JP3556239B2 - Reversible thermosensitive recording medium and recording method - Google Patents

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reversible thermosensitive
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泰志 武藤
勝弘 澁谷
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東京磁気印刷株式会社
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  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
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  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、記録層に高分子液晶を用いた可逆性感熱記録媒体および記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、残金などの情報を使用するたびに磁気カードの本体に可視表示することが要求されている。例えばロイコ染料を用いた方式では色素前駆体と顕色剤とをバインダ中に分散させて基体の表面に塗工したものであり、サーマルヘッドなどで加熱することによって色素と顕色剤が反応し、発色する。
【0003】
このように色素を用いる感熱記録媒体のほか、近年、特開昭59−199284号公報に示されるような低融点金属薄膜破壊型の感熱記録媒体が実用化されている。
【0004】
以上のような記録媒体では一度印字した部分には二度と印字できず、カードのスペースやリサイクルの問題から、何度でも書き換え可能な印字方式が必要となってくる。
【0005】
従来、書き換え可能な感熱表示媒体としては有機低分子物質を用いた方法、ロイコ染料を用いた方法、高分子液晶を用いた方法などが提案されている。特開昭63−39376号では有機低分子物質が樹脂母剤中に分散し温度に依存して透明度が可逆的に変化する感熱記録媒体が提示されている。この方法では記録画像消去時に長時間熱を与えなければならず、また記録した画像とバックグラウンドのコントラストが悪いという短所を持っている。特開平2−188293号では本来可逆反応であるロイコ染料を用いた可逆記録方式が提案されている。この方法も同様に消去時に長時間熱を与えなければならない。
【0006】
一方、外部からの磁場により磁性粉が配向または移動することにより可逆記録できる媒体も提案されている。特開昭53−44425号、特開昭60−27003号、特開平3−273521号に磁性粉を用いた可逆記録方式が開示されている。この方法では記録、消去の時間は短時間でできるが、画像のコントラストが悪いという短所がある。
【0007】
特開平2−16082号では側鎖型高分子ネマティック液晶を用い等方相転移温度(Tc)以上の熱を与え急冷して記録、記録情報を昇温と徐冷で消去できる記録媒体が示されている。高分子ネマティック液晶の場合、白濁−透明の変化により記録するため画像のコントラストが悪いという短所がある。また、特開平4−174415号ではネマティックモノマーとコレステリックモノマーとの共重合体の高分子液晶を用い可逆記録を実現している。
【0008】
しかし、高分子コレステリック液晶を用いた可逆感熱記録媒体はそのコレステリック液晶の特徴により、可視光吸収性基板上に形成しなければならず、バックグラウンドがその色になると印字した画像の色とのコントラストが悪く、視認性が悪い。
【0009】
従って、この点の改善が望まれている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、高分子コレステリック液晶を記録層に用い、感度が高く、コントラストが良好であり、画像安定性に優れた可逆性感熱記録媒体および記録方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(4)の本発明により達成される。
(1) 支持体上に高分子液晶を含有する記録層を有する可逆性感熱記録媒体において、
前記支持体が黒色に着色した可視光吸収性支持体であり、
前記高分子液晶が下記化3で表わされ、かつガラス転移温度が40〜100℃、等方相転移温度が160℃以上の高分子コレステリック液晶であり、
コレステリック配向により呈色した可逆性感熱記録層である前記記録層に、熱を印加することにより、透明の印字像を形成し、印字像に前記可視光吸収性支持体の黒色が現れるようにした可逆性感熱記録媒体。
【0012】
【化3】
【0013】
〔化3において、R は化4で表わされるコレステロール基を表わし、R はビフェニル基、シアノフェニル基またはメトキシフェニル基を表わす。
【0014】
【化4】
【0015】
aおよびdは、それぞれ2〜4の整数を表わし、bおよびeは、それぞれ0または1を表わし、cおよびfは、それぞれ1を表わす。xは0.1〜0.7であり、nは2.5〜10である。〕
(2) 前記高分子液晶が可視光領域に選択反射を有する上記(1)の可逆性感熱記録媒体。
(3) 前記記録層の膜厚が10μm 以下である上記(1)または(2)の可逆性感熱記録媒体。
(4) 上記(1)ないし(3)のいずれかの可逆性感熱記録媒体を用い、熱を印加することにより、前記記録層に透明の印字像を形成し、印字像に前記可視光吸収性支持体の黒色が現れるようにし、バックグラウンドがコレステリックカラーで印字像が黒色の画像を得る記録方法。
【0016】
