JP2004299354A - 感熱記録材料および感熱記録方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】広い記録エネルギー領域の全てにわたりスティックや印画音が低いヘッドマッチング性に優れた感熱記録材料、および感熱記録方法。
【解決手段】支持体上に、少なくとも感熱記録層と顔料を含む保護層とを有する感熱記録材料であって、前記保護層は、融点が異なる熱可融解性物質を少なくとも3種含むことを特徴とする感熱記録材料およびこれを用いた感熱記録方法。
【選択図】 なし
【解決手段】支持体上に、少なくとも感熱記録層と顔料を含む保護層とを有する感熱記録材料であって、前記保護層は、融点が異なる熱可融解性物質を少なくとも3種含むことを特徴とする感熱記録材料およびこれを用いた感熱記録方法。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱記録材料および感熱記録方法に関し、詳しくは、医療用記録媒体等に適した高画質の感熱記録材料および感熱記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
感熱記録方法は、(1)現像が不要である、(2)支持体が紙の場合、材質が一般紙に近い、(3)取り扱いが容易である、(4)発色濃度が高い、(5)記録装置が簡便で信頼性が高く、安価である、(6)記録時の騒音が少ない、(7)メンテナンスが不要である、等の利点があることから近年様々な分野で発達しており、例えば、ファクシミリやプリンター等の分野、POS等のラベル分野、医療用画像等の分野等に用途が拡大している。
【0003】
医療用画像の分野では、飽和光学濃度で約3.0以上という広いダイナミックレンジが要求されるため、感熱記録材料に与えられる最大熱エネルギーが一般のファックス用感熱紙に供給される熱エネルギーの10倍程度と高くなってしまう。そのため、医療用の感熱記録材料の記録に用いるサーマルヘッドは磨耗が早く、その寿命が短いという問題がある。
サーマルヘッドの磨耗に対しては、硬度が高く、化学的に安定なカーボンを主成分とする層をヘッド表面に設ける提案がなされている。特に、サーマルヘッドの最上層の炭素比率を高くすることで、サーマルヘッドの耐磨耗性を向上させることができ、これによりその寿命を延ばすことができる。
【0004】
しかしながら、表面の炭素比率が高いサーマルヘッドは表面エネルギーが低く、記録時に感熱記録材料の保護層に含まれる潤滑剤が濡れ難いという性質がある。前記保護層に含まれる潤滑剤は、加熱時に融解してサーマルヘッドと感熱記録材料との摩擦を下げる目的で添加されるが、医療用画像を形成する場合、広いエネルギー領域にわたって記録をおこなうため、低エネルギー域または高エネルギー域での潤滑性が不足する場合がある。これは、周辺部分の温度が低い等サーマルヘッド表面には温度分布があり、また、融解した潤滑剤は表面張力が下がる低温の周辺部分に移動する特性があるため、最も高温になるヘッド中心部分の潤滑剤の存在量が減少するためと推測される。
このため、広い記録エネルギー領域のすべてにわたり、十分なヘッドマッチング性を発揮するのは困難であり、低エネルギー域では記録音が高くなったり、高エネルギー域ではスティッキングが発生する等の問題がある。
【0005】
保護層に潤滑剤を含有させた感熱記録材料が複数提案されているが、これらは保護層に、ポリエーテル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、またはアルキルホスホン酸を用いており、上述の問題を解決するには至っていない(例えば、特許文献1〜4参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平4−39085号公報
【特許文献2】
特開平8−90913号公報
【特許文献3】
特開平−230323号公報
【特許文献4】
特開2000−218943号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、第1に広い記録エネルギー領域全てにわたり良好なヘッドマッチング性を有する感熱記録材料を提供することを目的とする。第2に磨耗に対する耐性(耐磨耗性)に優れた炭素比率90%以上の最上層を有するサーマルヘッドでも、良好なヘッドマッチング性を有し、長期間にわたって安定した画像記録が可能な感熱記録方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。
【0009】
<1>支持体上に、少なくとも感熱記録層と顔料を含む保護層とを有する感熱記録材料であって、前記保護層は、融点が異なる熱可融解性物質を少なくとも3種含むことを特徴とする感熱記録材料である。
【0010】
<2>前記熱可融解性物質は、それぞれ融点が15℃以上異なることを特徴とする前記<1>の感熱記録材料である。
【0011】
<3>前記保護層は、常温で液体の潤滑剤を含むことを特徴とする前記<1>または<2>の感熱記録材料である。
【0012】
<4>前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともステアリン酸アミドまたはグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートを含むことを特徴とする前記<1>〜<3>の感熱記録材料である。
【0013】
<5>前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともステアリン酸アミドと、融点が115℃以上の熱可融解性物質と、融点が85℃以下の熱可融解性物質とを含むことを特徴とする前記<1>〜<3>の感熱記録材料である。
【0014】
<6>前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートと、融点が95℃以上の熱可融解性物質と、融点が70℃以下の熱可融解性物質とを含むことを特徴とする前記<1>〜<3>の感熱記録材料である。
【0015】
<7>炭素比率90質量%以上の層を最上層に有するサーマルヘッドを用いて、前記<1>〜<6>の感熱記録材料に熱エネルギーを印加することを特徴とする感熱記録方法。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の感熱記録材料について詳細に説明する。
【0017】
《感熱記録材料》
本発明の感熱記録材料は、支持体上に、感熱記録層および保護層をこの順に有し、更に必要に応じて、その他の層を有してなる。
【0018】
〈保護層〉
(潤滑剤)
前記保護層は、前記感熱記録層上に、または、前記その他の層として中間層を前記感熱記録層上に設ける場合には、前記中間層上に形成される。
前記保護層は、保護層用塗布液を塗布してなり、該保護層用塗布液は、広い記録エネルギー領域にわたり、良好なヘッドマッチング性を付与するため、顔料と、潤滑剤として融点が異なる熱可融解性物質を少なくとも3種含む。ここで、「熱可融解性物質」とは常温(10〜30℃)以上の熱を加えると融解する物質をいい、好ましくは35℃以上の熱を加えると融解する物質をいう。
【0019】
保護層に含まれる融点の異なる熱可融解性物質群は、各々の融点が15℃以上異なることが好ましく、各々の融点が20℃以上異なるのがさらに好ましい。また、融点の異なる熱可融解性物質群は、それぞれを互いに溶解しないものが好ましい。以下、融点の異なる熱可融解性物質を3種用いる場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記熱可融解性物質を4種以上用いてもよい。
【0020】
以下3種の融点の異なる熱可融解性物質群を、低融点熱可融解性物質、中融点熱可融解性物質、高融点熱可融解性物質に大別して説明する。
前記低融点熱可融解性物質としては融点が40〜70℃のものが好ましい。前記低融点熱可融解性物質の具体例としては、アルキル燐酸エステル(融点40℃)、パラフィンワックス(融点70℃以下)、ステアリン酸(融点70℃)、ステアリン酸モノグリセリド(融点50℃)、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、等が挙げられる。
前記アルキル燐酸エステルは例えば下記一般式(I)で表すことができる。
【0021】
【化1】
【0022】
一般式(I)中、Rはアルキル基を表す。該アルキル基は置換基によって置換されていてもよい。nは、1または2を表す。
【0023】
前記中融点熱可融解性物質としては融点が70〜110℃のものが好ましい。前記中融点熱可融解性物質の具体例としては、ステアリン酸アミド(融点100℃)、メチロールステアリン酸アミド(101℃)、ポリエチレンワックス(融点110℃以下)、低融点熱可融性物質としてパラフィンワックスを使用しない場合は融点70〜90℃のパラフィンワックス、グリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート、オレイン酸アミド(融点73℃)、オレイン酸亜鉛(融点75℃)、ラウリン酸アミド(融点84℃)、ステアリン酸アルミニウム(融点102℃)、ステアリン酸マンガン(融点112℃)、等が挙げられる。
【0024】
前記高融点熱可融解性物質としては融点が180℃以下のものが好ましく、110℃〜160℃のものがさらに好ましい。融点が180℃を超えると、高エネルギーで記録する際の潤滑性が不十分になる場合がある。前記高融点熱可融解性物質の具体例としては、ステアリン酸亜鉛(融点125℃)、ステアリン酸カルシウム(融点160℃)、エチレンビスステアロアミド(融点140℃)、ステアリン酸マグネシウム(融点132℃)、パルミチン酸マグネシウム(融点122℃)、ミリスチン酸マグネシウム(融点131℃)、が挙げられる。
【0025】
前記熱可融解性物質の好ましい組み合わせとしては、低融点熱可融解性物質としてアルキル燐酸エステル、ステアリン酸、中融点熱可融解性物質として、ステアリン酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、グリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート、高融点熱可融解性物質としてステアリン酸亜鉛、エチレンビスステアロアミドを用いる場合が挙げられる。本発明においては、記録後の表面白化やヘッド汚れの観点から、中融点熱可融性物質として、ステアリン酸アミド、グリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートを単独あるいは混合して用いるのが好ましい。
【0026】
中融点熱可融解性物質としてステアリン酸アミドを用いる場合は、他の融点の異なる熱可融解性物質として融点が115℃以上の熱可融解性物質と、融点が85℃以下の熱可融解性物質とを用いるのが、広いエネルギー領域に渡り安定したヘッドマッチング適性を付与できる観点から好ましい。
また、中融点熱可融解性物質としてグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートを用いる場合には、他の融点の異なる熱可融解性物質として融点が95℃以上の熱可融解性物質と、融点が70℃以下の熱可融解性物質とを用いるのが、広いエネルギー領域に渡り安定したヘッドマッチング適性を付与できる観点から好ましい。
【0027】
融点が異なる熱可融解性物質を3種用いる場合、低融点熱可融解性物質/中融点熱可融解性物質/高融点熱可融解性物質の混合比としては、1〜3/1〜3/1〜5程度が好ましい。また、各熱可融解性物質の保護層中の含有量としては、保護層の全乾燥塗布量に対して各々5〜50質量%が好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。前記含有量が5質量%未満であると、特定のエネルギー領域でのヘッドマッチング性(スティック、音)が悪化する場合があり、50質量%を越えるとヘッド汚れや印画尾引き場合があり好ましくない。
【0028】
また、前記保護層は3種以上の融点が異なる熱可融解性物質とともに、常温で液体の潤滑剤を含むのが好ましい。「常温で液体の潤滑剤」とは、常温(10〜30℃)で液体である潤滑剤を意味し、具体的にはシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、流動パラフィン、鉱物油等が挙げられ、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルが好ましい。該常温で液体の潤滑剤の保護層中の含有量としては、保護層に含まれる前記潤滑剤として用いられる熱可融解性物質の総量100質量部に対し、10〜500質量部が好ましく、50〜200質量部がさらに好ましい。
【0029】
前記熱可融解性物質を含む潤滑剤は分散または乳化物の形で保護層に添加される。前記熱可融解性物質を含む潤滑剤は、固体の場合、1)ポリビニルアルコール等の水溶性高分子や各種界面活性剤等の分散剤の共存下、ホモジナイザー、ディゾルバー、サンドミル等の既知の分散機で分散した水分散物の形で用いられるか、2)溶剤に溶かした後、水溶性高分子や各種界面活性剤等の分散剤の共存下、ホモジナイザー、ディゾルバー、コロイドミル等の既知の乳化装置で乳化した乳化物の形で用いられる。
潤滑剤が、液体の場合、前記のような乳化物の形で用いられる。分散物、乳化物の好ましい平均粒子径は0.1〜5.0μmで、0.1〜2.0μmが更に好ましい。ここでいう平均粒子径は、堀場製作所 レーザー回折粒度分布測定装置LA−700で透過率75±1%で測定した50%平均粒子径を指す。
【0030】
(顔料)
本発明の感熱記録材料の保護層には、顔料が含まれる。顔料は、通常、サーマルヘッドによる記録を好適なものとする、即ち、スティッキングや異音等の発生を抑える目的で用いられるが、有機および/または無機の顔料が用いられることが好ましい。
【0031】
前記保護層に用いることのできる顔料としては、その平均粒径、詳しくは、レーザー回折法で測定した50%体積平均粒径(レーザー回折粒度分布測定装置LA700(堀場製作所製)により測定した、顔料中の50%体積に相当する顔料粒子の平均粒径、以下、単に、「平均粒径」ということがある。)が、0.10〜5μmであるものが好ましく、特に、サーマルヘッドにより記録する際のサーマルヘッドと感熱記録材料との間におけるスティッキングや異音等の発生を防止する観点から、前記50%体積平均粒径が0.20〜0.50μmの範囲にあることがより好ましい。
この50%体積平均粒径が0.10〜5.0μmの範囲にあると、サーマルヘッドに対する摩擦の低減効果が大きく、その結果、印画時にサーマルヘッドと感熱記録材料の保護層とが接着する、いわゆるスティッキングを効果的に防止することができる。
【0032】
前記保護層中に用いることのできる顔料としては、特に限定されるものではなく、公知の有機、無機の顔料を挙げることができるが、特に炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン、水酸化アルミニウム、非晶質シリカ、酸化亜鉛等の無機顔料、尿素ホルマリン樹脂、エポキシ樹脂等の有機顔料が好ましい。中でもカオリン、水酸化アルミニウム、非晶質シリカがより好ましい。これらの顔料は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、これらの中でも高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩、および高級アルコールからなる群より選択される1種又は2種以上により表面被覆されていてもよい。
前記高級脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸等が挙げられる。
【0033】
これらの顔料は、例えば、ヘキサメタリン酸ソーダ、部分鹸化または完全鹸化ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体、各種界面活性剤等の分散助剤、好ましくは、部分鹸化または完全鹸化変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体アンモニウム塩の共存下で、ディゾルバー、サンドミル、ボールミル等の既知の分散機で、上述した平均粒径にまで分散して使用されることが好ましい。即ち、顔料の50%体積平均粒径が0.1〜5.0μmの範囲の粒径になるまで分散してから使用されることが好ましい。
【0034】
(バインダー)
前記保護層には透明性を良好なものとする観点から、前記バインダーとして、ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、シリカ変性ポリビニルアルコール等を用いることが好ましい。
【0035】
(その他の成分)
前記保護層には、公知の硬膜剤等が含有されていてもよい。
また、前記感熱記録層上、または前記中間層上に均一に保護層を形成させるために、保護層形成用塗布液に界面活性剤を添加することが好ましい。該界面活性剤としては、スルフォコハク酸系のアルカリ金属塩、フッ素含有界面活性剤等があり、具体的には、ジ−(2−エチルヘキシル)スルフォコハク酸、ジ−(n−ヘキシル)スルフォコハク酸等のカリウム塩、ナトリウム塩またはアンモニウム塩等が挙げられる。
【0036】
更に、前記保護層中には感熱記録材料の帯電防止の目的で界面活性剤、金属酸化物微粒子、無機電解質、高分子電解質等を添加してもよい。
【0037】
前記保護層は、単層構造であってもよいし、2層以上の積層構造であってもよい。前記保護層の乾燥塗布量は0.2〜7g/m2 が好ましく、1〜4g/m2 がより好ましい。
【0038】
〈感熱記録層〉
前記感熱記録層は、少なくとも発色成分を含有してなり、更に必要に応じて、その他の成分を含有してなる。
【0039】
(発色成分)
前記感熱記録層は、未処理時には優れた透明性を有し、加熱により呈色する性質を有するものであれば、いかなる組成のものでも使用することができる。
このような感熱記録層としては、実質的に無色の発色成分Aと該発色成分Aと反応して発色する実質的に無色の発色成分Bとを含有する、いわゆる2成分型感熱記録層が挙げられるが、発色成分Aまたは発色成分Bは、マイクロカプセルに内包されることが好ましい。この2成分型感熱記録層を構成する2成分の組み合せとしては、下記(a)〜(m)のようなものが挙げられる。
【0040】
(a)電子供与性染料前駆体と、電子受容性化合物との組み合せ、
(b)光分解性ジアゾ化合物と、カプラーとの組み合せ、
(c)ベヘン酸銀、ステアリン酸銀等の有機銀塩と、プロトカテキン酸、スピロインダン、ハイドロキノン等の還元剤との組み合せ、
(d)ステアリン酸第二鉄、ミリスチン酸第二鉄等の長鎖脂肪族塩と、没食子酸、サリチル酸アンモニウム等のフェノール類との組み合せ、
(e)酢酸、ステアリン酸、パルミチン酸等のニッケル、コバルト、鉛、銅、鉄、水銀、銀等との塩などの有機酸重金属塩と、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化カリウム等のアルカリ土類金属硫化物との組み合せ、または、前記有機酸重金属塩と、s−ジフェニルカルバジド、ジフェニルカルバゾン等の有機キレート剤との組み合せ、
(f)硫化銀、硫化鉛、硫化水銀、硫化ナトリウム等の(重)金属硫酸塩と、Na−テトラチオネート、チオ硫酸ナトリウム、チオ尿素等の硫黄化合物との組み合せ、
(g)ステアリン酸第二鉄等の脂肪族第二鉄塩と、3,4−ジヒドロキシテトラフェニルメタン等の芳香族ポリヒドロキシ化合物との組み合せ、
(h)シュウ酸銀、シュウ酸水銀等の有機貴金属塩と、ポリヒドロキシアルコール、グリセリン、グリコール等の有機ポリヒドロキシ化合物との組み合せ、
(i)ペラルゴン酸第二鉄、ラルリン酸第二鉄等の脂肪族第二鉄塩と、チオセシルカルバミドやイソチオセシルカルバミド誘導体との組み合せ、
(j)カプロン酸鉛、ペラルゴン酸鉛、ベヘン酸鉛等の有機酸鉛塩と、エチレンチオ尿素、N−ドデシルシチオ尿素等のチオ尿素誘導体との組み合せ、
