JP2012218387A - 可逆性感熱記録材料 - Google Patents

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Abstract

【課題】高温高湿のような過酷な環境条件でも、発色画像の画像安定性や繰り返し耐久性に優れ、また消去時でも消え残りが少ない可逆性感熱記録材料の提供すること。
【解決手段】支持体上に通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱温度および/または加熱後の冷却速度の違いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成させる可逆性顕色剤とを含有する可逆性感熱記録材料において、該染料前駆体として、特定のフェニルインドリルアザフタリド化合物の少なくとも一種を含有し、かつ、該可逆性顕色剤として、特定のフェノール化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする可逆性感熱記録材料。

【選択図】なし

Description

本発明は、熱エネルギーを制御することにより色調が可逆的に変化する可逆性感熱記録材料に係わるものである。
近年、一時的な画像の形成が行え、不要となった時にはその画像の消去ができるようにした可逆性感熱記録材料が注目されている。可逆性感熱記録材料としては、通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱によりこの染料前駆体を発色させ、これを再加熱して消色させる可逆性を有する顕色剤(以下、可逆性顕色剤とも言う)とを用いた感熱記録材料、塩化ビニル−酢酸ビニル等の樹脂中に高級脂肪酸等の有機低分子物質を分散した感熱記録材料、屈折率の異なるポリマーを2種以上混合した感熱記録材料等が知られている。特に、染料前駆体と可逆性顕色剤とから構成される可逆性感熱記録材料は、高コントラストで高感度な記録画像の形成と消去が多数回にわたって可能であり、ICカードや磁気カード等の媒体において、カード内の情報を可視化する目的で広く使われるようになってきた。
通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱によりこの染料前駆体を発色させ、これを再加熱して消色させる可逆性顕色剤を用いた感熱記録材料として、長鎖脂肪族炭化水素基を持つ特定フェノール化合物を可逆性顕色剤として用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、このような材料を用いた可逆性感熱記録材料では、消色速度が遅く書き換えに時間がかかる、消色が不十分等の問題を有していた。
そこで、可逆性顕色剤として長鎖脂肪族炭化水素基を持つ上記とは別の特定のフェノール化合物を用いることで、発色と消色のコントラストが高く、高速消去が可能であり、発色部の画像安定性の優れた可逆性感熱記録材料が提案されている(例えば、特許文献2および3参照)。
このような可逆性顕色剤を用いた感熱記録材料は、日常生活での環境下では十分な性能を有しているが、物流用途や工場内の工程管理用途での利用では、高温高湿環境に曝露されての褪色や変色が見られたり、多数回の繰り返し利用によって記録材料にかかる熱的負荷が大きいため、発色画像の劣化が生じる。
一方、明瞭なコントラストで発色画像の形成・消去が可能で、日常生活の環境下でも経時的に安定な画像を保持可能な可逆性感熱記録材料として、フェニルインドリルアザフタリド構造を有した特定のロイコ染料を用いることが提案されている(特許文献4および5参照)
しかし、フェニルインドリルアザフタリド構造を有したロイコ染料を用いた感熱記録材料には、高温高湿環境に長期間曝露された場合、非画像部の白色度低下、画像部の濃度低下および画像部の消去残り(以下、単に消去残りと記すことがある)の問題がある。「画像部の消去残り」とは、画像部の消去特性が劣化した結果、通常なら十分に消去できるエネルギーを与えても、判読可能な残像として定着してしまう現象を指す。画像部の消去残りは、長期間にわたって高温高湿環境の室内に置かれた後に、画像の消去と書き換えを行う物流用途や工場内の工程管理用途には特に好ましくない。
したがって、高温高湿のような過酷な環境条件でも、画像安定性や繰り返し耐久性に優れ、また、消去時においても消え残りが少ない可逆性感熱記録材料の提供が求められていた。
特許第3380277号公報 特許第3113479号公報 特許第3557076号公報 特開平7−9769号公報 特開平11−291637号公報
本発明は、前記要望に応え、従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高温高湿のような過酷な環境条件でも、発色画像の画像安定性や繰り返し耐久性に優れ、また消去時でも消え残りが少ない可逆性感熱記録材料を提供することである。
本発明者は、支持体上に通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱温度および/または加熱後の冷却速度の違いにより、発色した状態と消色した状態を相対的に形成させる可逆性顕色剤とを含有する可逆性感熱記録材料において、染料前駆体および可逆性顕色剤として、それぞれ所定のものを選択的に使用することにより、高温高湿のような過酷な環境条件でも、発色画像の画像安定性や繰り返し耐久性に優れ、また消去時でも消え残りが少ない可逆性感熱記録材料が得られることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は以下の(I)〜(IV)からなる。
(I)支持体上に通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱温度および/または加熱後の冷却速度の違いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成させる可逆性顕色剤とを含有する可逆性感熱記録材料において、該染料前駆体として、下記一般式(1)で表されるフェニルインドリルアザフタリド化合物の少なくとも一種を含有し、かつ、該可逆性顕色剤として、下記一般式(2)もしくは(3)で表されるフェノール化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする可逆性感熱記録材料である。
Figure 2012218387
(一般式(1)において、Rはメチル基、またはフェニル基を表す。Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Rは炭素数1〜6のアルキル基、またはp−トリル基を表す。RおよびRは互いに結合して環を形成してもよい。)
Figure 2012218387
(一般式(2)において、Xは、アミド、ジアシルヒドラジン、またはウレアのそれぞれ二価の基を表す。mは0〜2の整数を表し、nは20以上の整数を表す。)
Figure 2012218387
(一般式(3)において、qは1〜12の整数を表し、rは13以上の整数を表す。)
(II)染料前駆体として、前記一般式(1)において、Rがメチル基であり、RおよびRがエチル基、n−プロピル基またはn−ブチル基であることを特徴とする(I)記載の可逆性感熱記録材料である。
(III)可逆性顕色剤として、前記一般式(2)において、mが0または2、nが20〜30の整数であるであることを特徴とする(I)記載の可逆性感熱記録材料である。
(IV)可逆性顕色剤として、前記一般式(3)において、qが5〜11、rが13から21の整数であり、q+rが20以上30以下の整数であることを特徴とする(I)記載の可逆性感熱記録材料である。
本発明により、高温高湿のような過酷な環境条件でも、発色画像の画像安定性や繰り返し耐久性に優れ、また消去時でも消え残りが少ない可逆性感熱記録材料が提供できる。
以下に、本発明の可逆性感熱記録材料について詳細に説明する。本発明は、下記一般式(1)で表される染料前駆体を用いた可逆性感熱記録材料に関し、加熱温度および/または加熱後の冷却速度の違いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成させるものである。この基本的な発色・消色現象を説明する。
Figure 2012218387
一般式(1)において、Rはメチル基、またはフェニル基を表す。Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Rは炭素数1〜6のアルキル基、またはp−トリル基を表す。RおよびRは互いに結合して環を形成してもよい。
本発明の可逆性感熱記録材料の画像形成および消去原理は明確ではないが、以下のように考えられる。通常無色ないし淡色の染料前駆体は、フェノール性化合物のような電子受容性化合物と共に加熱すると染料前駆体から電子受容性化合物への電子移動が起こり発色する。この時、電子受容性化合物分子は発色した染料分子の極めて近傍に存在していると考えられる。また、発色した染料分子から電子受容性化合物分子を引き離すと、発色した染料分子は再び電子を受け取り、発色前の染料前駆体の状態となる。本発明は加熱により、電子受容性化合物分子と染料分子との距離を変化させ発色および消色を行うものと考えられる。
さらに詳しく述べるならば、これまでに可逆性顕色剤と呼ばれる電子受容性化合物の多くは、その構造の中に長鎖脂肪族炭化水素基を持つため、染料前駆体分子および発色した染料分子との相溶性が低く、凝固した状態では互いに殆ど溶け合わないと考えられる。また、加熱溶融状態のように染料前駆体分子と可逆性顕色剤分子が自由に運動できる状態では、染料前駆体分子と可逆性顕色剤分子は互いにある割合で溶け合い、発色状態となる。それ故、発色している溶融状態の混合物をゆっくり冷却すると、降温するに従い可逆性顕色剤分子と染料分子は互いに溶け合わなくなり相分離し、消色状態となる。
フェニルインドリルアザフタリド構造の染料前駆体が電子受容性化合物である可逆性顕色剤と共に発色体を形成している場合、染料前駆体は電子を放出しアザフタリド部位のラクトン環が開環した状態にあると考えられる。この発色状態にあるラクトン環開環体(以下、単に開環体と記すこともある)は比較的不安定な構造にある。この開環体が光や高温高湿環境に長期間曝露された場合、光や湿度の影響により染料自身の分解が促進し、結果として画像部の濃度低下および画像部の消去残りを引き起こしてしまう。
本発明に用いられる染料前駆体は、フェニルインドリルアザフタリド構造のフェニル基の2位にヒドロキシ基を有しているのが特徴である。本発明に用いられる染料前駆体が発色状態にある開環体を形成した場合、アザフタリド部位の窒素原子とヒドロキシ基が空間的に近付くため、窒素原子とヒドロキシ基の間で分子内水素結合を形成すると考えられる。そのため、ヒドロキシ基を有しないフェニルインドリルアザフタリド構造の染料前駆体と、本発明に用いられる染料前駆体の各々が開環体を形成した場合、本発明に用いられる染料前駆体の方がより安定状態にあると考えられる。そのため、光や高温高湿環境に長期間曝露された場合でも、染料前駆体の分解が抑制され、画像部の濃度低下および画像部の消去残りが著しく向上すると推測している。
前記一般式(1)で表される化合物の具体例を表1に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure 2012218387
前記一般式(1)で表される化合物の中で、R1がメチル基である化合物は、発色が良好であり好ましい。さらに、R2およびR3がエチル基、n−プロピル基またはn−ブチル基である化合物が、発色および消色のバランスが良好であるため特に好ましい。
