JP2005288267A - マイクロカプセルの製造方法、マイクロカプセル、記録材料、及び感熱記録材料 - Google Patents

マイクロカプセルの製造方法、マイクロカプセル、記録材料、及び感熱記録材料 Download PDF

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Abstract

【課題】芯物質の漏洩を無くし緻密で十分な包摂能を有するマイクロカプセルの製造方法を提示し、以って、生保存性及び地肌白色度等に優れる記録材料、特に感熱記録材料を提供する。
【解決手段】カプセル壁材液を水相媒体中に乳化分散する工程と、次に一般式(I)又は特定のジアゾニウム塩の少なくとも1種を含む油相液を1次乳化分散液に乳化分散する工程と、更に2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成する工程を有する。
Figure 2005288267

【選択図】なし

Description

本発明は漏洩を抑制し包摂力を向上させたマイクロカプセルの製造方法、該製法で得られるマイクロカプセル、該マイクロカプセルを含む記録材料、及び感熱記録材料に関する。
サーマルヘッド等により熱を供与して画像を記録する感熱記録材料は、比較的安価であり、その記録装置が簡便で信頼性が高く、メンテナンスが不要であることから広汎な分野に普及している。この様な状況の下、近年では特に高画質化、保存安定性の向上等の高性能化に対する要望が強く、感熱記録材料の発色濃度や画像品質及び保存安定性等に関する研究が盛んに行なわれている。
感熱記録材料としては、熱記録後に記録画像の定着を行う目的で、発色成分としてジアゾニウム塩を用いた感熱記録材料が多く開発されている。この様なジアゾニウム塩を含有する感熱記録材料は、加熱によって画像を印画した後、光によって残存ジアゾニウム塩を分解(定着)させるもので、ここで、該ジアゾニウム塩をマイクロカプセルに内包させることで、生保存性や発色濃度を大きく向上させることができる。
上記のマイクロカプセルの形成方法としては、化学的手法と物理化学的手法及び物理的手法があり、各々の具体的な手順については、従来より様々な方式が提案されている。即ち、親水性壁形成材料のコアセルベーションを利用した方法(例えば、特許文献1参照)や、界面重合法(例えば、特許文献2〜4参照)、ポリマー析出による方法(例えば、特許文献5参照)等がある。
更に、これらを詳しく述べると、イソシアネート−ポリオール壁材料を用いる方法(例えば、特許文献6参照)、イソシアネート壁材料を用いる方法(例えば、特許文献7参照)、尿素−ホルムアルデヒド系、尿素−ホルムアルデヒド−レゾルシノール系壁形成材料を用いる方法(例えば、特許文献8参照)、ポリウレタン−ポリウレアを主成分とする高分子物質を用いる方法(例えば、特許文献9参照)、キシリレンジイソシアネートとポリメチレンポリフェニルイソシアネートの混合物を用いる方法(例えば、特許文献10参照)、予めモノアルコールと一部反応せしめた多価イソシアネートを用いる方法(例えば、特許文献11参照)、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ヒドロキシブロビルセルロース等の壁形成材料を用いる方法(例えば、特許文献12参照)、モノマー重合によるin situ法(例えば、特許文献13参照)、電解分散冷却法(例えば、特許文献14参照)、スプレードライング法(例えば、特許文献15参照)、等が公知である。
より具体的には、上記界面重合法による方法では、芯をなす物質が疎水性有機溶媒に溶解もしくは分散された油相を、水溶性高分子を含む水相に投入し、ホモジナイザー等の高速攪拌手段によって乳化分散した後、加温して油滴界面で高分子形成反応を起こさせる。これにより、高分子物質からなるマイクロカプセル壁が形成され、カプセル化することができる。この界面重合法は、保存安定性の良好なマイクロカプセルを短時間で且つ均一な粒径にて得ることができる等の利点を有し広汎に利用されている。
また、上記in situ重合法は、ラジカル重合性モノマーの重合膜によりカプセル壁が形成されるもので、芯物質の内側からポリマーが沈積してカプセル膜が形成される場合と、芯物質の外側からポリマーが沈積する場合とがあり、芯物質としては液体に限らず固体や気体でもカプセル化することができるという利点がある。
しかしながら、従来の界面重合法やin situ重合法による方法では、油相溶媒に対する芯物質の溶解性が低いと、或いは界面活性能が高い物質が含まれていると、上記界面での乳化重合反応が阻害され易くなり、芯物質を漸次に漏洩させる又は2次凝集体を形成させるという問題があった。この様に包摂力が不十分で不均質なマイクロカプセルが形成されると、感熱記録材料に用いられた場合、漏洩物質による地肌部の着色が起こり易く、イメージワイズな記録画像を得ることが困難になる。
また、マイクロカプセルを感熱記録材料に応用するに際して、目的とする性能に合せてカプセルの特性を所望通りに制御できることが要望される。例えば、(1)溶液での保存安定性に優れる、(2)長期の生保存性に優れる、(3)地肌被れが抑制される、(4)加熱時の物質透過性が高い、(5)発色濃度が安定して高い、(6)感熱感度のバラツキが少ない、(7)耐光性や耐水性に優れる、(8)黄変ないし汚れが少ない、(9)耐熱性や耐湿性がある、等々の諸性能が要求される。これらの多様なニーズに応える為にも、マイクロカプセル形成用に多種多様な壁材を使用できること、及び該マイクロカプセルを製造する上で出来るだけ制約や問題が無いことが望まれる。
しかしながら、従来の方法では、芯物質となる油相に壁材を添加すると、溶解度の変化が起こったり相溶性の低下が生じたりして、所望の壁材の必要量を添加できない、カプセル壁の形成反応が進まない、或いは芯物質を覆いきれないという問題が発生することがあった。特に、ジアゾニオ基への電子供与性を高め熱安定性を向上させたヘテロ環ジアゾニウム塩を用いる場合は、従来のアリール型ジアゾニウム塩に比べてπ電子−π電子のスタッキングにより油相への溶解性が更に低いので、上記の溶解性不足に起因する地肌白色度の低下が大きな問題となっている。
また、芯物質とカプセル壁材が反応し易いものであると、混合の際に反応してしまい被りや着色が発生するという問題が発生する。更に、乳化分散の段階で水と接触する、或いは高速攪拌により発熱が生じることのため、部分的に反応が進み十分に乳化分散を行うことが出来ないという場合もあった。また更に、カプセル形成反応が終了した後に芯物質内に未反応の壁材が残留するという問題や、カプセル粒径を十分に小さく出来ないという問題があった。
以上、実際にマイクロカプセルを感熱記録材料等に用いるには種々の制約があり、例えば、高感度で生保存性と地肌白色度が良好という様な要求性能に対するカプセル壁材の選択範囲が狭い、或いは製造適性に欠けるという問題があるので、感熱記録材料等に好適なマイクロカプセルを広汎に自由に設計できる様なマイクロカプセルの新規な製造方法、該製法で得られるマイクロカプセル、及び該マイクロカプセルを含む感熱記録材料の開発が強く要望されている。
米国特許第2800457号明細書 米国特許第3287154号明細書 英国特許第990443号明細書 特公昭38−19574号公報 米国特許第3418250号明細書 米国特許第3796669号明細書 米国特許第3914511号明細書 米国特許第4001140号明細書 特公平4−75147号公報 特公平6−86154号公報 特開平5−317694号公報 米国特許第4025455号明細書 特公昭36−9168号公報 英国特許第952807号明細書 米国特許第3111407号明細書
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、ジアゾニウム塩、特にヘテロ環ジアゾニウム塩を内包させたマイクロカプセルであって、漏洩を抑制し包摂力を向上させたマイクロカプセルを製造できる製造方法を提供し、以って高感度で生保存性や地肌白色度を改善し熱安定性が高く耐光性に優れた感熱記録材料を提供することを課題とする。
本発明者は、マイクロカプセルの製造技術について鋭意研究を重ねた結果、特殊なジアゾニウム塩を含む芯物質を特定の手順で乳化分散してマイクロカプセルを作成することが上記課題の解決に有効であるとの知見を見出し、かかる知見に基づき本発明は達成された。
上記の課題を達成する為の本発明の手段は、以下の通りである。
<1> (1)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、次いで(2)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を上記1次乳化分散液に添加して乳化分散し2次分散粒子を形成する第2乳化工程と、更に(3)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有することを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。
Figure 2005288267
〔一般式(I)において、R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。R3〜R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、又は−N2 +-基を表す。但し、上記R3〜R6の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y1は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
Figure 2005288267
〔一般式(II)において、R7及びR8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで該R7及びR8は互いに結合して窒素原子を含む環を形成してもよい。R9〜R12はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、−N2 +-基を表す。但し、上記R9〜R12の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y2は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
<2> (1)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、別途(2)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成するする第2乳化工程を、それぞれ個別に行い、次いで(3)上記1次乳化分散液を混合して乳化分散し2次分散粒子を形成する第3の乳化工程と、更に(4)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有することを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。
Figure 2005288267
〔一般式(I)において、R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。R3〜R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、又は−N2 +-基を表す。但し、上記R3〜R6の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y1は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
Figure 2005288267
〔一般式(II)において、R7及びR8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで該R7及びR8は互いに結合して窒素原子を含む環を形成してもよい。R9〜R12はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、−N2 +-基を表す。但し、上記R9〜R12の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y2は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
<3> 前記ジアゾニウム塩が、下記一般式(III)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする上記<1>又は<2>に記載のマイクロカプセルの製造方法。
Figure 2005288267
〔一般式(III)において、R1〜R2及びR16はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基を表す。R13及びR14は、一方が−N2 +-基を表し、他方が水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで、X-は1価の対アニオンを表す。R15は、アルキル基、又はアリール基を表す。Zは酸素原子、又は硫黄原子を表す。〕
<4> 前記マイクロカプセル壁が、高分子化合物であることを特徴とする上記<1>〜<3>のいずれかに記載のマイクロカプセルの製造方法。
<5> 前記マイクロカプセルの壁材が、ポリウレタン及び/又はポリウレアからなる樹脂を主成分とすることを特徴とする上記<1>〜<4>のいずれかに記載のマイクロカプセルの製造方法。
<6> 上記<1>〜<5>のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とするマイクロカプセル。
<7> 上記<1>〜<5>のいずれかに記載の製造方法により製造されたマイクロカプセルを含有することを特徴とするマイクロカプセル液。
<8> 上記<6>に記載のマイクロカプセルを用いたことを特徴とする記録材料。
<9> 支持体上に、ジアゾニウム塩および該ジアゾニウム塩とカップリング反応してアゾ色素を形成し得るカプラー化合物を含有する感熱記録層を塗設してなる感熱記録材料において、該感熱記録層用の塗布液が、上記<7>に記載のマイクロカプセル液を含むことを特徴とする感熱記録材料。
