有機溶媒中にこれらの化合物を溶解させ(油相)、これを水溶性高分子の水溶液中(水相)に加えて乳化分散させる。このとき、壁材となるモノマーあるいはプレポリマーを有機溶媒相側か水相側の何れかに添加しておくことにより有機溶媒相と水相の界面に高分子壁を形成させマイクロカプセル化することができる(非特許文献3及び4参照。)。形成されるマイクロカプセル壁としては、ゼラチン、アルギン酸塩、セルロース類、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン樹脂、ナイロンなど様々なものが使用可能である。また、ポリウレアやウレタン樹脂は、そのガラス転移温度が室温乃至200℃程度にあるためカプセル壁が熱応答性を示し、感熱記録材料を設計するのに好適である。
【0008】
マイクロカプセルの製法としては、ポリウレタンあるいはポリウレア壁を有するマイクロカプセルの場合、まず有機溶媒中にジアゾニウム塩や電子供与性染料前駆体を溶解し、これに多官能イソシアネート化合物を添加し、この有機相溶液を水溶性高分子水溶液中で乳化させる。その後、水相に重合反応促進の触媒を添加するか又は乳化液の温度を上げて多官能イソシアネート化合物を水等の活性水素を有する化合物と重合させてカプセル壁を形成させる方法が従来から知られている。
【0009】
上記ポリウレアあるいはポリウレタン壁の形成材料である多官能イソシアネート化合物としては、例えば、2,4−トリレンジイソシナネートとトリメチロールプロパンの付加体、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの付加体が主として使用されている(特許文献1及び2参照)。
しかしながら、上記のような多官能イソシアネート化合物を用いたポリウレアあるいはポリウレタンのカプセル壁であっても、前述したジアゾニウム塩化合物を用いた際の短いシェルフライフについてはまだ充分に改善されていない。即ち、シェルフライフが充分に長くない感熱記録材料は、製造後使用するまでの間に、例えば高温高湿の条件下に曝された場合に、「かぶり」と呼ばれる地肌の発色が現われ、印字画像の視認性を低下させる。
このような問題を解決する為には、例えばマイクロカプセルの壁厚を厚くする等の手段がある。しかしながら、このような手法を用いると熱印字時の発色感度の低下を引き起こす。従って、高い発色性を維持しながらシェルフライフを更に向上させることは非常に困難であった。
【0010】
このような問題を解決する為に、多官能イソシアネート化合物を末端に活性水素を有するポリマーと予め反応させた後に用いる方法が知られている(例えば、特許文献3参照。)。また、小粒径のマイクロカプセルを製造する手段として、同様の方法が用いられている(特許文献4参照。)。しかしながら、これらの方法では、多官能イソシアネート化合物を、末端に活性水素を有するポリマーと反応させる際に、系中の水などとの反応を抑制するため脱水操作が必要であったり、反応時に少量の水などと反応してしまい多官能イソシアネート化合物の保存安定性が低下したりする場合があった。
また、マイクロカプセルの小粒径化に伴って、形成されたマイクロカプセルが軟凝集するという問題も生じ易く更なる改善が望まれていた。
【0011】
【特許文献1】
特開昭62−212190号公報
【特許文献2】
特開平4−26189号公報
【特許文献3】
特開平10−114153号公報
【特許文献4】
特許第3266330号明細書
【非特許文献1】
佐藤弘次ら、「画像電子学会誌」(第11巻、第4号(1982)、290−296頁)
【非特許文献2】
宇佐美智正ら、「電子写真学会誌」(第26巻、第2(1987)、115〜125頁)
【非特許文献3】
近藤朝士、「マイクロカプセル」(日刊工業新聞社(1970))
【非特許文献4】
近藤保ら、「マイクロカプセル」(三共出版(1977))
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、マイクロカプセルの軟凝集を抑制し、感熱記録材料及び多色感熱記録材料に用いた場合に、カプラー又は顕色剤との接触により高い発色性示し、かつ生保存性に優れたマイクロカプセル液を提供することを目的とする。
また、本発明は、高感度で、高い発色性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた感熱記録材料を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、高感度で、色再現性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた多色感熱記録材料を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、高い発色性と生保存性(長いシェルフライフ)との両立、及び、多色感熱記録材料におけるマイクロカプセルに要求される高度に制御可能な熱発色特性に鑑み、電子供与性染料前駆体やジアゾニウム塩化合物などのマイクロカプセルの芯形成材料、マイクロカプセル壁形成材料、水溶性高分子材料、界面活性剤などの種類・添加方法などを検討する中から、特に水溶性高分子材料について鋭意検討を重ねた結果、マイクロカプセル液中に水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを用いることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明に到達した。
【0014】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
<1> ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体と多官能イソシアネート化合物とを含む有機溶媒溶液を、水溶性高分子水溶液中で乳化した後、前記多官能イソシアネート化合物を重合させてマイクロカプセル壁を形成させることにより得られるマイクロカプセル液であって、
水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを少なくとも1種以上含むことを特徴とするマイクロカプセル液である。
【0015】
<2> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、前記水溶性高分子水溶液中に含まれることを特徴とする前記<1>に記載のマイクロカプセル液である。
【0016】
<3> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、幹鎖が疎水性の繰り返し単位からなり、グラフト鎖が親水性の繰り返し単位からなることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載のマイクロカプセル液である。
【0017】
<4> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位と、疎水性モノマー由来の繰り返し単位と、を共重合体単位として含むことを特徴とする前記<1>〜<3>のいずれかに記載のマイクロカプセル液である。
【0018】
<5> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、前記水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位を20〜99質量%、及び、前記疎水性モノマー由来の繰り返し単位を1〜35質量%含むことを特徴とする前記<4>に記載のマイクロカプセル液である。
【0019】
<6> 支持体上に、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む感熱記録層を有する感熱記録材料であって、
前記感熱記録層が、前記<1>〜<5>のいずれかに記載のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする感熱記録材料である。
【0020】
<7> 支持体上に、シアン、マゼンタ又はイエローに発色する複数の感熱記録層を有し、各感熱記録層が、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む多色感熱記録材料であって、
前記複数の感熱記録層の少なくとも一層が、前記<1>〜<5>のいずれかに記載のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする多色感熱記録材料。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0022】
[マイクロカプセル液]
本発明のマイクロカプセル液は、ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体と多官能イソシアネート化合物とを含む有機溶媒溶液を、水溶性高分子水溶液中で乳化した後、前記多官能イソシアネート化合物を重合させてマイクロカプセル壁を形成させることにより得られるマイクロカプセル液であって、水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを少なくとも1種以上含むことを特徴とする。本発明のマイクロカプセル液は、水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを含むことにより、マイクロカプセルの軟凝集を効果的に抑制することができ、このようなマイクロカプセル液を、感熱記録材料の感熱記録層などに用いると、高感度化、高い発色性と生保存性との両立という優れた効果を発揮することができる。
【0023】
まず、本発明における特徴的成分である、水溶性又は水分散性のグラフトポリマー(以下、適宜「特定のグラフトポリマー」と称する。)について説明する。なお、本発明に係る特定のグラフトポリマーにおいて、水溶性又は水分散性とは、水中で当該特定の高分子が沈殿を生じない状態であることを意味し、具体的には、当該特定の高分子が、水に溶解している状態、水中でミセルを形成している状態、水中で均一に分散されている状態などを意味する。
【0024】
前記特定のグラフトポリマーとしては、水溶性又は水分散性を有していれば、幹鎖/グラフト鎖に特に制限を受けないが、幹鎖が疎水性の繰り返し単位からなり、グラフト鎖が親水性の繰り返し単位からなるグラフトポリマーであることが好ましく、合成上の簡便さや構造の明確さ等の理由から、水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位と、疎水性モノマー由来の繰り返し単位と、を共重合体単位として含むグラフトポリマーであることが更に好ましい。
【0025】
前記特定のグラフトポリマーの重量平均分子量(Mw)としては、特に限定されないが、3000〜300000が好ましく、5000〜100000がより好ましい。
【0026】
−水溶性を有する重合性オリゴマー−
本発明において、前記特定のグラフトポリマーに含まれる共重合体単位を構成しうる、水溶性を有する重合性オリゴマーは、末端にエチレン性不飽和二重結合を有する水溶性のオリゴマーである。
本発明においては、上記水溶性を有する重合性オリゴマーをマクロモノマーとして、後述する疎水性モノマーと共重合させて、前記特定のグラフトポリマーを形成することが好ましい。
上記水溶性を有する重合性オリゴマーの中でも、該オリゴマー両末端の一方にのみにエチレン性不飽和二重結合を有するものが好ましく、このようなオリゴマーを用いることにより、前記特定のグラフトポリマーの好適な態様である、幹鎖が疎水性の繰り返し単位からなり、グラフト鎖が親水性の繰り返し単位からなるグラフトポリマーを簡便に形成することができる。
【0027】
前記水溶性を有する重合性オリゴマーの分子量としては、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が1000〜20000であることが好ましく、2000〜9000であることがより好ましい。
【0028】
前記水溶性を有する重合性オリゴマーとしては、一般的には、例えば、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレートなど)、(メタ)アクリルアミド、置換(メタ)アクリルアミド(例えば、N−t−ブチル−アクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなど)、N−ビニルアミド(例えば、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドンなど)、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエステル類(例えば、ビニルアセテ−ト、ビニルアセトアセテ−トなど)、等から選択された少なくとも1種のモノマーから形成された単独重合体又は共重合体、ポリビニルアルコール及びその変性体、ポリエーテル類(例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなど)等が挙げられる。
【0029】
−疎水性モノマー−
前記疎水性モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばメチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、プロピル(メタ)アクリレ−ト、イソプロピル(メタ)アクリレ−ト、ブチル(メタ)アクリレ−ト、ヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレ−ト、オクチル(メタ)アクリレ−ト、クロロエチル(メタ)アクリレ−ト、アリル(メタ)アクリレ−ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレ−ト、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレ−ト、ナフチル(メタ)アクリレ−ト、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートと1級アミン又はアルコールとの反応物、など)、スチレン類(例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、クロロスチレンなど)、N−アルキル(メタ)アクリルアミド(該アルキル基としては、例えば、オクチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、ベンジル基など)、N−アリール(メタ)アクリルアミド(該アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ヒドロキシフェニル基など)、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド(該アルキル基としては、例えば、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基など)、N,N−ジアリ−ル(メタ)アクリルアミド(該アリ−ル基としては、例えば、フェニル基など)、N−メチル−N−フェニル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
【0030】
前記特定のグラフトポリマーにおける前記各共重合体単位の含有量としては、前記水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位については、好ましくは20〜99質量%、より好ましくは70〜95質量%であり、前記疎水性モノマーについては、好ましくは1〜35質量%、より好ましくは5〜25質量%である。
【0031】
前記水溶性を有する重合性オリゴマーの含有量が、20質量%未満あるいは99質量%を超えたり、前記疎水性モノマーの含有量が1質量%未満あるいは35質量%を超えたりすると、マイクロカプセルの軟凝集を抑制することができず発色性が低下したり、かぶりが悪化する場合がある。
【0032】
なお、前記特定のグラフトポリマーにおいては、本発明の効果を損ねない範囲で、前記重合性オリゴマー及び前記疎水性モノマー以外の他のモノマー由来の繰り返し単位を含むものであってもよい。
【0033】
前記特定のグラフトポリマーは、既知の種々の方法によって合成することが可能であり、また官能基変換などによって目的とするグラフトポリマーを得ることも可能であるが、合成上の簡便さや構造の明確さ等の理由からは、前記水溶性を有する重合性オリゴマーにおける末端のエチレン性不飽和二重結合と、前記疎水性モノマーにおけるエチレン性不飽和二重結合との重合反応により形成されるグラフトポリマーであることが好ましい。
【0034】
前記特定のグラフトポリマーは、前記した各共重合体単位となる成分を、例えば、溶媒中でラジカル重合させることにより得ることができる。ラジカル重合の際には、ラジカル重合開始剤を使用することができ、また、更に、ドデシルメルカプタン等の連鎖移動剤を使用することもできる。
【0035】
本発明においては、前記特定のグラフトポリマーを、後述する水溶性高分子の質量に対して5〜50質量%、好ましくは10〜30質量%使用することが望ましい。
【0036】
前記特定のグラフトポリマーを含む本発明のマイクロカプセル液は、具体的には、例えば下記のようにして得ることができる。即ち、ジアゾニウム塩化合物(又は、電子供与性染料前駆体)、高沸点溶媒等からなる溶液と多官能イソシアネート化合物(付加物)との有機溶媒溶液(油相)を、水溶性高分子水溶液(水相)に添加する。その際、水溶液をホモジナイサー等の高シェア攪拌装置で攪拌させながら、添加することにより乳化分散させる。乳化後、イソシアネート化合物の重合反応触媒を添加するか、乳化物の温度を上昇させてカプセル壁形成反応を行なうことにより、本発明のマイクロカプセル液が得られる。ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体は、高沸点溶媒に溶解されてマイクロカプセルに内包されている。
【0037】
前記特定のグラフトポリマーの添加時期としては、乳化分散前の水溶性高分子溶液(水相)中に添加しておいてもよいし、乳化分散後に乳化分散液に添加してもよい。また、カプセル形成反応中、或いはカプセル形成反応後に添加することも可能であるが、乳化分散前の水相に添加しておくことが特に好ましい。
【0038】
以下、本発明のマイクロカプセル液における、前記特定のグラフトポリマー以外の他の要素について詳細に説明する。なお、ジアゾニウム塩化合物及び電子供与性染料前駆体については、後述する感熱記録材料の説明において詳述する。
【0039】
本発明に係る多官能イソシアネート化合物について説明する。
前記多官能イソシアネート化合物が、分子中に2個のイソシアネート基を有する2官能イソシアネート化合物である場合としては、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−ビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ジイソシアネート、4−クロロキシリレン−1,3−ジイソシアネート、2−メチルキシリレン−1,3−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−1,2−ジイソシアネート、ブチレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン及び1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。更にこれらの2官能イソシアネート化合物とエチレングリコール類、ビスフェノール類等の2官能アルコール、フェノール類との付加反応物も利用できる。
【0040】
更に、前記多官能イソシアネート化合物が、3官能以上のイソシーネート化合物である場合としては、例えば、前述の2官能イソシアネート化合物を主原料としこれらの3量体(ビューレットあるいはイソシアヌレート)、トリメチロールプロパンなどのポリオールと2官能イソシアネート化合物の付加体として多官能としたもの、ベンゼンイソシアネートのホルマリン縮合物、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の重合性基を有するイソシアネート化合物の重合体、リジントリイソシアネートなどが挙げられる。
