JP2008001082A - 感熱記録体 - Google Patents

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JP2008001082A JP2006334107A JP2006334107A JP2008001082A JP 2008001082 A JP2008001082 A JP 2008001082A JP 2006334107 A JP2006334107 A JP 2006334107A JP 2006334107 A JP2006334107 A JP 2006334107A JP 2008001082 A JP2008001082 A JP 2008001082A
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明人 荻野
Jun Makihara
潤 牧原
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Abstract

【課題】 本発明は、発色感度、画質が優れるとともに、捺印性、擦過性に優れた感熱記録体を提供する。
【解決手段】 支持体上に、塗工層として少なくとも無色又は淡色の塩基性ロイコ染料及び電子受容性顕色剤を含有する感熱記録層を設けた感熱記録体であって、該感熱記録層及びその他の任意に設けた塗工層のうちの少なくとも1層が乾式粉砕により製造された粉末セルロースを含有する感熱記録体である。特に、感熱記録体の最表層にこの粉末セルロースを含有させることにより優れた効果が発現される。
【選択図】 なし

Description

この発明は、塩基性ロイコ染料と電子受容性顕色剤との発色反応を利用して記録画像を得る感熱記録体に関する。
感熱記録体は無色ないし淡色の塩基性ロイコ染料(以下、「染料」という。)とフェノ−ル性化合物等の電子受容性顕色剤(以下、「顕色剤」という。)を、それぞれ微細な粒子に磨砕分散した後、両者を混合し、バインダー、充填剤、感度向上剤、滑剤及びその他の助剤を添加して得られた塗液を、紙、合成紙、フィルム、プラスチック等の支持体に塗工したものであり、サ−マルヘッド、ホットスタンプ、熱ペン、レ−ザ−光等の加熱による瞬時の化学反応により発色させることにより、記録画像を得ることができる。この感熱記録体は、ファクシミリ、コンピュ−タ−の端末プリンタ−、自動券売機、計測用レコ−ダ−等に広範囲に使用され、さらに各種チケット用、レシート用、ラベル用、銀行のATM用、ガスや電気の検針用、車馬券等の金券用などにも使用されている。
しかし、感熱記録層に含まれる染料及び顕色剤は、各種溶剤に容易に溶解するため、インキ(水性、油性)、接着剤などに含まれる可塑剤が感熱記録体に触れると、白紙部の発色、発色濃度が低下などの保存性に係る問題が生じる。また、配送伝票用紙、請求書、領収書などでは保存性に加えて捺印性を求められている。このため、感熱記録層上にシリカ(特許文献1、2)や多孔質炭酸カルシウム(特許文献3)を含有した保護層を設けた感熱記録体が開発されている。
一方、本願発明で用いた粉末セルロースは、パルプなどのセルロース繊維を加水分解した後に乾式粉砕して微粒化したものであり、有機溶媒等の吸収性があるため、食品の精製(特許文献4)等に用いられている。
特開2000−289333 特開2005−262549 特開2005−41013 特許第3790648号
しかしながら、高吸油性のシリカを含有した感熱記録体(特許文献1、2)は、インキが吸収・定着させることができるため、良好な捺印性を得ることができるが、同時にバインダーもシリカ中に吸収されてしまうため、表面強度が得られにくく、一般印刷適性においてブランケット汚れが発生する。更に、シリカを含有した層は摩擦抵抗が大きくなるため、耐擦過性が低下するとともに、発色感度も低下する。
炭酸カルシウムを含有した感熱記録体(特許文献3)は、炭酸カルシウム中にバインダーが吸収されにくいため、一般印刷適におけるブランケット汚れは発生しないが、良好な捺印性、一般印刷適性おけるインキ着肉性、十分な発色感度を得ることができない。
そこで、本発明は、発色感度、画質、保存性が優れるとともに、捺印性、擦過性、一般印刷適性(ブランケット汚れ、インキ定着性)に優れた感熱記録体を提供することを課題とする。
上記課題は、感熱記録体を構成する塗工層のうちの少なくとも1層に、乾式粉砕により製造された粉末セルロースを含有することで達成された。
即ち、本発明は、支持体上に、塗工層として少なくとも無色又は淡色の塩基性ロイコ染料及び電子受容性顕色剤を含有する感熱記録層を設けた感熱記録体であって、該感熱記録層及びその他の任意に設けた塗工層のうちの少なくとも1層が乾式粉砕により製造された粉末セルロースを含有することを特徴とする感熱記録体である。特に、塗工層のうちの最表層が粉末セルロースを含有することにより優れた効果が発現する。
本発明によれば、十分な発色感度が得られ、捺印性、擦過性、一般印刷適性(ブランケット汚れ、インキ定着性)の良好な感熱記録体を得ることができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の感熱記録体は、支持体上に、塗工層として少なくとも無色又は淡色の塩基性ロイコ染料及び電子受容性顕色剤を含有する感熱記録層を設けた感熱記録体であって、該感熱記録層及びその他の任意に設けた塗工層のうちの少なくとも1層が乾式粉砕により製造された粉末セルロースを含有することを特徴としている。
感熱記録体は、通常、支持体上に、塗工層として、順に、アンダー層、感熱記録層、保護層を積層してなる。この内、感熱記録層以外の塗工層は省略される場合もあり、また感熱記録層と保護層の間に中間層を設ける場合もある。本発明の感熱記録体において保護層を設けることは、画像部及び白紙部の保存性の点から望ましい。