本発明に依れば、新規なマイクロカプセルの製造方法を提供することが可能となり、該製法によりジアゾニオ基への電子供与性を高め熱安定性を向上させたヘテロ環ジアゾニウム塩を内包し、漏洩を抑制し包摂力を向上させたマイクロカプセルを提供することができる。更に、熱安定性が高く生保存性及び地肌白色度等に優れると共に、印画後に光や温度及び湿度等の環境下に長期間放置されても画像品質が劣化しない、画像耐光性に優れた記録材料、特に感熱記録材料を提供することができる。
(マイクロカプセルの製造方法)
第1の本発明のマイクロカプセルの製造方法は、(1)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、次いで(2)一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を上記1次乳化分散液に添加して乳化分散し2次分散粒子を形成する第2乳化工程と、更に(3)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有することを特徴とする。
第2の本発明のマイクロカプセルの製造方法は、(1)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、別途(2)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成するする第2乳化工程を、それぞれ個別に行い、次いで(3)上記1次乳化分散液を混合して乳化分散し2次分散粒子を形成する第3の乳化工程と、更に(4)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有することを特徴とする。
上記第1及び第2の本発明の特徴が示す様に、本発明のマイクロカプセルの製造方法においては、カプセル壁材を含有する壁材溶液を芯物質(ジアゾニウム塩など)を含有する油相液に溶解させる必要が無い。従って、カプセル壁材の、芯物質を含有する油相液への溶解性や溶解度に制約されることがなく、目的(例えば、生保存性改善や地肌被れ抑制など)に最適な材質のカプセル壁材を使用することが出来る。また、芯物質を含有する油相液に対するカプセル壁材の添加量にも何ら制限がないので、目的とするカプセル性能に応じて必要且つ十分な量のカプセル壁材を含有する壁材溶液を添加することが出来る。更に、芯物質を含有する油相液の溶媒についても、カプセル壁材との相溶性を考慮する必要がないので、目的に応じて適切な溶媒を所要の量だけ使用することが出来る。
即ち、本発明のマイクロカプセルの製造方法は、従来の製法では不可能であった、(1)芯物質を含有する油相液との相溶性の悪いカプセル壁材も使用することができる、(2)芯物質を含有する油相液と反応する様なカプセル壁材も使用することができる、(3)必要にして十分な量のカプセル壁材を含有する壁材溶液を添加することができる、(4)高速攪拌手段等を用いて乳化分散する段階で、発熱を極力抑制することができるので、極めて微小な粒径の且つ狭い粒径分布を有するマイクロカプセルを調製することができる、(5)カプセル内に残留する壁材を極力減少することができるので、マイクロカプセルに内包する効果が最大限に発揮される、等の利点を有し記録材料、特に感熱記録材料等に有用なマイクロカプセルの製法を提供するものである。
以下、本発明のマイクロカプセルの製造方法、本発明に用いられるジアゾニウム塩、及び感熱記録材料等について詳細に説明する。但し、本発明はこれらの説明事項や例示物等に限定されるものではない。
本発明のマイクロカプセルを形成する壁材としては、その材質や性状において何ら制約はなく、目的及び必要等に応じて適宜に選択することができるが、緻密で強度のある膜を速やかに形成する観点より、界面重合により高分子物質を生成することができるリアクタントが好ましい。本発明のマイクロカプセルを形成する上記の様な高分子物質としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アミノアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリレート共重合体樹脂、スチレン−メタクリレート共重合体樹脂、ゼラチン、ポリビニルアルコール、及びこれらの任意の共重合体等が挙げられる。これらの中でも、カプセル形成能及びカプセル特性の観点より、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂が好ましく、特にポリウレタン/ポリウレアの混合樹脂が好ましい。
本発明においては、例えば、上記ポリウレタン/ポリウレア混合物樹脂をカプセル壁材として用いる場合には、ジイソシアネート、トリイソシアネート、テトライソシアネート、ポリイソシアネートプレポリマー等の多価イソシアネートのカプセル壁前駆体を、水相媒体中又は乳化分散媒体中に添加し乳化分散して分散粒子を形成し、更に該マイクロカプセル壁前駆体と反応して高分子物質(カプセル壁)を形成する第2物質(例えば、2個以上のアミノ基を有するプレポリマー、ピペラジン又はその誘導体、ポリオール等、ジアミン、トリアミン、テトラアミン等のポリアミンポリアミンなど)を水相媒体中又は乳化分散媒体中に混合し、通常は加温することにより油滴界面で高分子形成反応を起こさせ、マイクロカプセル壁を形成することができる。
また、ポリウレアとポリアミドからなる複合壁から構成されるマイクロカプセル、もしくはポリウレタンとポリアミドからなる複合壁から構成されるマイクロカプセルは、例えば、多価イソシアネート及びそれと反応してカプセル壁を形成する第2物質(例えば、酸クロライド又はポリアミン、ポリオールなど)を水相媒体中又は乳化分散媒体中に添加し乳化分散して分散粒子を形成し、通常は加温することにより作製することができる。このポリウレアとポリアミドからなる複合壁の製造方法の詳細については、特開昭58−66948号公報等に記載されている。
本発明のカプセル壁材として用いるイソシアネート化合物は、3官能以上のイソシアネート基を有する化合物が好ましく、2官能のイソシアネート系化合物を併用してもよい。
例えば、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、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネートを主原料とし、これらの2量体あるいは3量体(ビューレット又はイソシアヌレート)の他、トリメチロールプロパン等のポリオールとキシリレンジイソシアネート等の2官能イソシアネートとのアダクト体として多官能としたもの、トリメチロールプロパン等のポリオールとキシリレンジイソシアネート等の2官能イソシアネートとのアダクト体にポリエチレンオキシド等の活性水素を有するポリエーテル等の高分子量化合物を導入した化合物、ベンゼンイソシアネートのホルマリン縮合物等が挙げられる。
また、特開昭62−212190号公報、特開平4−26189号公報、特開平5−317694号公報、特開平10−114153号公報等に記載の化合物も使用できる。
本発明に用いる上記多価イソシアネート化合物の具体例としては、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’−ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシレン−1,4−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、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−1,4−ジイソシアネート等のジイソシアネート類;
4,4’,4’’−トリフェニルメタントリイソシアネート、トルエン−2,4,6−トリイソシアネート等のトリイソシアネート類、4,4’−ジメチルフェニルメタン−2,2’,5,5’−テトライソシアネート等のテトライソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、2,4−トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、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との付加物、トリレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加物等のイソシアネートプレポリマー等が挙げられる。これらは必要に応じて、2種類以上を併用してもよい。上記の中でも特に、分子内にイソシアネート基を3個以上有する多価イソシアネート化合物が好ましい。
イソシアネート系化合物とともに、マイクロカプセル壁の構成成分の一つとして水相中及び/又は油相中に添加されるポリオール及び/又はポリアミンの具体例としては、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ソルビトール、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。ポリオールを添加した場合には、ポリウレタン壁が形成される。上記反応において、反応温度を高く保ち、或いは適当な重合触媒を添加することが反応速度を速める点で好ましい。
ポリイソシアネート、ポリオール、反応触媒、及び、壁剤の一部を形成させるためのポリアミン等については、例えば、岩田敬治編「ポリウレタンハンドブック」(日刊工業新聞社、1987)に詳しい。
また、本発明のマイクロカプセル壁としては、上述のイソシアネート系反応(求核−求電子反応系)のもの以外に、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを壁材として用いて、該モノマーの重合により形成することもできる。この様なモノマーとしては、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーであれば、本発明の効果を損なわない範囲で、任意に選択し或いは組み合せて使用することができる。
本発明における上記モノマーの具体例としては、例えば、アクリル酸及びその塩類、アクリル酸エステル類、アクリル酸アミド類;メタクリル酸及びその塩類、メタクリル酸エステル類、メタクリル酸アミド類;マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸エステル類、マレイン酸アミド類;イタコン酸、イタコン酸エステル類、イタコン酸アミド類;スチレン及び置換スチレン類;ビニルエーテル類、ビニルエステル類、N−ビニル複素環類;アリルエーテル類、アリルエステル類、N−アリル複素環類;イソプロペニルエーテル類、イソプロペニルエステル類、N−イソプロペニル複素環類等が挙げられる。
本発明における上記不飽和モノマーの中でも、原料として入手が容易であり、緻密で強度のあるカプセル壁を効率良く形成できる点で、特に、炭素原子数が20以下のアクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、スチレン類等が好ましい。
更に、本発明に用いるエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーとしては、緻密で強度のあるカプセル壁を効率良く形成する観点より、分子内に少なくとも2個以上のエチレン性不飽和二重結合を有する多官能モノマーを含有する形態が好ましい。
この様な多官能モノマーの例としては、例えば、トリメチロールプロパンやペンタエリスリトール等の多価アルコール類と不飽和カルボン酸類(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)とのエステル類;レゾルシノール、ピロガロール、フロログルシノール等の多価フエノール類やビスフエノール類のアクリル酸エステル類及びメタクリル酸エステル類;不飽和カルボン酸類と脂肪族多価アミン化合物とのアミド化合物;並びに、アクリレート又はメタクリレート末端エポキシ類、アクリレート又はメタクリレート末端ポリエステル類、等が挙げられる。
上記多官能モノマーの中でも、原料として入手が容易であり、緻密なカプセル壁を効率良く形成する上で、特に、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、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、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、ヘキサンジオール−1,6−ジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等が好ましい。
本発明に用いるエチレン性不飽和二重結合を有するモノマーにおいて、上記のエチレン性不飽和二重結合を2個以上有する多官能モノマーの含有率は、カプセル壁の強度や緻密性及びその形成効率を更に向上させる観点より、0.1〜90モル%であることが好ましく、該含有率は0.5〜80モル%がより好ましく、特に1.0〜70モル%が好ましい。
本発明において、カプセル壁材はマイクロカプセルの平均粒径が0.05〜20μmで、カプセル壁の厚みが0.005〜0.3μm程度となる様に添加されることが好ましい。上記分散粒子径は0.1〜15μm程度が一般的である。
また本発明においては、カプセル壁に所要の強度及び緻密性を確保する観点より、上述の壁材の添加量は、芯物質を含有する油相質量に対して5〜95%であることが好ましく、該添加量は10〜90%がより好ましく、特に15〜70%が好ましく、20〜60%が最も好ましい。上記添加量が5%未満であると、カプセル壁の強度及び緻密性が不足することがあり、一方、該添加量が90%を越えると、感熱感度等に問題が生じ更に所望のカプセル内包の効果が得られないことがある。
本発明におけるカプセル壁材を含有する壁材溶液は、上記カプセル壁材と該カプセル壁材を溶解させる有機溶媒から形成される。上記有機溶媒はカプセル壁材自身がオイル成分の場合は、必ずしも用いる必要はない。上記有機溶媒としては、例えば酢酸エステル、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、等の低沸点補助溶媒が好ましい。
本発明のマイクロカプセルには、少なくとも、芯物質、例えば、発色成分(a)又は発色成分(b)のいずれか一方、が内包されるが、更に目的や必要に応じて、オイル成分としての高沸点有機溶媒や補助溶媒として低沸点有機溶媒、及び疎水性ポリマーや可塑剤、各種の添加剤や充填剤等を芯物質として含むことができる。
