JP2014221531A - 2色感熱記録体 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、黄色系の発色色調と、これとは異なる発色色調とを示し、それぞれの発色色調において発色濃度が高く、記録部の色分離性に優れ、しかも色膨張の効果に優れる2色感熱記録体を提供することを主な目的とする。【解決手段】支持体上に染料前駆体及び顕色剤を含有する感熱記録層を備えた感熱記録体であって、染料前駆体として特定の分子構造にピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有し、少なくとも第2染料前駆体が複合微粒子の形態で感熱記録層に含有されることを特徴とする2色感熱記録体。【選択図】なし

Description

本発明は、染料前駆体と顕色剤の反応を利用し、サーマルヘッドや熱スタンプ等からの熱エネルギーにより記録した部分が、黄色系の発色色調と、これとは異なる発色色調とを示し、それぞれの発色色調において発色濃度が高く、記録部の色分離性に優れる2色感熱記録体に関するものである。
染料前駆体と顕色剤との反応を利用し、熱エネルギーによって両物質を反応させて発色像を得るようにした感熱記録体は良く知られている。かかる感熱記録体は比較的安価であり、また記録機器がコンパクトでその保守も容易であるため、ファクシミリやプリンター用の記録媒体としてのみならず幅広い分野において使用されている。
しかしながら、用途の拡大に伴って要求される性能、品質も多様化しており、単色の発色色調だけではなく、複数の発色色調を有し、それぞれの発色色調において発色濃度が高く、且つ記録部の色分離性に優れる多色感熱記録体が求められている。
なかでも、黄色系の発色色調を有する2色感熱記録体は、鮮やかな黄色の色調を生かして文字や図形をより強調させることができるため、実用化への要望が高い。
黄色系の発色色調を持つ多色感熱記録体としては、低温発色操作により低温発色層のみが発色し、高温発色操作の際には、低温発色層の発色系に対して消色作用を有する消色剤が作用し、高温発色層のみの発色を得ること(特許文献1〜3参照)、異なる色調に発色する2層の感熱記録発色層を積層し、異なる熱量を与えることにより識別可能な2色を得ること(特許文献4参照)等が提案されているが、色分離性、発色濃度、発色像の保存性等に必ずしも満足すべき結果が得られていないのが現状である。
特開平5−185715号公報 特開平5−193254号公報 特開平5−270126号公報 特開2001−105744号公報
本発明は、黄色系の発色色調と、これとは異なる発色色調とを示し、それぞれの発色色調において発色濃度が高く、記録部の色分離性に優れ、しかも黄色系の色膨張性の効果に優れる2色感熱記録体を提供することを主な目的とする。
本発明者等は、鋭意検討を重ねた結果、染料前駆体として、下記一般式(1)で表されるピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、前記第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有することにより、上記問題点を解決するに至った。即ち、本発明は、下記の2色感熱記録体に係る。
項1:支持体上に染料前駆体及び顕色剤を含有する感熱記録層を備えた感熱記録体であって、前記染料前駆体として下記一般式(1)で表される分子構造にピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、前記第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有し、少なくとも前記第2染料前駆体が複合微粒子の形態で感熱記録層に含有されることを特徴とする2色感熱記録体。
Figure 2014221531
(式中、R及びRは水素原子若しくは炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。R及びRは同一であっても異なっていてもよい。)
項2:支持体上に染料前駆体及び顕色剤を含有する感熱記録層を備えた感熱記録体であって、前記染料前駆体として下記一般式(1)で表される分子構造にピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、前記第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有し、第1の色が前記第1染料前駆体の発色による色調であり、第2の色が前記第1染料前駆体と第2染料前駆体の発色による混色の色調であることを特徴とする2色感熱記録体。
Figure 2014221531
(式中、R及びRは水素原子若しくは炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。R及びRは同一であっても異なっていてもよい。)
項3:前記感熱記録層が少なくとも第1感熱記録層及び第2感熱記録層からなる多層構造を有しており、前記第1染料前駆体が第1感熱記録層に含有され、少なくとも前記第2染料前駆体が複合微粒子の形態で第2感熱記録層に含有される、項1または2に記載の2色感熱記録体。
項4:前記ピリジン骨格を有する第1染料前駆体が、4−[2−(2−ブトキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−ペンチルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−ヘキシルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−オクチルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−(2,6−ジフェニル−4−ピリジニル)−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ブトキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ペンチルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ヘキシルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、及び4−[2,6−ビス(2−オクチルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、項1〜3のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
項5:前記第2染料前駆体が第2染料前駆体と高分子化合物とを含む複合微粒子の形態で感熱記録層に含有される、項1〜4のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
項6:前記第1染料前駆体の発色による色調が黄色系であり、前記第1染料前駆体と第2染料前駆体の発色による混色の色調が赤色系、黒色系または緑色系である、項1〜5のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
項7:前記第1染料前駆体の発色により紫外線の下で蛍光を発する、項1〜6のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
項8:前記2色感熱記録体を0.66mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.00以上であり、且つ0.97mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.00以上である、項1〜7のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
本発明の2色感熱記録体は、黄色系の発色色調と、これとは異なる発色色調とを示し、それぞれの発色色調において発色濃度が高く、記録部の色分離性に優れ、しかも黄色系の色膨張性の効果に優れる。
本発明では、支持体上に染料前駆体及び顕色剤を含有する感熱記録層を備えた感熱記録体であって、染料前駆体として下記一般式(1)で表される分子構造にピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有し、少なくとも第2染料前駆体が複合微粒子の形態で感熱記録層に含有される。
また、本発明では、支持体上に染料前駆体及び顕色剤を含有する感熱記録層を備えた感熱記録体であって、染料前駆体として下記一般式(1)で表される分子構造にピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有し、第1の色が第1染料前駆体の発色による色調であり、第2の色が第1染料前駆体と第2染料前駆体の発色による混色の色調である。
Figure 2014221531
(式中、R及びRは水素原子若しくは炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。R及びRは同一であっても異なっていてもよい。)