また、本発明において、染料前駆体は単独でも2種以上を併用し混合して使用しても良く、一般に感圧記録紙や感熱記録紙等に用いられる公知な染料前駆体と併用しても良い。本発明において、染料前駆体と併用できる公知な染料前駆体には特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ロイコ染料等が挙げられる。ロイコ染料としては、フルオラン化合物、(アザ)フタリド化合物を好適に用いることができる。以下、染料前駆体の具体的な例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(ジ−n−ブチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(ジ−n−アミルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(ジ−イソアミルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−プロピル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−イソプロピル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−イソブチル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−アミル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−sec−ブチル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−アミル−N−エチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−イソアミル−N−エチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−プロピル−N−イソプロピルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−シクロヘキシル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−メチル−p−トルイジノ)フルオラン。
2−(m−トリクロロメチルアニリノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(m−トリフルオロメチルアニリノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(m−トリクロロメチルアニリノ)−3−メチル−6−(N−シクロヘキシル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−(2,4−ジメチルアニリノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(2,4−ジメチルアニリノ)−3−メチル−6−(ジ−n−ブチルアミノ)フルオラン、2−(m−トルイジノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(m−トルイジノ)−3−メチル−6−(ジ−n−ブチルアミノ)フルオラン、2−(p−トルイジノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(p−トルイジノ)−3−メチル−6−(ジ−n−ブチルアミノ)フルオラン、2−(N−エチル−p−トルイジノ)−3−メチル−6−(N−エチルアニリノ)フルオラン、2−(N−エチル−p−トルイジノ)−3−メチル−6−(N−プロピル−p−トルイジノ)フルオラン、2−アニリノ−6−(N−n−ヘキシル−N−エチルアミノ)フルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−6−(ジ−n−ブチルアミノ)フルオラン、2−(m−トリフルオロメチルアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2,3−ジメチル−6−ジメチルアミノフルオラン、3−メチル−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン。
2−ブロモ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−クロロ−6−(ジ−n−プロピルアミノ)フルオラン、3−クロロ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、3−ブロモ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−クロロ−6−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)フルオラン、2−クロロ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−3−クロロ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−(m−トリフルオロメチルアニリノ)−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(2,3−ジクロロアニリノ)−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、1,2−ベンゾ−6−ジエチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−(m−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン。
3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−7−アザフタリド、3−(1−オクチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−メチル−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−メチル−4−ジエチルアミノフェニル)−7−アザフタリド、3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−[4−(N−n−アミル−N−メチルアミノ)フェニル]−4−アザフタリド、3−(1−メチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−ヘキシルオキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3,3−ビス(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド、3,3−ビス(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−7−アザフタリド。
2−(p−アセチルアニリノ)−6−(N−n−アミル−N−n−ブチルアミノ)フルオラン、2−ベンジルアミノ−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−ベンジルアミノ−6−(N−メチル−2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2−ベンジルアミノ−6−(N−エチル−2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2−ベンジルアミノ−6−(N−メチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−ベンジルアミノ−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−ビス(p−メチルベンジルアミノ)−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−(α−フェニルエチルアミノ)−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン。
2−メチルアミノ−6−(N−メチルアニリノ)フルオラン、2−メチルアミノ−6−(N−エチルアニリノ)フルオラン、2−メチルアミノ−6−(N−n−プロピルアニリノ)フルオラン、2−エチルアミノ−6−(N−メチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−メチルアミノ−6−(N−メチル−2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2−エチルアミノ−6−(N−エチル−2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2−ジメチルアミノ−6−(N−メチルアニリノ)フルオラン、2−ジメチルアミノ−6−(N−エチルアニリノ)フルオラン、2−ジエチルアミノ−6−(N−メチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−ジエチルアミノ−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−ジ−n−プロピルアミノ−6−(N−メチルアニリノ)フルオラン、2−ジ−n−プロピルアミノ−6−(N−エチルアニリノ)フルオラン。
2−アミノ−6−(N−メチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−エチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−n−プロピルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−メチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−n−プロピル−p−トルイジノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−メチル−p−エチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−エチル−p−エチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−n−プロピル−p−エチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−メチル−2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−エチル−2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−n−プロピル−2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−メチル−p−クロロアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−エチル−p−クロロアニリノ)フルオラン、2−アミノ−6−(N−n−プロピル−p−クロロアニリノ)フルオラン、1,2−ベンゾ−6−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)フルオラン、1,2−ベンゾ−6−ジ−n−ブチルアミノフルオラン、1,2−ベンゾ−6−(N−メチル−N−シクロヘキシルアミノ)フルオラン、1,2−ベンゾ−6−(N−エチル−N−トルイジノ)フルオラン。
