JP3712353B2 - 感熱記録材料 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は感熱記録材料に関し、特に熱応答性および画像保存性に優れ、かつ感熱プリンターの感熱ヘッドに堆積するカス堆積量が少なく、その結果長距離印字に於いても印字障害を生ずることがない感熱記録材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
感熱記録材料は、一般に支持体上に電子供与性の通常無色ないし淡色の染料前駆体、ならびに電子受容性の顕色剤とを主成分とする感熱記録層を設けたものであり、熱ヘッド、熱ペン、レーザー光などで加熱することにより、染料前駆体と顕色剤とが瞬時反応し記録画像が得られるもので、特公昭43−4160号公報、同45−14039号公報などに開示されている。このような感熱記録材料は、比較的簡単な装置で記録が得られ、保守が容易なこと、騒音の発生がないことなどの利点があり、計測記録計、ファクシミリ、プリンター、コンピューターの端末機、ラベル、乗車券の自動販売機など広範囲の分野に利用されている。
【0003】
特に近年は、ガス、水道、電気料金等の領収書、金融機関のATMの利用明細書、各種レシートなど、財務関係の記録用紙にも感熱記録材料が用いられるようになっている。
【0004】
この様に感熱記録材料の用途、需要が多種多様に拡大するなか、基本的特性である高い熱応答性、及び発色濃度に加え、サーマルヘッドに対するカス付着量が少ないことが要求されるようになってきている。
【0005】
即ち、上記諸財務関係の記録用紙に用いる感熱記録材料は、長距離印字を続けた場合にも、サーマルヘッドにカスが付着するなどの原因により印字が不鮮明になることは許容できない。上述の検針用紙を用いる携帯型のプリンターは、サーマルヘッドの清掃などの保守作業を出先で受けることが困難であるからなおさらである。
【0006】
上記特性の改善を感熱記録層のみで行うことは困難であることから、その後サーマルヘッドに対するカスの付着、その他の特性を改善する保護層を感熱記録層の上に形成する方法が特開昭61−249789号公報、特開昭62−55189号公報、特開平1−221277号公報、特開平1−221279号公報、特開平1−255588号公報、特開平3−173679号公報、特開平3−193387号公報、特開平3−227294号公報、特開平4−323080号公報、特開平1−301368号公報などに提案されている。
【0007】
しかしながら、これらの方法を用いても、未だサーマルヘッドに対するカスの付着が少ない感熱記録材料が得られていないのが現状であるほか、エネルギー、及びコスト低減を目的として、感熱記録層のみで上記特性の改善を行うことが依然として求められている。
【0008】
また、熱応答性を改良するためには必要に応じて増感剤が添加される。増感剤は、伝達された熱エネルギーによりそれ自身が融解する際、近傍の染料前駆体、ならびに電子受容性化合物を溶解、ないし内包して発色反応を促進する作用があるため、染料前駆体、ならびに電子受容性化合物に対する相溶性を上げることも感熱記録材料を高感度化する1つの手段である。
【0009】
本手法として、特開昭48−19231号公報にはワックス類を、特開昭49−34842号公報、特開昭50−149353号公報、特開昭52−106746号公報、特開昭53−56364号公報には、含窒素化合物、カルボン酸エステルなどを、特開昭57−64593号公報、特開昭58−87094号公報にはナフトール誘導体を、特開昭57−64592号公報、特開昭57−185187号公報、特開昭57−191089号公報、特開昭58−110289号公報にはナフトエ酸誘導体を、特開昭57−148688号公報、特開昭57−182483号公報、特開昭58−112788号公報、特開昭58−162379号公報には安息香酸エステル誘導体を、特開昭60−122193号公報にはパラベンジルビフェニルを、特開昭60−56588号公報にはジフェノキシエタン類を添加する例が開示されている。しかし、これら増感剤の添加は熱可融性物質の増加を伴うので、サーマルヘッドに対するカスの付着を低減することは極めて困難な問題である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、感熱記録材料において、基本的特性である高い熱応答性、及び発色濃度を有しながら、感熱プリンターのサーマルヘッドに対するカスの付着量が少ない感熱記録材料を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意研究した結果、課題を解決することができる本発明の感熱記録材料を発明するに到った。即ち、本発明の感熱記録材料は、電子供与性の通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱時反応して該染料前駆体を発色させる電子受容性化合物とを含有する感熱記録層を有する感熱記録材料において、
1.該感熱記録層中に4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、一般式(2)で表されるアミド誘導体および2−ベンジルオキシナフタレンを含有し、かつ4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンと一般式(2)で表されるアミド誘導体の含有量重量比が2:1〜1:2である感熱記録材料である。
【0012】
【化7】
【0013】
但し、上記式(2)中、Aはアルキル基、アルキルアミノ基を表し、R 3 、およびR 4 はそれぞれ同じであっても、あるいは異なった置換基であってもよく、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、あるいはアリール基を表す。
【0014】
より詳しくは、
2.該感熱記録層中に一般式(3)で表されるフルオラン誘導体の少なくとも1種以上を含有する感熱記録材料である。
【0015】
【化8】
【0016】
但し、上記式(3)中、R 5 、およびR 6 はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭素数1から5のアルキル基、シクロヘキシル基、アリール基を表し、R 7 は水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、ハロゲン原子のいずれかを表し、R 8 は水素原子、メチル基、ハロゲン原子のいずれかを表す。
【0017】
更に詳しくは、
3.該感熱記録層中に一般式(4)、一般式(5)または一般式(7)で表される化合物の少なくとも1種以上を含有する感熱記録材料である。