前記一般式(1)中、R及びRは水素原子もしくは炭素数1〜8の分岐してもよいアルコキシ基であり、同一でも、異なっていてもよく、Rは炭素数1〜4の分岐してもよいアルキル基を表すが、少なくともR及びRは直鎖状の飽和炭化水素基が工業的にも容易に導入できることから好ましい。
本発明では、前記ピリジン骨格を有する第1染料前駆体が、4−[2−(2−ブトキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−ペンチルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−ヘキシルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−オクチルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−(2,6−ジフェニル−4−ピリジニル)−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ブトキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ペンチルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ヘキシルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、及び4−[2,6−ビス(2−オクチルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。これらの中でも、発色濃度を高める観点から、前記一般式(1)中、前記一般式(1)中、RとRは、同時に水素原子である場合を除くことがより好ましい。
また、本発明では、発色濃度を高め、発色像の保存性と耐光性を向上する観点から、前記一般式(1)中、R及びRのいずれか一方が炭素数4〜8のアルコキシ基を表すことが好ましい。更に、発色濃度をより一層高める観点から、R及びRのいずれか一方が水素原子を表すことが好ましい。
本発明の2色感熱記録体は、第1の色が黄色系の色調である。黄色系の色調に発色する染料前駆体の中でも、本発明におけるピリジン骨格を有する第1染料前駆体が鮮やかな黄色系の色調に発色するため、第1染料前駆体による黄色系の発色像を実寸よりも大きく近く見せて際立たせる色膨張性の効果に優れる。本発明では、第1の色と、第1染料前駆体と第2染料前駆体が発色して混色することによって得られる第2の色とを組合せることにより、例えば文字または図形等の可変情報を黄色系の警告色としてネガ/ポジ選択して表示することができる。
また、本発明の2色感熱記録体は、前記ピリジン骨格を有する第1染料前駆体が発色することにより紫外線の下で蛍光を発することができる。これにより、少なくとも2色のうち、第1染料前駆体による黄色系の発色像を暗所において反射像として表示することができる。
本発明では、2色感熱記録体を0.66mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.00以上であり、且つ0.97mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.00以上であることが好ましい。これにより、より一層優れた色分離性と十分な黄色系の色調を得ることができる。印加エネルギーの差は、色分離性を向上するために好ましく、印加エネルギーをこの範囲とすることにより地肌かぶりの恐れがなく、プリンターへの負荷を軽減することができる。動発色濃度を1.00とすることにより目視で十分であると評価できるレベルに達するが、より好ましくは0.66mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.10以上である。また、より好ましくは0.97mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.40以上である。ここで、発色濃度はY(イエロー)濃度を指す。所望の発色濃度のものを調整するには、例えば染料前駆体の含有量を調節したり、染料前駆体の形態を調節したりする等の方法が挙げられる。
本発明における第2染料前駆体は、第1染料前駆体とは異なる色調に発色する。第2染料前駆体の具体例としては、例えば黒色系、青色系、シアン色系、緑色系、赤色系、マゼンタ色系の色調に発色する染料前駆体、発色して近赤外領域に吸収を有する染料前駆体等が挙げられる。第2染料前駆体は、単一化合物に限らず、2種あるいは3種以上の異なる発色色調を有する染料前駆体を混合することで所望の発色色調を得ることもできる。
黒色系の色調に発色する染料前駆体としては、3−ピロリジノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(m−トリフルオロメチルアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(m−メチルアニリノ)フルオラン、3−(N−イソアミル−N−エチルアミノ)−7−(o−クロロアニリノ)フルオラン、3−(N−エチル−p−トルイジノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−2−テトラヒドロフルフリルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−クロロ−7−アニリノフルオラン、3−ジ(n−ブチル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジ(n−アミル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−イソアミル−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−n−ヘキシル−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−〔N−(3−エトキシプロピル)−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−〔N−(3−エトキシプロピル)−N−メチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(2−クロロアニリノ)フルオラン、3−ジ(n−ブチル)アミノ−7−(2−クロロアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2,6−ジメチルアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、2,4−ジメチル−6−(4−ジメチルアミノアニリノ)フルオラン、及び3−(N−シクロヘキシル−N−メチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン等を挙げることができる。
黒色系の色調に発色する染料前駆体の中でも、耐光性が比較的優れている3−ジ(n−ブチル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジ(n−アミル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2,6−ジメチルアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(2,4−ジメチルアニリノ)フルオラン、及び2,4−ジメチル−6−(4−ジメチルアミノアニリノ)フルオランから選ばれる少なくとも1種を使用することが好ましい。
青色系の色調に発色する染料前駆体としては、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(4−ジメチルアミノフェニル)−6−ジメチルアミノフタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)−4−アザフタリド、3−(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)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−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−n−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、及び3−ジフェニルアミノ−6−ジフェニルアミノフルオラン等を挙げることができる。
シアン色系の色調に発色する染料前駆体としては、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−2−メチルフェニル)−4−アザフタリド、3−〔1,1−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)エチレン−2−イル〕−6−ジメチルアミノフタリド、3,3−ビス(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−4−アザフタリド等を挙げることができる。