4,4′−ビス(ジメチルアミノフェニル)ベンズヒドリルベンジルエーテル、N−クロロフェニルロイコオーラミン、N−2,4,5−トリクロロフェニルロイコオーラミン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、p−ニトロベンゾイルロイコメチレンブルー、3−メチルスピロジナフトピラン、3−エチルスピロジナフトピラン、3,3′−ジクロロスピロジナフトピラン、3−ベンジルスピロジナフトピラン、3−メチルナフト−(3−メトキシベンゾ)スピロピラン、3−プロピルスピロベンゾピラン。
本発明における可逆性顕色剤は、下記一般式(2)および(3)で表される化合物である。
Figure 2012218387
一般式(2)において、Xは、アミド、ジアシルヒドラジン、またはウレアのそれぞれ二価の基を表す。mは0〜2の整数を表し、nは20以上の整数を表す。
Figure 2012218387
一般式(3)において、qは1〜12の整数を表し、rは13以上の整数を表す。
これまで可逆性顕色剤は、発色と消色を発現する基本骨格として、発色部位であるフェノール基と、水素結合基および長鎖脂肪族炭化水素から成り立っており、これらのバランスを取ることが検討されてきたが、中でも水素結合基に着目しての検討がなされてきた。その理由は、発色状態から消色状態となる過程において、高速消去を実現するためには可逆性顕色剤の水素結合基の強さが重要と考えられて来たためである。そのために可逆性顕色剤分子の水素結合基の結合力がより強くなる結合基としたり、分子内の水素結合基の数を増やしたりすることが、これまで検討されてきた。
本発明に用いられる染料前駆体が可逆性顕色剤と共に発色体を形成して開環体となった場合、ラクトン環からのカルボキシ基は可逆性顕色剤の水素結合基とも相互作用すると考えられ、結果として開環体の安定化に寄与していると考えられる。しかし、この相互作用は立体的な問題から、可逆性顕色剤のフェノール基と水素結合基の間のアルキレン基(以下、スペーサー基とも記す)の炭素数に制限があると考えられる。そのため、可逆性顕色剤の構造が重要であり、可逆性顕色剤のフェノール基と水素結合基が直接結合している構造(スペーサー基なし)、あるいはスペーサー基の炭素数が1または2までの構造が、開環体との水素結合が可能となり、開環体の安定化に寄与できると考えられる。
一方、可逆性顕色剤の水素結合基としてはアミド、ジアシルヒドラジン、ウレアのそれぞれ二価の基を適切に用いることで、高い発色濃度と消去性が得られる。また長鎖脂肪族炭化水素基として、アルキレン基あるいはアルキル基の炭素数を適切に用いることで、発色状態の安定性が向上する。
前記一般式(2)で表される化合物の具体例を表2〜表7に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure 2012218387
Figure 2012218387
Figure 2012218387
Figure 2012218387
Figure 2012218387
Figure 2012218387
前記一般式(2)で表される化合物の中で、mが0または2である化合物が発色濃度と消去性が良好であり好ましい。
本発明に用いられる、一般式(2)で表される可逆性顕色剤は、特許3113479号公報、特開平2001−105739号公報、特開2006−289958号公報、特開2006−273846号公報等に記載の方法により、容易に合成することができる。また、1種または2種以上を併用してもよく、染料前駆体に対する一般式(2)の可逆性顕色剤の使用量は、5〜5000質量%、好ましくは10〜3000質量%である。
前記一般式(3)で表される化合物の具体例を表8〜表11に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
Figure 2012218387
Figure 2012218387
Figure 2012218387
Figure 2012218387
前記一般式(3)で表される化合物の中で、qが5〜11、rが13〜21の整数であり、qとrの和が20以上30以下の整数である化合物が発色濃度と消去性が良好であり好ましい。
本発明に用いられる、一般式(3)で表される可逆性顕色剤は、特許3507939号公報等に記載の方法により、容易に合成することができる。また、1種または2種以上を併用してもよく、染料前駆体に対する一般式(3)の可逆性顕色剤の使用量は、5〜5000質量%、好ましくは10〜3000質量%である。
本発明の可逆性感熱記録材料において、可逆性感熱記録層には、消色促進剤として分子中にアミド、ウレタン、ウレア、ジアシルヒドラジン、シュウ酸ジアミドから選ばれる基を少なくとも1つ有する化合物や四級アンモニウム塩化合物を併用することにより、消去状態を形成する過程において、消色促進剤と顕色剤の間に分子間相互作用が働き、消去速度を速めることができる。
前記消去促進剤としては、下記一般式(4)〜(11)で表される化合物が特に好ましい。
−CONH ・・・一般式(4)
−NHCONH ・・・一般式(5)
−CONH−R ・・・一般式(6)
−NHCONH−R ・・・一般式(7)
−NHCOCONH−R ・・・一般式(8)
−CONHNHCO−R ・・・一般式(9)
A−NHCONH−R ・・・一般式(10)
(R−N−R ・・・一般式(11)
ただし、一般式(4)〜(11)中、RおよびRは同義であり、互いに同じであっても異なっていても良い炭素数1〜24の飽和または不飽和の炭化水素基であるが、分岐していても良いアルキル基およびアルケニル基、アラルキル基、アリール基を表し、さらにこれらの基が、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、アルコキシ基等によって置換されていても良い。RおよびRとしては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、オクタデシル基、ベヘニル基、アリル基、フェニル基、トリル基、ベンジル基およびフェニルエチル基等が挙げられる。Aはウレア結合と直接結合する窒素原子を有する二置換の非環状アミノ基、または窒素原子含有5および6員環の複素環であり、複素環の場合、環中の窒素原子はウレア結合と直接結合している。Aが複素環である場合、5員環の具体例として、ピロリジン環、イミダゾリジン環、チアゾリジン環、ピロール環、イミダゾール環およびピラゾール環等が挙げられ、6員環の具体例として、ピペリジン環、モルホリン環、チオモルホリン環およびピペラジン環等が挙げられる。さらに、非環状アミノ基および複素環はアルキル基、アラルキル基、アリール基およびヒドロキシ基等で置換されていても良い。Zはアニオンを表し、ハロゲン、置換スルホネート、置換ホスフェート、置換ボレート、置換イミドであり、好ましくはハロゲンまたは置換スルホネートである。
一般式(4)〜(11)で表される消色促進剤は、それぞれ1種で使用しても良いし、2種以上を混合して使用しても良い。可逆性顕色剤に対する使用量は、0.1〜100質量%、好ましくは0.5〜50質量%、特に好ましくは1〜20質量%である。前記使用量が0.1質量%未満であると、消色促進効果が発揮されないことがあり、100質量%を超えると、発色濃度の低下、印字画像の耐熱安定性の低下が起こることがある。
本発明に係わる支持体としては、紙、不織布・織布・編物等の布帛、プラスチックフィルム、樹脂被覆紙、合成紙、金属板、金属箔、ガラス、石英ガラス、シリコン樹脂、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等、あるいはこれらを組み合わせた複合体を目的に応じて任意に用いることができる。本発明に用いることができるプラスチックフィルムとしては、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ナイロンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、フッ素樹脂フィルム、ポリイミドフィルム、芳香族ポリアミドフィルム、アクリル(系)樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられる。力学的強度、平滑性、耐水性、耐溶剤性、耐熱性の点でポリエステルフィルムが好ましい。これらの合成樹脂材料は単独で使用しても良いし、2種以上混合して使用しても良い。
ポリエステルフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリキシリレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート(PEN)等のフィルムが挙げられる。好ましいポリエステルフィルムとしては、強靱性、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性、透明性、電気絶縁性に優れるPETフィルムまたはPENフィルムが挙げられる。
支持体は、不透明、半透明あるいは透明のいずれであっても良い。地肌を白色その他の特定の色に見せるために、白色顔料や有色染顔料や気泡を支持体中または表面に含有させても良い。支持体上に可逆性感熱記録層等の塗層を設ける場合の親和性が低いときには、コロナ放電処理、酸化反応処理(クロム酸等)、エッチング処理、易接着処理、帯電防止処理等により支持体表面に対して改質処理を施しても良い。本発明に係わる支持体としては、形状、構造、大きさ等については、特に制限はない。形状としては、例えば、平板状、ロール状等が挙げられる。構造としては、単層構造でも積層構造でも良く、大きさとしては、可逆性感熱記録材料の用途に応じて適宜選択することができる。
本発明に係わる支持体の厚みは、可逆性感熱記録材料の用途に応じて適宜選択することができるが、10〜2000μmが好ましく、20〜1000μmがより好ましい。
本発明に係わる可逆性感熱記録層は、支持体の少なくとも一方の面に、少なくとも染料前駆体、可逆性顕色剤、および消色促進剤を含有する可逆性感熱記録層塗液を塗工・製膜することによって形成される。染料前駆体、可逆性顕色剤、および消色促進剤を可逆性感熱記録層塗液に含有させるための方法としては、各々の化合物を単独で溶媒に溶解もしくは分散媒に分散してから混合する方法、各々の化合物を混ぜ合わせてから溶媒に溶解もしくは分散媒に分散する方法、各々の化合物を加熱溶解し、均一化した後に冷却し、溶媒に溶解もしくは分散媒に分散する方法等が挙げられるが、特に限定されるものではない。分散時には必要なら分散剤を用いても良い。
溶媒または分散媒としては、水;メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸イソプロピル、乳酸エチル、エチレンカーボネート等のエステル類、ジエチルエーテル、グリコールジメチルエーテル、グリコールジエチルエーテル、ジオキサン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン等のエーテル系、ベンゼン、トルエン、キシレン、クレゾール、スチレン等の芳香族炭化水素類;ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類;メチレンクロライド、エチレンクロライド、四塩化炭素、クロロホルム、エチレンクロロヒドリン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類等が使用できる。
