JP2009079166A - 中空粒子、その製造方法および感熱転写受像シート - Google Patents

中空粒子、その製造方法および感熱転写受像シート Download PDF

Info

Publication number
JP2009079166A
JP2009079166A JP2007250658A JP2007250658A JP2009079166A JP 2009079166 A JP2009079166 A JP 2009079166A JP 2007250658 A JP2007250658 A JP 2007250658A JP 2007250658 A JP2007250658 A JP 2007250658A JP 2009079166 A JP2009079166 A JP 2009079166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
mass
core
layer
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2007250658A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunei Yoshitani
俊英 芳谷
Hideyuki Shirai
英行 白井
Takayasu Nagai
貴康 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2007250658A priority Critical patent/JP2009079166A/ja
Priority to US12/238,942 priority patent/US20090087662A1/en
Publication of JP2009079166A publication Critical patent/JP2009079166A/ja
Abandoned legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/40Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
    • B41M5/42Intermediate, backcoat, or covering layers
    • B41M5/44Intermediate, backcoat, or covering layers characterised by the macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/12Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16Aqueous medium
    • C08F2/22Emulsion polymerisation
    • C08F2/24Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F265/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00
    • C08F265/04Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers of unsaturated monocarboxylic acids or derivatives thereof as defined in group C08F20/00 on to polymers of esters
    • C08F265/06Polymerisation of acrylate or methacrylate esters on to polymers thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F285/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to preformed graft polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/003Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D151/00Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D151/003Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M2205/00Printing methods or features related to printing methods; Location or type of the layers
    • B41M2205/38Intermediate layers; Layers between substrate and imaging layer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Abstract