【0018】
【化9】
【0019】
但し、上記式(4)中、R 9 、R 10 、およびR 11 はそれぞれ同じでも、または異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルケニル基、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属あるいはアミンを表し、R 9 、R 10 、R 11 から選ばれる任意の2つの基は互いに連結して環を形成していてもよい。
【0020】
【化10】
【0021】
但し,上記式(5)中、Rは一般式(6)で表される基を表し、R 12 は共有結合、または炭素数1〜3のアルキレン基を表し、R 13 は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、またはRで表される基を表す。)
【0022】
【化11】
【0023】
但し、上記式(6)中、R 14 はシクロヘキシル基、フェニル基、または tert −ブチル基を表し、R 15 は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、またはR 14 で表される基を表す。
【0024】
【化12】
【0025】
但し、上記(式(7)中、R 16 は共有結合、炭素数1〜8のアルキレン基、または(CHCOOR 19 ) 2 を表し、R 17 〜R 19 はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル基、または1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル基を表す。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の内容を更に具体的に説明する。本発明の感熱記録材料の感熱記録層を構成する、染料前駆体を発色させる電子受容性化合物としては、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンが用いられる。
【0028】
本発明の感熱記録材料は、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンに、一般式(2)で示されるアミド誘導体を増感剤として併用し、かつ4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンと一般式(2)で表されるアミド誘導体の含有量重量比を2:1〜1:2とすることにより、より高い熱応答性を示し、更に感熱プリンターの感熱ヘッドに堆積するカス堆積量が少なく、その結果長距離印字に於いても印字障害を生ずることがない感熱記録材料とすることが可能となった。
【0029】
一般式(2)中、Aはアルキル基またはアルキルアミノ基を表すが、該アルキル基、または該アルキルアミノ基は、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、ハロゲン原子、水酸基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基等の置換基を有していてもよい。また、R4,R5はれぞれ同じであっても、あるいは異なった置換基であってもよく、水素原子、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルケニル基、アラルキル基、あるいはアリール基を表す。
【0030】
具体的な一般式(2)で表される化合物の例としては、ラウリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、エルカ酸アミド、N−パルミチルパルミチン酸アミド、N−ステアリルステアリン酸アミド、N−ステアリル−12−ヒドロキシステアリン酸アミド、N−オレイル−12−ヒドロキシステアリン酸アミド、N−メチロールステアリン酸アミド、N−メチロールベヘン酸アミド、メチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸アミド)、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスイソステアリン酸アミド、エチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸アミド)、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビス(12−ヒドロキシステアリン酸アミド)、ブチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、1,3−キシリレンビスステアリン酸アミド、N−ブチル−N’−ステアリル尿素、N−フェニル−N’−ステアリル尿素、N,N’−ジステアリル尿素等を挙げることができるが、本発明に係わる一般式(2)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、また、これらの化合物は必要に応じて単独、または2種以上併用して使用することができる。
【0031】
これらの本発明における感熱記録層に用いられる上記一般式(2)で表されるアミド誘導体の中でも、特にパルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、N−メチロールステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドが熱応答性に優れ好ましく用いられる。
【0032】
本発明における4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ならびに一般式(2)で表されるアミド誘導体の含有量重量比は2:1〜1:2の範囲が好ましい。4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの重量比が過大である場合には良好な熱応答性が得られ難い。また、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンの量比が過小である場合には飽和印字濃度が低下する。
【0033】
また、本発明の感熱記録材料の感熱記録層を構成する添加物としては、2−ベンジルオキシナフタレンが用いられる。これにより、実用的なより高い熱応答性が得られた。その理由は、この添加物が染料前駆体と電子受容性化合物の相溶性を更に向上させるためと考えられる。
【0034】