なお、T.Ueno, T.Nakamura, C.Tani, Japan Display ’86, 290(1986)には、コレステロール基とネマティック液晶性を示す基とを側鎖に有するポリシロキサンのコポリマーである高分子コレステリック液晶を液晶ディスプレーに適用する際の熱光学的特性が示されており、コポリマー層を可逆記録可能な記録層とする旨が開示されている。ここではコポリマーの具体的な構造については示されていないが、ポリシロキサンを主鎖とし、スペーサーを介してコレステリック側鎖とネマティック側鎖とを有する点で本発明のものと共通する。しかし、このもののガラス転移温度(Tg)は25℃であり、本発明のものと異なり低いものとなっている。また等方相転移温度(Tc)は150℃であり、同様に本発明のものより低いものとなっている。また、上記文献においてコポリマー層を記録層とする場合、その膜厚は20μm であり、本発明と比べ記録層は厚いものとなっている。従って、本発明のものに比べ感度において劣るものと考えられる。さらに、このものでは、記録スポットの視認性が悪く、円偏光子を用いてコントラスト比を高める必要がある。しかし、本発明ではその必要はなく、直接観察によってもコントラストが十分であり視認性に優れる。
【0017】
従って、本発明における高感度、高コントラストの効果は、Tgが40〜100℃の化3の高分子コレステリック液晶を用いてはじめて得られるものであり、その構造において化3に包含されるものであっても、Tgが本発明のものとは異なる上記文献に示されたものを用いて得られるものではない。
【0018】
実際、後記実施例に記載のように、上記文献に示されるものとTgが同じで、Tcが近似し、かつ化3に包含されるコポリマーの高分子コレステリック液晶を用い、本発明のものと同じ条件で記録を行ったところ、上記文献と同じTgのものでは、記録特性に劣り、画像の安定性が得られないという事実からも明白である。
【0019】
【具体的構成】
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
【0020】
本発明の可逆性感熱記録媒体は、支持体上に上記化3で表わされ、ガラス転移温度が40℃以上の高分子コレステリック液晶で形成された記録層を有するものである。
【0021】
この記録層に対しては可逆的な記録を行うことができる。上記の高分子コレステリック液晶は、ガラス転移温度(Tg)以上等方相転移温度(Tc)未満の温度でコレステリック配向の液晶相を示し、このため選択反射光が得られる。そして、等方相転移温度(Tc)以上の温度となると等方相を示し、透明となる。このような現象を利用して可逆記録を実現するものである。より具体的には、コレステリック配向により呈色した可逆性感熱記録層を設層し、サーマルヘッド等により適当な熱を印加すると液晶基がランダム配向またはネマティック配向すると考えられる。さらに、この可逆性感熱記録層が室温まで冷却されるとランダム配向のある場合は白濁し、ネマティック配向の場合は透明になる。本発明の10μm 以下の可逆性感熱記録層においてはネマティック配向をとるために透明層が固定され下地の黒色が現われるか、またはランダム配向により白濁しているが記録層が薄いため隠蔽できず透明に見えることにより下地の黒色が現われていると考えられる。この層を固定するための冷却温度は、通常、ガラス転移温度(Tg)以下とすればよい。また、下地の色は、可視光吸収性支持体の色が現れることから、上記のように、通常黒である。従って、バックグラウンドが鮮やかなコレステリックカラー、画像が黒色というコントラストの高いものが得られる。
【0022】
一方、印字像の消去は、この印字された部分を高分子液晶のガラス転移温度(Tg)と等方相転移温度(Tc)の間の温度で処理することにより実現される。この熱処理により印字により現われた相が再び液晶相になるからである。この熱処理は、オーブン、熱ローラなどを用いて行えばよい。
【0023】
化3の高分子コレステリック液晶は、上記のように、ガラス転移温度(Tg)が40〜100℃である。Tgが40℃以上のものを用いることにより、高感度となり、高コントラストとなる。また、記録画像およびバックグラウンドの常温における安定性が高くなり、長期にわたり高コントラストを維持することができ、極めて画像安定性に優れたものとなる。これに対し、Tgが40℃未満となると、このような効果は得られず、特に、上記の画像安定性は得られない。また、等方相転移温度(Tc)は160℃以上であり、好ましくは180℃〜200℃である。Tcが低くなると、特に上記の画像安定性が悪くなりやすい。
【0024】
記録層の膜厚は10μm 以下、好ましくは1〜5μm とすればよい。これに対し、記録層があまり厚くなると十分な感度が得られにくくなる。
なお、記録層は化3の高分子コレステリック液晶のみで構成することが好ましいが、場合によってはポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル等の樹脂などを記録層全体の80wt% 以下含有してもよい。
【0025】
化3について詳述する。R は化4のコレステロール基を表わし、R はビフェニル基、シアノフェニル基またはメトキシフェニル基を表わす。R で表わされるビフェニル基におけるフェニル基の置換位置には特に制限はないが、好ましくは4−ビフェニル基等を挙げることができる。またフェニル基の置換位置が異なるビフェニル基が混在していてもよい。また、R がシアノフェニル基であるときも、シアノ基の置換位置には特に制限はないが、好ましくは4−シアノフェニル基等を挙げることができ、シアノ基の置換位置が異なるシアノフェニル基が混在していてもよい。さらに、R がメトキシフェニル基であるときも、メトキシ基の置換位置には特に制限はないが、好ましくは4−メトキシフェニル基等を挙げることができ、メトキシ基の置換位置が異なるメトキシフェニル基が混在していてもよい。
【0026】
