JP4486272B2 - Thermal recording material for temperature history display - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一旦発色させた画像を消色可能な感熱記録材料を用いた温度履歴表示用感熱記録材料に関し、特にマイクロカプセルを含有する感熱記録層を有する温度履歴表示用感熱記録材料に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、マイクロカプセルを利用し、発色剤と変色剤(顕色剤等)とを非接触として感熱記録材料としては、下記のもの等が挙げられる。
1)使用温度で熱的に破壊されないマイクロカプセルに発色剤と所定温度で溶融するワックスを内包し、該マイクロカプセルを外圧により破壊するとともに変色剤と接触させ着色せしめることを利用したもの(特開昭60−55235号)。
2)発色剤層の上にマイクロカプセルに内包した変色剤からなる変色剤層を積層したもの(特開平7−260955号)。
しかしながら、上記1)及び2)のものは変色剤がマイクロカプセルに内包されてはいるが、次に示す特開平7−253482号のものと同様に、単に所定温度で溶融するワックス、あるいは常温液体の変色剤のマイグレーションに依拠したものであり、温度及び時間履歴が表示できないという欠点を有する。また、変色の契機が製造後であるが爪等の加圧によるものであり、簡便に行なえない、加圧領域がブロック状となり画像様でないと言う欠点を有する。また、特開平7−253482号と同様に可塑剤を変色剤として用いることが開示されているが、トリガーとして加圧によるものである。
【0003】
特開平7−253482号には、発色状態の発色剤層の上に変色材層を積層したものが提案されているが、この技術は前記の特開昭60−55235号のものと同様に、依拠する消色の原理が単に常温液体の変色剤のマイグレーションによるものであり、同様の欠点を有する。また変色の契機が製造時または発色部材と消色部材の密着時であり、任意の時点に契機を起こすことができない。
【0004】
他に、画像記録方法が、発色によらず、既に(前面に)発色している色素を消色剤により消色することのよって画像記録する点で通常のものとは異なるが、マイクロカプセルを用いた消色型の感熱記録材料が、特開平9−286177号に提案されている。このマイクロカプセルは加熱してもシェルの外形は保ったままで、微小な穴が空き、ポリウレタン壁材からなるマイクロカプセルで、シェル内外の物質の透過を引き起こすものであり、該ポリウレタンのマイクロカプセルは、Japan Hardcopy 1990(NIP−3OP,p.257−260)で発表されたFig.8や、日本写真学会誌(vol.62、No.5、p.361、1999)で発表されたFig.5のもので、有名なカプセルである。
【0005】
以上まとめると、これら従来のマイクロカプセルを用いた発色型又は消色型温度履歴材料には次の欠点がある。
1)単に消色するだけのもので、時間経過を表示できない。
2)単に時間経過しか表示できない(温度履歴の表示は不可)。
以下は温度に依存し、温度履歴を表示することが可能ではあるが、
3)トリガーとして熱を用いるものはない。
4)ブロック状の画像形状であり、画像様に表示することはできない。
5)画像記録と同時に且つ、その画像自身を経時消色することはできない。
6)ポリウレタンのシェルからなるマイクロカプセルは、微小貫通穴から内包物の流出やシェル外の物質の漬透が起こるものであり、加熱トリガー印加時の流出が多いためか、印字の初期濃度が低く初期の濃度低下が大きく、時間に対するリニア性が悪い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以下の温度履歴表示用感熱記録材料を提供することを目的とする。
1)単なる消色のみでなく、時間経過をも表示できる。
2)単なる時間経過のみでなく、途中の経過温度(温度履歴)を表示できる。
3)トリガーとして(消色開始トリガー)熱を用いる。
4)画像様に消色できる。
5)印字された画像そのものを消色できる。
6)カプセルが変形し、微小亀裂から内包物が流出するため、加熱トリガー(印字記録)時の低濃度現象がなく、初期の減衰も小さく、対時間のリニアリティも高い。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明らは前記したような従来の感熱記録材料の欠点を改良すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
即ち本発明によれば、支持体上に、塩基性ロイコ染料と顕色剤、および液体可塑剤内包マイクロカプセルを主成分とする感熱記録層を設けた感熱記録材料において、該マイクロカプセルが、加熱前に球状で、加熱後に変形し、屈曲部に微小亀裂が生じ、その部分から液体可塑剤が流出するものであることを特徴とする温度履歴表示用感熱記録材料が提供される。
また、本発明によれば、前記液体可塑剤内包マイクロカプセルの平均粒径が、0.1〜10.0μmであることを特徴とする上記温度履歴表示用感熱記録材料が提供される。
さらに、本発明によれば、前記液体可塑剤内包マイクロカプセルにおいて、マイクロカプセルシェル厚み/マイクロカプセル径が0.01以上であることを特徴とする上記温度履歴表示用感熱記録材料が提供される。
さらにまた、本発明によれば、前記支持体と前記感熱記録層の間に、中空粒子を主成分とするアンダーコート層を設けたことを特徴とする上記いずれかの温度履歴表示用感熱記録材料が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに具体的に説明する。
本発明は上記構成、即ち消色剤として液体可塑剤を使用し、これをマイクロカプセルに内包し、塩基性ロイコ染料と顕色剤と共に感熱記録層に含有されたものであることから、下記の特徴を有する。
1)加熱トリガー印加後、マイクロカプセルのシェルの亀裂からの消色剤(液体可塑剤)の流出により、消色するものであり、マイグレーションに応じて、経時間を表示できる。
2)マイグレーションが濃度によって促進され、そのため経過温度をも表示できる。
3)トリガーとして熱で開始される。
4)サーマルヘッドで印字した画像そのものをその時から消色開始させることができる。
5)カプセルが変形し、屈曲部に亀裂が入り、内包物(液体可塑剤)が十分に流出するため、トリガー時の低濃度、初期濃度低下、低リニアリティがない。
6)亀裂の入る臨界温度を、感熱発色組成物の発色温度より、高く制御することによって印字(画像記録)と消色開始のタイミングを変える(遅らせる)ことも可能である。
【0009】
図1に本発明の液体可塑剤内包マイクロカプセルの亀裂発生の様子を示す。図1の(a)は加熱前の該マイクロカプセルが球状をなしていることを示す。図1の(b)は加熱後、該球状のマイクロカプセルがドーナツ状に変形したものを示し、その屈曲部にヒダ様の微小亀裂が発生していることを示す(カプセルの左上)。
【0010】
本発明において、液体可塑剤内包マイクロカプセルの平均粒径を特に0.1〜10.0μmの範囲のものを用いた場合やマイクロカプセルシェル厚み/マイクロカプセル径が0.01以上のものを用いた場合、加熱時の熱エネルギーを効率良くカプセルシェルに吸収させることができ、且つ液体可塑剤のシェル外流出効率も向上させることができる。
【0011】
さらに本発明においては、支持体と感熱記録層の間に中空粒子を主成分とするアンダーコート層を設けることも加熱時の熱エネルギーを効率良くカプセルシェルに吸収させ、且つ液体可塑剤のシェル外流出効率を向上させることが可能であり好ましい手段である。またこの手段においては塩基性ロイコ染料と顕色剤の発色反応についても向上させることができるために、結果として初期画像は高感度、高濃度であり経時の画像変化もダイナミックになる。
【0012】
本発明に用いられる液体可塑剤の具体例として、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−n−ヘキシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸−2−エチルヘキシル、フタル酸ブチルヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジオクチル等が使用できるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【0013】
また本発明において、マイクロカプセルシェルを構成する材料の具体例としては、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアクリルニトリル、ポリエステル、尿素−ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられるがこれに限ったことではない。
【0014】
本発明の液体可塑剤内包のマイクロカプセル化の方法として、コアセルベーション法、界面重合法、in−situ法、静電合体法などが適用できるがこれに限ったものではない。
【0015】
本発明の液体可塑剤内包マイクロカプセルは、加熱前には球状をなし、加熱すると変形し、屈曲部に微小亀裂が生じ、そのため内部の液体可塑剤が押し出され十分な量が放出される。
本発明の液体可塑剤内包マイクロカプセルが、このように加熱前では球状をなし、加熱すると変形し、屈曲部に微小亀裂を生じるという変化を生起する理由は定かではないが、液体可塑剤内包マイクロカプセルをマイクロカプセルのシェルを形成する材料とそれに内包する液体可塑剤との組み合わせを選択して作製することにより、マイクロカプセルの内容物が液体可塑剤であることにより該液体可塑剤の加熱による熱の作用により、マイクロカプセルのシェルに作用を及ぼすためと考えられる。例えば、シェルをポリアクリロニトリル等の硬い樹脂で構成したマイクロカプセルは加熱により変形した屈曲部に微小亀裂が入り、その部分から内容物の液体可塑剤が流出する。