【課題】柔軟性・耐熱性に優れた中空モルフォロジーを有する塗膜を形成することができる中空粒子を提供すること。
【解決手段】酸性基を含有するコアと酸性基を含有しないシェルから構成されるコア・シェル粒子であって、揮発性塩基の添加によりコアの酸性基をイオン化し、浸透圧膨潤させることにより中空構造を形成した中空粒子であり、該酸性基を含有するコアが架橋されており、酸性基を含有しないシェルが、該コア上に、順に少なくとも1層の中間層と外層から積層されてなり、かつ該中間層が、ガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の架橋された樹脂よりなり、該外層が、ガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の樹脂よりなることを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、柔軟性・耐熱性に優れた中空モルフォロジーを有する塗膜を形成することができる中空粒子およびその製造法に関するものである。さらには該中空粒子を用いることにより濃淡ムラあるいは白抜けなどの画像欠陥を起こしにくく、かつ最高転写濃度に優れた感熱転写受像シートを提供するものである。
従来より、中空粒子や中空粒子のラテックスは水系塗料や紙塗工などのコーティング分野において用いられてきた。特に塗膜の中空モルフォロジーによって発現する光散乱性を利用し、隠蔽性・不透明性・白色性を得るための有機顔料として汎用されている。
一般に、既存の中空粒子ラテックスに含まれる中空粒子は、塗膜において熱や応力から中空モルフォロジーを維持するために高いガラス転移温度(Tg)で硬い素材が使用されている。そのため、既存の中空粒子ラテックスから得られる塗膜には柔軟性が不足する傾向にあった。
一方、中空粒子ラテックスの製造法に関しては主に相分離法・発泡法・浸透圧膨潤法が知られている。
相分離法(特許文献1参照)は、乳化重合によって作成したシード粒子に架橋性モノマーを含有するモノマーを吸収させ、膨潤シード粒子の水分散状態をつくるものである。水溶性重合開始剤によって重合を開始させると、膨潤シード粒子の表面より重合が進行、やがて重合収縮に伴う相分離により粒子内に空隙が形成される。
この方法では、十分な空隙を得るために多量の架橋剤を必要とするなどの理由から粒子の柔軟化は困難である。
発泡法(特許文献2参照)は、熱可塑性樹脂のモノマー、低沸点有機溶剤、重合開始剤からなる油相を、分散剤を含有する水相へ分散させて重合することによって熱膨張型マイクロカプセル作成するものである。これを巻くポリマーの軟化点以上で発泡させることにより空隙が形成される。
この方法では、中空形成時の粒子の膨張率が極めて大きく、粒子が薄皮になるため塗膜における中空モルフォロジーの維持が困難となる。また、一般的に粒子サイズが数十ミクロンに達するため塗膜の平滑性を得ることが困難であり、平滑性を付与しようとするとカレンダー処理が必須となるなどの問題も抱えている。
浸透圧膨潤法(非特許文献1参照)は、酸性基を含有するコアに揮発性塩基を添加し浸透圧膨潤させることにより、空隙が形成される方法であり、中空粒子形成の最も一般的な方法として知られている。その詳細な技術については非特許文献1に記載されおり、該文献中には種々の中空粒子形成技術が紹介されている。
一般に、塗膜に柔軟性を付与するためには粒子の殻を構成する樹脂のTgを下げることが効果的である。しかし、それにより、浸透圧膨潤の際に粒子の破裂を引き起こしやすくなり、また、生成した中空粒子も応力により歪みやすくなるなどの問題を抱えてしまう。さらに、当然のことながら、粒子の耐熱性の低下は避けられない。
上記方法に対し、シェルを二層構造とし、内側の層を柔軟な樹脂に、外側の層を高耐熱な樹脂で構成するに設計する手法が提案(非特許文献2、特許文献2および3)されている。
非特許文献2では、次のような手順で中空粒子を形成している。すなわち、(1)メタクリル酸メチル、メタクリル酸、エチレングリコールジメタクリレートよりなるカルボン酸含有コアを形成し、(2)メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸で構成される中間層を形成し、(3)スチレン、ジビニルベンゼンよりなる硬いシェルで最外層を覆い、(4)揮発性塩基を添加することにより粒子を浸透圧膨潤させ、(5)スチレン、ジビニルベンゼンよりなる硬い樹脂で最外層を覆うことにより中空粒子を形成している。
また、特許文献3では、次のような手順で中空粒子を形成している。すなわち、(1)酸性基含有単量体35〜60質量%及びこれと共重合可能な単量体65〜40質量%からなるコアを形成し、(2)酸性基を含有しない単量体であって芳香族ビニル単量体以外の単量体の一種以上からなる単量体または単量体混合物を重合することによって、ガラス転移温度25℃〜85℃の共重合体で構成される中間層を形成し、(3)芳香族ビニル化合物を主成分とする最外層を形成し、(4)揮発性塩基を添加することによりに粒子を浸透圧膨潤させることにより中空粒子を形成している。
しかしながらこれらの手法では柔軟な中間層の流動性が高く、最外層形成中にポリマーが中間層に進入し、界面が曖昧になってしまい、十分な耐熱性が得られないという問題がある。
一方、特許文献4では次のような手順で中空粒子を形成している。すなわち、(1)メタクリル酸メチル、不飽和カルボン酸、架橋剤、その他芳香族ビニル化合物よりなるカルボン酸含有コアを形成し、(2)メタクリル酸メチル、アクリル酸エステル・架橋剤・不飽和カルボン酸・その他芳香族ビニル化合物よりなるTgが80℃以下の共重合体で構成される中間層を形成し、(3)揮発性塩基を添加することによりに粒子を浸透圧で膨潤させ、(4)芳香族ビニル化合物、アクリロニトリルおよび/またはメタクリル酸メチル、そして架橋剤よりなる硬いシェルで最外層を形成することにより中空粒子を形成している。
しかし、この方法では柔軟な中間層にカルボン酸が含有しているため、揮発性塩基添加後、表面のカルボン酸密度が上昇してしまう。その状態で親油的な最外層を被覆しようとしても被覆効率が十分でなく所望の耐熱性が得られないという問題がある。
一方、熱転写記録材料に関しては、従来、種々の熱転写記録方法が知られているが、中でも染料拡散転写記録方式は、銀塩写真の画質に最も近いカラーハードコピーが作製できるプロセスとして注目されている。しかも、銀塩写真に比べて、ドライであること、デジタルデータから直接可視像化できる、複製作りが簡単であるなどの利点を持っている。
この染料拡散転写記録方式では、染料を含有する感熱転写シートと感熱転写受像シートを重ね合わせ、次いで、電気信号によって発熱が制御されるサーマルヘッドによって感熱転写シートを加熱することで感熱転写シート中の染料を感熱転写受像シートに転写して画像情報の記録を行うものであり、シアン、マゼンタ、イエローの3色あるいはこれにブラックを加えた4色を重ねて記録することで色の濃淡に連続的な変化を有するカラー画像を転写記録することができる。
この方式の感熱転写受像シートの支持体には通常の紙を用いることができ、低コストで製造することができる。このような紙を支持体に用いた受像シートは、支持体のクッション性を補うために、通常、支持体と受容層との間にクッション性の高い層、例えば樹脂と発泡剤からなる発泡層を形成してクッション性を付与し、感熱転写受像シートと感熱転写シートとの密着性を高めている。また、この発泡層と受容層との間にさらに中間層を設けて、印字時の加熱により発泡層が潰れるのを防いでいる。しかし、従来の受像シートでは、この中間層を有機溶剤系の樹脂塗布液にて形成していたため、該塗布液が発泡層の気泡・空隙を潰してしまい、所望のクッション性が得られず画像形成の際に白抜けや濃度ムラが発生してしまったり、発泡層の断熱性が低下して染料の転写に必要な熱量が受像シートの裏面方向に拡散して印字時の感度の低下を招いたりするという問題があった。
これに対して、発泡層と受容層との間の中間層を水系の塗布液により形成し発泡層の微妙な凹凸をそのまま受容層の表面形状にすることが提案(特許文献5参照)されているが、この方法では、支持体上に発泡層を塗布しこれを加熱乾燥させた後に受容層を塗布するため、受容層表面に凹凸が形成されるために画像欠陥が多く発生するだけでなく、感度も不十分でしかもコストが高いという問題があった。また、中空粒子と耐有機溶剤性の高分子を主成分とした中間層を支持体と受容層との間に形成すること、受容層を含む樹脂層に中空カプセルを含有させることが提案(特許文献2、6参照)されているが、これらの方法も同様に、中間層や樹脂層を塗布しこれを加熱乾燥させた後に受容層を塗布するため、受容層表面に凹凸が形成されるために画像欠陥が多く発生するだけでなく、感度も不十分でしかもコストが高いという問題があった。
この問題を解決するために、中空粒子含有ラテックスを含む中間層と受容層を重層同時塗布することが提案(特許文献7参照)されており、これにより、低コストで感熱転写受像シートを製造することが可能になるとともに、ある程度まで表面の凹凸を解消できるようになった。しかしながら、塗膜の柔軟性が不足し、完全に画像欠陥を解消するには至っていない。
特開昭61−87734号公報 特開平4−178442号公報 特開平10−110018号公報 国際公開WO98/39372号パンフレット 特開平8−25813号公報 特開平11−321128号公報 特開2007−55254号公報 Hollow latex particles:Synthesis and applications,MCDONALD C J,DEVON M J(Dow Chemical Co.,MI,USA),Adv Colloid Interface Sci,99,181〜213(2002) Polymer.mater.Sci.Eng.,64,345〜346(1991)
本発明は、柔軟性・耐熱性に優れた中空モルフォロジーを有する塗膜を形成することができる中空粒子、特に中空粒子ラテックスおよびその製造方法を提供することを目的とする。さらには該中空粒子を用いることにより濃淡ムラあるいは白抜けなどの画像欠陥を起こしにくく、かつ最高転写濃度に優れた感熱転写受像シートを提供することも目的とする。
本発明者等は鋭意検討の結果、ある特定素材の層構成を有する中空粒子およびその製造法を見出すことにより、本課題を解決するに至った。
前記課題を解決する手段は以下の通りである。
<1> 酸性基を含有し架橋されているコアの表面が、ガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる中間層で被覆されており、該中間層の表面がガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる外層で被覆されているコア・シェル構造を有しており、
揮発性塩基の作用によって前記コアの酸性基がイオン化して膨潤することにより前記粒子中に中空構造が形成されていることを特徴とする中空粒子。
<2> 上記コアと上記シェルの質量比(コア:シェルの質量比)が1:99〜50:50の範囲内であり、かつシェルにおける中間層と外層の質量比(コア:シェルの質量比)が60:40〜90:10の範囲内であることを特徴とする<1>に記載の中空粒子。
<3> 前記酸性基を含有するコアが共重合体であって、かつ下記一般式[1]で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする<1>または<2>に記載の中空粒子。
Figure 2009079166
〔一般式[1]において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。L1は下記の連結基群から選ばれる基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)またはホスホリル基(−OPO3H)を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−、アルキレン基、アリーレン基(R4は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。R5はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。)〕
<4> 前記酸性基を含有するコアが、メタクリル酸もしくはアクリル酸との共重合体であることを特徴とする<1>〜<3>のいずれか1項に記載の中空粒子。
<5> 前記中間層が、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステルから選ばれるモノマーの共重合体であることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1項に記載の中空粒子。
<6> 酸性基を含有し架橋されているコアの表面が、ガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる中間層で被覆されており、該中間層の表面がガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる外層で被覆されているコア・シェル構造を有する中空粒子の製造方法であって、
揮発性塩基とを接触させることにより、前記コアの酸性基をイオン化して浸透圧膨潤させて中空構造を形成する工程を含むことを特徴とする中空粒子の製造方法。
<7> 上記コアと上記シェルの質量比(コア:シェルの質量比)が1:99〜50:50の範囲内であり、かつシェルにおける中間層と外層の質量比(コア:シェルの質量比)が60:40〜90:10の範囲内であることを特徴とする<6>に記載の中空粒子の製造方法。
<8> 前記酸性基を含有するコアが共重合体であって、かつ下記一般式[1]で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする<6>または<7>に記載の中空粒子の製造方法。
Figure 2009079166
〔一般式[1]において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。L1は下記の連結基群から選ばれる基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)またはホスホリル基(−OPO3H)を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−、アルキレン基、アリーレン基(R4は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。R5はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。)〕
<9> 前記酸性基を含有するコアが、メタクリル酸もしくはアクリル酸との共重合体であることを特徴とする<6>〜<8>のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
<10> 前記中間層が、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステルから選ばれるモノマーの共重合体であることを特徴とする<6>〜<9>のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
<11> 前記粒子をシード乳化重合より合成することを特徴とする<6>〜<10>のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
<12> 酸性基を含有し架橋されているコアの表面が、ガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる中間層で被覆されており、該中間層の表面がガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる外層で被覆されている構造を有する粒子と、揮発性塩基とを接触させることにより、前記コアの酸性基をイオン化して浸透圧膨潤させて前記粒子に中空構造を形成する工程を含むことを特徴とする<6>〜<11>のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
<13> <6>〜<12>のいずれか1項に記載の製造方法により製造される中空粒子。
<14> <1>〜<5>または<13>のいずれか1項に記載の中空粒子のラテックス。
<15> <1>〜<5>または<13>のいずれか1項に記載の中空粒子を含有する膜。
<16> 支持体上に中間層、受容層が順次形成された感熱転写受像シートであって、<1>〜<5>または<13>のいずれか1項に記載の中空粒子を該中間層に含有することを特徴とする感熱転写受像シート。
本発明の中空粒子、特に中空粒子ラテックスにより、これを含む塗布組成物は柔軟性・耐熱性優れた中空モルフォロジーを有する塗膜を形成することが可能となり、該塗布組成物は特に感熱転写受像シートの中間層として好適に使用することができる。
以下において、本発明の中空粒子とその製造方法、およびそれらを利用した感熱転写受像シートについて詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
最初に、本発明の中空粒子を詳細に説明する。
《中空粒子》
(基本構造)
本発明の中空粒子は酸性基を含有するコアと実質的に酸性基を含有しないシェルから構成されるコア・シェル粒子であって、揮発性塩基の添加によりコアの酸性基をイオン化し、浸透圧膨潤させることにより中空構造を形成した中空粒子である。
(酸性基含有コア)
酸性基を含有するコアは、コアを構成する分子の少なくとも一部が酸性基を有するものであればその詳細は特に制限されない。ここでいう酸性基は水に溶解して酸性(pHが7未満)を示す基を意味し、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホリル基(−OPO3H)、−CSOH、−COSH、−CSSH、−SO2H、−PO3Hを挙げることができ、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホリル基(−OPO3H)が好ましい。
一方、該酸性基を有するコアを形成するポリマーとしては、ポリビニル系、ポリエステル系を含む、後述のモノマーから得られるポリマーが好ましい。本発明においては、下記一般式[1]で表される繰り返し単位を含むポリマーが好ましい。
Figure 2009079166
一般式[1]において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。L1は下記の連結基群から選ばれる基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)またはホスホリル基(−OPO3H)を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−、アルキレン基、アリーレン基(R4は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。R5はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。)
Qは特にカルボキシル基が好ましい。
1、R2およびR3における置換基はどのようなものでも構わない。R1、R2およびR3における置換基として、例えばアルキル基、シクロアルキル基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、上記の−L1−Qで表される基を好ましく例示することができる。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基等が挙げられる。該アルキル基は置換基を有していてもよく、該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。
1、R2およびR3は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、塩素原子、または−L1−Qで表される基であることがより好ましく、水素原子、または炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましく、水素原子、または炭素数1〜2のアルキル基であることが最も好ましい。なお、アルキル基の上記炭素数は、置換基の炭素原子を含まない。以下、本発明においては、他の基の炭素数についても同様である。
1は、単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、アルキレン基またはアリーレン基を含むことが好ましく、−O−、−CO−、−NR4−、アルキレン基またはアリーレン基を含むことが特に好ましい。
1がアルキレン基を含む場合、そのアルキレン基の炭素数は、好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜6である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
1がアリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜12である。アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基が挙げられるが、置換基を有してもよいフェニレン基が好ましい。
ここで、L1がアルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる2価の連結基、即ちアラルキレン基を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは7〜34、より好ましくは7〜26、特に好ましくは7〜16である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。
なお、L1として挙げられた基は、置換基を有していてもよく、該置換基としては前述のR1、R2およびR3の置換基および該置換基がさらに置換されている置換基が挙げられる。
以下にL1の具体的構造を例示するが、本発明で採用することができるL1はこれらの具体例に限定されるものではない。
Figure 2009079166
Figure 2009079166
ポリマー中に含まれる前記一般式[1]で表される繰り返し単位は、1種単独でも構わないし、2種以上の繰り返し単位が併存していても良い。
コアは酸性基を含有する単量体と酸性基を含有しない単量体との共重合体であることが好ましい。
一般式[1]で表される繰り返し単位は酸性基含有単量体を共重合することによって得ることができる。
好ましい酸性基含有単量体としてはメタクリル酸、アクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸を挙げることができる。中でも特にメタクリル酸、アクリル酸が好ましい。
コアにおける酸性基含有単量体の割合は5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%、特に好ましくは15〜30質量%である。酸性基の含率が低すぎると浸透圧膨潤が不十分となってしまう傾向があり、酸性基の含率が高すぎると製造適性が損なわれてしまう傾向がある。
このような共重合体を得るための、酸性基を含有しない単量体に特に制限はない。通常のラジカル重合またはイオン重合法で重合可能なものでは、下記に示すモノマー群(a)〜(j)を好適に用いることができる。これらモノマーを自由に組み合わせて選択し、ポリマーラテックスを合成することができる。
−モノマー群(a)〜(j)−
(a)共役ジエン類:
1,3−ペンタジエン、イソプレン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、シクロペンタジエン等。
(b)オレフィン類:
エチレン、プロピレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、6−ヒドロキシ−1−ヘキセン、4−ペンテン酸、8−ノネン酸メチル、ビニルスルホン酸、トリメチルビニルシラン、トリメトキシビニルシラン、1,4−ジビニルシクロヘキサン、1,2,5−トリビニルシクロヘキサン等。
(c)α,β−不飽和カルボン酸エステル類:
アルキルアクリレート(例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート等)、置換アルキルアクリレート(例えば、ベンジルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート等)、アルキルメタクリレート(例えば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート等)、置換アルキルメタクリレート(例えば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、グリセリンモノメタクリレート、2−アセトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(ポリオキシプロピレンの付加モル数=2〜100のもの)、3−N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、2−カルボキシエチルメタクリレート、3−スルホプロピルメタクリレート、4−オキシスルホブチルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレート等)、不飽和ジカルボン酸の誘導体(例えば、マレイン酸モノブチル、マレイン酸ジメチル、イタコン酸モノメチル、イタコン酸ジブチル等)、多官能エステル類(例えば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、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、1,2,4−シクロヘキサンテトラメタクリレート等)。
(d)α,β−不飽和カルボン酸のアミド類:
アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチル−N−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N−tert−ブチルアクリルアミド、N−tert−オクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、イタコン酸ジアミド、N−メチルマレイミド、2−アクリルアミド−メチルプロパンスルホン酸、メチレンビスアクリルアミド、ジメタクリロイルピペラジン等。
(e)不飽和ニトリル類:
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
(f)スチレン及びその誘導体:
スチレン、ビニルトルエン、p−tert−ブチルスチレン、ビニル安息香酸、ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−スチレンスルホン酸ナトリウム塩、p−スチレンスルフィン酸カリウム塩、p−アミノメチルスチレン、1,4−ジビニルベンゼン等。
(g)ビニルエーテル類:
メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル等。
(h)ビニルエステル類:
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等。
(i)その他の重合性単量体:
N−ビニルイミダゾール、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリン、ジビニルスルホン等。
これらの単量体は単独でまたは二種以上組み合わせて使用することができる。
本発明の中空粒子を構成する酸性基を含有するコアは架橋されている。架橋構造は、コア形成の際に架橋剤の存在下で重合することによって得ることができる。
コアを重合する際に用いる架橋剤としてはエチレン性不飽和基を1分子中に2個以上有するものが用いられる。2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル(例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート)、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート)、ビニルベンゼンおよびその誘導体(例えば、1,4−ジビニルベンゼン、4−ビニル安息香酸−2−アクリロイルエチルエステル、1,4−ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例えば、ジビニルスルホン)、アクリルアミド(例えば、メチレンビスアクリルアミド)およびメタクリルアミドが挙げられる。上記モノマーは2種以上併用してもよい。なお、本明細書においては、「(メタ)アクリレート」は「アクリレートまたはメタクリレート」を表す。
(シェル)
シェルは実質的にコアを包含するものであり、コア存在下において酸性基を含有しない単量体で重合することによりコア上に積層させることができる。本発明では酸性基を含有するコアに、酸性基を含有しないシェルが、コアより順にガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の架橋された樹脂よりなる中間層、ガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の樹脂よりなる外層で順に積層されている。中間層は実質的にコアを包含するものであり、コア存在下で酸性基を含有しない単量体で重合することによりコアの表面に積層させることができる。また外層は実質的に中間層を包含するものであり、中間層に覆われたコア粒子存在下で酸性基を含有しない単量体で重合することにより中間層の表面に積層させることができる。このとき、中間層が架橋されているために、外層形成中に中間層のポリマーが外層に進入して界面が曖昧になるのを回避することができ、十分な耐熱性が得られる。中間層は1層からなるものであることが好ましいが、2層以上の複数層からなるものであっても構わない。また、外層も1層からなるものであることが好ましいが、2層以上の複数層からなるものであっても構わない。
中間層、外層を構成する重合体を得るときに用いられる酸性基を含有しない単量体としては、上記モノマー群(a)〜(j)を好適に用いることができる。ただし中間層の重合体を形成するための単量体は、その重合体のガラス転移温度(Tg)が−60〜80℃になるよう選定する。また外層の重合体を形成するための単量体は、その重合体のガラス転移温度(Tg)が80℃〜150℃になるよう選定する。
このガラス転移温度(Tg)は下記式で計算し、推定することができる。
1/Tg = Σ(Xi/Tgi)
ここでは、ポリマーはi=1からnまでのn個のモノマー成分が共重合しているとする。Xiはi番目のモノマーの質量分率(ΣXi=1)、Tgiはi番目のモノマーの単独重合体のガラス転移温度(絶対温度)である。ただしΣはi=1からnまでの和をとる。尚、各モノマーの単独重合体ガラス転移温度の値(Tgi)はJ.Brandrup,E.H.Immergut著,Polymer Handbook(3rd Edition), Wiley-Interscience(1989)に記載の値を採用できる。