本発明の感熱記録体においては、これらの塗工層のうちの少なくとも一層に乾式粉砕により製造された粉末セルロースを含む。更に、これらの塗工層以外に、別途この粉末セルロースを含む塗工層を設けてもよい。このような感熱記録体として、例えば、支持体上に、1)粉末セルロースを含有した感熱記録層を設けた感熱記録体(保護層なし)、2)感熱記録層/粉末セルロースを含有する保護層を順次設けた感熱記録体、3)感熱記録層/粉末セルロースを含有した塗工層/保護層を順次設けた感熱記録体、4)感熱記録層/保護層/粉末セルロールを含有した塗工層を順次設けた感熱記録体などを例示することができるが、これらに限定されるものではない。
また、捺印性の点から、感熱記録体の最表層にこの粉末セルロースを含有した感熱記録体の構成であることが望ましい。
なお、支持体と感熱記録層の間に下塗り層を設けることも可能であり、下塗り層、感熱記録層及び感熱記録層上に設けられた塗工層の全てに粉末セルロースを含有することも可能である。
本発明において、支持体上に設けられた塗工層のうちの少なくとも1層、特に最表層に乾式粉砕により製造された粉末セルロースを含有することで優れた捺印性や擦過性などが発現する理由は次のように推測される。
本発明で使用する粉末セルロース(例えば、図1参照)は、木材パルプや非木材パルプを酸加水分解した後、濾過・水洗し、脱水・乾燥し、粉砕・篩別するという工程を経て製造されたものであり、乾燥後に粉砕(所謂、乾式粉砕)されている点を特徴とする。この乾式粉砕とは、乾燥させたパルプを高圧下で処理し、パルプ同士の衝突する際に発生する摩擦力によって粉砕する方法である。この摩擦力は、一般に行なわれている水中でビーズとパルプを処理(即ち、湿式粉砕)し、パルプとビーズとの間で発生する衝突力に比べて小さい。このため、乾式粉砕により得られる粉末セルロースは、導管由来のパルプの内部空隙を存在させた状態で、パルプが粉砕されパルプ表面が毛羽立ったものになると考えられる。
そのため、この粉末セルロースは、無機顔料と同様に粉末セルロース自身が持つ空隙にインキを吸収・定着させると共に、粉末セルロースを構成しているセルロース繊維間の毛細管現象によりインキを吸収する。このことにより、粉末セルロースは、従来から使用されていた無機顔料と比べてインキ吸収速度が速く、特に、木材パルプを原料とした粉末セルロースは、原料の導管由来の大きな空隙も有しているため、過剰なインキを保持することができるため、優れた捺印性が発現されると考えられる。
また、この粉末セルロースは、上記のような製造上の特徴から、セルロースの中心繊維から外に伸びたより細い繊維やその表面の毛羽立ちを有し、これらによる絡み合いがあるため、感熱記録体の最表層に含有させた場合においても十分な塗工層強度が得られ、良好な一般印刷適性、特に擦過性が得られる。さらに、粉末セルロースを含有した層は、摩擦抵抗が小さくなるため、最表層に粉末セルロースを含有させた場合、良好な擦過性が得られると考えられる。
この乾式粉砕により製造された粉末セルロースは、シリカや炭酸カルシウムなどの無機顔料と比較して、同じ層に添加されるバインダーなどとの屈折率の差が小さく、内部散乱(内部ヘイズ)が起こりにくいため、感熱記録層あるいは感熱記録層上に設けられた層に含有させた場合、良好な発色感度、画質が得られる。
また、この粉末セルロースは高吸油量のシリカなどの無機顔料と同等以上の断熱性(吸油性)を有し、サーマルヘッドからの熱が効率的に利用されるため、感熱記録層あるいは下塗り層に含有させた場合、良好な発色感度、画質が得られる。
本発明で使用される乾式粉砕で製造された粉末セルロースとしては、NPファイバー又はKCフロックを冠した粉末セルロース製品(日本製紙ケミカル社製)、具体的には、NPファイバーW−10MG2、KCフロックW−50、KCフロックW−100G、KCフロックW−200G、KCフロックW−300G、KCフロックW−400G(以上、日本製紙ケミカル社製)などが挙げられる。また、上記したようなこれらと同様に乾式粉砕により製造されたこれら粉末セルロースの同等品を用いてもよい。
本発明において印字濃度、画質及び捺印性を得るためには、本発明で用いる粉末セルロースの平均粒径1μm〜30μmが好ましく、3μm〜15μmがより好ましい。平均粒径が大きくなると捺印性は向上するが、サーマルプリンタで印字したときの発色感度、画質が低くなる傾向があり、平均粒径が小さいと十分な捺印性が得られない。
本発明において、支持体上に設けられた塗工層にこの粉末セルロースを単独あるいは各種顔料と併用することもできる。なお、この粉末セルロースを顔料と併用する場合、粉末セルロース及び顔料の全量100重量部に対して、固形分で粉末セルロースを20部以上含有させることが望ましい。
本発明において、支持体上に設けられた粉末セルロースを含有した層には、バインダーとしてデンプン、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等の水溶性高分子やスチレン・ブタジエン共重合体、アクリル酸系共重合体等の合成樹脂エマルジョン等を含有することが必要であり、保護層に含有させた場合、粉末セルロース(あるいは更に顔料を加えたもの)及びバインダーの含有量は、粉末セルロース(あるいは更に顔料を加えたもの)100重量部に対しバインダーは固形分で30〜300重量部程度であり、感熱記録層に含有させた場合、感熱記録層全固形分100重量部に対して、粉末セルロースの含有量は1〜20重量部程度であり、下塗り層に含有させた場合、下塗り層全固形分に対して、粉末セルロースの含有量は1〜90重量部程度であることが望ましい。