(k)ステアリン酸第二鉄、ステアリン酸銅等の高級脂肪酸重金属塩と、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛との組み合せ、
(l)レゾルシンとニトロソ化合物との組み合せのようなオキサジン染料を形成する物、
(m)ホルマザン化合物と還元剤および/または金属塩との組み合せ。
【0041】
これらの中でも、本発明の感熱記録材料においては、(a)電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組み合せ、(b)光分解性ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せ、または(c)有機金属塩と還元剤との組み合せを用いることが好ましく、特に前記(a)または(b)の組み合せであることがより好ましい。
【0042】
また、本発明の感熱記録材料は、(拡散透過率/全光透過率)×100(%)から算出されるヘイズ値を下げるように感熱記録層を構成することにより、透明性に優れた画像を得ることができる。このヘイズ値は材料の透明性を表す指数で、一般には、ヘイズメーターを使用して全光透過率、拡散透過光量、平行透過光量から算出される。
本発明において、前記ヘイズ値を下げる方法としては、例えば、感熱記録層に含まれる前記発色成分A、Bの両成分の50%体積平均粒径を1.0μm以下、好ましくは、0.6μm以下とし、かつバインダーを感熱記録層の全固形分の30〜60質量%の範囲で含有させる方法、前記発色成分A、Bのいずれか一方をマイクロカプセル化し、他方を塗布乾燥後に実質的に連続層を形成するような、例えば、乳化物のようなものとして使用する方法等が挙げられる。
また、感熱記録層に使用する成分の屈折率をなるべく一定の値に近づける方法も有効である。
【0043】
次に、前記感熱記録層に好ましく使用される、前記組成の組み合せ(a、b、c)について、以下に詳細に説明する。
まず、(a)電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組み合せについて説明する。
本発明において好ましく使用される電子供与性染料前駆体は、実質的に無色のものであれば特に限定されるものではないが、エレクトロンを供与して、或いは、酸等のプロトンを受容して発色する性質を有するものであり、特に、ラクトン、ラクタム、サルトン、スピロピラン、エステル、アミド等の部分骨格を有しており、電子受容性化合物と接触した場合に、これらの部分骨格が開環或いは開裂する無色の化合物であることが好ましい。
【0044】
前記電子供与性染料前駆体としては、例えば、トリフェニルメタンフタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、インドリルフタリド系化合物、ロイコオーラミン系化合物、ローダミンラクタム系化合物、トリフェニルメタン系化合物、トリアゼン系化合物、スピロピラン系化合物、フルオレン系化合物、ピリジン系化合物、ピペラジン系化合物等が挙げられる。
【0045】
前記フタリド系化合物の具体例としては、米国再発行特許明細書第23,024号、米国特許明細書第3,491,111号、同第3,491,112号、同第3,491,116号、同第3,509,174号等に記載された化合物が挙げられる。
前記フルオラン類の具体例としては、米国特許明細書第3,624,107号、同第3,627,787号、同第3,641,011号、同第3,462,828号、同第3,681,390号、同第3,920,510号、同第3,959,571号等に記載された化合物が挙げられる。
前記スピロピラン類の具体例としては、米国特許明細書第3,971,808号等に記載された化合物が挙げられる。
前記ピリジン系およびピラジン系化合物類としては、米国特許明細書第3,775,424号、同第3,853,869号、同第4,246,318号等に記載された化合物が挙げられる。
前記フルオレン系化合物の具体例としては、特願昭61−240989号公報等に記載された化合物が挙げられる。
これらの中でも、特に、黒発色の2−アリールアミノ−3−〔H、ハロゲン、アルキルまたはアルコキシ−6−置換アミノフルオラン〕が好ましく挙げられる。
【0046】
具体的には、例えば、2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−シクロヘキシル−N−メチルアミノフルオラン、2−p−クロロアニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−ジオクチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−イソアミルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−ドデシルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メトキシ−6−ジブチルアミノフルオラン、2−o−クロロアニリノ−6−ジブチルアミノフルオラン、2−p−クロロアニリノ−3−エチル−6−N−エチル−N−イソアミルアミノフルオラン、2−o−クロロアニリノ−6−p−ブチルアニリノフルオラン、2−アニリノ−3−ペンタデシル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−エチル−6−ジブチルアミノフルオラン、2−o−トルイジノ−3−メチル−6−ジイソプロピルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−イソブチル−N−エチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−テトラヒドロフルフリルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−N−エチル−N−イソアミルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−メチル−N−γ−エトキシプロピルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−γ−エトキシプロピルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−γ−プロポキシプロピルアミノフルオラン、3−フェニル−3’、6’−ジ−n−ヘキシルオキシ−スピロ[2,4−ベンゾオキサゾン−1(1H)9’−(9H)キサンテン]等が挙げられる。
【0047】
前記電子供与性染料前駆体と作用する電子受容性化合物としては、フェノール化合物、有機酸若しくはその金属塩、オキシ安息香酸エステル等の酸性物質が挙げられ、例えば、特開昭61−291183号公報等に記載されている化合物が挙げられる。
具体的には、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン(一般名:ビスフェノールA)、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4’ヒドロキシ−3’,5’−ジクロロフェニル)プロパン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ドデカン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−2−メチルペンタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−2−メチル−ヘキサン、1,4−ビス(p−ヒドロキシフェニルクミル)ベンゼン、1,3−ビス(ヒドロキシフェニルクミル)ベンゼン、ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)スルフォン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)酢酸ベンジルエステル、トリエチレングリコール−ビス[3,(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネーロ}、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)等のビスフェノール類。
【0048】
3,5−ジ−(α−メチルベンジル)サリチル酸、3,5−ジ−(tert−ブチル)サリチル酸、3,5−ジ−(tert−ブチル)サリチル酸、3−α−α−ジメチルベンジルサリチル酸、4−(β−p−メトキシフェノキシエトキシ)サリチル酸等のサリチル酸誘導体,またはその多価金属塩(特に亜鉛、アルミニウムが好ましい)。
【0049】
p−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−2−エチルヘキシル、β−レゾルシン酸−2−フェノキシエタン等のオキシ安息香酸エステル類、p−フェニルフェノール、3,5−ジフェニルフェノール、クミルフェノール、4−ヒドロキシ−4−イソプロポキシ−ジフェニルスルフォン等のフェノール類が挙げられる。
中でも、良好な発色特性を得る観点から、ビスフェノール類およびサリチル酸誘導体亜鉛塩が特に好ましい。
また、前記の電子受容性化合物は1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0050】
次に、(b)光分解性ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せについて説明する。
前記光分解性ジアゾ化合物とは、後述するカップリング成分であるカプラーとカップリング反応して所望の色相に発色するものであり、発色前に特定波長域の光を受けると分解し、もはやカップリング成分が存在しても発色能力を持たなくなる光分解性のジアゾ化合物である。
この発色系における色相は、ジアゾ化合物とカプラーとが反応して生成するジアゾ色素により決定される。従って、ジアゾ化合物、或いは、カプラーの化学構造を変えることにより、容易に発色色相を変えることができ、その組み合わせ次第で、任意の発色色相を得ることができる。
【0051】
本発明において好ましく使用される光分解性ジアゾ化合物としては、芳香族系ジアゾ化合物が挙げられ、具体的には、芳香族ジアゾニウム塩、ジアゾスルフォネート化合物、ジアゾアミノ化合物等が挙げられる。
前記芳香族ジアゾ化合物としては以下の一般式で表される化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、前記芳香族ジアゾ化合物は、光定着性に優れ、定着後の着色ステインが少なく、発色部の安定なものが好ましく用いられる。
Ar−N2 +X−
前記式中、Arは置換基を有する、或いは無置換の芳香族炭化水素環基を表し、N2 + はジアゾニウム基を、X− は酸アニオンを表す。
【0052】
前記ジアゾスルフォネート化合物としては、近年多数のものが知られており、各種のジアゾニウム塩を亜硫酸で処理することにより得られ、本発明の感熱記録材料に好適に用いることができる。
【0053】
前記ジアゾアミノ化合物としては、ジアゾ基を、ジシアンジアミド、サルコシン、メチルタウリン、N−エチルアントラニックアシッド−5−スルフォニックアシッド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、グアニジン等でカップリングさせることにより得ることができ、本発明の感熱記録材料に好適に用いることができる。
これらのジアゾ化合物の詳細については、例えば、特開平2−136286号公報等に詳細に記載されている。
【0054】
一方、上述のジアゾ化合物とカップリング反応するカプラーとしては、例えば、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸アニリドの他、レゾルシンを始め、特開昭62−146678号公報等に記載されているものが挙げられる。
【0055】
前記感熱記録層において、ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せによるものを用いる場合、これらのカップリング反応は塩基性雰囲気下で行うことによりその反応をより促進させることができる観点から、増感剤として、塩基性物質を添加してもよい。
前記塩基性物質としては、水不溶性または難溶性の塩基性物質や加熱によりアルカリを発生する物質が挙げられ、例えば、無機または有機アンモニウム塩、有機アミン、アミド、尿素やチオ尿素またはそれらの誘導体、チアゾール類、ピロール類、ピリミジン類、ピペラジン類、グアニジン類、インドール類、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアゾール類、モルフォリン類、ピペリジン類、アミジン類、フォリムアジン類またはピリジン類等の含窒素化合物が挙げられる。
これらの具体例としては、例えば、特開昭61−291183号公報等に記載されたものが挙げられる。
【0056】
次に、(c)有機金属塩と還元剤との組み合せについて説明する。
前記有機金属塩としては、具体的には、ラウリン酸銀、ミリスチン酸銀、パルミチン酸銀、ステアリン酸銀、アラキン酸銀またはベヘン酸銀等の長鎖脂肪族カルボン酸の銀塩;ベンゾトリアゾール銀塩、ベンズイミダゾール銀塩、カルバゾール銀塩またはフタラジノン銀塩等のイミノ基を有する有機化合物の銀塩;s−アルキルチオグリコレート等の硫黄含有化合物の銀塩;安息香酸銀、フタル酸銀等の芳香族カルボン酸の銀塩;エタンスルホン酸銀等のスルホン酸の銀塩;o−トルエンスルフィン酸銀等のスルフィン酸の銀塩;フェニルリン酸銀等のリン酸の銀塩;バルビツール酸銀、サッカ燐酸銀、サリチルアスドキシムの銀塩またはこれらの任意の混合物が挙げられる。
これらのうち、長鎖脂肪族カルボン酸銀塩が好ましく、中でもベヘン酸銀塩がより好ましい。また、ベヘン酸をベヘン酸銀塩と共に使用してもよい。
【0057】
前記還元剤としては、特開昭53−1020号公報第227頁左下欄第14行目〜第229頁右上欄第11行目の記載に基づいて適宜使用することができる。中でも、モノ、ビス、トリスまたはテトラキスフェノール類、モノまたはビスナフトール類、ジまたはポリヒドロキシナフタレン類、ジまたはポリヒドロキシベンゼン類、ヒドロキシモノエーテル類、アスコルビン酸類、3−ピラゾリドン類、ピラゾリン類、還元性糖類、フェニレンジアミン類、ヒドロキシルアミン類、レダクトン類、ヒドロオキサミン酸類、ヒドラジド類、アミドオキシム類、N−ヒドロキシ尿素類等を使用することが好ましい。
前記のうち、ポリフェノール類、スルフォンアミドフェノール類またはナフトール類等の芳香族有機還元剤が特に好ましい。
【0058】
感熱記録材料の十分な透明性を確保するためには、前記感熱記録層に(a)電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組み合せ、または(b)光分解性ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せを用いることが好ましい。また、本発明では、前記発色成分Aと発色成分Bとのいずれか一方を、マイクロカプセル化して使用することが好ましく、前記電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物をマイクロカプセル化して使用することがより好ましい。
【0059】
(マイクロカプセル)
以下に、マイクロカプセルの製造方法について詳述する。
マイクロカプセルの製造には、界面重合法、内部重合法、外部重合法等があり、いずれの方法も採用することができる。
上述の通り、本発明の感熱記録材料は、電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物をマイクロカプセル化することが好ましく、特に、カプセルの芯となる電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を疎水性の有機溶媒に溶解または分散させ調製した油相を、水溶性高分子を溶解した水相中に混合し、ホモジナイザーやシリンドリカルミル等の手段により乳化分散した後、加温することによりその油滴界面で高分子形成反応を起こし、高分子物質のマイクロカプセル壁を形成させる界面重合法を採用することが好ましい。
【0060】
前記高分子物質を形成するリアクタントとしては、油滴内部および/または油滴外部に添加される。前記高分子物質の具体例としては、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレン−アクリレート共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートが好ましく、ポリウレタン、ポリウレアが特に好ましい。
【0061】
例えば、ポリウレアをカプセル壁材として用いる場合には、ジイソシアネート,トリイソシアネート,テトライソシアネート,ポリイソシアネートプレポリマー等のポリイソシアネートと、ジアミン,トリアミン,テトラアミン、ペンタアミン等のポリアミン、2以上のアミノ基を有するプレポリマー、ピペラジン若しくはその誘導体またはポリオール等と、を前記水相中で界面重合法によって反応させることにより容易にマイクロカプセル壁を形成させることができる。
【0062】
また、例えば、ポリウレアとポリアミドとからなる複合壁若しくはポリウレタンとポリアミドとからなる複合壁は、例えば、ポリイソシアネートおよびそれと反応してカプセル壁を形成する第二物質(例えば、酸クロライド若しくはポリアミン、ポリオール)を水溶性高分子水溶液(水相)またはカプセル化すべき油性媒体(油相)中に混合し、これらを乳化分散した後、加温することにより調製することができる。このポリウレアとポリアミドとからなる複合壁の製造方法の詳細については、特開昭58−66948号公報に記載されている。
【0063】
前記ポリイソシアネート化合物としては、3官能以上のイソシアネート基を有する化合物が好ましいが、2官能のイソシアネート化合物を併用してもよい。
具体的には、キシレンジイソシアネートおよびその水添物、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートおよびそれらの水添物、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネートを主原料とし、これらの2量体あるいは3量体(ビウレットあるいはイソシアヌレート)の他、トリメチロールプロパン等のポリオールとキシリレンジイソシアネート等の2官能イソシアネートとのアダクト体として多官能化としたもの、トリメチロールプロパン等のポリオールとキシリレンジイソシアネート等の2官能イソシアネートとのアダクト体にポリエチレンオキシド等の活性水素を有するポリエーテル等の高分子量化合物を導入した化合物、ベンゼンイソシアネートのホルマリン縮合物等が挙げられる。
特開昭62−212190号公報、特開平4−26189号公報、同5−317694号公報、特願平8−268721号公報等に記載の化合物が好ましい。
【0064】
前記ポリイソシアネートは、マイクロカプセルの平均粒径が0.3〜12μmで、カプセル壁の厚みが0.01〜0.3μmとなるように添加されることが好ましい。分散粒子径は0.2〜10μm程度が一般的である。
【0065】
ポリイソシアネートと反応してマイクロカプセル壁の構成成分の一つとして水相中および/または油相中に添加するポリオールおよび/またはポリアミンの具体例としては、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ソルビトール、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、等が挙げられる。ポリオールを添加した場合には、ポリウレタン壁が、ポリアミンを添加した場合にはポリウレア壁が形成される。前記反応において、反応温度を高く保ち、あるいは適当な重合触媒を添加することが反応速度を高める観点で好ましい。