コアとシェル全体の質量比は、コア:シェルで示せば、1:99〜50:50が好ましく、3:97〜35:65がより好ましく、5:95〜20:80がさらに好ましい。またシェル全体に占める外層の質量比は1〜50質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましく、10〜20質量%がより好ましい。外層に対して中間層の割合が多すぎると外層の耐熱性が損なわれてしまう傾向があり、逆に中間層に対して外層の割合が多すぎると粒子の柔軟性が損なわれてしまう傾向がある。
(ポリマーラテックス)
本発明の中空粒子はポリマーラテックスの形態をとることが好ましい。ポリマーラテックスは水不溶な疎水性ポリマーが微細な粒子として水溶性の分散媒中に分散したものである。
なお、ポリマーラテックスについては、奥田平,稲垣寛編集,「合成樹脂エマルジョン」,高分子刊行会発行(1978年)、杉村孝明,片岡靖男,鈴木聡一,笠原啓司編集,「合成ラテックスの応用」,高分子刊行会発行(1993年)、室井宗一著,「合成ラテックスの化学」,高分子刊行会発行(1970年)、三代澤良明監修,「水性コーティング材料の開発と応用」,シーエムシー出版(2004年)および特開昭64−538号公報などに記載されている。
コア・シェルラテックスの合成法としては、乳化重合・ソープフリー重合・シード乳化重合などが挙げられるが、シード乳化重合を用いることが特に好ましい。シード乳化重合を用いたコア・シェルラテックス合成法については,例えばACS Symposium Series 492(Polymer Latexes),234〜254 頁(1992)、RD30803号(September,1989)、「高分子論文集」,第31巻、第9号,576 〜586 頁(1974)、同第33巻、第10,575〜583頁(1976)、同第33巻,第11号,663〜672頁(1976)、同第36巻,第7号,459〜464 頁(1979)に記載されている方法を参考にすることができる。また乳化重合全般の操作については室井宗一:高分子ラテックスの化学(高分子刊行会)を参考にすることができる。
本発明のコア・シェルラテックスを合成する場合に使用する界面活性剤の好ましい例は、以下に示されるようなアニオン性界面活性剤であるが、本発明で用いることができる界面活性剤はこれらに限定されるものではない。
Figure 2009079166
(中空構造の形成)
本発明の中空粒子の中空構造は、揮発性塩基の作用によってコアの酸性基がイオン化して膨潤することにより形成されたものである。
本発明では、コア・シェル(中間層/外層)ラテックス形成後に揮発性塩基を添加し浸透圧膨潤させることにより中空構造を形成することが好ましい。すなわち、揮発性塩基を添加して浸透圧膨潤させた後にシェルの最外層を形成する方法よりも、先にシェルの最外層まで形成してしまった後に揮発性塩基を添加して浸透圧膨潤させる方法の方が好ましい。例えば、コア上に中間層を積層させた粒子を浸透圧膨潤させ、最後に外層を積層させることも可能であるが、シェルが柔軟な粒子を膨潤させる場合は粒子に破裂や歪みが生じやすく、また膨潤後に外層ポリマーを積層させる場合は、粒子同士の凝集が起こりやすいなどの問題が生じる傾向がある。
ここで、用いられる揮発性塩基とは、後に続く塗布液層を乾燥させる工程で、分散媒とともに揮発して除去されうるものを指し、例えば、アンモニア、トリエチルアミン等が挙げられ、中でもアンモニアが好ましい。アンモニアを使用する場合は、アンモニア水として適用することが好ましい。アンモニア水の濃度は、通常0.5〜40%であり、好ましくは1〜30%であり、より好ましくは2〜20%である。
揮発性塩基の添加量は、シェルポリマーの種類やコアの含有される酸性基量により適宜選択される。添加量としてはコアに含有される酸性基の1〜20当量が好ましく、3〜10当量がさらに好ましい。
浸透圧膨潤の温度は、通常60〜100℃であり、好ましくは70〜95℃であり、より好ましくは80〜90℃である。また、浸透圧膨潤の時間は、通常30〜180分であり、好ましくは45〜120分であり、より好ましくは60〜80分である。
《膜》
本発明の中空粒子はさまざまな形態で利用することが可能である。例えば、中空粒子を含有する膜を形成して、膜の形態で利用することが可能である。ここでいう膜には、支持体などの材料上に形成されるものだけでなく、膜そのものとして独立に扱われるフィルムも含まれる。このような膜は、例えば、本発明の中空粒子ラテックスを塗布して乾燥することにより形成することができる。
本発明の中空粒子ラテックスから形成した膜は、高い耐熱性を有している。耐熱性は「最低造膜温度(MFT)」で規定できる。本明細書に記載される最低造膜温度(MFT)は、造膜温度測定装置(ヨシミツ精機製MFT−1)を用いて測定した値である。アルミニウム製の試料板上の温度勾配が平衡に達したところで、ポリマーラテックスを薄く延ばして乾燥させた後に試料板上を観察したとき、最低成膜温度以上の温度領域では透明な連続フィルムが形成されるが、最低成膜温度以下の温度領域では白色粉末状となる。この境界の温度が最低成膜温度である。
本発明の中空粒子ラテックスから形成した膜は、高い柔軟性も有している。柔軟性は、後述する「ダイナミック硬度」で規定できる。本明細書に記載されるダイナミック硬度は、超微小硬度計(商品名:DUH−201H、島津製作所社製)を用いて測定した値である。
《感熱転写受像シート》
(基本構造)
以下、本発明の感熱転写受像シートについて詳細に説明する。
本発明の感熱転写受像シート(以下本発明の受像シートともいう)は、支持体上に少なくとも1層の受容層(染料受容層)を有し、支持体と受容層との間に少なくとも1層の中空粒子を含む断熱層(多孔質層)を有する。また、支持体と受容層との間に、例えば白地調整層、帯電調節層、接着層、プライマー層、下塗層などの中間層が形成されていてもよい。また、感熱転写シートと重ね合わせられる面の最外層には、離型層が形成されてもよい。
本発明においては、受容層の少なくとも1層および断熱層の少なくとも1層は水系塗布で塗設されることが好ましい。各層の塗布は、ロールコート、バーコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、ダイコート、スライドコート、カーテンコート等の一般的な方法で行われる。受容層、断熱層、及びその他の層は、各層それぞれ別々に塗布されてもよく、任意の層を組み合わせて同時重層塗布をしてもよいが、同一面に塗布される層は、スライドコート、カーテンコート等の複数の層を同時重層塗布できる方法により同時重層塗布される方がより好ましい。
支持体の裏面側にはカール調整層、筆記層、帯電調整層が形成されていることが好ましい。支持体の裏面側の各層の塗布は、ロールコート、バーコート、グラビアコート、グラビアリバースコート等の一般的な方法で行うことができる。
(受容層)
受容層は、感熱転写シートから移行してくる染料を受容し、形成された画像を維持する役割を果たす。本発明の受像シートは、少なくとも染料を受容し得る熱可塑性の受容ポリマーを有する少なくとも1層の受容層を有する。
好ましい熱可塑性樹脂の例としては、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のハロゲン化ポリマー、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、塩化ビニルアクリル酸エステル共重合体、塩化ビニルメタクリル酸エステル共重合体、ポリアクリルエステル、ポリスチレン、ポリスチレンアクリル等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等のアセタール系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリプチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、特開平4−296595号公報や特開2002−264543号公報に記載のセルロース系樹脂やセルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、CAB321−0.1、いずれも商品名、イーストマンケミカル社製)等のセルロース系樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、尿素樹脂・メラミン樹脂・ベンゾグアナミン樹脂等のポリアミド系樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、相溶する範囲内で任意にブレンドして用いることもできる。特開昭57−169370号、同57−207250号、同60−25793号の各公報等にも受容層を形成した樹脂が開示されている。
上記ポリマー中でもポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルおよびその共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリカプロラクトンまたはこれらの混合物を含有することが好ましく、ポリエステル、ポリ塩化ビニルおよびその共重合体またはこれらの混合物がさらに好ましい。
受容ポリマーはポリマーラテックスとして水溶性の分散媒中に分散して使用することが好ましい。さらに、受容層は該ポリマーラテックス以外に水溶性ポリマーを含有することが好ましい。
<ポリマーラテックス>
これらポリマーラテックスとしてはポリマーが、直鎖のポリマーでも枝分かれしたポリマーでもまた架橋されたポリマーでもよいし、単一のモノマーが重合したいわゆるホモポリマーでもよいし、2種類以上のモノマーが重合したコポリマーでもよい。コポリマーの場合はランダムコポリマーでも、ブロックコポリマーでもよい。これらポリマーの分子量は数平均分子量で5000〜1000000、好ましくは10000〜500000がよい。分子量が小さすぎるものはラテックスを含有する層の力学強度が不十分であり、大きすぎるものは成膜性が悪く好ましくない。また、架橋性のポリマーラテックスも好ましく使用される。
また受容層には、紫外線吸収剤、離型剤、滑剤、酸化防止剤、防腐剤、界面活性剤、その他の添加物を含有させることができる。
ここで好ましいポリマーラテックスとは、感熱転写シートから移行してくる染料を受容するために染料と相容しやすいものが好ましく、一方で感熱転写シートの染料が分散されているバインダーとは相容し難いものが好ましい。染料と相容しやすいポリマーラテックスを用いると、最大転写濃度が上がりめりはりある画像が得られる。感熱転写シートの染料が分散されているバインダーと相容しやすいポリマーラテックスを用いると、感熱転写シートと感熱転写受容シートとを重ね合わせ加熱した後、剥離するときに剥離音が発生しやすくなる。相容しやすいポリマーラテックスほど、剥離音が大きくなり、最終的には感熱転写シートが剥離する際に剥離線 (バンディング) が発生してしまう。
本発明に使用するポリマーラテックスの合成に用いるモノマーとしては、特に制限はなく、通常のラジカル重合またはイオン重合法で重合可能なものでは、上記に示したモノマー群(a)〜(j)を好適に用いることができる。これらモノマーを独立かつ自由に組み合わせて選択し、ポリマーラテックスを合成することができる。
本発明で使用できるポリマーラテックスは市販もされており、以下のようなポリマーが利用できる。アクリル系ポリマーの例としては、ダイセル化学工業(株)製セビアンA-4635,4718,4601、日本ゼオン(株)製Nipol Lx811、814、821、820、855(P-17:Tg36℃)、857x2(P-18:Tg43℃)、大日本インキ化学(株)製Voncoat R3370(P-19:Tg25℃)、4280(P-20:Tg15℃)、日本純薬(株)製ジュリマーET-410(P-21:Tg44℃)、JSR(株)製AE116(P-22:Tg50℃)、AE119(P-23:Tg55℃)、AE121(P-24:Tg58℃)、AE125(P-25:Tg60℃)、AE134(P-26:Tg48℃)、AE137(P-27:Tg48℃)、AE140(P-28:Tg53℃)、AE173(P-29:Tg60℃)、東亞合成(株)製アロンA-104(P-30:Tg45℃)、高松油脂(株)製NS-600X、NS-620X、日信化学工業(株)製ビニブラン2580、2583、2641、2770、2770H、2635、2886、5202C、2706などが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリエステル類の例としては、大日本インキ化学(株)製FINETEX ES650、611、675、850、イーストマンケミカル製WD-size、WMS、高松油脂(株)製A-110、A-115GE、A-120、A-21、A-124GP、A-124S、A-160P、A-210、A-215GE、A-510、A-513E、A-515GE、A-520、A-610、A-613、A-615GE、A-620、WAC-10、WAC-15、WAC-17XC、WAC-20、S-110、S-110EA、S-111SL、S-120、S-140、S-140A、S-250、S-252G、S-250S、S-320、S-680、DNS-63P、NS-122L、NS-122LX、NS-244LX、NS-140L、NS-141LX、NS-282LX、東亞合成(株)製アロンメルトPES-1000シリーズ、PES-2000シリーズ、東洋紡(株)製バイロナールMD-1100、MD-1200、MD-1220、MD-1245、MD-1250、MD-1335、MD-1400、MD-1480、MD-1500、MD-1930、MD-1985、住友精化(株)製セポルジョンESなどが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリウレタン類の例としては、大日本インキ化学(株)製HYDRAN AP10、AP20、AP30、AP40、101H、Vondic 1320NS、1610NS、大日精化(株)製D-1000、D-2000、D-6000、D-4000、D-9000、高松油脂(株)製NS-155X、NS-310A、NS-310X、NS-311X、第一工業製薬(株)製エラストロンなどが挙げられる(いずれも商品名)。
ゴム類の例としては、LACSTAR 7310K、3307B、4700H、7132C(以上、大日本インキ化学(株)製)、Nipol Lx416、LX410、LX430、LX435、LX110、LX415A、LX438C、2507H、LX303A、LX407BPシリーズ、V1004、MH5055(以上日本ゼオン(株)製)などが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリ塩化ビニル類の例としては、日本ゼオン(株)製G351、G576、日信化学工業(株)製ビニブラン240、270、277、375、386、609、550、601、602、630、660、671、683、680、680S、681N、685R、277、380、381、410、430、432、860、863、865、867、900、900GT、938、950、SOLBIN C、SOLBIN CL、SOLBIN CH、SOLBIN CN、SOLBIN C5、SOLBIN M、SOLBIN MF、SOLBIN A、SOLBIN AL、積水化学工業(株)製 エスレックA、エスレックC、エスレックM、電気化学工業(株)製 デンカビニル1000GKT、デンカビニル1000L、デンカビニル1000CK、デンカビニル1000A、デンカビニル1000LK2、デンカビニル1000AS、デンカビニル1000GS、デンカビニル1000LT3、デンカビニル1000D、デンカビニル1000Wなどが挙げられる(いずれも商品名)。ポリ塩化ビニリデン類の例としては、旭化成工業(株)製L502、L513、大日本インキ化学(株)製D-5071など挙げられる(いずれも商品名)。ポリオレフィン類の例としては、三井石油化学(株)製ケミパールS120、SA100、V300(P-40:Tg80℃)、大日本インキ化学(株)製Voncoat 2830、2210、2960、住友精化(株)製ザイクセン、セポルジョンG、共重合ナイロン類の例としては、住友精化(株)製セポルジョンPA、などが挙げられる(いずれも商品名)。
ポリ酢酸ビニル類の例としては、日信化学工業(株)製ビニブラン1080、1082、1085W、1108W、1108S、1563M、1566、1570、1588C、A22J7-F2、1128C、1137、1138、A20J2、A23J1、A23J1、A23K1、A23P2E、A68J1N、1086A、1086、1086D、1108S、1187、1241LT、1580N、1083、1571、1572、1581、4465、4466、4468W、4468S、4470、4485LL、4495LL、1023、1042、1060、1060S、1080M、1084W、1084S、1096、1570K、1050、1050S、3290、1017AD、1002、1006、1008、1107L、1225、1245L、GV-6170、GV-6181、4468W、4468Sなどが挙げられる(いずれも商品名)。
これらのポリマーラテックスは単独で用いてもよいし、必要に応じて2種以上ブレンドしてもよい。
本発明では受容層の少なくとも1層を水系の塗布液で塗布することが特に好ましく、複数の受容層を有する場合、これらの全ての受容層を水系の塗布液を塗布後乾燥して調製することが好ましい。ただし、ここで言う「水系」とは塗布液の溶媒(分散媒)の60質量%以上が水であることをいう。塗布液の水以外の成分としてはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ジメチルホルムアミド、酢酸エチル、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、オキシエチルフェニルエーテルなどの水混和性の有機溶媒を用いることができる。
ポリマーラテックスの最低造膜温度(MFT)は−30℃〜90℃、より好ましくは0℃〜70℃程度が好ましい。
本発明に用いられるポリマーラテックスの好ましい例としては、ポリ乳酸エステル類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリエステル類、ポリアセタール類、SBR類、ポリ塩化ビニル類を挙げることができ、この中でも、ポリ塩化ビニル類、ポリエステル類、ポリカーボネート類、を含むことがより好ましく、ポリ塩化ビニル類、ポリエステル類を含むことがさらに好ましい。
ポリ塩化ビニル類、すなわち塩化ビニルから得られる繰り返し単位を少なくとも含むポリマーラテックスのなかでも、該塩化ビニルから得られる繰り返し単位を50モル%以上含むポリマーラテックスが好ましく、さらに好ましくは共重合のポリマーラテックスである。
塩化ビニルと共重合するモノマーには特に限定はなく、塩化ビニルと共重合できればよく、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが特に好ましく、ポリマーとしては塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−アクリル酸エステル共重合体、塩化ビニル−メタクリル酸エステル共重合体が優れている。アクリル酸エステルのエステル部のアルコール部分は炭素数1〜10が好ましく、1〜8がより好ましい。
これらの共重合体は、必ずしも塩化ビニル成分と上記の好ましいモノマー(酢酸ビニルあるいはアクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステル)成分のみとの共重合体である場合に限らず、本発明の目的を妨げない範囲のビニルアルコール成分、マレイン酸成分等を含むものであってもよい。このような、塩化ビニルと上記の好ましいモノマーを主単量体とする共重合体を構成する他の単量体成分としては、ビニルアルコール、プロピオン酸ビニルなどのビニルアルコール誘導体、アクリル酸およびメタクリル酸およびそれらのメチル、エチル、プロピル、ブチル、2−エチルヘキシルエステルなどのアクリル酸およびメタクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジオクチルなどのマレイン酸誘導体、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテルなどのビニルエーテル誘導体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニルなどが挙げられる。共重合体中にしめる塩化ビニルと上記の好ましいモノマーとの成分比は任意の比率でよいが、塩化ビニル成分が共重合体中で50質量%以上であるのが好ましい。また、先に挙げた塩化ビニルと上記の好ましいモノマー以外の成分は10質量%以下であるのが好ましい。
このようなポリ塩化ビニル類としては、前述のものが挙げられるが、なかでもビニブラン240、ビニブラン270、ビニブラン276、ビニブラン277、ビニブラン375、ビニブラン380、ビニブラン386、ビニブラン410、ビニブラン430、ビニブラン432、ビニブラン550、ビニブラン601、ビニブラン602、ビニブラン609、ビニブラン619、ビニブラン680、ビニブラン680S、ビニブラン681N、ビニブラン683、ビニブラン685R、ビニブラン690、ビニブラン860、ビニブラン863、ビニブラン685、ビニブラン867、ビニブラン900、ビニブラン938、ビニブラン950(以上いずれも日信化学工業(株)、SE1320、S−830(以上いずれも住友ケムテック(株))が好ましい。
(ポリエステル系ポリマー)
ポリエステルはジカルボン酸成分(その誘導体含む)とジオール成分(その誘導体を含む)との重縮合により得られるものである。ポリエステルポリマーは、芳香環および/または脂環を含有しても良い。脂環式ポリエステルについては、特開平5−238167号公報に記載の技術が染料取り込み能と像の安定性の点で有効である。
本発明においては、上記のジカルボン酸成分およびジオール成分を少なくとも使用して、分子量(質量平均分子量(Mw))が通常約11000以上、好ましくは約15000以上、より好ましくは約17000以上となるように重縮合したポリエステル系ポリマーを使用するのが好ましい。分子量があまり低いものを使用すると、形成される受容層の弾性率が低くなり、また耐熱性も足りなくなり、感熱転写シートと受像シートとの離型性を確保することが難しくなる場合がある。分子量は、弾性率を上げる観点からは大きいほど望ましく、受容層形成時に塗布液溶媒に溶かすことができなくなる等の弊害が生じたり、あるいは、受容層の塗布乾燥後に支持体との接着性に悪影響が出たりする等の弊害が生じたりしない限り、特に限定されないが、高くても約30000程度以下であり、好ましくは約25000以下である。なお、エステル系ポリマーの合成法としては、従来公知の方法を使用することができる。
飽和ポリエステルとしては、例えばバイロン200、バイロン290、バイロン600等(いずれも商品名、東洋紡(株)製)、KA−1038C(商品名、荒川化学工業(株)製)、TP220、TP235(いずれも商品名、日本合成化学(株)製)等が用いられる。
本発明に用いられるポリマーラテックスは、感熱転写シートから移行してくる染料を受容するために使用されるものであるが、該ポリマーラテックスとともに、いかなるポリマーを併用してもよい。
併用することのできるポリマーとしては、染料を受容するために使用されてもよいが、上記ポリマーラテックスを保持するためのバインダーとして使用することもできる。
このようなポリマーとしては透明または半透明で、無色であることが好ましく、天然樹脂ポリマー及びコポリマー、合成樹脂ポリマー及びコポリマー、その他フィルムを形成する媒体、例えば、ゼラチン類、ポリビニルアルコール類、ヒドロキシエチルセルロース類、セルロースアセテート類、セルロースアセテートブチレート類、ポリビニルピロリドン類、カゼイン、デンプン、ポリアクリル酸類、ポリメチルメタクリル酸類、ポリ塩化ビニル類、ポリメタクリル酸類、スチレン−無水マレイン酸共重合体類、スチレン−アクリロニトリル共重合体類、スチレン−ブタジエン共重合体類、ポリビニルアセタール類(例えば、ポリビニルホルマール及びポリビニルブチラール)、ポリエステル類、ポリウレタン類、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニリデン類、ポリエポキシド類、ポリカーボネート類、ポリ酢酸ビニル類、ポリオレフィン類、ポリアミド類がある。バインダーは水または有機溶媒またはエマルションから被覆形成してもよい。
感熱転写シートから移行する染料を受容することを目的として使用する前記ポリマーラテックス以外に、主に上記のバインダーとしてポリマーラテックスを使用する場合、該ポリマーラテックスとしては、加工脆性と画像保存性の点でガラス転移温度(Tg)が−30℃〜70℃の範囲のものが好ましく、より好ましくは−10℃〜50℃の範囲、さらに好ましくは0℃〜40℃の範囲である。バインダーとして2種以上のポリマーをブレンドして用いることも可能で、この場合、組成分を考慮し加重平均したTgが上記の範囲に入ることが好ましい。また、相分離した場合やコア−シェル構造を有する場合には加重平均したTgが上記の範囲に入ることが好ましい。
<水溶性ポリマー>
本発明においては、受容層は水溶性ポリマーを含有することも好ましい態様の一つである。
ここで、水溶性ポリマーとは、20℃における水100gに対し0.05g以上溶解すればよく、より好ましくは0.1g以上、さらに好ましくは0.5g以上、特に好ましくは1g以上である。また、ポリマーラテックスは、ポリマー微粒子が分散媒体で分散されたものであり、本発明の水溶性ポリマーとは異なる。
本発明に用いることのできる水溶性ポリマーは、天然高分子(多糖類系、微生物系、動物系)、半合成高分子(セルロース系、デンプン系、アルギン酸系)および合成高分子系(ビニル系、その他)であり、以下に述べるポリビニルアルコールを始めとする合成ポリマーや、植物由来のセルロース等を原料とする天然あるいは半合成ポリマー、およびゼラチン等が本発明で使用できる水溶性ポリマーに該当する。
本発明において、水溶性ポリマーを前記ポリマーラテックスと区別するためにバインダーと標記することもある。
本発明に用いることのできる水溶性ポリマーのうち、天然高分子および半合成高分子について詳しく説明する。植物系多糖類としては、アラビアガム、κ−カラギーナン、ι−カラギーナン、λ−カラギーナン、グアガム(Squalon製Supercolなど)、ローカストビーンガム、ペクチン、トラガント、トウモロコシデンプン(National Starch & Chemical Co.製Purity-21など)、リン酸化デンプン(National Starch & Chemical Co.製National 78-1898など)など、微生物系多糖類としては、キサンタンガム(Kelco製Keltrol Tなど)、デキストリン(National Starch & Chemical Co.製Nadex360など)など、動物系天然高分子としては、ゼラチン(Croda製Crodyne B419など)、カゼイン、コンドロイチン硫酸ナトリウム(Croda製Cromoist CSなど)などが挙げられる(いずれも商品名)。セルロース系としては、エチルセルロース(I.C.I.製Cellofas WLDなど)、カルボキシメチルセルロース(ダイセル製CMCなど)、ヒドロキシエチルセルロース(ダイセル製HECなど)、ヒドロキシプロピルセルロース(Aqualon製Klucelなど)、メチルセルロース(Henkel製Viscontranなど)、ニトロセルロース(Hercules製Isopropyl Wetなど)、カチオン化セルロース(Croda製Crodacel QMなど)などが挙げられる(いずれも商品名)。デンプン系としては、リン酸化デンプン(National Starch & Chemical製National 78-1898など)、アルギン酸系としては、アルギン酸ナトリウム(Kelco製Keltoneなど)、アルギン酸プロピレングリコールなど、その他の分類として、カチオン化グアガム(Alcolac製Hi-care1000など)、ヒアルロン酸ナトリウム(Lifecare Biomedial製Hyalureなど)が挙げられる(いずれも商品名)。
本発明においてはゼラチンが好ましい態様の一つである。本発明に用いるゼラチンは分子量10,000から1,000,000までのものを用いることができる。本発明に用いられるゼラチンはCl-、SO4 2-等の陰イオンを含んでいてもよいし、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Sn2+、Zn2+などの陽イオンを含んでいても良い。ゼラチンは水に溶かして添加することが好ましい。
本発明に用いることのできる水溶性ポリマーのうち、合成高分子について詳しく説明する。アクリル系としてはポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸共重合体、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド共重合体、ポリジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート四級塩またはその共重合体など、ビニル系としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン共重合体、ポリビニルアルコールなど、その他としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリイソプロピルアクリルアミド、ポリメチルビニルエーテル、ポリエチレンイミン、ポリスチレンスルホン酸またはその共重合体、ナフタレンスルホン酸縮合物塩、ポリビニルスルホン酸またはその共重合体、ポリアクリル酸またはその共重合体、アクリル酸またはその共重合体等、マレイン酸共重合体、マレイン酸モノエステル共重合体、アクリロイルメチルプロパンスルホン酸またはその共重合体、など)、ポリジメチルジアリルアンモニウムクロライドまたはその共重合体、ポリアミジンまたはその共重合体、ポリイミダゾリン、ジシアンシアミド系縮合物、エピクロルヒドリン・ジメチルアミン縮合物、ポリアクリルアミドのホフマン分解物、水溶性ポリエステル(互応化学(株)製プラスコートZ-221、Z-446、Z-561、Z-450、Z-565、Z-850、Z-3308、RZ-105、RZ-570、Z-730、RZ-142(いずれも商品名))などである。
本発明に用いることのできる水溶性合成高分子のうちポリビニルアルコール類が好ましい
また、米国特許第4,960,681号明細書、特開昭62−245260号公報等に記載の高吸水性ポリマー、すなわち−COOMまたは−SO3M(Mは水素原子またはアルカリ金属)を有するビニルモノマーの単独重合体またはこのビニルモノマー同士もしくは他のビニルモノマーの共重合体(例えばメタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニウム、住友化学(株)製のスミカゲルL−5H(商品名))も使用することができる。