また、各層の塗布量に関して、保護層は通常1〜5g/m程度、感熱記録層は通常2〜12g/m程度、下塗り層は通常1〜20g/m程度である。これら各層の塗工方法としてはエアーナイフ法、ブレード法、グラビア法、ロールコーター法、カーテン法等の既知の塗布方法をいずれも利用することができる。
本発明の感熱記録体において、例えば、各種水溶性高分子(各種ポリビニルアルコール、各種デンプン)、各種水溶性高分子と各種架橋剤、アクリル、SBRなどの合成樹脂、合成樹脂と各種架橋剤を含有した保護層を設けることは画像部及び白紙部の保存性、耐水性の点から望ましいく、特に、カルボキシル変性ポリビニルアルコール、エピクロロヒドリン系樹脂及びポリアミン/アミド系樹脂を含有した保護層を設けることは耐水性、印字走行性の点から望ましい。この理由は次のように推測される。なお、上記した粉末セルロースを含有した感熱記録層上に設けた層と保護層が同一の場合もある。
カルボキシル変性ポリビニルアルコールのカルボキシル基と、架橋剤であるエピクロロヒドリン系樹脂のアミンあるいはアミド部分が、架橋反応ことによって耐水性が発現する。次に、変性ポリアミン/アミド系樹脂の親水性部位とカルボキシル変性ポリビニルアルコールとエピクロロヒドリン系樹脂で形成された親水性のある架橋部位が引き合うため、この架橋部位は変性ポリアミン/アミド系樹脂の疎水基を外側にして包まれた状態、つまり親水性のある架橋部位が疎水性基で水から保護された状態となり、更なる耐水性が発現する。
このため、従来のものより強固な耐水性が得られると推測される。
また、変性ポリアミン/ポリアミド系樹脂の親水性部位がカルボキシル変性ポリビニルアルコールの水酸基に引き付けられ、カルボキシル変性ポリビニルアルコールが変性ポリアミン/アミド系樹脂の疎水基を外側にして包まれた状態になるとともに、変性ポリアミン/アミド系樹脂のカチオン性部位がカルボキシル変性ポリビニルアルコールのカルボキシル基と一種の架橋反応していることも、高い耐水性が得られる一因であると考えられる。
さらに、カルボキシル変性ポリビニルアルコールとエピクロロヒドリン系樹脂の架橋反応により3次元的な構造を有していること、カチオン性である変性ポリアミノ/アミド系樹脂がアニオン性の顔料に対して分散効果を発揮するため、従来技術に比べてポーラスな層になると考えられる。このため、高温条件において発生する塗工層中の耐熱性の低い材料の溶融物は、保護層中の空隙に吸着されるため、優れた印字走行性(耐ヘッドカス性)を有する。
上記カルボキシル変性ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコールとフマル酸、無水フタル酸、無水メリト酸、無水イタコン酸などの多価カルボン酸との反応物、又はこれらの反応物のエステル化物、さらに酢酸ビニルとマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、アクリル酸、メタアクリル酸などのエチレン性不飽和ジカルボン酸との共重合物の鹸化物として得られる。具体的には例えば特開昭53−91995号公報の実施例1若しくは4に例示されている製造方法が挙げられる。また、カルボキシル変性ポリビニルアルコールの鹸化度は72〜100mol%であることが好ましく、重合度は500〜2400、より好ましくは1000〜2000である。
上記エピクロロヒドリン系樹脂の具体例として、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、ポリアミンエピクロロヒドリン樹脂などを挙げることができ、単独又は併用することもできる。また、エピクロロヒドリン系樹脂の主鎖に存在するアミンとしては第1級から第4級までのものを使用することができ、特に制限はない。さらに、カチオン化度及び分子量は、耐水性が良好なことから、カチオン化度5meq/g・Solid以下(pH7での測定値)、分子量50万以上が好ましい。具体例としては、スミレーズレジン650(30)(住友化学社製)、スミレーズレジン675A(住友化学社製)、スミレーズレジン
6615(住友化学社製)、WS4002(星光PMC社製)、WS4020(星光PMC社製)、WS4024(星光PMC社製)、WS4046(星光PMC社製)、WS4010(星光PMC社製)、CP8970(星光PMC社製)などが挙げられる。
また、ポリアミン/アミド系樹脂として、ポリアミド尿素系樹脂、ポリアルキレンポリアミン樹脂、ポリアルキレンポリアミド樹脂、ポリアミンポリ尿素系樹脂、変性ポリアミン樹脂、変性ポリアミド樹脂、ポリアルキレンポリアミン尿素ホルマリン樹脂、ポリアルキレンポリアミンポリアミドポリ尿素樹脂などが挙げられ、具体例としてはスミレーズレジン302(住友化学社製:ポリアミンポリ尿素樹脂)、スミレーズレジン712(住友化学社製:ポリアミンポリ尿素樹脂)、スミレーズレジン703(住友化学社製:ポリアミンポリ尿素系樹脂)、スミレーズレジン636(住友化学社製:ポリアミンポリ尿素系
樹脂)、スミレーズレジンSPI−100(住友化学社製:変性ポリアミン樹脂)、スミレーズレジンSPI−102A(住友化学社製:変性ポリアミン樹脂)、スミレーズレジンSPI−106N(住友化学社製:変性ポリアミド樹脂)、スミレーズレジンSPI−203(50)(住友化学社製)、スミレーズレジンSPI−198(住友化学社製)、プリンティブA−700(旭化成社製)、プリンティブA−600(旭化成社製)、PA6500、PA6504、PA6634、PA6638、PA6640、PA6644、PA6646、PA6654、PA6702、PA6704(以上、星光PMC社製:ポ