図1の(a)に加熱前の球状のマイクロカプセル(1部断面)を、また図1の(b)に加熱後の変形し屈曲したマイクロカプセル(1部断面)の斜視図を、同じく図1の(c)に加熱後のマイクロカプセルの断面図を示す。
【0016】
本発明の温度履歴表示用感熱記録材料において、支持体と感熱記録層の間に設けるアンダーコート層の主成分である中空粒子を構成する材料としては、アクリル系ポリマーや塩化ビニリデン系ポリマーなどの高分子化合物のものが挙げられる。
上記中空粒子の平均粒子径(粒子外径)は2〜10μmのものが好ましく、また中空率は50%以上のものが好ましい。ここで中空率とは、中空粒子の外径と内径との比であり、下記式で表されるものである。
【数1】
【0017】
本発明の感熱記録層に用いられる塩基性ロイコ染料の具体例としては、例えば、フルオラン系化合物、トリアリールメタン系化合物、スピロ系化合物、ジフェニルメタン系化合物、チアジン系化合物、ラクタム系化合物、フルオレン系化合物等が挙げられるが、好ましくはそれらの吸収スペクトルの特性が550〜1000nm間に少なくとも1個以上の極大吸収波長を有するものがよい。
このうちフルオラン系化合物としては、例えば、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−(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−イソペンチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−イソブチル−N−エチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−[N−エチル−N−(3−エトキシプロピル)アミノ]−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−(N−エチル−N−ヘキシルアミノ)−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−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−テトラヒドロフリルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(p−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−(p−フルオロアニリノ)フルオラン、3−(p−トルイジノエチルアミノ)−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−(p−トルイジノ)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−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−6−クロロ−7−エトキシエチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−クロロ−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−フェニルフルオラン、3−(p−トルイジノエチルアミノ)−6−メチル−7−フェネチルフルオラン等が挙げられる。
【0018】
又、トリールメタン系化合物としては、例えば、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(別名:クリスタルバイオレットラクトン又はCVL)、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−ジメチルアミノインドール−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−(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等が挙げられる。
【0019】
更に、スピロ系化合物としては、例えば、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−プロピルスピロベンゾピラン、3−メチルナフト−(3−メトキシベンゾ)スピロピラン、1,3,3−トリメチル−6−ニトロ−8’−メトキシスピロ(インドリン−2,2’−ベンゾピラン)等が、ジフェニルメタン系化合物としては、例えば、N−ハロフェニル−ロイコオーラミン、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−2,4,5−トリクロロフェニルロイコオーラミン等が、チアジン系化合物としては、例えば、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等が、ラクタム系化合物としては、例えば、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等が、フルオレン系化合物としては、例えば、3,6−ビス(ジメチルアミノ)フルオレンスピロ(9,3’)−6’−ジメチルアミノフタリド、3,6−ビス(ジメチルアミノ)フルオレンスピロ(9,3’)−6’−ピロリジノフタリド、3−ジメチルアミノ−6−ジエチルアミノフルオレンスピロ(9,3’)−6’−ピロリジノフタリド等が挙げられる。
【0020】
また、カラー塩基性ロイコ染料としては、例えば、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−クロロフルオラン、3−シクロヘキシルアミノ−6−クロロフルオラン、3−ジエチルアミノ−ベンゾ[α]フルオラン、3−ジブチルアミノ−ベンゾ[α]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−メチルフルオラン、3−N−エチル−N−イソアミルアミノ−ベンゾ[α]フルオラン、3−N−エチル−N−p−メチルフェニルアミノ−7−メチルフルオラン、3−ジエチルアミノ−6,8−ジメチルフルオラン、3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−ブロモフルオラン、3 ,6−ビス(ジエチルアミノフルオラン)−γ−(4’−ニトロ)アニリノラクタム、ビス(1−n−ブチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、ビス(1−エチル−2−メチルインドール−3−イル)フタリド、3−(4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドリル−3−イル)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−メチルインドリル−3−イル)−4−アザフタリド、3−(4−ジエチルアミノフェニル)−3−(1−メチル−2−メチルインドリル−3−イル)フタリド、3−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインドリル−3−イル)フタリド、3,3−ビス(4−ジメチルアミノフェニル)−6−ジエチルアミノフタリド、3,7−ビス(4−ジメチルアミノ)−10−ベンゾリルフェノチアジン、3,3−ビス(4−ジエチルアミノ−6−エトキシフェニル)−4−アザフタリド、3−ジエチルアミノ−7−ジアニリノフルオラン、3−N−エチル−N−4−メチルフェニルアミノ−7−N−メチルアニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−7−N−ジベンジルアミノフルオラン、3,6−ジメトキシフルオラン、3,6−ジブトキシフルオラン、3’−メトキシ−4’−ラノキシフェニル−2−シチリルキノリン、2’,4’−ジオクトクシフェニル−2−シチリルキノリン等が挙げられる。
【0021】
本発明の感熱記録層に用いられる顕色剤の具体例としては、一般に感圧記録紙や感熱記録紙に用いられているものであればよく、特に制限されないが、ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、α−ナフトール、β−ナフトール、p−オクチルフェノール、4−t−オクチルフェノール、p−t−ブチルフェノール、p−フェニルフェノール、1,1−ビス(o−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)プロパン(別名:ビスフェノールA又はBPA)、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(p−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−チオビスフェノール、4,4’−シクロヘキシリデンジフェノール、2,2’−(2,5−ジブロム−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、4,4−イソプロピリデンビス(2−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−クロロフェノール)、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−メトキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−エト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’−ブトキシジフェニルスルホン、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)酢酸メチル、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ブチル、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ベンジル、2,4−ジヒドロキシ−2’−メトキシベンズアニリド等のフェノール性化合物、p−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸エチル、4−ヒドロキシフタル酸ジベンジル、4−ヒドロキシフタル酸ジメチル、5−ヒドロキシイソフタル酸エチル、3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸、3,5−ジ−α−メチルベンジルサリチル酸等の芳香族カルボン酸、その金属塩、又は芳香族カルボン酸誘導体等が挙げられる。