可逆性感熱記録層の強度を向上させる等の目的で、可逆性感熱記録層にバインダー樹脂を添加することも可能である。バインダー樹脂の具体例としては、デンプン類、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ソーダ、(メタ)アクリル酸アミド−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸アミド−(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸3元共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、エチレン−無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸メチル−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニリデン共重合体、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール等が挙げられる。これらのバインダー樹脂の役割は、可逆性感熱記録層中に含まれている各素材が画像記録や画像消去の熱印加によって、片寄ることなく均一に分散した状態を保つことにある。したがって、バインダー樹脂には耐熱性の高い樹脂を用いることが好ましい。耐熱性、耐水性、接着性が要求される場合、硬化性樹脂は特に好ましい。
硬化性樹脂としては、例えば熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂を適用する場合は架橋剤を含む液を塗工、製膜した後に熱により架橋させて用いる。熱硬化性樹脂の具体例としては、エポキシ樹脂、尿素樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、飽和ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、およびポリオール樹脂等が挙げられる。また、これらの熱硬化性樹脂に使用される硬化剤は、有機酸類、アミン類、イソシアネート類、エポキシ類、フェノール類等が挙げられるが、熱硬化性樹脂の種類により好適な反応性のものを選定すれば良い。特にこれらの中で、特開平10−230680号公報や同11−58963号公報に記載の、ポリオール化合物をイソシアネート化合物で熱硬化して得られる架橋樹脂であることが好ましい。
電子線硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂に用いられるオリゴマー・モノマーとしては、種類も多く優れた放射線硬化特性を有するアクリル系オリゴマー・モノマーの他、ポリエン−チオール系オリゴマー・モノマー、光カチオン重合型エポキシオリゴマー・モノマー等が挙げられる。アクリル系モノマーは単官能性モノマー、二官能モノマー、多官能モノマー等が挙げられるが、特に紫外線架橋の際には光重合開始剤、光重合促進剤を用いる。
アクリル系オリゴマー・モノマーの例としては、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、エポキシアクリレート、ポリウレタンアクリレート、シリコーンアクリレート、メラミンアクリレート、ポリブタジエンアクリレート等が挙げられる。
本発明に係わる可逆性感熱記録層において、好ましいバインダー樹脂であるポリオール化合物とイソシアネート化合物との架橋により形成されるバインダー樹脂について説明する。ポリオール化合物としては、ポリ(メタ)アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、アルキドポリオール、カプロラクトンポリオール、シリコーンポリオール等が挙げられる。
ポリ(メタ)アクリルポリオールとは、アクリル酸、メタアクリル酸およびそれらのエステルの共重合体であって、水酸基を含むものをいい、水酸基を含む共重合成分としては、アクリル酸ヒドロキシエチル、メタアクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタアクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、メタアクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、アリルアルコール等が用いられる。アクリル酸、メタアクリル酸およびそれらのエステル以外の共重合成分としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、アクリルアミド、メタアクリルアミドおよびその誘導体、酢酸ビニル、無水マレイン酸等が挙げられる。
また、ポリエステルポリオールとは、多塩基酸と多価アルコールとの縮合物のうち水酸基を有するものをいい、これらに使用される多塩基酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族多塩基酸、しゅう酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、2−メチルこはく酸、2−メチルアジピン酸、3−メチルアジピン酸、3−メチルペンタン二酸、2−メチルオクタン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸、3,8−ジメチルデカン二酸、ダイマ酸等の脂肪族多塩基酸があり、これらの多塩基酸から得られる酸無水物も同様に用いられる。
多価アルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジグリセロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジアセトングリコール、ヘキサントリオール等の低分子量ポリオールの他、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール等の高分子量ポリオールも用いられる。これらから得られるポリエステルポリオールの他、ヒドロキシカルボン酸、もしくはその環状ラクトンの縮合物もしくは開環重合、例えばポリブチロラクトンポリオール、ポリカプロラクトンポリオールや、前記多塩基酸と多価アルコールに加え高級脂肪酸の3種を縮合して得られるアルキドポリオール等がある。ポリエーテルポリオールとは、主鎖がエーテル結合からなる高分子であって、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリチレングリコールの他これらの分岐状エステル等がある。
ポリエーテルポリオールとしては、上記多価アルコールのエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイド付加物、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。シリコーンポリオールとしては、分子中にシロキサン結合を有し、かつ末端が水酸基を有するシリコーンオイル類等が挙げられる。
その他にも、水酸基含有のフルオロオレフィンのようなフッ素含有ポリオール、ポリオール水酸基末端のポリブタジエン、ポリイソプレン、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン、ポリウレタン等が利用できる。さらには、低分子量のポリオール、例えばジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、1,4−シクロヘキサジオール、1,4−ジヒドロキシベンゼン、ビスフェノールA、ビスフェノールF等の脂肪族、脂環族、芳香族多価アルコールもしくは多価フェノールまたはこれらの縮合物を反応性希釈剤として用いられる。
本発明に係わるポリオール化合物としては、添加物分散性、塗工性、接着性、耐熱性および皮膜強度等の総合評価から、ポリ(メタ)アクリルポリオールおよびポリエステルポリオールが好ましい。本発明に係るポリオール化合物は単独で1種、またはポリオール部分やそれ以外の部分構造の異なる、もしくは分子量等の異なる他の1種以上のポリオール化合物と併用しても良い。
さらに、好ましくは、水酸基価80(KOHmg/g)以上のポリ(メタ)アクリルポリオールおよびポリエステルポリオール樹脂が用いられるが、特に好ましくは90(KOHmg/g)以上500(KOHmg/g)以下である。水酸基価の大小は架橋密度に影響するため塗膜の耐化学薬品性、物性などを左右する。本発明者らは、水酸基価が80(KOHmg/g)以上で耐久性、塗膜表面硬度、ワレ抵抗性が向上することを見出した。
本発明に係わるイソシアネート化合物としては、公知のものが使用できる。例えば、フェニレンジイソシアネート(PDI)、トルエンジイソシアネート(TDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)等の芳香族脂肪族ジイソシアネート、水添TDI、水添XDI、水添MDI、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等の脂肪族もしくは脂環族ジイソシアネートおよびこれらの誘導体であるポリオール付加物、ビュレット体3量体である3官能以上のポリイソシアネートの他、イソシアネートを含む各種のオリゴマー、ポリマーが挙げられる。本発明においては、イソシアネート化合物としてキシリレンジイソシアネートやトルエンイソシアネートを用いると発色濃度の向上により好ましく、さらには、地肌の白色度の高いキシリレンジイソシアネートを使用するとより好ましい。
本発明に係わるイソシアネート化合物は、1種以上のポリオール化合物に対して、単1種または2種以上のイソシアネートと併用しても良い。イソシアネート化合物およびポリオール化合物をともに複数種用いる場合は、その組合せは任意で良い。
ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物の混合物は、それぞれが液状の場合はそのままの混合物で用いても良いが、さらにポリイソシアネート化合物と非反応性の溶剤で希釈して使用することもできる。使用できる溶剤としては、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物を溶解し、かつ染料前駆体や可逆性顕色剤を分散・溶解させるものが好ましい。具体的には、染料前駆体および可逆性顕色剤を可逆性感熱記録層塗液に含有させるための方法で例示した溶剤が使用できる。中でも、ポリイソシアネート化合物と反応性のある活性水素を有しない有機溶媒を用いることが好ましい。また、上記ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物の架橋反応は、反応温度30〜160℃、反応時間1分〜120時間で行えば良い。なお、反応温度が低い場合は長時間を要し、高温では短時間で済むことは言うまでもない。
本発明に係わる可逆性感熱記録層におけるバインダー樹脂の使用量としては、該可逆性感熱記録層全質量に対する該バインダー樹脂の質量百分率が35%以上65%以下の範囲内であることが好ましい。この範囲より大きくなると著しく発色濃度が低下する場合がある。逆にこの範囲より小さくなると、可逆性感熱記録層の耐熱性や機械的強度の低下、層の変形、発色濃度の低下が起きる場合がある。可逆性感熱記録層における該バインダー樹脂の質量百分率は、40%以上60%以下がより好ましく、45%以上55%以下が特に好ましい。
可逆性感熱記録層塗液には、必要に応じて、バインダー樹脂を加えることができるが、さらに、塗工性の向上あるいは記録特性の向上を目的に、レベリング剤、分散剤、硬膜剤、界面活性剤、増粘剤、消泡剤、老化防止剤、フィラー、顔料、滑剤、帯電防止剤、赤外線吸収剤、着色染顔料、蛍光増白剤、熱可融性物質、防腐剤等を可逆性感熱記録層に含有させることができる。