本発明に用いることのできる水溶性合成高分子のうちポリビニルアルコール類が好ましい。
以下に、ポリビニルアルコールについてさらに詳しく説明する。
完全けん化物としては、PVA−105[ポリビニルアルコール(PVA)含有率94.0質量%以上、鹸化度98.5±0.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.5質量%以下、揮発分5.0質量%以下、粘度(4質量%、20℃)5.6±0.4CPS]、PVA−110[PVA含有率94.0質量%、鹸化度98.5±0.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.5質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)11.0±0.8CPS]、PVA−117[PVA含有率94.0質量%、鹸化度98.5±0.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)28.0±3.0CPS]、
PVA−117H[PVA含有率93.5質量%、鹸化度99.6±0.3モル%、酢酸ナトリウム含有率1.85質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)29.0±3.0CPS]、PVA−120[PVA含有率94.0質量%、鹸化度98.5±0.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)39.5±4.5CPS]、PVA−124[PVA含有率94.0質量%、鹸化度98.5±0.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)60.0±6.0CPS]、
PVA−124H[PVA含有率93.5質量%、鹸化度99.6±0.3モル%、酢酸ナトリウム含有率1.85質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)61.0±6.0CPS]、PVA−CS[PVA含有率94.0質量%、鹸化度97.5±0.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)27.5±3.0CPS]、PVA−CST[PVA含有率94.0質量%、鹸化度96.0±0.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)27.0±3.0CPS]、PVA−HC[PVA含有率90.0質量%、鹸化度99.85モル%以上、酢酸ナトリウム含有率2.5質量%、揮発分8.5質量%、粘度(4質量%、20℃)25.0±3.5CPS](以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)など、
部分鹸化物としては、PVA−203[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)3.4±0.2CPS]、PVA−204[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)3.9±0.3CPS]、PVA−205[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)5.0±0.4CPS]、
PVA−210[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)9.0±1.0CPS]、PVA−217[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)22.5±2.0CPS]、PVA−220[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)30.0±3.0CPS]、
PVA−224[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)44.0±4.0CPS]、PVA−228[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)65.0±5.0CPS]、PVA−235[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)95.0±15.0CPS]、
PVA−217EE[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)23.0±3.0CPS]、PVA−217E[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)23.0±3.0CPS]、PVA−220E[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)31.0±4.0CPS]、
PVA−224E[PVA含有率94.0質量%、鹸化度88.0±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)45.0±5.0CPS]、PVA−403[PVA含有率94.0質量%、鹸化度80.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)3.1±0.3CPS]、PVA−405[PVA含有率94.0質量%、鹸化度81.5±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)4.8±0.4CPS]、
PVA−420[PVA含有率94.0質量%、鹸化度79.5±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%]、PVA−613[PVA含有率94.0質量%、鹸化度93.5±1.0モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%、揮発分5.0質量%、粘度(4質量%、20℃)16.5±2.0CPS]、L−8[PVA含有率96.0質量%、鹸化度71.0±1.5モル%、酢酸ナトリウム含有率1.0質量%(灰分)、揮発分3.0質量%、粘度(4質量%、20℃)5.4±0.4CPS](以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)などがある。
なお、上記の測定値はJIS K−6726−1977に準じて求めたものである。
変性ポリビニルアルコールについては、長野浩一ら共著,「ポバール」(高分子刊行会発行)に記載のものが用いられる。カチオン、アニオン、−SH化合物、アルキルチオ化合物、シラノールによる変性がある。
このような変性ポリビニルアルコール(変性PVA)としては、CポリマーとしてC−118、C−318、C−318−2A、C−506(以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)、HLポリマーとしてHL−12E、HL−1203(以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)、HMポリマーとしてHM−03、HM−N−03(以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)、KポリマーとしてKL−118、KL−318、KL−506、KM−118T、KM−618(以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)、MポリマーとしてM−115(クラレ(株)製の商品名)、MPポリマーとしてMP−102、MP−202、MP−203(以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)、MPKポリマーとして、MPK−1、MPK−2、MPK−3、MPK−4、MPK−5、MPK−6(以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)、RポリマーとしてR−1130、R−2105、R−2130(以上、いずれもクラレ(株)製の商品名)、VポリマーとしてV−2250(クラレ(株)製の商品名)などがある。
ポリビニルアルコールは、その水溶液に添加する微量の溶剤あるいは無機塩類によって粘度調整をしたり粘度安定化させたりすることが可能であって、詳しくは上記文献、長野浩一ら共著,「ポバール」,高分子刊行会発行,144〜154頁記載のものを使用することができる。その代表例としてホウ酸を含有させることで塗布面質を向上させることができ、好ましい。ホウ酸の添加量は、ポリビニルアルコールに対し0.01〜40質量%であることが好ましい。
本発明においては、水溶性ポリマーがポリビニルアルコール類、ゼラチンであるのが好ましく、なかでもゼラチンが好ましい。本発明に用いるゼラチンは分子量10,000から1,000,000までのものを用いることができる。本発明に用いられるゼラチンはCl-、SO4 2-等の陰イオンを含んでいてもよいし、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Sn2+、Zn2+などの陽イオンを含んでいても良い。ゼラチンは水に溶かして添加することが好ましい。
<重合法>
本発明でバインダーに用いられる、水溶性ポリマー以外のポリマーは、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、アニオン重合法、カチオン重合等により容易に得ることができるが、ラテックスとして得られる乳化重合法が最も好ましい。また、ポリマーを溶液中で調製し、中和するか乳化剤を添加後に水を加え、強制的に撹拌により水分散体を調製する方法も好ましい。乳化重合法は、例えば、水、或いは、水と水に混和し得る有機溶媒(例えばメタノール、エタノール、アセトン等)との混合溶媒を分散媒とし、分散媒に対して5〜150質量%のモノマー混合物と、モノマー総量に対して乳化剤と重合開始剤を用い、30〜100℃程度、好ましくは60〜90℃で3〜24時間、攪拌下重合させることにより行われる。分散媒、モノマー濃度、開始剤量、乳化剤量、分散剤量、反応温度、モノマー添加方法等の諸条件は、使用するモノマーの種類を考慮し、適宜設定される。また、必要に応じて分散剤を用いることが好ましい。
乳化重合法は、一般的には次に示す文献に従って行うことができる。
奥田平,稲垣寛編集,「合成樹脂エマルジョン」,高分子刊行会発行(1978年)、杉村孝明,片岡靖男,鈴木聡一,笠原啓司編集,「合成ラテックスの応用」,高分子刊行会発行(1993年)、室井宗一著,「合成ラテックスの化学」,高分子刊行会発行(1970年)。
本発明に用いられるポリマーラテックスを合成する乳化重合法において、一括重合法、モノマー(連続・分割)添加法、エマルジョン添加法、シード重合法などを選択することができ、ラテックスの生産性の観点から一括重合法、モノマー(連続・分割)添加法、エマルジョン添加法が好ましい。
前記重合開始剤としてはラジカル発生能があればよく、過硫酸塩や過酸化水素などの無機過酸化物、日本油脂(株)「有機過酸化物カタログ」などに記載の過酸化物および和光純薬工業(株)「アゾ重合開始剤カタログ」などに記載のアゾ化合物を用いることができる。その中でも、過硫酸塩などの水溶性過酸化物および和光純薬工業(株)「アゾ重合開始剤カタログ」などに記載の水溶性アゾ化合物が好ましく、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)塩酸塩、アゾビス(2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド)、アゾビスシアノ吉草酸がより好ましく、特に、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウムなどの過酸化物が画像保存性、溶解性、コストの観点から好ましい。
前記重合開始剤の添加量としては、重合開始剤がモノマー総量に対して0.3質量%〜2.0質量%であることが好ましく、0.4質量%〜1.75質量%であることがより好ましく、0.5質量%〜1.5質量%であることが特に好ましい。
前記重合乳化剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも用いることができるが、アニオン性界面活性剤が分散性と画像保存性の観点から好ましく、少量で重合安定性が確保でき、加水分解耐性もあることからスルホン酸型アニオン界面活性剤がより好ましく、ペレックスSS−H(商品名、花王(株))に代表される長鎖アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩がさらに好ましく、パイオニンA−43−S(商品名、竹本油脂(株))のような低電解質タイプが特に好ましい。
前記重合乳化剤として、スルホン酸型アニオン界面活性剤がモノマー総量に対して0.1質量%〜10.0質量%使用されていることが好ましく、0.2質量%〜7.5質量%使用されていることがより好ましく、0.3質量%〜5.0質量%使用されていることが特に好ましい。
本発明に用いられるポリマーラテックスの合成には、キレート剤を使用するのが好ましい。キレート剤は、鉄イオンなど金属イオンやカルシウムイオンなどのアルカリ土類金属イオンなどの多価イオンを配位(キレート)できる化合物であり、特公平6−8956号、米国特許第5,053,322号、特開平4−736645号、特開平4−127145号、特開平4−247073号、特開平4−305572号、特開平6−11805号、特開平5−173312号、特開平5−66527号、特開平5−158195号、特開平6−118580号、特開平6−110168号、特開平6−161054号、特開平6−175299号、特開平6−214352号、特開平7−114161号、特開平7−114154号、特開平7−120894号、特開平7−199433号、特開平7−306504号、特開平9−43792号、特開平8−314090号、特開平10−182571号、特開平10−182570号、特開平11−190892号の各公報または明細書に記載の化合物を用いることができる。
前記キレート剤としては、無機キレート化合物(トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム等)、アミノポリカルボン酸系キレート化合物(ニトリロトリ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸等)、有機ホスホン酸系キレート化合物(Research Disclosure18170号や、特開昭52−102726号、同53−42730号、同56−97347号、同54−121127号、同55−4024号、同55−4025号、同55−29883号、同55−126241号、同55−65955号、同55−65956号、同57−179843号、同54−61125号、及び西独特許1045373号の各公報または明細書などに記載の化合物)、ポリフェノール系キレート剤、ポリアミン系キレート化合物など好ましく、アミノポリカルボン酸誘導体が特に好ましい。
前記アミノポリカルボン酸誘導体の好ましい例としては、「EDTA(−コンプレキサンの化学−)」(南江堂、1977年)の付表の化合物があげられ、またこれら化合物のカルボキシル基の一部がナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩やアンモニウム塩など置換されてもよい。特に好ましいアミノカルボン酸誘導体としては、イミノ二酢酸、N−メチルイミノ二酢酸、N−(2−アミノエチル)イミノ二酢酸、N−(カルバモイルメチル)イミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸、エチレンジアミン−N,N’−ジ−α−プロピオン酸、エチレンジアミン−N,N’−ジ−β−プロピオン酸、N,N’−エチレン−ビス(α−o−ヒドロキシフェニル)グリシン、N,N’−ジ(2−ヒドロキシベンジル)エチレンジアミン−N,N’−二酢酸、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸−N,N’−ジアセトヒドロキサム酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミン−N,N’,N’−三酢酸、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、1,2−プロピレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、d,l−2,3−ジアミノブタン−N,N,N’,N’−四酢酸、meso−2,3−ジアミノブタン−N,N,N’,N’−四酢酸、1−フェニルエチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、d,l−1,2−ジフェニルエチレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、1,4−ジアミノブタン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−シクロブタン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−シクロペンタン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−シクロヘキサン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、cis−シクロヘキサン−1,2−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、シクロヘキサン−1,3−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、シクロヘキサン−1,4−ジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、o−フェニレンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、cis−1,4−ジアミノブテン−N,N,N’,N’−四酢酸、trans−1,4−ジアミノブテン−N,N,N’,N’−四酢酸、α,α’−ジアミノ−o−キシレン−N,N,N’,N’−四酢酸、2−ヒドロキシ−1,3−プロパンジアミン−N,N,N’,N’−四酢酸、2,2’−オキシ−ビス(エチルイミノ二酢酸)、2,2’−エチレンジオキシ−ビス(エチルイミノ二酢酸)、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸−N,N’−ジ−α−プロピオン酸、エチレンジアミン−N,N’−二酢酸−N,N’−ジ−β−プロピオン酸、エチレンジアミン−N,N,N’,N’−テトラプロピオン酸、ジエチレントリアミン−N,N,N’,N’’,N’’−五酢酸、トリエチレンテトラミン−N,N,N’,N’’,N’’’,N’’’−六酢酸、1,2,3−トリアミノプロパン−N,N,N’,N’’,N’’’,N’’’−六酢酸があげられ、またこれら化合物のカルボキシル基の一部がナトリウムやカリウムなどのアルカリ金属塩やアンモニウム塩など置換されたものも挙げることができる。
前記キレート剤の添加量は、モノマー総量に対して0.01質量%〜0.4質量%であることが好ましく、0.02質量%〜0.3質量%であることがより好ましく、0.03質量%〜0.15質量%であることが特に好ましい。キレート剤量が0.01質量%未満であると、ポリマーラテックスの製造工程で混入する金属イオンの捕捉が不十分となり、ラテックスの凝集に対する安定性が低下し、塗布性を悪化させる。また、0.4%を超えると、ラテックスの粘度が上昇し塗布性を低下させる。
本発明に用いられるポリマーラテックスの合成には、連鎖移動剤を使用することが好ましい。連鎖移動剤としては、Polymer Handbook,第3版,Wiley−Interscience(1989)に記載されているものが好ましい。硫黄化合物は連鎖移動能が高く、少量で用いることで済むことからより好ましい。tert−ドデシルメルカプタンやn−ドデシルメルカプタン等疎水的なメルカプタン系の連鎖移動剤が特に好ましい。
前記連鎖移動剤量は、モノマー総量に対して0.2質量%〜2.0質量%が好ましく、0.3質量%〜1.8質量%がより好ましく、0.4質量%〜1.6質量%が特に好ましい。
乳化重合では、上記化合物以外に、電解質、安定化剤、増粘剤、消泡剤、酸化防止剤、加硫剤、凍結防止剤、ゲル化剤、加硫促進剤など合成ゴムハンドブック等に記載の添加剤を使用してもよい。
本発明に用いられるポリマーラテックスは、その塗布液における溶媒として、水系溶媒を用いることができるが、水混和性の有機溶媒を併用してもよい。水混和性の有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等のアルコール系、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系、酢酸エチル、ジメチルホルミアミド等を挙げることができる。これら有機溶媒の添加量は、溶媒の40%以下、より好ましくは30%以下であることが好ましい。
また、本発明に用いられるポリマーラテックスは、ポリマー濃度がラテックス液に対して10〜70質量%であることが好ましく、さらに20〜60質量%、特に30〜55質量%であることが好ましい。
ポリマーラテックスの添加量は、ポリマーラテックスの固形分が受容層中の全ポリマーの50〜95質量%であることが好ましく、70〜90質量%であることがより好ましい。
<有機溶媒>
感熱転写受像シートの作製に用いられる有機溶媒について説明する。
感熱転写受像シートの作製において、支持体上の受容層側に塗設される構成層の塗布液に沸点が140〜220℃の有機溶媒を使用しても良く、前述の染料を受容するポリマーラテックスを造膜する機能を有する。なお、該有機溶媒は、支持体上の受容層側に塗設される構成層の塗布液のいずれの層の塗布液に添加されていてもよい。この有機溶媒は、本発明の効果を達成するために効果的に作用する。
感熱転写受像シート作製のための塗布液に添加できる有機溶媒としては、例えばアセト酢酸エチル、テトラメチルスルホン、γ−ブチルラクトン、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジアセトンアルコール、ジグライム、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコール−n−ブチルアセテート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、乳酸エチル、乳酸メチル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシル、2−ヘプタノン、ピルビン酸エチル、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、ブチルラクテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−n−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、2−エチルヘキシルアセテート、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエチルアセテート、1−メトキシプロピルアセテート、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフリルアルコール、エトキシプロピルプロピオネートなどが挙げられる。
本発明においては、有機溶媒は、使用するポリマーラテックスに可塑剤が含有されている場合の可塑剤も包含し、ポリマーラテックスを添加するための助剤、乳化分散物で使用する分散助剤や、断熱層を形成する際の溶媒として用いたものをも包含する。
有機溶媒は、水溶性有機溶媒が好ましく、100mlの水に50g以上溶解する、すなわち層分離することなく混和する、ものが好ましく、100g以上溶解するものがさらに好ましい。
このような有機溶媒は、アルコール系溶媒、エチレングリコール系溶媒、プロピレングリコール系溶媒、ジエチレングリコール系溶媒が挙げられ、これらの水酸基がエーテル化、エステル化されたものが挙げられる。
例えば、エチレングリコール(197.2℃)、プロピレングリコール(187.3℃)、ブチルセロソルブ(171.2℃)、メチルセルソルブアセテート(144.5℃)、セロソルブアセテート(156.3℃)、メチルカルビトール(193.2℃)、カルビトール(201.9℃)、ジエチルカルビトール(186.0℃)、カルビトールアセテート(218.0℃)、ジアセトンアルコール(168.0℃)が挙げられる。
上記有機溶媒は、塗布、乾燥工程さらには保存時に揮散するものが好ましく、感熱転写受像シート製造直後、もしくは製造後から画像形成するまでのいずれかの間に、感熱受像シートの支持体上の受容層側の全構成層中の全塗布固形分に対して、3%以下(好ましくは1%以下)である。
<紫外線吸収剤>
また、本発明では耐光性を向上するために受容層に紫外線吸収剤を添加してもよい。このとき、紫外線吸収剤を高分子量化することで受容層に固定でき、感熱転写シートへの拡散や加熱による昇華・蒸散などを防ぐことができる。
紫外線吸収剤としては、情報記録分野において広く知られている各種紫外線吸収剤骨格を有する化合物を使用することができる。具体的には、2−ヒドロキシベンゾトリアゾール型紫外線吸収剤、2−ヒドロキシベンゾトリアジン型紫外線吸収剤、2−ヒドロキシベンゾフェノン型紫外線吸収剤骨格を有する化合物を挙げることができる。紫外線吸収能(吸光係数)・安定性の観点では、ベンゾトリアゾール型、トリアジン骨格を有する化合物が好ましく、高分子量化・ラテックス化の観点ではベンゾトリアゾール型、ベンゾフェノン型の骨格を有する化合物が好ましい。具体的には、特開2004−361936号公報などに記載された紫外線吸収剤を用いることができる。
紫外線吸収剤は、紫外域に吸収をもち、可視領域に吸収端がかからないことが好ましい。具体的には、受容層に添加して感熱転写受像シートを形成したとき、370nmの反射濃度がAbs0.5以上になることが好ましく、380nmの反射濃度がAbs0.5以上になることがさらに好ましい。また、400nmの反射濃度がAbs0.1以下であることが好ましい。なお、400nmを超える範囲での反射濃度が高いと画像が黄ばむため好ましくない。
本発明では、紫外線吸収剤は高分子量化され、質量平均分子量10000以上が好ましく、質量平均分子量100000以上がさらに好ましい。高分子量化する手段としては、紫外線吸収剤をポリマーにグラフトすることが好ましい。主鎖となるポリマーとしては、併用する受容ポリマーより染料の染着性が劣るポリマー骨格を有することが好ましい。また、製膜した際に十分な皮膜強度を有することが好ましい。ポリマー主鎖に対する紫外線吸収剤のグラフト率は、5〜20質量%が好ましく、8〜15質量%がより好ましい。
また、紫外線吸収剤をグラフトしたポリマーはラテックス化することがさらに好ましい。ラテックス化することにより水分散系の塗布液を塗布製膜することにより受容層を形成することができ、製造コストを軽減することが可能である。ラテックス化する方法は例えば特許第3450339号明細書などに記載された方法を用いることができる。ラテックス化された紫外線吸収剤としては、例えば一方社油脂工業株式会社製ULS−700、ULS−1700、ULS−1383MA、ULS−1635MH、XL−7016、ULS−933LP、ULS−935LH、新中村化学製New Coat UVA−1025W、New Coat UVA−204W、New Coat UVA−4512M(いずれも商品名)など市販の紫外線吸収剤を使用することもできる。
紫外線吸収剤をグラフトしたポリマーをラテックス化する場合、前記の染着性受容ポリマーのラテックスと混合してから塗布することで紫外線吸収剤が均一に分散した受容層を形成することができる。
紫外線吸収剤をグラフトしたポリマーまたはそのラテックスの添加量は、受容層を形成する染着性受容ポリマーラテックスに対して5〜50質量部が好ましく、10〜30質量部がより好ましい。
<離型剤>
感熱転写受像シートの受像面に充分な剥離性能がない場合には、画像形成時にサーマルヘッドによる熱によって感熱転写シートと感熱転写受像シート(受像シート)が融着し、剥離時に大きな剥離音が発生したり、また、染料層が層ごと転写されたり、受容層が基材から剥離するいわゆる異状転写の問題が発生する。
このような熱融着による問題を防ぐために、離型剤を配合することもできる。離型剤は、シリコーンオイル、リン酸エステル系可塑剤、フッ素系化合物、及び各種ワックス分散物を用いることができるが、特にシリコーンオイルが好ましく用いられる。
シリコーンオイルとしては、エポキシ変性、アルキル変性、アミノ変性、カルボキシル変性、アルコール変性、フッ素変性、アルキルアラルキルポリエーテル変性、エポキシ・ポリエーテル変性、ポリエーテル変性等の変性シリコーンオイルが好ましく用いられるが、中でもビニル変成シリコーンオイルとハイドロジェン変成シリコーンオイルとの反応物が良い。離型剤の添加量は、受容ポリマーに対して0.2〜30質量部が好ましい。
下記の乳化物の項で説明する滑剤は、ここで説明する離型剤とほぼ同等の効果が認められ、ほぼ同義である。本発明では、便宜上分散物として用いられるものは、滑剤乳化物として、それ以外のものをここで説明する離型剤とした。
<乳化物>
滑剤、酸化防止剤などの疎水性添加剤は米国特許第2,322,027号明細書に記載の方法などの公知の方法により感熱転写受像シートの層(例えば、受容層、断熱層、中間層、下塗層など)中に導入することができる。この場合には、米国特許第4,555,470号、同第4,536,466号、同第4,536,467号、同第4,587,206号、同第4,555,476号、同第4,599,296号の各明細書、特公平3−62256号公報などに記載のような高沸点有機溶媒を、必要に応じて沸点50℃〜160℃の低沸点有機溶媒と併用して用いることができる。またこれら滑剤や酸化防止剤、高沸点有機溶媒などは2種以上併用することができる。
滑剤としては、例えば、ポリエチレンワックス、アミドワックス、テフロンパウダー(テフロン:登録商標)等の固形ワックス類;シリコーンオイル、リン酸エステル系化合物、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤およびその他当該技術分野で公知の離型剤を使用することができる。各種ワックス類、フッ素系界面活性剤等に代表されるフッ素系化合物、シリコーン系界面活性剤、シリコーンオイル及び/またはその硬化物等のシリコーン系化合物が好ましく用いられる。
<界面活性剤>
また、本発明の感熱転写受像シートは、前記の任意の層に界面活性剤を含有させることができる。その中でも、受容層及び中間層中に含有させることが好ましい。