本発明における一般式(2)で表されるアミド誘導体および2−ベンジルオキシナフタレンの含有量重量比は1:2〜5:1の範囲が好ましい。一般式(2)で表されるアミド誘導体の重量比が過小あるいは過大である場合には良好な熱応答性が得られ難い。
【0035】
また、本発明の感熱記録材料の感熱記録層を構成する電子供与性の通常無色ないし淡色の染料前駆体としては、一般式(3)で表されるフルオラン誘導体が用いられる。一般式(3)中、R5、およびR6はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、炭素数1から5のアルキル基、シクロヘキシル基、アリール基を表し、R7は水素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、ハロゲン原子のいずれかを表し、R8は水素原子、メチル基、ハロゲン原子のいずれかを表す。
【0036】
具体的な一般式(3)で表される化合物の例としては、3−ジブチルアミノ−7−(2−クロロアニリノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−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−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジペンチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−トリル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−トリル)アミノ−6−メチル−7−(4−トルイジノ)フルオラン、3−ピペリジノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(4−ニトロアニリノ)フルオラン、3−(N−メチル−N−プロピル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−イソアミル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−メチル−N−シクロヘキシル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−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−7−(3−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−クロロ−7−アニリノフルオラン等を挙げることができるが、本発明に係わる一般式(3)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、また、これらの化合物は必要に応じて単独、または2種以上併用して使用することができる。
【0037】
これらの本発明における感熱記録層に用いられる上記一般式(3)で表される化合物の中でも特に3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−イソアミル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−メチル−N−シクロヘキシル)アミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジブチルアミノ−7−(2−クロロアニリノ)フルオラン、3−ジペンチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオランが好ましく用いられる。
【0038】
また、本発明の感熱記録材料は、感熱記録層中に一般式(4)で表されるリン酸エステル誘導体を添加することで、温度に対する画像部の保存安定性がより一層向上し、熱応答性も優れた感熱記録材料とすることが可能となった。
【0039】
一般式(4)中、R9、R10およびR11はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルケニル基、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属あるいはアミンを表し、R9、R10およびR11から選ばれる任意の2つの基は互いに連結して環を形成していてもよい。
【0040】
具体的な一般式(4)で表されるリン酸エステル誘導体の例としては、トリフェニルホスフェート、ジフェニルホスフェート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4、6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4−クロロフェニル)ホスフェート、ビス(ベンジルオキシフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、ジメチルオキシホスフェート、ジエチルオキシホスフェート、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ホスフェート、3,5−ジ−tert−ブチルジフェニルホスフェート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4、6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4−クロロフェニル)ホスフェート、ビス(ベンジルオキシフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、ジメチルオキシホスフェート、ジエチルオキシホスフェート、ジエチル(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートのナトリウム塩、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートのカルシウム塩、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートの亜鉛塩、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートのアンモニウム塩等が挙げることができ、これらは単独もしくは2種類以上混合して使うことができる。
【0041】
一般式(4)で表されるリン酸エステル誘導体の中でも特に、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェート、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートのナトリウム塩が好ましく用いられる。