リアルキレンポリアミンポリアミドポリ尿素樹脂)、CP8994(星光PMC社製:ポリエチレンイミン樹脂)などが挙げられ、特に制限されるものではなく、これらを単独又は2種類以上使用することも可能であるが、発色感度の点からポリアミン系樹脂(ポリアルキレンポリアミン樹脂、ポリアミンポリ尿素系樹脂、変性ポリアミン樹脂、ポリアルキレンポリアミン尿素ホルマリン樹脂、ポリアルキレンポリアミンポリアミドポリ尿素樹)を使用することが望ましい。
本発明に用いられるエピクロロヒドリン系樹脂及び変性ポリアミン/アミド系樹脂の含有量は、カルボキシル変性ポリビニルアルコール100重量部に対してそれぞれ1〜100重量部であることが好ましく、より好ましくは5〜50重量部である。含有量が少なすぎると架橋反応が不十分となり良好な耐水性が得られず、多すぎると塗液の粘度増加やゲル化により操業性の問題が生じる。
また、カルボキシル変性ポリビニルアルコール、エピクロロヒドリン系樹脂及びポリアミン/アミド系樹脂を含有した保護層を設ける場合、保護層に接する感熱記録層にエピクロロヒドリン系樹脂及び/又はカルボキシル変性ポリビニルアルコールを含有することが望ましい。保護層に含有される成分を含有させることによって、感熱記録層と保護層の接着性が良好となり、浸漬耐水性が向上する。なお、エピクロロヒドリン系樹脂は感熱記録層に0.2〜5.0重量部(乾燥重量)添加することが望ましい。エピクロロヒドリン系樹脂の添加量が多くなると、塗料の安定性が低下する。
次に、本発明で使用される各種材料を例示するが、バインダー、架橋剤、顔料などは上記課題に対する所望の効果を阻害しない範囲で、粉末セルロースを含有させた層のみならず、保護層、感熱記録層、下塗り層等をはじめとする必要に応じて設けられた各塗工層にも使用することができる。
本発明の感熱記録体に使用する染料としては、従来の感圧あるいは感熱記録紙分野で公知のものは全て使用可能であり、特に制限されるものではないが、トリフェニルメタン系化合物、フルオラン系化合物、フルオレン系、ジビニル系化合物等が好ましい。以下に代表的な無色ないし淡色の塩基性無色染料の具体例を示す。また、これらの塩基性無色染料は単独又は2種以上混合して使用してもよい。
<トリフェニルメタン系ロイコ染料>
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〔別名クリスタルバイオレットラクトン〕、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)フタリド〔別名マラカイトグリーンラクトン〕
<フルオラン系ロイコ染料>
3−ジエチルアミノ−6−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(o,p−ジメチルアニリノ)フルオラン、3−ジブチルアミノ−6−メチル−フルオラン、3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−(o,p−ジメチルアニリノ)フルオラン、3−ジブチルアミノ−7−(o−クロロアニリノ)フルオラン、3−ジブチルアミノ−7−(o−フルオロアニリノ)フルオラン、3−n−ジペンチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−6−クロロ−7−アニリノフルオラン、3−シクロヘキシルアミノ−6−クロロフルオラン
<ジビニル系ロイコ染料>
3,3−ビス−〔2−(p−ジメチルアミノフェニル)−2−(p−メトキシフェニル)エテニル〕−4,5,6,7−テトラブロモフタリド、3,3−ビス−〔2−(p−ジメチルアミノフェニル)−2−(p−メトキシフェニル)エテニル〕−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3,3−ビス−〔1,1−ビス(4−ピロリジノフェニル)エチレン−2−イル〕−4,5,6,7−テトラブロモフタリド、3,3−ビス−〔1−(4−メトキシフェニル)−1−(4−ピロリジノフェニル)エチレン−2−イル〕−4,5,6,7−テトラクロロフタリド
<その他>
3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−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−エトキシフェニル)−3−(1−オクチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−シクロヘキシルエチルアミノ−2−メトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3,3−ビス(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3,6−ビス(ジエチルアミノ)フルオラン−γ−(3´−ニトロ)アニリノラクタム、3,6−ビス(ジエチルアミノ)フルオラン−γ−(4´−ニトロ)アニリノラクタム、1,1−ビス−〔2´,2´,2'',2''−テトラキス−(p−ジメチルアミノフェニル)−エテニル〕−2,2−ジニトリルエタン、1,1−ビス−〔2´,2´,2'',2''−テトラキス−(p−ジメチルアミノフェニル)−エテニル〕−2−β−ナフトイルエタン、1,1−ビス−〔2´,2´,2'',2''−テトラキス−(p−ジメチルアミノフェニル)−エテニル〕−2,2−ジアセチルエタン、ビス−〔2,2,2´,2´−テトラキス−(p−ジメチルアミノフェニル)−エテニル〕−メチルマロン酸ジメチルエステル