【0041】
特に、キシレンジイソシアネート及びその水添物、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート及びその水添物を主原料としこれらの3量体(ビューレットあるいはイソシヌレート)の他、トリメチロールプロパンとのアダクト体として多官能としたもの好ましい。これらの化合物については「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(岩田敬治編、日刊工業新聞社発行(1987))に記載されている。
前記多官能イソシアネート化合物は、1種でも2種以上混合して用いてもよい。
【0042】
本発明において、マイクロカプセル壁は前記多官能イソシアネート化合物を重合させることにより形成されるが、マイクロカプセル壁の形成におけるイソシアネート化合物(マイクロカプセル壁の原料の一つ)の重合は、例えば、分子中に2個以上の活性水素原子を有する化合物との反応で行なわれることが好ましい。このような活性水素原子を有する化合物の例としては、例えば水の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン及びトリメチロールプロパン等の多価アルコール系化合物、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミンの多価アミン系化合物等、又はこれらの混合物等が挙げられる。これらの化合物も先の「ポリウレタン樹脂ハンドブック」に記載されている。
上記活性水素を有する化合物の中でも特に水を用いて重合させることが好ましい。なお、多価アルコール系化合物、多価アミン化合物、又はこれらの混合物等を用いる場合には、芯となる有機溶媒中又は分散媒となる水溶性高分子溶液中に添加しておき、上記活性水素を有する化合物として用いることができる。
以上のように多官能イソシアネート化合物を重合させることにより、ポリウレタン/ポリウレア壁がマイクロカプセル壁として形成される。
【0043】
マイクロカプセルの芯を形成するための疎水性溶媒としては、沸点100〜300℃の有機溶媒(高沸点溶媒)であることが好ましい。具体的には、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルエタン、アルキルジフェニルメタン、ジフェニルエタンアルキル付加物、アルキルビフェニル、塩素化パラフィン、トリクレジルフォスフェートなどの燐酸系誘導体、マレイン酸−ジ−2−エチルヘキシル等のマレイン酸エステル類、及びアジピン酸エステル類などを挙げることができる。これらは2種以上混合して用いてもよい。ジアゾニウム塩化合物や電子供与性染料前駆体のこれらの疎水性溶媒に対する溶解度が充分でない場合は、更に低沸点溶剤を併用することができる。併用する低沸点有機溶媒としては、沸点40〜100℃の有機溶媒が好ましく、具体的には酢酸エチル、酢酸ブチル、メチレンクロライド、テトラヒドロフラン及びアセトンなどを挙げることができる。また、これらを2種以上混合して用いてもよい。低沸点(沸点約100℃以下のもの)の溶媒のみをカプセル芯に用いた場合には、溶媒は蒸散し、カプセル壁とジアゾニウム塩化合物や電子供与性染料前駆体のみが存在するいわゆるコアレスカプセルが形成され易い。
【0044】
ジアゾニウム塩化合物の種類によっては、マイクロカプセル化反応中の水相側へ移動する場合があるため、これを抑制するために、予め酸アニオンを水溶性高分子溶液中に適宜添加してもよい。この酸アニオンとしては、PF6 −、B(−Ph)4 −[Phはフェニル基]、ZnCl2 −、CnH2n+1COO−(nは1〜9の整数)及びCpF2p+1SO3 −(pは1〜9の整数)を挙げることができる。
【0045】
マイクロカプセルの油相を水相中に分散するための水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール及びその変成物、ポリアクリル酸アミド及びその誘導体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、エチレン/無水マレイン酸共重合体、イソブチレン/無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、エチレン/アクリル酸共重合体、酢酸ビニル/アクリル酸共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、カゼイン、ゼラチン、澱粉誘導体、アラビヤゴム及びアルギン酸ナトリウムを挙げることができる。これらの水溶性高分子は、イソシアネート化合物との反応しないか、極めて反応し難いものが好ましく、例えばゼラチンのように分子鎖中に反応性のアミノ基を有するものは予め反応性をなくしておくことが必要である。
【0046】
界面活性剤を油相又は水相の何れに添加して使用してもよいが、有機溶媒に対する溶解度が低いために水相に添加する方が容易である。添加量は油相の質量に対し0.1〜5質量%、特に0.5〜2質量%が好ましい。一般に乳化分散に用いる界面活性剤は、比較的長鎖の疎水基を有する界面活性剤が優れているとされており「界面活性剤便覧」(西一郎ら、産業図書発行(1980))、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸などのアルカリ金属塩を用いることができる。
【0047】
界面活性剤(乳化助剤)として芳香族スルホン酸塩のホルマリン縮合物や芳香族カルボン酸塩のホルマリン縮合物などの化合物を使用することもできる。具体的には、下記一般式:
【0048】
【化1】
【0049】
[Rは炭素原子数1〜4のアルキル基を、XはSO3 −又はCOO−を、Mはナトリウム原子又はカリウム原子を、そしてqは1〜20の整数を表わす。]で表わされる化合物である。上記化合物については、特願平5−83721号公報に記載されている。
【0050】
また、アルキルグルコシド系化合物の化合物も同様に使用することができる。具体的には、下記一般式:
【0051】
【化2】
【0052】
[Rは炭素原子数4〜18のアルキル基を、qは0〜2の整数を表す。]で表される化合物である。
【0053】
本発明においては、いずれの界面活性剤についても、単独で使用してもよいし、二種以上適宜併用してもよい。
【0054】
調製されたジアゾニウム塩を内包したマイクロカプセル液には、更にカップリング反応失活剤を適宜添加することができる。この反応失活剤としての例としては、ハイドロキノン、重亜硫酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、次亜リン酸、塩化第1スズ及びホルマリンを挙げることができる。これらの化合物については、特開昭60−214992号公報に記載されている。また、通常、カプセル化の過程で、水相中にジアゾニウム塩化合物が溶出することが多いが、これを除去する方法として、濾過処理、イオン交換処理、電気泳動処理、クロマト処理、ゲル濾過処理、逆浸透処理、限外濾過処理、透析処理、活性炭処理などの方法を利用することができる。この中でもイオン交換処理、逆浸透処理、限外濾過処理及び透析処理が好ましく、特に、陽イオン交換体による処理、陽イオン交換体と陰イオン交換体の併用による処理が好ましい。これらの方法については、特開昭61−219688号公報に記載されている。
【0055】
本発明において、マイクロカプセルの平均粒径としては、5μm未満が好ましく、2μm未満がより好ましい。
【0056】
本発明のマイクロカプセル液は、感熱記録材料、多色感熱記録材料、感圧記録材料、感熱センサー、感圧センサー、等に好適に用いることができる。特に、感熱記録材料及び多色感熱記録材料に用いられることが好ましく、カプラー又は顕色剤との接触により高い発色性示し、かつ生保存性に優れるという本発明の効果を発揮する。
【0057】
[感熱記録材料及び多色感熱記録材料]
本発明の感熱記録材料は、支持体上に、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む感熱記録層を有し、該感熱記録層が、本発明のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする。
【0058】
また、本発明の多色感熱記録材料は、支持体上に、シアン、マゼンタ又はイエローに発色する複数の感熱記録層を有し、各感熱記録層が、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含むであって、前記複数の感熱記録層の少なくとも一層が、本発明のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする。
【0059】
本発明の感熱記録材料又は多色感熱記録材料における感熱記録層は、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤を発色成分として含むことを要し、必要に応じて、その他の添加物を有してもよい。
【0060】
本発明において、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラーの組合せを発色成分として用いる場合、マイクロカプセルに内包されるジアゾニウム塩化合物としては、公知のものを使用することができる。ここで、ジアゾニウム塩化合物とは、下記一般式:
Ar−N2X−
[式中Arはアリール基を表し、X−は酸アニオンを表す。]で表される化合物をいう。
【0061】
前記ジアゾニウム塩化合物は、フェノール化合物又は活性メチレンを有する化合物と反応し、いわゆる染料を形成可能であり、さらに光(一般的には紫外線)照射により分解し、脱窒素してその反応活性を失うものである。
【0062】
前記ジアゾニウム塩化合物の具体例としては、2,5−ジブトキシ−4−モルホリノベンゼンジアゾニウム、2,5−オクトキシ−4−モルホリノベンゼンジアゾニウム、2,5−ジブトキシ−4−(N−(2−エチルヘキサノイル)ピペラジノ)ベンゼンジアゾニウム、2,5−ジエトキシ−4−(N−(2−(2,4−ジ−tert−アミルフェノキシ)ブチリル)ピペラジノ)ベンゼンジアゾニウム、2,5−ジブトキシ−4−トリルチオベンゼンジアゾニウム、2,5−ジブトキシ−4−クロルベンゼンチオベンゼンジアゾニウム、2,5−ジヘプチルオキシ−4−メチルベンゼンチオベンゼンジアゾニウム、3−(2−オクチルオキシエトキシ)−4−モロホリノベンゼンジアゾニウム、4−N,N−ジヘキシルアミノ−2−ヘキシルオキシベンゼンジアゾニウム、4−(N−ヘキシル−N−(1−メチル−2−(p−メトキシフェノキシ)エチル)アミノ)−2−ヘキシルオキシベンゼンジアゾニウム、4−N−ヘキシル−N−トリルアミノ−2−ヘキシルオキシベンゼンジアゾニウム、4−N,N−ビス(4−メトキシカルボニルプロピル)アミノ−2−(3,5,5−トリメチルヘキシルオキシ)ベンゼンジアゾニウム、及び4−N,N−ビス(N,N−ジブチルアミノカルバモイルメチル)−2−(3−ペンチルオキシ)ベンゼンジアゾニウムの塩を挙げることができる。
【0063】
前記ジアゾニウム塩化合物の酸アニオンには、ヘキサフルオロフォスフェート塩、テトラフルオロボレート塩、1,5−ナフタレンスルホネート塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルフォネート塩、塩化亜鉛塩、及び塩化錫塩などを用いることができる。好ましくは、ヘキサフルオロフォスフェート塩、テトラフルオロボレート塩、及び1,5−ナフタレンスルホネート塩が、水溶性が低く、有機溶剤に可溶であるので好適である。本発明においては、異なる2種以上のジアゾニウム塩化合物を任意の比率で混合して用いることができる。
【0064】
前記感熱記録層が、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル液を用いた感熱記録層である場合には、アリールスルフォンアミド化合物などの公知の熱増感剤が添加されていてもよい。具体的には、トルエンスルホンアミドやエチルベンゼンスルホンアミドなどが挙げられる。また、本発明においては、異なる2種以上の熱増感剤を混合して用いることもできる。
【0065】
前記ジアゾニウム塩化合物と反応して色素を形成するカプラーは、乳化分散及び/又は固体分散することにより微粒子化して使用される。
本発明におけるカプラーの具体例としては、レゾルシン、フロログルシン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸モルホリノプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸ナトリウム、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸アニリド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸モルホリノプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸−2−エチルヘキシルオキシプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸−2−エチルヘキシルアミド、5−アセトアミド−1−ナフトール、1−ヒドロキシ−8−アセトアミドナフタレン−3,6−ジスルホン酸ナトリウム、1−ヒドロキシ−8−アセトアミドナフタレン−3,6−ジスルホン酸ジアニリド、1,5−ジヒドロキシナフタレン、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸モルホリノプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸オクチルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸アニリド、5,5−ジメチル−l,3−シクロヘキサンジオン、1,3−シクロペンタンジオン、5−(2−n−テトラデシルオキシフェニル)−1,3−シクロへキサンジオン、5−フェニル−4−メトキシカルボニル−1,3−シクロヘキサンジオン、5−(2,5−ジーn−オクチルオキシフェニル)−1,3−シクロヘキサンジオン、
【0066】
N,N’−ジシクロヘキシルバルビツール酸、N,N’−ジ−n−ドデシルバルビツール酸、N−n−オクチル−N’−n−オタタデシルバルビツール酸、N−フェニル−N’−(2,5−ジ−n−オクチルオキジフェニル)バルビツール酸、N,N’−ビス(オクタデシルオキシカルボニルメチル)バルビツール酸、1−フェニル−3−メチル−5−ピラゾロン、1−(2,4,6−トリクロロフェニル)−3−アニリノ−5−ピラゾロン、1−(2,4,6−トリクロロフェニル)−3−ベンズアミド−5−ピラゾロン、6−ヒドロキシ−4−メチル−3−シアノ−1−(2−エチルヘキシル)−2−ピリドン、2,4−ビス−(ベンゾイルアセトアミド)トルエン、1,3−ビス−(ピバロイルアセトアミドメチル)ベンゼン、ベンゾイルアセトニトリル、テノイルアセトニトリル、アセトアセトアニリド、ベンゾイルアセトアニリド、ピバロイルアセトアニリド、2−クロロ−5−(N−n−ブチルスルファモイル)−1−ビバロイルアセトアミドベンゼン、1−(2−エチルヘキシルオキシプロピル)−3−シアノ−4−メチル−6−ヒドロキシ−1,2−ジヒドロピリジン−2−オン、1−(ドデシルオキシプロピル)−3−アセチル−4−メチル−6−ヒドロキシ−1,2−ジヒドロピリジン−2−オン、1−(4−n−オクチルオキシフェニル)−3−tert−ブチル−5−アミノピラゾール、等を挙げることができる。これらのカプラーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用し目的の発色色相を得ることもできる。
【0067】
カプラーの詳細については、特開平4−201483号公報、特開平7−223367号公報、特開平7−223368号公報、特開平7−323660号公報、特願平5−278608号明細書、特願平5−297024号明細書、特願平6−18669号公報、特願平6−18670号明細書、特願平7−316280号明細書、特願平8−027095号明細書、特願平8−027096号明細書、特願平8−030799号明細書、特願平8−12610号明細書、特願平8−132394号明細書、特願平8−358755号明細書、特願平8−358756号明細書、特願平9−069990号明細書等に記載されている。
【0068】
さらに、感熱記録層にジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセルとカプラーとの組合せを用いる場合には、色素形成反応を促進させるために、乳化分散及び/又は固体分散して微粒子化した塩基性物質を添加するのが一般的である。塩基性物質としては無機又は有機の塩基化合物のほか、加熱時に分解等によりアルカリ物質を放出するような化合物も含まれる。代表的なものとしては、有機アンモニウム塩、有機アミン、アミド、尿素及びチオ尿素さらにそれらの誘導体、チアゾール類、ピロール類、ピリミジン類、ピペラジン類、グアニジン類、インドール類、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアゾール類、モルホリン類、ピペリジン類、アミジン類、フォルムアジン類、ピリジン類等の含窒素化合物があげられる。これらの具体例としてはトリシクロヘキシルアミン、トリベンジルアミン、オクタデシルベンジルアミン、ステアリルアミン、アリル尿素、チオ尿素、メチルチオ尿素、アリルチオ尿素、エチレンチオ尿素、2−ベンジルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾリン、2,4,5−トリフリル−2−イミダゾリン、1,2−ジフェニル−4,4−ジメチル−2−イミダゾリン、2−フェニル−2−イミダゾリン、1,2,3−トリフェニルグアニジン、1,2−ジシクロヘキシルグアニジン、1,2,3−トリシクロヘキシルグアニジン、グアニジントリクロロ酢酸塩、N,N’−ジベンジルピペラジン、4,4’−ジチオモルホリン、モルホリニウムトリクロロ酢酸塩、2−アミノベンゾチアゾール、及び2−ベンゾイルヒドラジノベンゾチアゾールを挙げることができる。これらは、2種以上併用することもできる。
【0069】
本発明において、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤を発色成分として用いる場合、マイクロカプセル中に内包される電子供与性染料前駆体としては、トリアリールメタン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、チアジン系化合物、キサンテン系化合物、スピロピラン系化合物等が挙げられる。特にトリアリールメタン系化合物及びキサンテン系化合物が、発色濃度が高く有用である。
【0070】