緑色系の色調に発色する染料前駆体としては、3−(N−エチル−N−n−ヘキシルアミノ)−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−ジベンジルアミノフルオラン、3,3−ビス(4−ジエチルアミノ−2−エトキシフェニル)−4−アザフタリド、3−(N−エチル−N−p−トリルアミノ)−7−(N−フェニル−N−メチルアミノ)フルオラン、3−〔p−(p−アニリノアニリノ)アニリノ〕−6−メチル−7−クロロフルオラン、及び3,6−ビス(ジメチルアミノ)フルオレン−9−スピロ−3’−(6’−ジメチルアミノ)フタリド等を挙げることができる。
また、近赤外領域に吸収を有する染料前駆体としては、3,3−ビス〔1,1−ビス(4−ピロリジノフェニル)エチレン−2−イル〕−4,5,6,7−テトラブロモフタリド、3,3−ビス〔1−(4−メトキシフェニル)−1−(4−ジメチルアミノフェニル)エチレン−2−イル〕−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3,3−ビス〔1−(4−メトキシフェニル)−1−(4−ピロリジノフェニル)エチレン−2−イル〕−4,5,6,7−テトラクロロフタリド、3−〔p−(p−アニリノアニリノ)アニリノ〕−6−メチル−7−クロロフルオラン、3−〔p−(p−ジメチルアミノアニリノ)アニリノ〕−6−メチル−7−クロロフルオラン、3,6−ビス(ジメチルアミノ)フルオレン−9−スピロ−3’−(6’−ジメチルアミノ)フタリド、ビス(p−ジメチルアミノスチリル)−p−トリルスルホニルメタン、3−〔p−(p−ジメチルアミノアニリノ)アニリノ〕−6−メチルフルオラン、3−ジ(n−ペンチル)アミノ−6,8,8−トリメチル−8,9−ジヒドロ−(3,2,e)ピリドフルオラン、3−ジ(n−ブチル)アミノ−6,8,8−トリメチル−8,9−ジヒドロ−(3,2,e)ピリドフルオラン、3−(p−n−ブチルアミノアニリノ)−6−メチル−7−クロロフルオラン、2―メシジノ−8−ジエチルアミノ−ベンズ〔C〕フルオラン等を挙げることができる。
赤色系の色調に発色する染料前駆体としては、3,6−ビス(ジエチルアミノ)フルオラン−γ−アニリノラクタム、3,6−ビス(ジエチルアミノ)フルオラン−γ−(p−ニトロ)アニリノラクタム、3,6−ビス(ジエチルアミノ)フルオラン−γ−(o−クロロ)アニリノラクタム、3−ジメチルアミノ−7−ブロモフルオラン、3−ジエチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−クロロフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−ブロモフルオラン、3−ジエチルアミノ−7,8−ベンゾフルオラン、3−ジエチルアミノ−6,8−ジメチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−クロロフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−tert−ブチルフルオラン、3−(N−エチル−N−トリルアミノ)−7−メチルフルオラン、3−(N−エチル−N−トリルアミノ)−7−エチルフルオラン、及び3−(N−エチル−N−イソブチルアミノ)−6−メチル−7−クロロフルオラン等を挙げることができる。
更に、赤色系の色調に発色する染料前駆体として、3−シクロヘキシルアミノ−6−クロロフルオラン、3−ジ(n−ブチル)アミノ−6−メチル−7−ブロモフルオラン、3−ジ(n−ブチル)アミノ−7,8−ベンゾフルオラン、3−トリルアミノ−7−メチルフルオラン、3−トリルアミノ−7−エチルフルオラン、2−(N−アセチルアニリノ)−3−メチル−6−ジ(n−ブチル)アミノフルオラン、2−(N−プロピオニルアニリノ)−3−メチル−6−ジ(n−ブチル)アミノフルオラン、2−(N−ベンゾイルアニリノ)−3−メチル−6−ジ(n−ブチル)アミノフルオラン、2−(N−カルボブトキシアニリノ)−3−メチル−6−ジ(n−ブチル)アミノフルオラン、2−(N−ホルミルアニリノ)−3−メチル−6−ジ(n−ブチル)アミノフルオラン、2−(N−ベンジルアニリノ)−3−メチル−6−ジ(n−ブチル)アミノフルオラン、2−(N−アリルアニリノ)−3−メチル−6−ジ(n−ブチル)アミノフルオラン、及び2−(N−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、3−ジエチルアミノ−7−フェノキシフルオラン等を挙げることができる。
更には、3,3−ビス(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3,3−ビス(1−n−オクチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、7−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−3−メチル−1−フェニルスピロ〔(1,4−ジヒドロクロメノ〔2,3−c〕ピラゾール)−4,3’−フタリド〕、7−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−3−メチル−1−p−メチルフェニルスピロ〔(1,4−ジヒドロクロメノ〔2,3−c〕ピラゾール)−4,3’−フタリド〕、及び7−(N−エチル−N−n−ヘキシルアミノ)−3−メチル−1−フェニルスピロ〔(1,4−ジヒドロクロメノ〔2,3−c〕ピラゾール)−4,3’−フタリド〕等をマゼンタ色系の色調に発色する染料前駆体として挙げることができる。
マゼンタ色系の色調に発色する染料前駆体としては、3−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−7,8−ベンゾフルオラン、3,3−ビス(1−n−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−7−フェノキシフルオラン等も挙げることができる。
本発明では、少なくとも第2染料前駆体が複合微粒子の形態で感熱記録層に含有されている。複合微粒子の形態により、第1染料前駆体の発色は、第1染料前駆体と第2染料前駆体の発色による混色に対して、色分離性に優れ、鮮やかな黄色系の色調を呈することができる。また、第1染料前駆体を第2染料前駆体の複合微粒子とは異なる発色開始温度や記録感度を有する複合微粒子の形態で用いることもできる。一方、例えば、第1染料前駆体が複合微粒子の形態で感熱記録層に含有され、且つ第2染料前駆体が固体分散微粒子の形態で感熱記録層に含有されると、第2染料前駆体の発色に第1染料前駆体の発色による黄色系の色調が混色することになるので、鮮やかな黄色系の色調が得られず、2色とも第2染料前駆体の色調に近いものとなり、色分離性に劣るため好ましくない。
本発明では、プリンターへの負荷を減らして、十分な色分離性を発揮できることから、第1染料前駆体が固体分散微粒子の形態で感熱記録層に含有され、第2染料前駆体が複合微粒子の形態で感熱記録層に含有されることが好ましい態様である。
染料前駆体を固体分散微粒子の形態で使用する場合、例えば水を分散媒体として、サンドミル、アトライター、ボールミル、コボーミル等の各種湿式粉砕機によって粉砕し、分散液とする。また、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、スルホン変性ポリビニルアルコール等の変性ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、スチレン−無水マレイン酸共重合体塩及びそれらの誘導体等の水溶性高分子化合物のほか、必要に応じて界面活性剤、消泡剤等の存在下で分散媒体中に分散させて分散液とすることもできる。この分散液を用いて感熱記録層を形成するための塗液を調製すればよい。また、染料前駆体を有機溶剤に溶解した後、この溶液を水中で上記水溶性高分子化合物を安定化剤として乳化分散後、この乳化液から有機溶剤を蒸発させ染料前駆体を固体分散微粒子化して使用することもできる。いずれの場合も固体分散微粒子の形態で使用する染料前駆体の固体分散微粒子の体積平均粒子径は、適切な記録感度を得るために0.2〜3.0μm程度であることが好ましく、より好ましくは0.3〜1.0μm程度である。
本発明における複合微粒子は、染料前駆体と高分子化合物を含んでいる。少なくとも第2染料前駆体は、第2染料前駆体と高分子化合物として疎水性樹脂とを含む複合微粒子を形成した形態で感熱記録層に含有されることが好ましい。
染料前駆体と疎水性樹脂とを含む複合微粒子を形成した形態としては、
(1)1種以上の染料前駆体を壁膜としての疎水性樹脂を用いてマイクロカプセル化した形態、
(2)1種以上の染料前駆体を多価イソシアネート等により得られた疎水性樹脂からなる母材中に含有せしめた形態、
(3)1種以上の染料前駆体の微粒子表面に不飽和炭素結合を有する化合物を重合せしめた形態、
等が挙げられる。例えば、(1)の形態の粒子の作製方法としては、特開昭60−244594号公報に記載された方法が挙げられる。(2)の形態の粒子の作製方法としては、特開平9−263057号公報に記載された方法が挙げられる。(3)の形態の粒子の作製方法としては、特開2000−158822号公報に記載された方法が挙げられる。