界面活性剤の添加量は、全固形分量に対して0.01〜5質量%であることが好ましく、0.01〜1質量%であることがより好ましく、0.02〜0.2質量%であることが特に好ましい。
界面活性剤としては、アニオン系、ノニオン系、カチオン系など種々の界面活性剤が知られている。本発明で用いることのできる界面活性剤としては、公知のものが使用でき、例えば、「機能性界面活性剤監修/角田光雄、発行/2000年8月、第6章」で紹介されているもの等を用いることができるが、その中でもアニオン系のフッ素含有界面活性剤が好ましい。
界面活性剤を含有しない場合でも塗布は可能であるが、塗布液の表面張力が高いために塗布面状が不均一となり、ムラとなる場合がある。界面活性剤を塗布液に含有させることで表面張力を下げ、塗布時のムラを無くし、塗布面状を均一とし、安定的に塗布することができる。
フッ素化合物の具体例を以下に例示するが、本発明で用いることができるフッ素化合物は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。下記例示化合物の構造表記の中で特に断りのない限りアルキル基、パーフルオロアルキル基は直鎖の構造を有する基を意味する。
Figure 2009079166
Figure 2009079166
これらのフッ素化合物は、界面活性剤として、感熱転写受像シートを構成している層(特に、受容層、断熱層、中間層、下塗り層、バック層など)を形成するための塗布組成物に用いられるが、本発明において好ましくは受容層及び中間層に含有させることができる。
<マット剤>
本発明において、離型性付与のためにマット剤を添加するのが好ましい。マット剤は感熱転写受像シートの最外表面層若しくは最外表面層として機能する層、または外表面に近い層に含有されるのが好ましい。最外表面層は必要に応じて2層にすることもできる。最も好ましいのは、最外層である受容層に添加する場合である。マット剤は、画像形成層面の最外層及びバック面の最外層いずれにも添加することが可能であり、両層に添加することもできる。特に、支持体に対し、すべり剤を含有する面側にマット剤を含有させることが好ましい。
マット剤は、予めバインダーによって分散し、マット剤粒子分散物として使用することが好ましい。
マット剤は、一般に水に不溶性の有機化合物の微粒子、無機化合物の微粒子を挙げることができるが、本発明では、分散性の観点から、有機化合物を含有する微粒子が好ましい。有機化合物を含有していれば、有機化合物単独からなる有機化合物微粒子であっても良いし、有機化合物だけでなく無機化合物をも含有した有機/無機複合微粒子であっても良い。マット剤の例としては、例えば米国特許第1,939,213号、同2,701,245号、同2,322,037号、同3,262,782号、同3,539,344号、同3,767,448号等の各明細書に記載の有機マット剤など、銀塩感材業界で良く知られたものを用いることができる。
画像プリント時、受容層表面の温度は高温になるため、マット剤は耐熱性を有することが好ましい。特に、熱分解温度が200℃以上のポリマーであることが好ましい。より好ましくは、熱分解温度が240℃以上のポリマーである。
また、画像プリント時、熱だけでなく圧力も受容層表面にかかるため、マット剤は硬いものが好ましい。
画像形成層面側の最外層及び最外層隣接層に含有されるマット剤は、予めバインダーによって分散して、マット剤粒子分散物として使用されるが、その分散方法は、(a)マット剤となるべきポリマーを溶液(例えば低沸点の有機溶媒に溶解)として、水性媒体中で乳化分散させてポリマーの液滴を得て、乳化物から低沸点有機溶媒を除去することにより、マット剤の分散物を調製する方法、(b)予めマット剤となるべきポリマーなどの微粒子を用意しておき、水性媒体中でダマの発生がないように分散物を調製する方法の2通りの方法がある。本発明においては、環境に配慮し低沸点の有機溶媒を環境に排出しない(b)の方法が好ましい。
本発明におけるマット粒子分散物は、界面活性剤を含有すると分散状態が安定するため、界面活性剤を添加することが好ましい。
<防腐剤>
塗布液、受像シートおよび印画画像等を保存しておくと、保存中にこれらの材料に微生物(特に細菌、カビ、酵母等)が付着し、それらの性能を低下させることが多い。これを防止する為に、その他の性能に影響を与えない範囲で防腐剤を含有させることができる。
本発明でいう防腐剤とは受像シートに用いられる化合物が該微生物の生育により分解反応を受けることを抑制する為に用いられる化合物であって、一般式による定義と具体的化合物は、防腐防黴ハンドブック、技報堂出版(1986)、堀口博著、防菌防黴の化学、三共出版(1986)、防菌防黴剤事典、日本防菌防黴学会発行(1986)等に記載されている。
本発明の受像シートに含有される防腐剤としては、特に限定されないが、フェノールまたはその誘導体、ホルマリン、イミダゾール誘導体、デヒドロ酢酸ナトリウム、4−イソチアゾリン−3−オン誘導体、ベンゾイソチアゾリン−3−オン、ベンゾトリアゾール誘導体、アミジングアニジン誘導体、四級アンモニウム塩類、ピロジン,キノリン,グアニジン等の誘導体、ダイアジン、トリアゾール誘導体、オキサゾール、オキサジン誘導体、2−メルカプトピリジン−N−オキサイドまたはその塩、ホルムアルデヒドドナー系抗菌剤等が挙げられる。これらの中でも、フェノールまたはその誘導体、4−イソチアゾリン−3−オン誘導体、ベンゾイソチアゾリン−3−オン等が好ましい。
防腐剤はいずれか、1種類を単独で用いてもよいし、任意の化合物を2種類以上選んで組み合わせて使用してもかまわない。防腐剤はそのまま添加してもかまわないが、水またはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、エチレン、エトレングリコールなどの有機溶媒に溶解し、溶液として受像シート塗布液に添加してもよい。またはラテックス中に添加してもよい。あるいは高沸点溶媒、低沸点溶媒、もしくは両者の混合溶媒に溶解した後、界面活性剤の存在下に乳化分散して、ラテックス中に添加することも可能である。
<消泡剤>
本発明で用いる消泡剤とは、起泡の原因物質に代わって、それ自体が液体表面に存在し、それ自体には泡膜の薄化に抵抗する反発力を付与する作用を有していない化合物を意味する。具体的には、例えば、アルコール類、エーテル類、ポリオール類、脂肪酸エステル類、金属石鹸類、燐酸エステル類、シリコーン類、及びノニオン性界面活性剤類等を挙げることができる。これらの構造を有する市販の消泡剤及び化合物等の内、消泡効果を有するものであれば単独または併用して、あるいは混合物として使用することができる。
(A)アルコール類
炭素原子数1〜10の脂肪酸アルコール、例えば、メタノール、エタノール、ブタノール、オクチノール、または2−エチルヘキサノール等を挙げることができる。
しかし炭素数1〜3の脂肪酸アルコールは明確に効果を発現させるには1%以上添加することが必要でありラテックスまたは中空ポリマー等を膨潤させ凝集を促進する場合あがあるため、炭素数4以上の脂肪酸アルコールが好ましい。
(B)脂肪酸エステル類
ステアリン酸イソアミル、コハク酸ジエステル、ソルビタンラウリン酸モノエステル、ソルビタンオレイン酸モノエステル、ソルビタンオレイン酸トリエステル、オキシエチレンソルビタンラウリル酸モノエステル、ジエチレングリコールジステアレート、または低分子量ポリエチレングリコールオレイン酸エステル等を挙げることができる。
(C)エーテル類
エチレングリコールのモノフェニルエーテル(例えば、ジ−tert−ジアミノフェノキシエタノール)、エチレングリコールのジアルキルエーテル(例えば、3−ヘプチルセロソルブ、またはノニルセロソルブ)、ジエチレングリコールのジアルキルエーテル(例えば、3−ヘプチルカルビトール)等を挙げることができ、市販品としては、例えばバイオニンK−17(竹本油脂株式会社製)、またはノプコDF122−NS(サンノプコ株式会社製)を用いることができる。
(D)ポリオール類
その構造中にアルキレンオキサイド基(特に、エチレンオキサイド基)を多く有する化合物(例えば、ポリエーテル類)を挙げることができ、これらの化合物は水への分散安定性に優れているので、液中の抑泡効果に優れている。ポリエーテル系の消泡剤の市販品としては、例えば、アデカプルロニックシリーズやアデカノールシリーズLG−109、LG−121、LG−294、LG−297など〔旭電化工業(株)〕、またはSNデフォーマー157、247、375、470〔サンノプコ(株)〕を用いることができる。
(E)金属石鹸類
種々の有機酸金属塩を用いることができ、例えば、ナフテン酸系金属石鹸、合成酸系金属石鹸、またはステアリン酸系金属石鹸等を挙げることができる。具体的には、ステアリン酸アルミニウム等を挙げることができ、ナフテネート、ディックネート、またはステアレート(いずれも大日本インキ化学工業株式会社製)等を挙げることができる。
(F)シリコーン類
オイル型、コンパウンド型、自己乳化型、またはエマルジョン型シリコーン消泡剤等を挙げることができ、特にオイル型としては、一般的なジメチルポリシロキサン構造のシリコーンオイルの他にメチル基の一部を変性させた変性シリコーンオイルを挙げることができ、例えば、アミノ変性、エポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性、メタクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、異種官能基変性、ポリエーテル変性、メチルスチリル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、親水性特殊変性、高級アルコキシ変性、高級脂肪酸含有、またはフッ素変性等の変性シリコーンオイルを挙げることができる。市販品としては、オイル型としてSH200(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)、KF96、KS604、KI−6702(信越シリコーン株式会社製)、コンパウンド型としてSNデフォーマー5016(サンノプコ株式会社製)、SH5500,SC5540(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)、自己乳化型としてBY28−503(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)、KS508、KS530、KS−538(信越シリコーン株式会社製)、エマルジョン型としてSM5511、SM5512、SM5515(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)、KM72、KM73、KM98(信越シリコーン株式会社製)等を挙げることができ、また変性シリコーンオイル型としては、アミノ変性としてSF5417、エポキシ変性としてSF8411、SF8413、カルボキシル変性としてBY16−880、フッ素変性としてFS1265(いずれも東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)、ポリエーテル変性としてKF−6017(信越シリコーン株式会社製)、アルキル変性シリコーンとポリエーテル変性を含有したFORM BAN MS−575(Ultra Additives Inc.製)、カルビノール変性としてKF−6001、KF−6003(信越シリコーン株式会社製)等を挙げることができる。
(G)ノニオン性界面活性剤類
以下の(1)〜(4)の例を挙げることができる。
(1)アルキルアリールエーテルエチレンオキシド付加体
(2)式:HO−(C 2 4 O)n−(C 3 6 O)m−(C 2 4 O)n−OH
で表され、分子量が500〜10000で、C 2 4 O含有量が0〜55%の化合物
(3)式:R1 (R2 )CHCOO(C 2 4 O)n
(式中、R1 及びR2 は炭素原子数1〜15のアルキル基を表し、nは1〜8を表す)で表されるアルキルエステル型化合物
ここで、R1 及びR2 はそれぞれ炭素原子数5以上が好ましく、10以上がさらに好ましい。
(4)アセチレンジオール類またはそのエチレンオキシド0〜8モル付加体
本発明で用いられる消泡剤としては、単独でまたは2種以上を併用し、あるいは混合物として用いることができる。
上記(A)〜(G)の消泡剤のうち、本発明の塗布液の消泡に用いる場合、(F)シリコーンは膜の粘弾性を変化させ、感熱転写シートとの接着を促進する場合があり、(G)ノニオン性界面活性剤は効果が温度依存性を有し塗布液の温度を厳密に制御しないと効果を発揮しない点など使用法が難しい欠点があり、本発明に使用するには上記(A)〜(E)の消泡剤が好ましく、使用量としては消泡効果を発現させ、かつラテックス、中空粒子の凝集等を発現しないために、0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜1質量%がさらに好ましい。
受容層の塗布量は、0.5〜10g/m2(固形分換算、以下本発明における塗布量は特に断りのない限り、固形分換算の数値である。)が好ましい。受容層の膜厚は1〜20μmであることが好ましい。
(中間層)
受容層と支持体との間には中間層が形成されていてもよく、例えば白地調整層、帯電調節層、接着層、プライマー層、下塗層が形成される。これらの層については、例えば特許第3585599号明細書、特許第2925244号明細書などに記載されたものと同様の構成とすることができる。
(断熱層)
断熱層は、サーマルヘッド等を用いた加熱転写時における熱から支持体を保護する役割を果たす。また、高いクッション性を有するので、支持体として紙を用いた場合であっても、印字感度の高い熱転写受像シートを得ることができる。断熱層は1層でも2層以上でも良い。断熱層は、受容層より支持体側に設けられる。
本発明の感熱転写受像シートにおいて、断熱層は本発明の中空粒子ラテックスを含有する。
中空粒子の平均粒子サイズは0.1〜5.0μmであることが好ましく、0.2〜3.0μmであることがさらに好ましく、0.3〜1.5μmであることが特に好ましい。
このサイズが小さすぎると、空隙率が下がる傾向があり望まれる断熱性が得られなくなり、サイズが大きすぎると、断熱層の膜厚に対して中空ポリマーの粒子サイズが大きすぎて平滑な面が得られにくくなり、粗大粒子に起因する塗布故障が発生しやすくなるためである。
また、中空粒子は、空隙率が10〜70%程度のものが好ましく、20〜70%のものがより好ましい。空隙率が小さすぎると望まれる断熱性が得られなくなり、大きすぎると割れやすい中空ポリマー粒子および不完全な中空粒子の比率が増えて、印画欠陥が生じ、また、十分な膜強度が得られない。
本発明において、中空粒子のサイズは、透過型電子顕微鏡を用いて、その外径の円相当換算直径を測定し算出する。平均粒子サイズは、中空粒子を少なくとも300個透過電子顕微鏡を用いて観察し、その外形の円相当径を算出し、平均して求める。中空粒子の空隙率も透過型電子顕微鏡を用いて、粒子の外径と内径を測定し算出する。上記サイズ測定と同様に中空粒子を少なくとも300個透過電子顕微鏡を用いて観察し、その空隙率を算出し、平均して求める。本発明における空隙率とは、空隙を含む中空粒子の体積に対する空隙部分の割合である。
本発明において、断熱層における中空粒子以外の固形分が30質量%以下であることが望ましく、5〜20%の範囲がより好ましい。ここで中空粒子以外の固形分とは、断熱層に含まれるバインダー、無機塩など中空粒子を除く固形分の合計である。
中空ポリマーは必要に応じて2種以上混合して使用することができる。具体例としてはローアンドハース社製ローペイク1055、大日本インキ社製ボンコートPP−1000、JSR社製SX866(B)、日本ゼオン社製ニッポールMH5055(いずれも商品名)、松本油脂製薬社製F−30、F−50(いずれも商品名)、松本油脂製薬社製F−30E、日本フェライト社製エクスパンセル461DE、551DE、551DE20(いずれも商品名)などが挙げられる。断熱層に用いられる中空ポリマーはラテックス化されていてもよい。
中空粒子ラテックスを含む断熱層中には、中空粒子ラテックス以外に水分散型樹脂または水溶解型樹脂をバインダーとして含有することが好ましい。本発明で使用されるバインダー樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、ウレタン樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セルロース誘導体、カゼイン、デンプン、ゼラチンなどの公知の樹脂を用いることができる。これらは、受容層で記載した水溶性ポリマーが好ましい。これらバインダー樹脂のなかで、ゼラチン、ポリビニルアルコール、スチレン-ブタジエン共重合体、ウレタン樹脂がこのましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールがより好ましい。またこれらの樹脂は単独または混合して用いることができる。
本発明において、中空粒子を含有する中間層は、高いクッション性を有しており、このクッション性を「ダイナミック硬度」で規定できる。一般に、薄膜の硬度は、材料表面に垂直に静的な荷重をかけたときの歪みより求める。本発明において中間層のダイナミック硬度は、例えば超微小硬度計(商品名:DUH−201H、島津製作所社製)を用いて測定される値である。115°の三角錐圧子に荷重を与えて、荷重と圧子の押し込み深さから、ダイナミック硬度を次式により求めることが可能である。
ダイナミック硬度DHT115 = 3.7838 × P/h2
ここでPは荷重(mN)を表し、hは押し込み深さ(μm)を表す。
この測定方法は、針状圧子の微小な動きを電気信号に変換して計測する方法であり、荷重を調整することによって、所望の押し込み深さにおける硬度を求めることが可能である。受容シートにおいて中間層のダイナミック硬度を測定する方法としては、積層している受容層をあらかじめ剃刀などで削ぎ取り、中間層を剥き出しにした状態で測定する方法や、受容層を積層したまま測定する方法があり、いずれも本発明において適用可能である。例えば受容層を積層したまま測定する方法では、あらかじめ断層拡大写真観察などで受容層の塗工層厚さを測定して、受容層の厚さ以上の押し込み深さとなるように荷重を設定して硬度を測定すればよい。
本発明において、中間層のダイナミック硬度は10.0以下が好ましく、0.1〜4.0の範囲がより好ましい。ダイナミック硬度が10.0を超えると中間層としてのクッション性が不足し、印画時に感熱転写シートとの密着性に不均一が生じ画質が低下することがある。一方、ダイナミック硬度が過度に小さいと、例えば0.1を下まわると、傷つき易くハンドリング性が劣ることがある。
(支持体)
本発明では、支持体として耐水性支持体を用いることが好ましい。耐水性支持体を用いることで支持体中に水分が吸収されるのを防止して、受容層の経時による性能変化を防止することができる。耐水性支持体としては例えばコート紙やラミネート紙を用いることができる。なかでもラミネート紙が表面平滑性の点で好ましい。銀塩写真分野で印画紙に用いられているポリエチレンラミネート紙類似のもの、すなわち、セルロースを主成分とする支持体であって、少なくとも受容層が塗布される面がポリオレフィン樹脂で被覆された支持体を好適に用いることができる。
−コート紙−
前記コート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴムラテックスまたは高分子材料を片面または両面に塗工した紙であり、用途に応じて、塗工量が異なる。このようなコート紙としては、例えば、アート紙、キャストコート紙、ヤンキー紙等が挙げられる。
前記原紙等の表面に塗工する樹脂としては、熱可塑性樹脂を使用することが適当である。このような熱可塑性樹脂としては、例えば、以下の(イ)〜(チ)の熱可塑性樹脂を例示することができる。
(イ)ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂や、エチレンやプロピレン等のオレフィンと、他のビニルモノマーとの共重合体樹脂や、アクリル樹脂等が挙げられる。
(ロ)エステル結合を有する熱可塑性樹脂である。例えば、ジカルボン酸成分(これらのジカルボン酸成分にはスルホン酸基、カルボキシル基等が置換していてもよい)と、アルコール成分(これらのアルコール成分には水酸基などが置換されていてもよい)との縮合により得られるポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリブチルアクリレート等のポリアクリル酸エステル樹脂またはポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、スチレンアクリレート樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂、ビニルトルエンアクリレート樹脂等が挙げられる。
具体的には、特開昭59−101395号公報、同63−7971号公報、同63−7972号公報、同63−7973号公報、同60−294862号公報などに記載のものを挙げることができる。
また、市販品としては、東洋紡(株)製のバイロン290、バイロン200、バイロン280、バイロン300、バイロン103、バイロンGK−140、バイロンGK−130;花王(株)製のタフトンNE−382、タフトンU−5、ATR−2009、ATR−2010;ユニチカ(株)製のエリーテルUE3500、UE3210、XA−8153、KZA−7049、KZA−1449;日本合成化学(株)製のポリエスターTP−220、R−188;星光化学工業(株)製のハイロスシリーズの各種熱可塑性樹脂(いずれも商品名)等が挙げられる。
(ハ)ポリウレタン樹脂等が挙げられる。
(ニ)ポリアミド樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
(ホ)ポリスルホン樹脂等が挙げられる。
(ヘ)ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体樹脂等が挙げられる。
(ト)ポリビニルブチラール等の、ポリオール樹脂、エチルセルロース樹脂、酢酸セルロース樹脂等のセルロース樹脂等が挙げられる。
(チ)ポリカプロラクトン樹脂、スチレン−無水マレイン酸樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。
なお、前記熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
また、前記熱可塑性樹脂には、増白剤、導電剤、填料、酸化チタン、群青、カーボンブラック等の顔料や染料等を必要に応じて含有させておくことができる。
−ラミネート紙−
前記ラミネート紙は、原紙等のシートに、各種の樹脂、ゴムまたは高分子シートまたはフィルム等をラミネートした紙である。前記ラミネート材料としては、例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリイミド、トリアセチルセルロース等が挙げられる。これらの樹脂は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記ポリオレフィンは、一般に低密度ポリエチレンを用いて形成することが多いが、支持体の耐熱性を向上させるために、ポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレンとのブレンド、高密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンド等を用いるのが好ましい。特に、コストや、ラミネート適性等の点から、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを用いるのが最も好ましい。
前記高密度ポリエチレンと、前記低密度ポリエチレンとのブレンドは、例えば、ブレンド比率(質量比)1/9〜9/1で用いられる。該ブレンド比率としては、2/8〜8/2が好ましく、3/7〜7/3がより好ましい。該支持体の両面に熱可塑性樹脂層を形成する場合、支持体の裏面は、例えば、高密度ポリエチレン、或いは高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを用いて形成されるのが好ましい。ポリエチレンの分子量としては、特に制限はないが、メルトインデックスが、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンのいずれについても、1.0〜40g/10分の間のものであって、押出し適性を有するものが好ましい。
なお、これらのシートまたはフィルムには、白色反射性を与える処理を行ってもよい。このような処理方法としては、例えば、これらのシートまたはフィルム中に酸化チタンなどの顔料を配合する方法が挙げられる。これは銀塩写真分野において、印画紙用の支持体として一般的に用いられている。
前記支持体の厚みとしては、25μm〜300μmが好ましく、50μm〜260μmがより好ましく、75μm〜220μmがさらに好ましい。該支持体の剛度としては、種々のものがその目的に応じて使用することが可能であり、写真画質の感熱転写受像シート用の支持体としては、カラー銀塩写真印画紙用の支持体に近いものが好ましい。
(カール調整層)
支持体がそのまま露出していると環境中の湿度・温度により感熱転写受像シートがカールしてしまうことがあるため、支持体の裏面側にカール調整層を形成することが好ましい。カール調整層は、受像シートのカールを防止するだけでなく防水の役割も果たす。カール調整層には、ポリエチレンラミネートやポリプロピレンラミネート等が用いられる。具体的には、例えば特開昭61−110135号公報、特開平6−202295号公報などに記載されたものと同様にして形成することができる。
(筆記層・帯電調整層)
本発明の感熱転写受像シートには、必要に応じて筆記層・帯電調整層を設けることができる。筆記層・帯電調整層には、無機酸化物コロイドやイオン性ポリマー等を用いることができる。帯電防止剤として、例えば第四級アンモニウム塩、ポリアミン誘導体等のカチオン系帯電防止剤、アルキルホスフェート等のアニオン系帯電防止剤、脂肪酸エステル等のノニオン系帯電防止剤など任意のものを用いることができる。具体的には、例えば特許第3585585号公報などに記載されたものと同様にして形成することができる。
《感熱転写受像シートの製造方法》
以下、本発明の感熱転写受像シートの製造方法について説明する。
本発明の感熱転写受像シートは、少なくとも1層の受容層および少なくとも1層の断熱層を水系塗布により、支持体上に塗布して製造されるものである。
(調液)
設計品質に応じた液物性を最終的にもった塗布液の作製工程は、塗布液に使用される各種乳化物、添加剤などを準備・計量する工程と、これらを添加・混合して塗布液を調製する工程からなり、公知の方式・装置を用いることができる。
乳化物・添加剤などの計量には、質量計量、容量計量などの方法があるが、いずれの方法も用いることができる。
塗布液を調製する方法は、連続調液方式とバッチ調液方式の2つに大別される。感熱転写感熱転写シートおよび感熱転写受像シートの作製には、いずれの方法も用いることができる。
連続調液方式は、基準と成る液を一定流量で流すところに必要な添加物を順次または同時に基準液に対して一定比率で添加することを特徴とした塗布液の調製方法である。連続調液方式のメリットとして塗布液の経時時間が一律で製品性能が安定化することが挙げられるが、一方、デメリットとして定常状態になるまでのロスが大きいことが挙げられる。また、調製時に反応、吸着などの反応待ち時間が必要な処方には不向きである。
バッチ調液方式はより一般的な方法であって、釜等の容器中で分散液と添加剤を攪拌・混合装置を用いて混ぜ合わせるバッチ式の方法である。この方式には、反応、吸着などに対応した時間設定がし易く、また、攪拌強化、調製サイクル短縮などの対応策が取りやすいというメリットがある。逆に、デメリットとしては、塗布液 の経時時間が一定化しないことが挙げられる。
バッチ調液方式では、塗布液を調製する調製タンクの他に、ストックタンク 、液物性を測定するユニット、移液ポンプおよび濾過装置、液レベルの測定ユニット等が備えられることがある。液面レベル計としては、差圧電送器、超音波レベル計、追随式レベル計、ロードセルなど各種方式が知られていりが、液量が測定可能であればどの方式も採用可能である。液物性を測定するユニットはストックタンクに備えられることが多い。さらに、塗布液を塗布工程に送るためのバッファータンクを備えることもある。ストックタンク中の調製液の物性に異常が無い事を確認後移液される。調製液ストックタンクとバッファータンクとの間には濾過装置を設けることもある。これらのタンクはスケール変更が可能な場合もある。
調製タンクでは、その対象とする塗布液 に必要なもの(乳化物、各種薬品など)が、塗布液処方に従ってシーケンシャルに添加される。
調製タンクは、温度調節可能なジャッケットを有ることが多く、添加される薬品を攪拌機により均一に混合する。攪拌羽根としてはプロペラ、パドル、ジェット型、アンカー型など市販されている各種攪拌羽根が適用可能である。攪拌流れはダウンフロー型でもアップフロー型でも可能である。
調製液の各スケールにおいて、同一の攪拌混合効率が得られる様に塗布液調製タンクの攪拌機の回転数を制御する装置、および、液量が少ない場合に発生する渦流が攪拌羽根に到達して発生する泡を防止するためにタンク内面または/及び攪拌羽根の周辺にバッフルが設けられることもある。これらにより実用攪拌領域が広くなる。
(ゼラチン溶解)
ゼラチンを添加する場合には、あらかじめゼラチンを溶解しておくことが好ましい。ゼラチンの溶解方法としては、1)常温の水に分散・浸漬して粉体全体を膨潤させた後、昇温して溶解を行う膨潤溶解法,2)温水中にゼラチンを投入、直ちに昇温・高速攪拌を行い溶解する高温溶解法,その他の方法があるが、いずれの方法も特別な制限なしに用いることができる。
(液物性測定)
塗布液の液物性測定には、各種粘度計、表面張力測定装置、比重計、pH計などを用いることができる。pH測定には、pH用標準緩衝液を用いて校正されたガラス電極を用いるpH計を使用することができる。
(塗布・送液)
塗布方式としては、多くの方式が知られている。ディップ塗布、エアナイフ塗布、ブレード塗布、順転ロール塗布、逆転ロール塗布、グラビア塗布、ロッド塗布、スピン塗布、スロット塗布、カーテン塗布、スライド塗布等である。これらの中で、カーテン塗布、スライド塗布は、ポンプなどによる送液流量で塗布膜厚が決まる方式であり、多層同時塗布が可能である。