前記電子供与性染料前駆体の具体例としては、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(即ち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)フタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−(1,3−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−(o−メチル−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−(o−メチル−p−ジエチルアミノフェニル)−3−(1′−エチル−2−メチルインドール−3−イル)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、2−ベンジルアミノ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−6−ジエチルアミノフルオラン、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−シクロヘキシルメチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−イソアミルエチルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2−オクチルアミノ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−エトキシエチルアミノ−3−クロロ−2−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、p−ニトロベンジルロイコメチレンブルー、3−メチル−スピロ−ジナフトピラン、3−エチル−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−ベンジルピロジナフトピラン、3−プロピル−スピロ−ジベンゾピラン、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(1−フェニル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(1−ヘキシル−2−フェニルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−ジプロピルアミノ−2−アセチルアミノフェニル)−3−(1−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、等が挙げられる。
【0071】
前記電子供与性染料前駆体と組み合わせて用いられる電子受容性化合物(顕色剤(マイクロカプセルには内包されない))としては、フェノール誘導体、サリチル酸誘導体、ヒドロキシ安息香酸エステル等が挙げられる。これらの中でも特に、ビスフェノール類、ヒドロキシ安息香酸エステル類が好ましい。例えば、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4′−ヒドロキシ−3′,5′−ジクロロフェニル)プロパン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサン、3,5−ジ(α−メチルベンジル)サリチル酸及びその多価金属塩、3,5−ジ(tert−ブチル)サリチル酸及びその多価金属塩、3−α,α−ジメチルベンジルサリチル酸及びその多価金属塩、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−2−エチルヘキシル、p−フェニルフェノール、p−クミルフェノール、1,4−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−2−イル)ベンゼン、及び1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−2−イル)ベンゼン、等を挙げることができる。本発明においては、これらの電子受容性化合物を2種以上任意の比率で併用することができる。
【0072】
本発明に係る感熱記録層には、ジアゾニウム塩化合物とカプラーとの反応、又は、電子供与性染料前駆体と顕色剤との反応を促進させるために、増感剤を添加することが好ましい。増感剤としては、分子内に芳香族性の基と極性基を適度に有している低融点有機化合物が好ましい。その具体例としては、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、α−ナフチルベンジルエーテル、β−ナフチルベンジルエーテル、β−ナフトエ酸フェニルエステル、α−ヒドロキシ−β−ナフトエ酸フェニルエステル、β−ナフトール−(p−クロロベンジル)エーテル、1,4−ブタンジオールフェニルエーテル、1,4−ブタンジオール−p−メチルフェニルエーテル、1,4−ブタンジオール−p−エチルフェニルエーテル、1,4−ブタンジオール−m−メチルフェニルエーテル、1−フェノキシ−2−(p−トリルオキシ)エタン、1−フェノキシ−2−(p−エチルフェノキシ)エタン、1−フェノキシ−2−(p−クロロフェノキシ)エタン、p−ベンジルビフェニル、p−トルエンスルホンアミド、4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニルスルホンアミド、4−n−ペンチルオキシフェニルスルホンアミド等が挙げられる。本発明においては、これらの増感剤を2種以上任意の比率で併用することもできる。
【0073】
本発明において、感熱記録層、及び、後述する保護層等の各層には、バインダーを含有することができ、該バインダーとしては、公知の水溶性高分子化合物やラテックス類等の中から適宜選択することができる。
【0074】
前記水溶性高分子化合物としては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン誘導体、カゼイン、アラビアゴム、ゼラチン、エチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、エピクロルヒドリン変性ポリアミド、イソブチレン−無水マレインサリチル酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アミド等及びこれらの変性物等が挙げられる。
【0075】
前記ラテックス類としては、例えば、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリル酸メチル−ブタジエンゴムラテックス、酢酸ビニルエマルジョン等が挙げられる。中でも、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン誘導体、ゼラチン、ポリビニルアルコール誘導体、ポリアクリル酸アミド誘導体等が好ましい。
【0076】
また、本発明に係る感熱記録層には、必要に応じて、顔料、公知のワックス、帯電防止剤、消泡剤、導電剤、蛍光染料、界面活性剤、紫外線吸収剤及びその前駆体等の各種添加剤を使用することもできる。
【0077】
本発明において感熱記録層の形成に用いられる、カプラー又は顕色剤(電子受容性化合物)、及び必要に応じて添加される前述の各種添加剤(増感剤、塩基性物質等)等を含む調製液は、これら材料を、適宜混合して、別々に乳化分散或いは固体分散して微粒化し添加、又は適宜混合してから、乳化分散或いは固体分散して微粒化し添加することにより調製することができる。乳化分散する方法としては、有機溶媒中にこれらの化合物を溶解し、水溶性高分子水溶液をホモジナイザー等で攪拌中に添加することが好ましい。固体分散する方法としては、これらの材料を水溶性高分子水溶液中に投入しボールミル等の公知の分散手段を用いて微粒子化することが好ましい。乳化分散或いは固体分散して微粒子化を促進するにあたり、前述の疎水性有機溶媒、界面活性剤、水溶性高分子を使用することが好ましい。微粒子化に際しては、熱感度、保存性、記録層の透明性、製造適性などの感熱記録材料及びその製造方法に必要な特性を満足しうる粒子直径を得るように行なうことが好ましい。
【0078】
本発明において、感熱記録層に含まれるカプラーの添加量としては、ジアゾニウム塩化合物1モルに対して、カプラー1〜10モル、好ましくは2〜6モルが適当である。塩基性物質の添加量としては、塩基性の強度により異なるが、ジアゾニウム塩化合物1モルに対し0.5〜5モルが適当である。電子受容性化合物(顕色剤)の添加量としては、電子供与性染料前駆体1モルに対して0.5〜30モルの範囲、好ましくは1〜20モルの範囲、さらに好ましく3〜15モルの範囲が適当である。熱増感剤の添加量としては、ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体1モルに対して、一般に0.1〜20モルの範囲、好ましくは0.5〜10モルの範囲が適当である。
【0079】
本発明に係る感熱記録層は、本発明のマイクロカプセル液と、前記熱増感剤、電子受容性化合物、カプラー及び塩基性化合物等の調製液とを、適当な割合で混合し塗布液を調製し、該塗布液を紙や合成樹脂フィルム等の支持体上に塗布、乾燥することにより塗設することができる。
【0080】
上記塗布は、公知の塗布方法の中から適宜選択することができ、例えば、バー塗布、ブレード塗布、エアナイフ塗布、グラビア塗布、ロールコーティング塗布、スプレー塗布、ディップ塗布、カーテン塗布等が挙げられる。
また、塗布、乾燥後の感熱記録層の乾燥塗布量としては、0.1〜30g/m2が好ましい。
【0081】
本発明に係る支持体としては、感熱記録材料の支持体として公知の材料を使用することができる。例えば、紙、紙上にクレー等を塗布した塗工紙、ポリエチレン、ポリエステル等を紙上にラミネートしたラミネート紙、合成紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等のプラスチックフィルムを挙げることができる。また透明支持体としては、上記のポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、さらにポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等のプラスチックフィルムを挙げることができる。
【0082】
本発明においては、光堅牢性などを更に改善するために感熱記録層の上に保護層を設けてもよい。また、必要に応じて、光透過率調整層等の他の層を設けてもよい。さらに、多色感熱記録材料においては、色再現性を更に良くするために感熱記録層の間に中間層を設けてもよい。これらに用いられる層の素材としては、水溶性高分子化合物もしくは疎水性高分子化合物のエマルジョン(ラテックス)が好ましい。
前記保護層等の各層は、支持体上に感熱記録層を形成する場合と同様、上述の公知の塗布方法により設けることができる。
【0083】
以下、本発明の多色感熱記録材料における記録方法について述べる。
まず初めに、低エネルギーの熱記録でジアゾニウム化合物を含有する最外層の感熱層(第1感熱記録層、通常イエロー発色層)を発色させた後、該感熱層に含有されるジアゾニウム化合物の吸収波長域の光を放出する光源を用いて全面光照射して、最上層の感熱層中に残存するジアゾニウム化合物を光分解させる。
【0084】
次いで、前回より高エネルギーで、第1層に含有されるジアゾニウム化合物の吸収波長域の光とは異なった光吸収波長域を有するジアゾニウム化合物を含有する第2層目の感熱層(第2感熱記録層、通常マゼンタ発色層)を発色させた後、該ジアゾニウム化合物の吸収波長域の光を放出する光源を用いて再度全面光照射し、これによって第2層目の加熱層中に残存するジアゾニウム化合物を光分解させる。最後に、更に高エネルギーで、最内層(第3感熱記録層、通常シアン発色層)の電子供与性染料前駆体を含有する層(第3層)を発色させて画像記録を完了する。
【0085】
上記の場合には、最外層及び第2層を透明な感熱層とすることが、各発色が鮮やかになるので好ましい。
また本発明においては、支持体として透明な支持体を用い、上記3層のうち何れか一層を透明な支持体の裏面に塗布することにより、多色画像を得ることもできる。この場合には、画像を見る側と反対側の最上層の感熱層は透明である必要はない。
【0086】
上記ジアゾニウム化合物の光分解に使用する光源としては、通常紫外線ランプを使用する。紫外線ランプは管内に水銀蒸気を充填した蛍光管であり、管の内壁に塗布する蛍光体の種類により種々の発光波長を有する蛍光管を得ることができる。
【0087】
多色感熱記録材料においては、上記第3感熱記録層を適当なジアゾニウム塩化合物とカプラー化合物との組合せで形成することも可能である。
【0088】
【実施例】
以下に実施例を示すが本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は全て質量部を示す。
【0089】
[合成例1]
n−ブチルメタクリレート3部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=2000、商品名:ブレンマーPME2000、日本油脂(株)製)17部、プロピレングリコールモノメチルエーテル26.7部を混合・溶解させ、攪拌しながら乾燥窒素ガス気流下で80℃に昇温した。2,2−アゾビス(2,4―ジメチルバレロニトリル)(商品名:V−65、和光純薬(株)製)0.047部、プロピレングリコールモノメチルエーテル20部の混合溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で更に1時間重合させ、2,2−アゾビス(2,4―ジメチルバレロニトリル)(商品名:V−65、和光純薬(株)製)0.094部を添加し、80℃で更に3時間重合させた。反応液を多量のヘキサン中に投入し、析出した粘ちょう物を60℃で10時間真空乾燥させることで、グラフトポリマー(1)を14部得た。
【0090】
[合成例2]
合成例1のメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=2000、商品名:ブレンマーPME2000、日本油脂(株)製)を、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=4000、商品名:ブレンマーPME4000、日本油脂(株)製)に変更した以外は合成例1と同様にして、グラフトポリマー(2)を14部得た。
【0091】
[合成例3]
合成例1のn−ブチルメタクリレートを、ベンジルメタクリレートに変更した以外は合成例1と同様にして、グラフトポリマー(3)を12部得た。
【0092】
[合成例4]
合成例2のn−ブチルメタクリレートを、ベンジルメタクリレートに変更した以外は合成例2と同様にして、グラフトポリマー(4)を14部得た。
【0093】
[合成例5]
合成例1のn−ブチルメタクリレートを、2−イソシアナトエチルメタクリレートとn−ブチルアミンの1:1付加物に変更した以外は合成例1と同様にして、グラフトポリマー(5)を13部得た。
【0094】
[合成例6]
合成例2のn−ブチルメタクリレートを、2−イソシアナトエチルメタクリレートとn−ブチルアミンの1:1付加物に変更した以外は合成例2と同様にして、グラフトポリマー(6)を12部得た。
【0095】
[実施例1]
(感熱記録層(A)塗布液の調製)
(1)ジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液の調製
ジアゾニウム塩化合物として420nmに分解の最大吸収波長をもつ下記の化合物(A−1)3.5部及び化合物(A−2)0.9部を酢酸エチル16.4部に溶解し、さらに高沸点溶媒であるイソプロピルビフェニル7.3部、ジブチルフタレート2.5部を添加し、加熱して均一に混合した。
【0096】
【化3】
【0097】
上記混合液にカプセル壁材として、キシリレンジイソシアネート/トリメチロールプロパン付加物とキシリレンジイソシアネート/ビスフェノールA付加物の混合物(商品名;タケネートD119N(50質量%酢酸エチル溶液),三井武田ケミカル(株)製)10.0部を添加し、均一に攪拌した。別途、ScraphAG−8(日本精化(株)製)0.36部、合成例1により得られたグラフトポリマー(1)1.10部が添加された6質量%ゼラチン水溶液77部を用意し、前記ジアゾニウム塩化合物の混合液(溶液)を添加し、ホモジナイザーにて乳化分散した。得られた乳化液に水20部を加え均一化した後、40℃にて攪拌しながら3時間カプセル化反応を行なった。この後35℃に液温を下げ、イオン交換樹樹脂アンバーライトIRA68(オルガノ社製)6.5部、アンバーライトIRC50(オルガノ社製)13部を加え、更に1時間撹拌した。その後イオン交換樹脂をろ過した後、カプセル液10部に対して0.4部の1質量%のハイドロキノン水溶液を添加して攪拌した。この様にしてジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液(A)を得た。
【0098】
(2)カプラー乳化分散液の調製
カプラーとして2,5−ジ−n−ヘプチルオキシアセトアニリド2.4部とトリフェニルグアニジン2.5部、4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニルスルホンアミド3.3部、4−n−ペンチルオキシフェニルスルホンアミド1.7部、4,4′−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール5.0部を、酢酸エチル8.0部に溶解し、パイオニンA41C(竹本油脂(株)製)1.0部を添加した後、加熱し均一に混合した。この混合物を、別途調製したゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)10質量%水溶液75.0部中に加えて、ホモジナイザーにて乳化分散した。この乳化液から残存する酢酸エチルを蒸発させ、目的とする乳化分散液を得た。
【0099】
(3)感熱記録層(A)塗布液の調製
上記のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液、カプラー乳化分散液、スチレン/ブタジエンゴム(商品名SBR−SN307、住友ノーガッタック(株)製)をジアゾニウム塩化合物/カプラーの比率が1/3.2となるように、またスチレン−ブタジエンゴムの質量が塗布液のゼラチン質量と等しくなるように混合し、目的の感熱記録層(A)塗布液を調製した。
【0100】
(保護層(D)塗布液の調製)
5.0質量%のイタコン酸変性ポリビニルアルコール(KL−318、クラレ(株)製)水溶液61部に、20.5質量%のステアリン酸亜鉛分散液(ハイドリンF115、中京油脂(株)製)2.0質量部を添加し、下記に示す化合物(D−1)の2質量%水溶液8.4部、フッ素系離型剤(ME−313、ダイキン社製)8.0部、小麦粉澱粉(KF−4、籠島澱粉(株)製)0.5部を添加し均一に撹拌した。これを母液と呼ぶ。
【0101】
D−1
C12H25O−(C2H4O)10−H
【0102】
別途、イオン交換した20質量%のカオグロス(白石工業(株)製)水溶液12.5部、ポイズ532A(花王(株)製)0.06部、ハイドリンZ−7(中京油脂(株)製)1.87部、10質量%のポリビニルアルコール(PVA105、クラレ(株))水溶液1.25部、2質量%のドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液0.39部を混合し、ダイノミルにて微分散を行なった。この液を顔料液と呼ぶ。
上記母液80部に、上記顔料液4.4部を加え、30分以上撹拌した。その後、Wetmaster500(東邦化学社製)2.8部を添加し、更に30分以上撹拌して目的とする保護層(D)塗布液を得た。
【0103】
(塗布)
上質紙上にポリエチレンがラミネートされた印画紙用支持体の表面に、ワイヤーバーで感熱記録層(A)塗布液及び保護層(D)塗布液をこの順に塗布、乾燥を行い、目的の感熱記録材料を得た。固形分としての塗布量は1m2当たり各々4.5gと1gであった。
【0104】
<評価>
−マイクロカプセルの凝集度評価−
得られたジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液をサンプリングして、超音波分散する場合と超音波分散しない場合でのマイクロカプセルの平均粒子径(μm)を測定し(LA−700、堀場製作所(株)製を使用)、超音波分散ありの場合(粒径:A)となしの場合(粒径:B)との粒径差をマイクロカプセルの凝集度の目安とした。超音波分散ありの場合となしの場合との粒径差Δ(B−A)が大きいほど凝集のレベルは悪いと判断する。結果を表1に示す。
【0105】
−感熱記録材料の評価−
上記により得られた感熱記録材料に対し、サーマルヘッドKST型(京セラ(株)製)を用い、下記のように熱記録特性を評価した。
(1)単位面積あたりの記録エネルギーが34mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を設定し、該感熱記録材料に印字して、イエローの画像を記録した。