【0042】
また、一般式(4)で表されるリン酸エステル誘導体は、電子受容性化合物に対して1重量%〜30重量%含有することが好ましい。更に好ましくは、3重量%〜10重量%含有することがより好ましい。
【0043】
一般式(4)で表されるリン酸エステル誘導体が、電子受容性化合物に対して1重量%未満では、画像保存性向上に効果は少なく、30重量%を越えてそれ以上だと、電子供与性の染料前駆体と、電子受容性化合物の接触を阻害することになり、熱応答性低下を招く要因となる。
【0044】
また、本発明の感熱記録材料は、感熱記録層中に一般式(5)で表されるヒンダードフェノール誘導体を添加することで、温度に対する画像部の保存安定性がより一層向上した感熱記録材料とすることが可能となった。
【0045】
一般式(5)中、Rは一般式(6)で表される基を表し、R12は共有結合、または炭素数1〜3のアルキレン基を表し、R13は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、またはRで表される基を表す。
【0046】
一般式(6)中、R14はシクロヘキシル基、フェニル基、またはtert−ブチル基を表し、R15は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、またはR14で表される基を表す。
【0047】
具体的な一般式(5)で表されるヒンダードフェノール誘導体の例としては、1,1,2,2−テトラキス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)エタン、1,1,2,2−テトラキス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,2,2−テトラキス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,3−トリス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(5−フェニル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタン、1,1,3,3−テトラキス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)プロパン、1,1,3,3−テトラキス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,5,5−テトラキス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ペンタン、1,1,3,3−テトラキス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1,3,3−テトラキス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,3,3−テトラキス(5−フェニル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)プロパン、1,1,3,3−テトラキス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,3,3−テトラキス(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)プロパン、などを挙げることができるが、本発明に係わる一般式(5)で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、また、これらの化合物は必要に応じて単独、または2種以上併用して使用することができる。
【0048】
一般式(5)で表されるヒンダードフェノール誘導体の中でも特に、1,1,3−トリス(5−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−2−メチルフェニル)ブタンは、発色画像部の耐熱保存性改善効果が高いので、特に好ましい。
【0049】
また、一般式(5)で表されるヒンダードフェノール誘導体は、電子受容性化合物に対して1重量%〜30重量%含有することが好ましい。更に好ましくは、3重量%〜10重量%含有することがより好ましい。
【0050】
一般式(5)で表されるヒンダードフェノール誘導体が、電子受容性化合物に対して1重量%未満では、画像保存性向上に効果は少なく、30重量%を越えてそれ以上だと、電子供与性の染料前駆体と、電子受容性化合物の接触を阻害することになり、熱応答性低下を招く要因となる。
【0051】
また、本発明の感熱記録材料は、感熱記録層中に一般式(7)で表されるヒンダードアミン誘導体を添加することで、温度に対する画像部の保存安定性がより一層向上した感熱記録材料とすることが可能となった。
【0052】
一般式(7)中、R16は共有結合、炭素数1〜8のアルキレン基、または(CHCOOR19)2を表し、R17〜R19はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル基、または1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル基を表す。
【0053】
具体的な一般式(7)で表されるヒンダードアミン誘導体の例としては、ビス(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、コハク酸−ビス(2,2,6,6,−テトラメチル−4−ピペリジル)エステル、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル(4−ピペリジル))エステル、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル(4−ピペリジル))エステルなどを挙げることができるが、本発明に係わる一般式4で表される化合物は、これらに限定されるものではなく、また、これらの化合物は必要に応じて単独、または2種以上併用して使用することができる。
【0054】
一般式(7)で表されるヒンダードアミン誘導体の中でも特に、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル(4−ピペリジル))エステル、ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸−テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル(4−ピペリジル))エステルは発色画像部の耐熱保存性改善効果が高いので、特に好ましい。