化3において、aおよびdは、それぞれ2〜4の整数を表わし、特に3であることが好ましい。aおよびdは通常同一であることが好ましいが、場合によっては異なっていてもよい。また、bおよびeは、それぞれ0または1を表わし、cおよびfは、それぞれ1を表わす。xは0.1〜0.7である。nは平均重合度を表わし、2.5〜10であり、さらには3〜7であることが好ましい。
【0027】
化3の高分子コレステリック液晶の具体例を以下に示す。
【0028】
なお、具体例では化3におけるR 、R 、a、d、b、e、c、f、xおよびnの組合わせによって示している。
【0029】
【0030】
化3の高分子コレステリック液晶は公知の化合物であり、その合成法は F.H.Kreuzer, et al., Mol.Electron., 3, , 9(1987) 、 F.H.Kreuzer, et al., Mol.Cryst.Liq.Cryst., 199, 345(1991)などに記載されている。
【0031】
化3のTgが40℃以上の高分子コレステリック液晶は1種のみで用いても、2種以上を混合して用いてもよい。また、化3の高分子コレステリック液晶であってTgが40℃未満のものと併用することもできる。
【0032】
また、化3の高分子コレステリック液晶は可視光領域に選択反射を有し、前記のように記録層のバックグラウンドとなるコレステリックカラーを呈するものとなる。上記の波長領域は通常400〜700nmであることが好ましいが、場合によっては400〜750nmであってよく、赤外領域を包含していてもよい。
【0033】
本発明に用いる支持体は、可視光吸収性のものとし、光吸収層を設けた紙やプラスチックフィルム、あるいは黒色のポリエチレンテレフタレート(PET)等のプラスチックフィルムなどを用いればよい。光吸収層は、カーボンブラック等を含有させた層などとすればよく、また、黒色のプラスチックフィルムはカーボンブラックを練り込んだものを用いればよい。
【0034】
支持体の厚さは50〜500μm 、好ましくは100〜300μm とする。
【0035】
本発明においては、記録層上に保護層を設けることが好ましい。これにより、サーマルヘッドによる熱、圧力のダメージから保護することができ、耐久性が向上する。保護層の材質としては、感熱記録層の可逆性を損わないものであれば、特に制限はなく、熱可塑性、熱硬化性、紫外線硬化性樹脂を用いることができ、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリブチラール、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、セルロース等の単独またはそれらの共重合体等を用いることができる。
【0036】
保護層の膜厚は0.5〜30μm 、好ましくは1〜10μm とすればよい。
【0037】
このほか、本発明の可塑性感熱記録媒体には、必要に応じ、磁気記録層、非可逆感熱記録層、固定情報記録層等を設けることができる。
【0038】
本発明の可逆性感熱記録媒体では、支持体上に高分子コレステリック液晶の塗工液を塗布し、乾燥して記録層を設層する。塗工液は高分子コレステリック液晶を有機溶剤[例えば、トルエン、テトラヒドロフラン(THF)、イソホロンないしこれらの混合溶剤]に含有させて調製する。高分子コレステリック液晶の含有量は10〜80wt% 程度とする。塗布法には特に制限はないが、バーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、エアナイフコート法等によればよい。
【0039】
なお、記録層は、塗布、乾燥ののち、コレステリックカラーを呈するものがほとんどであるが、高分子コレステリック液晶によってはTg以上Tc未満の温度に設定した熱ローラ等を用いてずれ力により呈色するようにしてもよい。
【0040】
また、必要に応じ保護層を設ける場合は、記録層を設層したのち、記録層に準じ、所定の樹脂を含有する塗工液を用いて塗布等により保護層を設層すればよい。
【0041】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【0042】
実施例1
具体例の高分子液晶No. 1(Tg=56℃、Tc=220℃)を用い、このもの1重量部をトルエン2重量部に溶解し、記録層塗工液を調製した。この記録層塗工液を可視光吸収性基板(188μm 厚の黒色のポリエチレンテレフタレートフィルム)上に厚み3μm になるようにメイヤーバーで塗布し、乾燥して、赤色のコレステリックカラーを呈した可逆性感熱記録層を作製した。この可逆性感熱記録層の最大反射波長は680nmであった。作製した可逆性感熱記録媒体をTDK(株)製サーマルヘッドを用い、印字したところ黒色の鮮明な印字像が得られた。なお、印字の際の条件は、印加電圧13V 、パルス巾0.8msec、抵抗値392Ω、スキャニングスピード83mm/secとした。次に、150℃のオーブンで1分間処理したところ印字像は消去され、元のコレステリックカラーに戻った。再度、同様な印字、消去を繰り返し行ったところ同様に可逆印字消去が可能であった。
【0043】
実施例2
具体例の高分子液晶No. 2(Tg=50℃、Tc=216℃)を用い、このもの1重量部をトルエン2重量部に溶解し、記録層塗工液を調製した。この記録層塗工液を可視光吸収性基板(188μm 厚の黒色のポリエチレンテレフタレートフィルム)上に厚み3μm になるようにメイヤーバーで塗布し、乾燥して、緑色のコレステリックカラーを呈した可逆性感熱記録層を作製した。この可逆性感熱記録層の最大反射波長は520nmであった。作製した可逆性感熱記録媒体をTDK(株)製サーマルヘッドを用い、印字したところ黒色の鮮明な印字像が得られた。なお、印字の際の条件は実施例1と同様とした。
【0044】
次に、150℃のオーブンで1分間処理したところ印字像は消去され、元のコレステリックカラーに戻った。再度、同様な印字、消去を繰り返し行ったところ同様に可逆印字消去が可能であった。