(2)その記録材料を発光中心波長420nm、出力40Wの紫外線ランプで10秒間照射し、未印字部分の画像を定着させた。イエロー画像の発色濃度は、マクベス濃度計(RD918型)にて発色部分の光学反射濃度を測定した。結果を表1に発色濃度として記す。
(3)シェルフライフ(生保存性)の評価は、得られた感熱記録材料を、40℃、相対湿度90%に保った恒温恒湿槽に24時間保存した後、非印字部分を定着して地肌部分の光学反射濃度を測定した。結果を表1にカブリ濃度として記す。
【0106】
[実施例2]
実施例1に記載のカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例2にて得られたグラフトポリマー(2)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作製した。
【0107】
[実施例3]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例3にて得られたグラフトポリマー(3)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作製した。
【0108】
[実施例4]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例4にて得られたグラフトポリマー(4)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作製した。
【0109】
[実施例5〕
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例5にて得られたグラフトポリマー(5)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作成した。
【0110】
[実施例6]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例6にて得られたグラフトポリマー(6)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作成した。
【0111】
[実施例7]
実施例1で用いたカプラー乳化分散液を2,5−ジ−n−ヘプチルオキシアセトアニリド2.4部とトリフェニルグアニジン1.2部、4,4′−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール2.4部を酢酸エチル8.0部に溶解し、加熱し均一に混合したものに変更した以外は実施例1と同様の方法で乳化分散液を調製し、感熱記録材料を得た。感熱記録層の固形分としての塗布量は1m2当たり3.2gであった。
【0112】
[実施例8]
実施例4におけるカプラー乳化分散液に代えて、実施例7で用いたカプラー乳化分散液を用いた他は実施例4と同様の方法で感熱記録材料を得た。
【0113】
[実施例9]
実施例6におけるカプラー乳化分散液に代えて、実施例7で用いたカプラー乳化分散液を用いた他は実施例6と同様の方法で感熱記録材料を得た。
【0114】
[比較例1]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製において、グラフトポリマー(1)1.10部を用いない他は実施例1と同様にしてマイクロカプセル液を得た。このマイクロカプセル液を用いて実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0115】
[比較例2]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製において、グラフトポリマー(1)の代わりに、合成例1でメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=2000、商品名:ブレンマーPME2000、日本油脂(株)製)に代えて、2−ヒドロキシルエチルメタクリレートを用いた他は合成例1と同様にして得られた化合物を用いた以外は実施例1と同様にしてマイクロカプセル液を得た。このマイクロカプセル液を用いて実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0116】
[比較例3]
比較例1に記載のマイクロカプセル液を用い、実施例5に記載のカプラー乳化分散液を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0117】
[比較例4]
比較例2に記載のマイクロカプセル液を用い、実施例5に記載のカプラー乳化分散液を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0118】
上記で得られた感熱記録材料(実施例2〜9及び比較例1〜4)についても実施例1と同様にして、発色濃度及び非発色部分の濃度(カブリ濃度)を測定した。その結果を表1及び表2に示す。
【0119】
【表1】
【0120】
【表2】
【0121】
表1及び2に示されるように、実施例1〜9におけるマイクロカプセル液は軟凝集が抑制されており、これらを用いた感熱記録材料は、発色濃度及びカブリ濃度のいずれも良好であり、高感度で、高い発色性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた感熱記録材料であることが確認された。
【0122】
[実施例10]
(感熱記録層(B)の塗布液の調製)
(1)ジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液の調製
ジアゾニウム塩化合物として365nmに分解の最大吸収波長をもつ下記(B−1)に示す化合物2.8部、硫酸ジブチル2.8部、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(イルガキュア651、チバ・ガイギー(株)製)0.56部を酢酸エチル10.0部に溶解した。さらに高沸点溶媒であるイソプロピルビフェニルを5.9部及びリン酸トリクレジル2.5部を添加し、加熱して均一に混合した。
【0123】
【化4】
【0124】
カプセル壁剤として、とキシリレンジイソシアナート/トリメチロールプロパン付加物(タケネートD110N、75質量%酢酸エチル溶液、三井武田ケミカル(株)製)7.6部を上記混合液にさらに添加し、均一に攪拌した。別途、10%質量ドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液2.0部を加えた6質量%ゼラチン(商品名:MGP−9066、ニッピゼラチン工業(株)製)水溶液64部を用意し、上記ジアゾニウム塩化合物の混合液を添加し、ホモジナイザーにて乳化分散した。
【0125】
得られた乳化液に水20部を加え均一化した後、攪拌しながら40℃で30分反応させ、この後60℃に昇温し、3時間カプセル化反応を行なった。この後35℃に液温を下げ、イオン交換樹樹脂アンバーライトIRA68(オルガノ社製)6.5部、アンバーライトIRC50(オルガノ社製)13部を加え、更に1時間撹拌した。その後イオン交換樹脂をろ過して目的のマイクロカプセル液(B)を得た。カプセルの平均粒径は0.64μmであった。
【0126】
(2)カプラー乳化分散液の調製
カプラーとして、下記に示す化合物(B−2)3.0部、トリフェニルグアニジン8.0部、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサンを8.0部、4,4′−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール8.0部、下記に示す化合物(B−3)2.0部、及び1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン2.0部を、酢酸エチル10.5部に溶解し、更に高沸点溶媒のりん酸トリクレジル0.48部、マレイン酸ジエチル0.24部及びパイオニンA41C(竹本油脂(株)製)1.27部を添加した後、加熱し均一に混合した。この混合物を、8質量%ゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液93部中に加えてホモジナイザーにて乳化分散した。この乳化液から残存する酢酸エチルを蒸発させ、目的とする乳化分散液を得た。
【0127】
【化5】
【0128】
【化6】
【0129】
(3)感熱記録層(B)塗布液の調製
上記のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液、カプラー乳化分散液、スチレン/ブタジエンゴム(商品名SBR−SN307、住友ノーガッタック(株)製)をジアゾニウム塩化合物/カプラーの比率が1/3.2となるように、またスチレン−ブタジエンゴムの質量が塗布液のゼラチン質量と等しくなるように混合し、目的の感熱記録層(B)塗布液を調製した。
【0130】
(感熱記録層(C)塗布液の調製)
(1)電子供与性染料前駆体内包マイクロカプセル液の調製
電子供与性染料前駆体として3−(o−メチル−p−ジエチルアミノフェニル)−3−(1′−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド0.39部、紫外線吸収剤として285nmに最大吸収波長を持つ2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン0.19部及び酸化防止剤として2、5−tert−オクチルハイドロキノン0.29部を、酢酸エチル0.93部に溶解し、さらに高沸点溶媒であるフェネチルクメン0.54部を添加し、加熱して均一に混合した。カプセル壁剤として、キシリレンジイソシアナート/トリメチロールプロパン付加物(タケネートD110N)1.0部を、この溶液に更に添加し、均一に撹拌した。別途、10%ドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液0.07部が添加された6質量%ゼラチン(MGP−9066、ニッピゼラチン工業(株)製)水溶液36.4部を用意し、前記の電子供与性染料前駆体溶液を添加し、ホモジナイザーにて乳化分散した。このようにして得られた乳化分散液を一次乳化分散液と呼ぶ。
【0131】
別途3−(o−メチル−p−ジエチルアミノフェニル)−3−(1′−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド6.0部、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン3.0部及び2、5−tert−オクチルハイドロキノン4.4部を、酢酸エチル14.4部に溶解し、さらに高沸点溶媒であるフェネチルクメン8.4部を添加し、均一に撹拌した溶液に、先に用いたタケネートD110Nを7.8部及びメチレンジイソシアネート(ミリオネートMR200、日本ポリウレタン(株)製)5.9部を添加し、均一に撹拌した。このようにして得られた溶液と、10%ドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液1.2部を前記の一次乳化分散液に添加しホモジナイザーにて乳化分散した。このようにして得られる液を二次乳化分散液と呼ぶ。
この二次乳化分散液に、水60.0部及びジエチレントリアミン0.4部を加えて均一化した後、攪拌しながら65℃に昇温し、3.5時間カプセル化反応を行い、目的のマイクロカプセル液を得た。カプセルの平均粒子径は1.9μmであった。
【0132】
(2)電子受容性化合物分散液の調製
電子受容性化合物としてビスフェノールP30部をゼラチン(MGP−9066、ニッピゼラチン工業(株)製)2.0質量%水溶液82.5部中に添加し、さらに2質量%の2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム水溶液7.5部を加え、得られた混合物をボールミルにて24時間分散して分散液を調製した。この分散液に15質量%ゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液36.0部を加え均一に撹拌して電子受容性化合物分散液を得た。分散液中の電子受容性化合物の平均粒径は0.5μmであった。
【0133】
(3)感熱記録層(C)塗布液の調製
次に上記の電子供与性染料前駆体内包マイクロカプセル液)、電子受容性化合物分散液、15質量%のゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液及びスチルベン系蛍光増白剤(Whitex−BB、住友化学(株)製)を、電子供与性染料前駆体/電子受容性化合物の比率が1/14、電子供与性染料前駆体/#750ゼラチン=1.1/1、そして電子供与性染料前駆体/蛍光増白剤=5.3/1となるように混合し、目的の塗布液を調製した。
【0134】
(中間層(E)塗布液の調製)
14質量%のゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液に4質量%ほう酸水溶液8.2部、(4−ノニルフェノキシトリオキシエチレン)ブチルスルホン酸ナトリウムの2質量%水溶液1.2部及び下記の化合物(E−1)2質量%水溶液7.5部を添加し、均一に撹拌し目的の中間層(E)塗布液を調製した。
【0135】
E−1
(CH3CH2SO2CH2CONHCH2)2−
【0136】
(塗布)
上質紙上にポリエチレンがラミネートされた印画紙用支持体の表面に、ワイヤーバーで上記感熱記録層(C)塗布液、中間層(E)塗布液、感熱記録層(B)塗布液、中間層(E)塗布液、実施例1記載の感熱記録層(A)塗布液及び保護層(D)塗布液を、この順に塗布、乾燥を行い目的の多色感熱記録材料を得た。固形分としての塗布量は1m2あたり各々9g、3g、8g、3g、4.5g、1gであった。
【0137】
<評価>
−感熱記録材料の評価−
得られた感熱記録材料に対し、サーマルヘッドKST型(京セラ(株)製)を用い、下記のように熱記録特性を評価した。
(1)単位面積あたりの記録エネルギーが35mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を調整し、該感熱記録材料に印字して、イエローの画像を記録した。
(2)その記録材料を発光中心波長420nm、出力40Wの紫外線ランプで10秒間照射し、(3)再度単位面積あたりの記録エネルギーが80mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を決め、印字して、マゼンタの画像を記録した。
さらに(4)発光中心波長365nm、出力40Wの紫外線ランプで15秒間照射し、(5)再度単位面積あたりの記録エネルギーが140mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を調整し、印字してシアンの画像を記録した。
【0138】
この結果、イエロー、マゼンタ、シアンの各発色画像の他に、イエローとマゼンタの記録が重複した記録部分は赤色に、マゼンタとシアンが重複した部分は青色に、イエローとシアンが重複した部分は緑色に、そしてイエロー、マゼンタ、シアンの記録が重複した画像部分は黒色に発色した。未記録部は、灰白色であった。
【0139】
イエロー、マゼンタ、シアンの各発色部分(印字部分)の光学反射濃度をマクベスRD918型濃度計で測定した。
シェルフライフ(生保存性)の評価は、得られた多色感熱記録材料を40℃、相対湿度90%に保った恒温恒湿槽に24時間放置した後、定着し、地肌部分(非印字部分)の光学反射濃度を測定した。
結果を表3に示す。
【0140】
[実施例11]
実施例10において、感熱発色層(A)塗布液に用いるジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液として、実施例4に記載のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液を用いた以外は実施例10と同様にして多色感熱記録材料を得た。
【0141】
[実施例12]
実施例10において、感熱発色層(A)塗布液に用いるジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液として、実施例5に記載のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液を用いた以外は実施例10と同様にして多色感熱記録材料を得た。
【0142】
[実施例13]
実施例10において、感熱発色層(A)塗布液に用いるジアゾニウム塩化合物内包カプセル液として、実施例6に記載のジアゾニウム塩化合物内包カプセル液を用いた以外は実施例10と同様にして多色感熱記録材料を得た。
【0143】
上記で得られた感熱記録材料(実施例11〜13)についても実施例10と同様に、発色濃度及び非印字部分の濃度(カブリ濃度)を測定した。結果を表3に示す。
【0144】
【表3】
【0145】
表3に示すように、実施例10〜13の多色感熱記録材料は、高感度で、色再現性及び生保存性に優れた多色感熱記録材料であることが確認された。
【0146】
【発明の効果】
本発明によれば、熱に対する感度が高く、感熱記録材料及び多色感熱記録材料に好適に用いることができ、カプラー又は顕色剤との接触により高い発色性示し、かつ生保存性に優れたマイクロカプセル液を提供できる。
また、高感度で、高い発色性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた感熱記録材料を提供できる。さらに、高感度で、色再現性及び生保存性に優れた多色感熱記録材料を提供できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱記録材料に好適に用いることができるマイクロカプセル液、並びに、該マイクロカプセル液を用いた感熱記録材料及び多色感熱記録材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
ファクシミリやプリンター等の記録媒体として普及している感熱記録材料は、主として支持体上に電子供与性染料前駆体の固体分散物を塗布乾燥させた材料を使用している。電子供与性染料前駆体を使用した記録方式は、材料も入手し易くかつ高い発色濃度や発色速度を示すとの利点を有するが、記録後の保存条件や加熱あるいは溶剤等の付着により発色し易く、記録画像の保存性や信頼性に問題があり、多くの改良が検討されてきた。
【0003】
記録画像の保存性を改善するための一つの方法として、電子供与性染料前駆体をマイクロカプセル中に内包し、記録層中で顕色剤と該染料前駆体とを隔離することにより、画像の保存性を高める方式が提案されている。この方式によって高い発色性と画像安定性を得ることができる。
【0004】
上記以外の感熱記録材料としては、ジアゾニウム塩化合物を利用した、いわゆるジアゾ型の感熱記録材料も研究されている。このジアゾニウム塩化合物は、フェノール誘導体や活性メチレン基を有する化合物など(カプラー)と反応して染料を形成するものであるが、同時に感光性も有し、光照射によりその活性を失うものである。これらの性質を利用して最近では感熱記録材料にも応用され、ジアゾ化合物とカプラーを熱で反応させて画像を形成し、その後、光照射して定着させることができる光定着型感熱記録材料が提案されている(例えば、非特許文献1参照。)。
【0005】
しかし、ジアゾニウム塩化合物を用いた記録材料は、化学的活性が高いため、低温であってもジアゾニウム塩化合物とカプラーが徐々に反応し、貯蔵寿命(シェルフライフ)が短いとの欠点があった。これに対する一つの解決手段として、ジアゾニウム塩化合物をマイクロカプセルで包含し、カプラーや水、塩基性化合物から隔離する方法が提案されている(非特許文献2参照。)。
【0006】
また、感熱記録材料の応用分野の一つとして、多色感熱記録材料が注目されてきている。感熱記録による多色画像の再現は、電子写真記録方式やインクジェット方式に比べて難しいと言われてきたが、この点に関してはすでに、支持体上に電子供与性染料前駆体と顕色剤を主成分とする感熱発色層又はジアゾニウム塩化合物と該ジアゾニウム塩化合物と加熱時に反応して発色するカプラーを含有する感熱発色層を2層以上積層することによって多色感熱記録材料を得られることが見い出されている。