【0022】
本発明の感熱記録層中には増感剤として熱可融性物質を用いてもよく、熱可融性化合物の例としては、例えば、1−ベンジルオキシナフタレン、2−ベンジルオキシナフタレン、1−ヒドロキシナフトエ酸フェニルエステル等、1,2−ジフェノキシエタン、1,4−ジフェノキシエタン、1,2−ビス(3−メチルフェノキシ)エタン、1,2−ビス(4−メトキシフェノキシ)エタン等、1,2−ビス(3,4−ジメチルフェニル)エタン、1−フェノキシ−2−(4−クロロフェノキシ)エタン、1−フェノキシ−2−(4−メトキシフェノキシ)エタン等、p−ヒドロキシ安息香酸ベンジルエステル、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジルエステル、テレフタル酸ジベンジルエステル等、p−トルエンスルホン酸フェニルエステル、フェニルメシチレンスルホナート、4−メチルフェニルメシチレンスルホナート等、炭酸ジフェニル、シュウ酸ジベンジルエステル、シュウ酸ジ(4−メチルベンジル)エステル、シュウ酸ジ(4−クロロベンジル)エステル等、p−ベンジルビフェニル、p−アリルオキシビフェニル、p−アセチルビフェニル等、m−ターフェニル等が挙げられる。
【0023】
本発明の感熱記録材料の各層を構成するその他の材料の例を挙げると、結着剤としては、例えば、メチルセルロース、メトキシセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、セルロース、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、ポリアミド、スルホン酸基変性ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、デンプン及びその誘導体、カゼイン、ゼラチン、水溶性イソプレンゴム、スチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩、イソ(又はジイソ)ブチレン/無水マレイン酸共重合体のアルカリ塩等の水溶性のもの或いはポリ酢酸ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリウレタン、スチレン/ブタジエン(SB)共重合体、カルボキシル化スチレン/ブタジエン(SB)共重合体、スチレン/ブタジエン/アクリル酸系共重合体、コロイダルシリカとアクリル樹脂の複合体粒子等の疎水性高分子エマルジョン等が挙げられる。
【0024】
充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、クレー、アルミナ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、ポリスチレン樹脂、尿素−ホルマリン樹脂等が挙げられる。
【0025】
ワックスとしては、例えば、動植物性ワックス、合成ワックスなどのワックス類や、高級脂肪酸、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸アニリド、芳香族アミンのアセチル化物、パラフィンワックス、木ろう、カルナウバろう、シェラック、モンタンろう、酸化パラフィン、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレン等が挙げられ、高級脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、べヘン酸等が、高級脂肪酸アミドとしては、例えば、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、N−メチルステアリン酸アミド、エルカ酸アミド、メチロールベヘン酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、メチレンビス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が、高級脂肪酸アニリドとしては、例えば、ステアリン酸アニリド、リノール酸アニリド等が、芳香族アミンのアセチル化物としては、例えば、アセトトルイジド等が各々例示される。
【0026】
本発明の感熱記録材料において、支持体としては、従来より用いられているものが使用でき、例えば、上質紙、中質紙、コート紙などの各種の紙や、その他合成紙、プラスチックシート、フィルムラミネート紙等が挙げられる。
【0027】
本発明の感熱記録材料では必要に応じてオーバーコート層を感熱記録層上に設けてもよく、さらには感熱記録層の反対面にバック層、粘着層、磁気層、印刷層などを設けても良い。
【0028】
【実施例】
本発明を実施例により更に詳細に説明するが本発明がこれらの例に限定されるものではない。尚、実施例中「部」は重量部を、「%」は重量%を示す。
【0029】
実施例1
<フタル酸ジオクチル内包マイクロカプセル分散液[A]の作成>
in−situ重合法によりフタル酸ジオクチル2部とアクリルニトリル化合物1部から得られた平均粒子径12.0μmのマイクロカプセルをポリビニルアルコール8%水溶液25部中に添加し均一分散して、フタル酸ジオクチル内包マイクロカプセル分散液[A]を得た。
これを超ミクロトームにてマイクロカプセルが丁度半分に切断されるように超薄切片を作成し、その超簿切片を日立製作所HU−12A型、透過型電子顕微鏡を用いて倍率約1万〜5万倍、加速電圧100KVで撮影し、その写真よりマイクロカプセルシェル部分を観察したところ球状をなしており、マイクロカプセルシェル厚み/マイクロカプセル径が0.13であった。またその時のマイクロカプセルシェルの超微小貫通穴の存在を確認できなかった。さらにこのマイクロカプセルを約150℃に加熱させて、上記方法にてマイクロカプセルシェル部分を観察したところ、マイクロカプセルはピンポン玉がつぶされたように形状変化を起こし、そのつぶされた部分に亀裂が生じた形状の変化が目視にて確認できた。
【0030】
<塩基性ロイコ染料分散液[B]の作成>
下記組成比の混合物をサンドグラインダーを用いて平均粒径が0.7〜1.0μmになるように粉砕、分散化して塩基性ロイコ染料分散液[B]を作成した。
3−ジブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン 1.0部
ポリビニルアルロール(10%水溶液) 1.0部
水 2.0部
<顕色剤液[C]の作成>
下記組成比の混合物をサンドグラインダーを用いて平均粒径が3μm以下になるように粉砕、分散化して顕色剤液[C]を作成した。
4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン 3.0部
シリカ 1.0部
ポリビニルアルコール(10%水溶液) 4.0部
水 10.0部
<感熱記録層液[D]の作成>
下記組成比の混合物より感熱記録層液[D]を作成した。
[A]液 28.0部
[B]液 4.0部
[C]液 18.0部
水 10.0部
上記感熱記録層液[D]を坪量50g/m2の上質紙に染料重量が約0.5g/m2となるように塗布、乾燥して、さらにキャレンダー処理を行い表面を王研式平滑度計で2000sにして、実施例1の感熱記録材料を得た。
【0031】
実施例2
実施例1のマイクロカプセルの平均粒子径を1.0μmにする以外は実施例1と同様にして、実施例2の感熱記録材料を得た。
【0032】
実施例3
実施例1のマイクロカプセルにおいてフタル酸ジオクチル2部とアクリルニトリル化合物0.15部にしマイクロカプセルシェル厚み/マイクロカプセル径が0.007の比率にし、更にマイクロカプセルの平均粒径を1.0μmにする以外は実施例1と同様にして、実施例3の感熱記録材料を得た。
【0033】
実施例4
<アンダーコート層液[E]の作成>
下記組成比の混合物よりアンダーコート層液[E]を作成した。
中空粒子エマルジョン(中空率50%、固形分25%) 4.0部
スチレンブタジエンラテックス(固形分50%) 0.4部
ポリビニルアルコール(固形分10%水溶液) 1.0部
水 1.1部
アンダーコート層液[E]を坪量50g/m2の上質紙に乾燥時の重量が約3.0g/m2となるように塗布、乾燥する。更にその上に実施例3で得られた感熱記録層液を染料重量部が約0.5g/m2となるように塗布、乾燥して、さらにキャレンダー処理を行い表面を王研式平滑度計で2000sにして、実施例4の感熱記録材料を得た。
【0034】
比較例1
<フタル酸ジオクチル内包マイクロカプセル分散液[F]の作成>