【0055】
また、一般式(7)で表されるヒンダードアミン誘導体は、電子受容性化合物に対して1重量%〜30重量%含有することが好ましい。更に好ましくは、3重量%〜10重量%含有することがより好ましい。
【0056】
一般式(7)で表されるヒンダードアミン誘導体が、電子受容性化合物に対して1重量%未満では、画像保存性向上に効果は少なく、30重量%を越えてそれ以上だと、電子供与性の染料前駆体と、電子受容性化合物の接触を阻害することになり、熱応答性低下を招く要因となる。
【0057】
本発明の感熱記録材料は、一般に支持体上に電子供与性の通常無色ないし淡色の染料前駆体と電子受容性化合物とを主成分とし、これらをバインダーに分散した後、支持体上に塗布して感熱記録層を設け、熱ヘッド、熱ペン、レーザー光などで加熱することにより、染料前駆体と電子受容性化合物とが瞬時反応し記録画像が得られるものである。また感熱記録層には顔料、増感剤、バインダー、酸化防止剤、ステイッキング防止剤などが必要に応じて添加される。
【0058】
本発明の感熱記録材料の感熱記録層は、主たる染料前駆体として一般式(3)で表されるフルオラン誘導体を含有することを特徴とする。更に、該感熱記録層中に本発明によって得られる効果を損なわない範囲で他の染料前駆体を併用することも可能である。併用できる電子受容性化合物としては、一般に感圧記録材料、または感熱記録材料に用いられているものに代表されるが、これらに制限されることはない。
【0059】
具体的な例を挙げれば、次のとおりである。
(1)トリアリールメタン系化合物: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(クリスタルバイオレットラクトン)、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)フタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−(1,2−ジメチルインドール−3−イル)フタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−(2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3−(p−ジメチルアミノフェニル)−3−(2−フェニルインドール−3−イル)フタリド、3,3−ビス(1,2−ジメチルインドール−3−イル)−5−ジメチルアミノフタリド、3,3−ビス(1,2−ジメチルインドール−3−イル)−6−ジメチルアミノフタリド、3,3−ビス(9−エチルカルバゾール−3−イル)−5−ジメチルアミノフタリド、3,3−ビス(2−フェニルインドール−3−イル)−5−ジメチルアミノフタリド、3−p−ジメチルアミノフェニル−3−(1−メチルピロール−2−イル)−6−ジメチルアミノフタリドなど、
【0060】
(2)ジフェニルメタン系化合物: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など、
【0061】
(3)キサンテン系化合物:ローダミンBアニリノラクタム、ローダミンB−p−クロロアニリノラクタム、3−ジエチルアミノ−7−ジベンジルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−オクチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−フェニルフルオラン、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−6−クロロ−7−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−(3,4−ジクロロアニリノ)フルオラン、3−(N−エチル−N−トリル)アミノ−6−メチル−7−フェネチルフルオランなど、
【0062】
(4)チアジン系化合物: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など、
【0063】
(5)スピロ系化合物: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などを挙げることができる。またこれらの染料前駆体は必要に応じて単独、もしくは2種以上混合して使用することができる。
【0064】
本発明の感熱記録材料の感熱記録層は、染料前駆体を発色させる主たる電子受容性化合物として、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンを含有することを特徴とする。更に、該感熱記録層中に本発明によって得られる効果を損なわない範囲で他の電子受容性化合物を併用することも可能である。併用できる電子受容性化合物としては、一般に感圧記録材料、または感熱記録材料に用いられる酸性物質に代表されるが、これらに制限されることはない。例えば、フェノール誘導体、芳香族カルボン酸誘導体、N,N′−ジアリールチオ尿素誘導体、アリールスルホニル尿素誘導体、有機化合物の亜鉛塩などの多価金属塩を挙げることができる。
【0065】
具体的な例を挙げれば次のとおりである。すなわち、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’−ベンジルオキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−プロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4′−ベンゼンスルホニルオキシジフェニルスルホン、p−フェニルフェノール、p−ヒドロキシアセトフェノン、4−ヒドロキシ−4′−ベンゼンスルホニルオキシジフェニルスルホン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)−2−エチルヘキサン、2,2−ビス(3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,3−ジ−〔2−(p−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン、1,3−ジ−〔2−(3,4−ジヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン、1,4−ジ−〔2−(p−ヒドロキシフェニル)−2−プロピル〕ベンゼン、4,4′−ヒドロキシジフェニルエーテル、3,3′−ジクロロ−4,4′−ヒドロキシジフェニルスルフィド、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸メチル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ブチル、4,4′−チオビス(2−ターシャリーブチル−5−メチルフェノール)、4−ヒドロキシフタル酸ジメチル、没食子酸ベンジル、没食子酸ステアリル、N,N’−ジフェニルチオ尿素、4,4’−ビス(3−(4−メチルフェニルスルホニル)ウレイド)ジフェニルメタン、N−(4−メチルフェニルスルホニル)−N’−フェニル尿素、サリチルアニリド、5−クロロサリチルアニリド、サリチル酸、3,5−ジ−ターシャリーブチルサリチル酸、3,5−ジ−α−メチルベンジルサリチル酸、4−[2′−(4−メトキシフェノキシ)エチルオキシ]サリチル酸あるいはこれらサリチル酸誘導体の金属塩などが挙げられる。