多色感熱記録材料においては、優れた色再現性を得るためにはマイクロカプセルの熱発色特性を高度に制御することが必須である。
【0007】
従来、電子供与性染料前駆体やジアゾニウム塩化合物をマイクロカプセル中に包含させるには、一般に有機溶媒中にこれらの化合物を溶解させ(油相)、これを水溶性高分子の水溶液中(水相)に加えて乳化分散させる。このとき、壁材となるモノマーあるいはプレポリマーを有機溶媒相側か水相側の何れかに添加しておくことにより有機溶媒相と水相の界面に高分子壁を形成させマイクロカプセル化することができる(非特許文献3及び4参照。)。形成されるマイクロカプセル壁としては、ゼラチン、アルギン酸塩、セルロース類、ポリウレア、ポリウレタン、メラミン樹脂、ナイロンなど様々なものが使用可能である。また、ポリウレアやウレタン樹脂は、そのガラス転移温度が室温乃至200℃程度にあるためカプセル壁が熱応答性を示し、感熱記録材料を設計するのに好適である。
【0008】
マイクロカプセルの製法としては、ポリウレタンあるいはポリウレア壁を有するマイクロカプセルの場合、まず有機溶媒中にジアゾニウム塩や電子供与性染料前駆体を溶解し、これに多官能イソシアネート化合物を添加し、この有機相溶液を水溶性高分子水溶液中で乳化させる。その後、水相に重合反応促進の触媒を添加するか又は乳化液の温度を上げて多官能イソシアネート化合物を水等の活性水素を有する化合物と重合させてカプセル壁を形成させる方法が従来から知られている。
【0009】
上記ポリウレアあるいはポリウレタン壁の形成材料である多官能イソシアネート化合物としては、例えば、2,4−トリレンジイソシナネートとトリメチロールプロパンの付加体、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンの付加体が主として使用されている(特許文献1及び2参照)。
しかしながら、上記のような多官能イソシアネート化合物を用いたポリウレアあるいはポリウレタンのカプセル壁であっても、前述したジアゾニウム塩化合物を用いた際の短いシェルフライフについてはまだ充分に改善されていない。即ち、シェルフライフが充分に長くない感熱記録材料は、製造後使用するまでの間に、例えば高温高湿の条件下に曝された場合に、「かぶり」と呼ばれる地肌の発色が現われ、印字画像の視認性を低下させる。
このような問題を解決する為には、例えばマイクロカプセルの壁厚を厚くする等の手段がある。しかしながら、このような手法を用いると熱印字時の発色感度の低下を引き起こす。従って、高い発色性を維持しながらシェルフライフを更に向上させることは非常に困難であった。
【0010】
このような問題を解決する為に、多官能イソシアネート化合物を末端に活性水素を有するポリマーと予め反応させた後に用いる方法が知られている(例えば、特許文献3参照。)。また、小粒径のマイクロカプセルを製造する手段として、同様の方法が用いられている(特許文献4参照。)。しかしながら、これらの方法では、多官能イソシアネート化合物を、末端に活性水素を有するポリマーと反応させる際に、系中の水などとの反応を抑制するため脱水操作が必要であったり、反応時に少量の水などと反応してしまい多官能イソシアネート化合物の保存安定性が低下したりする場合があった。
また、マイクロカプセルの小粒径化に伴って、形成されたマイクロカプセルが軟凝集するという問題も生じ易く更なる改善が望まれていた。
【0011】
【特許文献1】
特開昭62−212190号公報
【特許文献2】
特開平4−26189号公報
【特許文献3】
特開平10−114153号公報
【特許文献4】
特許第3266330号明細書
【非特許文献1】
佐藤弘次ら、「画像電子学会誌」(第11巻、第4号(1982)、290−296頁)
【非特許文献2】
宇佐美智正ら、「電子写真学会誌」(第26巻、第2(1987)、115〜125頁)
【非特許文献3】
近藤朝士、「マイクロカプセル」(日刊工業新聞社(1970))
【非特許文献4】
近藤保ら、「マイクロカプセル」(三共出版(1977))
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、マイクロカプセルの軟凝集を抑制し、感熱記録材料及び多色感熱記録材料に用いた場合に、カプラー又は顕色剤との接触により高い発色性示し、かつ生保存性に優れたマイクロカプセル液を提供することを目的とする。
また、本発明は、高感度で、高い発色性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた感熱記録材料を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、高感度で、色再現性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた多色感熱記録材料を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、高い発色性と生保存性(長いシェルフライフ)との両立、及び、多色感熱記録材料におけるマイクロカプセルに要求される高度に制御可能な熱発色特性に鑑み、電子供与性染料前駆体やジアゾニウム塩化合物などのマイクロカプセルの芯形成材料、マイクロカプセル壁形成材料、水溶性高分子材料、界面活性剤などの種類・添加方法などを検討する中から、特に水溶性高分子材料について鋭意検討を重ねた結果、マイクロカプセル液中に水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを用いることにより、上記課題を解決しうることを見出し、本発明に到達した。
【0014】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
<1> ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体と多官能イソシアネート化合物とを含む有機溶媒溶液を、水溶性高分子水溶液中で乳化した後、前記多官能イソシアネート化合物を重合させてマイクロカプセル壁を形成させることにより得られるマイクロカプセル液であって、
水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを少なくとも1種以上含むことを特徴とするマイクロカプセル液である。
【0015】
<2> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、前記水溶性高分子水溶液中に含まれることを特徴とする前記<1>に記載のマイクロカプセル液である。
【0016】
<3> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、幹鎖が疎水性の繰り返し単位からなり、グラフト鎖が親水性の繰り返し単位からなることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載のマイクロカプセル液である。
【0017】
<4> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位と、疎水性モノマー由来の繰り返し単位と、を共重合体単位として含むことを特徴とする前記<1>〜<3>のいずれかに記載のマイクロカプセル液である。
【0018】
<5> 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、前記水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位を20〜99質量%、及び、前記疎水性モノマー由来の繰り返し単位を1〜35質量%含むことを特徴とする前記<4>に記載のマイクロカプセル液である。
【0019】
<6> 支持体上に、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む感熱記録層を有する感熱記録材料であって、
前記感熱記録層が、前記<1>〜<5>のいずれかに記載のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする感熱記録材料である。
【0020】
<7> 支持体上に、シアン、マゼンタ又はイエローに発色する複数の感熱記録層を有し、各感熱記録層が、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む多色感熱記録材料であって、
前記複数の感熱記録層の少なくとも一層が、前記<1>〜<5>のいずれかに記載のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする多色感熱記録材料。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0022】
[マイクロカプセル液]
本発明のマイクロカプセル液は、ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体と多官能イソシアネート化合物とを含む有機溶媒溶液を、水溶性高分子水溶液中で乳化した後、前記多官能イソシアネート化合物を重合させてマイクロカプセル壁を形成させることにより得られるマイクロカプセル液であって、水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを少なくとも1種以上含むことを特徴とする。本発明のマイクロカプセル液は、水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを含むことにより、マイクロカプセルの軟凝集を効果的に抑制することができ、このようなマイクロカプセル液を、感熱記録材料の感熱記録層などに用いると、高感度化、高い発色性と生保存性との両立という優れた効果を発揮することができる。
【0023】
まず、本発明における特徴的成分である、水溶性又は水分散性のグラフトポリマー(以下、適宜「特定のグラフトポリマー」と称する。)について説明する。なお、本発明に係る特定のグラフトポリマーにおいて、水溶性又は水分散性とは、水中で当該特定の高分子が沈殿を生じない状態であることを意味し、具体的には、当該特定の高分子が、水に溶解している状態、水中でミセルを形成している状態、水中で均一に分散されている状態などを意味する。
【0024】
前記特定のグラフトポリマーとしては、水溶性又は水分散性を有していれば、幹鎖/グラフト鎖に特に制限を受けないが、幹鎖が疎水性の繰り返し単位からなり、グラフト鎖が親水性の繰り返し単位からなるグラフトポリマーであることが好ましく、合成上の簡便さや構造の明確さ等の理由から、水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位と、疎水性モノマー由来の繰り返し単位と、を共重合体単位として含むグラフトポリマーであることが更に好ましい。
【0025】
前記特定のグラフトポリマーの重量平均分子量(Mw)としては、特に限定されないが、3000〜300000が好ましく、5000〜100000がより好ましい。
【0026】
−水溶性を有する重合性オリゴマー−
本発明において、前記特定のグラフトポリマーに含まれる共重合体単位を構成しうる、水溶性を有する重合性オリゴマーは、末端にエチレン性不飽和二重結合を有する水溶性のオリゴマーである。
本発明においては、上記水溶性を有する重合性オリゴマーをマクロモノマーとして、後述する疎水性モノマーと共重合させて、前記特定のグラフトポリマーを形成することが好ましい。
上記水溶性を有する重合性オリゴマーの中でも、該オリゴマー両末端の一方にのみにエチレン性不飽和二重結合を有するものが好ましく、このようなオリゴマーを用いることにより、前記特定のグラフトポリマーの好適な態様である、幹鎖が疎水性の繰り返し単位からなり、グラフト鎖が親水性の繰り返し単位からなるグラフトポリマーを簡便に形成することができる。
【0027】
前記水溶性を有する重合性オリゴマーの分子量としては、ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)が1000〜20000であることが好ましく、2000〜9000であることがより好ましい。
【0028】
前記水溶性を有する重合性オリゴマーとしては、一般的には、例えば、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレートなど)、(メタ)アクリルアミド、置換(メタ)アクリルアミド(例えば、N−t−ブチル−アクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなど)、N−ビニルアミド(例えば、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドンなど)、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエステル類(例えば、ビニルアセテ−ト、ビニルアセトアセテ−トなど)、等から選択された少なくとも1種のモノマーから形成された単独重合体又は共重合体、ポリビニルアルコール及びその変性体、ポリエーテル類(例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなど)等が挙げられる。
【0029】
−疎水性モノマー−
前記疎水性モノマーとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばメチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、プロピル(メタ)アクリレ−ト、イソプロピル(メタ)アクリレ−ト、ブチル(メタ)アクリレ−ト、ヘキシル(メタ)アクリレ−ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレ−ト、オクチル(メタ)アクリレ−ト、クロロエチル(メタ)アクリレ−ト、アリル(メタ)アクリレ−ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレ−ト、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレ−ト、ナフチル(メタ)アクリレ−ト、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレートと1級アミン又はアルコールとの反応物、など)、スチレン類(例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、クロロスチレンなど)、N−アルキル(メタ)アクリルアミド(該アルキル基としては、例えば、オクチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、ベンジル基など)、N−アリール(メタ)アクリルアミド(該アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ヒドロキシフェニル基など)、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド(該アルキル基としては、例えば、ブチル基、イソブチル基、エチルヘキシル基、シクロヘキシル基など)、N,N−ジアリ−ル(メタ)アクリルアミド(該アリ−ル基としては、例えば、フェニル基など)、N−メチル−N−フェニル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
【0030】
前記特定のグラフトポリマーにおける前記各共重合体単位の含有量としては、前記水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位については、好ましくは20〜99質量%、より好ましくは70〜95質量%であり、前記疎水性モノマーについては、好ましくは1〜35質量%、より好ましくは5〜25質量%である。
【0031】
前記水溶性を有する重合性オリゴマーの含有量が、20質量%未満あるいは99質量%を超えたり、前記疎水性モノマーの含有量が1質量%未満あるいは35質量%を超えたりすると、マイクロカプセルの軟凝集を抑制することができず発色性が低下したり、かぶりが悪化する場合がある。
【0032】
なお、前記特定のグラフトポリマーにおいては、本発明の効果を損ねない範囲で、前記重合性オリゴマー及び前記疎水性モノマー以外の他のモノマー由来の繰り返し単位を含むものであってもよい。
【0033】
前記特定のグラフトポリマーは、既知の種々の方法によって合成することが可能であり、また官能基変換などによって目的とするグラフトポリマーを得ることも可能であるが、合成上の簡便さや構造の明確さ等の理由からは、前記水溶性を有する重合性オリゴマーにおける末端のエチレン性不飽和二重結合と、前記疎水性モノマーにおけるエチレン性不飽和二重結合との重合反応により形成されるグラフトポリマーであることが好ましい。
【0034】
前記特定のグラフトポリマーは、前記した各共重合体単位となる成分を、例えば、溶媒中でラジカル重合させることにより得ることができる。ラジカル重合の際には、ラジカル重合開始剤を使用することができ、また、更に、ドデシルメルカプタン等の連鎖移動剤を使用することもできる。
【0035】
本発明においては、前記特定のグラフトポリマーを、後述する水溶性高分子の質量に対して5〜50質量%、好ましくは10〜30質量%使用することが望ましい。
【0036】
前記特定のグラフトポリマーを含む本発明のマイクロカプセル液は、具体的には、例えば下記のようにして得ることができる。即ち、ジアゾニウム塩化合物(又は、電子供与性染料前駆体)、高沸点溶媒等からなる溶液と多官能イソシアネート化合物(付加物)との有機溶媒溶液(油相)を、水溶性高分子水溶液(水相)に添加する。その際、水溶液をホモジナイサー等の高シェア攪拌装置で攪拌させながら、添加することにより乳化分散させる。乳化後、イソシアネート化合物の重合反応触媒を添加するか、乳化物の温度を上昇させてカプセル壁形成反応を行なうことにより、本発明のマイクロカプセル液が得られる。ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体は、高沸点溶媒に溶解されてマイクロカプセルに内包されている。
【0037】
前記特定のグラフトポリマーの添加時期としては、乳化分散前の水溶性高分子溶液(水相)中に添加しておいてもよいし、乳化分散後に乳化分散液に添加してもよい。また、カプセル形成反応中、或いはカプセル形成反応後に添加することも可能であるが、乳化分散前の水相に添加しておくことが特に好ましい。
【0038】
以下、本発明のマイクロカプセル液における、前記特定のグラフトポリマー以外の他の要素について詳細に説明する。なお、ジアゾニウム塩化合物及び電子供与性染料前駆体については、後述する感熱記録材料の説明において詳述する。
【0039】
本発明に係る多官能イソシアネート化合物について説明する。
前記多官能イソシアネート化合物が、分子中に2個のイソシアネート基を有する2官能イソシアネート化合物である場合としては、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−ビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ジイソシアネート、4−クロロキシリレン−1,3−ジイソシアネート、2−メチルキシリレン−1,3−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−1,2−ジイソシアネート、ブチレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,3−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,4−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン及び1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。更にこれらの2官能イソシアネート化合物とエチレングリコール類、ビスフェノール類等の2官能アルコール、フェノール類との付加反応物も利用できる。
