JPH06289529A - フォトクロミック画像材料 - Google Patents

フォトクロミック画像材料

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Publication number
JPH06289529A
JPH06289529A JP5058530A JP5853093A JPH06289529A JP H06289529 A JPH06289529 A JP H06289529A JP 5058530 A JP5058530 A JP 5058530A JP 5853093 A JP5853093 A JP 5853093A JP H06289529 A JPH06289529 A JP H06289529A
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JP
Japan
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photochromic
weight
parts
image material
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP5058530A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Muramoto
章 村本
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3M Co
Original Assignee
Minnesota Mining and Manufacturing Co
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Publication date
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  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明は支持体上にフォトクロミック画像形
成層を設けたフォトクロミック画像材料において、該フ
ォトクロミック画像形成層が(a)バインダー樹脂、(b)該
バインダー樹脂(a)100重量部に対し0.1〜100重
量部のフォトクロミック性を有する芳香族多環化合物又
はそのエンドパーオキシド体、および(c)上記成分(b)1
00重量部に対し0.01〜100重量部の一重項酸素
消光剤、を含有する樹脂組成物から形成されることを特
徴とするフォトクロミック画像材料を提供する。 【効果】 本発明の画像材料は、暗所および明所安定性
に優れ、OHPフィルムとしての使用にも耐え得る画像
を形成することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は消去、再記録可能で、光
照射又はサーマルプリンター等の加熱手段により文字や
画像を形成することができる保守、操作の簡便な記録錯
体及び記録方法に関し、特に像形成層に芳香族多環化合
物又はそのエンドパーオキシド体、および安定剤として
一重項酸素消光剤を含有した可逆性画像材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ハードコピーを得る方法として、
電子写真法、感熱転写法、インクジェット法などが提案
され、実用化されている。しかし、これらは全て永久画
像の形成に関するものであり、近年の多様な記録形態の
一つである消去、再書き込み可能な記録というニーズに
応えられないという欠点があった。
【0003】この問題を解決するために、フォトクロミ
ック化合物のスピロピラン類、スピロオキサジン類、フ
ルギド類を像形成層に用いた記録材料が多数提案されて
いる。しかし、それらの材料を画像材料として用いる場
合、形成された画像が室内灯の光によって速やかに消色
することから、OHPフィルムとしての使用がほとんど
不可能であるという欠点があった。また、それらの材料
は、サーマルヘッド等による加熱により、無色の部分を
発色させる型の画像材料として用いることができないと
いう欠点があった。
【0004】例えば一般にスピロピラン類、スピロオキ
サジン類は、熱的安定性が悪く、光の遮断下に保存して
も室温において、消色する。また、それらの材料は、サ
ーマルヘッド等による加熱により、無色の部分を発色さ
せる型の画像材料として用いることができない。また、
米国特許4,220,708号に記載の熱的に安定である
フルギド類を用いた材料が提案されているが、室内灯、
OHPプロジェクターの光により速やかに消色する。一
方、ドイツ特許2910668号および特開昭63−2
21191号公報には、芳香族多環化合物またはそのエ
ンドパーオキシド体を用いた熱的に安定な光記録材料が
記載されているが、室内灯、OHPプロジェクターの光
により速やかに消色する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、消去、再書
き込み可能で色濃度が高く、高階調で、耐熱性や明所安
定性に選れ、レーザー等の光あるいはサーマルヘッド等
により画像形成可能で保守、操作性の簡便な記録材料を
提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持体上にフ