ポリイソシアネート、ポリオール、反応触媒、あるいは、壁材の一部を形成させるためのポリアミン等については成書に詳しい(岩田敬治編 ポリウレタンハンドブック 日刊工業新聞社(1987))。
【0066】
また、前記マイクロカプセル壁には、必要に応じて金属含有染料、ニグロシン等の荷電調節剤、或いは、その他任意の添加物質を加えることができる。これらの添加剤は壁形成時または任意の時点でカプセルの壁に含有させることができる。また、必要に応じてカプセル壁表面の帯電性を調節するために、ビニルモノマー等のモノマーをグラフト重合させてもよい。
【0067】
更に、マイクロカプセル壁をより低温な状況下でも物質透過性に優れ、発色性に富む壁質とするため、壁材として用いるポリマーに適合した可塑剤を用いることが好ましい。該可塑剤は、その融点が50℃以上のものが好ましく、更に該融点が120℃以下のものがより好ましい。このうち、常温下で固体状のものを好適に選択して用いることができる。
例えば、壁材がポリウレア、ポリウレタンからなる場合、ヒドロキシ化合物、カルバミン酸エステル化合物、芳香族アルコキシ化合物、有機スルホンアミド化合物、脂肪族アミド化合物、アリールアミド化合物等が好適に用いられる。
【0068】
前記の油相の調製に際し、電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を溶解し、マイクロカプセルの芯を形成するときに用いられる疎水性有機溶媒としては、沸点100〜300℃の有機溶剤が好ましい。
具体的には、エステル類の他、ジメチルナフタレン、ジエチルナフタレン、ジイソプロピルナフタレン、ジメチルビフェニル、ジイソプロピルビフェニル、ジイソブチルビフェニル、1−メチル−1−ジメチルフェニル−2−フェニルメタン、1−メチル−1−ジメチルフェニル−1−フェニルメタン、1−プロピル−1−ジメチルフェニル−1−フェニルメタン、トリアリルメタン(例えば、トリトルイルメタン、トルイルジフェニルメタン)、ターフェニル化合物(例えば、ターフェニル)、アルキル化合物、アルキル化ジフェニルエーテル(例えば、プロピルジフェニルエーテル)、水添ターフェニル(例えば、ヘキサヒドロターフェニル)、ジフェニルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、エステル類を使用することが乳化分散物の乳化安定性の観点から特に好ましい。
【0069】
前記エステル類としては、リン酸トリフェニル、燐酸トリクレジル、リン酸ブチル、リン酸オクチル、リン酸クレジルフェニル等のリン酸エステル類;フタル酸ジブチル、フタル酸−2−エチルヘキシル、フタル酸エチル、フタル酸オクチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル;テトラヒドロフタル酸ジオクチル;安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸イソペンチル、安息香酸ベンジル等の安息香酸エステル;アビエチン酸エチル、アビエチン酸ベンジル等のアビエチン酸エステル;アジピン酸ジオクチル;コハク酸イソデシル;アゼライン酸ジオクチル;シュウ酸ジブチル、シュウ酸ジペンチル等のシュウ酸エステル;マロン酸ジエチル;マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル;クエン酸トリブチル;ソルビン酸メチル、ソルビン酸エチル、ソルビン酸ブチル等のソルビン酸エステル;セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル等のセバシン酸エステル;ギ酸モノエステルおよびジエステル、酪酸モノエステルおよびジエステル、ラウリン酸モノエステルおよびジエステル、パルミチン酸モノエステルおよびジエステル、ステアリン酸モノエステルおよびジエステル、オレイン酸モノエステルおよびジエステル等のエチレングリコールエステル類;トリアセチン;炭酸ジエチル;炭酸ジフェニル;炭酸エチレン;炭酸プロピレン;硼酸トリブチル、硼酸トリペンチル等の硼酸エステル等が挙げられる。
【0070】
これらの中でも、特にリン酸トリクレジルを単独または混合して用いた場合、乳化物の安定性が最も良好となり好ましい。前記のオイル同士または他のオイルとの併用による使用も可能である。
【0071】
カプセル化しようとする電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物の前記疎水性有機溶媒に対する溶解性が劣る場合には、溶解性の高い低沸点溶媒を補助的に使用することもできる。このような低沸点溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、メチレンクロライド等が好ましく挙げられる。
【0072】
前記電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を感熱記録材料の感熱記録層に用いる場合、該電子供与性染料前駆体の含有量は、0.1〜5.0g/m2 が好ましく、1.0〜4.0g/m2 がより好ましい。
また、光分解性ジアゾ化合物の含有量は、0.02〜5.0g/m2 が好ましく、発色濃度の点から0.1〜4.0g/m2 がより好ましい。
【0073】
前記電子供与性染料前駆体の含有量が0.1〜5.0g/m2 の範囲にあると、十分な発色濃度が得られ、かつ、感熱記録層の透明性を保持することができる。
【0074】
一方、用いる水相には保護コロイドとして水溶性高分子を溶解した水溶液を使用し、これに前記油相を投入後、ホモジナイザーやシリンドリカルミル等の手段により乳化分散を行うが、前記水溶性高分子は、分散を均一に、かつ容易にするとともに、乳化分散した水溶液を安定化させる分散媒として作用する。ここで、更に均一に乳化分散し安定化させるためには、油相あるいは水相の少なくとも一方に界面活性剤を添加してもよい。前記界面活性剤としては、周知の乳化用界面活性剤を使用することができる。界面活性剤の添加量は、油相の質量に対して0.1〜5%が好ましく、0.5〜2%がより好ましい。
【0075】
水相に含有させる界面活性剤は、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤の中から、前記保護コロイドと作用して沈殿や凝集を起こさないものを好適に選択して使用することができる。
好ましい界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、スルフォコハク酸ジオクチル、、スルフォコハク酸ジ−2−エチルヘキシルのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩や、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)等が挙げられる。
【0076】
乳化は、前記成分を含有した油相と保護コロイドおよび界面活性剤を含有する水相とを、高速撹拌、超音波分散等の通常の微粒子乳化に用いられる手段、例えば、ホモジナイザー、マントンゴーリー、超音波分散機、ディゾルバー、ケディミル、シリンドリカル等の公知の乳化装置を用いて容易に行うことができる。乳化後は、カプセル壁形成反応を促進させるために、乳化物を30〜70℃に加温することが好ましい。また、乳化中はカプセル同士の凝集を防止するために、加水してカプセル同士の衝突確率を下げたり、十分な攪拌を行うことが好ましい。
【0077】
また、反応中に改めて凝集防止用の素材を添加してもよい。重合反応の進行に伴って炭酸ガスの発生が観測され、その発生の終息をもっておよそのカプセル壁形成反応の終点とみなすことができる。通常、数時間反応させることにより、目的のマイクロカプセルを得ることができる。
【0078】
(乳化分散物)
電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を芯物質としてカプセル化した場合には、用いる電子受容性化合物、またはカプラーは、例えば、水溶性高分子および有機塩基、その他の発色助剤等と共に、サンドミル等の手段により固体分散して用いることもできるが、予め水に難溶性または不溶性の高沸点有機溶剤に溶解した後、これを界面活性剤および/または水溶性高分子を保護コロイドとして含有する高分子水溶液(水相)と混合し、ホモジナイザーやシリンドリカルミル等で乳化した乳化分散液として用いることがより好ましい。この場合、必要に応じて、低沸点溶剤を溶解助剤として用いることもできる。
更に、カプラー、有機塩基は別々に乳化分散することも、混合してから高沸点有機溶剤に溶解し、乳化分散することもできる。好ましい乳化分散粒子径は1μm以下である。
【0079】
この場合に使用される高沸点有機溶剤は、例えば、特開平2−141279号公報に記載された高沸点オイルの中から適宜選択することができる。
中でもエステル類を使用することが、乳化分散液の乳化安定性の観点がら好ましく、中でも、リン酸トリクレジルが特に好ましい。前記のオイル同士、または他のオイルとの併用も可能である。
【0080】
前記の保護コロイドとして含有される水溶性高分子としては、公知のアニオン性高分子、ノニオン性高分子、両性高分子の中から適宜選択することができ、乳化しようとする温度における水に対する溶解度が5%以上の水溶性高分子が好ましく、その具体例としては、ポリビニルアルコールまたはその変性物、ポリアクリル酸アミドまたはその誘導体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、エチレン−アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体、カルボキシメチルセルロース,メチルセルロース等のセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチンおよびその変性物、澱粉誘導体、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。
これらの中でも、ポリビニルアルコールまたはその変性物、ゼラチンおよびその変性物、セルロース誘導体が特に好ましい。
【0081】
また、油相の水相に対する混合比(油相質量/水相質量)は、0.02〜0.6が好ましく、0.1〜0.4が特に好ましい。該混合比が0.02〜0.6の範囲内であると、適度の粘度に保持でき、製造適性に優れ、塗布液安定性に優れる。
【0082】
本発明の感熱記録材料において電子受容性化合物を用いる場合、該電子受容性化合物は、前記電子供与性染料前駆体1質量部に対して、0.5〜30質量部が好ましく、1.0〜10質量部がより好ましい。
また、本発明の感熱記録材料においてカプラーを用いる場合、該カプラーは、前記ジアゾ化合物1質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、1.0〜10重量部がより好ましい。
【0083】
(感熱記録層用塗布液)
感熱記録層用塗布液は、例えば、前記のように調製したマイクロカプセル液と乳化分散物とを混合することにより、調製することができる。ここで、前記マイクロカプセル液の調製の際に保護コロイドとして用いた水溶性高分子、並びに前記乳化分散物の調製の際に保護コロイドとして用いた水溶性高分子は、前記感熱記録層におけるバインダーとして機能する。また、これら保護コロイドとは別にバインダーを添加、混合して、感熱記録層用塗布液を調製してもよい。
前記添加されるバインダーとしては、水溶性のものが一般的であり、ポリビニルアルコールまたはその変性物、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エピクロルヒドリン変性ポリアミド、エチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アミド、メチロール変性ポリアクリルアミド、澱粉誘導体、カゼイン、ゼラチンおよびその変性物等が挙げられる。
また、これらのバインダーに耐水性を付与する目的で耐水化剤を加えたり、疎水性ポリマーのエマルジョン、具体的には、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等を添加することもできる。
【0084】
前記感熱記録層用塗布液を支持体上に塗布する際、水系または有機溶剤系の塗布液に用いる公知の塗布手段が用いられるが、この場合、感熱記録層用塗布液を安定かつ均一に塗布するとともに、塗膜の強度を保持するため、本発明の感熱記録材料においては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、澱粉類、ゼラチンおよびその変性物、ポリビニルアルコールおよびその変性物(例えば、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、末端疎水化変性ポリビニルアルコールなど)、ポリアクリルアミド、ポリスチレンまたはその共重合体、ポリエステルまたはその共重合体、ポリエチレンまたはその共重合体、エポキシ樹脂、アクリレート系樹脂またはその共重合体、メタクリレート系樹脂またはその共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等を使用することができる。
【0085】
(その他の成分)
以下に、感熱記録層に用いることのできるその他の成分について述べる。
前記その他の成分としては、特に限定がなく、必要に応じて適宜選択することができるが、例えば、公知の増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が挙げられる。
【0086】
前記増感剤は、熱応答性の向上を図る目的で感熱記録層に含有させることができる。
前記熱可融解性物質としては、芳香族エーテル、チオエーテル、エステル、脂肪族アミド、ウレイド等が挙げられる。
これらの例は、特開昭58−57989号公報、同58−87094号公報、同61−58789号公報、同62−109681号公報、同62−132674号公報、同63−151478号公報、同63−235961号公報、特開平2−184489号公報、同2−215585号公報等に記載されている。
【0087】
前記紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキザリックアシッドアニリド系紫外線吸収剤等が好適に挙げられる。これらの例は、特開昭47−10537号公報、同58−111942号公報、同58−212844号公報、同59−19945号公報、同59−46646号公報、同59−109055号公報、同63−53544号公報、特公昭36−10466号公報、同42−26187号公報、同48−30492号公報、同48−31255号公報、同48−41572号公報、同48−54965号公報、同50−10726号公報、米国特許2,719,086号、同3,707,375号、同3,754,919号、同4,220,711号の各明細書等に記載されている。
【0088】
前記酸化防止剤としては、ヒンダードアミン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アニリン系酸化防止剤、キノリン系酸化防止剤等が好適に挙げられる。これらの例は、特開昭59−155090号公報、同60−107383号公報、同61−137770号公報、同61−139481号公報、同61−160287号公報等に記載されている。
【0089】
前記その他の成分の塗布量としては、0.05〜2.0g/m2 程度が好ましく、0.1〜1.0g/m2 がより好ましい。なお、前記その他の成分は、前記マイクロカプセル内に添加してもよいし、前記マイクロカプセル外に添加してもよい。
【0090】
前記感熱記録層は、サーマルヘッドの僅かな熱伝導の差異等から生じる濃度ムラ等を抑え高画質な画像を得るため、飽和透過濃度(DT−max )を得るのに必要なエネルギー量幅、即ち、ダイナミックレンジが広い感熱記録層であることが好ましい。本発明の感熱記録材料は前記のような感熱記録層を有し、90〜150mJ/mm2 の範囲の熱エネルギー量で、透過濃度Dt−max=3.0をを得ることができる特性を有する感熱記録層であることが好ましい。
【0091】
前記感熱記録層は、塗布、乾燥後の乾燥塗布量が1〜25g/m2 になるように塗布されること、および該層の厚みが1〜25μmになるように塗布されることが好ましい。感熱記録層は、2層以上積層して用いることも可能である。この場合、全感熱記録層の塗布、乾燥後の乾燥塗布量が1〜25g/m2が好ましい。
【0092】
(支持体)
支持体は、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。医療用途の場合、透明支持体は青色染料(例えば特開平8−240877号公報、実施例記載の染料−1)で着色されていてもよいし、無着色でもよい。支持体にはゼラチンや水溶性ポリエステルなどの下塗りを施すことが好ましい。下塗り層に関しては例えば、特開昭51−11420号公報、同51−123139号公報、同52−65422号公報に記載のものが利用できる。
上記支持体の厚みは、25〜250μmが好ましく、50〜210μmがより好ましい。
【0093】
〈その他の層〉
本発明の感熱記録材料は、前記支持体上に、その他の層として、中間層、下塗り層、光遮断層、バック層等を設けることができる。
【0094】
(中間層)
前記中間層は、前記感熱記録層上に形成されることが好ましい。
前記中間層は層の混合防止や画像保存性に対して有害なガス(酸素等)の遮断のために設けられる。使用するバインダーは特に制限はなく、系に応じてポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体等を用いることができる。中でもゼラチンは、高温では水溶液が流動性を有しているが、低温(例えば35℃以下)にすると流動性を失いゲル化する性質(セット性)に優れるため、支持体上に複数の層を形成するための塗布液を塗布、乾燥して前記層を設ける場合、複数の層を順次塗布乾燥する方法でも、また押し出しダイ方式等で一度に重層塗布、乾燥する方法においても、隣接する2つの層が相互に混合することが有効に防止され、得られる感熱記録材料の面状が良好になり、高品位な画像形成が可能な感熱記録材料を得ることができるため、細部まで明瞭な画像を形成する必要のある医療診断用記録材料に好適である。さらに高い風速で乾燥しても面状が悪化しないので、製造効率が向上する。このようなゼラチンとしては、無修飾(未処理)ゼラチンあるいは修飾(処理)ゼラチンがいずれも支障なく用いられる。修飾ゼラチンとしては石灰処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、フタル化処理ゼラチンが挙げられる。
【0095】
(下塗り層)
本発明の感熱記録材料においては、支持体から感熱記録層が剥がれることを防止する目的でマイクロカプセル等を含有する感熱記録層や光反射防止層等を塗布する前に、支持体上に下塗り層を設けることができる。
前記下塗り層としては、アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、SBR、水性ポリエステル等を用いることができ、層の厚みは0.05〜0.5μmが好ましい。
【0096】
下塗り層の上に感熱記録層を塗布するさい、感熱記録層用塗布液に含まれる水により下塗り層が膨潤して感熱記録層に記録された画像が悪化することがあるので、下塗り層にはグルタルアルデヒド、2,3−ジヒドロキシ−1,4−ジオキサン等のジアルデヒド類及び硼酸等の硬膜剤を用いて硬膜させることが好ましい。これらの硬膜剤の添加量は下塗り素材の重量に応じて、0.2〜3.0質量%の範囲で、希望する硬化度に合わせて、適切な添加量を選ぶことができる。
【0097】
(光遮断層)
本発明の感熱記録材料においては、画像の光による褪色および地肌かぶり防止のために光遮断層を設けてもよい。光遮断層は結合剤中に紫外線吸収剤を均一に分散させたものであり、この均一に分散した紫外線吸収剤が有効に紫外光を吸収することにより、紫外光によって地肌が変色したり、画像部が変色または褪色することを防止する。光遮断層の作成方法及び用いる化合物等については、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等の紫外線吸収剤のほか、特開平4−197778号公報に記載されているものが利用できる。