本発明で用いられる顕色剤としては、従来の感圧あるいは感熱記録紙の分野で公知のものはすべて使用可能であり、特に制限されるものではないが、例えば、活性白土、アタパルジャイト、コロイダルシリカ、珪酸アルミニウム等の無機酸性物質、4,4'−イソプロピリデンジフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、ヒドロキノンモノベンジルエーテル、4−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、4,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、2,4'−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−イソプロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4'−n−プロポキシジフェニルスルホン、ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、4−ヒドロキシ−4'−メチルジフェニルスルホン、4−ヒドロキシフェニル−4'−ベンジルオキシフェニルスルホン、3,4−ジヒドロキシフェニル−4'−メチルフェニルスルホン、特開平8−59603号公報記載のアミノベンゼンスルホンアミド誘導体、ビス(4−ヒドロキシフェニルチオエトキシ)メタン、1,5−ジ(4−ヒドロキシフェニルチオ)−3−オキサペンタン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)酢酸ブチル、ビス(p−ヒドロキシフェニル)酢酸メチル、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,4−ビス[α−メチル−α−(4'−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、1,3−ビス[α−メチル−α−(4'−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、ジ(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、2,2'−チオビス(3−tert−オクチルフェノール)、2,2'−チオビス(4−tert−オクチルフェノール)、国際公開WO97/16420号に記載のジフェニルスルホン架橋型化合物等のフェノール性化合物、国際公開WO02/081229号あるいは特開2002−301873号記載のフェノール性化合物、国際公開WO02/098674号あるいはWO03/029017号に記載のフェノールノボラック型縮合組成物、国際公開WO00/14058号あるいは特開2000−143611号に記載のウレアウレタン化合物、N,N'−ジ−m−クロロフェニルチオウレア等のチオ尿素化合物、p−クロロ安息香酸、没食子酸ステアリル、ビス[4−(n−オクチルオキシカルボニルアミノ)サリチル酸亜鉛]2水和物、4−[2−(p−メトキシフェノキシ)エチルオキシ]サリチル酸、4−[3−(p−トリルスルホニル)プロピルオキシ]サリチル酸、5−[p−(2−p−メトキシフェノキシエトキシ)クミル]サリチル酸の芳香族カルボン酸、及びこれらの芳香族カルボン酸の亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、マンガン、スズ、ニッケル等の多価金属塩との塩、さらにはチオシアン酸亜鉛のアンチピリン錯体、テレフタルアルデヒド酸と他の芳香族カルボン酸との複合亜鉛塩等が挙げられる。これらの顕色剤は、単独又は2種以上混合して使用することもできる。この他、特開平10−258577号公報記載の高級脂肪酸金属複塩や多価ヒドロキシ芳香族化合物などの金属キレート型発色成分を含有することもできる。
また、所望の効果を阻害しない範囲で従来公知の増感剤を使用することができ、かかる増感剤としては、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド等の脂肪酸アミド、エチレンビスアミド、モンタン酸ワックス、ポリエチレンワックス、1,2−ジ−(3−メチルフェノキシ)エタン、p−ベンジルビフェニル、β−ベンジルオキシナフタレン、4−ビフェニル−p−トリルエーテル、m−ターフェニル、1,2−ジフェノキシエタン、シュウ酸ジベンジル、シュウ酸ジ(p−クロロベンジル)、シュウ酸ジ(p−メチルベンジル)、テレフタル酸ジベンジル、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、ジ−p−トリルカーボネート、フェニル−α−ナフチルカーボネート、1,4−ジエトキシナフタレン、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニルエステル、o−キシレン−ビス−(フェニルエーテル)、4−(m−メチルフェノキシメチル)ビフェニル、4,4′−エチレンジオキシ−ビス−安息香酸ジベンジルエステル、ジベンゾイルオキシメタン、1,2−ジ(3−メチルフェノキシ)エチレン、ビス[2−(4−メトキシ−フェノキシ)エチル]エーテル、p−ニトロ安息香酸メチル、p−トルエンスルホン酸フェニルを例示することができるが、特にこれらに制限されるものではない。これらの増感剤は、単独又は2種以上混合して使用してもよい。
本発明の感熱記録層に使用する染料、顕色剤、その他の各種成分の種類及び量は要求される性能及び記録適性に従って決定され、特に限定されるものではないが、通常、塩基性無色染料1部に対して顕色剤0.5〜10部、顔料(粉末セルロースを含む)0.5〜10部程度使用され、バインダーは感熱記録層固形分中5〜25%程度が適当である。