【0066】
本発明の感熱記録材料に用いられる熱可融性化合物である増感剤としては、本発明の規定する化合物とともに、本発明によって得られると期待される効果を損なわない範囲で必要に応じてその他の熱可融性化合物を含有させることもできる。この場合、60℃〜180℃の融点を有するものが好ましく、特に、80℃〜140℃の融点を持つものがより好ましい。
【0067】
このような化合物の具体例を挙げると、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、カルナバワックスなどの合成、および天然ワックス類、ビス(4−メトキシフェニル)エーテル、2,2’−ビス(4−メトキシフェノキシ)ジエチルエーテル、1,2−ビス(3−メチルフェノキシ)エタン、ナフチルエーテル誘導体、アントリルエーテル誘導体、脂肪族エーテルなどのエーテル化合物、アジピン酸ジフェニル、シュウ酸ジベンジル、シュウ酸ジ(4−クロルベンジル)、炭酸ジフェニル、テレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジベンジル、ベンゼンスルホン酸フェニル、4−アセチルアセトフェノンなどのエステル化合物、m−ターフェニル、4−ベンジルビフェニル、4−アセチルビフェニル、4−アリルオキシビフェニルなどのビフェニル誘導体、ビス(4−アリルオキシフェニル)スルホン、アセト酢酸アニリド、脂肪酸アニリド類など公知の熱可融性化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、また必要に応じて単独、もしくは2種以上混合して使用することができる。
【0068】
本発明の感熱記録材料に用いられる顔料としては、ケイソウ土、タルク、カオリン、焼成カオリン、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、尿素−ホルマリン樹脂などの無機、ならびに有機顔料が挙げられる。
【0069】
本発明の感熱記録材料に用いられるバインダーとしては、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、アクリル酸アミド/アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド/アクリル酸エステル/メタクリル酸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などの水溶性バインダー、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリ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、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などのラテックスなどが挙げられる。
【0070】
その他の添加剤としては、加熱印字ヘッドの摩耗防止、またはスティッキング防止などの目的でステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの高級脂肪酸金属塩、パラフィン、酸化パラフィン、ポリエチレン、酸化ポリエチレン、ステアリン酸アミド、カスタードワックスなどのワックス類、また、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムなどの分散剤、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、さらに界面活性剤、蛍光染料などを必要に応じて添加することができる。
【0071】
本発明に使用される支持体としては、紙が主として用いられるが、不織布、プラスチックフィルム、合成紙、金属箔など、あるいはこれらを組み合わせた複合シートを任意に用いることができる。また、感熱記録層を保護するために単層あるいは複数層からなるオーバーコート層を設けたり、感熱記録層と支持体との間に単層あるいは複数層の顔料あるいは樹脂からなるアンダーコート層を設けるなど、感熱記録材料製造に於ける種々の公知技術を用いることができる。
【0072】
感熱記録層の塗工量は、発色成分である染料前駆体と電子受容性化合物の量で決められ、通常、染料前駆体の塗工量で0.1〜1.0g/m2が適当である。また、電子受容性化合物の量は、染料前駆体に対し、通常5〜500重量%の範囲で添加されるが、20〜400重量%の範囲が特に好ましい添加量である。
【0073】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。ただし、これらに限定されるものではない。なお以下に示す部、ならびに%はいずれも重量基準であり、塗工量は絶乾塗工量である。
【0074】
(1)感熱塗工液の調製
<分散液の調製>
以下の方法により、分散液A〜Nを調製した。
【0075】
<分散液A>
4,4’−ジフェニルスルホン200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0076】
<分散液B>
4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0077】
<分散液C>
3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0078】
<分散液D>
3−ジエチルアミノ−6−クロロ−7−(2−エチルオキシエチルアミノ)フルオラン200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0079】
<分散液E>
ステアリン酸アミド100gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液100g、水800gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が5.0μmになるまで粉砕した。