【0098】
(バック層)
本発明の感熱記録材料は支持体の一面にマイクロカプセルを含む感熱記録層を有し、他方の面にバック層を有する片面感材であることが好ましい。バック層には搬送性付与および光反射防止の目的でマット剤を添加することが好ましい。マット剤の添加により、入射光角20°で測定した光沢度を50%以下にすることが好ましく、30%以下にすることがより好ましい。マット剤としては、大麦、小麦、コーン、米、豆類等より得られる澱粉等の微粒子の他、セルロースファイバー、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリ(メタ)アクリレート樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート樹脂、塩化ビニルまたは酢酸ビニル等の共重合体樹脂、ポリオレフィン等の合成高分子の微粒子、炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン、スメクタイト粘土、水酸化アルミニウム、シリカ、酸化亜鉛等の無機物の微粒子等が挙げられる。マット剤の平均粒径は0.5〜20μm、好ましくは0.5〜10μmの範囲が好ましい。上記マット材は1種単独でも、2種以上併用してもよい。また感熱記録材料の透明性を良好なものとする観点から、屈折率が1.4〜1.8の範囲にあることが好ましい。バック層には、色相改良の観点から、各種染料(例えば、C.I.Pigment Blue 60、C.I.Pigment Blue 64、THE THEORY OF THE PHOTOGRAPHIC PROCES4th EDITION77頁〜87頁に記載のある各方法があり、ビニルスルフォン系化合物が好ましい。
【0099】
《感熱記録材料の製造方法》
以下、本発明の感熱記録材料の製造方法について説明する。本発明の製造方法は支持体上に感熱記録層用塗布液を塗布して感熱記録層を形成し、該感熱記録層上に保護層形成用塗布液を塗布して保護層を形成し、更に必要に応じてその他の層を形成してなる。
ここで、前記感熱記録層および保護層を同時に形成してもよく、その場合、前記感熱記録層形成用塗布液と前記保護層形成用塗布液とを前記支持体上に同時に重層塗布することにより、前記感熱記録層およびその上に前記保護層を同時に形成することができる。
【0100】
ここで使用される支持体は、本発明の感熱記録材料に使用される既に説明した支持体を用いることができる。また、前記感熱記録層形成用塗布液としては、前述した感熱記録層形成用塗布液を用いることができ、前記保護層形成用塗布液も前述した顔料及びバインダーを含有する保護層用塗布液を使用することができる、また前記その他の層としては、前述した下塗り層、中間層、光遮断層、バック層等のその他の層が挙げられる。本発明の感熱記録材料はいかなる方法で塗布されてもよい。具体的にはエクストルージョンコーティング、スライドコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、浸漬コーティング、フローコーティングまたは米国特許第2681294号に記載の種類のホッパーを用いる押し出しコーティングを含む種々のコーティング操作が用いられ、Stephen F.Kistler、Petert M.Schwaizer著LIQUID FILM COATING(CHAPMAN&HALL社刊 1997)399頁〜536頁に記載のエクストルージョンコーティングまたは、スライドコーティングが好ましく用いられ、特に好ましくはスライドコーティングが用いられる。スライドコーティングに使用されるスライドコーターの形状の例は同書427頁のFogure 11b.1にある。また所望により同書399頁〜536頁に記載の方法、米国特許第2761791号及び英国特許第837095号に記載の方法により2層またはそれ以上の層を同時に被覆することができる。乾燥としては乾球温度20〜65℃、好ましくは25〜55℃、湿球温度10〜30℃、好ましくは15〜25℃の乾燥風で乾燥される。本発明の記録材料の製造方法によれば、前述した本発明の感熱記録材料を製造することができる。
【0101】
(サーマルヘッド)
本発明の感熱記録方法に用いられるサーマルヘッドは、感熱記録材料に接触する最上層の炭素比率が90%以上になるように既知の製膜装置を用いてグレーズ層上に発熱抵抗体と電極を具備する加熱素子に保護層を設けたものである。ヘッド保護層は2層以上でもよいが、少なくとも最上層は炭素比率が90%以上であることが必要である。
【0102】
本発明の感熱記録材料は、保護層中に融点が異なる熱可融性物質を少なくとも3種含むことにより、耐磨耗性に優れた、最上層の炭素比率が90%以上のサーマルヘッドで記録した場合、広いエネルギー領域にわたって、良好な潤滑性が発現できるため、印画濃度によらず安定したヘッドマッチング性(印画音やスティック)が得られ、ダイナミックレンジが要求される医療用の記録材料として好適である。
【0103】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
【0104】
[実施例1]
〈保護層用塗布液の調製〉
(保護層用顔料分散液の調製)
水110gに、顔料としてステアリン酸処理水酸化アルミニウム(商品名:ハイジライトH42S,昭和電工(株)製)30gを加え3時間撹拌した後、これに分散助剤(商品名:ポイズ532A,花王(株)製)0.8g、9.4質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名:PVA105,(株)クラレ製)30g、2質量%に調整した下記構造式[100]で表される化合物の水溶液10gを加えサンドミルで分散し、平均粒径0.30μmの保護層用顔料分散液を得た。尚、「平均粒径」は、用いる顔料を分散剤共存下で分散し、その分散直後の顔料分散物に水を加えて0.5質量%になるように希釈した被検液を、40℃の温水中に投入し光透過率が75±1%になるように調整した後、30秒間超音波処理しレーザー回折粒度分布測定装置(商品名:LA700,(株)堀場製作所製)により測定した、全顔料の50%体積に相当する顔料粒子の平均粒径を使用し、以下に記載の「平均粒径」は全て同様の方法により測定した平均粒径を表す。
【0105】
【化2】
【0106】
(保護層用塗布液の調製)
水65.0gに8.0質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA124C、(株)クラレ製)90.0g、前記保護層用顔料分散液61.6g、20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物(商品名;F115、中京油脂(株)製;融点125℃)5.6g、21.5質量%ステアリン酸アミド化合物(商品名;G−270、中京油脂(株)製;融点100℃)4.0g、18質量%ステアリン酸分散物(商品名;セロゾール920、中京油脂(株)製;融点60℃)3.2g、35質量%シリコーンオイル水分散液(商品名;BY22−840、東レダウコーニング(株)製;常温で液体)5.0g、4.0質量%硼酸水溶液10.0g、10質量%ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム水溶液6.5g、アセチレングリコール系界面活性剤(商品名;サーフィノール104、日進化学製)の75質量%液1.5g、6.0質量%スチレンマレイン酸共重合体アンモニウム塩水溶液(商品名;ポリマロン385、荒川化学(株)製)17.5g、20%コロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)14.0g、10質量%サーフロンS131S(旭ガラス(株)製)16.0g、2質量.0%酢酸8.0gを混合して保護層用塗布液を得た。
【0107】
〈感熱記録層用塗布液の調製〉
以下のように電子供与性染料前駆体を芯物質とするマイクロカプセル液、電子受容性化合物乳化分散液を調製した。
【0108】
(マイクロカプセルA液の調製)
電子供与性染料前駆体として下記構造式[201]で表される化合物11.7g、下記構造式[202]で表される化合物1.5g、下記構造式[203]で表される化合物2.2g、下記構造式[204]で表される化合物5.65g、下記構造式[205]で表される化合物1.2g、下記構造式[206]で表される化合物1.1g、下記構造式[207]で表される化合物0.57g
【0109】
【化3】
【0110】
【化4】
【0111】
【化5】
【0112】
を酢酸エチル24.3gに添加して70℃に加熱、溶解した後、45℃まで冷却した。これに、カプセル壁材(商品名:タケネートD140N,武田薬品工業(株)製)15.4gを加え、混合した。
【0113】
この溶液を、水16gに8質量%のポリビニルアルコール水溶液(商品名:MP−103、(株)クラレ製)48gを混合した水相中に加えた後、エースホモジナイザー(日本精機(株)製)を用い回転数15000rpmで乳化を行った。得られた乳化液に、水110gおよびテトラエチレンペンタミン1.0gを添加した後、60℃で4時間カプセル化反応を行い、平均粒径0.8μmのマイクロカプセル液Aを得た。
【0114】
(マイクロカプセル液Bの調製)
電子供与性染料前駆体として上記構造式[201]で表される化合物12.2g、上記構造式[202]で表される化合物1.6g、上記構造式[203]で表される化合物2.4g、上記構造式[204]で表される化合物3.3g、上記構造式[205]で表される化合物1.5g、上記構造式[206]で表される化合物0.2g、上記構造式[207]で表される化合物0.5gを酢酸エチル21gに添加して70℃に加熱、溶解した後、45℃まで冷却した。これにカプセル壁材(商品名;タケネートD127N、武田薬品工業(株)製)16.6gを加え混合した。
【0115】
この溶液を、水16gに8質量%のポリビニルアルコール水溶液(商品名:MP−103、(株)クラレ製)48gを混合した水相中に加えた後、エースホモジナイザー(日本精機(株)製)を用い回転数15000rpmで乳化を行った。得られた乳化液に、水110gおよびテトラエチレンペンタミン1.0gを添加した後、60℃で4時間カプセル化反応を行い、平均粒径0.3μmのマイクロカプセル液Bを得た。
【0116】
(電子受容性化合物乳化分散液の調製)
電子受容性化合物として下記構造式[301]で表される化合物22g、下記構造式[302]で表される化合物8g、下記構造式[303]で表される化合物2.6g、下記構造式[304]で表される化合物2.6g、下記構造式[306]で表される化合物0.5g、紫外線吸収剤として下記構造式[307]で表される化合物4g
【0117】
【化6】
【0118】
【化7】
【0119】
【化8】
【0120】
をトリクレジルフォスフェート1.0g、マレイン酸ジエチル0.5gと共に、酢酸エチル16.5gに添加し、70℃に加熱して溶解した。この溶液を、水67g、8質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA217C、(株)クラレ製)55g、15質量%のポリビニルアルコール水溶液(商品名:PVA205C,(株)クラレ製)19.5g、下記構造式[401]で表される化合物の2重量%水溶液11gおよび下記構造式[402]で表される化合物の2質量%水溶液11gを混合した水相中に加えた後、
【0121】
【化9】
【0122】
エースホモジナイザー(日本精機(株)製)を用いて回転数10000rpmで平均粒径0.7μmになるように乳化し、電子受容性化合物乳化分散液を得た。
【0123】
(感熱記録層用塗布液Aの調製)
前記マイクロカプセル液A(固形分濃度23質量%)24g、前記マイクロカプセル液B(固形分濃度24質量%)55g、前記前記電子受容性化合物乳化分散液(固形分濃度22質量%)100gおよび下記構造式[403]で表される化合物の50質量%水溶液1.3g及びコロイダルシリカ(商品名:スノーテックス、日産化学(株)製)3.6g、水6.7gを混合して、感熱記録層用塗布液Aを調製した。
【0124】
【化10】
【0125】
(感熱記録層用塗布液Bの調製)
前記マイクロカプセルA液(固形分濃度23質量%)12.5g、前記マイクロカプセルB液(固形分濃度24質量%)14.5g、前記電子受容性化合物乳化分散液(固形分濃度22質量%)100g及び上記構造式[403]で表される化合物の50質量%水溶液1.2g及びコロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)4.5g、水14.5gを混合して感熱記録層用塗布液Bを調製した。
【0126】
〈中間層塗布液の調製〉
石灰処理ゼラチン1kgに水7848gを加え、溶解したのち、ジ−2−エチルヘキシルスルフォコハク酸Na塩(日本油脂(株)製ニッサンラピゾールB90)の5質量%溶解液(水/メタノール=1/1体積混合溶媒)を137g加え、中間層用塗布液を調製した。
【0127】
〈バック層用塗布液Aの調製〉
石灰処理ゼラチンを1kg、平均粒子径5.7μmの球形PMMA粒子12質量%を含むゼラチン分散物を757g、下記構造式[501]〜[505]で表わされる化合物を以下の含有率で含む紫外線吸収剤の乳化物を3761g(乳化物1kg当たりの紫外線吸収剤含有量は、構造式[501]で表される化合物9.8g、構造式[502]で表される化合物8.4g、構造式[503]で表される化合物9.8g、構造式[504]で表される化合物13.98g、構造式[505]で表される化合物29.3g、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン1.75g、ポリ(p−ビニルベンゼンスルフォン酸ナトリウム)(分子量約40万)64.2g、構造式[506]で表される化合物15.0g、ポリエチルアクリレートの20質量%ラテックス液3180mL、N,N−エチレン−ビス(ビニルスルフォニルアセトアミド)75.0g、1,3−ビス(ビニルスルフォニルアセトアミド)プロパン25g、以上に水を加えて全量を57.1リットルになるように調整した。
【0128】
【化11】
【0129】
〈バック層用塗布液Bの調製〉
石灰処理ゼラチンを1kg、平均粒子径0.7μmの球形PMMA粒子12質量%を含むゼラチン分散物を2000g、メタノールを1268ml、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン1.75g、ポリアクリル酸ナトリウム(分子量約10万)を64.4g、ポリ(p−ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム)(分子量約40万)を54g、p−tert−オクチルフェノキシポリオキシエチレン−エチレンスルホン酸ナトリウムを25.2g、N−プロピル−N−ポリオキシエチレン−パーフルオロオクタンスルホン酸アミドブチルスルホン酸ナトリウムを5.3g、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウムを7.1g、苛性ソーダでpH=7.0に調整した後、水を加えて全量を66.79リットルとなるよう調整した。
【0130】
[感熱記録材料の作製]
(バック層の作製)
JIS−Z8701記載の方法により規定された色度座標でX=0.2850、Y=0.2995に青色着色した厚み180μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート支持体の片面に、支持体に近い側から、バック層塗布液A、バック層塗布液Bの順でそれぞれ塗布量が40mL/m2、18.5mL/m2になるようにスライドビード法により同時重層塗布、乾燥した。塗布乾燥条件は以下の通りである。塗布スピードは160m/分とし、コーティングダイ先端と支持体との間隔を0.10〜0.30mmとし、減圧室の圧力を大気圧に対し200〜1000Pa低く設定した。支持体は塗布前にイオン風にて除電した。引き続くチリングゾーンにおいて、乾球温度0〜20℃の風で塗布液を冷却したのち、無接触で搬送して、つるまき式無接触型乾燥装置により、乾球温度23〜45℃、湿球温度15〜21℃の乾燥風で乾燥させた。
【0131】
(感熱記録材料の作製)
上記のバック層を塗布した支持体のバック層と反対の面に、支持体に近い側から、感熱記録層用塗布液A、感熱記録層用塗布液B、中間層用塗布液、保護層用塗布液の順でそれぞれ塗布量が50mL/m2、20mL/m2、18.2mL/m2、26.2mL/m2になるようにスライドビード法により同時重層塗布、乾燥し支持体から感熱記録層A、感熱記録層B、中間層及び保護層を有する本発明の透明な感熱記録材料を得た。各層の塗布液は33℃〜37℃の範囲に温度調整した。乾燥条件は以下の通りである。塗布スピードは160m/分とし、コーティングダイ先端と支持体との間隔を0.10〜0.30mmとし、減圧室の圧力を大気圧に対し200〜1000Pa低く設定した。支持体は塗布前にイオン風にて除電した。引き続く初期乾燥ゾーンにおいて、45℃〜55℃、露点0〜5℃の風にて乾燥後、無接触で搬送して、つるまき式無接触型乾燥装置により、乾球温度30〜45℃、湿球温度17〜23℃の乾燥風で乾燥させ、乾燥後25℃で湿度40〜60%にて調湿した。
【0132】
<評価>
得られた感熱記録材料を、サーマルヘッド(商品名:KGT、260−12MPH8、京セラ(株)製)に厚さ2μmのカーボン層炭素比率98%を物理蒸着法により最上層に設けたものにより、感熱記録材料の画像部の透過濃度が「0.7」、「1.2」および「3.0」になるようにパルス幅を調整して記録し、印画時にスティッキングを起こすかどうかを目視により下記の基準に従って評価した。
【0133】
〔基準〕
○ : スティックの発生なし。
△○ : ルーペでスティックの発生が認められるが実用上問題なし。
△ : ルーペでスティックの発生が認められ、問題になる可能性あり。
× : 目視によって明らかにスティクが認められる。
【0134】
また、前記記録時の印画音をディオン(株)製騒音計M−06によりバックグラウンドノイズ52dB、ヘッドから1mの距離で測定した。
結果を表1に示す。
【0135】
[実施例2]
実施例1における「保護層用塗布液の調製」において、「21.5質量%ステアリン酸アミド分散液」を、「10質量%PVA(MP103,(株)クラレ製)20g、2質量%ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム水溶液10g、水61gに融点80℃のグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート20gを混合しサンドミルで平均粒径0.3μmに分散した分散液4.0g」に変更した以外は、実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
【0136】
[実施例3]
実施例1における保護層用塗布液に代えて下記のように調製した保護層用塗布液を使用した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
【0137】
(保護層用塗布液の調製)
