JPH08220801A - レ−ザ−感応型不揮発性マイクロカプセルトナ−とその製造法。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 印字もしくは描画のコントラストを向上さ
せ、彩色が可能でレ−ザ−光線によるパタ−ン形成に対
応できる新規なレ−ザ−感応型不揮発性マイクロカプセ
ルトナ−及びその製造法を提供する。 【構成】 マイクロカプセルが色の異なる２種以上の組
成物１，２で構成されるか又はその組成物のマイクロカ
プセルのセル部又はセル部とコア−部との境界面の何れ
かにレ−ザ−照射等によってガスを発生する成分３とし
てアクリルモノマ−類又はメタクリルモノマ−類乃至は
アクリルモノマ−類又はメタクリルモノマ−類とスチレ
ンモノマ−類との任意の混合比の組成物を添加する。 【効果】 パタ−ンのコントラストを向上させ、更に彩
色を可能にするほか、ペイント又は接着剤を用いてパタ
−ンを形成しようとする素材に固定することが可能でレ
−ザ−光線の照射で容易に不揮発性の印字もしくは描画
が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は塗装物に対して消失する
ことのない不揮発性パタ−ンを描いたり、紙等の担時体
に塗布して加熱して印字、描画又はディスク上に塗布し
てレ−ザ−光線等で刻印して不揮発性の記憶媒体とした
り、成形可能な樹脂に添加し成形した後、レ−ザ−光線
を照射することにより消失することのない印字、描画等
を与える種々な分野に適用される新規な不揮発性マイク
ロカプセルトナ−及びその製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レ−ザ−光線を素材に照射し、印
字、もしくは描画することによって樹脂成形物にレ−ザ
−印字もしくは描画に関する発明（特開昭５６−４５９
２６号、特開昭５７−１１６６２０号）がある。これら
の発明はレ−ザ−光線のエネルギ−を利用して樹脂表面
を焼き、樹脂表面を粗面にすることによって該樹脂表面
に乱反射を起こさせることにより印字もしくは描画を浮
き立たせるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のレ−ザ−を利用する方法は物体の平均反射率（１８
％）以上の輝度は得難く背景が黒の場合でもコントラス
トの向上は難しい上、色彩を任意に変えることに至って
は全く困難である。本発明は印字もしくは描画のコント
ラストを向上させ、彩色が可能でレ−ザ−光線によるパ
タ−ン形成に対応できる新規なレ−ザ−感応型不揮発性
マイクロカプセルトナ−及びその製造法を提供すること
を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１はマイクロ
カプセルが色の異なる２種以上の組成物で構成されるか
又は該組成物のマイクロカプセルのセル部又はセル部と
コア−部との境界面の何れかにレ−ザ−照射等によって
ガスを発生する成分としてアクリルモノマ−類又はメタ
クリルモノマ−類乃至はアクリルモノマ−類又はメタク
リルモノマ−類とスチレンモノマ−類との任意の混合比
の組成物を添加させてなることを特徴とするレ−ザ−感
応型不揮発性マイクロカプセルトナ−であり、その第２
発明は第１発明のマイクロカプセルトナ−がペンキ或は
接着剤に添加され担持体に塗布されてなることを特徴と
する第１発明記載のマイクロカプセルトナ−であり、更
に第３発明はコア−成分として珪酸ソ−ダ水溶液と顔料
とを混合して顔料を珪酸ソ−ダ水溶液に分散せしめ、つ
いで水と相溶性のない有機溶媒と乳化剤とを添加して乳
化液を調製し、該乳化液を塩化カルシウム水溶液中に添
加し、内容物を濾過して得られたコア−成分にアクリル
モノマ−類又はメタクリルモノマ−類乃至はアクリルモ
ノマ−類又はメタクリルモノマ−類とスチレンモノマ−
類との任意の混合比の組成物と接着剤とによって顔料を
被覆してなることを特徴とするレ−ザ−感応型不揮発性
マイクロカプセルの製造法に関するものである。