【0080】
<分散液F>
2−ベンジルオキシナフタレン200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0081】
<分散液G>
エチレングリコールメタトリルエーテル200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0082】
<分散液H>
シュウ酸ビス(4−メチルベンジル)200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0083】
<分散液I>
1,2−ビス(フェノキシメチル)ベンゼン200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0084】
<分散液J>
p−アセトトルイジン200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0085】
<分散液K>
4−(4−メチルフェノキシ)ビフェニル200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0086】
<分散液L>
4−アセチルビフェニル200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0087】
<分散液M>
2,2'−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスフェートナトリウム塩200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0088】
<分散液N>
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200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0089】
<分散液O>
ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル(4−ピペリジル))200gを、10%スルホン基変性ポリビニルアルコール水溶液200g、水600gの混合物中に分散し、ビーズミルで平均粒径が1.0μmになるまで粉砕した。
【0090】
<分散液P>
水酸化アルミニウム200gを、0.5%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液800g中に分散し、ホモミキサーで10分間撹拌した。
【0091】
参考例1
これらの分散液を用い、各々の素材を下記に示す割合で混合し、塗工液濃度が15%水溶液になるように添加水を加え、十分撹拌して感熱記録層形成用塗工液を調製した。
分散液A 60部
分散液C 30部
分散液E 60部
分散液P 100部
40%ステアリン酸亜鉛水分散液 25部
10%ポリビニルアルコール水溶液 272部
水 300部
【0092】
(2)感熱塗工用紙の作製
下記の配合よりなる塗工液を、坪量40g/m2の上質紙に固形分塗抹量として9g/m2になる様に塗工、乾燥して、感熱塗工用紙を作製した。
焼成カオリン 100部
50%スチレンブタジエン系ラテックス水分散液 24部
水 200部
【0093】
(3)感熱記録材料の作製
(1)で作製した感熱記録層形成用塗工液を、(2)で作製した感熱塗工用紙上に、固形分塗工量が4g/m2となる様に塗工、乾燥して、感熱記録材料を作製した。
【0094】
参考例2
参考例1の分散液Eの添加量を60部から120部に変更した以外は、参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0095】
参考例3
参考例1の分散液Eの添加量を60部から240部に変更した以外は、参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0096】
参考例4
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 50部
【0097】
参考例5
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液G 50部
【0098】
参考例6
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液H 50部
【0099】
参考例7
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液I 50部
【0100】
参考例8
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液J 50部
【0101】
参考例9
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液K 50部
【0102】
参考例10
参考例1の感熱記録層形成用塗工液の調製において、下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 70部
【0103】
参考例11
参考例1の分散液Eの添加量を60部から80部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 60部
【0104】
参考例12
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 50部
【0105】
参考例13
参考例1の分散液Eの添加量を60部から160部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 20部
【0106】
参考例14
参考例1の分散液Eの添加量を60部から180部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 10部
【0107】
参考例15
参考例1の分散液Eの添加量を60部から200部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液J 50部
【0108】
参考例16
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液J 100部
【0109】
実施例17
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 50部
分散液M 3部
【0110】
実施例18