水67.7gに8.0質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA124C、(株)クラレ製)90.0g、前記保護層用顔料分散液61.6g、28質量%エチレンビスステアロアミド分散液(商品名:ハイドリンB961,中京油脂(株)製;融点140℃)4.1g、22質量%メチロールステアリン酸アミド分散液(商品名:ハイドリンD130、中京油脂(株)製;融点101℃)4.0g、30質量%パラフィンワックス分散液(商品名:ハイドリンD−337,中京油脂(株)製;融点68℃)2.0g、35質量%シリコーンオイル水分散液(商品名;BY22−840、東レダウコーニング(株)製;常温で液体)5.0g、4.0質量%硼酸水溶液10.0g、10質量%ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム水溶液6.5g、アセチレングリコール系界面活性剤(商品名;サーフィノール104、日進化学製)の75質量%液1.5g、6.0質量%スチレンマレイン酸共重合体アンモニウム塩水溶液(商品名;ポリマロン385、荒川化学(株)製)17.5g、20%コロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)14.0g、10質量%サーフロンS131S(旭ガラス(株)製)16.0g、2質量.0%酢酸8.0gを混合して保護層用塗布液を得た。
【0138】
[実施例4]
実施例1における「保護層用塗布液の調製」において、「ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル(商品名:プライサーフA217E、第一工業製薬(株)製;融点38℃,)1.1g」をさらに添加し、水の添加量を63.9gに変更した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0139】
[実施例5]
実施例1における「保護層用塗布液の調製」において、「35質量%シリコーンオイル乳化物」を添加せず、水の添加量を70.0gに変更した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0140】
[実施例6]
実施例4において保護層用塗布液の調製の際に使用した「21.5質量%ステアリン酸アミド分散液」の添加量を2.0gに減じ、更に、「10質量%PVA(商品名;MP103、(株)クラレ製)20g、2質量%ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム水溶液10g、水61gに融点80℃のグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート20gを混合し、サンドミルで平均粒径0.3μmに分散した分散液」2.0gを添加した以外は、実施例4と同様に感熱記録材料を作製し、実施例4と同様の評価を行った。
【0141】
[比較例1]
実施例1における保護層用塗布液に代えて下記のように調製した保護層用塗布液を使用した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
【0142】
(保護層用塗布液の調製)
水61.8gに8.0質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA124C、(株)クラレ製)90.0g、前記保護層用顔料分散液61.6g、20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物(商品名;F115、中京油脂(株)製;融点125℃)21.0g、4.0質量%硼酸水溶液10.0g、10質量%ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム水溶液6.5g、アセチレングリコール系界面活性剤(商品名;サーフィノール104、日進化学製)の75質量%液1.5g、6.0質量%スチレンマレイン酸共重合体アンモニウム塩水溶液(商品名;ポリマロン385、荒川化学(株)製)17.5g、20%コロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)14.0g、10質量%サーフロンS131S(旭ガラス(株)製)16.0g、2質量.0%酢酸8.0gを混合して保護層用塗布液を得た。
【0143】
[比較例2]
比較例1における「保護層用塗布液の調製」において、「20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物」を、「21.5質量%ステアリン酸アミド化合物(商品名;G−270、中京油脂(株)製;融点100℃)」20.0gに変更し、水の添加量を62.8gに変更した以外は比較例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0144】
[比較例3]
比較例1における「保護層用塗布液の調製」において、「20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物」を、「18質量%ステアリン酸分散物(商品名;セロゾール920、中京油脂(株)製;融点60℃)」24.0gに変更し、水の添加量を58.8gに変更した以外は比較例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0145】
[比較例4]
比較例1における「保護層用塗布液の調製」において、「20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物」を、「35質量%シリコーンオイル水分散液(商品名;BY22−840、東レダウコーニング(株)製;常温で液体」12.3gに変更し、水の添加量を70.5gに変更した以外は比較例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0146】
【表1】
【0147】
表1の結果から、実施例では、飽和濃度D3.0にいたる濃度領域の全てにおいてスティックが発生しない感熱記録材料が得られたが、比較例では、実用上問題になる、または問題になる可能性のあるスティックが低濃度、中濃度、若しくは高濃度のいずれかで発生した。また比較例では、記録時の記録音が高く、医療現場で使用するには不適なものがあったが、実施例では全て60dB以下と低く、問題ないことがわかる。
【0148】
【発明の効果】
本発明によれば、広い記録エネルギー領域の全てにわたりスティックや印画音が低い良好なヘッドマッチング性を有する感熱記録材料を提供することができる。また、本発明によれば、耐磨耗性に優れた炭素比率90%以上の最上層を有するサーマルヘッドでも、良好なヘッドマッチング性を示し、長期間にわたって安定した画像記録が可能な感熱記録方法を実現することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、感熱記録材料および感熱記録方法に関し、詳しくは、医療用記録媒体等に適した高画質の感熱記録材料および感熱記録方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
感熱記録方法は、(1)現像が不要である、(2)支持体が紙の場合、材質が一般紙に近い、(3)取り扱いが容易である、(4)発色濃度が高い、(5)記録装置が簡便で信頼性が高く、安価である、(6)記録時の騒音が少ない、(7)メンテナンスが不要である、等の利点があることから近年様々な分野で発達しており、例えば、ファクシミリやプリンター等の分野、POS等のラベル分野、医療用画像等の分野等に用途が拡大している。
【0003】
医療用画像の分野では、飽和光学濃度で約3.0以上という広いダイナミックレンジが要求されるため、感熱記録材料に与えられる最大熱エネルギーが一般のファックス用感熱紙に供給される熱エネルギーの10倍程度と高くなってしまう。そのため、医療用の感熱記録材料の記録に用いるサーマルヘッドは磨耗が早く、その寿命が短いという問題がある。
サーマルヘッドの磨耗に対しては、硬度が高く、化学的に安定なカーボンを主成分とする層をヘッド表面に設ける提案がなされている。特に、サーマルヘッドの最上層の炭素比率を高くすることで、サーマルヘッドの耐磨耗性を向上させることができ、これによりその寿命を延ばすことができる。
【0004】
しかしながら、表面の炭素比率が高いサーマルヘッドは表面エネルギーが低く、記録時に感熱記録材料の保護層に含まれる潤滑剤が濡れ難いという性質がある。前記保護層に含まれる潤滑剤は、加熱時に融解してサーマルヘッドと感熱記録材料との摩擦を下げる目的で添加されるが、医療用画像を形成する場合、広いエネルギー領域にわたって記録をおこなうため、低エネルギー域または高エネルギー域での潤滑性が不足する場合がある。これは、周辺部分の温度が低い等サーマルヘッド表面には温度分布があり、また、融解した潤滑剤は表面張力が下がる低温の周辺部分に移動する特性があるため、最も高温になるヘッド中心部分の潤滑剤の存在量が減少するためと推測される。
このため、広い記録エネルギー領域のすべてにわたり、十分なヘッドマッチング性を発揮するのは困難であり、低エネルギー域では記録音が高くなったり、高エネルギー域ではスティッキングが発生する等の問題がある。
【0005】
保護層に潤滑剤を含有させた感熱記録材料が複数提案されているが、これらは保護層に、ポリエーテル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、またはアルキルホスホン酸を用いており、上述の問題を解決するには至っていない(例えば、特許文献1〜4参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平4−39085号公報
【特許文献2】
特開平8−90913号公報
【特許文献3】
特開平−230323号公報
【特許文献4】
特開2000−218943号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、第1に広い記録エネルギー領域全てにわたり良好なヘッドマッチング性を有する感熱記録材料を提供することを目的とする。第2に磨耗に対する耐性(耐磨耗性)に優れた炭素比率90%以上の最上層を有するサーマルヘッドでも、良好なヘッドマッチング性を有し、長期間にわたって安定した画像記録が可能な感熱記録方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段により解決される。
【0009】
<1>支持体上に、少なくとも感熱記録層と顔料を含む保護層とを有する感熱記録材料であって、前記保護層は、融点が異なる熱可融解性物質を少なくとも3種含むことを特徴とする感熱記録材料である。
【0010】
<2>前記熱可融解性物質は、それぞれ融点が15℃以上異なることを特徴とする前記<1>の感熱記録材料である。
【0011】
<3>前記保護層は、常温で液体の潤滑剤を含むことを特徴とする前記<1>または<2>の感熱記録材料である。
【0012】
<4>前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともステアリン酸アミドまたはグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートを含むことを特徴とする前記<1>〜<3>の感熱記録材料である。
【0013】
<5>前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともステアリン酸アミドと、融点が115℃以上の熱可融解性物質と、融点が85℃以下の熱可融解性物質とを含むことを特徴とする前記<1>〜<3>の感熱記録材料である。
【0014】
<6>前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートと、融点が95℃以上の熱可融解性物質と、融点が70℃以下の熱可融解性物質とを含むことを特徴とする前記<1>〜<3>の感熱記録材料である。
【0015】
<7>炭素比率90質量%以上の層を最上層に有するサーマルヘッドを用いて、前記<1>〜<6>の感熱記録材料に熱エネルギーを印加することを特徴とする感熱記録方法。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の感熱記録材料について詳細に説明する。
【0017】
《感熱記録材料》
本発明の感熱記録材料は、支持体上に、感熱記録層および保護層をこの順に有し、更に必要に応じて、その他の層を有してなる。
【0018】
〈保護層〉
(潤滑剤)
前記保護層は、前記感熱記録層上に、または、前記その他の層として中間層を前記感熱記録層上に設ける場合には、前記中間層上に形成される。
前記保護層は、保護層用塗布液を塗布してなり、該保護層用塗布液は、広い記録エネルギー領域にわたり、良好なヘッドマッチング性を付与するため、顔料と、潤滑剤として融点が異なる熱可融解性物質を少なくとも3種含む。ここで、「熱可融解性物質」とは常温(10〜30℃)以上の熱を加えると融解する物質をいい、好ましくは35℃以上の熱を加えると融解する物質をいう。
【0019】
保護層に含まれる融点の異なる熱可融解性物質群は、各々の融点が15℃以上異なることが好ましく、各々の融点が20℃以上異なるのがさらに好ましい。また、融点の異なる熱可融解性物質群は、それぞれを互いに溶解しないものが好ましい。以下、融点の異なる熱可融解性物質を3種用いる場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記熱可融解性物質を4種以上用いてもよい。
【0020】
以下3種の融点の異なる熱可融解性物質群を、低融点熱可融解性物質、中融点熱可融解性物質、高融点熱可融解性物質に大別して説明する。
前記低融点熱可融解性物質としては融点が40〜70℃のものが好ましい。前記低融点熱可融解性物質の具体例としては、アルキル燐酸エステル(融点40℃)、パラフィンワックス(融点70℃以下)、ステアリン酸(融点70℃)、ステアリン酸モノグリセリド(融点50℃)、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、等が挙げられる。
前記アルキル燐酸エステルは例えば下記一般式(I)で表すことができる。
【0021】
【化1】
【0022】
一般式(I)中、Rはアルキル基を表す。該アルキル基は置換基によって置換されていてもよい。nは、1または2を表す。
【0023】
前記中融点熱可融解性物質としては融点が70〜110℃のものが好ましい。前記中融点熱可融解性物質の具体例としては、ステアリン酸アミド(融点100℃)、メチロールステアリン酸アミド(101℃)、ポリエチレンワックス(融点110℃以下)、低融点熱可融性物質としてパラフィンワックスを使用しない場合は融点70〜90℃のパラフィンワックス、グリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート、オレイン酸アミド(融点73℃)、オレイン酸亜鉛(融点75℃)、ラウリン酸アミド(融点84℃)、ステアリン酸アルミニウム(融点102℃)、ステアリン酸マンガン(融点112℃)、等が挙げられる。
【0024】
前記高融点熱可融解性物質としては融点が180℃以下のものが好ましく、110℃〜160℃のものがさらに好ましい。融点が180℃を超えると、高エネルギーで記録する際の潤滑性が不十分になる場合がある。前記高融点熱可融解性物質の具体例としては、ステアリン酸亜鉛(融点125℃)、ステアリン酸カルシウム(融点160℃)、エチレンビスステアロアミド(融点140℃)、ステアリン酸マグネシウム(融点132℃)、パルミチン酸マグネシウム(融点122℃)、ミリスチン酸マグネシウム(融点131℃)、が挙げられる。
【0025】
前記熱可融解性物質の好ましい組み合わせとしては、低融点熱可融解性物質としてアルキル燐酸エステル、ステアリン酸、中融点熱可融解性物質として、ステアリン酸アミド、メチロールステアリン酸アミド、グリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート、高融点熱可融解性物質としてステアリン酸亜鉛、エチレンビスステアロアミドを用いる場合が挙げられる。本発明においては、記録後の表面白化やヘッド汚れの観点から、中融点熱可融性物質として、ステアリン酸アミド、グリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートを単独あるいは混合して用いるのが好ましい。
【0026】
中融点熱可融解性物質としてステアリン酸アミドを用いる場合は、他の融点の異なる熱可融解性物質として融点が115℃以上の熱可融解性物質と、融点が85℃以下の熱可融解性物質とを用いるのが、広いエネルギー領域に渡り安定したヘッドマッチング適性を付与できる観点から好ましい。
また、中融点熱可融解性物質としてグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートを用いる場合には、他の融点の異なる熱可融解性物質として融点が95℃以上の熱可融解性物質と、融点が70℃以下の熱可融解性物質とを用いるのが、広いエネルギー領域に渡り安定したヘッドマッチング適性を付与できる観点から好ましい。
【0027】
融点が異なる熱可融解性物質を3種用いる場合、低融点熱可融解性物質/中融点熱可融解性物質/高融点熱可融解性物質の混合比としては、1〜3/1〜3/1〜5程度が好ましい。また、各熱可融解性物質の保護層中の含有量としては、保護層の全乾燥塗布量に対して各々5〜50質量%が好ましく、10〜30質量%がさらに好ましい。前記含有量が5質量%未満であると、特定のエネルギー領域でのヘッドマッチング性(スティック、音)が悪化する場合があり、50質量%を越えるとヘッド汚れや印画尾引き場合があり好ましくない。
【0028】
また、前記保護層は3種以上の融点が異なる熱可融解性物質とともに、常温で液体の潤滑剤を含むのが好ましい。「常温で液体の潤滑剤」とは、常温(10〜30℃)で液体である潤滑剤を意味し、具体的にはシリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、流動パラフィン、鉱物油等が挙げられ、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルが好ましい。該常温で液体の潤滑剤の保護層中の含有量としては、保護層に含まれる前記潤滑剤として用いられる熱可融解性物質の総量100質量部に対し、10〜500質量部が好ましく、50〜200質量部がさらに好ましい。
【0029】
前記熱可融解性物質を含む潤滑剤は分散または乳化物の形で保護層に添加される。前記熱可融解性物質を含む潤滑剤は、固体の場合、1)ポリビニルアルコール等の水溶性高分子や各種界面活性剤等の分散剤の共存下、ホモジナイザー、ディゾルバー、サンドミル等の既知の分散機で分散した水分散物の形で用いられるか、2)溶剤に溶かした後、水溶性高分子や各種界面活性剤等の分散剤の共存下、ホモジナイザー、ディゾルバー、コロイドミル等の既知の乳化装置で乳化した乳化物の形で用いられる。
潤滑剤が、液体の場合、前記のような乳化物の形で用いられる。分散物、乳化物の好ましい平均粒子径は0.1〜5.0μmで、0.1〜2.0μmが更に好ましい。ここでいう平均粒子径は、堀場製作所 レーザー回折粒度分布測定装置LA−700で透過率75±1%で測定した50%平均粒子径を指す。
【0030】
(顔料)
本発明の感熱記録材料の保護層には、顔料が含まれる。顔料は、通常、サーマルヘッドによる記録を好適なものとする、即ち、スティッキングや異音等の発生を抑える目的で用いられるが、有機および/または無機の顔料が用いられることが好ましい。
【0031】
前記保護層に用いることのできる顔料としては、その平均粒径、詳しくは、レーザー回折法で測定した50%体積平均粒径(レーザー回折粒度分布測定装置LA700(堀場製作所製)により測定した、顔料中の50%体積に相当する顔料粒子の平均粒径、以下、単に、「平均粒径」ということがある。)が、0.10〜5μmであるものが好ましく、特に、サーマルヘッドにより記録する際のサーマルヘッドと感熱記録材料との間におけるスティッキングや異音等の発生を防止する観点から、前記50%体積平均粒径が0.20〜0.50μmの範囲にあることがより好ましい。
この50%体積平均粒径が0.10〜5.0μmの範囲にあると、サーマルヘッドに対する摩擦の低減効果が大きく、その結果、印画時にサーマルヘッドと感熱記録材料の保護層とが接着する、いわゆるスティッキングを効果的に防止することができる。
【0032】