【0045】
実施例3
具体例の高分子液晶No. 4(Tg=47℃、Tc=196℃)を用い、このもの1重量部をトルエン2重量部に溶解し、実施例1、2と同様にして青緑色のコレステリックカラーを呈した可逆性感熱記録層を作製した。この可逆性感熱記録層の最大反射波長は436nmであった。これに対し、実施例1、2と同様に印字したところ黒色の鮮明な印字像が得られた。また、同様に印字像の消去も可能であり、印字、消去を繰り返し行うことができた。
【0046】
比較例1
化3において、R =コレステロール基、R =メトキシフェニル基、a=3、b=e=0、c=f=1、d=4、x=0.35、n=5(Tg=25℃、Tc=141℃)である高分子液晶を用い、このもの1重量部をトルエン2重量部に溶解し、実施例1〜3と同様にして青緑色のコレステリックカラーを呈した可逆性感熱記録層を作製した。この可逆性感熱記録層の最大反射波長は460nmであった。これに対し、実施例1〜3と同様に印字を試みたところ、実施例1〜3のものに比べ印字像の鮮明さが劣っており、また印字後画像が徐々に消えていった。
【0047】
実施例4
実施例1〜3の各可逆性感熱記録媒体の記録層上に、さらに水性ウレタン樹脂の20wt% 水溶液を塗工液としてバーコート法により2μm 厚(乾燥膜厚)の保護層を設層した。
【0048】
保護層を設層した記録媒体では、実施例1〜3と同等の良好な可逆記録が可能であるとともに、耐久性がさらに向上した。
【0049】
【発明の効果】
本発明によれば、感度が高く、コントラストが高い可逆性感熱記録媒体を実現できる。また、記録後の画像安定性に優れる。
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a reversible thermosensitive recording medium using a polymer liquid crystal for a recording layer and a recording method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been a demand for a visual display on the main body of a magnetic card every time information such as a balance is used. For example, in a method using a leuco dye, a dye precursor and a developer are dispersed in a binder and applied to the surface of a substrate, and the dye and the developer react by heating with a thermal head or the like. , Develops color.
[0003]
In addition to the heat-sensitive recording medium using a dye as described above, a heat-sensitive recording medium of a low melting point metal thin film destruction type as disclosed in JP-A-59-199284 has recently been put to practical use.
[0004]
In the recording medium as described above, the once printed portion cannot be printed again, and a printing method that can be rewritten as many times as necessary is required due to the space and recycling of the card.
[0005]
Conventionally, as a rewritable thermosensitive display medium, a method using an organic low-molecular substance, a method using a leuco dye, a method using a polymer liquid crystal, and the like have been proposed. JP-A-63-39376 discloses a heat-sensitive recording medium in which an organic low-molecular substance is dispersed in a resin matrix and the transparency reversibly changes depending on the temperature. This method has disadvantages in that heat must be applied for a long time when the recorded image is erased, and the contrast between the recorded image and the background is poor. JP-A-2-188293 proposes a reversible recording system using a leuco dye which is originally a reversible reaction. In this method, similarly, heat must be applied for a long time during erasing.