支持体上に複数の機能の異なる複数の層(気泡層、断熱層、中間層、受容層など)からなる多層構成の受像シートを製造する場合、特開2004−106283号、同2004−181888号、同2004−345267号等の各公報に示されている如く各層を順次塗り重ねていくか、あらかじめ各層を支持体上に塗布したものを張り合わせることにより製造することが知られている。一方、写真業界では例えば複数の層を同時に重層塗布することにより生産性を大幅に向上させることが知られている。例えば特開米国特許第2,761,791号、同第2,681,234号、同第3,508,947号、同第4,457,256号、同第3,993,019号等の各明細書、特開昭63−54975号、特開昭61−278848号、同55−86557号、同52−31727号、同55−142565号、同50−43140号、同63−80872号、同54−54020号、特開平5−104061号、同5−127305号、特公昭49−7050号の各公報やEdgar B. Gutoff他著,Coating and Drying Defects:Troubleshooting Operating Probrems,101~103頁,Iohn Wiley&Sons社(1995)などに記載のいわゆるスライド塗布(スライドコーティング法)、カーテン塗布(カーテンコーティング法)といわれる方法が知られている。これらの塗布方法では、複数の塗布液を塗布装置に同時に供給して異なる複数の層を形成する。これらの方法は均一な塗布膜厚が得られることと、多層同時塗布が可能である。
本発明の感熱転写受像シートの製造においては、上記の方式の中から適宜選択して用いることができるが、均一な塗布膜厚が得られることと、多層同時塗布が可能であることから、カーテン塗布およびスライド塗布が好ましい。
スライド塗布方法のための装置としては、Russell等により米国特許第2,761,791号明細書に提案された多層スライドビード装置がある。この装置は、スライド面を流下する複数の塗布液が、スライド面先端において連続走行されている支持体と出会う間隙部にビードを形成するようにし、このビードを介して塗布液を支持体面に塗布するものである。従って、この種の装置は、ビードを安定に形成できることが重要である。スライドコーターの形状の例は、Stephen F. Kistler,Peter M. Schweizer著,LIQUID FILM COATING,CHAPMAN & HALL社刊(1997年) にも記載されている。
カーテン塗布は、自由落下する液膜の下を一定の速度で連続走行している支持体に塗布する方法である。エクストルージョン型、スライド型等、いくつかの方式がある。スライド型コーターでは、スライド面上に作成された多層液膜がスライド端より自由落下する。そのため、スライド面終端には、落下液膜がスムーズに形成されるよう形状の工夫がなされる。
<送液>
液濃度、粘度、表面張力、pH等の物性値が適切な値となるように調製された塗布液を塗布部に送液するには、泡や異物の除去を行いながら連続的に行う必要がある。
一定流量で塗布液を連続的に供給するには、各種の方法が考えられるが、精度・信頼性の点から定量ポンプを用いるのが好ましい。例として、プランジャーポンプ,ダイヤフラム型ポンプを挙げることができる。ダイヤフラム型では、プランジャーと送液される液体が2枚のダイヤフラムで隔離されており、駆動オイルおよび2枚のダイヤフラム間の純水を経由してプランジャーの動作が送液される液体に伝えられる。送液ポンプの流量変動は塗布膜厚の変動に結びつくものであり、十分な精度が必要とされる。
ポンプの脈動の影響を低減する必要がある場合には、脈動を吸収するための補助装置が用いられる。いくかの方式が公知であるが、一例としてパイプライン型の脈動吸収装置を挙げることができる(特開平1−255793号公報)。
異物の除去のためには、塗布液の濾過を行うのが好ましい。濾材としては各種のものを用いることができるが、例としてカートリッジ濾材を挙げることができる。使用にあたっては、濾材の空孔中に保持されている空気が気泡の形で塗布液に混入するのを防ぐために、前もって処理しておくことが好ましい。いくつかの方法が公知であるが、一例として、界面活性剤を含む液体等で処理しておくこと(米国特許第5,096,602号明細書)を挙げることができる。
異物と並んで、気泡も塗布面状故障の原因となる。そのため、塗布液中に混入している気泡および液体表面に浮遊している泡沫を脱法・消泡することが好ましい。そのための手法としては、気泡の液体からの分離、あるいは気泡の液体への溶解がある。分離の方法としては、減圧脱泡、超音波脱泡、遠心脱泡などが公知である。液体への溶解の方法としては、超音波パイプライン脱泡が挙げられる。
塗布液に添加することによって塗布液の経時安定性が悪化するような添加物を用いる場合には、添加してから塗布までの経時時間を短くするために、送液工程内で、塗布部の直前で添加を行う方式が知られている。本発明においてもこのような方式を採用することができる。このための混合器としては、静的混合器、動的混合器がある。
<スライド塗布>
スライドビード塗布装置は、主として塗布ヘッドと、連続走行する支持体を巻き掛け支持するバックアップローラとで構成される。塗布ヘッドを形成するブロック内部には、送液ラインから送液された塗布液を支持体の幅方向に拡流する液溜りが形成され、この液溜りに連通して狭隘なスリットがスライド面まで開口して形成される。このスライド面は塗布ヘッド上面に形成され、バックアップローラ側に向かって下方に傾斜している。
それぞれの液溜りに供給された塗布液は、各スリットからスライド面に押し出され、スライド面を流下しながら順次重畳して複層塗布膜を形成し、互いに混ざり合うことなくスライド面下端の先端部に達する。先端部に達した塗布液は、先端部と、バックアップローラに巻き掛けられて走行する支持体面との隙間に塗布液ビードを形成し、この塗布液ビードを介して支持体面に塗布される。ビードを安定化させるために下部を減圧される。そのため、バックアップローラの下方に減圧室が形成される。この減圧室は、ビードの下側を負圧にしてビードを安定化させると共に、ウエブに塗布されなかった余剰の塗布液を減圧室に流れ落ち易くする働きがある。
塗布の開始は、スライド面上で層流を形成させた状態で、塗布ヘッドを待機位置から支持体側に移動させて塗布ヘッドと支持体の間のギャップを適当な大きさにすることによって行われる。
多量の塗布を行う場合には、接合した支持体を用いる場合がある。塗布ヘッドと支持体の間のギャップが狭いために、接合部の僅かな段差でビードが乱され、塗布故障となることがある。接合直後に凹凸を設けたり(特開昭50−43140号公報)、ギーサを微小待避する方法(特開昭63−80872号公報)がある。
<カーテン塗布>
カーテン塗布方法として、エクストラルージョン型とスライド型がある。エクストラルージョン型では、液溜りに送液ポンプによって供給された塗布液が、狭いスリットから塗布幅方向に均一になるように押し出される。スリット出口の両端には一対のエッジガイドが設けられており、この間でカーテン状の液膜が形成される。液膜は自由落下し、連続走行している支持体に衝突して塗布層を形成する。
スライド型では、スライドビード塗布の場合と似た塗布ヘッドが用いられ、コータの液溜りにポンプによって送られた塗布液が狭いスリットから吐出され、スライド面を落下し、下端部の両端に設けられたエッジガイドの間にカーテン状の液膜を形成する。多層同時塗布の場合には、スライド面を流下する間に各塗布液は混ざることなく積層されて液膜を形成する。スライド面は傾斜しており、重力によって塗布液はスライド面上を流下する。
塗布の開始・停止の方法はいくつかあるが、例えば形成されたカーテン膜と支持体の間に遮蔽物を置く方法が知られている。遮蔽物を除去することによって塗布を開始し、元の位置に戻すことで塗布を停止する。
(乾燥)
塗布された後、セットゾーン(冷却固化する場合のみ)、乾燥ゾーン、調湿ゾーン、巻取りを経て、塗布済み品はいったん貯蔵される。
ゼラチン、ペクチン、寒天、カラギーナン、ジェランガム等の各種公知のゲル化剤を添加された塗布液は、セットゾーンにおいて冷却によりゲル化・固化される。この段階で水分蒸発も起こる。
本発明では支持体上に複数の層の積層体を形成した後速やかに冷却固化させ(セット工程)、その後温度を上げて乾燥させることが好ましい。これにより、更なる均一、均質な塗膜が形成される。塗布膜の固化が十分に進んでいない段階で強い乾燥風があたると流動が生じ、むらとなる。また、塗布膜最上層に有機溶剤が含まれていると、風によりスライド面上や塗布直後に不均一な溶剤蒸発が起こり、むらが生じる。この観点から、水系塗布が有利である。
セット工程とは、例えば、冷風等を塗膜に当てて温度を下げるなどの手段により、塗膜組成物の粘度を高め、各層間及び各層内の物質流動性を鈍化させるゲル化促進工程のことを意味する。
冷風を用いる場合の温度条件としては、25℃以下が好ましく、10℃以下であることがさらに好ましい。
乾燥ゾーンでは、乾燥速度が一定で、材料温度とほぼ湿球温度が等しい恒率乾燥期間と、乾燥速度が遅くなり、材料温度が上昇する減率乾燥期間を経て乾燥が進む。恒率乾燥期間では、外部から与えられた熱はすべて水分の蒸発に使われる。減率乾燥期間では、材料内部での水分拡散が律速になり、蒸発表面の後退等により乾燥速度が低下し、与えられた熱は材料温度上昇にも使われるようになる。
セットゾーンおよび乾燥ゾーンにおいては、各塗布膜の間および支持体と塗布膜の間で水分移動が起こり、また塗布膜の冷却と水分蒸発による固化が起こる。このため、製品の品質・性能には乾燥途中での膜面温度・乾燥時間等の履歴が大きく影響し、要求品質に応じた条件の設定が必要とされる。本発明ではラテックスが主たる塗布液を構成するため、急速に乾燥させると乾燥による膜の収縮が不均一に起こり、乾燥後の塗布皮膜にひび割れが生じ安くなるため、ゆっくり乾燥させる方が好ましい。
乾燥された塗布済み品は、一定の含水率に調整され巻き取られるが、巻取り、塗布済み品の保存過程での含水率、温度によって硬膜進行が影響されるため、巻取りでの含水率について適切な調湿過程条件の設定が必要となる。
一般に、硬膜反応は高温・多湿条件ほど進行しやすい。しかし、含水率が高すぎると、塗布品同士が接着したり、性能上の問題が生じる場合がある。この為、巻取りの含水率(調湿条件)と貯蔵条件は品質に応じた設定が必要とされる。
<乾燥装置>
代表的な乾燥装置としては、エアループ方式、つるまき方式等がある。エアループ方式は、ローラーで支持された塗布済み品に乾燥風噴流を吹き付ける方式であり、ダクトは縦に配置する方式と、横に配置する方式がある。乾燥機能と搬送機能は基本的に分離されていて、風量等の自由度が大きい。しかし、多くのローラーを使うため、寄り・シワ・スリップ等のベースの搬送不良が発生しやすい。つる巻き方式は、円筒状のダクトに塗布済み品をつる巻き状に巻きつけて乾燥風で浮上させて(エアフローティング)搬送・乾燥する方式で、基本的にローラー支持がいらない(特公昭43-20438号公報)。その他、上下互いにダクトを設置して搬送する乾燥方式がある。一般的に乾燥分布はつるまき式に比べ良いが、浮上能力が劣る。
(加工)
塗布・乾燥された感熱転写受像シートは、プリンタでの使用に適した形態に加工される必要がある。感熱転写受像シートの製品形態は、枚葉状受像シートとロール状の受像シートに大別される。ロール状受像シートでは、プリンタ内でシートが2枚重ねで送られるような問題がなく、一定の範囲で印画面積を選択することが可能である。
製造装置での塗布幅は、プリンタで必要とされるシート幅に比べて通常は大きいために、受像シートの塗布物をスリッターに供し、塗布物の長手方向に小幅スリットする必要がある。このための裁断方式としては、公知の方式の中から適宜選択して用いることができるが、例としては、シャーカット方式、レザーカット方式、スコアカット方式などが挙げられる。シャーカット方式は、回転する上下刃の噛み合う部分で裁断する方式であり、レザーカット方式は1枚の刃のみで裁断する方式であって、空中切方式と溝切方式がある。また、スコアカット方式は、円筒状の下刃に上刃を押し付けて切る方式である。刃の材質は公知のものの中から適宜選択して用いることができる。
枚葉状受像シートの場合には、スリットされた受像シートのロールを一定の長さに切断し、必要枚数を積葉する。スリット幅と切断長によって最大印画面積が決められる。
ロール状受像シートの場合には、プリンターに応じた長さにスリットされた感熱転写受像シートを巻き取りシリンダーに巻きつけた後切断し、小巻ロールを作成する。巻き取りシリンダーとしては、紙、プラスチック、金属、木材及びそれらの複合体等いずれの材質であってもよい。巻き癖の点からはシリンダー外径の大きい巻き取りシリンダーが好ましいが、これが過大であるとロール状受容シートの外径も過大となり、これをプリンター内部に収納するのに大きな容積が必要となる。なお、巻き取りシリンダーを使うのが一般的であるが、用いない場合もある。受像層面はロールの外側であっても内側であっても良い。
切断方式には、被切断物を間欠送りして停止した時点で切断する方式、カッタが被切断物の流れ方向に対して前後に揺動し、両者の速度が同じになった時点で切る方式など、公知の方式が多くあるが、これらの中から適宜選択して用いることができる。
積葉された枚葉状受像シート、および小巻ロールに加工されたロール状受像シートは、一般的には防湿包装される。スリット、小巻といった加工工程および包装工程における温湿度条件は、塗布層のバインダーの架橋に大きな影響を与え、結果として受像シートのカールの状態を左右する。
感熱転写受像シートのカールは、印画及び給排紙におけるトラブルの大きな原因となる。例えば、印画前カールが大きい場合には、プリンター内部の搬送ロールやガイドに受像シートが引っ掛かり搬送トラブルとなる。また、プリンターへの装着性も悪い。印画の際には、サーマルヘッドとの密着性に影響を与え、面状故障の原因となるおそれもある。このような事情に鑑みて、加工・包装工程における温湿度条件は慎重に決める必要がある。
熱転写画像形成の際に、上述した本発明の感熱転写受像シートと併せて使用される感熱転写シートは支持体上に拡散転写染料を含む染料層を設けたものであり、任意の感熱転写シートを使用することができる。本発明の画像形成方法では、感熱転写受像シートの受容層と感熱転写シートの熱転写層とが接するように重ね合わされる。熱転写時の熱エネルギーの付与手段は、従来公知の付与手段のいずれも使用することができ、例えば、サーマルプリンター(例えば、ASK−2000 富士フイルム(株)製)等の記録装置によって記録時間、サーマルヘッド温度等をコントロールすることにより、画像信号に応じて、0〜50mJ/mm2程度の熱エネルギーを付与することによって所期の目的を十分に達成することができる。
具体的な画像形成は、例えば特開2005−88545号公報などに記載された方法と同様にして行うことができる。
また、本発明の感熱転写受像シートは、支持体を適宜選択することにより、熱転写記録可能な枚葉またはロール状の感熱転写受像シート、カード類、透過型原稿作成用シート等の各種用途に適用することもでき、感熱転写記録方式を利用したプリンター、複写機などに利用することができる。
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、実施例中で、部または%とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
《実施例1》 中空粒子Aの製造
<シード粒子合成>
ブチルアクリレート83g、メチルメタクリレート75g、メタクリル酸2gからなるモノマー液を調製した。
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に蒸留水560g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(商品名、ネオペレックスG−15:花王(株)製)を加え、窒素雰囲気下、80℃に加熱した。蒸留水60gに溶解させたAPS(ペルオキソ二硫酸アンモニウム:和光純薬製)0.6g、モノマー液全量の6%(9g)を添加し、窒素雰囲気下にて80℃で15分撹拌した。ついで反応器内を85℃に昇温、残りのモノマー液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、85℃で一時間撹拌し、反応を完結させシードラテックスS1得た。得られたシードラテックスの固形分は20.5%、質量平均分子量は3.6×105であった。ポリマー粒子の平均粒子サイズは100nmであった。
<コア粒子合成>
メチルメタクリレート98g、メタクリル酸42g、エチレングリコールジメタクリレート0.7gからなるモノマー液を調製した。
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に蒸留水400gを加え、窒素雰囲気下85℃に加熱し、蒸留水30gに溶解させたSPS(ペルオキソ二硫酸ナトリウム:和光純薬製)を0.84gとシードラテックスS1を12.4g添加した。次いでモノマー液を3時間かけて滴下し、滴下終了後30分加熱し、撹拌を続けて重合を完了させコアラテックスC1を得た。得られたコアラテックスの固形分は23.0%、質量平均分子量は0.8×105であった。ポリマー粒子の平均粒子サイズは336.9nmであった。
<コア・シェル粒子合成>
中間層用モノマー液:スチレン89.82g、2−エチルヘキシルアクリレート38.49、エチレングリコールジアクリレート1.3gからなるモノマー液Aを調製した。
外層用モノマー液:スチレン32.4gからなるモノマー液Bを調製した。
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に蒸留水660gを加え、窒素雰囲気下80℃に加熱し、蒸留水60gに溶解させたSPS(ペルオキソ二硫酸ナトリウム:和光純薬製)を0.63gとシコアラテックスC1を13g添加した。まず、モノマー液Aを0.8時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で1時間撹拌し、中間層の形成を完了させた。次いで、モノマー液Bを0.2時間かけて滴下した。滴下終了後80℃で0.5時間撹拌を行い、外層の形成を完了させた。
途中、反応器よりサンプリングを実施し、粒子サイズを調べたところ、中間層形成工程後の平均粒子サイズが671.2nm、外層形成後の平均粒子サイズが711.1nmであった。
<浸透圧膨潤工程>
浸透圧膨潤工程はシェル形成工程に次いで行った。外層完了後、反応器内を85℃に昇温した。2.8%アンモニア水を100ml添加し、85℃で1時間撹拌を行い粒子の膨潤を完了させた。膨潤後に得られた中空粒子Aの平均粒子サイズは915.5nm、固形分は16.5%であった。
《実施例2》 中空粒子Bの製造
実施例1と同様の工程で、下記表1に示すようにモノマー種や各層の質量比を変えた中空粒子Bを製造した。
《実施例3》 中空粒子Cの製造
実施例1と同様の工程で、下記表1に示すようにモノマー種や各層の質量比を変えた中空粒子Cを製造した。
《比較例1》 中空粒子Dの製造
特開平10−110018号公報の実施例1にしたがって中空粒子Dを製造した。
《比較例2》 中空粒子Eの製造
国際公開WO98/39372号パンフレットの実施例1にしたがって中空粒子Eを製造した。
《試験例1》 各中空粒子の測定と評価
(中空形成の評価)
中空粒子A〜Eのそれぞれについて、以下の基準で中空形成の評価を行った。
○: 未膨張粒子、凹んだ粒子、破裂した粒子がほとんど見当たらない
△: 未膨張粒子、凹んだ粒子、破裂した粒子が一部存在する
×: 未膨張粒子、凹んだ粒子、破裂した粒子が多数存在する
<最低造膜温度(MFT)の測定>
各中空粒子ラテックス(固形分15%)を用いて造膜温度測定装置(ヨシミツ精機製MFT−1)により上記方法にしたがって最低造膜温度(MFT)を測定した。
<単膜のダイナミック硬度測定>
各中空粒子ラテックスにバインダーとしてゼラチンを全固形分量に対し30質量%となるよう混ぜて塗布液を調製した。ガラス基板上にドクターコートを用いて膜厚100μmとなるよう塗布・乾燥し測定サンプル(単膜)を作成、これを用いて超微小硬度計(商品名:DUH−201H、島津製作所社製)によって上記の方法にしたがってダイナミック硬度の測定を実施した。
以下、各中空粒子の特性を表1に示す。
Figure 2009079166
《実施例4》 感熱転写受像シートAの製造
(感熱転写受像シート用支持体の作製)
アカシアからなるLBKP(広葉樹晒クラフトパルプ)50質量部及びアスペンからなるLBKP 50質量部をそれぞれ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に叩解しパルプスラリーを調製した。
次いで、上記で得られたパルプスラリーに、対パルプ当り、カチオン変性でんぷん(日本NSC(株)製、商品名、CAT0304L)1.3%、アニオン性ポリアクリルアミド(星光PMC(株)製、商品名、DA4104)0.15%、アルキルケテンダイマー(荒川化学(株)製、商品名、サイズパインK)0.29%、エポキシ化ベヘン酸アミド0.29%、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン(荒川化学(株)製、商品名、アラフィックス100)0.32%を加えた後、消泡剤0.12%を加えた。
前記のようにして調製したパルプスラリーを長網抄紙機で抄紙し、ウェッブのフェルト面をドラムドライヤーシリンダーにドライヤーカンバスを介して押し当てて乾燥する工程において、ドライヤーカンバスの引張り力を1.6kg/cmに設定して乾燥を行なった後、サイズプレスにて原紙の両面にポリビニルアルコール((株)クラレ製、商品名、KL−118)を1g/m2塗布して乾燥し、カレンダー処理を行った。なお、原紙の坪量は157g/m2で抄造し、厚さ160μmの原紙(基紙)を得た。
得られた基紙のワイヤー面(裏面)側に、コロナ放電処理を行なった。その後、溶融押出機を用いて、MFR(メルトフローレート;以下同様)16.0g/10分、密度0.96g/cm3の高密度ポリエチレン(ハイドロタルサイト(商品名:DHT−4A、協和化学工業(株)製)250ppmと、二次酸化防止剤(トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト、商品名:イルガフォス168、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ(株)製、200ppmを含有)と、MFR 4.0g/10分、密度0.93g/cm3の低密度ポリエチレンとを75/25(質量比)の割合で配合した樹脂組成物を、厚さ21g/m2となるようにコーティングし、マット面からなる熱可塑性樹脂層を形成した(以下、この熱可塑性樹脂層面を「裏面」と称する。)。この裏面側の熱可塑性樹脂層にさらにコロナ放電処理を施し、その後、帯電防止剤として、酸化アルミニウム(日産化学工業(株)製、商品名、アルミナゾル100)と二酸化ケイ素(日産化学工業(株)製、商品名、スノーテックスO)とを1:2の質量比で水に分散した分散液を、乾燥質量が0.2g/m2となるように塗布した。続いて表面にコロナ処理し10質量%の酸化チタンを有するMFR 4.0g/10分、密度0.93g/m2の低密度ポリエチレンを27g/m2になるように溶融押出機を用いてコーティングし、鏡面からなる熱可塑性樹脂層を形成した。
(感熱転写受像シートの作製)
ポリエチレンで両面ラミネートした紙支持体表面に、コロナ放電処理を施した後、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを含むゼラチン下塗層を設けた。この上に、下記組成の下引き層用塗布液、断熱層用塗布液、受容層用塗布液を支持体側からこの順に積層させた状態で、米国特許第2,761,791号明細書に記載の第9図に例示された方法により、同時重層塗布を行った。それぞれの乾燥時の塗布量が下引き層:6.3g/m2、断熱層:10.7g/m2、受容層:5.0g/m2となるように塗布を行った。乾燥することによって、感熱転写受像シートAを得た。
なお、下記の組成は、固形分としての質量部を表す。
下引き層用塗布液
ポリビニルアルコール 8.7質量部
(ポバールPVA205、商品名、(株)クラレ製)
スチレンブタジエンゴムラテックス 58.0質量部
(SN−307、商品名、日本エイ アンド エル(株)製)
下記界面活性剤F−1 0.03質量部
断熱層用塗布液
本発明の中空粒子A 60.0質量部
ゼラチン(10%水溶液) 30.0質量部
受容層用塗布液
塩化ビニル系ラテックス 50.0質量部
(ビニブラン690、商品名、日信化学工業(株)製)
ゼラチン 0.5質量部
下記エステル系ワックスEW−1 2.0質量部
下記界面活性剤F−1 0.11質量部
下記界面活性剤F−2 0.36質量部
Figure 2009079166
《実施例5》 感熱転写受像シートBの製造
実施例4において、中空粒子Aを同質量%の中空粒子Bに代えた以外は実施例4と同じ方法にしたがって感熱転写受像シートBを製造した。
《実施例6》 感熱転写受像シートCの製造
実施例4において、中空粒子Aを同質量%の中空粒子Cに代えた以外は実施例4と同じ方法にしたがって感熱転写受像シートCを製造した。
《比較例3》 感熱転写受像シートDの製造
実施例4において、中空粒子Aを同質量%の中空粒子Dに代えた以外は実施例4と同じ方法にしたがって感熱転写受像シートDを製造した。
《比較例4》 感熱転写受像シートEの製造
実施例4において、中空粒子Aを同質量%の中空粒子Eに代えた以外は実施例4と同じ方法にしたがって感熱転写受像シートEを製造した。
《比較例5》 感熱転写受像シートFの製造
実施例4において、中空粒子Aを同質量%のMH−5055(日本ゼオン(株)製)に代えた以外は実施例4と同じ方法にしたがって感熱転写受像シートFを製造した。
《試験例2》 感熱転写受像シートの評価
(感熱転写シートの作製)
支持体として片面に易接着処理がされている厚さ6.0μmのポリエステルフィルム(ダイアホイルK200E−6F、商品名、三菱化学ポリエステルフィルム(株)製)の易接着処理がされていない面に、乾燥後の固形分塗布量が1g/m2となるように背面層用塗布液を塗布した。乾燥後、60℃で熱処理を行い硬化させた。
このようにして作製したポリエステルフィルムの易接着処理がされている面に、下記のイエロー、マゼンタ、シアンの各感熱転写層用塗布液および転写性保護層積層体用の各塗布液を面順次となるように塗布し、乾燥することにより感熱転写シートを作製した。各染料層の固形分塗布量は、0.8g/m2とした。また、転写性保護層積層体の形成は、離型層用塗布液を塗布し乾燥した後、その上に保護層用塗布液を塗布して乾燥し、さらにその上に接着層用塗布液を塗布し乾燥することにより行った。乾膜時の塗布量は、離型層0.3g/m2、保護層0.5g/m2、接着層2.2g/m2とした。
背面層用塗布液
アクリル系ポリオール樹脂 26.0質量部
(アクリディックA−801、商品名、大日本インキ化学工業(株)製)
ステアリン酸亜鉛 0.43質量部
(SZ−2000、商品名、堺化学工業(株)製)
リン酸エステル 1.27質量部
(プライサーフA217、商品名、第一工業製薬(株)製)
イソシアネート(50%溶液) 8.0質量部
(バーノックD−800、商品名、大日本インキ化学工業(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比2/1) 64質量部
イエロー染料層用塗布液
染料化合物(Y−1) 3.9質量部
染料化合物(Y−2) 3.9質量部
ポリビニルアセタール樹脂 6.1質量部
(エスレックKS−1、商品名、積水化学工業(株)製)
ポリビニルブチラール樹脂 2.1質量部
(デンカブチラール#6000−C、商品名、電気化学工業(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
(フローセンUF、商品名、住友精工(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比2/1) 84質量部
Figure 2009079166
マゼンタ染料層用塗布液
染料化合物(M−1) 0.1質量部
染料化合物(M−2) 0.7質量部
染料化合物(M−3) 6.6質量部
ポリビニルアセタール樹脂 8.0質量部
(エスレックKS−1、商品名、積水化学工業(株)製)
ポリビニルブチラール樹脂 0.2質量部
(デンカブチラール#6000−C、商品名、電気化学工業(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
(フローセンUF、商品名、住友精工(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比2/1) 84質量部
Figure 2009079166
シアン染料層用塗布液
染料化合物(C−1) 1.2質量部
染料化合物(C−2) 6.6質量部
ポリビニルアセタール樹脂 7.4質量部
(エスレックKS−1、商品名、積水化学工業(株)製)
ポリビニルブチラール樹脂 0.8質量部
(デンカブチラール#6000−C、商品名、電気化学工業(株)製)
離型剤 0.05質量部
(X−22−3000T、商品名、信越化学工業(株)製)
離型剤 0.03質量部
(TSF4701、商品名、モメンティブ・パフォーマンス・
マテリアルズ・ジャパン合同会社製)
マット剤 0.15質量部
(フローセンUF、商品名、住友精工(株)製)
メチルエチルケトン/トルエン(質量比2/1) 84質量部
Figure 2009079166
離型層用塗布液
変性セルロース樹脂 5.0質量部
(L−30、商品名、ダイセル化学)
メチルエチルケトン 95.0質量部
保護層用塗布液
アクリル樹脂溶液(固形分40%) 90質量部
(UNO−1、商品名、岐阜セラミック(有)製)
メタノール/イソプロパノール(質量比1/1) 10質量部
接着層用塗布液
アクリル樹脂 25質量部
(ダイアナールBR−77、商品名、三菱レイヨン(株)製)
紫外線吸収剤UV−1 1質量部
紫外線吸収剤UV−2 2質量部
紫外線吸収剤UV−3 1質量部
紫外線吸収剤UV−4 1質量部
PMMA微粒子(ポリメチルメタクリレート微粒子) 0.4質量部
メチルエチルケトン/トルエン(質量比2/1) 70質量部
Figure 2009079166
(断熱層のダイナミック硬度の測定)
感熱転写受像シートA〜Fのそれぞれについて、超微小硬度計(商品名:DUH−201H、島津製作所社製)を用いて上記の方法にしたがってダイナミック硬度の測定を実施した。
(最高転写濃度の測定)
感熱転写受像シートA〜Fのそれぞれについて、上記の感熱転写シートと組み合わせて、熱転写型プリンター(ASK−2000 富士フイルム(株)製)により黒ベタ画像(最高濃度画像)の出力を行った。濃度測定機(X−Rite)を用いて、感熱転写受像シート上に転写された画像のシアン濃度を測定した。
(濃淡ムラの評価)
感熱転写受像シートA〜Fのそれぞれについて、上記の感熱転写シートと組み合わせて、熱転写型プリンター(ASK−2000 富士フイルム(株)製)により23℃、相対湿度50%雰囲気下で光学濃度が0.3に相当する画像(黒色)を出力した。感熱転写受像シート上に転写された画像の濃淡ムラについて、以下の基準にしたがって目視評価を行った。○が実用レベルである。
○: 濃淡ムラがなく優秀
△: 濃淡ムラが若干ある
×: 濃淡ムラが多い
(結果)
上記の測定および評価の結果を下記表2にまとめて示す。
Figure 2009079166
本発明によれば柔軟性・耐熱性に優れた中空モルフォロジーを有する塗膜を形成することができる中空粒子およびその製造方法を提供できる。さらには該中空粒子を用いることにより濃淡ムラあるいは白抜けなどの画像欠陥を起こしにくく、かつ最高転写濃度が高い熱転写受像シートを提供できる。したがって、本発明は産業上の利用可能性が高い。