【０００５】前記したように従来からレ−ザ−光線の照
射によってパタ−ンを発現させる方法で印字もしくは描
画が行われていたのであるが、従来のパタ−ンはコント
ラストが低い上に無彩色等の問題があった。本発明は上
記の問題点を解決するために所望の色の顔料等で不揮発
性無機質のコア−を着色し、これを印字もしくは描画し
ようとする素材の地色の顔料などでコ−トしてマイクロ
カプセル化することによって不揮発性トナ−を得るもの
である。ここでレ−ザ−光線の照射によって、バタ−ン
を形成させるのであるが、レ−ザ−光線の照射によって
セル部を破壊し、コア−の色の発現を容易にするために
セル部を除去するに充分な量のガス発生剤がセル部分、
或はセル部とのコア−部の境界面の何れかに添加され
る。

【０００６】ガス発生剤としては重合可能であり、セル
部を形成するのに充分な強度を有し、かつ熱分解してガ
ス化する性質を持つアクリル類又はメタクリルモノマ−
類、例えばアクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸２エチルヘキシ
ル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸イ
ソブチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノ
ニル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸セチル、アクリ
ル酸ステアリル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、ア
クリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸亜鉛、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリ
ル酸タ−シャリ−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシ
ル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
２−ヒドロキシブチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプ
ロピル、トリメチロ−ルプロパントリアクリレ−ト、ペ
ンタエリスリト−ルトリアクリレ−ト等々又はスチレ
ン、パラメチルスチレン等のモノマ−或はアクリルモノ
マ−とスチレンモノマ−の任意の混合物の使用が有効で
ある。

【０００７】マイクロカプセルの調製方法はコア−とな
る珪酸曹達水溶液と印字もしくは描画に所望の色の着色
料である顔料を適当量添加し良く懸濁させる。これを水
と相溶しない有機溶媒、例えばベンゼンと乳化剤の適当
量を加えて強く撹拌して乳化液を調製する。この乳化液
を塩化カルシウム水溶液中に滴下して数十ミクロンの直
径を持った球形粒子を得る。また粒子の大きさは撹拌速
度によってコントロ−ル可能である。

【０００８】上記のような無機質のコア−の形成は公知
の調製法として、中原佳子「表面」Ｖｏｌ、２５、No.
９（１９８７）５７８頁による界面反応法として含浸
法、懸濁法又は複合エルルジョン法としての方法があ
る。レ−ザ−光線の照射で破壊可能なセルの形成は、成
形又は貼付けしようとする素材の地色の顔料を選び、セ
ルの厚みをいかほどにするかで添加量を決定し、顔料と
コア−とを良く混合してコア−の表層を顔料で被覆す
る。更に表層を形成させ、強度を持たせ、かつ熱分解に
よってセル部を破壊するために、例えばアクリルモノマ
−に重合を開始するためのラジカルイニシェ−タ−を加
え、顔料で被覆したコア−が湿潤する程度に添加、塗布
し窒素気流下において、撹拌しながら加熱して重合を促
進せしめ、セル部を形成させる。