可逆性感熱記録層の耐候性改良等を目的として、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、
リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤等の酸化防止剤、ビタミンA、ビタミンC、ビタミンE等のビタミン類、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系酸化防止剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シンナメート系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤等を添加しても良いが、好ましくは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系酸化防止剤である。これらは、それぞれ1種で使用しても良いし、2種以上を混合して使用しても良い。染料前駆体に対する使用量は、0.1〜200質量%、好ましくは0.5〜100質量%、特に好ましくは1〜50質量%である。前記使用量が0.1質量%未満であると、耐候性改良効果が発揮されないことがあり、200質量%を超えると、発色濃度の低下、印字画像の耐熱安定性の低下が起こることがある。
可逆性感熱記録層に硬化性樹脂が含有されている場合、加熱、紫外線照射、電子線照射を行う。紫外線照射は、公知の紫外線照射装置を用いて行うことができ、例えば、光源、灯具、電源、冷却装置、搬送装置等を備えたものが挙げられる。光源としては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、ガリウムランプ、水銀キセノンランプ、フラッシュランプ等が挙げられる。光源の波長は、光重合開始剤および光重合促進剤の紫外線吸収波長に応じて適宜選択することができる。紫外線照射の出力や搬送速度は、紫外線硬化性樹脂を架橋するために必要な照射エネルギーに応じて決定される。
可逆性感熱記録層の発色感度および/または消色温度を調節するための添加剤である熱可融性物質としては、60℃〜200℃の融点を有するものが好ましく、特に80℃〜180℃の融点を有するものが好ましい。一般の感熱記録紙に用いられている増感剤を使用することもできる。例えば、2−ベンジルオキシナフタレン等のナフトール誘導体、p−ベンジルビフェニル、4−アリルオキシビフェニル等のビフェニル誘導体、1,2−ビス(3−メチルフェノキシ)エタン、2,2′−ビス(4−メトキシフェノキシ)ジエチルエーテル、ビス(4−メトキシフェニル)エーテル等のポリエーテル化合物、炭酸ジフェニル、シュウ酸ジベンジル、シュウ酸ビス(p−メチルベンジル)エステル等の炭酸またはシュウ酸ジエステル誘導体等を併用して添加することができる。
可逆性感熱記録層の老化を防止する目的で添加される老化防止剤としては、p,p′−ジアミノジフェニルメタン、アルドール−α−ナフチルアミン、N,N′−ジフェニル−p−フェニレンジアミン等のアミン化合物、ヒドロキノンモノベンジルエーテル、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等のフェノール化合物、ベンゾトリアゾール化合物、トリアジン化合物、ベンゾフェノン化合物、安息香酸エステル類等が挙げられる。その他、o−フェニレンチオ尿素、2−アミノベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジブチルチオカルバミン酸ニッケル、酸化亜鉛、パラフィン等が挙げられる。また、これらの老化防止剤構造を有するモノマーを重合の一成分として含むポリマーや、ポリマー主鎖に老化防止剤構造をグラフト化したものも用いることができる。2種類以上の老化防止剤を組み合わせて用いることもできる。
可逆性感熱記録層に添加することができる顔料等としては、例えば、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、バリウム、チタン等の炭酸塩、酸化物、水酸化物、硫酸塩等、およびゼオライト、シリカ、カオリン、焼成カオリン、タルク等の粘土類を含む無機系顔料、澱粉、スチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、パラフィン、天然ワックス、合成ワックス等が使用可能である。また、滑剤としてステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩等を使用することができる。
本発明に係る可逆性感熱記録層の膜厚は、その組成と所望の発色濃度により決定されるものであり、具体的には、0.5〜20μmの範囲が好ましく、3〜15μmがより好ましい。
本発明において、繰り返し使用時の耐久性を高める目的で、可逆性感熱記録層の上に保護層を設けることが好ましい。保護層は、単層でも、2層または3層以上の複数の層から構成されていても良い。保護層は、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含有していることが好ましく、特に電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂が好ましい。硬化性樹脂としては、可逆性感熱記録層で使用可能なバインダー樹脂として例示した樹脂が使用できる。また、さらに耐久性を高める、あるいは光沢度を調整する目的で顔料を配合したり、滑剤として高級脂肪酸金属塩等を配合しても良い。顔料、高級脂肪酸金属塩としては、可逆性感熱記録層で例示した化合物が使用可能である。
保護層の膜厚は、0.1〜10μmの範囲が好ましく、0.5〜5μmがより好ましい。膜厚が10μmを超えると効果が飽和するばかりか、可逆性感熱記録層の感度が低下しやすい。膜厚が0.1μmより小さいと予期した塗層強度が得られにくく、塗層に傷が入りやすくなる。
本発明において、耐候性改良等を目的に可逆性感熱記録層と保護層の間に中間層を設けたり、発色感度向上等を目的に支持体と可逆性感熱記録層の間にアンダーコート層を設けたり、光反射層や空気層を設けても良い。中間層には紫外線吸収剤を含有しても良い。また、支持体の片面のみに可逆性感熱記録層を設ける場合、もう一方の面にバックコート層を設けても良い。紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系酸化防止剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シンナメート系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤等の有機系紫外線吸収剤、あるいは、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、酸化チタン等の無機系紫外線吸収剤を挙げることができる。アンダーコート層には中空粒子を含有しても良い。これらの層は、単層でも、2層以上の複数の層から構成されていても良い。また、これらの層は熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の硬化性樹脂を含有していることが好ましい。
本発明において、支持体上に設けられた保護層、中間層、アンダーコート層等には、必要に応じて、レベリング剤、分散剤、硬膜剤、界面活性剤、増粘剤、硬膜剤、防腐剤、フィラー、着色染顔料、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、pH調節剤、消泡剤、顔料、滑剤、帯電防止剤等の各種添加剤を添加することができる。
本発明の可逆性感熱記録材料には、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷;インクジェット記録層、熱転写受像層、昇華型熱転写受像層等の印字記録層を設けても良い。これらの印刷、印字記録層は、可逆性感熱記録層と積層して設けても良いし、可逆性感熱記録層と同一面の一部に設けても良い。また、可逆性感熱記録層を設けた面と反対側の面の一部または全面に設けても良い。印字記録層上に部分的にまたは全面的に硬化性樹脂を主成分とするオーバープリントニス(OPニス)層等を設けても良い。
本発明の可逆性感熱記録材料において、可逆性感熱記録層中、他の層、可逆性感熱記録層が設けられている面や反対側の面等に、電気的、磁気的、光学的に情報が記録可能な材料が含まれていても良い。また、支持体を複層とし、その間にICチップを挟んでも良い。また、帯電防止を目的として帯電防止層を片面または両面に設けることもできる。本発明の可逆性感熱記録材料は、粘着層等を介して、または支持体として熱融着性樹脂を用いて、他の媒体へ貼り付けることもできる。
可逆性感熱記録材料の層間にICチップを封入する場合は、例えば、プラスチックフィルムの層間または紙基材とプラスチックフィルムの層間に封入することができる。好ましくは、可逆性感熱記録層から離れた層間に封入することが印字品質の点で好ましい。非接触のICチップを封入する場合は、アンテナと共に封入することができる。封入する際の圧力によりICチップが破損することを防ぐ目的で、クッション層を設けることができる。クッション層の厚みとしては、10μmに満たないとクッション性が不十分であるため10μm以上が好ましい。また、ICチップとアンテナとの接合部に負荷がかかるため、クッション層の面積はICチップとアンテナ接合部を十分覆い隠せる大きさが好ましい。クッション層は、片面もしくは両面に設けることができる。両面にクッション層を設けることがより好ましい。クッション層としては、熱可塑性の樹脂が好ましく。発泡樹脂であれば、よりクッション性が良いため、ICチップの破損を防ぐことができる。
本発明における各層を支持体上に積層し、可逆性感熱記録材料を形成する方法は特に制限されるものではなく、従来の方法により形成することができる。例えば、エアーナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアロールおよびトランスファロールコーター、ロールコーター、コンマコーター、スムージングコーター、マイクログラビアコーター、リバースロールコーター、4本あるいは5本ロールコーター、ディップコーター、ロッドコーター、キスコーター、ゲートロールコーター、スクイズコーター、スライドコーター、ダイコーター等の塗抹装置、平版、凸版、凹版、フレキソ、グラビア、スクリーン、ホットメルト等の方式による各種印刷機等を用いることができる。さらに通常の乾燥工程の他、紫外線照射または電子線照射により、さらには加熱等によるエージング等により各層を保持させることができる。これらの方法により、1層ずつあるいは多層同時に塗布、印刷することができる。
本発明の可逆性感熱記録材料において、発色記録画像を形成するためには加熱に引き続き急速な冷却が起これば良く、記録画像の消去を行うためには加熱後の冷却速度が遅ければ良い。例えば、適当な方法で加熱した後、低温の金属ブロック等を押し当てるなどして急速に冷却することにより、発色状態を発現させることができる。また、サーマルヘッド、レーザー光等を用いて極めて短い時間だけ加熱すると、加熱終了後に直ちに冷却するため、発色状態を保持させることができる。一方、適当な熱源(サーマルヘッド、レーザー光、熱ロール、熱スタンプ、高周波加熱、電熱ヒーター、およびタングステンランプやハロゲンランプ等の光源等からの輻射熱、熱風等)で比較的長い時間加熱すると、記録層だけでなく支持体等も加熱されるために熱源を除いても冷却する速度が遅いため消色状態になる。したがって、同じ加熱温度、同じ熱源を用いても、冷却速度を制御することにより発色状態および消色状態を任意に発現させることができる。