複合微粒子を形成する疎水性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ウレア系樹脂、ウレタン系樹脂、ウレア−ウレタン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。これらのなかでも、ウレア系樹脂、ウレア−ウレタン系樹脂は耐熱地肌かぶり性に優れるため、第2染料前駆体がポリウレアまたはポリウレア−ポリウレタン樹脂と複合微粒子を形成している形態が好ましい。
複合微粒子の作製に使用される多価イソシアネート化合物とは、水と反応することによりポリウレア、またはポリウレア−ポリウレタンを形成する化合物であり、多価イソシアネート化合物単独であってもよいし、または多価イソシアネート化合物及びこれと反応するポリオール、ポリアミンとの混合物、或いは多価イソシアネート化合物とポリオールの付加物、多価イソシアネート化合物のビウレット体、イソシアヌレート体等の多量体であってもよい。これらの多価イソシアネート化合物に、染料前駆体を溶解し、この溶液をポリビニルアルコール等の保護コロイド物質を溶解含有している水性媒体中に、体積平均粒子径が好ましくは0.2〜3.0μm程度、より好ましくは0.2〜1.5μm程度となるように乳化分散し、更に必要によりポリアミン等の反応性物質を混合後、この乳化分散液を加温することにより、多価イソシアネート化合物を重合させる。これによって多価イソシアネート化合物を高分子化し、染料前駆体を含む複合微粒子を形成することができる。
前記複合微粒子中に含有させた染料前駆体は、外部との隔離性が高く、その発色体は、固体分散微粒子状態で発色させた発色体に比べて極めて良好な保存性、特に油や可塑剤に対する耐性の優れたものとなる。その理由については必ずしも明確ではないが、発色体と高分子物質(母材)が何らかの相互作用を有し、安定化しているものと考えられる。
本発明で使用する複合微粒子の外観は、電子顕微鏡で観察するとほぼ球状をしているか、または多少なりとも窪んだ赤血球状である。電子顕微鏡による断面観察では、その形状は、内実体であるか、多孔質体、または中空体である。また体積平均粒子径は、適正な記録感度を得るために0.2〜1.5μm程度とすることが望ましい。0.2μm以上に設定することにより、油や可塑剤等に対する発色像の保存性を向上するという観点から望ましい。
本発明で使用する複合微粒子は、染料前駆体のほかに、必要に応じて後述する紫外線吸収剤、酸化防止剤、離型剤の他、感熱記録体で知られているような増感剤等が添加されていてもよい。
染料前駆体をマイクロカプセルに内包する方法としては、例えば体積平均粒子径が0.2〜3μm程度に湿式粉砕された染料前駆体をコアセルベーション法またはin−situ法によりマイクロカプセル化する方法、及び多価イソシアネート化合物、及び必要により有機溶剤と共に乳化分散された染料前駆体を界面重合法によりマイクロカプセル化する方法がある。
マイクロカプセルの壁膜剤としては、コアセルベーション法では、例えばゼラチンがあり、またin−situ法では、例えばメラミン−ホルムアルデヒド樹脂がある。また、界面重合法では、例えばポリウレアポリウレタン樹脂が挙げられる。膜壁材の量としては、マイクロカプセルの全固形量に対して1〜30重量%程度である。マイクロカプセルの体積平均粒子径としては、0.5〜5μm程度である。
本発明における感熱記録層は、第1染料前駆体と第2染料前駆体を同一の記録層中に含有して形成されている。また、第1染料前駆体と第2染料前駆体をそれぞれ別の記録層中に含有し、これらを積層して形成することもできる。すなわち、本発明では、1または2以上の感熱記録層を備えることができる。具体例としては、例えば、感熱記録層が少なくとも第1感熱記録層及び第2感熱記録層からなる多層構造を有し、第1感熱記録層が第1染料前駆体と顕色剤を含有し、第2感熱記録層が第2染料前駆体と顕色剤を含有する態様とすることができる。これにより、第1の色と第2の色の発色濃度を調節することができる。感熱記録層の積層順は、支持体に近い側が第1感熱記録層であってもよいし、第2感熱記録層であってもよい。本発明では、第2の色が混色により形成されるため、第1の色に対する消色剤を含まずに発色像の保存性を高めることができる。
本発明の2色感熱記録体は、第2染料前駆体が複合微粒子の形態で含有されるため、温度の上昇によって、まず第1染料前駆体が発色して第1の色を呈し、次いで第2染料前駆体が発色して混色することにより第2の色を呈することができる。また、本発明において2色感熱記録する方法としては、例えば、サーマルヘッドを使用し、印加電圧を一定として1パルスの幅と繰返し回数を制御する等により、印加エネルギーを変えて記録することができる。具体例としては、例えば、第1染料前駆体の発色開始温度に達するには十分であり、且つ第2染料前駆体を含有する複合微粒子の発色開始温度に達するには不十分である印加エネルギーを与えることにより、第1染料前駆体の発色による第1の色が得られる。一方、第1染料前駆体と第2染料前駆体を含有する複合微粒子の双方の発色開始温度に達するに十分な印加エネルギーを与えることにより、第1染料前駆体と第2染料前駆体の双方が発色して混色することによる第2の色が得られる。
本発明における第2の色としては、赤色系、黒色系または緑色系の色調が好ましい。具体例としては、例えば、第2染料前駆体がマゼンタ色系の色調に発色する染料前駆体であれば赤色系の色調が得られ、黒色系の色調に発色する染料前駆体であれば黒色系の色調が得られ、シアン色系の色調に発色する染料前駆体であれば緑色系の色調が得られる。
発色開始温度は、複合微粒子の高分子特性と顕色剤の種類にも依存することから、特定の融点を有する染料前駆体の種類に制約されることがなく、好ましい発色色調を得るために複数の染料前駆体を選択し、併用することもできる。複合微粒子の高分子特性は、使用する多価イソシアネート化合物、反応促進剤等といった複合微粒子の組成や製造条件で制御することができる。
染料前駆体の含有割合は、各感熱記録層の全固形量のうち5〜30質量%程度が好ましく、より好ましくは7〜30質量%程度、更に好ましくは7〜25質量%程度である。5質量%以上とすることにより発色濃度を向上できる。30質量%以下とすることにより、耐熱性を向上できる。
本発明における感熱記録層に含有される顕色剤とは、温度の上昇によって液化、または溶解する性質を有し、染料前駆体と接触してこれを発色させる性質を有するものから選ばれ、代表的なものとしては、フェノール化合物、芳香族カルボン酸、或いはこれらの化合物の多価金属塩等の有機酸性物質等を挙げることができる。
顕色剤は通常、複合微粒子中やマイクロカプセル中、及び固体分散微粒子の状態で存在する。顕色剤の含有量としては、各感熱記録層において染料前駆体の合計100質量部に対し、30〜1500質量部程度が好ましく、より好ましくは50〜1000質量部程度、更に好ましくは100〜600質量部程度、特に好ましくは140〜600質量部程度、最も好ましくは200〜500質量部程度である。なお、複合微粒子は、染料前駆体を含有する複合微粒子を調製する方法と同様の方法で調製することができる。
代表的な顕色剤としては、例えば、4−tert−ブチルフェノール、4−アセチルフェノール、4−tert−オクチルフェノール、4,4’−sec−ブチリデンジフェノール、4−フェニルフェノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4’−イソプロピリデンジフェノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−シクロヘキシリデンジフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルサルファイド、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、2,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−n−プロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホン、ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’−ビス[(4−メチル−3−フェノキシカルボニルアミノフェニル)ウレイド]ジフェニルスルホン、4−[4’−(1’−メチルエチルオキシ)フェニル]スルホニルフェノール、N−(p−トルエンスルホニル)−N’−(3−p−トルエンスルホニルオキシフェニル)ウレア、N−p−トリルスルホニル−p−ブトキシカルボニルフェニルウレア、N−(p−トルエンスルホニル)−N’−フェニルウレア、4,4’−ビス(3−トシルウレイド)ジフェニルメタン等の化合物を挙げることができる。