【０００９】次に実施例によって本発明を説明する。

【実施例１】（マイクロカプセルトナ−の調製） （Ａ） コア−成分 酸化チタン １２ｇ ４Ｍ珪酸曹達水溶液 ３００ｍｌ （Ｂ） 分散液成分 トルエン ９００ｍｌ Ｓｐａｎ６０（市販界面活性剤）（商品名） ７．７ｇ Ｔｗｅｅｎ８０（市販界面活性剤）（商品名） １５．５ｇ （Ｃ） 中和液成分 １．５Ｍ塩化カルシウム水溶液 １，２００ｍｌ （Ａ）成分を撹拌機を設けた２，０００ｍｌの適当な容
器の中で充分撹拌する。必要に応じて超音波洗浄機もし
くはホモミキサ−を使用して酸化チタンを分散させる。
約３００ｒｐｍで撹拌下に（Ｂ）成分に滴下した。直ち
に乳化状態となる。この乳化液を（Ｃ）成分中に約３０
０ｒｐｍ撹拌下、足長ロ−トを使用して速やかに添加し
た。反応を完結させるために３０分間その状態を保ち、
放置した。反応終了後内容物を濾過し、水洗、メタノ−
ル洗浄を繰り返して乾燥すると収率９０％以上で６０〜
７５ミクロンのコア−を得た。ここで得られたコア−に
次に示す方法でカ−ボンブラックをコ−トした。 （Ｄ） カ−ボンブラック添着成分 コア− １００ｇ カ−ボンブラック １０ｇ トリメチロ−ルプロパントリメタクリレ−ト ６ｇ パ−ブチルポリビニルアルコ−ル ０．６ｇ （パ−ブチルＰＶと略称） 該コア−をカ−ボンブラックで均一に被覆した後、アク
リルモノマ−に重合開始するためのラジカルイニシェ−
タ−を１％添加したものを、該カ−ボンブラック添着コ
ア−が湿潤する程度に塗布し、良く混合し均一に表面に
付着するようにした上で、窒素気流下、撹拌下に６０〜
７０℃で加熱する。約２時間その温度を維持して重合を
促進させる。９０％以上の収率で粗製のマイクロカプセ
ルを得た。このものを１００ミクロンの篩を通して精製
し、平均粒径７５ミクロンのマイクロカプセルを得た。

【００１０】

【実施例２】（マイクロカプセルトナ−の調製） 実施例１で示した方法でカ−ボンブラックをコ−トする
際のバインダ−としてトリメチロ−ルプロパントリメタ
クリレ−トの代わりにトリメチロ−ルプロパントリメタ
クリレ−トとスチレン＝１：１の混合比の組成物を使用
した。得られた収率９０％以上の粗製のマイクロカプセ
ルを１００ミクロンの篩を通して精製し、平均粒径５０
ミクロンのマイクロカプセルトナ−を得た。

【００１１】

【実施例３】（マイクロカプセルトナ−の調製） （Ａ） コア−成分 酸化チタン １２ｇ ４Ｍ珪酸曹達水溶液 ３００ｍｌ （Ｂ） 分散液成分 トルエン ９００ｍｌ Ｓｐａｎ６０ ７．７ｇ Ｔｗｅｅｎ８０ １５．５ｇ （Ｃ） 中和液成分 １．５Ｍ塩化カルシウム水溶液 １，２００ｍｌ 実施例１に従って、収率９０％以上で６０〜７５ミクロ
ンのコア−を得た。ここで得られたコア−に次に示す方
法で赤色顔料をコ−トした。 （Ｄ） 顔料添着成分 コア− １００ｇ 赤色顔料 １０ｇ メチルメタクリレ−ト ６ｇ パ−ブチルＰＶ ０．６ｇ 実施例１と同様な方法でコア−が得られる。コア−を赤
色顔料で被覆した後、アクリルモノマ−をバインダ−と
して顔料をコア−表面に固定し、９０％以上の収率で粗
製のマイクロカプセルを得た。このものを１００ミクロ
ンの篩を通して精製し、平均粒径７５ミクロンの白色の
コア−に赤色の顔料でコ−トされたマイクロカプセルを
得た。

【００１３】

【実施例４】実施例１〜３で得られたマイクロカプセル
５０部を黒色のアクリル塗料１００部に混合し、３mmの
厚みの鉄板に吹き付け塗装し、乾燥させミクロカプセル
入りの塗膜を完成した。鉄板を接地し、塗装表面に電極
を近づけてコロナ放電を行った。放電を受けた部分のマ
イクロカプセルが破裂して、内部の白色顔料が表れ、電
極の移動に従って刻印された。