加熱に使用するレーザーとしては、半導体レーザー、YAGレーザー、炭酸ガスレーザーを挙げることができるが、これらに限定されない。半導体レーザー、YAGレーザーよる加熱を効率よく行うためには、可逆性感熱記録層中に近赤外部に吸収を有する光熱変換材料を含有させるか、あるいは光熱変換材料を含有する光熱変換層を可逆性感熱記録層に直接隣接して設けることが好ましい。近赤外部に吸収を有する光熱変換材料としては、例えば白金、チタン、ケイ素、クロム、ニッケル、ゲルマニウム、アルミニウム等の金属または半金属の層、インモニウム化合物、金属錯体化合物、シアニン色素、スクワリリウム色素、ナフトキノン色素、フタロシアニン化合物、ポリメチン化合物等の光熱変換色素が挙げられ、可逆性感熱記録層に分散状態または分子状態で含有することができる。好ましい光熱変換色素としては、光熱変換効率、溶剤への溶解性、樹脂への分散性、紫外光に対する耐光性の点でフタロシアニン化合物および金属錯体化合物が挙げられ、特にフタロシアニン化合物が好ましい。可逆性感熱記録層に近接して光熱変換層を設ける場合は、銅薄膜やITO等の金属膜による光熱変換層を用いることもできる。
フタロシアニン化合物の例としては、ナフタロシアニン化合物、無金属フタロシアニン化合物、鉄フタロシアニン化合物、銅フタロシアニン化合物、亜鉛フタロシアニン化合物、ニッケルフタロシアニン化合物、バナジルフタロシアニン化合物、塩化インジウムフタロシアニン化合物、スズフタロシアニン化合物等が好ましく、より好ましくは、バナジルフタロシアニン化合物、亜鉛フタロシアニン化合物、スズフタロシアニン化合物である。本発明に用いられるフタロシアニン化合物は吸収波長の調節、溶媒への溶解度の向上、耐光性の改良等の目的で、芳香環に置換基を有しても良い。置換基としては、アルキルエーテル基、アルキルチオエーテル基、アリールエーテル基、アリールチオエーテル基、アミド基、アミノ基、アルキルエステル基、アリールエステル基、塩素原子、フッ素原子等が挙げられる。芳香環に置換基が二つ以上ある場合に、それらは同一であっても異なっていても良く、また置換基同士が結合して環を形成しても良い。
光熱変換色素の使用量は、使用する光源の発振波長における吸光度が0.2以上になるように設定することが好ましい。この量より少ないと十分な発熱が得られず、記録感度が低下する。一方、光熱変換色素は可視部にも若干の吸収を有しており、使用量が多すぎるとコントラストの低下をもたらす。400nmから700nmの平均透過率が60%以上確保できるよう、光熱変換色素の使用量の上限を設定することが好ましい。光熱変換色素は、2種類以上を混合して用いることもできる。
光熱変換色素は、ロイコ染料と可逆性顕色剤を含有する層に対して、同一の層か隣接する層の少なくとも一方に含有されることが好ましく、同一の層に含有されることが良好な感度を得る上でより好ましい。
以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部数は質量基準である。
(実施例1)
(A)可逆性感熱記録層塗液の調製
染料前駆体として、例示化合物(1−2)20部、可逆性顕色剤として、例示化合物(2−1)100部、消去促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部、ポリエステルポリオール(DIC(株)製、商品名:バーノック11−408、有効成分:70質量%)100部、メチルエチルケトン950部の混合物をガラスビーズと共にペイントシェーカーで12時間分散し、分散液を得た。こうして得た分散液に、イソシアネート化合物(三井化学(株)製、商品名:タケネートD−110N、有効成分:75質量%)130部とメチルエチルケトン62部とを加えて十分に混合し、可逆性感熱記録層用塗液を調製した。
(B)可逆性感熱記録層塗液の塗工
(A)で得た可逆性感熱記録層塗液を、厚さ250μmの白色ポリエチレンテレフタレート(PET)シートに、乾燥塗工量が10g/mとなるように塗工した後、100℃で1分間乾燥した後、さらに50℃で24時間加熱処理して硬化させ、可逆性感熱記録層を形成した。
(C)中間層塗液の調製
紫外線吸収剤として2,2′−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール]50部、ポリエステルポリオール(DIC(株)製、商品名:バーノック11−408、有効成分70質量%)100部、メチルエチルケトン800部の混合物をガラスビーズと共にペイントシェーカーで5時間分散し、分散液を得た。こうして得た分散液に、イソシアネート化合物(三井化学(株)製、商品名:タケネートD−110N、有効成分75質量%)140部、メチルエチルケトン50部とを加えて十分に混合し、中間層塗液を調製した。
(D)中間層塗液の塗工
(B)で作製した塗工シートの可逆性感熱記録層塗工面上に、(C)で得た中間層塗液を乾燥塗工量が2g/mになるように塗工し、100℃で1分間乾燥した後、さらに50℃で24時間加熱処理して硬化させ、中間層を設けた。
(E)保護層塗液の調製
ウレタンアクリレート系紫外線硬化樹脂(DIC(株)製、商品名:ユニディック17−813、有効成分:80質量%)12.5部、湿式法シリカ(富士シリシア化学(株)製、商品名:サイリシア350)2.0部、酢酸ブチル10部を混合した。こうして得られた混合液をビーズミルで処理し、保護層塗液を調製した。
(F)保護層塗液の塗工
(D)で作製した塗工シートの中間層塗工面上に、(E)で得た保護層塗液を乾燥塗工量が3g/mになるように塗工し、120℃で1分間乾燥した後、照射エネルギー120W/cmの紫外線ランプ下を10m/分の搬送速度で通して硬化させて保護層を設け、実施例1の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例2)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−9)100部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例2の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例3)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−23)100部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例3の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例4)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−31)100部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例4の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例5)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−34)100部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例5の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例6)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−42)100部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例6の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例7)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−57)100部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例7の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例8)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−3)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−78)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてベヘン酸アミド10部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例8の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例9)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−3)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−86)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてベヘン酸アミド10部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例9の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例10)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−3)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−89)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてベヘン酸アミド10部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例10の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例11)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−3)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−97)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてベヘン酸アミド10部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例11の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例12)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−4)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−101)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例12の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例13)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