[0006]
On the other hand, a medium capable of reversible recording by orienting or moving magnetic powder by an external magnetic field has been proposed. JP-A-53-44425, JP-A-60-27003, and JP-A-3-273521 disclose reversible recording systems using magnetic powder. In this method, recording and erasing can be performed in a short time, but there is a disadvantage that the contrast of an image is poor.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-16082 discloses a recording medium using a side-chain type polymer nematic liquid crystal, capable of recording by rapid cooling by applying heat above the isotropic phase transition temperature (Tc), and erasing recorded information by raising the temperature and gradually cooling. ing. In the case of a polymer nematic liquid crystal, there is a disadvantage that the contrast of an image is poor because recording is performed due to a change in opacity-transparency. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-174415, reversible recording is realized by using a polymer liquid crystal of a copolymer of a nematic monomer and a cholesteric monomer.
[0008]
However, a reversible thermosensitive recording medium using a polymer cholesteric liquid crystal must be formed on a visible light-absorbing substrate due to the characteristics of the cholesteric liquid crystal. Is poor and visibility is poor.
[0009]
Therefore, improvement of this point is desired.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a reversible thermosensitive recording medium and a recording method which use a polymer cholesteric liquid crystal for a recording layer, have high sensitivity, good contrast, and excellent image stability.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Such an object is achieved by the following (1) to (4) of the present invention.
(1) A reversible thermosensitive recording medium having a recording layer containing a polymer liquid crystal on a support,
The support is a visible light absorbing support colored black ,
The polymer liquid crystal is a polymer cholesteric liquid crystal represented by the following formula 3, and having a glass transition temperature of 40 to 100 ° C and an isotropic phase transition temperature of 160 ° C or more ,
By applying heat to the recording layer, which is a reversible thermosensitive recording layer colored by cholesteric orientation, a transparent printed image was formed, and the black color of the visible light absorbing support appeared in the printed image. Reversible thermosensitive recording medium.
[0012]
Embedded image
[0013]
[In the formula 3, R 1 represents a cholesterol group represented by the formula 4, and R 2 represents a biphenyl group, a cyanophenyl group or a methoxyphenyl group.
[0014]
Embedded image
[0015]
a and d each represent an integer of 2 to 4, b and e each represent 0 or 1, and c and f each represent 1; x is 0.1 to 0.7, and n is 2.5 to 10. ]
(2) The reversible thermosensitive recording medium according to (1), wherein the polymer liquid crystal has selective reflection in a visible light region.
(3) The reversible thermosensitive recording medium according to the above (1) or (2), wherein the thickness of the recording layer is 10 μm or less.
(4) A transparent print image is formed on the recording layer by applying heat using the reversible thermosensitive recording medium according to any of the above (1) to (3), and the visible light absorbing property is applied to the print image. A recording method in which the black color of the support is made to appear, the background is a cholesteric color, and the printed image is a black image.
[0016]
In addition, T. Ueno, T .; Nakamura, C.I. Tani, Japan Display '86, 290 (1986) discloses a thermo-optic method for applying a polymer cholesteric liquid crystal, which is a copolymer of a polysiloxane having a cholesterol group and a group having a nematic liquid crystal property, to a liquid crystal display. It discloses properties and discloses that the copolymer layer is a reversible recording layer. Although the specific structure of the copolymer is not shown here, it is common to that of the present invention in that it has polysiloxane as a main chain and has a cholesteric side chain and a nematic side chain via a spacer. However, this has a glass transition temperature (Tg) of 25 ° C., which is lower than that of the present invention. The isotropic phase transition temperature (Tc) is 150 ° C., which is also lower than that of the present invention. When the copolymer layer is used as the recording layer in the above document, the film thickness is 20 μm, and the recording layer is thicker than the present invention. Therefore, it is considered that the sensitivity is lower than that of the present invention. Further, in this case, the visibility of the recording spot is poor, and it is necessary to increase the contrast ratio using a circular polarizer. However, this is not necessary in the present invention, and the contrast is sufficient even by direct observation, and the visibility is excellent.
[0017]
Therefore, the effects of high sensitivity and high contrast in the present invention can be obtained only by using the polymer cholesteric liquid crystal of Chemical Formula 3 having a Tg of 40 to 100 ° C., and its structure is included in Chemical Formula 3. However, they cannot be obtained by using those described in the above-mentioned documents whose Tg is different from that of the present invention.
[0018]
In fact, as described in the Examples below, using a polymer cholesteric liquid crystal of the copolymer having the same Tg, the same Tc as that shown in the above-mentioned document, and having a similar Tc, and contained in the chemical formula 3, the same as that of the present invention. When recording was carried out under the conditions, it is clear from the fact that recording characteristics are inferior and that image stability cannot be obtained with the same Tg as in the above document.
[0019]
[Specific configuration]
Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail.
[0020]
The reversible thermosensitive recording medium of the present invention has a recording layer formed of a polymer cholesteric liquid crystal having a glass transition temperature of at least 40 ° C. on a support.