本発明において、芯物質を形成する油相液には溶媒特に有機溶媒を用いることができる。この様な有機溶媒としては、例えば、酢酸エステル、メチレンクロライド、シクロヘキサノン等の低沸点補助溶剤、及び/又は、リン酸エステル、フタル酸エステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルその他のカルボン酸エステル、脂肪酸アミド、アルキル化ビフェニル、アルキル化ターフェニル、アルキル化ナフタレン、ジアリールエタン、塩素化パラフィン、アルコール系溶剤、フェノール系溶剤、エーテル系溶剤、モノオレフィン系溶剤、エポキシ系溶剤等の高沸点有機溶剤が挙げられる。
上記の高沸点有機溶剤の具体例としては、例えば、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリシクロヘキシル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジラウレート、フタル酸ジシクロヘキシル、オレフィン酸ブチル、ジエチレングリコールベンゾエート、セバシン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、アジピン酸ジオクチル、トリメリット酸トリオクチル、クエン酸アセチルトリエチル、マレイン酸オクチル、マレイン酸ジブチル、イソアミルビフェニル、塩素化パラフィン、ジイソプロピルナフタレン、1,1’−ジトリルエタン、モノイソプロピルビフェニル、ジイソプロピルビフェニル、2,4−ジターシャリアミルフェノール、N,N−ジブチル−2−ブトキシ−5−ターシャリオクチルアニリン、ヒドロキシ安息香酸2−エチルヘキシルエステル、ポリエチレングリコール等が挙げられる。中でも、アルコール系溶剤、リン酸エステル系溶剤、カルボン酸エステル系溶剤、アルキル化ビフェニル、アルキル化ターフェニル、アルキル化ナフタレン、ジアリールエタンが特に好ましい。
また、上記高沸点溶剤として、特に不飽和脂肪酸を有するものが望ましく、例えば、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられる。
本発明において、水相媒体中には水溶性高分子を含有するのが好ましい。この様な水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子が挙げられ、例えば、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、アミノ変性ポリビニルアルコール、イタコン酸変性ポリビニルアルコール、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ブタジエン−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、ポリアクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニルピロリドン、エチレン−アクリル酸共重合体、ゼラチン等が挙げられ、中でも、カルボキシ変性ポリビニルアルコールが好ましい。
上記水溶性高分子には、疎水性高分子のエマルジョン又はラテックス等を併用することもできる。該エマルジョン又はラテックスとしては、スチレン−ブタジエン共重合体、カルボキシ変性スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体等が挙げられる。この時、必要に応じて従来公知の界面活性剤等を加えてもよい。
第1の本発明の感熱記録層用塗布液に含まれるマイクロカプセルの形成方法では、芯物質を内包するマイクロカプセルの形成において、(1)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、次いで(2)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を上記1次乳化分散液に添加して乳化分散し2次分散粒子を形成する第2乳化工程と、更に(3)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有するマイクロカプセルの製造方法により作製される。
第1の本発明に用いるマイクロカプセルの形成方法においては、乳化分散を安定して行なうために、第1の乳化工程において、カプセル壁材を含有する壁材溶液と水相液の質量混合比は5/95〜90/10が好ましく、該混合比は5/95〜70/30がより好ましく、5/95〜60/40が最も好ましい。壁材溶液の比率が5%未満であると、所望の分散粒径が得られないことがあり、一方、壁材溶液の比率が90%を越えると、乳化分散が困難になったり、カプセル形成工程の際にカプセルの形成が難しくなる或いはカプセルが凝集し易くなるという問題が発生することがある。
また、上記マイクロカプセルの形成方法においては、第1の乳化工程及び第2の乳化工程において、乳化温度は0℃〜50℃の範囲が好ましく、0℃〜45℃がより好ましく、10℃〜45℃が最も好ましい。上記乳化温度が0℃未満であると水相が固化する場合があり、また乳化温度が50℃を越えると、カプセル化反応が乳化作業時に始まり凝集を起すことがある。
第2の本発明の感熱記録層用塗布液に含まれるマイクロカプセルの形成方法では、芯物質を内包するマイクロカプセルの形成において、(1)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、別途(2)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成するする第2乳化工程を、それぞれ個別に行い、次いで(3)上記1次乳化分散液を混合して乳化分散し2次分散粒子を形成する第3の乳化工程と、更に(4)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有するマイクロカプセルの製造方法により作製される。
第2の本発明に用いるマイクロカプセルの形成方法においては、乳化分散を安定して行なうために、第1の乳化工程において、油相液と水相液の質量混合比は5/95〜90/10が好ましく、該混合比は10/90〜70/30がより好ましく、15/85〜60/40が最も好ましい。油相の比率が5%未満であると、所望の分散粒径が得られないことがあり、一方、油相の比率が90%を越えると、乳化分散が困難になったり、カプセル形成工程の際にカプセルの形成が難しくなる或いはカプセルが凝集し易くなるという問題が発生することがある。
また、上記マイクロカプセルの形成方法においては、第1の乳化工程において、乳化温度は水相が液体として存在する0℃〜100℃の温度範囲で任意に設定することができる。一方、第2の乳化工程においては、カプセル壁材を含有する壁材溶液と水相液の質量混合比は5/95〜90/10が好ましく、5/95〜70/30がより好ましく、5/95〜60/40が最も好ましい。壁材溶液の比率が5%未満であると、所望の分散粒径が得られないことがあり、一方、壁材溶液の比率が90%を越えると、乳化分散が困難になったり、カプセル形成工程の際にカプセルの形成が難しくなる或いはカプセルが凝集し易くなるという問題が発生することがある。
また、第1の乳化工程及び第2の乳化工程において、乳化温度は0℃〜50℃の範囲が好ましく、0℃〜45℃がより好ましく、10℃〜45℃が最も好ましい。上記乳化温度が0℃未満であると水相が固化する場合があり、また乳化温度が50℃を越えると、カプセル化反応が乳化作業時に始まり凝集を起すことがある。
上記の乳化分散は、第1の乳化工程、第2の乳化工程、及び第3の乳化工程ともに、例えば、ホモジナイザーやマントンゴーリー、超音波分散機、ディゾルバー、ケディーミル等の公知の乳化装置を用いて容易に行うことができる。また、第1の乳化工程、第2の乳化工程、及び第3の乳化工程において、その乳化装置や乳化条件は、それぞれ同一でもよく異なっていてもよく、またその内2つの工程が同じでもよい。
次いで、第1と第2もしくは第1と第2及び第3の乳化工程が終了した2次乳化分散粒子は、その油滴界面でカプセル壁を形成するカプセル形成工程に移る。該カプセル形成工程では、カプセル形成反応を促進させる目的で、上記2次乳化分散液を25℃〜80℃好ましくは30〜70℃の温度に加温することが行われる。また、カプセル形成反応中はカプセル同士の凝集を防止するために、加水してカプセル同士の衝突確率を低下させたり、十分な攪拌を行う等の必要がある。
また、カプセル形成工程では、カプセル形成反応中に改めて凝集防止用の分散物を添加することもできる。
尚、多価イソシアネート化合物を用いた場合等では、重合反応の進行に伴って炭酸ガスの発生が観測され、その発生の終息をもっておよその終点と見なすことができる。炭酸ガスが発生しない場合は、モノマー成分やカプセル壁前駆体の消失もしくはそれ以上に反応しなくなった時点を終点と見なすことができる。
しかしながら、実際の反応工程の終了としては、100%反応が完結している必要はなく、実用上で問題のない程度まで反応が進行しておればよい。通常、数十分から数時間かけて反応を行うことにより、この実用上問題のない程度まで反応を完了させることができ、所望のマイクロカプセルを得ることができる。
(ジアゾニウム塩化合物)
第1及び第2の本発明の感熱記録材料において、その感熱記録層を塗設するための感熱記録層用塗布液は、下記一般式(I)又は下記一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種および該ジアゾニウム塩とカップリング反応してアゾ色素を形成し得るカプラー化合物を含有してなる。
Figure 2005288267
上式(I)において、R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。R3〜R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、又は−N2 +-基を表す。但し、上記R3〜R6の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y1は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。
Figure 2005288267
上式(II)において、R7及びR8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで該R7及びR8は互いに結合して窒素原子を含む環を形成してもよい。R9〜R12はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、−N2 +-基を表す。但し、上記R9〜R12の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y2は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。
上記R1及びR2、R3〜R6、R7及びR8、R9〜R12で表されるアルキル基として、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数が1〜30のアルキル基が好ましく、炭素数が1〜20のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、3−ペンチル基、t−アミル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、t−オクチル基、2−エチルヘキシル基、イソノニル基、n−ドデシル基、ヘキサデシル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、オクタデシル基、ベンジル基、4−メトキシベンジル基、2−メチルベンジル基、フェネチル基、4−クロロベンジル基、2,4−ジクロロベンジル基、(4−エトキシフェニル)メチル基、N,N−ジエチルカルバモイルメチル基、N,N−ジブチルカルバモイルメチル基、1−(N,N−ジブチルカルバモイル)エチル基、2−メトキシエチルオキシ基が好ましく、特に、ブチル基、ヘキシル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、2,4−ジクロロベンジル基、N,N−ジブチルカルバモイルメチル基、1−(N,N−ジブチルカルバモイル)エチル基が好ましい。
上記R1及びR2、R3〜R6、R7及びR8、R9〜R12で表されるアルコキシ基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数が1〜30のアルコキシ基が好ましく、炭素数が1〜20のアルコキシ基がより好ましい。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3,5,5−トリメチルヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、2−フェノキシエトキシ基、2−(3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ)エトキシ基、ジブチルカルバモイルメトキシ基、ヘキサデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基が好ましく、特に、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3,5,5−トリメチルヘキシルオキシ基、2−フェノキシエトキシ基、ジブチルカルバモイルメトキシ基が好ましい。
上記R1及びR2、R3〜R6、R7及びR8、R9〜R12で表されるアルキルチオ基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数が1〜30のアルキルチオ基が好ましく、炭素数が1〜20のアルキルチオ基がより好ましい。具体的には、メチルチオ基、エチルチオ基、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、3,5,5−トリメチルヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基、2−フェノキシエチルチオ基、2−(3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ)エチルチオ基、ジブチルカルバモイルメチルチオ基、ヘキサデシルチオ基、オクタデシルチオ基が好ましく、特に、メチルチオ基、エチルチオ基、ブチルチオ基、ヘキシルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、3,5,5−トリメチルヘキシルチオ基、2−フェノキシエチルチオ基、ジブチルカルバモイルメチルチオ基が好ましい。