−4)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−111)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例13の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例14)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−4)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−122)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例14の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例15)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−7)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−130)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例15の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例16)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−9)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(3−2)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN,−N′−ジ−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例16の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例17)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−9)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(3−13)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN,−N′−ジ−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例17の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例18)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−1)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(3−31)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN,−N′−ジ−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例18の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例19)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−9)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(3−54)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN,−N′−ジ−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例19の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例20)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−8)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(3−58)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN,−N′−ジ−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例20の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例21)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−11)20部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてn−ドコシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例21の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例22)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−11)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−23)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてn−ドコシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例22の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例23)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−12)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−24)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてn−ドコシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例23の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例24)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−12)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−57)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてn−ドコシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例24の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例25)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−13)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−86)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例25の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例26)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−13)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−97)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例26の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例27)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−15)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−111)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例27の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例28)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−16)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(2−130)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例28の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例29)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−17)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(3−13)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−n−オクタデシル−n−オクタデカン酸アミド10を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例29の可逆性感熱記録材料を得た。
(実施例30)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として例示化合物(1−17)20部を用い、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤として例示化合物(3−54)100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−n−オクタデシル−n−オクタデカン酸アミド10を用いた以外は実施例1と同様にして、実施例30の可逆性感熱記録材料を得た。
実施例1〜30の染料前駆体と可逆性顕色剤について、各々の例示化合物の組合せを表12に示す。
Figure 2012218387
(比較例1)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド20部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例1の可逆性感熱記録材料を得た。
(比較例2)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド20部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例2の可逆性感熱記録材料を得た。
(比較例3)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−アセチルアミノ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザフタリド20部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例3の可逆性感熱記録材料を得た。