更に本発明において、顕色剤として使用できる化合物としては、4−ヒドロキシベンゾフェノン、4−ヒドロキシフタル酸ジメチル、4−ヒドロキシ安息香酸メチル、4−ヒドロキシ安息香酸プロピル、4−ヒドロキシ安息香酸−sec−ブチル、4−ヒドロキシ安息香酸フェニル、4−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、4−ヒドロキシ安息香酸トリル、4−ヒドロキシ安息香酸クロロフェニル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル等のフェノール化合物、または安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、トリクロル安息香酸、テレフタル酸、サリチル酸、3−tert−ブチルサリチル酸、3−イソプロピルサリチル酸、3−ベンジルサリチル酸、3,5−(α−メチルベンジル)サリチル酸、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸等の芳香族カルボン酸、及び前記フェノール化合物、芳香族カルボン酸と例えば亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム等の多価金属との塩等の有機酸性物質等が挙げられる。
これらの顕色剤の中でも、4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−n−プロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−アリルオキシジフェニルスルホン、ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、4,4’−ビス[(4−メチル−3−フェノキシカルボニルアミノフェニル)ウレイド]ジフェニルスルホン、N−p−トリルスルホニル−N’−p−ブトキシカルボニルフェニルウレア、N−(p−トルエンスルホニル)−N’−(3−p−トルエンスルホニルオキシフェニル)ウレア、N−(p−トルエンスルホニル)−N’−フェニルウレア、4,4’−ビス(3−トシルウレイド)ジフェニルメタンからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。これにより、より一層鮮やかな黄色系の発色色調が得られ、本発明の効果を遺憾なく発揮できる。更に、4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン、ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、N−(p−トルエンスルホニル)−N’−(3−p−トルエンスルホニルオキシフェニル)ウレア、4,4’−ビス(3−トシルウレイド)ジフェニルメタン、N−(p−トルエンスルホニル)−N’−フェニルウレア、N−p−トリルスルホニル−N’−p−ブトキシカルボニルフェニルウレアから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
本発明では、感熱記録層中に、主に発色像の保存性をより一層高めるために、保存性改良剤を更に含有させることができる。このような保存性改良剤としては、例えば1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、4,4’−〔1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)〕ビスフェノール、及び4,4’−〔1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)〕ビスフェノール等のフェノール化合物、4−ベンジルオキシフェニル−4’−(2−メチル−2,3−エポキシプロピルオキシ)フェニルスルホン、4−(2−メチル−1,2−エポキシエチル)ジフェニルスルホン、及び4−(2−エチル−1,2−エポキシエチル)ジフェニルスルホン等のエポキシ化合物、並びに1,3,5−トリス(2,6−ジメチルベンジル−3−ヒドロキシ−4−tert−ブチル)イソシアヌル酸等のイソシアヌル酸化合物から選ばれる少なくとも1種以上を用いることができる。勿論、保存性改良剤はこれらに限定されるものではなく、また必要に応じて2種以上の化合物を併用することもできる。
本発明では、感熱記録層中に、記録感度を向上させるために、更に増感剤を含有させることができる。増感剤としては、従来から感熱記録体の増感剤として知られている化合物を使用することができ、例えばパラベンジルビフェニル、ジベンジルテレフタレート、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸フェニル、シュウ酸ジベンジルエステル、アジピン酸ジ−o−クロルベンジル、1,2−ジフェノキシエタン、1,2−ジ(3−メチルフェノキシ)エタン、シュウ酸ジ−p−メチルベンジルエステル、シュウ酸ジ−p−クロルベンジルエステル、2−ナフチルベンジルエーテル、ジフェニルスルホン、1,2−ジフェノキシメチルベンゼン、1,2−ビス(3,4−ジメチルフェニル)エタン、1,3−ビス(2−ナフトキシ)プロパン、メタターフェニル、ジフェニル、ベンゾフェノン等を挙げることができる。
感熱記録層において使用する顕色剤、保存性改良剤及び増感剤等の助剤は、染料前駆体を固体分散微粒子の形態で使用する時と同じ方法で水中に分散させ、感熱記録層用塗液の調製の際にこれに混合すればよい。また、これらの助剤を溶剤に溶解し、水溶性高分子化合物を乳化剤として用いて水中に乳化して使用することもできる。また保存性改良剤及び増感剤は、染料前駆体を含有する複合微粒子中に含有させてもよい。
感熱記録層の白色度向上、及び画像の均一性向上のため、白色度が高く、平均粒子径が10μm以下の微粒子顔料を感熱記録層に含有させることができる。例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、クレー、タルク、焼成クレー、シリカ、珪藻土、合成珪酸アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、表面処理された炭酸カルシウムやシリカ等の無機顔料、並びに尿素−ホルマリン樹脂、スチレン−メタクリル酸共重合樹脂、ポリスチレン樹脂等の有機顔料が使用できる。
感熱記録層を構成する他の成分材料としてはバインダーを用い、更に必要により、架橋剤、ワックス類、金属石鹸、有色染料、有色顔料、及び蛍光染料等を用いることができる。バインダーとしては、例えばポリビニルアルコール及びその誘導体、澱粉及びその誘導体、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド−アクリル酸エステル共重合体、アクリルアミド−アクリル酸エステル−メタアクリル酸エステル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、カゼイン、ゼラチン及びそれらの誘導体等の水溶性高分子材料、並びにポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリブチルメタクリレート、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のエマルジョンやスチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリル系共重合体等の水不溶性重合体のラテックス等を挙げることができる。
架橋剤としては、例えば、グリオキザール等のアルデヒド系化合物、ポリエチレンイミン等のポリアミン系化合物、エポキシ系化合物、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、グリオキシル酸塩、ジメチロールウレア化合物、アジリジン化合物、ブロックイソシアネート化合物、並びに過硫酸アンモニウムや塩化第二鉄、及び塩化マグネシウム、四硼酸ソーダ、四硼酸カリウム等の無機化合物、または硼酸、硼酸トリエステル、硼素系ポリマー、ヒドラジド化合物、グリオキシル酸塩等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよいし、2種以上を組合せてもよい。架橋剤の使用量は、感熱記録層の全固形量100質量部に対し、1〜10質量部程度の範囲が好ましい。これにより、感熱記録層の耐水性を向上することができる。
ワックスとしては、パラフィンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリオレフィンワックス、及びポリエチレンワックス等のワックス類、並びに例えばステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸エステル、及びその誘導体等を挙げることができる。
金属石鹸としては、高級脂肪酸多価金属塩、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、及びオレイン酸亜鉛等を挙げることができる。また、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、感熱記録層中に、更に撥油剤、消泡剤、粘度調節剤等の各種助剤を添加することができる。
更に感熱記録層中に、紫外線吸収剤を内包したマイクロカプセルまたは紫外線吸収剤の固体分散微粒子を含有させて、耐光性を大幅に向上させることもできる。
紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、フェニルサリシレート、p−tert−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート等のサリチル酸系紫外線吸収剤、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5スルホベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤を挙げることができる。
更には、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−テトラヒドロフタルイミド−メチル)−5’−メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ドデシル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(2”−エチルヘキシル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、ポリエチレングリコール(分子量約300)とメチル−3−〔3−tert−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオネートとの縮合物等のベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、2’−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系の紫外線吸収剤等を挙げることができる。勿論、これらに限られるものではなく、また必要に応じて2種以上を併用することもできる。
これらの紫外線吸収剤の中でもベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましく、特に2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ドデシル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−4’−(2”−エチルヘキシル)オキシフェニル〕ベンゾトリアゾール、ポリエチレングリコール(分子量約300)とメチル−3−〔3−tert−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオネートとの縮合物は、とりわけ顕著な耐光性改良効果を発揮するためより好ましい。
紫外線吸収剤を内包したマイクロカプセル、または紫外線吸収剤の固体分散微粒子の含有割合については特に限定するものではないが、感熱記録層の全固形量のうち、5〜70質量%程度が好ましい。特に好ましくは15〜50質量%程度の範囲に調節する。5質量%以上とすることにより耐光性を向上できる。70質量%を超えると耐光性は飽和するので、記録感度を向上する点からも70質量%以下程度とすることが好ましい。なお、紫外線吸収剤を内包したマイクロカプセル、または紫外線吸収剤の固体分散微粒子は感熱記録層中に含有するより後述する保護層中に含有させたほうが、より有効に耐光性を改善することができる。
紫外線吸収剤を内包するマイクロカプセルは、各種公知の方法で調製することができ、一般には上記の常温で固体乃至液体の紫外線吸収剤を必要に応じて有機溶剤に溶解して得た芯物質(油性液)を水性媒体中に乳化分散し、油性液滴の周りに高分子物質からなる壁膜を形成する方法によって調製される。マイクロカプセルの壁膜となる高分子物質の具体例としては、例えばポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アミノアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−メタクリレート共重合体樹脂、スチレン−アクリレート樹脂、ゼラチン、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
本発明における感熱記録層は、例えば水を分散媒体とし、特定の染料前駆体、顕色剤、必要により保存性改良剤、増感剤等を共に、或いは別々に分散した分散液を用いて、必要により顔料、バインダー、架橋剤、その他助剤等を混合することにより調製された感熱記録層用塗液を、塗布量が乾燥重量で好ましくは2〜12g/m程度、より好ましくは2〜8g/m程度、更に好ましくは2〜7g/m程度となるように、支持体上に塗布及び乾燥して形成される。
本発明における支持体は、種類、形状、寸法等に格別の限定はなく、例えば上質紙(酸性紙、中性紙)、中質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、グラシン紙、樹脂ラミネート紙、ポリオレフィン系合成紙、合成繊維紙、不織布、合成樹脂フィルム等の他、各種透明支持体等も適宜選択して使用することができる。
本発明では、必要に応じて、支持体と感熱記録層との間に、下塗り層を設けることもできる。これにより、記録感度をより高めることができる。下塗り層は、吸油量が70ml/100g以上、特に80〜150ml/100g程度の吸油性顔料、有機中空粒子及び熱膨張性粒子の少なくとも1種、並びにバインダーを含有する下塗り層用塗液を支持体上に塗布及び乾燥して形成される。ここで、吸油量はJIS K 5101に記載の方法に従い、求められる値である。下塗り層に、シリカ、焼成カオリン等の空隙率の高い顔料を使用することにより、感熱記録層の記録感度を上げることができる。また下塗り層中にプラスチックピグメント、中空粒子、発泡体等を含有させることもその上に形成される感熱記録層の記録感度向上に効果がある。下塗り層用塗液の塗布量は、乾燥重量で3〜20g/m程度が好ましく、4〜12g/m程度がより好ましい。
下塗り層中のバインダーとしては、感熱記録層に使用できるものの中から適宜選択することができる。これらのバインダーの中でも、バリア性を向上する観点から、澱粉−酢酸ビニルグラフト共重合体、ポリビニルアルコール、スチレン−ブタジエン系ラテックス等が好ましい。
本発明においては、感熱記録層の上に従来より公知の感熱記録材料に使用されているような水溶性高分子材料と顔料を含有する保護層を設けることが望ましい。水溶性高分子材料及び顔料としては、前述の感熱記録層で例示したような材料を使用することができる。このとき架橋剤を添加して、保護層に耐水性を付与することがより望ましい。
本発明においては、紫外線吸収剤を内包したマイクロカプセルまたは紫外線吸収剤の固体分散微粒子を保護層に含有することで、耐光性を大幅に向上させることもできる。特に、ポリウレタン−ポリウレア樹脂、或いはアミノアルデヒド樹脂からなる壁膜を有するマイクロカプセルは、耐熱性に優れるため、サーマルヘッドへのスティッキングを防止する目的で感熱記録層中、或いは保護層中に添加される無機顔料の機能をも果たすという優れた付随効果を発揮し、しかも、他の壁膜からなるマイクロカプセルや通常の顔料に比較して屈折率が低く、且つ形状が球形であるため、保護層中に多量に含有させても光の乱反射に起因する濃度低下を招く恐れがないので好ましく用いられる。
更に、顔料を含有させることにより、サーマルヘッドに対するカス付着、及びスティッキングを防止することができる。顔料の吸油量としては、50ml/100g以上の顔料を使用することが好ましい。顔料の含有割合は、発色濃度を低下させない程度の量、即ち、保護層の全固形分のうち50質量%以下であることが好ましい。
保護層は、例えば水を分散媒体として、バインダー、必要により架橋剤、顔料、その他助剤等を混合することにより調製された保護層用塗液を、塗布量が乾燥重量で好ましくは0.1〜15g/m程度、より好ましくは0.5〜8g/m程度となるように、感熱記録層上に塗布及び乾燥して形成される。
本発明では、電子線や紫外線で硬化された樹脂層を感熱記録層上、或いは保護層上に設けることもできる。電子線で硬化され得る樹脂の例としては、特開昭58−177392号公報、特開昭58−177392号公報等に記載がある。このような樹脂中に、非電子線硬化樹脂、顔料、消泡剤、レベリング剤、滑剤、界面活性剤、及び可塑剤等の助剤を適宜添加することもできる。特に、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の顔料や、ワックス類、シリコン等の滑剤を添加することは、サーマルヘッドに対するスティッキング防止に役立つため好ましい。
本発明では、感熱記録体の付加価値を高めるために、これに更に加工を施し、より高い機能を付与した感熱記録体とすることができる。例えば、裏面に粘着剤、再湿接着剤、ディレードタック型の粘着剤等による塗布加工を施すことにより粘着紙、再湿接着紙、ディレードタック紙とすることができる。特に、本発明の偽造防止用記録体に粘着加工を施したものは感熱ラベルとして有用である。また、裏面を利用して、これに熱転写用紙、インクジェット記録用紙、ノーカーボン用紙、静電記録用紙、ゼオグラフィー用紙としての機能を付与し、両面記録が可能な記録紙とすることもできる。勿論、両面感熱記録体とすることもできる。また、感熱記録体裏面からの油や可塑剤の浸透を抑制したり、カールコントロールや帯電防止のためにバック層を設けることもできる。