【００１４】

【実施例５】実施例１〜３で調製したマイクロカプセル
を０．５部のカ−ボンブラックが添加されたナイロン−
６の樹脂に１０重量％添加し、射出成型機で５０mm×５
０mm×６mmのテストピ−スを製作した。また同じ要領で
マイクロカプセルを添加しないテストピ−スをブランク
として製作した。これにテストピ−スの表層から０．１
〜０．２mmの深さまで焼き焦げるように各種レ−ザ−光
線のエネルギ−を調整し、テストピ−ス表面を照射した
ところマイクロカプセルの表皮が破裂してパタ−ンが表
れた。マイクロカプセルを添加しないブランクと比較し
明らかにコントラストの高いものであった。

【００１５】

【実施例６】実施例５で調整したマイクロカプセルを赤
色顔料０．５％添加されたナイロン−６の樹脂に１０重
量％添加し、射出成型機で５０mm×５０mm×６mmのテス
トピ−スを製作し、実施例５に従ってレ−ザ−照射した
ところ、赤色テストピ−スの表面に白色の鮮明なパタ−
ンが発現した。

【００１６】

【発明の効果】樹脂等の成型品にペイントを用いて印字
したり描画する方法は古くから用いられているが、工程
が多い上、パタ−ンが摩耗し消滅しやすい。安価な印字
もしくは描画方法として最近レ−ザ−光線を利用した方
法があるが、単に表面の乱反射を利用するだけのもの
で、パタ−ンのコントラストが満足のいくものでない。
本発明はパタ−ンのコントラストを向上させるだけでな
く、彩色をも可能にする外ペイントもしくは接着剤を用
いてパタ−ンを形成しようとする素材に固定することが
可能であり、レ−ザ−光線の照射で、容易に不揮発性の
印字もしくは描画が可能でその工業における効果は甚大
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明に使用される
マイクロカプセルのそれぞれ一実施例を示すもので、
（Ａ）はガス発生剤(3) が顔料(1) と共にコア−部分に
添加された場合であり、（Ｂ）はガス発生剤(3) が顔料
(2) と共にセル部分に添加された場合を示す。更に
（Ｃ）は顔料(1),(2) の界面にガス発生剤(3) の層を導
入した場合である。

【符号の説明】

１，２ 顔料 ３ バインダ−を兼ねたガス発生剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロカプセルが色の異なる２種以上
   の組成物で構成されるか又は該組成物のマイクロカプセ
   ルのセル部又はセル部とコア−部との境界面の何れかに
   レ−ザ−照射等によってガスを発生する成分としてアク
   リルモノマ−類又はメタクリルモノマ−類乃至はアクリ
   ルモノマ−類又はメタクリルモノマ−類とスチレンモノ
   マ−類との任意の混合比の組成物を添加されてなること
   を特徴とするレ−ザ−感応型不揮発性マイクロカプセル
   トナ−。
2. 【請求項２】 マイクロカプセルがペンキ或は接着剤に
   添加され、担持体に塗布するか又は成形可能な樹脂に添
   加されてなることを特徴とする請求項１記載のマイクロ
   カプセルトナ−。
3. 【請求項３】 コア−成分として珪酸ソ−ダ水溶液と顔
   料とを混合して顔料を珪酸ソ−ダ水溶液に分散せしめ、
   ついで水と相溶性のない有機溶媒と乳化剤とを添加して
   乳化液を調製し、該乳化液を塩化カルシウム水溶液中に
   添加し、内容物を濾過して得られたコア−成分に、アク
   リルモノマ−類又はメタクリルモノマ−類乃至はアクリ
   ルモノマ−類又はメタクリルモノマ−類とスチレンモノ
   マ−類との任意の混合比の組成物と接着剤とによって顔
   料を被覆してなることを特徴とするレ−ザ−感応型不揮
   発性マイクロカプセルの製造法。