本発明で使用するバインダーとしては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化ポリビニルアルコール、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、カルボキシル変性ポリビニルアルコール、アマイド変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、ブチラール変性ポリビニルアルコール、オレフィン変性ポリビニルアルコール、ニトリル変性ポリビニルアルコール、ピロリドン変性ポリビニルアルコール、シリコーン変性ポリビニルアルコール、その他の変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体並びにエチルセルロース、アセチルセルロースのようなセルロース誘導体、カゼイン、アラビヤゴム、酸化澱粉、エーテル化澱粉、ジアルデヒド澱粉、エステル化澱粉、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルブチラール、ポリスチロース及びそれらの共重合体、ポリアミド樹脂、シリコーン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、ケトン樹脂、クマロ樹脂などを例示することができる。これらの高分子物質は水、アルコール、ケトン類、エステル類、炭化水素などの溶剤に溶かして使用するほか、水又は他の媒体中に乳化又はペースト状に分散した状態で使用し、要求品質に応じて併用することも出来る。
本発明で使用される顔料はカオリン、(焼成)カオリン、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、炭酸マグネシウム、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
本発明で使用する架橋剤としては、グリオキザール、メチロールメラミン、メラミンホルムアルデヒド樹脂、メラミン尿素樹脂、ポリアミンエピクロロヒドリン樹脂、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ソーダ、塩化第二鉄、塩化マグネシウム、ホウ砂、ホウ酸、ミョウバン、塩化アンモニウムなどを例示することができる。
本発明で使用する滑剤としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の脂肪酸金属塩、ワックス類、シリコーン樹脂類などが挙げられる。
また、本発明においては、上記課題に対する所望の効果を阻害しない範囲で、記録画像の耐油性効果などを示す画像安定剤として、4,4'−ブチリデン(6−t−ブチル−3−メチルフェノール)、2,2'−ジ−t−ブチル−5,5'−ジメチル−4,4'−スルホニルジフェノール、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)ブタン、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、4−ベンジルオキシ−4'−(2,3−エポキシ−2−メチルプロポキシ)ジフェニルスルホン等を添加することもできる。
このほかにベンゾフェノン系やトリアゾール系の紫外線吸収剤、分散剤、消泡剤、酸化防止剤、蛍光染料等を使用することができる。
上記組成からなる塗液を紙、再生紙、合成紙、フィルム、プラスチックフィルム、発泡プラスチックフィルム、不織布等任意の支持体に塗布することによって目的とする感熱記録体が得られる。またこれらを組み合わせた複合シートを支持体として使用してもよい。
染料、顕色剤並びに必要に応じて添加する材料は、ボールミル、アトライター、サンドグライダーなどの粉砕機あるいは適当な乳化装置によって数ミクロン以下の粒子径になるまで微粒化し、バインダー及び目的に応じて各種の添加材料を加えて塗液とする。この塗料に用いる溶媒としては水あるいはアルコール等を用いることができ、その固形分は20〜40%程度である。また、塗布する手段は特に限定されるものではなく、周知慣用技術に従って塗布することができ、例えばエアーナイフコーター、ロッドブレードコーター、ベントブレードコーター、ベベルブレードコーター、ロールコーター、カーテンコーターなど各種コーターを備えたオフマシン塗工機やオンマシン塗工機が適宜選択され使用される。感熱記録層の塗布量は特に限定されず、通常乾燥重量で2〜12g/mの範囲である。また、感熱記録層上に設ける保護層の塗布量は特に限定されず、通常1〜5g/mの範囲である。
本発明の感熱記録体はさらに、発色感度を高める目的で、支持体と感熱記録体の間に填料、バインダーからなるアンダー層を設けることもできる。また、支持体の感熱記録層とは反対面にバックコート層を設け、カールの矯正を図ることも可能である。また、各層の塗工後にスーパーカレンダーがけなどの平滑化処理を施すなど、感熱記録体分野における各種公知の技術を必要適宜付加することができる
以下、実施例にて本発明を例証するが本発明を限定することを意図するものではない。
以下、本発明の感熱記録体を実施例によって説明する。尚、説明中、部及び%はそれぞれ重量部及び重量%を示す。なお、平均粒子径は、レーザー回折・散乱法(Malvern社製、装置名:Mastersizer S)により測定し、吸油量はJIS K−5101に準じて測定した。
各種溶液、分散液、あるいは塗液を、下記配合からなる配合物を攪拌分散して、各層塗液を調成した。
[アンダー層塗液1]
粉末セルロース(日本製紙ケミカル社製、商品名:NPファイバーW−10MG2、平均粒子径:10μm、吸油量:100ml/100g 100部
スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス(固形分48%) 40部
完全鹸化ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA117)10%水溶液
30部
水 160部
なお、ここで用いた粉末セルロース(NPファイバーW−10MG2)の電子顕微鏡写真(JEOL製、型番:JSM−T220A)を図1に示す。セルロースの中心繊維から外に伸びたより細い側鎖やその表面の毛羽立ちが認められる。
[アンダー層塗液2]
焼成カオリン(エンゲルハード社、製商品名:アンシレックス、平均粒径3μm、給油量90ml/g)30%分散液 100部
スチレン・ブタジエン共重合体ラテックス(固形分48%) 40部
完全鹸化ポリビニルアルコール(クラレ社製、商品名:PVA117)10%水溶液
30部
水 160部
下記配合の顕色剤分散液(A液)、ロイコ染料分散液(B液)、及び増感剤分散液(C液)を、それぞれ別々にサンドグラインダーで平均粒子径0.5ミクロンになるまで湿式磨砕を行った。
A液(顕色剤分散液)
4−ヒドロキシ−4'−イソプロポキシジフェニルスルホン(日本曹達社製、D8)
6.0部
ポリビニルアルコール 10%水溶液 18.8部
水 11.2部
B液(染料分散液)
3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン(山田化学社製、ODB−2) 2.0部
ポリビニルアルコール 10%水溶液 4.6部
水 2.6部
C液(増感剤分散液)
シュウ酸ジベンジル 6.0部
ポリビニルアルコール 10%水溶液 18.8部
水 11.2部
次いで、下記の割合で分散液を混合して感熱記録層の塗液とした。
[感熱記録層塗液1]
A液(顕色剤分散液) 36.0部
B液(染料分散液) 13.8部
C液(増感剤分散液) 36.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(クラレ社、製商品名:PVA−KL318)10%水溶液 25部
粉末セルロース(NPファイバーW−10MG2)15%分散液 20部
[感熱記録層塗液2]
A液(顕色剤分散液) 36.0部
B液(染料分散液) 13.8部
C液(増感剤分散液) 36.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
25部
シリカ(水澤化学社製、商品名:ミズカシルP603)30%分散液 10部
[保護層塗液1]
粉末セルロース(NPファイバーW−10MG2)15%分散液 18.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
30部
ステアリン酸亜鉛(中京油脂社、製商品名:ハイドリンZ−7−30、固形分30%) 2.0部
ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(星光PMC社製、商品名:WS4020、固形分:25% 2.0部
変性ポリアミド樹脂(住友化学社製商品名:スミレーズレジンSPI106A)
0.5部
[保護層塗液2]
水酸化アルミニウム30%分散液(マーティンスベルグ社製、商品名:マーティフィンOL平均粒径5μm、吸油量60ml/g)30%分散液 9.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
30部
ステアリン酸亜鉛(ハイドリンZ−7−30) 2.0部
ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(WS4020) 2.0部
変性ポリアミド樹脂(スミレーズレジンSPI106A) 0.5部
[保護層塗液3]
焼成カオリン(エンゲルハード社、製商品名:アンシレックス)30%分散液
9.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
30部
ステアリン酸亜鉛(ハイドリンZ−7−30) 2.0部
ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(WS4020) 2.0部
変性ポリアミド樹脂(スミレーズレジンSPI106A) 0.5部
[保護層塗液4]
シリカ(P603、平均粒径5.0μm、吸油量150ml/g)30%分散液
9.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
30部
ステアリン酸亜鉛(ハイドリンZ−7−30) 2.0部
ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(WS4020) 2.0部
変性ポリアミド樹脂(スミレーズレジンSPI106A) 0.5部
[保護層塗液5]
炭酸カルシウム(白石工業社製商品名ツネックス、平均粒径2.0μm、吸油量50ml/g)30%分散液 9.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
30部
ステアリン酸亜鉛(ハイドリンZ−7−30) 2.0部
ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(WS4020) 2.0部
変性ポリアミド樹脂(スミレーズレジンSPI106A) 0.5部
[保護層塗液6]
粉末セルロース(商品名:KCフロック400G、日本製紙ケミカル社製、平均粒子径:40μm)を乾式粉砕機(商品名:ナノジェットマイザーNJ−300、アイシンナノテクノロジーズ社製)で粉砕し、平均粒径6μmに調整したセルロース繊維15%分散液(平均粒径:6μm、吸油量:100ml/100g) 18.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