[0021]
Reversible recording can be performed on this recording layer. The above polymer cholesteric liquid crystal exhibits a cholesteric alignment liquid crystal phase at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) and lower than the isotropic phase transition temperature (Tc), and thus selectively reflected light is obtained. Then, when the temperature becomes equal to or higher than the isotropic phase transition temperature (Tc), it indicates an isotropic phase and becomes transparent. By utilizing such a phenomenon, reversible recording is realized. More specifically, it is considered that when a reversible thermosensitive recording layer colored by cholesteric orientation is provided and appropriate heat is applied by a thermal head or the like, the liquid crystal group is randomly or nematically oriented. Further, when the reversible thermosensitive recording layer is cooled down to room temperature, it becomes cloudy in the case of random orientation and becomes transparent in the case of nematic orientation. In the reversible thermosensitive recording layer of 10 μm or less according to the present invention, the transparent layer is fixed to take a nematic orientation and the base black appears, or it becomes cloudy due to random orientation, but the recording layer is thin and cannot be concealed and becomes transparent. It is considered that the black color of the groundwork appears due to the visibility. The cooling temperature for fixing this layer may be generally equal to or lower than the glass transition temperature (Tg). In addition, the color of the base is usually black as described above because the color of the visible light absorbing support appears. Accordingly, a cholesteric color with a vivid background and a high-contrast image with a black image can be obtained.
[0022]
On the other hand, the erasure of the printed image is realized by processing the printed portion at a temperature between the glass transition temperature (Tg) and the isotropic phase transition temperature (Tc) of the polymer liquid crystal. This is because the phase appearing by printing becomes the liquid crystal phase again by this heat treatment. This heat treatment may be performed using an oven, a heat roller, or the like.
[0023]
As described above, the polymer cholesteric liquid crystal of Chemical Formula 3 has a glass transition temperature (Tg) of 40 to 100 ° C. By using a material having a Tg of 40 ° C. or higher, high sensitivity and high contrast can be obtained. Further, the stability of the recorded image and the background at normal temperature is increased, and a high contrast can be maintained for a long time, so that the image stability is extremely excellent. On the other hand, if the Tg is lower than 40 ° C., such an effect cannot be obtained, and in particular, the above-mentioned image stability cannot be obtained. Moreover, isotropic phase transition temperature (Tc) is at 160 ° C. or higher, preferably Ru 180 ° C. to 200 DEG ° C. der. When Tc is lowered, the above-mentioned image stability is particularly likely to be deteriorated.
[0024]
The thickness of the recording layer may be 10 μm or less, preferably 1 to 5 μm. On the other hand, if the recording layer is too thick, it becomes difficult to obtain sufficient sensitivity.
The recording layer is preferably composed of only the polymer cholesteric liquid crystal of Chemical Formula 3, but in some cases, a resin such as polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, epoxy resin, phenoxy resin, acrylic resin, polyurethane, or polyester is recorded. 80 wt% or less of the entire layer may be contained.
[0025]
The chemical formula 3 will be described in detail. R 1 represents a cholesterol group of formula 4, and R 2 represents a biphenyl group, a cyanophenyl group or a methoxyphenyl group. The substitution position of the phenyl group in the biphenyl group represented by R 2 is not particularly limited, but preferably includes a 4-biphenyl group and the like. Further, biphenyl groups having different phenyl group substitution positions may be mixed. When R 2 is a cyanophenyl group, the substitution position of the cyano group is not particularly limited, but preferably includes a 4-cyanophenyl group and the like, and a cyanophenyl group having a different substitution position of the cyano group. May be mixed. Further, when R 2 is a methoxyphenyl group, the position of substitution of the methoxy group is not particularly limited, but preferably includes a 4-methoxyphenyl group and the like. May be mixed.
[0026]
In Chemical Formula 3, a and d each represent an integer of 2 to 4, and particularly preferably 3. Usually, a and d are preferably the same, but may be different in some cases. B and e each represent 0 or 1, and c and f each represent 1. x is 0.1 to 0.7. n represents an average degree of polymerization, and is preferably 2.5 to 10, and more preferably 3 to 7.
[0027]
Specific examples of the polymer cholesteric liquid crystal of Chemical formula 3 are shown below.
[0028]
Also shows in the Chemical Formula 3 in embodiment R 1, R 2, a, d, b, e, c, f, by a combination of x and n.
[0029]
[0030]
The polymer cholesteric liquid crystal of Chemical formula 3 is a known compound. H. Kreuzer, et al. , Mol. Electron. , 3, 1 , 9 (1987); H. Kreuzer, et al. , Mol. Cryst. Liq. Cryst. , 199 , 345 (1991).