前記保護層中に用いることのできる顔料としては、特に限定されるものではなく、公知の有機、無機の顔料を挙げることができるが、特に炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン、水酸化アルミニウム、非晶質シリカ、酸化亜鉛等の無機顔料、尿素ホルマリン樹脂、エポキシ樹脂等の有機顔料が好ましい。中でもカオリン、水酸化アルミニウム、非晶質シリカがより好ましい。これらの顔料は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、これらの中でも高級脂肪酸、高級脂肪酸の金属塩、および高級アルコールからなる群より選択される1種又は2種以上により表面被覆されていてもよい。
前記高級脂肪酸としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸等が挙げられる。
【0033】
これらの顔料は、例えば、ヘキサメタリン酸ソーダ、部分鹸化または完全鹸化ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体、各種界面活性剤等の分散助剤、好ましくは、部分鹸化または完全鹸化変性ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体アンモニウム塩の共存下で、ディゾルバー、サンドミル、ボールミル等の既知の分散機で、上述した平均粒径にまで分散して使用されることが好ましい。即ち、顔料の50%体積平均粒径が0.1〜5.0μmの範囲の粒径になるまで分散してから使用されることが好ましい。
【0034】
(バインダー)
前記保護層には透明性を良好なものとする観点から、前記バインダーとして、ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、シリカ変性ポリビニルアルコール等を用いることが好ましい。
【0035】
(その他の成分)
前記保護層には、公知の硬膜剤等が含有されていてもよい。
また、前記感熱記録層上、または前記中間層上に均一に保護層を形成させるために、保護層形成用塗布液に界面活性剤を添加することが好ましい。該界面活性剤としては、スルフォコハク酸系のアルカリ金属塩、フッ素含有界面活性剤等があり、具体的には、ジ−(2−エチルヘキシル)スルフォコハク酸、ジ−(n−ヘキシル)スルフォコハク酸等のカリウム塩、ナトリウム塩またはアンモニウム塩等が挙げられる。
【0036】
更に、前記保護層中には感熱記録材料の帯電防止の目的で界面活性剤、金属酸化物微粒子、無機電解質、高分子電解質等を添加してもよい。
【0037】
前記保護層は、単層構造であってもよいし、2層以上の積層構造であってもよい。前記保護層の乾燥塗布量は0.2〜7g/m2 が好ましく、1〜4g/m2 がより好ましい。
【0038】
〈感熱記録層〉
前記感熱記録層は、少なくとも発色成分を含有してなり、更に必要に応じて、その他の成分を含有してなる。
【0039】
(発色成分)
前記感熱記録層は、未処理時には優れた透明性を有し、加熱により呈色する性質を有するものであれば、いかなる組成のものでも使用することができる。
このような感熱記録層としては、実質的に無色の発色成分Aと該発色成分Aと反応して発色する実質的に無色の発色成分Bとを含有する、いわゆる2成分型感熱記録層が挙げられるが、発色成分Aまたは発色成分Bは、マイクロカプセルに内包されることが好ましい。この2成分型感熱記録層を構成する2成分の組み合せとしては、下記(a)〜(m)のようなものが挙げられる。
【0040】
(a)電子供与性染料前駆体と、電子受容性化合物との組み合せ、
(b)光分解性ジアゾ化合物と、カプラーとの組み合せ、
(c)ベヘン酸銀、ステアリン酸銀等の有機銀塩と、プロトカテキン酸、スピロインダン、ハイドロキノン等の還元剤との組み合せ、
(d)ステアリン酸第二鉄、ミリスチン酸第二鉄等の長鎖脂肪族塩と、没食子酸、サリチル酸アンモニウム等のフェノール類との組み合せ、
(e)酢酸、ステアリン酸、パルミチン酸等のニッケル、コバルト、鉛、銅、鉄、水銀、銀等との塩などの有機酸重金属塩と、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化カリウム等のアルカリ土類金属硫化物との組み合せ、または、前記有機酸重金属塩と、s−ジフェニルカルバジド、ジフェニルカルバゾン等の有機キレート剤との組み合せ、
(f)硫化銀、硫化鉛、硫化水銀、硫化ナトリウム等の(重)金属硫酸塩と、Na−テトラチオネート、チオ硫酸ナトリウム、チオ尿素等の硫黄化合物との組み合せ、
(g)ステアリン酸第二鉄等の脂肪族第二鉄塩と、3,4−ジヒドロキシテトラフェニルメタン等の芳香族ポリヒドロキシ化合物との組み合せ、
(h)シュウ酸銀、シュウ酸水銀等の有機貴金属塩と、ポリヒドロキシアルコール、グリセリン、グリコール等の有機ポリヒドロキシ化合物との組み合せ、
(i)ペラルゴン酸第二鉄、ラルリン酸第二鉄等の脂肪族第二鉄塩と、チオセシルカルバミドやイソチオセシルカルバミド誘導体との組み合せ、
(j)カプロン酸鉛、ペラルゴン酸鉛、ベヘン酸鉛等の有機酸鉛塩と、エチレンチオ尿素、N−ドデシルシチオ尿素等のチオ尿素誘導体との組み合せ、
(k)ステアリン酸第二鉄、ステアリン酸銅等の高級脂肪酸重金属塩と、ジアルキルジチオカルバミン酸亜鉛との組み合せ、
(l)レゾルシンとニトロソ化合物との組み合せのようなオキサジン染料を形成する物、
(m)ホルマザン化合物と還元剤および/または金属塩との組み合せ。
【0041】
これらの中でも、本発明の感熱記録材料においては、(a)電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組み合せ、(b)光分解性ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せ、または(c)有機金属塩と還元剤との組み合せを用いることが好ましく、特に前記(a)または(b)の組み合せであることがより好ましい。
【0042】
また、本発明の感熱記録材料は、(拡散透過率/全光透過率)×100(%)から算出されるヘイズ値を下げるように感熱記録層を構成することにより、透明性に優れた画像を得ることができる。このヘイズ値は材料の透明性を表す指数で、一般には、ヘイズメーターを使用して全光透過率、拡散透過光量、平行透過光量から算出される。
本発明において、前記ヘイズ値を下げる方法としては、例えば、感熱記録層に含まれる前記発色成分A、Bの両成分の50%体積平均粒径を1.0μm以下、好ましくは、0.6μm以下とし、かつバインダーを感熱記録層の全固形分の30〜60質量%の範囲で含有させる方法、前記発色成分A、Bのいずれか一方をマイクロカプセル化し、他方を塗布乾燥後に実質的に連続層を形成するような、例えば、乳化物のようなものとして使用する方法等が挙げられる。
また、感熱記録層に使用する成分の屈折率をなるべく一定の値に近づける方法も有効である。
【0043】
次に、前記感熱記録層に好ましく使用される、前記組成の組み合せ(a、b、c)について、以下に詳細に説明する。
まず、(a)電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組み合せについて説明する。
本発明において好ましく使用される電子供与性染料前駆体は、実質的に無色のものであれば特に限定されるものではないが、エレクトロンを供与して、或いは、酸等のプロトンを受容して発色する性質を有するものであり、特に、ラクトン、ラクタム、サルトン、スピロピラン、エステル、アミド等の部分骨格を有しており、電子受容性化合物と接触した場合に、これらの部分骨格が開環或いは開裂する無色の化合物であることが好ましい。
【0044】
前記電子供与性染料前駆体としては、例えば、トリフェニルメタンフタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、インドリルフタリド系化合物、ロイコオーラミン系化合物、ローダミンラクタム系化合物、トリフェニルメタン系化合物、トリアゼン系化合物、スピロピラン系化合物、フルオレン系化合物、ピリジン系化合物、ピペラジン系化合物等が挙げられる。
【0045】
前記フタリド系化合物の具体例としては、米国再発行特許明細書第23,024号、米国特許明細書第3,491,111号、同第3,491,112号、同第3,491,116号、同第3,509,174号等に記載された化合物が挙げられる。
前記フルオラン類の具体例としては、米国特許明細書第3,624,107号、同第3,627,787号、同第3,641,011号、同第3,462,828号、同第3,681,390号、同第3,920,510号、同第3,959,571号等に記載された化合物が挙げられる。
前記スピロピラン類の具体例としては、米国特許明細書第3,971,808号等に記載された化合物が挙げられる。
前記ピリジン系およびピラジン系化合物類としては、米国特許明細書第3,775,424号、同第3,853,869号、同第4,246,318号等に記載された化合物が挙げられる。
前記フルオレン系化合物の具体例としては、特願昭61−240989号公報等に記載された化合物が挙げられる。
これらの中でも、特に、黒発色の2−アリールアミノ−3−〔H、ハロゲン、アルキルまたはアルコキシ−6−置換アミノフルオラン〕が好ましく挙げられる。
【0046】
具体的には、例えば、2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−シクロヘキシル−N−メチルアミノフルオラン、2−p−クロロアニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−ジオクチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−イソアミルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−ドデシルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メトキシ−6−ジブチルアミノフルオラン、2−o−クロロアニリノ−6−ジブチルアミノフルオラン、2−p−クロロアニリノ−3−エチル−6−N−エチル−N−イソアミルアミノフルオラン、2−o−クロロアニリノ−6−p−ブチルアニリノフルオラン、2−アニリノ−3−ペンタデシル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−エチル−6−ジブチルアミノフルオラン、2−o−トルイジノ−3−メチル−6−ジイソプロピルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−イソブチル−N−エチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−テトラヒドロフルフリルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−N−エチル−N−イソアミルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−メチル−N−γ−エトキシプロピルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−γ−エトキシプロピルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−N−エチル−N−γ−プロポキシプロピルアミノフルオラン、3−フェニル−3’、6’−ジ−n−ヘキシルオキシ−スピロ[2,4−ベンゾオキサゾン−1(1H)9’−(9H)キサンテン]等が挙げられる。
【0047】
前記電子供与性染料前駆体と作用する電子受容性化合物としては、フェノール化合物、有機酸若しくはその金属塩、オキシ安息香酸エステル等の酸性物質が挙げられ、例えば、特開昭61−291183号公報等に記載されている化合物が挙げられる。
具体的には、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン(一般名:ビスフェノールA)、2,2−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4’ヒドロキシ−3’,5’−ジクロロフェニル)プロパン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)オクタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)ドデカン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−2−メチルペンタン、1,1−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)−2−メチル−ヘキサン、1,4−ビス(p−ヒドロキシフェニルクミル)ベンゼン、1,3−ビス(ヒドロキシフェニルクミル)ベンゼン、ビス(3−アリル−4−ヒドロキシフェニル)スルフォン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)酢酸ベンジルエステル、トリエチレングリコール−ビス[3,(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネーロ}、n−オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)等のビスフェノール類。
【0048】
3,5−ジ−(α−メチルベンジル)サリチル酸、3,5−ジ−(tert−ブチル)サリチル酸、3,5−ジ−(tert−ブチル)サリチル酸、3−α−α−ジメチルベンジルサリチル酸、4−(β−p−メトキシフェノキシエトキシ)サリチル酸等のサリチル酸誘導体,またはその多価金属塩(特に亜鉛、アルミニウムが好ましい)。
【0049】
p−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、p−ヒドロキシ安息香酸−2−エチルヘキシル、β−レゾルシン酸−2−フェノキシエタン等のオキシ安息香酸エステル類、p−フェニルフェノール、3,5−ジフェニルフェノール、クミルフェノール、4−ヒドロキシ−4−イソプロポキシ−ジフェニルスルフォン等のフェノール類が挙げられる。
中でも、良好な発色特性を得る観点から、ビスフェノール類およびサリチル酸誘導体亜鉛塩が特に好ましい。
また、前記の電子受容性化合物は1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0050】
次に、(b)光分解性ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せについて説明する。
前記光分解性ジアゾ化合物とは、後述するカップリング成分であるカプラーとカップリング反応して所望の色相に発色するものであり、発色前に特定波長域の光を受けると分解し、もはやカップリング成分が存在しても発色能力を持たなくなる光分解性のジアゾ化合物である。
この発色系における色相は、ジアゾ化合物とカプラーとが反応して生成するジアゾ色素により決定される。従って、ジアゾ化合物、或いは、カプラーの化学構造を変えることにより、容易に発色色相を変えることができ、その組み合わせ次第で、任意の発色色相を得ることができる。
【0051】
本発明において好ましく使用される光分解性ジアゾ化合物としては、芳香族系ジアゾ化合物が挙げられ、具体的には、芳香族ジアゾニウム塩、ジアゾスルフォネート化合物、ジアゾアミノ化合物等が挙げられる。
前記芳香族ジアゾ化合物としては以下の一般式で表される化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、前記芳香族ジアゾ化合物は、光定着性に優れ、定着後の着色ステインが少なく、発色部の安定なものが好ましく用いられる。
Ar−N2 +X−
前記式中、Arは置換基を有する、或いは無置換の芳香族炭化水素環基を表し、N2 + はジアゾニウム基を、X− は酸アニオンを表す。
【0052】
前記ジアゾスルフォネート化合物としては、近年多数のものが知られており、各種のジアゾニウム塩を亜硫酸で処理することにより得られ、本発明の感熱記録材料に好適に用いることができる。
【0053】
前記ジアゾアミノ化合物としては、ジアゾ基を、ジシアンジアミド、サルコシン、メチルタウリン、N−エチルアントラニックアシッド−5−スルフォニックアシッド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、グアニジン等でカップリングさせることにより得ることができ、本発明の感熱記録材料に好適に用いることができる。
これらのジアゾ化合物の詳細については、例えば、特開平2−136286号公報等に詳細に記載されている。
【0054】
一方、上述のジアゾ化合物とカップリング反応するカプラーとしては、例えば、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸アニリドの他、レゾルシンを始め、特開昭62−146678号公報等に記載されているものが挙げられる。
【0055】
前記感熱記録層において、ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せによるものを用いる場合、これらのカップリング反応は塩基性雰囲気下で行うことによりその反応をより促進させることができる観点から、増感剤として、塩基性物質を添加してもよい。
前記塩基性物質としては、水不溶性または難溶性の塩基性物質や加熱によりアルカリを発生する物質が挙げられ、例えば、無機または有機アンモニウム塩、有機アミン、アミド、尿素やチオ尿素またはそれらの誘導体、チアゾール類、ピロール類、ピリミジン類、ピペラジン類、グアニジン類、インドール類、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアゾール類、モルフォリン類、ピペリジン類、アミジン類、フォリムアジン類またはピリジン類等の含窒素化合物が挙げられる。
これらの具体例としては、例えば、特開昭61−291183号公報等に記載されたものが挙げられる。
【0056】
次に、(c)有機金属塩と還元剤との組み合せについて説明する。
前記有機金属塩としては、具体的には、ラウリン酸銀、ミリスチン酸銀、パルミチン酸銀、ステアリン酸銀、アラキン酸銀またはベヘン酸銀等の長鎖脂肪族カルボン酸の銀塩;ベンゾトリアゾール銀塩、ベンズイミダゾール銀塩、カルバゾール銀塩またはフタラジノン銀塩等のイミノ基を有する有機化合物の銀塩;s−アルキルチオグリコレート等の硫黄含有化合物の銀塩;安息香酸銀、フタル酸銀等の芳香族カルボン酸の銀塩;エタンスルホン酸銀等のスルホン酸の銀塩;o−トルエンスルフィン酸銀等のスルフィン酸の銀塩;フェニルリン酸銀等のリン酸の銀塩;バルビツール酸銀、サッカ燐酸銀、サリチルアスドキシムの銀塩またはこれらの任意の混合物が挙げられる。
これらのうち、長鎖脂肪族カルボン酸銀塩が好ましく、中でもベヘン酸銀塩がより好ましい。また、ベヘン酸をベヘン酸銀塩と共に使用してもよい。
【0057】
前記還元剤としては、特開昭53−1020号公報第227頁左下欄第14行目〜第229頁右上欄第11行目の記載に基づいて適宜使用することができる。中でも、モノ、ビス、トリスまたはテトラキスフェノール類、モノまたはビスナフトール類、ジまたはポリヒドロキシナフタレン類、ジまたはポリヒドロキシベンゼン類、ヒドロキシモノエーテル類、アスコルビン酸類、3−ピラゾリドン類、ピラゾリン類、還元性糖類、フェニレンジアミン類、ヒドロキシルアミン類、レダクトン類、ヒドロオキサミン酸類、ヒドラジド類、アミドオキシム類、N−ヒドロキシ尿素類等を使用することが好ましい。
前記のうち、ポリフェノール類、スルフォンアミドフェノール類またはナフトール類等の芳香族有機還元剤が特に好ましい。
【0058】