前記特開平9−286177号のポリウレタンからなるマイクロカプセルであり、界面重合法によりフタル酸ジオクチル2部とポリウレタン1部から得られた平均粒子径12.0μmのマイクロカプセルをポリビニルアルコール8%水溶液25部中に添加し均一分散して、フタル酸ジオクチル内包マイクロカプセル分散液[F]を作成した。
これを超ミクロトームにてマイクロカプセルが丁度半分に切断されるように超薄切片を作成し、その超薄切片を日立製作所HU−12A型、透過型電子顕微鏡を用いて倍率約1万〜5万倍、加速電圧100KVで撮影し、その写真よりマイクロカプセルシェル部分を観察したところほぼ球状をなしており、マイクロカプセルシェル厚み/マイクロカプセル径が0.13であった。さらにこのマイクロカプセルを約150℃に加熱させて、上記方法にてマイクロカプセルシェル部分を観察したところ形状は保持されたままでマイクロカプセルシェルの微小貫通穴が観察された。
<感熱記録層液[G]の作成>
下記組成比の混合物より感熱記録層液を作成した。
[F]液 28.0部
[B]液 4.0部
[C]液 18.0部
水 10.0部
上記感熱記録層液[G]を坪量50g/m2の上質紙に染料重量が約0.5g/m2となるように塗布、乾燥して、さらにキャレンダー処理を行い表面を王研式平滑度計で2000sにして、比較例1の感熱記録材料を得た。
【0035】
以上の様にして得た実施例および比較例の感熱記録材料の画像濃度変化の品質性能を表1及び図2に示した。
【表1】
1)初期印字:大倉電気製感熱印字装置TH−PMDを用いて、ヘッド条件0.54mJ/dot、印字スピード4ms/1ine、プラテン圧6kgf/1ineの条件にて印字を行い、マクベス反射濃度計(RD−914型)を用いて測定した。
2)画像変化試験:1)の初期印字で得られたサンプルを温度が20℃、湿度が65%Rh以下の恒温槽内に放置させ各放置日数と画像部の濃度変化をマクベス反射濃度計にて測定した。
【0036】
表1及び図2から明らかなように、本発明の感熱記録材料は印字初期状態は高濃度な画像濃度を示し、また印字後の保管日数によりリニアの画像変化傾向を示した。一方比較例1の感熱記録材料はマイクロカプセルシェルの微小貫通穴から液体可塑剤が流出し、印字初期状態から画像渡度が低く、画像変化も急激に濃度低下してしまいリニアな画像変化状態を示さなかった。
【0037】
【発明の効果】
本発明の温度履歴表示用感熱記録材料は、支持体上に、塩基性ロイコ染料と顕色剤、および液体可塑剤内包マイクロカプセルを主成分とする感熱記録層を設けた感熱記録材料において、該マイクロカプセルが加熱前に球状で、加熱後に変形し、屈曲部に微小亀裂を生じ、その部分から液体可塑剤が流するという構成のものであることから、下記の優れた作用効果を有する。
1)加熱トリガー印加後、マイクロカプセルシェルの亀裂からの消色剤(液体可塑剤)の流出により、消色するものであり、マイグレーションに応じて、経時間を表示できる。
2)マイグレーションが濃度によって促進され、そのため経過温度をも表示できる。
3)トリガーとして熱で開始される。
4)サーマルヘッドで印字した画像そのものをその時から消色開始させることができる。
5)カプセルが変形し、屈曲部に亀裂が入り、内包物(液体可塑剤)が十分に流出するため、トリガー時の低濃度、初期濃度低下、低リニアリティがない。
6)亀裂の入る臨界温度を、感熱発色組成物の発色温度より、高く制御することによって印字(画像記録)と消色開始のタイミングを変える(遅らせる)ことも可能である。
また、本発明の温度履歴表示用感熱記録材料において、上記マイクロカプセルの平均粒径を0.1〜10.0μm、或いはマイクロカプセルシェル厚み/マイクロカプセル径が0.01以上のものを用いた場合や、さらに支持体と感熱記録層の間に中空粒子を主成分とするアンダーコート層を設けた場合、加熱時の熱エネルギー効率が良く、液体可塑剤のシェル外流出効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の液体可塑剤内包マイクロカプセルの加熱前の形状を示す図(1部断面)。
(b)は本発明の液体可塑剤内包マイクロカプセルの加熱後の形状を示す斜視図(1部断面)。
(c)は本発明の液体可塑剤内包マイクロカプセルの加熱後の形状を示す断面図。
【図2】実施例及び比較例の温度履歴表示用感熱記録材料の品質性能(画像濃度)を示すグラフ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat-sensitive recording material for temperature history display using a heat-sensitive recording material capable of erasing an image once developed, and more particularly to a heat-sensitive recording material for temperature history display having a heat-sensitive recording layer containing microcapsules.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, heat-sensitive recording materials using microcapsules in which a color former and a color changing agent (such as a developer) are not contacted include the following.
1) Utilizing the inclusion of a color former and a wax that melts at a predetermined temperature in a microcapsule that is not thermally destroyed at the operating temperature, and the microcapsule is broken by external pressure and brought into contact with a color change agent to cause coloration Sho 60-55235).
2) A layer in which a color changer layer made of a color changer encapsulated in a microcapsule is laminated on a color former layer (Japanese Patent Laid-Open No. 7-260955).
However, in the above 1) and 2), although the color-changing agent is encapsulated in the microcapsule, as in the following JP-A-7-253482, it is simply a wax that melts at a predetermined temperature or a liquid at room temperature. This is based on the migration of the discoloring agent, and has a drawback that the temperature and time history cannot be displayed. In addition, the discoloration trigger is after manufacture, but is due to the pressurization of the nail or the like, and cannot be easily performed. In addition, as disclosed in JP-A-7-253482, it is disclosed that a plasticizer is used as a color changing agent, but it is based on pressure as a trigger.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-253482 proposes a layer in which a color changing material layer is laminated on a color former layer in a color development state, but this technique is similar to that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-55235. The erasing principle that is relied upon is simply due to the migration of the normal temperature liquid discolorant and has similar disadvantages. Further, the color change is triggered at the time of manufacture or when the coloring member and the decoloring member are in close contact with each other, and cannot be triggered at an arbitrary time.