Claims (16)

  1. 酸性基を含有し架橋されているコアの表面が、ガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる中間層で被覆されており、該中間層の表面がガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の酸性基を含有しない樹脂よりなる外層で被覆されているコア・シェル構造を有しており、
    揮発性塩基の作用によって前記コアの酸性基がイオン化して膨潤することにより前記粒子中に中空構造が形成されていることを特徴とする中空粒子。
  2. 上記コアと上記シェルの質量比(コア:シェルの質量比)が1:99〜50:50の範囲内であり、かつシェルにおける中間層と外層の質量比(コア:シェルの質量比)が60:40〜90:10の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の中空粒子。
  3. 前記酸性基を含有するコアが共重合体であって、かつ下記一般式[1]で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の中空粒子。
    Figure 2009079166
    〔一般式[1]において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。L1は下記の連結基群から選ばれる基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)またはホスホリル基(−OPO3H)を表す。
    (連結基群)
    単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−、アルキレン基、アリーレン基(R4は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。R5はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。)〕
  4. 前記酸性基を含有するコアが、メタクリル酸もしくはアクリル酸との共重合体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の中空粒子。
  5. 前記中間層が、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステルから選ばれるモノマーの共重合体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の中空粒子。
  6. 酸性基を含有し架橋されているコアの表面が、ガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる中間層で被覆されており、該中間層の表面がガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる外層で被覆されているコア・シェル構造を有する中空粒子の製造方法であって、
    揮発性塩基とを接触させることにより、前記コアの酸性基をイオン化して浸透圧膨潤させて中空構造を形成する工程を含むことを特徴とする中空粒子の製造方法。
  7. 上記コアと上記シェルの質量比(コア:シェルの質量比)が1:99〜50:50の範囲内であり、かつシェルにおける中間層と外層の質量比(コア:シェルの質量比)が60:40〜90:10の範囲内であることを特徴とする請求項6に記載の中空粒子の製造方法。
  8. 前記酸性基を含有するコアが共重合体であって、かつ下記一般式[1]で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項6または7に記載の中空粒子の製造方法。
    Figure 2009079166
    〔一般式[1]において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。L1は下記の連結基群から選ばれる基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)またはホスホリル基(−OPO3H)を表す。
    (連結基群)
    単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−、アルキレン基、アリーレン基(R4は水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。R5はアルキル基、シクロアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す。)〕
  9. 前記酸性基を含有するコアが、メタクリル酸もしくはアクリル酸との共重合体であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
  10. 前記中間層が、芳香族ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステルから選ばれるモノマーの共重合体であることを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
  11. 前記粒子をシード乳化重合より合成することを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
  12. 酸性基を含有し架橋されているコアの表面が、ガラス転移温度(Tg)が−60℃〜80℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる中間層で被覆されており、該中間層の表面がガラス転移温度(Tg)が80〜150℃の酸性基を含有しない架橋された樹脂よりなる外層で被覆されている構造を有する粒子と、揮発性塩基とを接触させることにより、前記コアの酸性基をイオン化して浸透圧膨潤させて前記粒子に中空構造を形成する工程を含むことを特徴とする請求項6〜11のいずれか1項に記載の中空粒子の製造方法。
  13. 請求項6〜12のいずれか1項に記載の製造方法により製造される中空粒子。
  14. 請求項1〜5または13のいずれか1項に記載の中空粒子のラテックス。
  15. 請求項1〜5または13のいずれか1項に記載の中空粒子を含有する膜。
  16. 支持体上に中間層、受容層が順次形成された感熱転写受像シートであって、請求項1〜5または13のいずれか1項に記載の中空粒子を該中間層に含有することを特徴とする感熱転写受像シート。
JP2007250658A 2007-09-27 2007-09-27 中空粒子、その製造方法および感熱転写受像シート Abandoned JP2009079166A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007250658A JP2009079166A (ja) 2007-09-27 2007-09-27 中空粒子、その製造方法および感熱転写受像シート
US12/238,942 US20090087662A1 (en) 2007-09-27 2008-09-26 Hollow particles, method for producing same, and thermal transfer image-receiving sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007250658A JP2009079166A (ja) 2007-09-27 2007-09-27 中空粒子、その製造方法および感熱転写受像シート