上記R1及びR2、R3〜R6、R7及びR8で表されるアリールチオ基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数が6〜30のアリールチオ基が好ましく、炭素数が6〜20のアリールチオ基がより好ましい。具体的には、例えば、フェニルチオ基、トリルチオ基、4−クロロフェニルチオ基、4−アセトアミドフェニルチオ基、2−ブトキシフェニルチオ基、2−ベンゾイルアミノフェニルチオ基、2,5−ジメトキシ−4−ニトロフェニルチオ基、3−オクチルオキシフェニルチオ基が好ましく、特に、フェニルチオ基、トリルチオ基、4−クロロフェニルチオ基、4−アセトアミドフェニルチオ基、2−ブトキシフェニルチオ基、2,5−ジメトキシ−4−ニトロフェニルチオ基が好ましい。
上記R1及びR2、R3〜R6、R7及びR8、R9〜R12で表されるアルキルアミノ基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数が1〜30のアルキルアミノ基が好ましく、炭素数が1〜20のアルキルアミノ基がより好ましい。具体的には、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ブチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、3,5,5−トリメチルヘキシルアミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基、2−フェノキシエチルアミノ基、2−(3,5−ジ−t−ブチルフェノキシ)エチルアミノ基、ジブチルカルバモイルメチルアミノ基、ヘキサデシルアミノ基、オクタデシルアミノ基が好ましく、特に、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ブチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、3,5,5−トリメチルヘキシルアミノ基、2−フェノキシエチルアミノ基、ジブチルカルバモイルメチルアミノ基が好ましい。
上記R3〜R6、R9〜R12で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は沃素原子が好ましく、特にフッ素原子、又は塩素原子が好ましい。
上記R3〜R6、R7及びR8、R9〜R12で表されるアリール基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数が6〜40のアリール基が好ましく、炭素数が6〜20のアリール基がより好ましい。具体的には、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−フェニルフェノキシ基、4−クロロフェニル基、2−メトキシフェニル基、p−メトキシフェニル、3−エトキシフェニル基、4−ブトキシフェニル基、2,4−ジエトキシフェニル基、2,5−ジブトキシフェニル基、4−フェノキシフェニル基、ナフチル基、4−ジブチルカルバモイルフェニル基、4−ジブチルスルファモイルフェニル基、p−(2−エチルヘキシロキシ)フェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメトキシフェニル、2,4−ジ−t−アミルフェニル基が好ましく、特に、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−クロロフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−エトキシフェニル基、4−ブトキシフェニル基が好ましい。
上記R3〜R6、R9〜R12で表されるアリールオキシ基としては、無置換でも置換基を有していてもよく、炭素数が6〜40のアリールオキシ基が好ましく、炭素数が6〜20のアリールオキシ基がより好ましい。具体的には、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基、2−メチルフェノキシ基、2−クロロフェノキシ基、2,6−ジメチルフェノキシ基、4−t−ブチルフェノキシ基、2,4−ジ−t−アミルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基等が好ましく、特に、フェノキシ基、4−メチルフェノキシ基が好ましい。
上記R7及びR8が互いに結合して形成する環としては、R7及びR8を併せた総炭素原子数が2〜20であるものが好ましく、形成される環は更に置換基を有していてもよい。該形成される環の員数としては、窒素原子を含めて5〜8員環であるものが好ましい。具体的には、R7及びR8が結合している窒素原子を含めた環構造としては、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、チオモルホリン環、ヘキサメチレンイミン環、ヘプタメチレンイミン環、フタルイミド環、ピロリドン環、及びピペリドン環が好ましく、これらは更に置換基を有していてもよい。
上述したアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基が置換基を有する場合、これらの基に導入可能な置換基としては、アリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、シアノ基、カルボン酸基、スルホン酸基、及びヘテロ環基が好ましい。
上述したR3〜R6、R9〜R12で表される基の内、少なくとも1個はジアゾニオ基(−N2 +-)を表す。ここで、上記X-は対アニオンを表し、該対アニオンとしては、無機アニオン及び有機アニオンのいずれでもよい。
上記無機アニオンとしては、具体的には、ヘキサフルオロリン酸イオン、ホウフッ化水素酸イオン、塩化物イオン、硫酸イオン等が挙げられ、特にヘキサフルオロリン酸イオン、ホウフッ化水素酸イオンが好ましい。
また、上記有機アニオンとしては、具体的には、炭素数1〜9のポリフルオロアルキルカルボン酸イオン、炭素数1〜9のポリフルオロアルキルスルホン酸イオン、芳香族カルボン酸イオン、芳香族スルホン酸イオン、ジスルホンイミドイオン、四フッ化ホウ素イオン、テトラフェニルホウ素イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、等が挙げられ、特に結晶性を有する点でヘキサフルオロリン酸イオンが好ましい。また、特開2003−300953号公報や特開2003−300953号公報に記載のイオンも好適に用いられる。
また、上記Y1及びY2がアルキル基が結合した窒素原子を表す場合、該アルキル基としては、前記R1及びR2で表されるアルキル基と同義であり、好ましい具体例も同様である。
第1の本発明の感熱記録層用塗布液に含まれるマイクロカプセルに内包されるジアゾニウム塩としては、生保存性と地肌白色度を更に向上させる観点より、下記一般式(III)で表されるジアゾニウム塩化合物が好ましい。
Figure 2005288267
上式(III)において、R1〜R2及びR16はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基を表す。R13及びR14は、一方が−N2 +-基を表し、他方が水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで、X-は1価の対アニオンを表す。R15は、アルキル基、又はアリール基を表す。Zは酸素原子、又は硫黄原子を表す。
上記R1〜R2及びR16、R13及びR14、R15で表されるアルキル基としては、炭素数1〜20のアルキル基が好ましく、炭素数1〜16のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、ドデシル基、オクタデシル基、(4−エトキシフェニル)メチル基、N,N−ジエチルカルバモイルメチル基、N,N−ジブチルカルバモイルメチル基、1−(N,N−ジブチルカルバモイル)エチル基、2−メトキシエチルオキシ基等が好適に挙げられ、中でも、ブチル基、ヘキシル基、N,N−ジエチルカルバモイルメチル基、N,N−ジブチルカルバモイルメチル基、1−(N,N−ジブチルカルバモイル)エチル基が特に好ましい。
上記R1〜R2及びR16で表されるアルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基は、前記一般式(I)のR1〜R2で表されるアルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基とそれぞれ同義であり、好ましい基も同様である。
上記R13及びR14、R15で表されるアリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、炭素数6〜20のアリール基がより好ましい。具体的には、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−フェニルフェノキシ基、4−クロロフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−エトキシフェニル基、4−ブトキシフェニル基、2,4−ジエトキシフェニル基、2,5−ジブトキシフェニル基、4−フェノキシフェニル基、ナフチル基、4−ジブチルカルバモイルフェニル基、4−ジブチルスルファモイルフェニル基、2,4,6−トリス(トリフルオロメチル)フェニル基等が好適に挙げられ、中でも、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、4−クロロフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−エトキシフェニル基、4−ブトキシフェニル基が特に好ましい。
上記R13及びR14で表される−N2 +-基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基は、前記一般式(I)のR3〜R6で表されるハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基とそれぞれ同義であり、好ましい基も同様である。
本発明に用いるジアゾニウム塩の最大吸収波長λmaxとしては、300〜500nmが好ましく、320〜460nmの範囲がより好ましい。該最大吸収波長λmaxが上記の範囲内にあると、生保存性を向上させ、後述のカプラー化合物との組合わせにおいて、画像定着性や画像保存性を改良し、色相を良化することができる。
また、本発明のジアゾニウム塩としては、炭素数が12以上である時の水に対する溶解度が1質量%以下で、且つ酢酸エチルに対する溶解度が5質量%以上であるものが好ましい。
尚、本発明のジアゾニウム塩は1種を単独で用いてもよいし、色相調整等の目的に応じて、2種以上を併用することもできる。
本発明におけるジアゾニウム塩は、油状物及び結晶状態のいずれであってもよいが、取扱い性の点で結晶状態のものが好ましい。また、該ジアゾニウム塩は1種を単独で用いてもよいし、2種以上併用することもできる。
本発明の感熱記録層における、ジアゾニウム塩の含有量としては、0.02〜5g/m2の範囲が好ましく、発色濃度の観点からは、特に0.05〜3g/m2の範囲とするのが好ましい。
また、上記のジアゾニウム塩の安定化のために塩化亜鉛や塩化カドミウム、塩化スズ等を用い、錯化合物を形成させることによってジアゾニウム化合物を安定化させることもできる。
以下に、本発明に用いるジアゾニウム塩の具体例(例示化合物A−1〜A−103)を示す。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
Figure 2005288267
Figure 2005288267
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本発明に用いる上述のジアゾニウム塩は熱分解性が低く、作製される感熱記録材料の熱安定性、即ち生保存性を向上させることができ、環境条件に依存することなく安定的に高濃度の画像を形成することができる。
(カプラー化合物)
本発明に係る感熱記録層は、前述のジアゾニウム塩と熱時反応して発色させるカプラー化合物(カップリング成分)を含有する形態が好ましい。この様なカプラー化合物としては、塩基性雰囲気及び/又は中性雰囲気下で前記ジアゾニウム塩と速やかにカップリングして色素を形成するものであれば何れの化合物も使用でき、目的とする色相等に適合する範囲で適宜に選択することができる。
上記カプラーとしては、例えば、レゾルシン、フロログルシン、2,3−ヒドロキシナフタレン−6−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アミド、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、1−ヒドロキシ−8−アセチルアミノナフタレン−1,6−ジスルホン酸ナトリウム、1−ヒドロキシ−8−アセチルアミノナフタレン−8.6−ジスルホン酸ジアニリド、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸モルホリノプロピルアミド、1,3−ジヒドロキシナフタレン、2,2−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシ−6−ナフタレンスルホン酸アニリド、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−ナフトエ酸アニリド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸−2’−メチルアニリド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸エタノールアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸オクチルアミド、2−ヒドロキシナフトエ酸モルホリノエチルアミド、2−ヒドロキシナフトエ酸ピペリジノプロピルアミド、2−ヒドロキシナフトエ酸ピペリジノエチルアミド;