[0004]
In addition, although the image recording method is different from the usual one in that the image is recorded by erasing a dye that has already developed color (on the front surface) with a decolorant, regardless of color development, A decoloring type heat-sensitive recording material used is proposed in JP-A-9-286177. This microcapsule retains the outer shape of the shell even when heated, is a microcapsule made of polyurethane wall material with minute holes, and causes the permeation of substances inside and outside the shell. Fig. Published in Japan Hardcopy 1990 (NIP-3OP, p.257-260). 8 and the Journal of the Japan Photography Society (vol. 62, No. 5, p. 361, 1999). This is a famous capsule.
[0005]
In summary, the color developing or decoloring temperature history material using these conventional microcapsules has the following drawbacks.
1) It is only for erasing, and the time passage cannot be displayed.
2) Only the passage of time can be displayed (temperature history cannot be displayed).
The following depends on the temperature and it is possible to display the temperature history,
3) No one uses heat as a trigger.
4) It is a block-like image shape and cannot be displayed like an image.
5) At the same time as image recording, the image itself cannot be erased over time.
6) The microcapsule made of polyurethane shell causes the outflow of inclusions and penetration of substances outside the shell through the minute through hole, and the initial density of printing is low because of the large amount of outflow when the heating trigger is applied. The initial density drop is large and the linearity with respect to time is poor.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide the following thermosensitive recording material for temperature history display.
1) It is possible to display not only erasing but also the passage of time.
2) Not only a lapse of time but also an intermediate temperature (temperature history) can be displayed.
3) Use heat as a trigger (decoloration start trigger).
4) The image can be erased.
5) The printed image itself can be erased.
6) Since the capsule is deformed and the inclusion flows out from the microcrack, there is no low density phenomenon at the time of heating trigger (printing recording), the initial attenuation is small, and the linearity with respect to time is high.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to improve the drawbacks of the conventional heat-sensitive recording materials as described above, the present invention has been completed.
That is, according to the present invention, in a thermosensitive recording material in which a thermosensitive recording layer mainly composed of a basic leuco dye, a developer, and a liquid plasticizer-encapsulated microcapsule is provided on a support, the microcapsule is heated. There is provided a thermosensitive recording material for temperature history display, characterized in that it is spherical before, deforms after heating, causes micro cracks at the bent portion, and the liquid plasticizer flows out from the bent portion.
In addition, according to the present invention, there is provided the thermosensitive recording material for temperature history display, wherein the liquid plasticizer-encapsulated microcapsules have an average particle size of 0.1 to 10.0 μm.
Furthermore, according to the present invention, there is provided the thermosensitive recording material for temperature history display, wherein the microcapsule encapsulating liquid plasticizer has a microcapsule shell thickness / microcapsule diameter of 0.01 or more.
Furthermore, according to the present invention, any one of the above thermal recording materials for temperature history display, wherein an undercoat layer mainly composed of hollow particles is provided between the support and the thermal recording layer. Is provided.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically.
Since the present invention uses the above-described structure, that is, a liquid plasticizer as a color erasing agent, is encapsulated in a microcapsule, and is contained in a heat-sensitive recording layer together with a basic leuco dye and a developer. Has characteristics.
1) After application of the heating trigger, the color disappears due to the outflow of the decoloring agent (liquid plasticizer) from the crack of the shell of the microcapsule, and the elapsed time can be displayed according to the migration.
2) Migration is promoted by concentration, so the elapsed temperature can also be displayed.
3) Start with heat as a trigger.
4) It is possible to start erasing the image printed by the thermal head from that time.
5) Since the capsule is deformed, the bent portion is cracked, and the inclusion (liquid plasticizer) sufficiently flows out, so there is no low concentration at the time of triggering, low initial concentration, and low linearity.
6) It is also possible to change (delay) the timing of printing (image recording) and decoloring start by controlling the critical temperature at which cracks occur higher than the coloring temperature of the thermosensitive coloring composition.
[0009]
FIG. 1 shows how cracks occur in the microcapsules containing liquid plasticizer of the present invention. FIG. 1 (a) shows that the microcapsules before heating are spherical. FIG. 1 (b) shows the spherical microcapsule deformed into a donut shape after heating, and shows that a crease-like microcrack is generated in the bent portion (upper left of the capsule).
[0010]
In the present invention, the liquid plasticizer-encapsulated microcapsules having an average particle diameter in the range of 0.1 to 10.0 μm or a microcapsule shell thickness / microcapsule diameter of 0.01 or more were used. In this case, the heat energy at the time of heating can be efficiently absorbed by the capsule shell, and the outflow efficiency of the liquid plasticizer can be improved.
[0011]
Further, in the present invention, providing an undercoat layer mainly composed of hollow particles between the support and the heat-sensitive recording layer also allows the capsule shell to efficiently absorb the heat energy during heating, and the liquid plasticizer outside the shell. It is a preferable means that can improve the outflow efficiency. Further, this means can improve the color development reaction between the basic leuco dye and the developer. As a result, the initial image has high sensitivity and high density, and the image change with time becomes dynamic.
[0012]
Specific examples of the liquid plasticizer used in the present invention include dibutyl adipate, di-2-ethylhexyl adipate, di-n-hexyl adipate, dibutyl sebacate, 2-ethylhexyl sebacate, butylhexyl phthalate, phthalate Butyl benzyl acid, dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diethyl phthalate, diheptyl phthalate, dioctyl phthalate and the like can be used, but are not necessarily limited thereto.
[0013]
In the present invention, specific examples of the material constituting the microcapsule shell include, but are not limited to, polyurethane, polyurea, polyamide, polyacrylonitrile, polyester, urea-formaldehyde resin, and the like.
[0014]
As a method for microencapsulation of the liquid plasticizer encapsulation of the present invention, a coacervation method, an interfacial polymerization method, an in-situ method, an electrostatic coalescence method, and the like can be applied, but are not limited thereto.
[0015]
The liquid plasticizer-encapsulated microcapsules of the present invention are spherical before heating, deformed when heated, and microcracks are formed in the bent portions, so that the liquid plasticizer inside is pushed out and a sufficient amount is released.
The reason why the liquid plasticizer-encapsulated microcapsule of the present invention is changed into a spherical shape before heating, deforms when heated, and causes microcracks in the bent portion is not clear. By producing a capsule by selecting a combination of a material that forms a shell of the microcapsule and a liquid plasticizer that is encapsulated in the capsule, the content of the microcapsule is a liquid plasticizer. This is considered to act on the shell of the microcapsule. For example, in a microcapsule having a shell made of a hard resin such as polyacrylonitrile, a microcrack is formed in a bent portion deformed by heating, and a liquid plasticizer as a content flows out from the portion.
FIG. 1 (a) shows a spherical microcapsule (one-part cross section) before heating, and FIG. 1 (b) shows a perspective view of a deformed and bent microcapsule (one-part cross section) after heating. FIG. 1C shows a cross-sectional view of the microcapsule after heating.