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009079166A true JP2009079166A (ja) 2009-04-16

Family

ID=40508725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007250658A Abandoned JP2009079166A (ja) 2007-09-27 2007-09-27 中空粒子、その製造方法および感熱転写受像シート

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20090087662A1 (ja)
JP (1) JP2009079166A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016031911A (ja) * 2014-07-30 2016-03-07 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池
JP2016169360A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 日本ゼオン株式会社 中空重合体粒子、その水性分散液および中空重合体粒子の製造方法
JP2018144365A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社巴川製紙所 昇華型プリンタ用受像シート

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103325792A (zh) * 2013-05-23 2013-09-25 合肥京东方光电科技有限公司 一种阵列基板及制备方法、显示装置
ES2809459T3 (es) * 2014-08-22 2021-03-04 Arkema Inc Proceso para formar partículas de látex vacías
US11161990B2 (en) * 2015-08-04 2021-11-02 Arkema Inc. Voided latex particles containing functionalized outer shells
US10730334B1 (en) * 2017-04-21 2020-08-04 Omnova Solutions Inc. Thermosensitive recording material
CN107353363B (zh) * 2017-06-22 2019-09-13 佛山市四喜环保材料有限公司 一种高性能薄膜印刷乳液、制备方法及其应用
US20190224638A1 (en) * 2018-01-23 2019-07-25 Encapsys, Llc Microencapsulated Acidic Materials
CN116715888A (zh) * 2018-03-30 2023-09-08 日本瑞翁株式会社 片材

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06322008A (ja) * 1993-05-14 1994-11-22 Mitsui Toatsu Chem Inc 多層構造エマルション粒子の製造方法
JPH10110018A (ja) * 1996-10-07 1998-04-28 Nippon Zeon Co Ltd 中空重合体粒子、その水性分散液およびそれらの製造方法
JPH10195148A (ja) * 1996-12-28 1998-07-28 Nippon Zeon Co Ltd 中空重合体粒子、その水性分散液およびそれらの製造方法
JP2005179493A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Nippon Zeon Co Ltd 中空重合体粒子、その水性分散液およびそれらの製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0467646B2 (en) * 1990-07-16 2006-05-17 Mitsui Chemicals, Inc. Process for the preparation of multi-shell emulsion particles

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06322008A (ja) * 1993-05-14 1994-11-22 Mitsui Toatsu Chem Inc 多層構造エマルション粒子の製造方法
JPH10110018A (ja) * 1996-10-07 1998-04-28 Nippon Zeon Co Ltd 中空重合体粒子、その水性分散液およびそれらの製造方法
JPH10195148A (ja) * 1996-12-28 1998-07-28 Nippon Zeon Co Ltd 中空重合体粒子、その水性分散液およびそれらの製造方法
JP2005179493A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Nippon Zeon Co Ltd 中空重合体粒子、その水性分散液およびそれらの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016031911A (ja) * 2014-07-30 2016-03-07 日本ゼオン株式会社 非水系二次電池機能層用組成物、非水系二次電池用機能層および非水系二次電池
JP2016169360A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 日本ゼオン株式会社 中空重合体粒子、その水性分散液および中空重合体粒子の製造方法
JP2018144365A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 株式会社巴川製紙所 昇華型プリンタ用受像シート

Also Published As

Publication number Publication date
US20090087662A1 (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009079166A (ja) 中空粒子、その製造方法および感熱転写受像シート
JP4789792B2 (ja) 感熱転写受像シートの製造方法
JP2008238736A (ja) 感熱転写受像シート
JP4878327B2 (ja) 感熱転写受像シートおよびその製造方法
JP4703506B2 (ja) 感熱転写受像シート
JP4703501B2 (ja) 感熱転写受像シートおよび画像形成方法
JP2007229985A (ja) 感熱転写受像シート
JP4767143B2 (ja) 感熱転写受像シートおよびその製造方法
JP4789839B2 (ja) 感熱転写受像シートの製造方法
JP4889671B2 (ja) 感熱転写受像シートの製造方法
JP2008246946A (ja) 感熱転写受像シートの製造方法
JP2008246949A (ja) 感熱転写受像シートの製造方法
JP2007190910A (ja) 感熱転写受像シート及びその製造方法
JP4778846B2 (ja) 感熱転写受像シート
JP4593497B2 (ja) 感熱転写受像シート
JP4695999B2 (ja) 昇華型感熱転写受像シート及びその製造方法
JP2007237633A (ja) 感熱転写受像シート
JP2008246770A (ja) 感熱転写受像シート及びその製造方法
JP2008238733A (ja) 感熱転写受像シート及びその製造方法
JP2008265327A (ja) 感熱転写受像シート及びその製造方法
JP4575889B2 (ja) 感熱転写受像シート
JP2008246769A (ja) 感熱転写受像シートおよびその製造方法
JP2008246928A (ja) 感熱転写受像シートの製造方法
JP4519788B2 (ja) 感熱転写受像シート
JP2008246926A (ja) 感熱転写受像シートおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120814

A762 Written abandonment of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762

Effective date: 20120904