2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸−N−ドデシル−オキシ−プロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸テトラデシルアミド、6−メトキシ−2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸アニリド、6−エトキシ−2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸アニリド、6−メトキシ−2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸モルホリノプロピルアミド、6−メトキシ−2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸−2−ヒドロキシエチルアミド、アセトアニリド、アセトアセトアニリド、2−クロロ−3−(2,4−ジ−1−アミルフェノキシプロピルアミノカルボニル)−ピパロイルアセトアニリド、ベンゾイルアセトアニリド、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−ベンズアミド−5−ピラゾロン、1−(2’,4’,6’−トリクロロフェニル)−3−アニリノ−3−ピラゾロン、1−フェニル−3−フェニルアセトアミド−5−ピラゾロン等を挙げることができる。
本発明のカプラー化合物としては、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、感熱記録層中におけるカプラーの含有量としては、ジアゾニウム塩の1質量部に対して、0.1〜30質量部の範囲が好ましい。
(その他の成分)
本発明の感熱記録材料においては、上述した様に、発色成分としてジアゾニウム塩とカプラーとの組合せ(ジアゾ発色系)の他、電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組合せ(ロイコ発色系)を用いることもできる。例えば、感熱記録材料が支持体上に複数層からなる感熱記録層を有して構成される場合に、該感熱記録層を構成する少なくとも1層を上記ロイコ発色系を含む層として構成することができる。
上記電子供与性染料前駆体としては、例えば、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、中でも、発色濃度が高い点で、トリアリールメタン系化合物、キサンテン系化合物が好ましい。
具体的には、下記の様な化合物が挙げられる。即ち、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(すなわ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−ジエ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、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−ベンジルスピロジナフトピラン、3−プロピル−スピロ−ジベンゾピラン、等である。
感熱記録層における上記電子供与性染料前駆体の塗布量としては、感熱記録層中に0.1〜2g/m2とすることが好ましい。
上記電子受容性化合物としては、例えば、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、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。
具体的には、下記の様な化合物が挙げられる。即ち、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)、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(ビスフェノールP)、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、等が挙げられる。
感熱記録層内における電子受容性化合物の含有量としては、電子供与性染料前駆体の1質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。
また、感熱記録層には、ジアゾニウム塩とカプラーとのカップリング反応を促進する目的で有機塩基を添加することが好ましい。この様な有機塩基は、感熱記録層中にジアゾニウム塩及びカプラーと共に含有させるのが好ましく、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
上記有機塩基としては、第3級アミン類、ピペリジン類、ピペラジン類、アミジン類、ホルムアミジン類、ピリジン類、グアニジン類、モルホリン類等の含窒素化合物等が挙げられる。また、特公昭52−46806号公報、特開昭62−70082号公報、特開昭57−169745号公報、特開昭60−94381号公報、特開昭57−123086号公報、特開昭58−1347901号公報、特開昭60−49991号公報、特公平2−24916号公報、特公平2−28479号公報、特開昭60−165288号公報、特開昭57−185430号公報に記載のものも使用可能である。
中でも特に、N,N’−ビス(3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル)ピペラジン、N,N’−ビス〔3−(p−メチルフェノキシ)−2−ヒドロキシプロピル〕ピペラジン、N,N’−ビス〔3−(p−メトキシフェノキシ)−2−ヒドロキシプロピル〕ピペラジン、N,N’−ビス(3−フェニルチオ−2−ヒドロキシプロピル)ピペラジン、N,N’−ビス〔3−(β−ナフトキシ)−2−ヒドロキシプロピル〕ピペラジン、N−3−(β−ナフトキシ)−2−ヒドロキシプロピル−N’−メチルピペラジン、1,4−ビス{〔3−(N−メチルピペラジノ)−2−ヒドロキシ〕プロピルオキシ}ベンゼン等のピペラジン類、N−〔3−(β−ナフトキシ)−2−ヒドロキシ〕プロピルモルホリン、1,4−ビス(3−モルホリノ−2−ヒドロキシ−プロピルオキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−モルホリノ−2−ヒドロキシ−プロピルオキシ)ベンゼン等のモルホリン類、N−(3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル)ピペリジン、N−ドデシルピペリジン等のピペリジン類、トリフェニルグアニジン、トリシクロヘキシルグアニジン、ジシクロヘキシルフェニルグアニジン等のグアニジン類等が好ましい。
所望により有機塩基を含有させる場合の、感熱記録層中における有機塩基の含有量としては、ジアゾニウム塩の1質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。
上記の有機塩基の他、発色反応を促進させる目的で、感熱記録層中に増感剤を加えることもできる。増感剤は、加熱記録時の発色濃度を高くする、もしくは最低発色温度を低くする物質であり、カプラーや有機塩基又はジアゾニウム塩等の融解点を下げたり、カプセル壁の軟化温度を低下させる作用によりジアゾニウム塩や有機塩基及びカプラー等を反応し易い状態とするものである。
具体的には、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く、例えば、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等が挙げられる。
また、感熱記録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から適宜に選択できる。
上記水溶性高分子としては、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、エピクロルヒドリン変成ポリアミド、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成物等が挙げられ、上記ラテックス類としては、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。
また、発色画像の光や熱に対する堅牢性を向上させる、或いは定着後の未印画部分(非画像部)の光による黄変を抑制する目的で、以下に示す様な公知の酸化防止剤等を含有させることも好ましい。
上記酸化防止剤としては、例えば、ヨーロッパ公開特許EP第223739号公報、同309401号公報、同第309402号公報、同第310551号公報、同第310552号公報、同第459416号公報、ドイツ公開特許第3435443号公報、特開昭54−48535号公報、同62−262047号公報、同63−113536号公報、同63−163351号公報、特開平2−262654号公報、特開平2−71262号公報、特開平3−121449号公報、特開平5−61166号公報、特開平5−119449号公報、アメリカ特許第4814262号、アメリカ特許第4980275号等に記載のものが挙げられる。
本発明において、上述のカプラーや有機塩基、増感剤等のその他成分の使用形態については特に制限はなく、例えば、(1)固体分散して使用する方法、(2)乳化分散して使用する方法、(3)ポリマー分散して使用する方法、(4)ラテックス分散して使用する方法、(5)マイクロカプセルに内包して利用する方法等を適用することができる。
(その他の成分)
本発明の感熱記録材料においては、上述した様に、発色成分としてジアゾニウム塩とカプラーとの組合せ(ジアゾ発色系)の他、電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組合せ(ロイコ発色系)を用いることもできる。例えば、感熱記録材料が支持体上に複数層からなる感熱記録層を有して構成される場合に、該感熱記録層を構成する少なくとも1層を上記ロイコ発色系を含む層として構成することができる。
上記電子供与性染料前駆体としては、例えば、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、中でも、発色濃度が高い点で、トリアリールメタン系化合物、キサンテン系化合物が好ましい。
具体的には、下記の様な化合物が挙げられる。即ち、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(すなわ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−ジエ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、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−ベンジルスピロジナフトピラン、3−プロピル−スピロ−ジベンゾピラン、等である。
感熱記録層における上記電子供与性染料前駆体の塗布量としては、感熱記録層中に0.1〜2g/m2とすることが好ましい。
上記電子受容性化合物としては、例えば、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、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。
具体的には、下記の様な化合物が挙げられる。即ち、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)、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(ビスフェノールP)、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、等が挙げられる。
感熱記録層内における電子受容性化合物の含有量としては、電子供与性染料前駆体の1質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。
また、感熱記録層には、ジアゾニウム塩とカプラーとのカップリング反応を促進する目的で有機塩基を添加することが好ましい。この様な有機塩基は、感熱記録層中にジアゾニウム塩及びカプラーと共に含有させるのが好ましく、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
上記有機塩基としては、第3級アミン類、ピペリジン類、ピペラジン類、アミジン類、ホルムアミジン類、ピリジン類、グアニジン類、モルホリン類等の含窒素化合物等が挙げられる。また、特公昭52−46806号公報、特開昭62−70082号公報、特開昭57−169745号公報、特開昭60−94381号公報、特開昭57−123086号公報、特開昭58−1347901号公報、特開昭60−49991号公報、特公平2−24916号公報、特公平2−28479号公報、特開昭60−165288号公報、特開昭57−185430号公報に記載のものも使用可能である。
中でも特に、N,N’−ビス(3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル)ピペラジン、N,N’−ビス〔3−(p−メチルフェノキシ)−2−ヒドロキシプロピル〕ピペラジン、N,N’−ビス〔3−(p−メトキシフェノキシ)−2−ヒドロキシプロピル〕ピペラジン、N,N’−ビス(3−フェニルチオ−2−ヒドロキシプロピル)ピペラジン、N,N’−ビス〔3−(β−ナフトキシ)−2−ヒドロキシプロピル〕ピペラジン、N−3−(β−ナフトキシ)−2−ヒドロキシプロピル−N’−メチルピペラジン、1,4−ビス{〔3−(N−メチルピペラジノ)−2−ヒドロキシ〕プロピルオキシ}ベンゼン等のピペラジン類、N−〔3−(β−ナフトキシ)−2−ヒドロキシ〕プロピルモルホリン、1,4−ビス(3−モルホリノ−2−ヒドロキシ−プロピルオキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−モルホリノ−2−ヒドロキシ−プロピルオキシ)ベンゼン等のモルホリン類、N−(3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル)ピペリジン、N−ドデシルピペリジン等のピペリジン類、トリフェニルグアニジン、トリシクロヘキシルグアニジン、ジシクロヘキシルフェニルグアニジン等のグアニジン類等が好ましい。
所望により有機塩基を含有させる場合の、感熱記録層中における有機塩基の含有量としては、ジアゾニウム塩の1質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましい。
上記の有機塩基の他、発色反応を促進させる目的で、感熱記録層中に増感剤を加えることもできる。増感剤は、加熱記録時の発色濃度を高くする、もしくは最低発色温度を低くする物質であり、カプラーや有機塩基又はジアゾニウム塩等の融解点を下げたり、カプセル壁の軟化温度を低下させる作用によりジアゾニウム塩や有機塩基及びカプラー等を反応し易い状態とするものである。