(比較例4)
実施例1(A)で、染料前駆体として例示化合物(1−2)20部を用いる代わりに、染料前駆体として3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−3−(2−ヒドロキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−フタリド20部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例4の可逆性感熱記録材料を得た。
(比較例5)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤としてN−p−ヒドロキシフェニル−N′−n−オクタデシル尿素100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN,−N′−ジ−n−オクタデシル尿素10部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例1の可逆性感熱記録材料を得た。
(比較例6)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤としてN−[2−(p−ヒドロキシフェニル)エチル]−n−オクタデカンアミド100部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例5の可逆性感熱記録材料を得た。
(比較例7)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤としてN−[3−(p−ヒドロキシフェニル)プロピオノ]−N′−オクタデカノヒドラジド100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN−[1−(4−メチル)ピペラジニル]]−N′−n−オクタデシル尿素5部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例6の可逆性感熱記録材料を得た。
(比較例8)
実施例1(A)で、可逆性顕色剤として例示化合物(2−1)100部を用いる代わりに、可逆性顕色剤としてN−(4−ヒドロキシフェニル)−12−[(N−n−ドデシルカルバモイル)アミノ]ドデカンアミド100部を用い、消色促進剤としてn−オクタデシルトリメチルアンモニウムクロリド5部を用いる代わりに、消色促進剤としてN,−N′−ジ−n−オクタデシル尿素10部を用いた以外は実施例1と同様にして、比較例7の可逆性感熱記録材料を得た。
(試験1)発色試験
発色試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、13V、15V、17Vの各電圧で印字を行った。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、画像部の発色濃度(以下、画像部濃度とも記す)および地肌部濃度を測定した。画像部濃度とそれに対応する印字電圧から発色特性を評価した。画像部濃度が高く、画像部濃度に対応する印字電圧が小さい値であるほど、発色感度が良好であることを示す。
(試験2)消色試験
消色試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、電圧17Vで印字を行ったサンプルに、熱傾斜試験機(商品名:HG−100、(株)東洋精機製作所製)を用いて、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件下で、10℃刻みで熱スタンプ温度を変更しながら消去を行った。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、消去後の画像部濃度(以下、消去部濃度とも記す)と地肌部濃度を測定した。この測定値を元に、下記式にて消去残りを算出した。消去残りは小さい値であるほど良好である。また、消去残りの値が最も小さくなった温度を最適消去温度とした。
消去残り=消去部濃度−地肌部濃度
(試験3)耐熱画像保存試験
耐熱画像保存試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、電圧17Vで印字を行ったサンプルを、温度50℃、相対湿度20%RHの環境条件に24時間保存した。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、保存前後の地肌部濃度と画像部濃度を測定し、下記式にて画像残存率を算出した。
画像残存率(%)=(保存後画像部濃度−保存後地肌部濃度)/(保存前画像濃度−保存前地肌濃度)×100
(試験4)耐熱画像保存後の消色試験
耐熱画像保存試験の消色試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、電圧17Vで印字を行ったサンプルを、温度50℃、相対湿度20%RHの環境条件に24時間保存した。保存後の印字サンプルに、熱傾斜試験機(商品名:HG−100、(株)東洋精機製作所製)を用いて、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件下で、試験2で得られた各印字サンプルの最適消去温度の熱スタンプ温度で消去を行った。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、消去部濃度と地肌部濃度を測定した。この測定値を元に、下記式にて消去残りを算出した。消去残りは小さい値であるほど良好である。
消去残り=消去部濃度−地肌部濃度
(試験5)耐湿熱画像保存試験
耐湿熱画像保存試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、電圧17Vで印字を行ったサンプルを、温度50℃、相対湿度90%RHの環境条件に100時間保存した。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、保存前後の地肌部濃度と画像部濃度を測定し、下記式にて画像残存率を算出した。
画像残存率(%)=(保存後画像濃度−保存後地肌濃度)/(保存前画像濃度−保存前地肌濃度)×100
(試験6)耐湿熱画像保存後の消色試験
耐湿熱画像保存試験の消色試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、電圧17Vで印字を行ったサンプルを、温度50℃、相対湿度90%RHの環境条件に100時間保存した。保存後の印字サンプルに、熱傾斜試験機(商品名:HG−100、(株)東洋精機製作所製)を用いて、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件下で、試験2で得られた各印字サンプルの最適消去温度の熱スタンプ温度で消去を行った。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、消去部濃度と地肌部濃度を測定した。この測定値を元に、下記式にて消去残りを算出した。消去残りは小さい値であるほど良好である。
消去残り=消去部濃度−地肌部濃度
(試験7)光曝露試験
光曝露試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、電圧17Vで印字を行ったサンプルを、蛍光灯を光源とした照度10000ルクスのもと、100時間の光曝露を行った。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、光曝露前後の画像部濃度を測定し、下記式にて画像褪色率を算出した。
画像褪色率(%)=(光曝露後画像濃度−光曝露後保存後地肌濃度)/(保存前画像濃度−保存前地肌濃度)×100
(試験8)光曝露試験後の消色試験
光曝露試験後の消色試験の評価方法については、上記実施例1〜30および比較例1〜8にて得られた可逆性感熱記録材料を、印字ヘッド(商品名:BHC4215SS、TDK(株)製、抵抗値:1,012Ω)付き感熱紙評価装置(商品名:TH−PMG、オオクラエンジニアリング(株)製)にて、パルス幅2msec、パルス周期4.05msecの条件で、電圧17Vで印字を行ったサンプルを、蛍光灯を光源とした照度10000ルクスのもと、100時間の光曝露を行った。光曝露後の印字サンプルに、熱傾斜試験機(商品名:HG−100、(株)東洋精機製作所製)を用いて、圧力0.1MPa、時間0.5秒の条件下で、試験2で得られた各印字サンプルの最適消去温度の熱スタンプ温度で消去を行った。反射濃度計(商品名:RD−918、グレタグマクベス社製)を用いて、消去部濃度と地肌部濃度を測定した。この測定値を元に、下記式にて消去残りを算出した。消去残りは小さい値であるほど良好である。
消去残り=消去部濃度−地肌部濃度
試験1および試験2の結果を表13に示す。
Figure 2012218387
試験3〜試験6の結果を表14に示す。
Figure 2012218387
試験7および試験8の結果を表15に示す。
Figure 2012218387
表13〜表15から明らかなように、実施例1〜30の可逆性感熱記録材料は、高い発色濃度を有し、消去性も良好であった。また、耐熱、耐湿熱、光曝露での各環境下での画像安定性が高く、消え残りも少ないことがわかる。
以上の結果から、高温高湿のような過酷な環境条件でも、発色画像の画像安定性や繰り返し耐久性に優れ、また消去時でも消え残りが少ない可逆性感熱記録材料であり実用性の高いものであることがわかる。

Claims (4)

  1. 支持体上に通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱温度および/または加熱後の冷却速度の違いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成させる可逆性顕色剤とを含有する可逆性感熱記録材料において、該染料前駆体として、下記一般式(1)で表されるフェニルインドリルアザフタリドの少なくとも一種を含有し、かつ、該可逆性顕色剤として、下記一般式(2)もしくは(3)で表されるフェノール化合物の少なくとも一種を含有することを特徴とする可逆性感熱記録材料。
    Figure 2012218387
    (一般式(1)において、Rはメチル基、またはフェニル基を表す。Rは炭素数1〜6のアルキル基を表し、Rは炭素数1〜6のアルキル基、またはp−トリル基を表す。RおよびRは互いに結合して環を形成してもよい。)
    Figure 2012218387
    (一般式(2)において、Xは、アミド、ジアシルヒドラジン、またはウレアのそれぞれ二価の基を表す。mは0〜2の整数を表し、nは20以上の整数を表す。)
    Figure 2012218387
    (一般式(3)において、qは1〜12の整数を表し、rは13以上の整数を表す。)
  2. 染料前駆体として、前記一般式(1)において、Rがメチル基であり、RおよびRがエチル基、n−プロピル基またはn−ブチル基であることを特徴とする請求項1記載の可逆性感熱記録材料。
  3. 可逆性顕色剤として、前記一般式(2)において、mが0または2、nが20〜30の整数であるであることを特徴とする請求項1記載の可逆性感熱記録材料。
  4. 可逆性顕色剤として、前記一般式(3)において、qが5〜11、rが13〜21の整数であり、q+rが20以上30以下の整数であることを特徴とする請求項1記載の可逆性感熱記録材料。
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