[0031]
The polymer cholesteric liquid crystal having a Tg of 40 ° C. or higher in Chemical Formula 3 may be used alone or in combination of two or more. Further, the polymer cholesteric liquid crystal of Chemical Formula 3 having a Tg of less than 40 ° C. can be used in combination.
[0032]
Further, the polymer cholesteric liquid crystal of Chemical Formula 3 has selective reflection in the visible light region, and exhibits a cholesteric color serving as the background of the recording layer as described above. Usually, the above wavelength region is preferably from 400 to 700 nm, but may be from 400 to 750 nm in some cases, and may include the infrared region.
[0033]
The support used in the present invention is made of a material that absorbs visible light, and may be paper or a plastic film provided with a light absorbing layer, or a plastic film such as black polyethylene terephthalate (PET). The light absorbing layer may be a layer containing carbon black or the like, and the black plastic film may be a layer into which carbon black is kneaded.
[0034]
The thickness of the support is 50 to 500 μm, preferably 100 to 300 μm.
[0035]
In the present invention, it is preferable to provide a protective layer on the recording layer. This can protect the thermal head from damage due to heat and pressure, thereby improving durability. The material of the protective layer is not particularly limited as long as it does not impair the reversibility of the heat-sensitive recording layer, and thermoplastic, thermosetting, and ultraviolet curable resins can be used. Single or copolymers of vinyl, polybutyral, polystyrene, polyurethane, polyvinyl alcohol, cellulose and the like can be used.
[0036]
The thickness of the protective layer may be 0.5 to 30 μm, preferably 1 to 10 μm.
[0037]
In addition, the plastic thermosensitive recording medium of the present invention may be provided with a magnetic recording layer, an irreversible thermosensitive recording layer, a fixed information recording layer, and the like, if necessary.
[0038]
In the reversible thermosensitive recording medium of the present invention, a coating solution of a polymer cholesteric liquid crystal is applied on a support and dried to form a recording layer. The coating liquid is prepared by including a polymer cholesteric liquid crystal in an organic solvent [for example, toluene, tetrahydrofuran (THF), isophorone or a mixed solvent thereof]. The content of the polymer cholesteric liquid crystal is about 10 to 80 wt%. The coating method is not particularly limited, but may be a bar coating method, a gravure coating method, a roll coating method, an air knife coating method, or the like.
[0039]
In most cases, the recording layer exhibits a cholesteric color after being applied and dried. However, depending on the polymer cholesteric liquid crystal, the recording layer develops a color by a shift force using a heat roller or the like set at a temperature of Tg or more and less than Tc. You may do so.
[0040]
When a protective layer is provided if necessary, the recording layer may be provided, and then the protective layer may be provided by application using a coating solution containing a predetermined resin in accordance with the recording layer.
[0041]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples.
[0042]
Example 1
The polymer liquid crystal Nos. Using 1 (Tg = 56 ° C., Tc = 220 ° C.), 1 part by weight of this was dissolved in 2 parts by weight of toluene to prepare a coating liquid for a recording layer. This recording layer coating solution was applied to a visible light absorbing substrate (188 μm thick black polyethylene terephthalate film) with a Mayer bar so as to have a thickness of 3 μm, dried, and dried to give a red cholesteric color. A recording layer was produced. The maximum reflection wavelength of this reversible thermosensitive recording layer was 680 nm. The prepared reversible thermosensitive recording medium was printed using a thermal head manufactured by TDK Corporation, and a clear black printed image was obtained. The printing conditions were an applied voltage of 13 V, a pulse width of 0.8 msec, a resistance value of 392 Ω, and a scanning speed of 83 mm / sec. Next, when processed in an oven at 150 ° C. for 1 minute, the printed image was erased and returned to the original cholesteric color. When the same printing and erasing were repeated again, reversible printing and erasing were possible in the same manner.
[0043]
Example 2
The polymer liquid crystal Nos. 2 (Tg = 50 ° C., Tc = 216 ° C.), 1 part by weight thereof was dissolved in 2 parts by weight of toluene to prepare a recording layer coating liquid. This recording layer coating solution was applied to a visible light absorbing substrate (188 μm thick black polyethylene terephthalate film) with a Mayer bar to a thickness of 3 μm, dried, and reversible heat sensitive to a green cholesteric color. A recording layer was produced. The maximum reflection wavelength of this reversible thermosensitive recording layer was 520 nm. The prepared reversible thermosensitive recording medium was printed using a thermal head manufactured by TDK Corporation, and a clear black printed image was obtained. The printing conditions were the same as in Example 1.
[0044]
Next, when processed in an oven at 150 ° C. for 1 minute, the printed image was erased and returned to the original cholesteric color. When the same printing and erasing were repeated again, reversible printing and erasing were possible in the same manner.