具体的には、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く、例えば、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等が挙げられる。
また、感熱記録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から適宜に選択できる。
上記水溶性高分子としては、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、エピクロルヒドリン変成ポリアミド、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成物等が挙げられ、上記ラテックス類としては、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。
また、発色画像の光や熱に対する堅牢性を向上させる、或いは定着後の未印画部分(非画像部)の光による黄変を抑制する目的で、以下に示す様な公知の酸化防止剤等を含有させることも好ましい。
上記酸化防止剤としては、例えば、ヨーロッパ公開特許EP第223739号公報、同309401号公報、同第309402号公報、同第310551号公報、同第310552号公報、同第459416号公報、ドイツ公開特許第3435443号公報、特開昭54−48535号公報、同62−262047号公報、同63−113536号公報、同63−163351号公報、特開平2−262654号公報、特開平2−71262号公報、特開平3−121449号公報、特開平5−61166号公報、特開平5−119449号公報、アメリカ特許第4814262号、アメリカ特許第4980275号等に記載のものが挙げられる。
本発明において、上述のカプラーや有機塩基、増感剤等のその他成分の使用形態については特に制限はなく、例えば、(1)固体分散して使用する方法、(2)乳化分散して使用する方法、(3)ポリマー分散して使用する方法、(4)ラテックス分散して使用する方法、(5)マイクロカプセルに内包して利用する方法等を適用することができる。
(感熱記録材料)
本発明の感熱記録材料は、支持体上に感熱記録層を1層有する単色の感熱記録材料、及びこの様な単色の感熱記録層を複数枚積層してなる多色感熱記録材料のいずれであってもよい。
特に、シアン発色、イエロー発色、マゼンタ発色の3層で構成されるフルカラーの感熱記録層の場合には、支持体上の3層が全てジアゾ発色系で構成された形態、あるいは支持体に最も近い第一層目の記録層が電子供与性染料及び電子受容性化合物を組合せたロイコ発色系で構成され、第二及び第三層目の記録層がジアゾ発色系で構成された形態よりなる感熱記録材料が好ましい。また、支持体側から順にシアン、マゼンタ、イエローに発色するように各色相の記録層を積層した構成が好ましく、特に本発明におけるジアゾニウム塩及び本発明における溶融塩を内包するマイクロカプセルを含む本発明に係る感熱記録層としてはイエローに発色する層が最適である。
本発明の感熱記録材料は、例えば、下記(a)〜(c)に示す態様で構成することができる。即ち、
(a)支持体上に、最大吸収波長365±40nmであるジアゾニウム塩と該ジアゾニウム塩と反応し呈色するカプラーとを含有する光定着型記録層(第一の記録層(A層))と、最大吸収波長420±40nmであるジアゾニウム塩と該ジアゾニウム塩と反応し呈色するカプラーとを含有する光定着型記録層(第二の記録層(B層))と、を積層してなる記録層を有し、該層上に必要に応じて光透過率調整層、保護層を設けた記録材料、
(b)支持体上に、電子供与性染料と電子受容性化合物を含有する記録層(第一の記録層(A層))と、最大吸収波長365±40nmであるジアゾニウム塩と該ジアゾニウム塩と反応し呈色するカプラーとを含有する光定着型記録層(第二の記録層(B層))と、最大吸収波長420±40nmであるジアゾニウム塩と該ジアゾニウム塩と反応し呈色するカプラーとを含有する光定着型記録層(第三の記録層(C層))と、をこの順に積層してなる記録層を有し、該層上に必要に応じて光透過率調整層、保護層を設けた記録材料、
(c)支持体上に、最大吸収波長350nm以下のジアゾニウム塩と、該ジアゾニウム塩と呈色反応をするカプラーとを含有する光定着型記録層(第一の記録層(A層))と、最大吸収波長380±40nmであるジアゾニウム塩と該ジアゾニウム塩と反応し呈色するカプラーとを含有する光定着型記録層(第二の記録層(B層))と、最大吸収波長445±40nmであるジアゾニウム塩と該ジアゾニウム塩と反応し呈色するカプラーとを含有する光定着型記録層(第三の記録層(C層))と、をこの順に積層してなる記録層を有し、該層上に必要に応じて光透過率調整層、保護層を設けた記録材料、などである。
多色記録の方法につき、上記(b)又は(c)を例にして以下に説明する。
まず、第三の記録層(C層)を加熱し、該層に含まれるジアゾニウム塩とカプラーとを発色させる。次に、発光中心波長445±30nmの光を照射して、C層中に含まれる未反応のジアゾニウム塩を分解し光定着した後、第二の記録層(B層)が発色するに十分な熱を与え、該層に含まれるジアゾニウム塩とカプラーとを発色させる。このとき、C層も同時に強く加熱されるが、既にジアゾニウム塩は分解されており(光定着されている)、発色能力が失われているため発色しない。さらに、発光中心波長380±20nmの光を照射し、B層に含まれるジアゾニウム塩を分解し光定着した後、最後に、第一の記録層(A層)が発色しうる十分な熱を加えて発色させる。このとき、C層、B層の記録層も同時に強く加熱されるが、既にジアゾニウム塩は分解されており、発色能力が失われているため発色しない。
また、全ての記録層(A層、B層、及びC層)をジアゾ系の記録層とした場合、B層及びC層は、発色させた後に光定着を行なうことが必要であるが、最後に画像記録を行なうA層に関しては、必ずしも光定着を行なう必要はない。
光定着に用いる定着用光源としては、公知の光源の中から適宜選択でき、例えば、種々の蛍光灯、キセノンランプ、水銀灯、LED等が挙げられ、中でも、高効率に光定着する点で、光源の発光スペクトルが、記録材料に用いたジアゾニウム塩化物の吸収スペクトルとほぼ一致する光源を用いることが好ましい。
(その他の層)
本発明の感熱記録材料においては、支持体上に単一層もしくは複数層からなる感熱記録層を有する他、更に光透過率調整層や保護層などの他の層を有して構成することができる。
光透過率調整層は、紫外線吸収剤前駆体を含有しており、定着に必要な領域の波長の光照射前は紫外線吸収剤として機能しないので光透過率が高く、光定着型感熱記録層を定着する際、定着に必要な領域の波長を十分に透過させ、しかも可視光線の透過率も高いので、感熱記録層の定着に支障を来すこともない。この紫外線吸収剤前駆体は、マイクロカプセル中に含ませることが好ましい。
また、光透過率調整層に含有する化合物としては、特開平9−1928号公報に記載の化合物が挙げられる。
上記紫外線吸収剤前駆体は、感熱記録層の光照射による定着に必要な領域の波長の光照射が終了した後、光または熱などで反応することにより紫外線吸収剤として機能するようになり、紫外線領域の定着に必要な領域の波長の光は紫外線吸収剤によりその大部分が吸収され、透過率が低くなり、感熱記録材料の耐光性が向上するが、可視光線の吸収効果がないから、可視光線の透過率は実質的に変わらない。
光透過率調整層は感熱記録材料中に少なくとも1層設けることができ、最も望ましくは感熱記録層と最外保護層との間に形成するのがよいが、光透過率調整層を保護層と兼用するようにしてもよい。光透過率調整層の特性は、感熱記録層の特性に応じて任意に選定することができる。
光透過率調整層形成用の塗布液(光透過率調整層用塗布液)は、上記各成分を混合して得られる。該光透過率調整層塗布液を、例えばバーコーター、エアナイフコーター、ブレードコーター、カーテンコーター等の公知の塗布方法により塗布して形成することができる。光透過率調整層は、感熱記録層等と同時塗布してもよく、例えば感熱記録層形成用の塗布液を塗布し一旦感熱記録層を乾燥させた後、該層上に塗布形成してもよい。
光透過率調整層の乾燥塗布量としては、0.8〜4.0g/m2が好ましい。
保護層は、バインダーと共に、顔料、滑剤、界面活性剤、分散剤、蛍光増白剤、金属石鹸、硬膜剤、紫外線吸収剤、架橋剤等を含有してなる。
上記バインダーは、バリアー性及び作業性を損なわない範囲で、例えば、ポリビニルアルコール、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、でんぷん類、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン、スチレン−無水マレイン酸共重合体加水分解物、エチレン−無水マレイン酸共重合体加水分解物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体加水分解物、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等より適宜選択して使用することができる。
上記のほか、他のバインダーとして、合成ゴムラテックス、合成樹脂エマルジョン等が挙げられ、例えば、スチレンーブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリル−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。
上記バインダーの含有量としては、保護層中の顔料に対して、10〜500質量%が好ましく、50〜400質量%がより好ましい。
また、耐水性を更に向上させる目的で、架橋剤及びその反応を促進させる触媒を併用することが有効であり、該架橋剤としては、例えば、エポキシ化合物、ブロックドイソシアネート、ビニルスルホン化合物、アルデヒド化合物、メチロール化合物、硼酸、カルボン酸無水物、シラン化合物、キレート化合物、ハロゲン化物等が挙げられ、保護層形成用の塗布液のpHを6.0〜7.5に調整できるものが好ましい。上記触媒としては、公知の酸、金属塩等が挙げられ、上記同様に塗布液のpHを6.0〜7.5に調整できるものが好ましい。
保護層中の顔料としては、公知の有機または無機の顔料が全て使用でき、具体的には、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化チタン、タルク、ロウ石、カオリン、焼成カオリン、非晶質シリカ、コロイダルシリカ、尿素ホルマリン樹脂粉末、ポリエチレン樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末等が挙げられる。これらは単独で、または二種以上を混合して使用できる。
また、上記滑剤としては、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス等が好適に挙げられる。
上記界面活性剤は、感熱記録層上に均一な保護層を形成するために用いられる。このような界面活性剤としては、スルフォコハク酸系のアルカリ金属塩、フッ素含有界面活性剤等が好適に挙げられ、具体的には、ジ−(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸、ジ−(n−ヘキシル)スルホコハク酸等のナトリウム塩、及びアンモニウム塩等が挙げられる。
保護層形成用の塗布液(保護層用塗布液)は、上記各成分を混合して得られる。更に、必要に応じて離型剤、ワックス、撥水剤等を加えてもよい。
本発明の感熱記録材料は、支持体上に形成した感熱記録層上に保護層塗布液を公知の塗布方法により塗布して形成することができる。上記公知の塗布方法としては、例えば、バーコーター、エアナイフコーター、ブレードコーター、カーテンコーター等を用いた方法が挙げられる。但し、保護層は、感熱記録層や光透過率調整層と同時塗布してもよく、例えば感熱記録層形成用の塗布液を塗布して一旦感熱記録層を乾燥させた後、該層上に塗布形成してもよい。
保護層の乾燥塗布量としては、0.2〜7g/m2が好ましく、1〜4g/m2がより好ましい。該乾燥塗設量が、0.2〜7g/m2にあると、耐水性及び熱感度に優れる。保護層の塗布形成後、必要に応じてキャレンダー処理を施してもよい。
感熱記録層が複数層で構成される場合、各記録層間には中間層を設けることが好ましい。該中間層には、上記の保護層と同様、各種バインダーに更に顔料、滑剤、界面活性剤、分散剤、蛍光増白剤、金属石鹸、紫外線吸収剤等を含ませることができる。バインダーとしては、保護層と同様のバインダーが使用できる。
(支持体)
本発明の感熱記録材料を構成する支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、トリアセチルセルロース(TAC)、紙、プラスチック樹脂ラミネート紙、合成紙等が挙げられる。また、透明な感熱記録材料を得る場合には、透明支持体を使用する必要があり、該透明支持体としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、三酢酸セルロースフィルム、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルム等の合成高分子フィルムが挙げられる。
支持体は、単独であるいは貼り合わせて使用することができる。上記合成高分子フィルムの厚さとしては、25〜300μmが好ましく、100〜250μmがより好ましい。
上記合成高分子フィルムは任意の色相に着色されていてもよく、高分子フィルムを着色する方法としては、フィルム成形前に予め樹脂に染料を混練しフィルム状に成形する方法、染料を適当な溶剤に溶かした塗布液を調製しこれを透明無色な樹脂フィルム上に公知の塗布方法、例えば、グラビアコート法、ローラーコート法、ワイヤーコート法等により塗布、乾燥する方法等が挙げられる。中でも、青色染料を混練したポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂をフィルム状に成形し、これに耐熱処理、延伸処理、帯電防止処理を施したものが好ましい。
上記の感熱記録層(記録層)、保護層、光透過率調整層、中間層等は、支持体上に、ブレード塗布法、エアナイフ塗布法、グラビア塗布法、ロールコーティング塗布法、スプレー塗布法、ディップ塗布法、バー塗布法等の公知の塗布方法により各々の層を形成するための塗布液を塗布し、乾燥して形成できる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでない。尚、以下の実施例において特に断わりのない限り、「部」及び「%」は総て「質量部」及び「質量%」を表す。