【0040】
更に、前記多官能イソシアネート化合物が、3官能以上のイソシーネート化合物である場合としては、例えば、前述の2官能イソシアネート化合物を主原料としこれらの3量体(ビューレットあるいはイソシアヌレート)、トリメチロールプロパンなどのポリオールと2官能イソシアネート化合物の付加体として多官能としたもの、ベンゼンイソシアネートのホルマリン縮合物、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の重合性基を有するイソシアネート化合物の重合体、リジントリイソシアネートなどが挙げられる。
【0041】
特に、キシレンジイソシアネート及びその水添物、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート及びその水添物を主原料としこれらの3量体(ビューレットあるいはイソシヌレート)の他、トリメチロールプロパンとのアダクト体として多官能としたもの好ましい。これらの化合物については「ポリウレタン樹脂ハンドブック」(岩田敬治編、日刊工業新聞社発行(1987))に記載されている。
前記多官能イソシアネート化合物は、1種でも2種以上混合して用いてもよい。
【0042】
本発明において、マイクロカプセル壁は前記多官能イソシアネート化合物を重合させることにより形成されるが、マイクロカプセル壁の形成におけるイソシアネート化合物(マイクロカプセル壁の原料の一つ)の重合は、例えば、分子中に2個以上の活性水素原子を有する化合物との反応で行なわれることが好ましい。このような活性水素原子を有する化合物の例としては、例えば水の他、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン及びトリメチロールプロパン等の多価アルコール系化合物、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペンタミンの多価アミン系化合物等、又はこれらの混合物等が挙げられる。これらの化合物も先の「ポリウレタン樹脂ハンドブック」に記載されている。
上記活性水素を有する化合物の中でも特に水を用いて重合させることが好ましい。なお、多価アルコール系化合物、多価アミン化合物、又はこれらの混合物等を用いる場合には、芯となる有機溶媒中又は分散媒となる水溶性高分子溶液中に添加しておき、上記活性水素を有する化合物として用いることができる。
以上のように多官能イソシアネート化合物を重合させることにより、ポリウレタン/ポリウレア壁がマイクロカプセル壁として形成される。
【0043】
マイクロカプセルの芯を形成するための疎水性溶媒としては、沸点100〜300℃の有機溶媒(高沸点溶媒)であることが好ましい。具体的には、アルキルナフタレン、アルキルジフェニルエタン、アルキルジフェニルメタン、ジフェニルエタンアルキル付加物、アルキルビフェニル、塩素化パラフィン、トリクレジルフォスフェートなどの燐酸系誘導体、マレイン酸−ジ−2−エチルヘキシル等のマレイン酸エステル類、及びアジピン酸エステル類などを挙げることができる。これらは2種以上混合して用いてもよい。ジアゾニウム塩化合物や電子供与性染料前駆体のこれらの疎水性溶媒に対する溶解度が充分でない場合は、更に低沸点溶剤を併用することができる。併用する低沸点有機溶媒としては、沸点40〜100℃の有機溶媒が好ましく、具体的には酢酸エチル、酢酸ブチル、メチレンクロライド、テトラヒドロフラン及びアセトンなどを挙げることができる。また、これらを2種以上混合して用いてもよい。低沸点(沸点約100℃以下のもの)の溶媒のみをカプセル芯に用いた場合には、溶媒は蒸散し、カプセル壁とジアゾニウム塩化合物や電子供与性染料前駆体のみが存在するいわゆるコアレスカプセルが形成され易い。
【0044】
ジアゾニウム塩化合物の種類によっては、マイクロカプセル化反応中の水相側へ移動する場合があるため、これを抑制するために、予め酸アニオンを水溶性高分子溶液中に適宜添加してもよい。この酸アニオンとしては、PF6 −、B(−Ph)4 −[Phはフェニル基]、ZnCl2 −、CnH2n+1COO−(nは1〜9の整数)及びCpF2p+1SO3 −(pは1〜9の整数)を挙げることができる。
【0045】
マイクロカプセルの油相を水相中に分散するための水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール及びその変成物、ポリアクリル酸アミド及びその誘導体、エチレン/酢酸ビニル共重合体、スチレン/無水マレイン酸共重合体、エチレン/無水マレイン酸共重合体、イソブチレン/無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、エチレン/アクリル酸共重合体、酢酸ビニル/アクリル酸共重合体、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、カゼイン、ゼラチン、澱粉誘導体、アラビヤゴム及びアルギン酸ナトリウムを挙げることができる。これらの水溶性高分子は、イソシアネート化合物との反応しないか、極めて反応し難いものが好ましく、例えばゼラチンのように分子鎖中に反応性のアミノ基を有するものは予め反応性をなくしておくことが必要である。
【0046】
界面活性剤を油相又は水相の何れに添加して使用してもよいが、有機溶媒に対する溶解度が低いために水相に添加する方が容易である。添加量は油相の質量に対し0.1〜5質量%、特に0.5〜2質量%が好ましい。一般に乳化分散に用いる界面活性剤は、比較的長鎖の疎水基を有する界面活性剤が優れているとされており「界面活性剤便覧」(西一郎ら、産業図書発行(1980))、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸などのアルカリ金属塩を用いることができる。
【0047】
界面活性剤(乳化助剤)として芳香族スルホン酸塩のホルマリン縮合物や芳香族カルボン酸塩のホルマリン縮合物などの化合物を使用することもできる。具体的には、下記一般式:
【0048】
【化1】
【0049】
[Rは炭素原子数1〜4のアルキル基を、XはSO3 −又はCOO−を、Mはナトリウム原子又はカリウム原子を、そしてqは1〜20の整数を表わす。]で表わされる化合物である。上記化合物については、特願平5−83721号公報に記載されている。
【0050】
また、アルキルグルコシド系化合物の化合物も同様に使用することができる。具体的には、下記一般式:
【0051】
【化2】
【0052】
[Rは炭素原子数4〜18のアルキル基を、qは0〜2の整数を表す。]で表される化合物である。
【0053】
本発明においては、いずれの界面活性剤についても、単独で使用してもよいし、二種以上適宜併用してもよい。
【0054】
調製されたジアゾニウム塩を内包したマイクロカプセル液には、更にカップリング反応失活剤を適宜添加することができる。この反応失活剤としての例としては、ハイドロキノン、重亜硫酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、次亜リン酸、塩化第1スズ及びホルマリンを挙げることができる。これらの化合物については、特開昭60−214992号公報に記載されている。また、通常、カプセル化の過程で、水相中にジアゾニウム塩化合物が溶出することが多いが、これを除去する方法として、濾過処理、イオン交換処理、電気泳動処理、クロマト処理、ゲル濾過処理、逆浸透処理、限外濾過処理、透析処理、活性炭処理などの方法を利用することができる。この中でもイオン交換処理、逆浸透処理、限外濾過処理及び透析処理が好ましく、特に、陽イオン交換体による処理、陽イオン交換体と陰イオン交換体の併用による処理が好ましい。これらの方法については、特開昭61−219688号公報に記載されている。
【0055】
本発明において、マイクロカプセルの平均粒径としては、5μm未満が好ましく、2μm未満がより好ましい。
【0056】
本発明のマイクロカプセル液は、感熱記録材料、多色感熱記録材料、感圧記録材料、感熱センサー、感圧センサー、等に好適に用いることができる。特に、感熱記録材料及び多色感熱記録材料に用いられることが好ましく、カプラー又は顕色剤との接触により高い発色性示し、かつ生保存性に優れるという本発明の効果を発揮する。
【0057】
[感熱記録材料及び多色感熱記録材料]
本発明の感熱記録材料は、支持体上に、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む感熱記録層を有し、該感熱記録層が、本発明のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする。
【0058】
また、本発明の多色感熱記録材料は、支持体上に、シアン、マゼンタ又はイエローに発色する複数の感熱記録層を有し、各感熱記録層が、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含むであって、前記複数の感熱記録層の少なくとも一層が、本発明のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする。
【0059】
本発明の感熱記録材料又は多色感熱記録材料における感熱記録層は、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤を発色成分として含むことを要し、必要に応じて、その他の添加物を有してもよい。
【0060】
本発明において、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラーの組合せを発色成分として用いる場合、マイクロカプセルに内包されるジアゾニウム塩化合物としては、公知のものを使用することができる。ここで、ジアゾニウム塩化合物とは、下記一般式:
Ar−N2X−
[式中Arはアリール基を表し、X−は酸アニオンを表す。]で表される化合物をいう。
【0061】
前記ジアゾニウム塩化合物は、フェノール化合物又は活性メチレンを有する化合物と反応し、いわゆる染料を形成可能であり、さらに光(一般的には紫外線)照射により分解し、脱窒素してその反応活性を失うものである。
【0062】
前記ジアゾニウム塩化合物の具体例としては、2,5−ジブトキシ−4−モルホリノベンゼンジアゾニウム、2,5−オクトキシ−4−モルホリノベンゼンジアゾニウム、2,5−ジブトキシ−4−(N−(2−エチルヘキサノイル)ピペラジノ)ベンゼンジアゾニウム、2,5−ジエトキシ−4−(N−(2−(2,4−ジ−tert−アミルフェノキシ)ブチリル)ピペラジノ)ベンゼンジアゾニウム、2,5−ジブトキシ−4−トリルチオベンゼンジアゾニウム、2,5−ジブトキシ−4−クロルベンゼンチオベンゼンジアゾニウム、2,5−ジヘプチルオキシ−4−メチルベンゼンチオベンゼンジアゾニウム、3−(2−オクチルオキシエトキシ)−4−モロホリノベンゼンジアゾニウム、4−N,N−ジヘキシルアミノ−2−ヘキシルオキシベンゼンジアゾニウム、4−(N−ヘキシル−N−(1−メチル−2−(p−メトキシフェノキシ)エチル)アミノ)−2−ヘキシルオキシベンゼンジアゾニウム、4−N−ヘキシル−N−トリルアミノ−2−ヘキシルオキシベンゼンジアゾニウム、4−N,N−ビス(4−メトキシカルボニルプロピル)アミノ−2−(3,5,5−トリメチルヘキシルオキシ)ベンゼンジアゾニウム、及び4−N,N−ビス(N,N−ジブチルアミノカルバモイルメチル)−2−(3−ペンチルオキシ)ベンゼンジアゾニウムの塩を挙げることができる。
【0063】
前記ジアゾニウム塩化合物の酸アニオンには、ヘキサフルオロフォスフェート塩、テトラフルオロボレート塩、1,5−ナフタレンスルホネート塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルフォネート塩、塩化亜鉛塩、及び塩化錫塩などを用いることができる。好ましくは、ヘキサフルオロフォスフェート塩、テトラフルオロボレート塩、及び1,5−ナフタレンスルホネート塩が、水溶性が低く、有機溶剤に可溶であるので好適である。本発明においては、異なる2種以上のジアゾニウム塩化合物を任意の比率で混合して用いることができる。
【0064】
前記感熱記録層が、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル液を用いた感熱記録層である場合には、アリールスルフォンアミド化合物などの公知の熱増感剤が添加されていてもよい。具体的には、トルエンスルホンアミドやエチルベンゼンスルホンアミドなどが挙げられる。また、本発明においては、異なる2種以上の熱増感剤を混合して用いることもできる。
【0065】
前記ジアゾニウム塩化合物と反応して色素を形成するカプラーは、乳化分散及び/又は固体分散することにより微粒子化して使用される。
本発明におけるカプラーの具体例としては、レゾルシン、フロログルシン、2,3−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸モルホリノプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸ナトリウム、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸アニリド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸モルホリノプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸−2−エチルヘキシルオキシプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフタレンスルホン酸−2−エチルヘキシルアミド、5−アセトアミド−1−ナフトール、1−ヒドロキシ−8−アセトアミドナフタレン−3,6−ジスルホン酸ナトリウム、1−ヒドロキシ−8−アセトアミドナフタレン−3,6−ジスルホン酸ジアニリド、1,5−ジヒドロキシナフタレン、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸モルホリノプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸オクチルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸アニリド、5,5−ジメチル−l,3−シクロヘキサンジオン、1,3−シクロペンタンジオン、5−(2−n−テトラデシルオキシフェニル)−1,3−シクロへキサンジオン、5−フェニル−4−メトキシカルボニル−1,3−シクロヘキサンジオン、5−(2,5−ジーn−オクチルオキシフェニル)−1,3−シクロヘキサンジオン、
【0066】
N,N’−ジシクロヘキシルバルビツール酸、N,N’−ジ−n−ドデシルバルビツール酸、N−n−オクチル−N’−n−オタタデシルバルビツール酸、N−フェニル−N’−(2,5−ジ−n−オクチルオキジフェニル)バルビツール酸、N,N’−ビス(オクタデシルオキシカルボニルメチル)バルビツール酸、1−フェニル−3−メチル−5−ピラゾロン、1−(2,4,6−トリクロロフェニル)−3−アニリノ−5−ピラゾロン、1−(2,4,6−トリクロロフェニル)−3−ベンズアミド−5−ピラゾロン、6−ヒドロキシ−4−メチル−3−シアノ−1−(2−エチルヘキシル)−2−ピリドン、2,4−ビス−(ベンゾイルアセトアミド)トルエン、1,3−ビス−(ピバロイルアセトアミドメチル)ベンゼン、ベンゾイルアセトニトリル、テノイルアセトニトリル、アセトアセトアニリド、ベンゾイルアセトアニリド、ピバロイルアセトアニリド、2−クロロ−5−(N−n−ブチルスルファモイル)−1−ビバロイルアセトアミドベンゼン、1−(2−エチルヘキシルオキシプロピル)−3−シアノ−4−メチル−6−ヒドロキシ−1,2−ジヒドロピリジン−2−オン、1−(ドデシルオキシプロピル)−3−アセチル−4−メチル−6−ヒドロキシ−1,2−ジヒドロピリジン−2−オン、1−(4−n−オクチルオキシフェニル)−3−tert−ブチル−5−アミノピラゾール、等を挙げることができる。これらのカプラーは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用し目的の発色色相を得ることもできる。
【0067】
カプラーの詳細については、特開平4−201483号公報、特開平7−223367号公報、特開平7−223368号公報、特開平7−323660号公報、特願平5−278608号明細書、特願平5−297024号明細書、特願平6−18669号公報、特願平6−18670号明細書、特願平7−316280号明細書、特願平8−027095号明細書、特願平8−027096号明細書、特願平8−030799号明細書、特願平8−12610号明細書、特願平8−132394号明細書、特願平8−358755号明細書、特願平8−358756号明細書、特願平9−069990号明細書等に記載されている。
【0068】
さらに、感熱記録層にジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセルとカプラーとの組合せを用いる場合には、色素形成反応を促進させるために、乳化分散及び/又は固体分散して微粒子化した塩基性物質を添加するのが一般的である。塩基性物質としては無機又は有機の塩基化合物のほか、加熱時に分解等によりアルカリ物質を放出するような化合物も含まれる。代表的なものとしては、有機アンモニウム塩、有機アミン、アミド、尿素及びチオ尿素さらにそれらの誘導体、チアゾール類、ピロール類、ピリミジン類、ピペラジン類、グアニジン類、インドール類、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアゾール類、モルホリン類、ピペリジン類、アミジン類、フォルムアジン類、ピリジン類等の含窒素化合物があげられる。これらの具体例としてはトリシクロヘキシルアミン、トリベンジルアミン、オクタデシルベンジルアミン、ステアリルアミン、アリル尿素、チオ尿素、メチルチオ尿素、アリルチオ尿素、エチレンチオ尿素、2−ベンジルイミダゾール、4−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾリン、2,4,5−トリフリル−2−イミダゾリン、1,2−ジフェニル−4,4−ジメチル−2−イミダゾリン、2−フェニル−2−イミダゾリン、1,2,3−トリフェニルグアニジン、1,2−ジシクロヘキシルグアニジン、1,2,3−トリシクロヘキシルグアニジン、グアニジントリクロロ酢酸塩、N,N’−ジベンジルピペラジン、4,4’−ジチオモルホリン、モルホリニウムトリクロロ酢酸塩、2−アミノベンゾチアゾール、及び2−ベンゾイルヒドラジノベンゾチアゾールを挙げることができる。これらは、2種以上併用することもできる。
【0069】
本発明において、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤を発色成分として用いる場合、マイクロカプセル中に内包される電子供与性染料前駆体としては、トリアリールメタン系化合物、ジフェニルメタン系化合物、チアジン系化合物、キサンテン系化合物、スピロピラン系化合物等が挙げられる。特にトリアリールメタン系化合物及びキサンテン系化合物が、発色濃度が高く有用である。
【0070】