[0045]
Example 3
The polymer liquid crystal Nos. 4 (Tg = 47 ° C., Tc = 196 ° C.), 1 part by weight thereof was dissolved in 2 parts by weight of toluene, and a reversible thermosensitive recording exhibiting a blue-green cholesteric color in the same manner as in Examples 1 and 2. Layers were made. The maximum reflection wavelength of this reversible thermosensitive recording layer was 436 nm. On the other hand, when printing was performed in the same manner as in Examples 1 and 2, a clear black printed image was obtained. Similarly, the printed image could be erased, and printing and erasing could be repeated.
[0046]
Comparative Example 1
In the chemical formula 3, R 1 = cholesterol group, R 2 = methoxyphenyl group, a = 3, b = e = 0, c = f = 1, d = 4, x = 0.35, n = 5 (Tg = 25 (Tc = 141 ° C.), 1 part by weight of the polymer liquid crystal was dissolved in 2 parts by weight of toluene, and a reversible thermosensitive recording exhibiting a blue-green cholesteric color was performed in the same manner as in Examples 1 to 3. Layers were made. The maximum reflection wavelength of this reversible thermosensitive recording layer was 460 nm. On the other hand, when printing was attempted in the same manner as in Examples 1 to 3, the sharpness of the printed image was inferior to those of Examples 1 to 3, and the image after printing gradually disappeared.
[0047]
Example 4
On the recording layer of each of the reversible thermosensitive recording media of Examples 1 to 3, a protective layer having a thickness of 2 μm (dry film thickness) was further formed by a bar coating method using a 20 wt% aqueous solution of an aqueous urethane resin as a coating liquid.
[0048]
In the recording medium provided with the protective layer, the same good reversible recording as in Examples 1 to 3 was possible, and the durability was further improved.
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, a reversible thermosensitive recording medium having high sensitivity and high contrast can be realized. Further, the image stability after recording is excellent.

Claims (4)

支持体上に高分子液晶を含有する記録層を有する可逆性感熱記録媒体において、
前記支持体が黒色に着色した可視光吸収性支持体であり、
前記高分子液晶が下記化1で表わされ、かつガラス転移温度が40〜100℃、等方相転移温度が160℃以上の高分子コレステリック液晶であり、
コレステリック配向により呈色した可逆性感熱記録層である前記記録層に、熱を印加することにより、透明の印字像を形成し、印字像に前記可視光吸収性支持体の黒色が現れるようにした可逆性感熱記録媒体。
〔化1において、R1は化2で表わされるコレステロール基を表わし、R2はビフェニル基、シアノフェニル基またはメトキシフェニル基を表わす。
aおよびdは、それぞれ2〜4の整数を表わし、bおよびeは、それぞれ0または1を表わし、cおよびfは、それぞれ1を表わす。xは0.1〜0.7であり、nは2.5〜10である。〕
In a reversible thermosensitive recording medium having a recording layer containing a polymer liquid crystal on a support,
The support is a visible light absorbing support colored black ,
The polymer liquid crystal is a polymer cholesteric liquid crystal represented by the following formula 1 and having a glass transition temperature of 40 to 100 ° C and an isotropic phase transition temperature of 160 ° C or more ,
By applying heat to the recording layer, which is a reversible thermosensitive recording layer colored by cholesteric orientation, a transparent printed image was formed, and the black color of the visible light absorbing support appeared in the printed image. Reversible thermosensitive recording medium.
[In the formula 1, R 1 represents a cholesterol group represented by the formula 2 , and R 2 represents a biphenyl group, a cyanophenyl group or a methoxyphenyl group.
a and d each represent an integer of 2 to 4, b and e each represent 0 or 1, and c and f each represent 1; x is 0.1 to 0.7, and n is 2.5 to 10. ]
前記高分子液晶が可視光領域に選択反射を有する請求項1の可逆性感熱記録媒体。The reversible thermosensitive recording medium according to claim 1, wherein the polymer liquid crystal has a selective reflection in a visible light region. 前記記録層の膜厚が10μm 以下である請求項1または2の可逆性感熱記録媒体。3. The reversible thermosensitive recording medium according to claim 1, wherein the thickness of the recording layer is 10 μm or less. 請求項1ないし3のいずれかの可逆性感熱記録媒体を用い、熱を印加することにより、前記記録層に透明の印字像を形成し、印字像に前記可視光吸収性支持体の黒色が現れるようにし、バックグラウンドがコレステリックカラーで印字像が黒色の画像を得る記録方法。A transparent print image is formed on the recording layer by applying heat using the reversible thermosensitive recording medium according to any one of claims 1 to 3, and the black color of the visible light-absorbing support appears on the print image. Recording method for obtaining an image in which the background is cholesteric color and the printed image is black.
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