[実施例1]
(フタル化ゼラチン水溶液の調製)
フタル化ゼラチン(ニッピコラーゲン(株)製の商品名「MGPゼラチン」)32部、1,2−ベンゾチアゾリン−3−オン(ダイトーケミックス(株)製、3.5%メタノール溶液)0.914部、及びイオン交換水367.1部を混合し、温度40℃にて溶解して、フタル化ゼラチン水溶液を得た。
(アルカリ処理ゼラチン水溶液の調製)
アルカリ処理低イオンゼラチン(新田ゼラチン(株)製の商品名「#750ゼラチン」)25.5部、1,2−ベンゾチアゾリン−3−オン(ダイトーケミックス(株)製、3.5%メタノール溶液)0.729部、水酸化カルシウム0.153部、及びイオン交換水143.6部を混合し、温度50℃にて溶解して、乳化物作製用のアルカリ処理ゼラチン水溶液を得た。
(ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製)
(1)カプセル壁材含有液の調製
酢酸エチル56部に、モノイソプロピルビフェニル14.7部、及びフタル酸ジフェニル14.7部を添加し溶解させた。この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(三井武田ケミカル(株)製の商品名「タケネートD110N」、75%酢酸エチル溶液)17.76部を添加し均一に混合して、カプセル壁材を含有する混合液(Ia)を得た
(2)水相液の調製
別途、前記フタル化ゼラチン水溶液179.03部に、イオン交換水49.78部、及び「Scraph AG−8」(日本精化(株)製、50%水溶液)1.05部を添加し均一に混合して、水相混合液(IIa)を得た。
(3)カプセル壁材含有乳化分散液の調製
上記の混合液(IIa)に混合液(Ia)を添加して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて乳化分散して、カプセル壁材を含有する1次乳化分散液(IIIa)を得た。
(4)ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製
酢酸エチル21部に、下記ジアゾニウム塩(A)13.2部を溶解させ均一に混合して、ジアゾニウム塩を含有する油相液(IVa)を得た。
上記で得られた1次乳化分散液(IIIa)に上記油相液(IVa)を添加して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて乳化分散して、2次乳化分散液(Va)を得た。この様にして得られた2次乳化分散液(Va)に水60部を加えて均一化した後、液温40℃にて撹拌しながら3時間かけてカプセル化反応を行った。次いで、得られたカプセル含有乳化分散液を、減圧下に攪拌しながら酢酸エチルを除去した。この後、イオン交換樹脂「アンバーライトIRA68」(オルガノ(株)製)4.1部、「アンバーライトIRC50」(オルガノ(株)製)8.2部を加え、更に1時間攪拌した。その後、イオン交換樹脂を濾過して取り除き、カプセル液の固形分濃度が20%になる様に濃度を調節して、目的とするジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液を得た。
Figure 2005288267
(カプラー乳化分散液の調製)
酢酸エチル37部に、下記カプラー化合物(B)9.8部、トリフェニルグアニジン(保土ヶ谷化学(株)製)9.9部、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(三井石油化学(株)製の商品名「ビスフェノールM」)19.8部、3,3,3’,3’−テトラメチル−5,5’,6,6’−テトラ(1−プロピロキシ)−1,1’−スピロビスインダン(三協化学(株)製)1.3部、4−(2−エチルヘキシルオキシ)ベンゼンスルホン酸アミド(マナック(株)製)13.6部、4−n−ペンチルオキシベンゼンスルホン酸アミド(マナック(株)製)6.8部、及びドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム(竹本油脂(株)製の商品名「パイオニンA−41−C」、70%メタノール溶液)4.2部を溶解し均一に混合して、混合液(VI)を得た。
Figure 2005288267
別途、前記アルカリ処理ゼラチン水溶液206.3部にイオン交換水107.3部を添加し均一に混合して、混合液(VII)を得た。
上記で得られた混合液(VII)に上記混合液(VI)を添加して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて乳化分散した。得られたカプラー乳化分散物を減圧下に加熱して酢酸エチルを除去した後、固形分濃度が26.5%になる様に濃度を調節した。更に、上記カプラー乳化分散物100部に対して、SBRラテックス(住化エイビーエスラテックス(株)製の商品名「SN−307」、48%液)を濃度26.5%に調整したもの9部を添加し均一に混合して、カプラー乳化分散液を得た。
(感熱記録層用塗布液の調製)
前記ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液及び上記カプラー乳化分散液を、カプラー化合物/ジアゾニウム塩の質量比が2.2/1になる様に混合して、目的とする感熱記録層用塗布液を得た。
(中間層用塗布液の調製)
アルカリ処理低イオンゼラチン(新田ゼラチン(株)製の商品名「#750ゼラチン」)100部、1,2−ベンゾチアゾリン−3−オン(ダイトーケミックス(株)製、3.5%メタノール溶液)2.86部、水酸化カルシウム0.5部、及びイオン交換水521.643部を混合し均一に溶解して、中間層用ゼラチン水溶液を得た。
上記中間層用ゼラチン水溶液10部に、4−〔(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(三協化学(株)製、2.0%水溶液)0.05部、硼酸(4.0%水溶液)1.5部、ポリスチレンスルホン酸(一部水酸化カリウム中和型)5%水溶液0.19部、下記化合物(J)の4%水溶液3.42部、下記化合物(J’)の4%水溶液1.13部、及びイオン交換水0.67部を混合し均一に混合して、中間層用塗布液を得た。
Figure 2005288267
(光透過率調整層用塗布液の調製)
(1)紫外線吸収剤前駆体内包マイクロカプセル液の調製
酢酸エチル71部に、紫外線吸収剤前駆体として[2−アリル−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−t−オクチルフェニル]ベンゼンスルホナート14.5部、2,5−ジ−(t−オクチル)ハイドロキノン5.0部、燐酸トリクレジル1.9部、α−メチルスチレンダイマー(三井化学(株)製の商品名「MSD−100」)5.7部、及びドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム(竹本油脂(株)製の商品名「パイオニンA−41−C」、70%メタノール溶液)0.45部を添加して均一に溶解した。この混合液に、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(三井武田ケミカル(株)製の商品名「タケネートD110N」、75%酢酸エチル溶液)54.7部を添加し均一に混合して、紫外線吸収剤前駆体の混合液(VIII)を得た。
別途、イタコン酸変性ポリビニルアルコール((株)クラレ製の商品名「KL−318」)52部に、30%燐酸水溶液8.9部、及びイオン交換水532.6部を添加し均一に混合して、PVAの水溶液(IX)を調製した。
上記で得られた水溶液(IX)518部に上記混合液(VIII)117部を添加して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて乳化分散した。得られた乳化分散液にイオン交換水254.1部を加えて均一に混合した。この後、イオン交換樹脂「アンバーライトMB−3」(オルガノ(株)製)94.3部を加え、更に攪拌した。その後、イオン交換樹脂を濾過して取り除き、カプセル液の固形分濃度が13.5%になる様に濃度を調節した。このカプセル液859.1部にカルボキシ変性スチレン−ブタジエンラテックス(住友ノーガタック(株)製の商品名「SN−307」、48%液)2.416部、及びイオン交換水39.5部を添加し均一に混合して、紫外線吸収剤前駆体内包マイクロカプセル液を得た。
(2)光透過率調整層用塗布液の調製
上記紫外線吸収剤前駆体内包マイクロカプセル液1000部に、フッ素系界面活性剤(大日本インキ化学工業(株)製の商品名「メガファックF−120」、5%水溶液)5.2部、4%水酸化ナトリウム水溶液7.75部、及び(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(三協化学(株)製、2.0%水溶液)73.39部を添加し均一に混合して、目的とする光透過率調整層用塗布液を得た。
(保護層用塗布液の調製)
(1)保護層用PVA溶液の調製
ビニルアルコール−アルキルビニルエーテル共重合物(電気化学工業(株)製の商品名「EP−130」)160部、アルキルスルホン酸ナトリウムとポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸エステルの混合液(東邦化学工業(株)製の商品名「ネオスコアCM−57」、54%水溶液)8.74部、及びイオン交換水3832部を混合し均一に攪拌して、保護層用ポリビニルアルコール溶液を得た。
(2)保護層用顔料分散液の調製
硫酸バリウム(堺化学工業(株)製の商品名「BF−21F」、硫酸バリウム含有量93%以上)8部に、陰イオン性特殊ポリカルボン酸型高分子活性剤(花王(株)製の商品名「ポイズ532A」、40%水溶液)0.2部、及びイオン交換水11.8部を添加して、ダイノミルを用いて分散して、保護層用顔料分散液を得た。
得られた上記バリウム分散液45.6部に対し、コロイダルシリカ(日産化学(株)製の商品名「スノーテックスO」、20%分散液)8.1部を添加して、保護層用顔料分散液を得た。
(3)保護層用マット剤分散液の調製
小麦澱粉(新進食料工業(株)製の商品名「小麦澱粉S」)220部に、1,2−ベンズイソチアゾリン−3(2H)−オンの水分散物(I.C.I(株)製の商品名「PROXEL B.D」)3.8部、及びイオン交換水1976部を混合し均一に分散して、保護層用マット剤分散液を得た。
(4)保護層用塗布ブレンド液の調製
上記保護層用ポリビニルアルコール溶液1000部に、フッ素系界面活性剤(大日本インキ化学工業(株)製の商品名「メガファックF−120」、5%水溶液)40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(三協化学(株)製、2.0%水溶液)50部、上記保護層用顔料分散液49.87部、上記保護層用マット剤分散液16.65部、及びステアリン酸亜鉛分散液(中京油脂(株)製の商品名「ハイドリンF115」、20.5%液)48.7部を均一に混合して、目的とする保護層用塗布ブレンド液を得た。
(下塗り層つき支持体の作製)
(1)下塗り層用塗布液の調製
酵素分解ゼラチン(平均分子量10000、PAGI法粘度1.5mPa・s(15mP)、PAGI法ゼリー強度20g)40部をイオン交換水60部に加えて温度40℃で攪拌し溶解して、下塗り層用ゼラチン水溶液を調製した。
別途、水膨潤性の合成雲母(コープケミカル社製の商品名「ソマシフME100」、アスペクト比:1000)8部と水92部を混合した後、ビスコミルを用いて湿式分散し、体積平均粒径が2.0μmの雲母分散液を得た。この雲母分散液に雲母濃度が5%となる様に水を加え均一に混合して、所望の雲母分散液を得た。
次いで、温度40℃において濃度40%の上記下塗り層用ゼラチン水溶液100部に、水120部及びメタノール556部を加え、十分攪拌し混合した後、5%上記雲母分散液208部を加えて、更に攪拌し混合した後、濃度1.66%のポリエチレンオキサイド系界面活性剤9.8部を加えた。その後、液温を35℃〜40℃に保ち、エポキシ化合物のゼラチン硬膜剤(ナガセ化成工業(株)製の「デナコールEX80」)7.3部を加えて、下塗り層用塗布液(濃度5.7%)を調製した。
(2)下塗り層付支持体の作製
LBPS50部及びLBPK50部からなる木材パルプをダブルディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlまで叩解し、エポキシ化ベヘン酸アミド0.5部、アニオンポリアクリルアミド1.0部、硫酸アルミニウム1.0部、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン0.1部、及びカチオンポリアクリルアミド0.5部を、いずれもパルプに対する絶乾質量対比で添加して、長網抄紙機により坪量114g/m2の原紙を抄造し、キャレンダー処理によって厚み100μmに調整した。
次いで、上記原紙の両面にコロナ放電処理を行った後、溶融押出機を用いてポリエチレンを樹脂厚36μmとなる様にコーティングして、マット面からなる樹脂層を形成した(この面を「ウラ面」と称する)。次に、この樹脂層を形成したウラ面とは反対側の面に溶融押出機を用いて、アナターゼ型二酸化チタン10%及び微量の群青を含有したポリエチレンを樹脂厚50μmになる様にコーティングし、光沢面からなる樹脂層を形成した(この面を「オモテ面」と称する)。ウラ面のポリエチレン樹脂被覆面にコロナ放電処理を施した後、帯電防止剤として酸化アルミニウム(日産化学工業(株)製の商品名「アルミナゾル100」)/二酸化珪素(日産化学工業(株)製の商品名「スノーテックスO」)=1/2(質量比)を水に分散させて乾燥後の質量で0.2g/m2となる様に塗布した。次いで、オモテ面のポリエチレン樹脂被覆面にコロナ放電処理を施した後、上記で得た下塗り層用塗布液を、含有する雲母の塗布量が0.26g/m2となる様に塗布し、目的とする下塗り層付支持体を得た。
(感熱記録材料の作製)
上記で得た支持体の下塗り層表面に、該表面側から順に、前記中間層用塗布液、前記イエロー感熱記録層用塗布液、前記光透過率調整層用塗布液、前記保護層用塗布液を4層同時に連続塗布し、充分に乾燥させた後、本発明の感熱記録材料(T1)を得た。