支持体上に上記各層を形成する方法としては、エアナイフ法、ブレード法、グラビア法、ロールコーター法、スプレー法、ディップ法、バー法、カーテン法、スロットダイ法、スライドダイ法及びエクストルージョン法等の既知の塗布方法のいずれを利用してもよい。
本発明では、支持体上に形成された少なくとも1層がカーテン塗布法により形成された層であることが好ましい。これにより、均一な厚みを有する層を形成することができ、記録感度を高めたり、油、可塑剤、アルコール等に対するバリア性を高めたりすることができる。カーテン塗布法は、塗液を流下して自由落下させ、支持体に非接触で塗布する方法であり、スライドカーテン法、カップルカーテン法、ツインカーテン法等の公知のものを採用することができ、特に制限されるものではない。カーテン塗布法では、同時多層塗布することにより、より均一な厚みを有する層を形成することができる。同時多層塗布では、各塗液を積層した後、塗布し、その後、乾燥させて各層を形成してもよいし、下層を形成する塗液を塗布した後、乾燥することなく下層塗布面が湿潤状態のうちに、下層塗布面上に上層を形成する塗液を塗布し、その後、乾燥させて各層を形成してもよい。本発明では、感熱記録層と保護層を同時多層塗布する態様がバリア性を向上する観点から好ましい。
感熱記録面をスーパーカレンダーやソフトカレンダー等の既知の平滑化方法を用いて平滑化処理することは、その記録感度を高める効果がある。感熱記録面を、カレンダーの金属ロール及び弾性ロールのいずれに当てて処理してもよい。
本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。なお、特に断わらない限り、「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。また、顕色剤、染料前駆体、及び保護層に配合する顔料の体積平均粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置SALD−2200(島津製作所製)を用いて測定した。
実施例1
・第1染料前駆体分散液(A液)の調製
黄色系の色調に発色する染料前駆体として、4−[2−(2−オクチルオキシ)フェニル−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン40部、ポリビニルアルコール(重合度500、鹸化度88%)の10%水溶液40部、及び水20部を混合し、縦型サンドミル(アイメックス社製)を用いて、平均粒子径が0.7μmとなるように粉砕して、固体分散微粒子として第1染料前駆体分散液(以下、A液ともいう)を得た。
・第2染料前駆体を含有する複合微粒子分散液(B液)の調製
マゼンタ色系の色調に発色する染料前駆体として、3−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−7,8−ベンゾフルオラン20部を、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(商品名:デスモジュールW、住化バイエルウレタン社製)9.5部、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(商品名:TMXDI(登録商標)、日本サイテックインダストリーズ社製)9.5部からなる混合溶媒に加熱溶解(150℃)し、この溶液をポリビニルアルコール(商品名:ポバール(登録商標)PVA−217EE、クラレ社製)8.8部と、界面活性剤としてアセチレングリコールのエチレンオキサイド付加物(商品名:オルフィン(登録商標)E1010、日信化学工業社製)2部を含む水溶液90部に徐々に添加し、ホモジナイザーを用いて、回転数10000rpmの攪拌によって乳化分散した。この乳化分散液に、水50部、多価アミン化合物(商品名:エポミンSP−006、日本触媒社製)1.5部を水13.5部に溶解した水溶液を加えて均一化した。この乳化分散液を80℃に昇温して、6時間の重合反応を行い、体積平均粒子径0.8μmの複合微粒子を調製し、固形分濃度が25%となるように水で希釈して、第2染料前駆体を含有する複合微粒子分散液(以下、B液ともいう)を得た。
・顕色剤分散液(C液)の調製
4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン40部、ポリビニルアルコール(重合度500、鹸化度88%)の10%水溶液40部、及び水20部からなる組成物を、縦型サンドミル(アイメックス社製)を用いて体積平均粒子径が1.5μmとなるまで粉砕して、顕色剤分散液(以下、C液ともいう)を得た。
・増感剤分散液(D液)の調製
1,2−ジ(3−メチルフェノキシ)エタン40部、ポリビニルアルコール(重合度500、鹸化度88%)の10%水溶液40部、及び水20部を混合し、縦型サンドミル(アイメックス社製)を用いて、平均粒子径が1.0μmとなるように粉砕して、増感剤分散液(以下、D液ともいう)を得た。
・感熱記録層用塗液(I)の調製
A液18部、B液45部、C液90部、D液45部、スチレン−ブタジエン系ラテックス(商品名:L1571、旭化成社製、固形分濃度48%)20部、10%ポリビニルアルコール水溶液(商品名:ポバール(登録商標)PVA−110、クラレ社製)100部、5%界面活性剤水溶液(商品名:SNウェットOT−70、サンノプコ社製)10部、及び水69部からなる組成物を混合して感熱記録層用塗液(I)を得た。
・カオリン分散液(E液)の調製
カオリン(商品名:UW−90(登録商標)、BASF社製)80部、ポリアクリル酸ナトリウムの40%水溶液(商品名:アロンT−50、東亞合成社製)1部、及び水53部を混合し、サンドミルを用いて体積平均粒子径が1.6μmとなるまで粉砕して、カオリン分散液(以下、E液ともいう)を得た。
・保護層用塗液の調製
E液25部、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール(商品名:ゴーセファイマー(登録商標)Z−200、日本合成化学工業社製、重合度:約1000、鹸化度:約98モル%)の15%水溶液50部、パラフィンワックス(商品名:ハイドリンP−7、中京油脂社製、固形分濃度30%)7.5部、5%界面活性剤水溶液(商品名:SNウェットOT−70、サンノプコ社製)5部、グリオキザール(日本合成化学工業社製、固形分濃度40%)0.3部、及び水12.5部からなる組成物を混合して保護層用塗液を得た。
・感熱記録体の作製
合成紙(商品名:FPG−80、ユポ・コーポレーション社製、厚さ80μm)の片面上に、感熱記録層用塗液(I)、保護層用塗液をそれぞれ乾燥後の塗布量が7g/m、3g/mとなるように、この順にメイヤーバーにて遂次塗布及び乾燥した後、スーパーカレンダー処理を行い、感熱記録体を得た。
実施例2
実施例1のA液の調製において、黄色系の色調に発色する染料前駆体として4−[2−(2−オクチルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミンに代えて、4−[2−(2−ブトキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミンを用いた以外は、実施例1と同様にして感熱記録体を得た。
実施例3
実施例1のB液の調製において、第2染料前駆体として、マゼンタ色系の色調に発色する染料前駆体である3−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−7,8−ベンゾフルオランに代えて、黒色系の色調に発色する染料前駆体である3−ジ(n−ブチル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオランを用いた以外は、実施例1と同様にして感熱記録体を得た。
実施例4
・感熱記録層用塗液(II)の調製
A液63部、C液90部、D液45部、スチレン−ブタジエン系ラテックス(商品名:L1571、旭化成社製、固形分濃度48%)20部、10%ポリビニルアルコール水溶液(商品名:ポバール(登録商標)PVA−110、クラレ社製)100部、5%界面活性剤水溶液(商品名:SNウェットOT−70、サンノプコ社製)10部、及び水69部からなる組成物を混合して感熱記録層用塗液(II)を得た。
・感熱記録層用塗液(III)の調製
B液63部、C液90部、D液45部、スチレン−ブタジエン系ラテックス(商品名:L1571、旭化成社製、固形分濃度48%)20部、10%ポリビニルアルコール水溶液(商品名:ポバール(登録商標)PVA−110、クラレ社製)100部、5%界面活性剤水溶液(商品名:SNウェットOT−70、サンノプコ社製)10部、及び水69部からなる組成物を混合して感熱記録層用塗液(III)を得た。
実施例1の感熱記録体の作製において、合成紙(商品名:FPG−80、ユポ・コーポレーション社製、厚さ80μm)の片面上に、感熱記録層用塗液(I)を乾燥後の塗布量が7g/mとなるように塗布及び乾燥する代わりに、感熱記録層用塗液(II)を乾燥後の塗布量が2g/m、感熱記録層用塗液(III)を乾燥後の塗布量が5g/mとなるように、この順にメイヤーバーにて遂次塗布及び乾燥した以外は、実施例1と同様にして感熱記録体を得た。
実施例5