ォトクロミック画像形成層を設けたフォトクロミック画
像材料において、該フォトクロミック画像形成層が(a)
バインダー樹脂、(b)該バインダー樹脂(a)100重量部
に対し0.1〜100重量部のフォトクロミック性を有
する芳香族多環化合物又はそのエンドパーオキシド体、
および(c)上記成分(b)100重量部に対し0.01〜1
00重量部の一重項酸素消光剤、を含有する樹脂組成物
から形成されることを特徴とするフォトクロミック画像
材料を提供する。
【0007】本発明に用いるバインダー樹脂(a)は従来
からフォトクロミック画像材料に用いられていたものが
使用できる。そのようなバインダー樹脂の例としては、
セルロース、セルロース誘導体、ポリスチレン、ポリエ
ステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフ
ッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアセタ
ール、アクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ酢
酸ビニル等を用いることができる。特に、発消色性が良
好なポリエステル、ポリスチレン、セルロース、セルロ
ース誘導体が好ましい。
【0008】本発明のフォトクロミック性を有する芳香
族多環化合物またはそのエンドパーオキシド体はアント
ラセン誘導体(9,10−ジフェニルアントラセン誘導
体)、ナフタセン誘導体等が挙げられる。9,10−ジ
フェニルアントラセン誘導体が発消色繰返しが良好であ
る。
【0009】
【化2】
【0010】に示すように、酸素の存在下で波長λ1
光を照射することにより、対応するエンドパーオキシド
体を生成し、さらにそれらのエンドパーオキシド体は加
熱あるいは波長λ2の光を照射することによりもとの芳
香族多環化合物を生成することが知られている。そのよ
うな反応を示す化合物は、H.Duerr、H.Bouas−Lau
rent編、「フォトクロミズム」(1990年)15章に記載
されている。特に好ましい化合物として、
【0011】
【化3】
【0012】に示す一般式IaおよびIIaで表される芳香
族多環化合物(式中、Xは酸素原子、イオウ原子、カル
ボニル基または−NR5を示し、R1〜R5は、水素原
子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリー
ル基、置換アリール基を表す。)、さらにそれら化合物
を有機溶媒中あるいは高分子媒体中で光照射して得られ
る一般式IbおよびIIbで表されるエンドパーオキシド体
が挙げられる。また、その他、本発明に使用可能なフォ
トクロミック材料の製法としては、日本化学会誌、
(5),814(1988)、時田等;日本化学会誌、(1
0),1097(1992)、時田等;ジャーナル・オブ・
フォトケミストリー、18,365(1982)、シュミ
ット等;およびアン・ケム(Ann.Chem.)、494,20
1(1932)に詳しく記載されている。
【0013】R1〜R5のアルキル基は炭素数1〜5、ア
ルコキシ基は炭素数1〜5、アリール基は炭素数6〜1
4が好ましい。アリール基に置換し得る置換基は炭素数
1〜5のアルキル基が挙げられる。最も好ましい9,1
0−ジフェニルアントラセン誘導体としてはR1〜R5
よびXが以下のものである。 化合物No. R1234 X 1 H H H H O 2 Me H H H O 3 H H Me H O 4 H Me H Me O 5 H H F H O 6 H H Cl H O 7 H H Br H O 8 H H H H S 9 H H H H C=O 10 H H Me H C=O 11 H H H H N−R5(R5=フェニル基) Meはメチル基を表す。
【0014】一重項酸素消光剤としては、アミン類、遷
位金属錯体化合物、カロテン類、フェノール類、スルフ
ィド類など、種々の既知のものを用いることができる
が、特に、安定化の効果が大きいこと、熱発色感度の低
下を引き起こさないこと、繰り返しによる劣化の防止の
効果が大きいこと、色素やバインダー樹脂との相溶性が
良好であることなどから、第3級アミン化合物や遷位金
属化合物が特に好ましい。そのような第3級アミン化合
物の例として、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オ
クタン、N,N'−ジメチルピペラジン、N−(2−ジメ
チルアミノエチル)−N'−メチルピペラジン、1,4−
ビス(3−アミノプロピル)ピペラジンなどが挙げられ
る。また遷位金属錯体化合物の例として、ニッケルジメ
チルジチオカルバメート、銅ジメチルジチオカルバメー
ト、鉄ジメチルジチオカルバメート、ニッケルジブチル
ジチオカルバメート、ニッケルビス(ジチオベンジ
ル)、ニッケルアセチルアセトナート、銅アセチルアセ
トナート、マンガンアセチルアセトナート、コバルトア
セチルアセトナート等が挙げられる。上記の第3級アミ
ン化合物や遷位金属化合物は、東京化成工業(株)より購
入可能である。
【0015】上記成分(a)、(b)および(c)を混合した樹
脂組成物を支持体上に塗布することにより、本発明のフ
ォトクロミック画像材料が得られる。樹脂組成物中の成
分(b)の配合量は成分(a)100重量部に対し、0.1〜
100重量部、好ましくは1〜30重量部である。0.