感熱記録材料の十分な透明性を確保するためには、前記感熱記録層に(a)電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物との組み合せ、または(b)光分解性ジアゾ化合物とカプラーとの組み合せを用いることが好ましい。また、本発明では、前記発色成分Aと発色成分Bとのいずれか一方を、マイクロカプセル化して使用することが好ましく、前記電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物をマイクロカプセル化して使用することがより好ましい。
【0059】
(マイクロカプセル)
以下に、マイクロカプセルの製造方法について詳述する。
マイクロカプセルの製造には、界面重合法、内部重合法、外部重合法等があり、いずれの方法も採用することができる。
上述の通り、本発明の感熱記録材料は、電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物をマイクロカプセル化することが好ましく、特に、カプセルの芯となる電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を疎水性の有機溶媒に溶解または分散させ調製した油相を、水溶性高分子を溶解した水相中に混合し、ホモジナイザーやシリンドリカルミル等の手段により乳化分散した後、加温することによりその油滴界面で高分子形成反応を起こし、高分子物質のマイクロカプセル壁を形成させる界面重合法を採用することが好ましい。
【0060】
前記高分子物質を形成するリアクタントとしては、油滴内部および/または油滴外部に添加される。前記高分子物質の具体例としては、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ポリスチレン、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレン−アクリレート共重合体等が挙げられる。これらの中でも、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネートが好ましく、ポリウレタン、ポリウレアが特に好ましい。
【0061】
例えば、ポリウレアをカプセル壁材として用いる場合には、ジイソシアネート,トリイソシアネート,テトライソシアネート,ポリイソシアネートプレポリマー等のポリイソシアネートと、ジアミン,トリアミン,テトラアミン、ペンタアミン等のポリアミン、2以上のアミノ基を有するプレポリマー、ピペラジン若しくはその誘導体またはポリオール等と、を前記水相中で界面重合法によって反応させることにより容易にマイクロカプセル壁を形成させることができる。
【0062】
また、例えば、ポリウレアとポリアミドとからなる複合壁若しくはポリウレタンとポリアミドとからなる複合壁は、例えば、ポリイソシアネートおよびそれと反応してカプセル壁を形成する第二物質(例えば、酸クロライド若しくはポリアミン、ポリオール)を水溶性高分子水溶液(水相)またはカプセル化すべき油性媒体(油相)中に混合し、これらを乳化分散した後、加温することにより調製することができる。このポリウレアとポリアミドとからなる複合壁の製造方法の詳細については、特開昭58−66948号公報に記載されている。
【0063】
前記ポリイソシアネート化合物としては、3官能以上のイソシアネート基を有する化合物が好ましいが、2官能のイソシアネート化合物を併用してもよい。
具体的には、キシレンジイソシアネートおよびその水添物、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネートおよびそれらの水添物、イソホロンジイソシアネート等のジイソシアネートを主原料とし、これらの2量体あるいは3量体(ビウレットあるいはイソシアヌレート)の他、トリメチロールプロパン等のポリオールとキシリレンジイソシアネート等の2官能イソシアネートとのアダクト体として多官能化としたもの、トリメチロールプロパン等のポリオールとキシリレンジイソシアネート等の2官能イソシアネートとのアダクト体にポリエチレンオキシド等の活性水素を有するポリエーテル等の高分子量化合物を導入した化合物、ベンゼンイソシアネートのホルマリン縮合物等が挙げられる。
特開昭62−212190号公報、特開平4−26189号公報、同5−317694号公報、特願平8−268721号公報等に記載の化合物が好ましい。
【0064】
前記ポリイソシアネートは、マイクロカプセルの平均粒径が0.3〜12μmで、カプセル壁の厚みが0.01〜0.3μmとなるように添加されることが好ましい。分散粒子径は0.2〜10μm程度が一般的である。
【0065】
ポリイソシアネートと反応してマイクロカプセル壁の構成成分の一つとして水相中および/または油相中に添加するポリオールおよび/またはポリアミンの具体例としては、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリエタノールアミン、ソルビトール、ヘキサメチレンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、等が挙げられる。ポリオールを添加した場合には、ポリウレタン壁が、ポリアミンを添加した場合にはポリウレア壁が形成される。前記反応において、反応温度を高く保ち、あるいは適当な重合触媒を添加することが反応速度を高める観点で好ましい。
ポリイソシアネート、ポリオール、反応触媒、あるいは、壁材の一部を形成させるためのポリアミン等については成書に詳しい(岩田敬治編 ポリウレタンハンドブック 日刊工業新聞社(1987))。
【0066】
また、前記マイクロカプセル壁には、必要に応じて金属含有染料、ニグロシン等の荷電調節剤、或いは、その他任意の添加物質を加えることができる。これらの添加剤は壁形成時または任意の時点でカプセルの壁に含有させることができる。また、必要に応じてカプセル壁表面の帯電性を調節するために、ビニルモノマー等のモノマーをグラフト重合させてもよい。
【0067】
更に、マイクロカプセル壁をより低温な状況下でも物質透過性に優れ、発色性に富む壁質とするため、壁材として用いるポリマーに適合した可塑剤を用いることが好ましい。該可塑剤は、その融点が50℃以上のものが好ましく、更に該融点が120℃以下のものがより好ましい。このうち、常温下で固体状のものを好適に選択して用いることができる。
例えば、壁材がポリウレア、ポリウレタンからなる場合、ヒドロキシ化合物、カルバミン酸エステル化合物、芳香族アルコキシ化合物、有機スルホンアミド化合物、脂肪族アミド化合物、アリールアミド化合物等が好適に用いられる。
【0068】
前記の油相の調製に際し、電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を溶解し、マイクロカプセルの芯を形成するときに用いられる疎水性有機溶媒としては、沸点100〜300℃の有機溶剤が好ましい。
具体的には、エステル類の他、ジメチルナフタレン、ジエチルナフタレン、ジイソプロピルナフタレン、ジメチルビフェニル、ジイソプロピルビフェニル、ジイソブチルビフェニル、1−メチル−1−ジメチルフェニル−2−フェニルメタン、1−メチル−1−ジメチルフェニル−1−フェニルメタン、1−プロピル−1−ジメチルフェニル−1−フェニルメタン、トリアリルメタン(例えば、トリトルイルメタン、トルイルジフェニルメタン)、ターフェニル化合物(例えば、ターフェニル)、アルキル化合物、アルキル化ジフェニルエーテル(例えば、プロピルジフェニルエーテル)、水添ターフェニル(例えば、ヘキサヒドロターフェニル)、ジフェニルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、エステル類を使用することが乳化分散物の乳化安定性の観点から特に好ましい。
【0069】
前記エステル類としては、リン酸トリフェニル、燐酸トリクレジル、リン酸ブチル、リン酸オクチル、リン酸クレジルフェニル等のリン酸エステル類;フタル酸ジブチル、フタル酸−2−エチルヘキシル、フタル酸エチル、フタル酸オクチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸エステル;テトラヒドロフタル酸ジオクチル;安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸ブチル、安息香酸イソペンチル、安息香酸ベンジル等の安息香酸エステル;アビエチン酸エチル、アビエチン酸ベンジル等のアビエチン酸エステル;アジピン酸ジオクチル;コハク酸イソデシル;アゼライン酸ジオクチル;シュウ酸ジブチル、シュウ酸ジペンチル等のシュウ酸エステル;マロン酸ジエチル;マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル等のマレイン酸エステル;クエン酸トリブチル;ソルビン酸メチル、ソルビン酸エチル、ソルビン酸ブチル等のソルビン酸エステル;セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル等のセバシン酸エステル;ギ酸モノエステルおよびジエステル、酪酸モノエステルおよびジエステル、ラウリン酸モノエステルおよびジエステル、パルミチン酸モノエステルおよびジエステル、ステアリン酸モノエステルおよびジエステル、オレイン酸モノエステルおよびジエステル等のエチレングリコールエステル類;トリアセチン;炭酸ジエチル;炭酸ジフェニル;炭酸エチレン;炭酸プロピレン;硼酸トリブチル、硼酸トリペンチル等の硼酸エステル等が挙げられる。
【0070】
これらの中でも、特にリン酸トリクレジルを単独または混合して用いた場合、乳化物の安定性が最も良好となり好ましい。前記のオイル同士または他のオイルとの併用による使用も可能である。
【0071】
カプセル化しようとする電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物の前記疎水性有機溶媒に対する溶解性が劣る場合には、溶解性の高い低沸点溶媒を補助的に使用することもできる。このような低沸点溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、メチレンクロライド等が好ましく挙げられる。
【0072】
前記電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を感熱記録材料の感熱記録層に用いる場合、該電子供与性染料前駆体の含有量は、0.1〜5.0g/m2 が好ましく、1.0〜4.0g/m2 がより好ましい。
また、光分解性ジアゾ化合物の含有量は、0.02〜5.0g/m2 が好ましく、発色濃度の点から0.1〜4.0g/m2 がより好ましい。
【0073】
前記電子供与性染料前駆体の含有量が0.1〜5.0g/m2 の範囲にあると、十分な発色濃度が得られ、かつ、感熱記録層の透明性を保持することができる。
【0074】
一方、用いる水相には保護コロイドとして水溶性高分子を溶解した水溶液を使用し、これに前記油相を投入後、ホモジナイザーやシリンドリカルミル等の手段により乳化分散を行うが、前記水溶性高分子は、分散を均一に、かつ容易にするとともに、乳化分散した水溶液を安定化させる分散媒として作用する。ここで、更に均一に乳化分散し安定化させるためには、油相あるいは水相の少なくとも一方に界面活性剤を添加してもよい。前記界面活性剤としては、周知の乳化用界面活性剤を使用することができる。界面活性剤の添加量は、油相の質量に対して0.1〜5%が好ましく、0.5〜2%がより好ましい。
【0075】
水相に含有させる界面活性剤は、アニオン性またはノニオン性の界面活性剤の中から、前記保護コロイドと作用して沈殿や凝集を起こさないものを好適に選択して使用することができる。
好ましい界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、スルフォコハク酸ジオクチル、、スルフォコハク酸ジ−2−エチルヘキシルのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、トリエタノールアミン塩や、ポリアルキレングリコール(例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)等が挙げられる。
【0076】
乳化は、前記成分を含有した油相と保護コロイドおよび界面活性剤を含有する水相とを、高速撹拌、超音波分散等の通常の微粒子乳化に用いられる手段、例えば、ホモジナイザー、マントンゴーリー、超音波分散機、ディゾルバー、ケディミル、シリンドリカル等の公知の乳化装置を用いて容易に行うことができる。乳化後は、カプセル壁形成反応を促進させるために、乳化物を30〜70℃に加温することが好ましい。また、乳化中はカプセル同士の凝集を防止するために、加水してカプセル同士の衝突確率を下げたり、十分な攪拌を行うことが好ましい。
【0077】
また、反応中に改めて凝集防止用の素材を添加してもよい。重合反応の進行に伴って炭酸ガスの発生が観測され、その発生の終息をもっておよそのカプセル壁形成反応の終点とみなすことができる。通常、数時間反応させることにより、目的のマイクロカプセルを得ることができる。
【0078】
(乳化分散物)
電子供与性染料前駆体、または光分解性ジアゾ化合物を芯物質としてカプセル化した場合には、用いる電子受容性化合物、またはカプラーは、例えば、水溶性高分子および有機塩基、その他の発色助剤等と共に、サンドミル等の手段により固体分散して用いることもできるが、予め水に難溶性または不溶性の高沸点有機溶剤に溶解した後、これを界面活性剤および/または水溶性高分子を保護コロイドとして含有する高分子水溶液(水相)と混合し、ホモジナイザーやシリンドリカルミル等で乳化した乳化分散液として用いることがより好ましい。この場合、必要に応じて、低沸点溶剤を溶解助剤として用いることもできる。
更に、カプラー、有機塩基は別々に乳化分散することも、混合してから高沸点有機溶剤に溶解し、乳化分散することもできる。好ましい乳化分散粒子径は1μm以下である。
【0079】
この場合に使用される高沸点有機溶剤は、例えば、特開平2−141279号公報に記載された高沸点オイルの中から適宜選択することができる。
中でもエステル類を使用することが、乳化分散液の乳化安定性の観点がら好ましく、中でも、リン酸トリクレジルが特に好ましい。前記のオイル同士、または他のオイルとの併用も可能である。
【0080】
前記の保護コロイドとして含有される水溶性高分子としては、公知のアニオン性高分子、ノニオン性高分子、両性高分子の中から適宜選択することができ、乳化しようとする温度における水に対する溶解度が5%以上の水溶性高分子が好ましく、その具体例としては、ポリビニルアルコールまたはその変性物、ポリアクリル酸アミドまたはその誘導体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリビニルピロリドン、エチレン−アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体、カルボキシメチルセルロース,メチルセルロース等のセルロース誘導体、カゼイン、ゼラチンおよびその変性物、澱粉誘導体、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。
これらの中でも、ポリビニルアルコールまたはその変性物、ゼラチンおよびその変性物、セルロース誘導体が特に好ましい。
【0081】
また、油相の水相に対する混合比(油相質量/水相質量)は、0.02〜0.6が好ましく、0.1〜0.4が特に好ましい。該混合比が0.02〜0.6の範囲内であると、適度の粘度に保持でき、製造適性に優れ、塗布液安定性に優れる。
【0082】
本発明の感熱記録材料において電子受容性化合物を用いる場合、該電子受容性化合物は、前記電子供与性染料前駆体1質量部に対して、0.5〜30質量部が好ましく、1.0〜10質量部がより好ましい。
また、本発明の感熱記録材料においてカプラーを用いる場合、該カプラーは、前記ジアゾ化合物1質量部に対して、0.1〜30質量部が好ましく、1.0〜10重量部がより好ましい。
【0083】
(感熱記録層用塗布液)
感熱記録層用塗布液は、例えば、前記のように調製したマイクロカプセル液と乳化分散物とを混合することにより、調製することができる。ここで、前記マイクロカプセル液の調製の際に保護コロイドとして用いた水溶性高分子、並びに前記乳化分散物の調製の際に保護コロイドとして用いた水溶性高分子は、前記感熱記録層におけるバインダーとして機能する。また、これら保護コロイドとは別にバインダーを添加、混合して、感熱記録層用塗布液を調製してもよい。
前記添加されるバインダーとしては、水溶性のものが一般的であり、ポリビニルアルコールまたはその変性物、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エピクロルヒドリン変性ポリアミド、エチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アミド、メチロール変性ポリアクリルアミド、澱粉誘導体、カゼイン、ゼラチンおよびその変性物等が挙げられる。
また、これらのバインダーに耐水性を付与する目的で耐水化剤を加えたり、疎水性ポリマーのエマルジョン、具体的には、スチレン−ブタジエンゴムラテックス、アクリル樹脂エマルジョン等を添加することもできる。
【0084】
前記感熱記録層用塗布液を支持体上に塗布する際、水系または有機溶剤系の塗布液に用いる公知の塗布手段が用いられるが、この場合、感熱記録層用塗布液を安定かつ均一に塗布するとともに、塗膜の強度を保持するため、本発明の感熱記録材料においては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、澱粉類、ゼラチンおよびその変性物、ポリビニルアルコールおよびその変性物(例えば、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル化ポリビニルアルコール、末端疎水化変性ポリビニルアルコールなど)、ポリアクリルアミド、ポリスチレンまたはその共重合体、ポリエステルまたはその共重合体、ポリエチレンまたはその共重合体、エポキシ樹脂、アクリレート系樹脂またはその共重合体、メタクリレート系樹脂またはその共重合体、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等を使用することができる。
【0085】
(その他の成分)
以下に、感熱記録層に用いることのできるその他の成分について述べる。
前記その他の成分としては、特に限定がなく、必要に応じて適宜選択することができるが、例えば、公知の増感剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が挙げられる。
【0086】
前記増感剤は、熱応答性の向上を図る目的で感熱記録層に含有させることができる。
前記熱可融解性物質としては、芳香族エーテル、チオエーテル、エステル、脂肪族アミド、ウレイド等が挙げられる。
これらの例は、特開昭58−57989号公報、同58−87094号公報、同61−58789号公報、同62−109681号公報、同62−132674号公報、同63−151478号公報、同63−235961号公報、特開平2−184489号公報、同2−215585号公報等に記載されている。
【0087】
前記紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、オキザリックアシッドアニリド系紫外線吸収剤等が好適に挙げられる。これらの例は、特開昭47−10537号公報、同58−111942号公報、同58−212844号公報、同59−19945号公報、同59−46646号公報、同59−109055号公報、同63−53544号公報、特公昭36−10466号公報、同42−26187号公報、同48−30492号公報、同48−31255号公報、同48−41572号公報、同48−54965号公報、同50−10726号公報、米国特許2,719,086号、同3,707,375号、同3,754,919号、同4,220,711号の各明細書等に記載されている。
【0088】