[0016]
In the heat-sensitive recording material for temperature history display of the present invention, the material constituting the hollow particles that are the main component of the undercoat layer provided between the support and the heat-sensitive recording layer is a high polymer such as an acrylic polymer or a vinylidene chloride polymer. The thing of a molecular compound is mentioned.
The average particle diameter (particle outer diameter) of the hollow particles is preferably 2 to 10 μm, and the hollow ratio is preferably 50% or more. Here, the hollow ratio is a ratio between the outer diameter and the inner diameter of the hollow particles, and is represented by the following formula.
[Expression 1]
[0017]
Specific examples of the basic leuco dye used in the heat-sensitive recording layer of the present invention include, for example, fluorane compounds, triarylmethane compounds, spiro compounds, diphenylmethane compounds, thiazine compounds, lactam compounds, fluorene compounds. Preferably, those having absorption spectrum characteristics of at least one maximum absorption wavelength between 550 and 1000 nm are preferable.
Among these, examples of the fluorane compound include 3-diethylamino-6-methyl-7-anilinofluorane, 3-dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluorane, and 3- (N-methyl-N- Cyclohexylamino) -6-methyl-7-anilinofluorane, 3- (N-ethyl-N-isopentylamino) -6-methyl-7-anilinofluorane, 3- (N-isobutyl-N-ethyl) Amino) -6-methyl-7-anilinofluorane, 3- [N-ethyl-N- (3-ethoxypropyl) amino] -6-methyl-7-anilinofluorane, 3- (N-ethyl- N-hexylamino) -6-methyl-7-anilinofluorane, 3-dipentylamino-6-methyl-7-anilinofluorane, 3- (N-methyl-N-propylamino) -6 Til-7-anilinofluorane, 3- (N-ethyl-N-tetrahydrofurylamino) -6-methyl-7-anilinofluorane, 3-diethylamino-6-methyl-7- (p-chloroanilino) fluorane 3-diethylamino-6-methyl-7- (p-fluoroanilino) fluorane, 3- (p-toluidinoethylamino) -6-methyl-7-anilinofluorane, 3-diethylamino-6-methyl -7- (p-toluidino) fluorane, 3-diethylamino-7- (3,4-dichloroanilino) fluorane, 3-pyrrolidino-6-methyl-7-anilinofluorane, 3-diethylamino-6-chloro- 7-ethoxyethylaminofluorane, 3-diethylamino-6-chloro-7-anilinofluorane, 3-diethylamino-7-phen Rufuruoran, 3- (p-preparative Luigi Bruno ethylamino) -6-methyl-7-phenethyl fluoran and the like.
[0018]
Examples of tolylmethane compounds include 3,3-bis (p-dimethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide (also known as crystal violet lactone or CVL), 3,3-bis (p-dimethylamino). Phenyl) phthalide, 3- (p-dimethylaminophenyl) -3- (1,2-dimethylaminoindol-3-yl) phthalide, 3- (p-dimethylaminophenyl) -3- (2-methylindole-3) -Yl) phthalide, 3- (p-dimethylaminophenyl) -3- (2-phenylindol-3-yl) phthalide, 3,3-bis (1,2-dimethylindol-3-yl) -5-dimethyl Aminophthalide, 3,3-bis (1,2-dimethylindol-3-yl) -6-dimethylaminophthalide, 3,3-bis (9- Tilcarbazol-3-yl) -5-dimethylaminophthalide, 3,3- (2-phenylindol-3-yl) -5-dimethylaminophthalide, 3-p-dimethylaminophenyl-3- (1- Methylpyrrol-2-yl) -6-dimethylaminophthalide and the like.
[0019]
Furthermore, examples of the spiro compound include 3-methylspirodinaphthopyran, 3-ethylspirodinaphthopyran, 3,3′-dichlorospirodinaphthopyrans, 3-benzylspirodinaphthopyrans, 3-propylspirobenzo. Pyran, 3-methylnaphtho- (3-methoxybenzo) spiropyran, 1,3,3-trimethyl-6-nitro-8′-methoxyspiro (indoline-2,2′-benzopyran) and the like are diphenylmethane compounds. For example, N-halophenyl-leucooramine, 4,4-bis-dimethylaminophenyl benzhydryl benzyl ether, N-2,4,5-trichlorophenylleucooramine, etc., as thiazine compounds, for example, benzoyl Leucomethylene blue, p-nitrobenzoyl leucomethylene blue However, examples of the lactam compound include rhodamine B anilinolactam and rhodamine Bp-chloroanilinolactam, and examples of the fluorene compound include 3,6-bis (dimethylamino) fluorene spiro (9, 9). 3 ′)-6′-dimethylaminophthalide, 3,6-bis (dimethylamino) fluorene spiro (9,3 ′)-6′-pyrrolidinophthalide, 3-dimethylamino-6-diethylaminofluorene spiro (9 , 3 ′)-6′-pyrrolidinophthalide and the like.
[0020]
Examples of the color basic leuco dye include 3-diethylamino-6-methyl-7-chlorofluorane, 3-cyclohexylamino-6-chlorofluorane, 3-diethylamino-benzo [α] fluorane, and 3-dibutyl. Amino-benzo [α] fluorane, 3-diethylamino-7-chlorofluorane, 3-diethylamino-7-methylfluorane, 3-N-ethyl-N-isoamylamino-benzo [α] fluorane, 3-N-ethyl -Np-methylphenylamino-7-methylfluorane, 3-diethylamino-6,8-dimethylfluorane, 3-dibutylamino-6-methyl-7-bromofluorane, 3,6-bis (diethylaminofluorine) Oran) -γ- (4′-nitro) anilinolactam, bis (1-n-butyl-2-methylindo) Allyl-3-yl) phthalide, bis (1-ethyl-2-methylindol-3-yl) phthalide, 3- (4-diethylaminophenyl) -3- (1-ethyl-2-methylindolyl-3- Yl) phthalide, 3- (4-diethylamino-2-ethoxyphenyl) -3- (1-ethyl-2-methylindolyl-3-yl) -4-azaphthalide, 3- (4-diethylaminophenyl) -3- (1-methyl-2-methylindolyl-3-yl) phthalide, 3- (4-diethylamino-2-methylphenyl) -3- (1-ethyl-2-methylindolyl-3-yl) phthalide, 3 , 3-bis (4-dimethylaminophenyl) -6-diethylaminophthalide, 3,7-bis (4-dimethylamino) -10-benzoylphenothiazine, 3,3-bis (4-di Tilamino-6-ethoxyphenyl) -4-azaphthalide, 3-diethylamino-7-dianilinofluorane, 3-N-ethyl-N-4-methylphenylamino-7-N-methylanilinofluorane, 3-diethylamino -7-N-dibenzylaminofluorane, 3,6-dimethoxyfluorane, 3,6-dibutoxyfluorane, 3'-methoxy-4'-lanoxyphenyl-2-cytyrylquinoline, 2 ', 4'- Examples include dioctoxyphenyl-2-cytylquinoline.