この際、イエロー感熱記録層用塗布液の塗布量は、液中に含まれるジアゾニウム塩(A)の固形分塗布量が0.10g/m2となる様に塗布を行なった。また、中間層用塗布液は、固形分塗布量が2.39g/m2となる様に、光透過率調整層用塗布液は、固形分塗布量が2.35g/m2となる様に、保護層は、固形分塗布量が1.39g/m2となる様に各々塗布を行なった。
[実施例2]
実施例1において、(4)ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製、で用いたジアゾニウム塩(A)の代りに、下記ジアゾニウム塩(A−2)を添加したこと以外は、実施例1と同様にして本発明の感熱記録材料(T2)を得た。
Figure 2005288267
[実施例3]
実施例1において、(ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製)を、下記の様に変更した。
(1)ジアゾニウム塩含有液の調製
酢酸エチル52部に、前記ジアゾニウム塩(A)13.2部、モノイソプロピルビフェニル14.7部、及びフタル酸ジフェニル14.7部を添加し均一に溶解させて、ジアゾニウム塩を含む油相液(Ib)を得た。
(2)水相液の調製
別途、前記フタル化ゼラチン水溶液115.1部に、イオン交換水32部、及び「Scraph AG−8」(日本精化(株)製、50%水溶液)0.67部を添加し均一に混合して、水相混合液(IIb)を得た。
(3)ジアゾニウム塩含有乳化分散液の調製
上記の水相混合液(IIb)に油相混合液(Ib)を添加して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて乳化分散して、ジアゾニウム塩を含有する1次乳化分散液(IIIb)を得た。
(4)カプセル壁材含有液の調製
酢酸エチル36部に、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(三井武田ケミカル(株)製の商品名「タケネートD110N」、75%酢酸エチル溶液)17.8部を添加し均一に混合して、カプセル壁材を含有する混合液(IVb)を得た
(5)カプセル壁材含有乳化分散液の調製
別途、前記フタル化ゼラチン水溶液64部に、イオン交換水17.8部、及び「Scraph AG−8」(日本精化(株)製、50%水溶液)0.37部を添加し均一に混合して、水相混合液(Vb)を得た。
上記の水相混合液(Vb)に上記カプセル壁材含有混合液(IVb)を添加して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて乳化分散して、別途、カプセル壁材を含有する1次乳化分散液(VIb)を得た。
(6)ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製
上記の1次乳化分散液(IIIb)と1次乳化分散液(VIb)を混合して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて更に乳化分散して、2次乳化分散液(VIIb)を得た。この様にして得られた2次乳化分散液(VIIb)に水60部を加えて均一化した後、液温40℃にて撹拌しながら3時間かけてカプセル化反応を行った。次いで、得られたカプセル含有乳化分散液を、減圧下に攪拌しながら酢酸エチルを除去した。この後、イオン交換樹脂「アンバーライトIRA68」(オルガノ(株)製)4.1部、「アンバーライトIRC50」(オルガノ(株)製)8.2部を加え、更に1時間攪拌した。その後、イオン交換樹脂を濾過して取り除き、カプセル液の固形分濃度が20%になる様に濃度を調節して、目的とするジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液を得た。
実施例1において、(感熱記録層用塗布液の調製)で、上記で得られたジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、本発明の感熱記録材料(T3)を得た。
[比較例1]
実施例1において、(ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製)を、下記の様に変更した。
(1)ジアゾニウム塩とカプセル壁材の含有液の調製
酢酸エチル22部に、前記ジアゾニウム塩(A)5.0部、 モノイソプロピルビフェニル4.5部、及びフタル酸ジフェニル4.5部を添加し均一に溶解させた。この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(三井武田ケミカル(株)製の商品名「タケネートD110N」、75%酢酸エチル溶液)8.9部を添加し均一に混合して、ジアゾニウム塩とカプセル壁材を含有する油相混合液(Ic)を得た
(2)水相液の調製
別途、前記フタル化ゼラチン水溶液58.6部に、イオン交換水16.3部、及び「Scraph AG−8」(日本精化(株)製、50%水溶液)0.7部を添加し均一に混合して、水相混合液(IIc)を得た。
(3)ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製
上記で得られた水相混合液(IIc)に上記油相混合液(Ic)を添加して、日本精機製作所(株)製のホモジナイザーを用いて乳化分散した。この様にして得られた乳化分散液に水20部を加えて均一化した後、液温40℃にて撹拌しながら3時間かけてカプセル化反応を行った。次いで、得られたカプセル含有乳化分散液を、減圧下に攪拌しながら酢酸エチルを除去した。この後、イオン交換樹脂「アンバーライトIRA68」(オルガノ(株)製)3.2部、「アンバーライトIRC50」(オルガノ(株)製)8.2部を加え、更に1時間攪拌した。その後、イオン交換樹脂を濾過して取り除き、カプセル液の固形分濃度が20%になる様に濃度を調節して、目的とするジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液を得た。
実施例1において、(感熱記録層用塗布液の調製)で、上記で得られたジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例の感熱記録材料(R1)を得た。
[比較例2]
比較例1において、(3)ジアゾニウム塩内包マイクロカプセル液の調製、で用いたジアゾニウム塩(A)の代りに、下記ジアゾニウム塩(A−3)を添加したこと以外は、比較例1と同様にして比較例の感熱記録材料(R2)を得た。
Figure 2005288267
(評価試験)
上記で得られた本発明の感熱記録材料(T1〜T3)及び比較例の感熱記録材料(R1〜R2)について、下記の様な評価試験を行なった。評価及び測定の結果は下記の表1に示す。
(1)熱記録(画像形成)
京セラ(株)製のサーマルヘッド「KST型」を用いて、記録エネルギー23mJ/mm2になる様にサーマルヘッドに対する印加電圧及びパルス幅を決めて、各感熱記録材料に熱印画してイエロー画像を形成した。該印画後の各感熱記録材料を発光中心波長365nm、出力40Wの紫外線ランプの下で15秒間照射した。
(2)発色濃度の測定
上記(1)熱記録にて、熱記録された各感熱記録材料の画像部の最大濃度部と未印画部分の発色濃度を、「X−rite 310TR」(日本平板機材(株)製)を用いて測定した。
(3)生保存性の試験
記録前の各感熱記録材料を温度60℃/湿度30%RHの条件下に、72時間かけて強制保存した。その後、上記(1)及び(2)と同様にして熱記録及び発色濃度を測定し、強制生保存の前後の最大濃度部の濃度比を算出した。
(4)地肌白色度の試験
記録前の各感熱記録材料を温度23℃/湿度50%RHの条件下に、24時間かけて強制保存した後、発光中心波長365nm、出力40Wの紫外線ランプの下で20秒間照射した。次いで、温度23℃/湿度50%RHの条件下に、24時間かけて保存した後、ランプを照射した部分の濃度を上記(2)と同様にして測定した。
Figure 2005288267
上記の表1の結果に示す様に、比較例1及び2との比較において、本発明の製造方法に従って形成されたマイクロカプセル液を用いた感熱記録材料(実施例1〜3)では、生保存性及び地肌白色度に優れていた。一方、比較例1及び2の感熱記録材料は生保存性及び地肌白色度共に劣っていた。

Claims (9)

  1. (1)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、次いで(2)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を上記1次乳化分散液に添加して乳化分散し2次分散粒子を形成する第2乳化工程と、更に(3)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有することを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。
    Figure 2005288267
    〔一般式(I)において、R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。R3〜R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、又は−N2 +-基を表す。但し、上記R3〜R6の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y1は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
    Figure 2005288267
    〔一般式(II)において、R7及びR8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで該R7及びR8は互いに結合して窒素原子を含む環を形成してもよい。R9〜R12はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、−N2 +-基を表す。但し、上記R9〜R12の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y2は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
  2. (1)下記一般式(I)又は一般式(II)で表されるジアゾニウム塩から選ばれる少なくとも1種を含む油相液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成する第1乳化工程と、別途(2)カプセル壁材含有液を水相媒体中に添加して乳化分散し1次分散粒子を形成するする第2乳化工程を、それぞれ個別に行い、次いで(3)上記1次乳化分散液を混合して乳化分散し2次分散粒子を形成する第3の乳化工程と、更に(4)上記2次乳化分散粒子の界面にカプセル壁を形成するカプセル形成工程を、有することを特徴とするマイクロカプセルの製造方法。
    Figure 2005288267
    〔一般式(I)において、R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。R3〜R6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基、又は−N2 +-基を表す。但し、上記R3〜R6の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y1は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
    Figure 2005288267
    〔一般式(II)において、R7及びR8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アルキルチオ基、アリールチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで該R7及びR8は互いに結合して窒素原子を含む環を形成してもよい。R9〜R12はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、−N2 +-基を表す。但し、上記R9〜R12の内少なくとも1個は−N2 +-基を表し、ここでX-は1価の対アニオンを表す。Y2は硫黄原子、酸素原子、又はアルキル基が結合した窒素原子を表す。〕
  3. 前記ジアゾニウム塩が、下記一般式(III)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種であ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の製造方法。
    Figure 2005288267
    〔一般式(III)において、R1〜R2及びR16はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルアミノ基を表す。R13及びR14は、一方が−N2 +-基を表し、他方が水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、又はアルキルアミノ基を表す。ここで、X-は1価の対アニオンを表す。R15は、アルキル基、又はアリール基を表す。Zは酸素原子、又は硫黄原子を表す。〕
  4. 前記マイクロカプセル壁が、高分子化合物である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の製造方法。
  5. 前記マイクロカプセルの壁材が、ポリウレタン及び/又はポリウレアからなる樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のマイクロカプセルの製造方法。
  6. 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とするマイクロカプセル。
  7. 請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法により製造されたマイクロカプセルを含有することを特徴とするマイクロカプセル液。
  8. 請求項6に記載のマイクロカプセルを用いたことを特徴とする記録材料。
  9. 支持体上に、ジアゾニウム塩および該ジアゾニウム塩とカップリング反応してアゾ色素を形成し得るカプラー化合物を含有する感熱記録層を塗設してなる感熱記録材料において、該感熱記録層用の塗布液が、請求項7に記載のマイクロカプセル液を含むことを特徴とする感熱記録材料。
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