実施例1の感熱記録体の作製において、合成紙(商品名:FPG−80、ユポ・コーポレーション社製、厚さ80μm)の片面上に、感熱記録層用塗液(I)を乾燥後の塗布量が7g/mとなるように塗布及び乾燥する代わりに、感熱記録層用塗液(III)を乾燥後の塗布量が5g/m、感熱記録層用塗液(II)を乾燥後の塗布量が2g/mとなるように、この順にメイヤーバーにて遂次塗布及び乾燥した以外は、実施例1と同様にして感熱記録体を得た。
実施例6
実施例1のA液の調製において、黄色発色性染料前駆体として4−[2−(2−オクチルオキシ)フェニル−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミンに代えて、4−(2,6−ジフェニル−4−ピリジニル)−N,N−ジメチルベンゼンアミン用いた以外は、実施例1と同様にして感熱記録体を得た。
比較例1
実施例1のA液の調製において、黄色系の色調に発色する染料前駆体として4−[2−(2−オクチルオキシ)フェニル−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミンに代えて、1−(4−n−ドデシルオキシ−3−メトキシフェニル)−2−(2−キノリル)エチレンを用いた以外は、実施例1と同様にして感熱記録体を得た。
比較例2
・第2染料前駆体分散液(F液)の調製
マゼンタ色系の色調に発色する染料前駆体として、3−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)−7,8−ベンゾフルオラン40部、ポリビニルアルコール(重合度500、鹸化度88%)の10%水溶液40部、及び水20部を混合し、縦型サンドミル(アイメックス社製)を用いて、平均粒子径が0.7μmとなるように粉砕して、固体分散微粒子として第2染料前駆体分散液(以下、F液ともいう)を得た。
・感熱記録層用塗液(IV)の調製
A液18部、F液45部、C液90部、D液45部、スチレン−ブタジエン系ラテックス(商品名:L1571、旭化成社製、固形分濃度48%)20部、10%ポリビニルアルコール水溶液(商品名:ポバール(登録商標)PVA−110、クラレ社製)100部、5%界面活性剤水溶液(商品名:SNウェットOT−70、サンノプコ社製)10部、及び水69部からなる組成物を混合して感熱記録層用塗液(IV)を得た。
実施例1の感熱記録体の作製において、感熱記録層用塗液(I)に代えて、感熱記録層用塗液(IV)を用いた以外は、実施例1と同様にして感熱記録体を得た。
かくして得られた感熱記録体について、以下の評価を行なった。その結果は、表1に示す通りであった。
(発色色調と発色濃度)
感熱記録用シミュレーター(商品名:TH−PMD、大倉電機社製)を用い、印加エネルギー0.660mJ/dot及び0.968mJ/dotの条件にて記録し、記録部の発色濃度としてx−rite分光濃度計(商品名:x−rite528、エックスライト社製、色彩測定モード)で、黄または赤色系の色調を呈する2色感熱記録体は、Y(Yellow)及びM(Magenta)濃度を、黄または黒色系の色調を呈する2色感熱記録体は、Y及びV(Visual)濃度を測定した。また、目視にて色調を評価した。
(色分離性)
上記の発色濃度における印加条件により発色させた像を目視にて観察し、色分離性を下記の基準で評価した。
○:それぞれの発色色調として鮮明に認識できる。
△:それぞれの発色色調として鮮明ではないが、認識はできる。
×:それぞれの発色色調として認識できない。
(色膨張性)
上記の発色濃度における印加条件により発色させた黄色系の色調と、これとは異なる色調の混在する図柄のネガ/ポジの発色像を目視にて観察し、黄色系の色調による色膨張性を下記の基準で評価した。
○:黄色系の発色像に色膨張性を強く感じる。
△:黄色系の発色像に色膨張性を若干感じる。
×:黄色系の発色像に色膨張性を感じない。
(蛍光性)
上記の発色濃度における印加条件により発色させた黄色系の色調の発色像にブラックライトの紫外線を照射して発色像が蛍光を発するか否か、その有無を目視にて評価した。
Figure 2014221531
本発明の2色感熱記録体は、黄色系の発色色調と、これとは異なる発色色調とを示し、それぞれの発色色調において発色濃度が高く、且つ記録部の色分離性に優れ、色膨張の効果に優れる。また、黄色系の発色像は蛍光性を有する。このため、本発明の感熱記録体は、例えば金券、クーポン券などの各種チケット、レシート、ラベル、籤、見本帳、切符、値札、荷札、ダイレクトメール、メッセージカード、広告や看板などのディスプレイ、梱包・包装材料等のほか、トラマーク等の警告表示、反射材として好適に用いられる。

Claims (8)

  1. 支持体上に染料前駆体及び顕色剤を含有する感熱記録層を備えた感熱記録体であって、前記染料前駆体として下記一般式(1)で表される分子構造にピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、前記第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有し、少なくとも前記第2染料前駆体が複合微粒子の形態で感熱記録層に含有されることを特徴とする2色感熱記録体。
    Figure 2014221531
    (式中、R及びRは水素原子若しくは炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。R及びRは同一であっても異なっていてもよい。)
  2. 支持体上に染料前駆体及び顕色剤を含有する感熱記録層を備えた感熱記録体であって、前記染料前駆体として下記一般式(1)で表される分子構造にピリジン骨格を有する第1染料前駆体と、前記第1染料前駆体とは異なる色調に発色する第2染料前駆体を含有し、第1の色が前記第1染料前駆体の発色による色調であり、第2の色が前記第1染料前駆体と第2染料前駆体の発色による混色の色調であることを特徴とする2色感熱記録体。
    Figure 2014221531
    (式中、R及びRは水素原子若しくは炭素数1〜8のアルコキシ基を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。R及びRは同一であっても異なっていてもよい。)
  3. 前記感熱記録層が少なくとも第1感熱記録層及び第2感熱記録層からなる多層構造を有しており、前記第1染料前駆体が第1感熱記録層に含有され、少なくとも前記第2染料前駆体が複合微粒子の形態で第2感熱記録層に含有される、請求項1または2に記載の2色感熱記録体。
  4. 前記ピリジン骨格を有する第1染料前駆体が、4−[2−(2−ブトキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−ペンチルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−ヘキシルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2−(2−オクチルオキシフェニル)−6−フェニル−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−(2,6−ジフェニル−4−ピリジニル)−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ブトキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ペンチルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、4−[2,6−ビス(2−ヘキシルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミン、及び4−[2,6−ビス(2−オクチルオキシフェニル)−4−ピリジニル]−N,N−ジメチルベンゼンアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
  5. 前記第2染料前駆体が第2染料前駆体と高分子化合物とを含む複合微粒子の形態で感熱記録層に含有される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
  6. 前記第1染料前駆体の発色による色調が黄色系であり、前記第1染料前駆体と第2染料前駆体の発色による混色の色調が赤色系、黒色系または緑色系である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
  7. 前記第1染料前駆体の発色により紫外線の下で蛍光を発する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
  8. 前記2色感熱記録体を0.66mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.00以上であり、且つ0.97mJ/dotの印加エネルギーでサーマルヘッドにより印字して得られる動発色濃度が1.00以上である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の2色感熱記録体。
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