1重量部より少ないと、一重項酸素消光剤の効果が少な
く、100重量部を越えると、着色体が安定化されて可
逆性を失う。
【0016】成分(c)の一重項酸素消光剤は成分(b)10
0重量部に対し、0.01〜100重量部、好ましくは
0.1〜30重量部である。0.01重量部であると、発
色画像が短時間の間に消え、100重量部を越えると逆
に発色感度が低下する。上記フォトクロミック画像材料
を形成する樹脂組成物は必要に応じて、種々の添加剤
(例えば、紫外線安定剤、酸化防止剤)を含んでもよい。
【0017】支持体としては、透明あるいは不透明な基
材を使用でき、各種紙、高分子フィルム、プラスチッ
ク、ガラス、金属等が挙げられる。支持体上へのフォト
クロミック樹脂組成物の塗工は公知であるが、一般的に
は、例えば、マイヤーバー、ナイフ・コーター、グラビ
ヤコーター、ダイコーター等により行なわれる。得られ
た画像材料をサーマルプリント等により記録する場合に
は、上記像形成層上にスティック防止層等の保護層を設
けてもよい。
【0018】
【発明の効果】本発明において、芳香族多環化合物を像
形成剤に用いた着色材料は、レーザー等による可視光照
射により像形成可能であり、また、可視光照射により全
面消色した材料を用いて、サーマルヘッド等の加熱手段
により発色画像を得ることができる。また、その全面消
色した材料は紫外(UV)光照射によっても発色画像を得
ることができる。その発色画像は強い可視光照射により
消色可能である。芳香族多環化合物の無色体であるエン
ドパーオキシド体を像形成層に用いた無色の材料は、加
熱又はUV光照射により発色画像を形成可能で、その発
色画像は強い可視光照射により消色できる。
【0019】消色の速度は、用いるバインダー樹脂の種
類(特に酸素の透過性)、芳香族多環化合物の光消色反応
の量子効率、一重項酸素消光剤の消光効率および添加量
に依存する。さらに消色のための光照射を行う際に、画
像材料の像形成層側から光照射を行うと、支持体側りか
ら光照射を行うよりも短い時間で消色できることが実験
的に判明した。消色に要するエネルギーは、1から10
00j/cm2である。本発明の画像材料は、暗所および明
所安定性に優れ、OHPフィルムとしての使用にも耐え
得る画像を形成することが可能である。
【0020】
【実施例】本発明を実施例により、更に詳細に説明す
る。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例1〜3 この実施例は、サーマルヘッドにより形成した画像の安
定性に及ぼす一重項酸素消光剤の添加量の効果を示す。 式:
【0021】
【化4】
【0022】で表わされる化合物A7.2重量部、一重
項酸素消光剤として1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]
オクタン(DABCO)0.7重量部、バインダー樹脂と
してバイロン#290(ポリエステル樹脂、東洋紡(株)
製100重量部をテトラヒドロフラン900重量部に溶
解した溶液を厚さ100ミクロンのPETフィルム上に
40番マイヤーバーを用いて塗布し、65℃で30分間
乾燥してマゼンタ色のフィルムを得た。このフィルムに
可視光を全面照射し消色した。その上にスティック防止
層として、ダイフリーMS−743(離型剤、ダイキン
工業(株)製)30重量部をイソプロパノール70重量部
に溶解した溶液を4番マイヤーバーで塗布し、65℃で
10分間乾燥した。そのフィルムを3M社製のテストサ
ーマルプリンター(10.9J/cm2)を用いて、透過光学
濃度が0.9の発色画像を形成し実施例1とした。
【0023】実施例1における一重項酸素消光剤の添加
量を2.2重量部とした以外は、実施例1と同じ条件
で、透過光学濃度が0.8の発色画像を形成し実施例2
とした。実施例1における一重項酸素消光剤の添加量を
3.6重量部とした以外は、実施例1と同じ条件で、透
過光学濃度が0.7の発色画像を形成し実施例3とし
た。
【0024】実施例4 実施例1における一重項酸素消光剤1,4−ジアザビシ
クロ[2,2,2]オクタンを加えず、ジ−n−ブチルジチ
オカルバミン酸ニッケル(NBC)を0.1重量部加えた
以外は実施例1と同じ条件で、透過光学濃度が0.9の
発色画像を形成し実施例4とした。
【0025】比較例1 一重項酸素消光剤を使用しない以外は実施例1と同じ条
件で、透過光学濃度が0.9の発色画像を形成した比較
例1とした。
【0026】実施例5 化合物A7.2重量部、一重項酸素消光剤として1,4−
ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン0.7重量部、ポリ
スチレン100重量部をテトラヒドロフラン900重量
部に溶解した溶液を厚さ100ミクロンのPETフィル
ム上に40番マイヤーバーを用いて塗布し、65℃で3
0分間乾燥してマゼンタ色のフィルムを得た。このフィ
ルムにマスクをかけ、5cm水フィルターおよび東芝Y−
43ガラスフィルターをとおして500Wキセノンラン
プ(ウシオ電機)を照射し、透過光学濃度が1.0の着色
画像を形成し実施例5とした。
【0027】比較例2 一重項酸素消光剤を使用しない以外は実施例5と同じ条
件で、透過光学濃度が1.0の着色画像を形成し比較例
2とした。
【0028】強制退色試験 実施例1から5および比較例1と2を3M社製のOHP
プロジェクター(275W、モデル2180)の上に置
き、15分間光を照射して退色試験を行った。退色前の
透過濃度(TOD0)および15分間光照射後の透過光学