[0021]
Specific examples of the developer used in the heat-sensitive recording layer of the present invention are not particularly limited as long as they are generally used for pressure-sensitive recording papers and heat-sensitive recording papers, but bis (3-allyl-4). -Hydroxyphenyl) sulfone, α-naphthol, β-naphthol, p-octylphenol, 4-t-octylphenol, pt-butylphenol, p-phenylphenol, 1,1-bis (o-hydroxyphenyl) propane, 2, 2-bis (p-hydroxyphenyl) propane (also known as bisphenol A or BPA), 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) butane, 1,1-bis (p-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4′- Thiobisphenol, 4,4′-cyclohexylidenediphenol, 2,2 ′-(2,5-dibromo-4-hydroxyl Enyl) propane, 4,4-isopropylidenebis (2-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-chlorophenol), 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, 4-hydroxy-4'-methoxydiphenyl Sulfone, 4-hydroxy-4′-ethoxydiphenylsulfone, 4-hydroxy-4′-isopropoxydiphenylsulfone, 4-hydroxy-4′-butoxydiphenylsulfone, methyl bis- (4-hydroxyphenyl) acetate, bis- ( 4-hydroxyphenyl) butyl acetate, bis- (4-hydroxyphenyl) acetate benzyl, phenolic compounds such as 2,4-dihydroxy-2′-methoxybenzanilide, benzyl p-hydroxybenzoate, ethyl p-hydroxybenzoate , Dibenzyl 4-hydroxyphthalate, Aromatic carboxylic acids such as dimethyl 4-hydroxyphthalate, ethyl 5-hydroxyisophthalate, 3,5-di-t-butylsalicylic acid, 3,5-di-α-methylbenzylsalicylic acid, metal salts thereof, or aromatics Examples thereof include carboxylic acid derivatives.
[0022]
A heat-fusible substance may be used as a sensitizer in the heat-sensitive recording layer of the present invention. Examples of the heat-fusible compound include 1-benzyloxynaphthalene, 2-benzyloxynaphthalene, 1- Hydroxynaphthoic acid phenyl ester, etc., 1,2-diphenoxyethane, 1,4-diphenoxyethane, 1,2-bis (3-methylphenoxy) ethane, 1,2-bis (4-methoxyphenoxy) ethane, etc. 1,2-bis (3,4-dimethylphenyl) ethane, 1-phenoxy-2- (4-chlorophenoxy) ethane, 1-phenoxy-2- (4-methoxyphenoxy) ethane, etc., benzyl p-hydroxybenzoate Esters, p-benzyloxybenzoic acid benzyl ester, terephthalic acid dibenzyl ester, etc., p-toluenesulfonic acid phenyl ester, Phenyl mesitylene sulfonate, 4-methylphenyl mesitylene sulfonate, etc., diphenyl carbonate, oxalic acid dibenzyl ester, oxalic acid di (4-methylbenzyl) ester, oxalic acid di (4-chlorobenzyl) ester, etc., p-benzylbiphenyl , P-allyloxybiphenyl, p-acetylbiphenyl, m-terphenyl and the like.
[0023]
Examples of other materials constituting each layer of the heat-sensitive recording material of the present invention include, for example, methyl cellulose, methoxy cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium carboxymethyl cellulose, cellulose, polyvinyl alcohol (PVA). , Carboxyl group-modified polyvinyl alcohol, polyamide, sulfonic acid group-modified polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, polyacrylic acid, starch and derivatives thereof, casein, gelatin, water-soluble isoprene rubber, alkali of styrene / maleic anhydride copolymer Water-soluble salts such as salts, alkali salts of iso (or diiso) butylene / maleic anhydride copolymer, polyvinyl acetate, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, polystyrene , Polyacrylate, polyurethane, styrene / butadiene (SB) copolymer, carboxylated styrene / butadiene (SB) copolymer, styrene / butadiene / acrylic acid copolymer, colloidal silica and acrylic resin composite particles And the like, and the like.
[0024]
Examples of the filler include calcium carbonate, magnesium carbonate, magnesium oxide, silica, white carbon, talc, clay, alumina, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, aluminum oxide, barium sulfate, polystyrene resin, urea-formalin resin, and the like. Can be mentioned.
[0025]
Examples of the wax include waxes such as animal and vegetable waxes and synthetic waxes, higher fatty acids, higher fatty acid amides, higher fatty acid anilides, acetylated aromatic amines, paraffin wax, wood wax, carnauba wax, shellac, montan wax, Examples of the higher fatty acid include stearic acid and behenic acid, and examples of the higher fatty acid amide include stearic acid amide, oleic acid amide, and N-methyl stearic acid. Amides, erucic acid amides, methylol behenic acid amides, methylol stearic acid amides, methylene bis stearic acid amides, ethylene bis stearic acid amides, etc. are examples of higher fatty acid anilides such as stearic acid anilide, linoleic acid anilide. But as the acetylated aromatic amines, e.g., Asetotoruijido the like, respectively.
[0026]
In the heat-sensitive recording material of the present invention, conventionally used supports can be used as the support, for example, various types of paper such as high-quality paper, medium-quality paper, and coated paper, and other synthetic paper, plastic sheets, and films. Examples include laminated paper.
[0027]
In the heat-sensitive recording material of the present invention, an overcoat layer may be provided on the heat-sensitive recording layer as necessary, and a back layer, an adhesive layer, a magnetic layer, a printing layer, etc. may be provided on the opposite surface of the heat-sensitive recording layer. good.
[0028]
【Example】
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” represents parts by weight and “%” represents% by weight.
[0029]
Example 1
<Preparation of dioctyl phthalate encapsulated microcapsule dispersion [A]>
A microcapsule having an average particle size of 12.0 μm obtained from 2 parts of dioctyl phthalate and 1 part of acrylonitrile compound by in-situ polymerization method is added to 25 parts of an 8% aqueous solution of polyvinyl alcohol, and dispersed uniformly to obtain dioctyl phthalate. An encapsulated microcapsule dispersion [A] was obtained.
An ultra-thin section is prepared using an ultra-microtome so that the microcapsule is cut in half, and the ultra-book section is made with a Hitachi HU-12A type transmission electron microscope at a magnification of about 10,000 to 50,000. When the microcapsule shell portion was observed from the photograph, the microcapsule shell portion was observed to be spherical, and the microcapsule shell thickness / microcapsule diameter was 0.13. In addition, the presence of ultra-fine through holes in the microcapsule shell at that time could not be confirmed. Furthermore, when the microcapsule was heated to about 150 ° C. and the microcapsule shell portion was observed by the above method, the microcapsule changed its shape as if the ping-pong ball was crushed, and the crushed portion was cracked. The resulting shape change was confirmed visually.
[0030]
<Preparation of basic leuco dye dispersion [B]>
A mixture having the following composition ratio was pulverized and dispersed using a sand grinder so that the average particle size became 0.7 to 1.0 μm to prepare a basic leuco dye dispersion [B].