前記電子供与性染料前駆体の具体例としては、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(即ち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)フタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−(1,3−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−(o−メチル−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−(o−メチル−p−ジエチルアミノフェニル)−3−(1′−エチル−2−メチルインドール−3−イル)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、2−ベンジルアミノ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−6−ジエチルアミノフルオラン、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−シクロヘキシルメチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−イソアミルエチルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2−オクチルアミノ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−エトキシエチルアミノ−3−クロロ−2−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、p−ニトロベンジルロイコメチレンブルー、3−メチル−スピロ−ジナフトピラン、3−エチル−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−ベンジルピロジナフトピラン、3−プロピル−スピロ−ジベンゾピラン、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(1−フェニル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(1−ヘキシル−2−フェニルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−ジプロピルアミノ−2−アセチルアミノフェニル)−3−(1−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、等が挙げられる。
【0071】
前記電子供与性染料前駆体と組み合わせて用いられる電子受容性化合物(顕色剤(マイクロカプセルには内包されない))としては、フェノール誘導体、サリチル酸誘導体、ヒドロキシ安息香酸エステル等が挙げられる。これらの中でも特に、ビスフェノール類、ヒドロキシ安息香酸エステル類が好ましい。例えば、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4′−ヒドロキシ−3′,5′−ジクロロフェニル)プロパン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサン、3,5−ジ(α−メチルベンジル)サリチル酸及びその多価金属塩、3,5−ジ(tert−ブチル)サリチル酸及びその多価金属塩、3−α,α−ジメチルベンジルサリチル酸及びその多価金属塩、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−2−エチルヘキシル、p−フェニルフェノール、p−クミルフェノール、1,4−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−2−イル)ベンゼン、及び1,3−ビス(2−(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−2−イル)ベンゼン、等を挙げることができる。本発明においては、これらの電子受容性化合物を2種以上任意の比率で併用することができる。
【0072】
本発明に係る感熱記録層には、ジアゾニウム塩化合物とカプラーとの反応、又は、電子供与性染料前駆体と顕色剤との反応を促進させるために、増感剤を添加することが好ましい。増感剤としては、分子内に芳香族性の基と極性基を適度に有している低融点有機化合物が好ましい。その具体例としては、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、α−ナフチルベンジルエーテル、β−ナフチルベンジルエーテル、β−ナフトエ酸フェニルエステル、α−ヒドロキシ−β−ナフトエ酸フェニルエステル、β−ナフトール−(p−クロロベンジル)エーテル、1,4−ブタンジオールフェニルエーテル、1,4−ブタンジオール−p−メチルフェニルエーテル、1,4−ブタンジオール−p−エチルフェニルエーテル、1,4−ブタンジオール−m−メチルフェニルエーテル、1−フェノキシ−2−(p−トリルオキシ)エタン、1−フェノキシ−2−(p−エチルフェノキシ)エタン、1−フェノキシ−2−(p−クロロフェノキシ)エタン、p−ベンジルビフェニル、p−トルエンスルホンアミド、4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニルスルホンアミド、4−n−ペンチルオキシフェニルスルホンアミド等が挙げられる。本発明においては、これらの増感剤を2種以上任意の比率で併用することもできる。
【0073】
本発明において、感熱記録層、及び、後述する保護層等の各層には、バインダーを含有することができ、該バインダーとしては、公知の水溶性高分子化合物やラテックス類等の中から適宜選択することができる。
【0074】
前記水溶性高分子化合物としては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン誘導体、カゼイン、アラビアゴム、ゼラチン、エチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、エピクロルヒドリン変性ポリアミド、イソブチレン−無水マレインサリチル酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アミド等及びこれらの変性物等が挙げられる。
【0075】
前記ラテックス類としては、例えば、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリル酸メチル−ブタジエンゴムラテックス、酢酸ビニルエマルジョン等が挙げられる。中でも、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン誘導体、ゼラチン、ポリビニルアルコール誘導体、ポリアクリル酸アミド誘導体等が好ましい。
【0076】
また、本発明に係る感熱記録層には、必要に応じて、顔料、公知のワックス、帯電防止剤、消泡剤、導電剤、蛍光染料、界面活性剤、紫外線吸収剤及びその前駆体等の各種添加剤を使用することもできる。
【0077】
本発明において感熱記録層の形成に用いられる、カプラー又は顕色剤(電子受容性化合物)、及び必要に応じて添加される前述の各種添加剤(増感剤、塩基性物質等)等を含む調製液は、これら材料を、適宜混合して、別々に乳化分散或いは固体分散して微粒化し添加、又は適宜混合してから、乳化分散或いは固体分散して微粒化し添加することにより調製することができる。乳化分散する方法としては、有機溶媒中にこれらの化合物を溶解し、水溶性高分子水溶液をホモジナイザー等で攪拌中に添加することが好ましい。固体分散する方法としては、これらの材料を水溶性高分子水溶液中に投入しボールミル等の公知の分散手段を用いて微粒子化することが好ましい。乳化分散或いは固体分散して微粒子化を促進するにあたり、前述の疎水性有機溶媒、界面活性剤、水溶性高分子を使用することが好ましい。微粒子化に際しては、熱感度、保存性、記録層の透明性、製造適性などの感熱記録材料及びその製造方法に必要な特性を満足しうる粒子直径を得るように行なうことが好ましい。
【0078】
本発明において、感熱記録層に含まれるカプラーの添加量としては、ジアゾニウム塩化合物1モルに対して、カプラー1〜10モル、好ましくは2〜6モルが適当である。塩基性物質の添加量としては、塩基性の強度により異なるが、ジアゾニウム塩化合物1モルに対し0.5〜5モルが適当である。電子受容性化合物(顕色剤)の添加量としては、電子供与性染料前駆体1モルに対して0.5〜30モルの範囲、好ましくは1〜20モルの範囲、さらに好ましく3〜15モルの範囲が適当である。熱増感剤の添加量としては、ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体1モルに対して、一般に0.1〜20モルの範囲、好ましくは0.5〜10モルの範囲が適当である。
【0079】
本発明に係る感熱記録層は、本発明のマイクロカプセル液と、前記熱増感剤、電子受容性化合物、カプラー及び塩基性化合物等の調製液とを、適当な割合で混合し塗布液を調製し、該塗布液を紙や合成樹脂フィルム等の支持体上に塗布、乾燥することにより塗設することができる。
【0080】
上記塗布は、公知の塗布方法の中から適宜選択することができ、例えば、バー塗布、ブレード塗布、エアナイフ塗布、グラビア塗布、ロールコーティング塗布、スプレー塗布、ディップ塗布、カーテン塗布等が挙げられる。
また、塗布、乾燥後の感熱記録層の乾燥塗布量としては、0.1〜30g/m2が好ましい。
【0081】
本発明に係る支持体としては、感熱記録材料の支持体として公知の材料を使用することができる。例えば、紙、紙上にクレー等を塗布した塗工紙、ポリエチレン、ポリエステル等を紙上にラミネートしたラミネート紙、合成紙、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等のプラスチックフィルムを挙げることができる。また透明支持体としては、上記のポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、さらにポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等のプラスチックフィルムを挙げることができる。
【0082】
本発明においては、光堅牢性などを更に改善するために感熱記録層の上に保護層を設けてもよい。また、必要に応じて、光透過率調整層等の他の層を設けてもよい。さらに、多色感熱記録材料においては、色再現性を更に良くするために感熱記録層の間に中間層を設けてもよい。これらに用いられる層の素材としては、水溶性高分子化合物もしくは疎水性高分子化合物のエマルジョン(ラテックス)が好ましい。
前記保護層等の各層は、支持体上に感熱記録層を形成する場合と同様、上述の公知の塗布方法により設けることができる。
【0083】
以下、本発明の多色感熱記録材料における記録方法について述べる。
まず初めに、低エネルギーの熱記録でジアゾニウム化合物を含有する最外層の感熱層(第1感熱記録層、通常イエロー発色層)を発色させた後、該感熱層に含有されるジアゾニウム化合物の吸収波長域の光を放出する光源を用いて全面光照射して、最上層の感熱層中に残存するジアゾニウム化合物を光分解させる。
【0084】
次いで、前回より高エネルギーで、第1層に含有されるジアゾニウム化合物の吸収波長域の光とは異なった光吸収波長域を有するジアゾニウム化合物を含有する第2層目の感熱層(第2感熱記録層、通常マゼンタ発色層)を発色させた後、該ジアゾニウム化合物の吸収波長域の光を放出する光源を用いて再度全面光照射し、これによって第2層目の加熱層中に残存するジアゾニウム化合物を光分解させる。最後に、更に高エネルギーで、最内層(第3感熱記録層、通常シアン発色層)の電子供与性染料前駆体を含有する層(第3層)を発色させて画像記録を完了する。
【0085】
上記の場合には、最外層及び第2層を透明な感熱層とすることが、各発色が鮮やかになるので好ましい。
また本発明においては、支持体として透明な支持体を用い、上記3層のうち何れか一層を透明な支持体の裏面に塗布することにより、多色画像を得ることもできる。この場合には、画像を見る側と反対側の最上層の感熱層は透明である必要はない。
【0086】
上記ジアゾニウム化合物の光分解に使用する光源としては、通常紫外線ランプを使用する。紫外線ランプは管内に水銀蒸気を充填した蛍光管であり、管の内壁に塗布する蛍光体の種類により種々の発光波長を有する蛍光管を得ることができる。
【0087】
多色感熱記録材料においては、上記第3感熱記録層を適当なジアゾニウム塩化合物とカプラー化合物との組合せで形成することも可能である。
【0088】
【実施例】
以下に実施例を示すが本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は全て質量部を示す。
【0089】
[合成例1]
n−ブチルメタクリレート3部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=2000、商品名:ブレンマーPME2000、日本油脂(株)製)17部、プロピレングリコールモノメチルエーテル26.7部を混合・溶解させ、攪拌しながら乾燥窒素ガス気流下で80℃に昇温した。2,2−アゾビス(2,4―ジメチルバレロニトリル)(商品名:V−65、和光純薬(株)製)0.047部、プロピレングリコールモノメチルエーテル20部の混合溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で更に1時間重合させ、2,2−アゾビス(2,4―ジメチルバレロニトリル)(商品名:V−65、和光純薬(株)製)0.094部を添加し、80℃で更に3時間重合させた。反応液を多量のヘキサン中に投入し、析出した粘ちょう物を60℃で10時間真空乾燥させることで、グラフトポリマー(1)を14部得た。
【0090】
[合成例2]
合成例1のメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=2000、商品名:ブレンマーPME2000、日本油脂(株)製)を、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=4000、商品名:ブレンマーPME4000、日本油脂(株)製)に変更した以外は合成例1と同様にして、グラフトポリマー(2)を14部得た。
【0091】
[合成例3]
合成例1のn−ブチルメタクリレートを、ベンジルメタクリレートに変更した以外は合成例1と同様にして、グラフトポリマー(3)を12部得た。
【0092】
[合成例4]
合成例2のn−ブチルメタクリレートを、ベンジルメタクリレートに変更した以外は合成例2と同様にして、グラフトポリマー(4)を14部得た。
【0093】
[合成例5]
合成例1のn−ブチルメタクリレートを、2−イソシアナトエチルメタクリレートとn−ブチルアミンの1:1付加物に変更した以外は合成例1と同様にして、グラフトポリマー(5)を13部得た。
【0094】
[合成例6]
合成例2のn−ブチルメタクリレートを、2−イソシアナトエチルメタクリレートとn−ブチルアミンの1:1付加物に変更した以外は合成例2と同様にして、グラフトポリマー(6)を12部得た。
【0095】
[実施例1]
(感熱記録層(A)塗布液の調製)
(1)ジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液の調製
ジアゾニウム塩化合物として420nmに分解の最大吸収波長をもつ下記の化合物(A−1)3.5部及び化合物(A−2)0.9部を酢酸エチル16.4部に溶解し、さらに高沸点溶媒であるイソプロピルビフェニル7.3部、ジブチルフタレート2.5部を添加し、加熱して均一に混合した。
【0096】
【化3】
【0097】
上記混合液にカプセル壁材として、キシリレンジイソシアネート/トリメチロールプロパン付加物とキシリレンジイソシアネート/ビスフェノールA付加物の混合物(商品名;タケネートD119N(50質量%酢酸エチル溶液),三井武田ケミカル(株)製)10.0部を添加し、均一に攪拌した。別途、ScraphAG−8(日本精化(株)製)0.36部、合成例1により得られたグラフトポリマー(1)1.10部が添加された6質量%ゼラチン水溶液77部を用意し、前記ジアゾニウム塩化合物の混合液(溶液)を添加し、ホモジナイザーにて乳化分散した。得られた乳化液に水20部を加え均一化した後、40℃にて攪拌しながら3時間カプセル化反応を行なった。この後35℃に液温を下げ、イオン交換樹樹脂アンバーライトIRA68(オルガノ社製)6.5部、アンバーライトIRC50(オルガノ社製)13部を加え、更に1時間撹拌した。その後イオン交換樹脂をろ過した後、カプセル液10部に対して0.4部の1質量%のハイドロキノン水溶液を添加して攪拌した。この様にしてジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液(A)を得た。
【0098】
(2)カプラー乳化分散液の調製
カプラーとして2,5−ジ−n−ヘプチルオキシアセトアニリド2.4部とトリフェニルグアニジン2.5部、4−(2−エチルヘキシルオキシ)フェニルスルホンアミド3.3部、4−n−ペンチルオキシフェニルスルホンアミド1.7部、4,4′−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール5.0部を、酢酸エチル8.0部に溶解し、パイオニンA41C(竹本油脂(株)製)1.0部を添加した後、加熱し均一に混合した。この混合物を、別途調製したゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)10質量%水溶液75.0部中に加えて、ホモジナイザーにて乳化分散した。この乳化液から残存する酢酸エチルを蒸発させ、目的とする乳化分散液を得た。
【0099】
(3)感熱記録層(A)塗布液の調製
上記のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液、カプラー乳化分散液、スチレン/ブタジエンゴム(商品名SBR−SN307、住友ノーガッタック(株)製)をジアゾニウム塩化合物/カプラーの比率が1/3.2となるように、またスチレン−ブタジエンゴムの質量が塗布液のゼラチン質量と等しくなるように混合し、目的の感熱記録層(A)塗布液を調製した。
【0100】
(保護層(D)塗布液の調製)
5.0質量%のイタコン酸変性ポリビニルアルコール(KL−318、クラレ(株)製)水溶液61部に、20.5質量%のステアリン酸亜鉛分散液(ハイドリンF115、中京油脂(株)製)2.0質量部を添加し、下記に示す化合物(D−1)の2質量%水溶液8.4部、フッ素系離型剤(ME−313、ダイキン社製)8.0部、小麦粉澱粉(KF−4、籠島澱粉(株)製)0.5部を添加し均一に撹拌した。これを母液と呼ぶ。
【0101】
D−1
C12H25O−(C2H4O)10−H
【0102】
別途、イオン交換した20質量%のカオグロス(白石工業(株)製)水溶液12.5部、ポイズ532A(花王(株)製)0.06部、ハイドリンZ−7(中京油脂(株)製)1.87部、10質量%のポリビニルアルコール(PVA105、クラレ(株))水溶液1.25部、2質量%のドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液0.39部を混合し、ダイノミルにて微分散を行なった。この液を顔料液と呼ぶ。
上記母液80部に、上記顔料液4.4部を加え、30分以上撹拌した。その後、Wetmaster500(東邦化学社製)2.8部を添加し、更に30分以上撹拌して目的とする保護層(D)塗布液を得た。
【0103】
(塗布)
上質紙上にポリエチレンがラミネートされた印画紙用支持体の表面に、ワイヤーバーで感熱記録層(A)塗布液及び保護層(D)塗布液をこの順に塗布、乾燥を行い、目的の感熱記録材料を得た。固形分としての塗布量は1m2当たり各々4.5gと1gであった。
【0104】
<評価>
−マイクロカプセルの凝集度評価−
得られたジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液をサンプリングして、超音波分散する場合と超音波分散しない場合でのマイクロカプセルの平均粒子径(μm)を測定し(LA−700、堀場製作所(株)製を使用)、超音波分散ありの場合(粒径:A)となしの場合(粒径:B)との粒径差をマイクロカプセルの凝集度の目安とした。超音波分散ありの場合となしの場合との粒径差Δ(B−A)が大きいほど凝集のレベルは悪いと判断する。結果を表1に示す。
【0105】
−感熱記録材料の評価−