濃度から退色率を求めた。
【0029】退色試験を行う際、支持体側から光を照射
するか、像形成層側から光を照射するかにより、表1に
示すように退色率に大きな差があることがわかった。こ
れは、支持体により光が散乱あるいは吸収されるためと
考えられる。そこで、強制退色試験として、退色率の大
きい、像形成層側から光を照射する方法を用いた。実施
例についての強制退色試験の結果を表2に、比較例につ
いての結果を表3に示す。表2と表3を比較してわかる
ように、一重項酸素消光剤を添加することにより、画像
の明所安定性が向上した。また、一重項酸素消光剤の添
加量を増すと、画像の安定性も増すことがわかる。さら
に、比較例2のようにポリスチレンをバインダー樹脂に
用いた場合には、一般に画像安定性が低いが、本発明の
方法、すなわち一重項酸素消光剤を添加することによ
り、明所安定性を大幅に向上させることができた。
【0030】比較例1の退色率(%)。比較例1の方法で
2枚のフィルムを作製し、一方のフィルムは支持体側を
光源にむけてのOHPプロジェクターの上に置き、もう
一方のフィルムは像形成層側を光源にむけて置き、退色
試験を行った。結果を表1に示す。
【0031】
【表1】
【0032】実施例についての退色試験の結果。試料の
像形成層側を光源に向けてOHPプロジェクターの上に
置き退色試験を行った。結果を表2に示す。
【0033】
【表2】
【0034】比較例についての退色試験の結果。試料の
像形成層側を光源に向けてOHPプロジェクターの上に
置き退色試験を行った。結果を表3に示す。
【0035】
【表3】
【0036】サイクルテスト 実施例1、実施例4および比較例1のサンプルを275
Wの3Mモデル2180オーバーヘッドプロジェクター
上に2時間載置して透過光学濃度(TOD)が0.10以
下になるまで消色した。消色したサンプルを30重量%
離型剤(ダイキン工業(株)から市販のダイフリーMS−
743)のイソプロパノール溶液を#4バーを用いて塗
工し、65℃で15分間オーブン中で乾燥した。
【0037】この非粘着性サンプルを京セラKMTプリ
ントヘッドで16.0ボルト、焼付け時間4.5ミリセコ
ンド、焼付プロフィール70/70(70ミクロセカン
ド・オン/70ミクロセカンド・オフ)で画像を形成し
た。透過光学濃度を測定した後、サンプルをオーバーヘ
ッドプロジェクター上で透過光学濃度0.1以下まで消
色した。消色したサンプルを再び画像形成した。この操
作を3回行った。それぞれの透過光学濃度を表4に示
す。
【0038】
【表4】
【0039】上記表から明らかなように感度は実施例に
おいて、減少度が小さくなっている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 7/24 516 7215−5D

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上にフォトクロミック画像形成層
    を設けたフォトクロミック画像材料において、該フォト
    クロミック画像形成層が (a)バインダー樹脂、 (b)該バインダー樹脂(a)100重量部に対し0.1〜1
    00重量部のフォトクロミック性を有する芳香族多環化
    合物又はそのエンドパーオキシド体、および (c)上記成分(b)100重量部に対し0.01〜100重
    量部の一重項酸素消光剤、を含有する樹脂組成物から形
    成されることを特徴とするフォトクロミック画像材料。
  2. 【請求項2】 バインダー樹脂(a)がポリエステル、ポ
    リスチレン、セルロースまたはセルロース誘導体である
    請求項1記載のフォトクロミック画像材料。
  3. 【請求項3】 フォトクロミック性を有する芳香族多環
    化合物またはそのエンドパーオキシド体(b)が9,10−
    ジフェニルアントラセン誘導体である請求項1記載のフ
    ォトクロミック画像材料。
  4. 【請求項4】 9,10−ジフェニルアントラセン誘導
    体が一般式: 【化1】 [式中、Xは酸素原子、イオウ原子、カルボニル基また
    は−NR5−を示し、R1〜R5はそれぞれ独立して、水
    素原子、ハロゲン原子、アルキル基、置換アルキル基、
    アルコキシ基、置換アルコキシ基、アリール基または置
    換アリール基を示す。]で表わされる請求項3記載のフ
    ォトクロミック画像材料。
  5. 【請求項5】 一重項酸素消光剤(c)がカロテン類、ア
    ミン類、フェノール類、金属錯体、スルフィド類および
    それらの混合物から成る群から選択される請求項1記載
    のフォトクロミック画像材料。
  6. 【請求項6】 一重項酸素消光剤(c)が1,4−ジアザビ
    シクロ[2,2,2]オクタンまたはジ−n−ブチルジチオ
    カルバミン酸ニッケルである請求項1記載のフォトクロ
    ミック画像材料。
JP5058530A 1993-03-18 1993-03-18 フォトクロミック画像材料 Pending JPH06289529A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021192795A1 (ja) * 2020-03-23 2021-09-30 東レ株式会社 色変換組成物、色変換フィルム、それを含む光源ユニット、ディスプレイおよび照明ならびに化合物

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