1.0 part of 3-dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluorane
Polyvinylallol (10% aqueous solution) 1.0 part
2.0 parts of water
<Preparation of developer solution [C]>
A developer having the following composition ratio was pulverized and dispersed using a sand grinder so that the average particle size was 3 μm or less to prepare a developer liquid [C].
4-hydroxy-4'-isopropoxydiphenylsulfone 3.0 parts
Silica 1.0 part
Polyvinyl alcohol (10% aqueous solution) 4.0 parts
10.0 parts of water
<Preparation of thermal recording layer solution [D]>
A thermosensitive recording layer solution [D] was prepared from a mixture having the following composition ratio.
[A] Liquid 28.0 parts
[B] Liquid 4.0 parts
[C] Liquid 18.0 parts
10.0 parts of water
The above thermosensitive recording layer solution [D] has a basis weight of 50 g / m. 2 The weight of dye is about 0.5g / m on high quality paper 2 The heat-sensitive recording material of Example 1 was obtained by applying and drying to obtain a heat-sensitive recording material.
[0031]
Example 2
A heat-sensitive recording material of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the average particle size of the microcapsules of Example 1 was 1.0 μm.
[0032]
Example 3
In the microcapsule of Example 1, 2 parts of dioctyl phthalate and 0.15 part of acrylonitrile compound are used, and the ratio of microcapsule shell thickness / microcapsule diameter is 0.007, and the average particle diameter of the microcapsules is 1.0 μm. A heat-sensitive recording material of Example 3 was obtained in the same manner as Example 1 except for the above.
[0033]
Example 4
<Preparation of undercoat layer solution [E]>
An undercoat layer solution [E] was prepared from a mixture having the following composition ratio.
Hollow particle emulsion (hollow rate 50%, solid content 25%) 4.0 parts
Styrene butadiene latex (solid content 50%) 0.4 parts
Polyvinyl alcohol (solid content 10% aqueous solution) 1.0 part
1.1 parts of water
Undercoat layer solution [E] basis weight 50g / m 2 Dry paper weight of about 3.0g / m 2 Apply and dry so that Furthermore, the thermosensitive recording layer solution obtained in Example 3 was further added at about 0.5 g / m 2 by weight of the dye. 2 The heat-sensitive recording material of Example 4 was obtained by applying and drying to obtain a heat-sensitive recording material.
[0034]
Comparative Example 1
<Preparation of dioctyl phthalate microcapsule dispersion [F]>
A microcapsule made of polyurethane described in JP-A-9-286177, and 25 parts of a polyvinyl alcohol 8% aqueous solution obtained by interfacial polymerization using 2 parts of dioctyl phthalate and 1 part of polyurethane having an average particle diameter of 12.0 μm. The mixture was added and dispersed uniformly to prepare a microcapsule dispersion [F] containing dioctyl phthalate.
Using an ultramicrotome, an ultrathin section is prepared so that the microcapsule is cut in half, and the ultrathin section is made at a magnification of about 10,000 to 50,000 using a Hitachi HU-12A type transmission electron microscope. When the microcapsule shell portion was observed from the photograph and observed with an acceleration voltage of 100 KV, it was almost spherical and the microcapsule shell thickness / microcapsule diameter was 0.13. Further, the microcapsule was heated to about 150 ° C., and the microcapsule shell portion was observed by the above method. As a result, the microcapsule shell through-holes were observed while maintaining the shape.
<Preparation of thermal recording layer solution [G]>
A thermosensitive recording layer solution was prepared from a mixture having the following composition ratio.
[F] Liquid 28.0 parts
[B] Liquid 4.0 parts
[C] Liquid 18.0 parts
10.0 parts of water
The thermosensitive recording layer solution [G] has a basis weight of 50 g / m. 2 The weight of dye is about 0.5g / m on high quality paper 2 It was coated and dried so as to obtain a heat-sensitive recording material of Comparative Example 1 by subjecting it to a calender treatment and setting the surface to 2000 s with a Oken type smoothness meter.
[0035]
Table 1 and FIG. 2 show the quality performance of the image density change of the heat-sensitive recording materials of Examples and Comparative Examples obtained as described above.
[Table 1]
1) Initial printing: Using a thermal printing device TH-PMD manufactured by Okura Electric, printing was performed under the conditions of a head condition of 0.54 mJ / dot, a printing speed of 4 ms / 1 in, a platen pressure of 6 kgf / 1 in, and a Macbeth reflection densitometer ( RD-914 type).
2) Image change test: The sample obtained in the initial printing of 1) is left in a constant temperature bath where the temperature is 20 ° C. and the humidity is 65% Rh or less. Measured.
[0036]
As is apparent from Table 1 and FIG. 2, the thermosensitive recording material of the present invention showed a high image density in the initial printing state, and showed a linear image change tendency depending on the storage days after printing. On the other hand, in the thermosensitive recording material of Comparative Example 1, the liquid plasticizer flows out from the micro through-holes of the microcapsule shell, the image transfer rate is low from the initial printing state, and the density of the image change rapidly decreases, resulting in a linear image change state. Not shown.
[0037]
【The invention's effect】
The thermosensitive recording material for temperature history display of the present invention is a thermosensitive recording material in which a thermosensitive recording layer mainly comprising a basic leuco dye, a developer, and a microcapsule encapsulating a liquid plasticizer is provided on a support. Since the microcapsule is spherical before heating, deforms after heating, forms microcracks in the bent portion, and the liquid plasticizer flows from that portion, it has the following excellent effects.
1) After application of a heating trigger, the color disappears due to the outflow of the decoloring agent (liquid plasticizer) from the crack of the microcapsule shell, and the elapsed time can be displayed according to the migration.
2) Migration is promoted by concentration, so the elapsed temperature can also be displayed.
3) Start with heat as a trigger.
4) It is possible to start erasing the image printed by the thermal head from that time.
5) Since the capsule is deformed, the bent portion is cracked, and the inclusion (liquid plasticizer) sufficiently flows out, so there is no low concentration at the time of triggering, low initial concentration, and low linearity.
6) It is also possible to change (delay) the timing of printing (image recording) and decoloring start by controlling the critical temperature at which cracks occur higher than the coloring temperature of the thermosensitive coloring composition.
In the heat-sensitive recording material for temperature history display of the present invention, when the average particle diameter of the microcapsules is 0.1 to 10.0 μm, or the microcapsule shell thickness / microcapsule diameter is 0.01 or more. In addition, when an undercoat layer mainly composed of hollow particles is provided between the support and the thermosensitive recording layer, the thermal energy efficiency during heating is good, and the outflow efficiency of the liquid plasticizer out of the shell is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a diagram showing a shape of a liquid plasticizer-encapsulating microcapsule of the present invention before heating (
(B) is a perspective view (1 part cross section) which shows the shape after the heating of the liquid plasticizer inclusion microcapsule of this invention.
(C) is sectional drawing which shows the shape after the heating of the liquid plasticizer inclusion microcapsule of this invention.
FIG. 2 is a graph showing quality performance (image density) of thermosensitive recording materials for temperature history display of Examples and Comparative Examples.
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