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 50部
分散液N 3部
【0111】
実施例19
参考例1の分散液Eの添加量を60部から140部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 30部
分散液O 3部
【0112】
実施例20
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 50部
分散液M 3部
分散液N 3部
【0113】
実施例21
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 50部
分散液M 3部
分散液O 3部
【0114】
実施例22
参考例1の分散液Eの添加量を60部から100部に変更し、かつ下記分散液を添加した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
分散液F 30部
分散液N 3部
分散液O 3部
【0115】
比較例1
参考例1の分散液Eの添加量を60部から40部に変更した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0116】
比較例2
参考例1の分散液Eの添加量を60部から300部に変更した以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0117】
比較例3
参考例1の分散液Eを分散液Kに置き換えた以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0118】
比較例4
参考例1の分散液Aを分散液Bに置き換えた以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0119】
比較例5
参考例1の分散液Cを分散液Dに置き換えた以外は参考例1と同様にして感熱記録材料を得た。
【0120】
比較例6
参考例4の分散液Aを分散液Bに置き換えた以外は参考例4と同様にして感熱記録材料を得た。
【0121】
比較例7
参考例5の分散液Aを分散液Bに置き換えた以外は参考例5と同様にして感熱記録材料を得た。
【0122】
比較例8
参考例6の分散液Aを分散液Bに置き換えた以外は参考例6と同様にして感熱記録材料を得た。
【0123】
比較例9
参考例7の分散液Aを分散液Bに置き換えた以外は参考例7と同様にして感熱記録材料を得た。
【0124】
比較例10
参考例8の分散液Aを分散液Bに置き換えた以外は参考例8と同様にして感熱記録材料を得た。
【0125】
比較例11
参考例9の分散液Aを分散液Bに置き換えた以外は参考例9と同様にして感熱記録材料を得た。
【0126】
以上の実施例、比較例で作製した感熱記録材料を、感熱塗工面のベック平滑度が400〜500秒になるようにカレンダー処理した後に、以下の評価に供した。評価の結果を表1に示す。
【0127】
[熱応答性試験]
大倉電機製ファクシミリ試験機TH−PMDを用いて印字テストを行った。ドット密度8ドット/mm、ヘッド抵抗185Ωのサーマルヘッドを使用し、ヘッド電圧12V、パルス幅1.0ミリ秒で通電して印字し、発色濃度をマクベスRD−918型反射濃度計で測定した。評価結果を表1に示す。パルス幅1.0msecにおける発色濃度1.05以上が実用上必要である。
【0128】
[画像部の耐熱性試験]
耐熱性試験は、熱応答性特性の評価で用いた1.0msecで印字した各感熱記録材料の画像部、ならびに未印字の地肌部を、60℃の条件下に24時間保存した後の濃度を、マクベスRD−918型反射濃度計で測定した。評価結果を表1に示す。
【0129】
[カス付着]
得られた感熱記録材料をG3感熱ファクシミリ装置(KX−PW3TA、松下電器製)を用いて、画像電子学会No.3ファクシミリテストチャートを送画し、20Km連続印字した後、サーマルヘッド、ならびに印字の状態を肉眼で観察した。評価基準は以下の指標に従った。
○:カス付着が認められず、付着したカスに起因する印字カスレも認められない。
△:カス付着が認められるが、印字カスレは発生していない。
×:カス付着、ならびに、これに起因する印字カスレも発生した。
【0130】
【表1】
【0131】
【発明の効果】
実施例から明らかなごとく、電子供与性の通常無色ないし淡色の染料前駆体と加熱時反応して該染料前駆体を発色させる電子受容性化合物とを含有する感熱記録層を有する感熱記録材料において、該感熱記録層に4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、ならびに一般式(2)で表されるアミド誘導体を含有量重量比が2:1〜1:2で併用することにより、熱応答性および画像保存性に優れ、かつ感熱プリンターの感熱ヘッドに堆積するカス堆積量が少なく、その結果長距離印字に於いても印字障害を生ずることがない感熱記録材料を得ることが可能になった。また、これに2−ベンジルオキシナフタレンを併用することで、さらに熱応答性、ならびに画像部の保存特性のバランスがよく、かつ優れた感熱記録材料を得ることが可能になる。
【0132】
また、該感熱記録層中の染料前駆体とし一般式(3)で表されるフルオラン誘導体の少なくとも1種以上用いることで、応答性および画像保存性に優れ、かつ感熱プリンターの感熱ヘッドに堆積するカス堆積量の少ない感熱記録材料を得ることが可能になる。
【0133】
また、該感熱記録層中に一般式(4)、(5)および/または(6)で表される化合物を含有させることで、さらに熱応答性、ならびに画像部の保存特性のバランスがよく、かつ優れた感熱記録材料を得ることが可能になる。
Claims (1)
- 電子供与性の通常無色ないし淡色の染料前駆体と、加熱時反応して該染料前駆体を発色させる電子受容性化合物とを含有する感熱記録層を有する感熱記録材料において、
1.該感熱記録層中に4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、一般式(2)で表されるアミド誘導体および2−ベンジルオキシナフタレンを含有し、かつ4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホンと一般式(2)で表されるアミド誘導体の含有量重量比が2:1〜1:2であり、
2.該感熱記録層中に一般式(3)で表されるフルオラン誘導体の少なくとも1種以上を含有し、
3.該感熱記録層中に一般式(4)、一般式(5)または一般式(7)で表される化合物の少なくとも1種以上を含有する
ことを特徴とする感熱記録材料。
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