上記により得られた感熱記録材料に対し、サーマルヘッドKST型(京セラ(株)製)を用い、下記のように熱記録特性を評価した。
(1)単位面積あたりの記録エネルギーが34mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を設定し、該感熱記録材料に印字して、イエローの画像を記録した。
(2)その記録材料を発光中心波長420nm、出力40Wの紫外線ランプで10秒間照射し、未印字部分の画像を定着させた。イエロー画像の発色濃度は、マクベス濃度計(RD918型)にて発色部分の光学反射濃度を測定した。結果を表1に発色濃度として記す。
(3)シェルフライフ(生保存性)の評価は、得られた感熱記録材料を、40℃、相対湿度90%に保った恒温恒湿槽に24時間保存した後、非印字部分を定着して地肌部分の光学反射濃度を測定した。結果を表1にカブリ濃度として記す。
【0106】
[実施例2]
実施例1に記載のカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例2にて得られたグラフトポリマー(2)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作製した。
【0107】
[実施例3]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例3にて得られたグラフトポリマー(3)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作製した。
【0108】
[実施例4]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例4にて得られたグラフトポリマー(4)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作製した。
【0109】
[実施例5〕
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例5にて得られたグラフトポリマー(5)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作成した。
【0110】
[実施例6]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製における水溶性又は水分散性のグラフトポリマーとして、グラフトポリマー(1)の代わりに合成例6にて得られたグラフトポリマー(6)を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を作成した。
【0111】
[実施例7]
実施例1で用いたカプラー乳化分散液を2,5−ジ−n−ヘプチルオキシアセトアニリド2.4部とトリフェニルグアニジン1.2部、4,4′−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール2.4部を酢酸エチル8.0部に溶解し、加熱し均一に混合したものに変更した以外は実施例1と同様の方法で乳化分散液を調製し、感熱記録材料を得た。感熱記録層の固形分としての塗布量は1m2当たり3.2gであった。
【0112】
[実施例8]
実施例4におけるカプラー乳化分散液に代えて、実施例7で用いたカプラー乳化分散液を用いた他は実施例4と同様の方法で感熱記録材料を得た。
【0113】
[実施例9]
実施例6におけるカプラー乳化分散液に代えて、実施例7で用いたカプラー乳化分散液を用いた他は実施例6と同様の方法で感熱記録材料を得た。
【0114】
[比較例1]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製において、グラフトポリマー(1)1.10部を用いない他は実施例1と同様にしてマイクロカプセル液を得た。このマイクロカプセル液を用いて実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0115】
[比較例2]
実施例1に記載のマイクロカプセル液の調製において、グラフトポリマー(1)の代わりに、合成例1でメトキシポリエチレングリコールメタクリレート(Mn=2000、商品名:ブレンマーPME2000、日本油脂(株)製)に代えて、2−ヒドロキシルエチルメタクリレートを用いた他は合成例1と同様にして得られた化合物を用いた以外は実施例1と同様にしてマイクロカプセル液を得た。このマイクロカプセル液を用いて実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0116】
[比較例3]
比較例1に記載のマイクロカプセル液を用い、実施例5に記載のカプラー乳化分散液を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0117】
[比較例4]
比較例2に記載のマイクロカプセル液を用い、実施例5に記載のカプラー乳化分散液を用いた他は実施例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0118】
上記で得られた感熱記録材料(実施例2〜9及び比較例1〜4)についても実施例1と同様にして、発色濃度及び非発色部分の濃度(カブリ濃度)を測定した。その結果を表1及び表2に示す。
【0119】
【表1】
【0120】
【表2】
【0121】
表1及び2に示されるように、実施例1〜9におけるマイクロカプセル液は軟凝集が抑制されており、これらを用いた感熱記録材料は、発色濃度及びカブリ濃度のいずれも良好であり、高感度で、高い発色性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた感熱記録材料であることが確認された。
【0122】
[実施例10]
(感熱記録層(B)の塗布液の調製)
(1)ジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液の調製
ジアゾニウム塩化合物として365nmに分解の最大吸収波長をもつ下記(B−1)に示す化合物2.8部、硫酸ジブチル2.8部、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(イルガキュア651、チバ・ガイギー(株)製)0.56部を酢酸エチル10.0部に溶解した。さらに高沸点溶媒であるイソプロピルビフェニルを5.9部及びリン酸トリクレジル2.5部を添加し、加熱して均一に混合した。
【0123】
【化4】
【0124】
カプセル壁剤として、とキシリレンジイソシアナート/トリメチロールプロパン付加物(タケネートD110N、75質量%酢酸エチル溶液、三井武田ケミカル(株)製)7.6部を上記混合液にさらに添加し、均一に攪拌した。別途、10%質量ドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液2.0部を加えた6質量%ゼラチン(商品名:MGP−9066、ニッピゼラチン工業(株)製)水溶液64部を用意し、上記ジアゾニウム塩化合物の混合液を添加し、ホモジナイザーにて乳化分散した。
【0125】
得られた乳化液に水20部を加え均一化した後、攪拌しながら40℃で30分反応させ、この後60℃に昇温し、3時間カプセル化反応を行なった。この後35℃に液温を下げ、イオン交換樹樹脂アンバーライトIRA68(オルガノ社製)6.5部、アンバーライトIRC50(オルガノ社製)13部を加え、更に1時間撹拌した。その後イオン交換樹脂をろ過して目的のマイクロカプセル液(B)を得た。カプセルの平均粒径は0.64μmであった。
【0126】
(2)カプラー乳化分散液の調製
カプラーとして、下記に示す化合物(B−2)3.0部、トリフェニルグアニジン8.0部、1,1−(p−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサンを8.0部、4,4′−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール8.0部、下記に示す化合物(B−3)2.0部、及び1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン2.0部を、酢酸エチル10.5部に溶解し、更に高沸点溶媒のりん酸トリクレジル0.48部、マレイン酸ジエチル0.24部及びパイオニンA41C(竹本油脂(株)製)1.27部を添加した後、加熱し均一に混合した。この混合物を、8質量%ゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液93部中に加えてホモジナイザーにて乳化分散した。この乳化液から残存する酢酸エチルを蒸発させ、目的とする乳化分散液を得た。
【0127】
【化5】
【0128】
【化6】
【0129】
(3)感熱記録層(B)塗布液の調製
上記のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液、カプラー乳化分散液、スチレン/ブタジエンゴム(商品名SBR−SN307、住友ノーガッタック(株)製)をジアゾニウム塩化合物/カプラーの比率が1/3.2となるように、またスチレン−ブタジエンゴムの質量が塗布液のゼラチン質量と等しくなるように混合し、目的の感熱記録層(B)塗布液を調製した。
【0130】
(感熱記録層(C)塗布液の調製)
(1)電子供与性染料前駆体内包マイクロカプセル液の調製
電子供与性染料前駆体として3−(o−メチル−p−ジエチルアミノフェニル)−3−(1′−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド0.39部、紫外線吸収剤として285nmに最大吸収波長を持つ2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン0.19部及び酸化防止剤として2、5−tert−オクチルハイドロキノン0.29部を、酢酸エチル0.93部に溶解し、さらに高沸点溶媒であるフェネチルクメン0.54部を添加し、加熱して均一に混合した。カプセル壁剤として、キシリレンジイソシアナート/トリメチロールプロパン付加物(タケネートD110N)1.0部を、この溶液に更に添加し、均一に撹拌した。別途、10%ドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液0.07部が添加された6質量%ゼラチン(MGP−9066、ニッピゼラチン工業(株)製)水溶液36.4部を用意し、前記の電子供与性染料前駆体溶液を添加し、ホモジナイザーにて乳化分散した。このようにして得られた乳化分散液を一次乳化分散液と呼ぶ。
【0131】
別途3−(o−メチル−p−ジエチルアミノフェニル)−3−(1′−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド6.0部、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン3.0部及び2、5−tert−オクチルハイドロキノン4.4部を、酢酸エチル14.4部に溶解し、さらに高沸点溶媒であるフェネチルクメン8.4部を添加し、均一に撹拌した溶液に、先に用いたタケネートD110Nを7.8部及びメチレンジイソシアネート(ミリオネートMR200、日本ポリウレタン(株)製)5.9部を添加し、均一に撹拌した。このようにして得られた溶液と、10%ドデシルスルホン酸ナトリウム水溶液1.2部を前記の一次乳化分散液に添加しホモジナイザーにて乳化分散した。このようにして得られる液を二次乳化分散液と呼ぶ。
この二次乳化分散液に、水60.0部及びジエチレントリアミン0.4部を加えて均一化した後、攪拌しながら65℃に昇温し、3.5時間カプセル化反応を行い、目的のマイクロカプセル液を得た。カプセルの平均粒子径は1.9μmであった。
【0132】
(2)電子受容性化合物分散液の調製
電子受容性化合物としてビスフェノールP30部をゼラチン(MGP−9066、ニッピゼラチン工業(株)製)2.0質量%水溶液82.5部中に添加し、さらに2質量%の2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム水溶液7.5部を加え、得られた混合物をボールミルにて24時間分散して分散液を調製した。この分散液に15質量%ゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液36.0部を加え均一に撹拌して電子受容性化合物分散液を得た。分散液中の電子受容性化合物の平均粒径は0.5μmであった。
【0133】
(3)感熱記録層(C)塗布液の調製
次に上記の電子供与性染料前駆体内包マイクロカプセル液)、電子受容性化合物分散液、15質量%のゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液及びスチルベン系蛍光増白剤(Whitex−BB、住友化学(株)製)を、電子供与性染料前駆体/電子受容性化合物の比率が1/14、電子供与性染料前駆体/#750ゼラチン=1.1/1、そして電子供与性染料前駆体/蛍光増白剤=5.3/1となるように混合し、目的の塗布液を調製した。
【0134】
(中間層(E)塗布液の調製)
14質量%のゼラチン(#750ゼラチン、新田ゼラチン(株)製)水溶液に4質量%ほう酸水溶液8.2部、(4−ノニルフェノキシトリオキシエチレン)ブチルスルホン酸ナトリウムの2質量%水溶液1.2部及び下記の化合物(E−1)2質量%水溶液7.5部を添加し、均一に撹拌し目的の中間層(E)塗布液を調製した。
【0135】
E−1
(CH3CH2SO2CH2CONHCH2)2−
【0136】
(塗布)
上質紙上にポリエチレンがラミネートされた印画紙用支持体の表面に、ワイヤーバーで上記感熱記録層(C)塗布液、中間層(E)塗布液、感熱記録層(B)塗布液、中間層(E)塗布液、実施例1記載の感熱記録層(A)塗布液及び保護層(D)塗布液を、この順に塗布、乾燥を行い目的の多色感熱記録材料を得た。固形分としての塗布量は1m2あたり各々9g、3g、8g、3g、4.5g、1gであった。
【0137】
<評価>
−感熱記録材料の評価−
得られた感熱記録材料に対し、サーマルヘッドKST型(京セラ(株)製)を用い、下記のように熱記録特性を評価した。
(1)単位面積あたりの記録エネルギーが35mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を調整し、該感熱記録材料に印字して、イエローの画像を記録した。
(2)その記録材料を発光中心波長420nm、出力40Wの紫外線ランプで10秒間照射し、(3)再度単位面積あたりの記録エネルギーが80mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を決め、印字して、マゼンタの画像を記録した。
さらに(4)発光中心波長365nm、出力40Wの紫外線ランプで15秒間照射し、(5)再度単位面積あたりの記録エネルギーが140mJ/mm2となるようにサーマルヘッドに対する印加電力、パルス幅を調整し、印字してシアンの画像を記録した。
【0138】
この結果、イエロー、マゼンタ、シアンの各発色画像の他に、イエローとマゼンタの記録が重複した記録部分は赤色に、マゼンタとシアンが重複した部分は青色に、イエローとシアンが重複した部分は緑色に、そしてイエロー、マゼンタ、シアンの記録が重複した画像部分は黒色に発色した。未記録部は、灰白色であった。
【0139】
イエロー、マゼンタ、シアンの各発色部分(印字部分)の光学反射濃度をマクベスRD918型濃度計で測定した。
シェルフライフ(生保存性)の評価は、得られた多色感熱記録材料を40℃、相対湿度90%に保った恒温恒湿槽に24時間放置した後、定着し、地肌部分(非印字部分)の光学反射濃度を測定した。
結果を表3に示す。
【0140】
[実施例11]
実施例10において、感熱発色層(A)塗布液に用いるジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液として、実施例4に記載のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液を用いた以外は実施例10と同様にして多色感熱記録材料を得た。
【0141】
[実施例12]
実施例10において、感熱発色層(A)塗布液に用いるジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液として、実施例5に記載のジアゾニウム塩化合物内包マイクロカプセル液を用いた以外は実施例10と同様にして多色感熱記録材料を得た。
【0142】
[実施例13]
実施例10において、感熱発色層(A)塗布液に用いるジアゾニウム塩化合物内包カプセル液として、実施例6に記載のジアゾニウム塩化合物内包カプセル液を用いた以外は実施例10と同様にして多色感熱記録材料を得た。
【0143】
上記で得られた感熱記録材料(実施例11〜13)についても実施例10と同様に、発色濃度及び非印字部分の濃度(カブリ濃度)を測定した。結果を表3に示す。
【0144】
【表3】
【0145】
表3に示すように、実施例10〜13の多色感熱記録材料は、高感度で、色再現性及び生保存性に優れた多色感熱記録材料であることが確認された。
【0146】
【発明の効果】
本発明によれば、熱に対する感度が高く、感熱記録材料及び多色感熱記録材料に好適に用いることができ、カプラー又は顕色剤との接触により高い発色性示し、かつ生保存性に優れたマイクロカプセル液を提供できる。
また、高感度で、高い発色性及び生保存性(長いシェルフライフ)に優れた感熱記録材料を提供できる。さらに、高感度で、色再現性及び生保存性に優れた多色感熱記録材料を提供できる。
Claims (7)
- ジアゾニウム塩化合物又は電子供与性染料前駆体と多官能イソシアネート化合物とを含む有機溶媒溶液を、水溶性高分子水溶液中で乳化した後、前記多官能イソシアネート化合物を重合させてマイクロカプセル壁を形成させることにより得られるマイクロカプセル液であって、
水溶性又は水分散性のグラフトポリマーを少なくとも1種含むことを特徴とするマイクロカプセル液。 - 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、前記水溶性高分子水溶液中に含まれることを特徴とする請求項1に記載のマイクロカプセル液。
- 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、幹鎖が疎水性の繰り返し単位からなり、グラフト鎖が親水性の繰り返し単位からなることを特徴とする請求項1又は2に記載のマイクロカプセル液。
- 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位と、疎水性モノマー由来の繰り返し単位と、を共重合体単位として含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のマイクロカプセル液。
- 前記水溶性又は水分散性のグラフトポリマーが、前記水溶性を有する重合性オリゴマー由来の繰り返し単位を20〜99質量%、及び、前記疎水性モノマー由来の繰り返し単位を1〜35質量%含むことを特徴とする請求項4に記載のマイクロカプセル液。
- 支持体上に、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む感熱記録層を有する感熱記録材料であって、
前記感熱記録層が、請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする感熱記録材料。 - 支持体上に、シアン、マゼンタ又はイエローに発色する複数の感熱記録層を有し、各感熱記録層が、ジアゾニウム塩化合物を内包するマイクロカプセル及びカプラー、又は、電子供与性染料前駆体を内包するマイクロカプセル及び顕色剤、を含む多色感熱記録材料であって、
前記複数の感熱記録層の少なくとも一層が、請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロカプセル液を用いてなることを特徴とする多色感熱記録材料。
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