30部
ステアリン酸亜鉛(中京油脂社製商品名:ハイドリンZ−7−30、固形分30%)
2.0部
ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(星光PMC社製商品名:WS4020、固形分25%) 2.0部
変性ポリアミド樹脂(住友化学社製商品名:スミレーズレジンSPI106A)
0.5部
[保護層塗液7]
粉末セルロース(日本製紙ケミカル社製、商品名:NPファイバーW−400G、平均粒子径:24μm、吸油量:100ml/100g)15%分散液 18.0部
カルボキシル変性ポリビニルアルコール(PVA−KL318)10%水溶液
30部
ステアリン酸亜鉛(中京油脂社製商品名:ハイドリンZ−7−30、固形分30%)
2.0部
ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂(星光PMC社製商品名:WS4020、固形分25%) 2.0部
変性ポリアミド樹脂(住友化学社製商品名:スミレーズレジンSPI106A)
0.5部
[実施例1]
アンダー層塗料1を支持体(60g/mの基紙)の片面に塗布した後、乾燥を行ない、塗布量10.0g/mのアンダー塗工紙を得た。
次いで、感熱記録層塗液1を前記下塗層塗工紙の下塗層上に塗布量6.0g/mとなるように塗布した後乾燥し、感熱記録層塗工紙を得た。
次いで、保護層塗液1を前記感熱記録層塗工紙の感熱記録層上に塗布量3.0g/mとなるように塗布した後、乾燥を行ない、このシートをスーパーカレンダーで平滑度が800〜1500秒になるように処理して感熱記録体を得た。
[実施例2]
アンダー層塗液2を使用した以外は実施例1と同様にして感熱記録体を作製した。
[実施例3]
感熱記録層塗液2を使用した以外は実施例1と同様にして感熱記録体を作製した。
[実施例4]
アンダー層塗液2及び感熱層塗液2を使用した以外は実施例1と同様にして感熱記録体を作製した。
[実施例5]
保護層塗液6を使用した以外は実施例1と同じ方法で感熱記録体を作製した。
[実施例6]
保護層塗液7を使用した以外は実施例1と同じ方法で感熱記録体を作製した。
[実施例7]
アンダー層塗料2を支持体(60g/mの基紙)の片面に塗布した後、乾燥を行ない、塗布量10.0g/mのアンダー塗工紙を得た。
次いで、感熱記録層塗液1を前記下塗層塗工紙の下塗層上に塗布量5.0g/mとなるように塗布した後乾燥し、感熱記録層塗工紙を得た。
このシートをスーパーカレンダーで平滑度が400〜500秒になるように処理して感熱記録体を得た。
[比較例1]
アンダー層塗液2、感熱層塗液2及び保護層塗液3を用いて実施例1と同じ方法で感熱記録体を作製した。
[比較例2]
保護層塗液4を使用した以外は比較例1と同じ方法で感熱記録体を作製した。
[比較例3]
保護層塗液5を使用した以外は比較例1と同じ方法で感熱記録体を作製した。
[比較例4]
保護層塗液2を使用した以外は比較例1と同じ方法で感熱記録体を作製した。
[比較例5]
感熱記録層塗液2を使用した以外は実施例7と同じ方法で感熱記録体を作製した。
上記で得られた感熱記録体について、以下の評価を行った。
<発色感度評価>
作製した感熱記録体について、感熱記録紙印字試験機(大倉電気社製 TH−PMD、京セラ社製サーマルヘッドを装着)を用い、印加エネルギー0.27mJ/dotで印字した。記録部の記録濃度は、マクベス濃度計(RD−914)で測定し評価した。
<画質評価>
ベタ印字部を目視で評価した。
○:鮮明な黒で印字される
×:全体が白くぼける
<捺印性評価>
作製した感熱記録体白紙部に、シャチハタ(登録商標)印で捺印し5秒後にティシューペーパーで拭き取り目視評価した。
○:若干かすれるが、文字ははっきり残る
△:かすれるが文字は読める
×:かすれて文字を読み取れない
<擦過性評価>
塗工表面を1000g/cm加重を加えたスチールウールで擦り線発色を目視評価した。
○:ほとんど発色しない
△:薄く発色する
×:濃く発色する
<印刷適性評価>
Fograタイプ印刷適性試験機(三井電気精機製、NST−430)を用い、下記の条件で試験を行い目視にて評価した。
湿水ユニット圧 20kgf/cm
印刷圧力 50kgf/cm
湿し水(10%イソプロピルアルコール) 15μl
印刷速度 100〜180m/分
使用インキ UVフォーム FLASH DRY FD フォームTF 耐C71淡緑 NC M
(タックインデックス:8.5、東洋インキ製造(株)製)
○:インクの抜けがほとんどない
△:インクの抜けが僅かに見られる
×:インクの抜けが多く見られる
結果を表1に示す。
粉末セルロース(NPファイバーW−10MG2)の電子顕微鏡写真を示す図である。

Claims (4)

  1. 支持体上に、塗工層として少なくとも無色又は淡色の塩基性ロイコ染料及び電子受容性顕色剤を含有する感熱記録層を設けた感熱記録体であって、該感熱記録層及びその他の任意に設けた塗工層のうちの少なくとも1層が乾式粉砕により製造された粉末セルロースを含有することを特徴とする感熱記録体。
  2. 前記粉末セルロースが、NPファイバー若しくはKCフロック(以上、日本製紙ケミカル社製)又はこれらの同等品である請求項1に記載の感熱記録体。
  3. 前記塗工層のうちの最表層が粉末セルロースを含有する請求項1又は2に記載の感熱記録体。
  4. 前記感熱記録層上に保護層を有し、前記最表層が該保護層である請求項3に記載の感熱記録体。
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