前記酸化防止剤としては、ヒンダードアミン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アニリン系酸化防止剤、キノリン系酸化防止剤等が好適に挙げられる。これらの例は、特開昭59−155090号公報、同60−107383号公報、同61−137770号公報、同61−139481号公報、同61−160287号公報等に記載されている。
【0089】
前記その他の成分の塗布量としては、0.05〜2.0g/m2 程度が好ましく、0.1〜1.0g/m2 がより好ましい。なお、前記その他の成分は、前記マイクロカプセル内に添加してもよいし、前記マイクロカプセル外に添加してもよい。
【0090】
前記感熱記録層は、サーマルヘッドの僅かな熱伝導の差異等から生じる濃度ムラ等を抑え高画質な画像を得るため、飽和透過濃度(DT−max )を得るのに必要なエネルギー量幅、即ち、ダイナミックレンジが広い感熱記録層であることが好ましい。本発明の感熱記録材料は前記のような感熱記録層を有し、90〜150mJ/mm2 の範囲の熱エネルギー量で、透過濃度Dt−max=3.0をを得ることができる特性を有する感熱記録層であることが好ましい。
【0091】
前記感熱記録層は、塗布、乾燥後の乾燥塗布量が1〜25g/m2 になるように塗布されること、および該層の厚みが1〜25μmになるように塗布されることが好ましい。感熱記録層は、2層以上積層して用いることも可能である。この場合、全感熱記録層の塗布、乾燥後の乾燥塗布量が1〜25g/m2が好ましい。
【0092】
(支持体)
支持体は、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。医療用途の場合、透明支持体は青色染料(例えば特開平8−240877号公報、実施例記載の染料−1)で着色されていてもよいし、無着色でもよい。支持体にはゼラチンや水溶性ポリエステルなどの下塗りを施すことが好ましい。下塗り層に関しては例えば、特開昭51−11420号公報、同51−123139号公報、同52−65422号公報に記載のものが利用できる。
上記支持体の厚みは、25〜250μmが好ましく、50〜210μmがより好ましい。
【0093】
〈その他の層〉
本発明の感熱記録材料は、前記支持体上に、その他の層として、中間層、下塗り層、光遮断層、バック層等を設けることができる。
【0094】
(中間層)
前記中間層は、前記感熱記録層上に形成されることが好ましい。
前記中間層は層の混合防止や画像保存性に対して有害なガス(酸素等)の遮断のために設けられる。使用するバインダーは特に制限はなく、系に応じてポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、セルロース誘導体等を用いることができる。中でもゼラチンは、高温では水溶液が流動性を有しているが、低温(例えば35℃以下)にすると流動性を失いゲル化する性質(セット性)に優れるため、支持体上に複数の層を形成するための塗布液を塗布、乾燥して前記層を設ける場合、複数の層を順次塗布乾燥する方法でも、また押し出しダイ方式等で一度に重層塗布、乾燥する方法においても、隣接する2つの層が相互に混合することが有効に防止され、得られる感熱記録材料の面状が良好になり、高品位な画像形成が可能な感熱記録材料を得ることができるため、細部まで明瞭な画像を形成する必要のある医療診断用記録材料に好適である。さらに高い風速で乾燥しても面状が悪化しないので、製造効率が向上する。このようなゼラチンとしては、無修飾(未処理)ゼラチンあるいは修飾(処理)ゼラチンがいずれも支障なく用いられる。修飾ゼラチンとしては石灰処理ゼラチン、酸処理ゼラチン、フタル化処理ゼラチンが挙げられる。
【0095】
(下塗り層)
本発明の感熱記録材料においては、支持体から感熱記録層が剥がれることを防止する目的でマイクロカプセル等を含有する感熱記録層や光反射防止層等を塗布する前に、支持体上に下塗り層を設けることができる。
前記下塗り層としては、アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、SBR、水性ポリエステル等を用いることができ、層の厚みは0.05〜0.5μmが好ましい。
【0096】
下塗り層の上に感熱記録層を塗布するさい、感熱記録層用塗布液に含まれる水により下塗り層が膨潤して感熱記録層に記録された画像が悪化することがあるので、下塗り層にはグルタルアルデヒド、2,3−ジヒドロキシ−1,4−ジオキサン等のジアルデヒド類及び硼酸等の硬膜剤を用いて硬膜させることが好ましい。これらの硬膜剤の添加量は下塗り素材の重量に応じて、0.2〜3.0質量%の範囲で、希望する硬化度に合わせて、適切な添加量を選ぶことができる。
【0097】
(光遮断層)
本発明の感熱記録材料においては、画像の光による褪色および地肌かぶり防止のために光遮断層を設けてもよい。光遮断層は結合剤中に紫外線吸収剤を均一に分散させたものであり、この均一に分散した紫外線吸収剤が有効に紫外光を吸収することにより、紫外光によって地肌が変色したり、画像部が変色または褪色することを防止する。光遮断層の作成方法及び用いる化合物等については、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等の紫外線吸収剤のほか、特開平4−197778号公報に記載されているものが利用できる。
【0098】
(バック層)
本発明の感熱記録材料は支持体の一面にマイクロカプセルを含む感熱記録層を有し、他方の面にバック層を有する片面感材であることが好ましい。バック層には搬送性付与および光反射防止の目的でマット剤を添加することが好ましい。マット剤の添加により、入射光角20°で測定した光沢度を50%以下にすることが好ましく、30%以下にすることがより好ましい。マット剤としては、大麦、小麦、コーン、米、豆類等より得られる澱粉等の微粒子の他、セルロースファイバー、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素ホルマリン樹脂、ポリ(メタ)アクリレート樹脂、ポリメチル(メタ)アクリレート樹脂、塩化ビニルまたは酢酸ビニル等の共重合体樹脂、ポリオレフィン等の合成高分子の微粒子、炭酸カルシウム、酸化チタン、カオリン、スメクタイト粘土、水酸化アルミニウム、シリカ、酸化亜鉛等の無機物の微粒子等が挙げられる。マット剤の平均粒径は0.5〜20μm、好ましくは0.5〜10μmの範囲が好ましい。上記マット材は1種単独でも、2種以上併用してもよい。また感熱記録材料の透明性を良好なものとする観点から、屈折率が1.4〜1.8の範囲にあることが好ましい。バック層には、色相改良の観点から、各種染料(例えば、C.I.Pigment Blue 60、C.I.Pigment Blue 64、THE THEORY OF THE PHOTOGRAPHIC PROCES4th EDITION77頁〜87頁に記載のある各方法があり、ビニルスルフォン系化合物が好ましい。
【0099】
《感熱記録材料の製造方法》
以下、本発明の感熱記録材料の製造方法について説明する。本発明の製造方法は支持体上に感熱記録層用塗布液を塗布して感熱記録層を形成し、該感熱記録層上に保護層形成用塗布液を塗布して保護層を形成し、更に必要に応じてその他の層を形成してなる。
ここで、前記感熱記録層および保護層を同時に形成してもよく、その場合、前記感熱記録層形成用塗布液と前記保護層形成用塗布液とを前記支持体上に同時に重層塗布することにより、前記感熱記録層およびその上に前記保護層を同時に形成することができる。
【0100】
ここで使用される支持体は、本発明の感熱記録材料に使用される既に説明した支持体を用いることができる。また、前記感熱記録層形成用塗布液としては、前述した感熱記録層形成用塗布液を用いることができ、前記保護層形成用塗布液も前述した顔料及びバインダーを含有する保護層用塗布液を使用することができる、また前記その他の層としては、前述した下塗り層、中間層、光遮断層、バック層等のその他の層が挙げられる。本発明の感熱記録材料はいかなる方法で塗布されてもよい。具体的にはエクストルージョンコーティング、スライドコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、浸漬コーティング、フローコーティングまたは米国特許第2681294号に記載の種類のホッパーを用いる押し出しコーティングを含む種々のコーティング操作が用いられ、Stephen F.Kistler、Petert M.Schwaizer著LIQUID FILM COATING(CHAPMAN&HALL社刊 1997)399頁〜536頁に記載のエクストルージョンコーティングまたは、スライドコーティングが好ましく用いられ、特に好ましくはスライドコーティングが用いられる。スライドコーティングに使用されるスライドコーターの形状の例は同書427頁のFogure 11b.1にある。また所望により同書399頁〜536頁に記載の方法、米国特許第2761791号及び英国特許第837095号に記載の方法により2層またはそれ以上の層を同時に被覆することができる。乾燥としては乾球温度20〜65℃、好ましくは25〜55℃、湿球温度10〜30℃、好ましくは15〜25℃の乾燥風で乾燥される。本発明の記録材料の製造方法によれば、前述した本発明の感熱記録材料を製造することができる。
【0101】
(サーマルヘッド)
本発明の感熱記録方法に用いられるサーマルヘッドは、感熱記録材料に接触する最上層の炭素比率が90%以上になるように既知の製膜装置を用いてグレーズ層上に発熱抵抗体と電極を具備する加熱素子に保護層を設けたものである。ヘッド保護層は2層以上でもよいが、少なくとも最上層は炭素比率が90%以上であることが必要である。
【0102】
本発明の感熱記録材料は、保護層中に融点が異なる熱可融性物質を少なくとも3種含むことにより、耐磨耗性に優れた、最上層の炭素比率が90%以上のサーマルヘッドで記録した場合、広いエネルギー領域にわたって、良好な潤滑性が発現できるため、印画濃度によらず安定したヘッドマッチング性(印画音やスティック)が得られ、ダイナミックレンジが要求される医療用の記録材料として好適である。
【0103】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
【0104】
[実施例1]
〈保護層用塗布液の調製〉
(保護層用顔料分散液の調製)
水110gに、顔料としてステアリン酸処理水酸化アルミニウム(商品名:ハイジライトH42S,昭和電工(株)製)30gを加え3時間撹拌した後、これに分散助剤(商品名:ポイズ532A,花王(株)製)0.8g、9.4質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名:PVA105,(株)クラレ製)30g、2質量%に調整した下記構造式[100]で表される化合物の水溶液10gを加えサンドミルで分散し、平均粒径0.30μmの保護層用顔料分散液を得た。尚、「平均粒径」は、用いる顔料を分散剤共存下で分散し、その分散直後の顔料分散物に水を加えて0.5質量%になるように希釈した被検液を、40℃の温水中に投入し光透過率が75±1%になるように調整した後、30秒間超音波処理しレーザー回折粒度分布測定装置(商品名:LA700,(株)堀場製作所製)により測定した、全顔料の50%体積に相当する顔料粒子の平均粒径を使用し、以下に記載の「平均粒径」は全て同様の方法により測定した平均粒径を表す。
【0105】
【化2】
【0106】
(保護層用塗布液の調製)
水65.0gに8.0質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA124C、(株)クラレ製)90.0g、前記保護層用顔料分散液61.6g、20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物(商品名;F115、中京油脂(株)製;融点125℃)5.6g、21.5質量%ステアリン酸アミド化合物(商品名;G−270、中京油脂(株)製;融点100℃)4.0g、18質量%ステアリン酸分散物(商品名;セロゾール920、中京油脂(株)製;融点60℃)3.2g、35質量%シリコーンオイル水分散液(商品名;BY22−840、東レダウコーニング(株)製;常温で液体)5.0g、4.0質量%硼酸水溶液10.0g、10質量%ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム水溶液6.5g、アセチレングリコール系界面活性剤(商品名;サーフィノール104、日進化学製)の75質量%液1.5g、6.0質量%スチレンマレイン酸共重合体アンモニウム塩水溶液(商品名;ポリマロン385、荒川化学(株)製)17.5g、20%コロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)14.0g、10質量%サーフロンS131S(旭ガラス(株)製)16.0g、2質量.0%酢酸8.0gを混合して保護層用塗布液を得た。
【0107】
〈感熱記録層用塗布液の調製〉
以下のように電子供与性染料前駆体を芯物質とするマイクロカプセル液、電子受容性化合物乳化分散液を調製した。
【0108】
(マイクロカプセルA液の調製)
電子供与性染料前駆体として下記構造式[201]で表される化合物11.7g、下記構造式[202]で表される化合物1.5g、下記構造式[203]で表される化合物2.2g、下記構造式[204]で表される化合物5.65g、下記構造式[205]で表される化合物1.2g、下記構造式[206]で表される化合物1.1g、下記構造式[207]で表される化合物0.57g
【0109】
【化3】
【0110】
【化4】
【0111】
【化5】
【0112】
を酢酸エチル24.3gに添加して70℃に加熱、溶解した後、45℃まで冷却した。これに、カプセル壁材(商品名:タケネートD140N,武田薬品工業(株)製)15.4gを加え、混合した。
【0113】
この溶液を、水16gに8質量%のポリビニルアルコール水溶液(商品名:MP−103、(株)クラレ製)48gを混合した水相中に加えた後、エースホモジナイザー(日本精機(株)製)を用い回転数15000rpmで乳化を行った。得られた乳化液に、水110gおよびテトラエチレンペンタミン1.0gを添加した後、60℃で4時間カプセル化反応を行い、平均粒径0.8μmのマイクロカプセル液Aを得た。
【0114】
(マイクロカプセル液Bの調製)
電子供与性染料前駆体として上記構造式[201]で表される化合物12.2g、上記構造式[202]で表される化合物1.6g、上記構造式[203]で表される化合物2.4g、上記構造式[204]で表される化合物3.3g、上記構造式[205]で表される化合物1.5g、上記構造式[206]で表される化合物0.2g、上記構造式[207]で表される化合物0.5gを酢酸エチル21gに添加して70℃に加熱、溶解した後、45℃まで冷却した。これにカプセル壁材(商品名;タケネートD127N、武田薬品工業(株)製)16.6gを加え混合した。
【0115】
この溶液を、水16gに8質量%のポリビニルアルコール水溶液(商品名:MP−103、(株)クラレ製)48gを混合した水相中に加えた後、エースホモジナイザー(日本精機(株)製)を用い回転数15000rpmで乳化を行った。得られた乳化液に、水110gおよびテトラエチレンペンタミン1.0gを添加した後、60℃で4時間カプセル化反応を行い、平均粒径0.3μmのマイクロカプセル液Bを得た。
【0116】
(電子受容性化合物乳化分散液の調製)
電子受容性化合物として下記構造式[301]で表される化合物22g、下記構造式[302]で表される化合物8g、下記構造式[303]で表される化合物2.6g、下記構造式[304]で表される化合物2.6g、下記構造式[306]で表される化合物0.5g、紫外線吸収剤として下記構造式[307]で表される化合物4g
【0117】
【化6】
【0118】
【化7】
【0119】
【化8】
【0120】
をトリクレジルフォスフェート1.0g、マレイン酸ジエチル0.5gと共に、酢酸エチル16.5gに添加し、70℃に加熱して溶解した。この溶液を、水67g、8質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA217C、(株)クラレ製)55g、15質量%のポリビニルアルコール水溶液(商品名:PVA205C,(株)クラレ製)19.5g、下記構造式[401]で表される化合物の2重量%水溶液11gおよび下記構造式[402]で表される化合物の2質量%水溶液11gを混合した水相中に加えた後、
【0121】
【化9】
【0122】
エースホモジナイザー(日本精機(株)製)を用いて回転数10000rpmで平均粒径0.7μmになるように乳化し、電子受容性化合物乳化分散液を得た。
【0123】
(感熱記録層用塗布液Aの調製)
前記マイクロカプセル液A(固形分濃度23質量%)24g、前記マイクロカプセル液B(固形分濃度24質量%)55g、前記前記電子受容性化合物乳化分散液(固形分濃度22質量%)100gおよび下記構造式[403]で表される化合物の50質量%水溶液1.3g及びコロイダルシリカ(商品名:スノーテックス、日産化学(株)製)3.6g、水6.7gを混合して、感熱記録層用塗布液Aを調製した。
【0124】
【化10】
【0125】
(感熱記録層用塗布液Bの調製)
前記マイクロカプセルA液(固形分濃度23質量%)12.5g、前記マイクロカプセルB液(固形分濃度24質量%)14.5g、前記電子受容性化合物乳化分散液(固形分濃度22質量%)100g及び上記構造式[403]で表される化合物の50質量%水溶液1.2g及びコロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)4.5g、水14.5gを混合して感熱記録層用塗布液Bを調製した。
【0126】
〈中間層塗布液の調製〉
石灰処理ゼラチン1kgに水7848gを加え、溶解したのち、ジ−2−エチルヘキシルスルフォコハク酸Na塩(日本油脂(株)製ニッサンラピゾールB90)の5質量%溶解液(水/メタノール=1/1体積混合溶媒)を137g加え、中間層用塗布液を調製した。
【0127】
〈バック層用塗布液Aの調製〉
石灰処理ゼラチンを1kg、平均粒子径5.7μmの球形PMMA粒子12質量%を含むゼラチン分散物を757g、下記構造式[501]〜[505]で表わされる化合物を以下の含有率で含む紫外線吸収剤の乳化物を3761g(乳化物1kg当たりの紫外線吸収剤含有量は、構造式[501]で表される化合物9.8g、構造式[502]で表される化合物8.4g、構造式[503]で表される化合物9.8g、構造式[504]で表される化合物13.98g、構造式[505]で表される化合物29.3g、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン1.75g、ポリ(p−ビニルベンゼンスルフォン酸ナトリウム)(分子量約40万)64.2g、構造式[506]で表される化合物15.0g、ポリエチルアクリレートの20質量%ラテックス液3180mL、N,N−エチレン−ビス(ビニルスルフォニルアセトアミド)75.0g、1,3−ビス(ビニルスルフォニルアセトアミド)プロパン25g、以上に水を加えて全量を57.1リットルになるように調整した。
【0128】
【化11】
【0129】
〈バック層用塗布液Bの調製〉
石灰処理ゼラチンを1kg、平均粒子径0.7μmの球形PMMA粒子12質量%を含むゼラチン分散物を2000g、メタノールを1268ml、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン1.75g、ポリアクリル酸ナトリウム(分子量約10万)を64.4g、ポリ(p−ビニルベンゼンスルホン酸ナトリウム)(分子量約40万)を54g、p−tert−オクチルフェノキシポリオキシエチレン−エチレンスルホン酸ナトリウムを25.2g、N−プロピル−N−ポリオキシエチレン−パーフルオロオクタンスルホン酸アミドブチルスルホン酸ナトリウムを5.3g、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウムを7.1g、苛性ソーダでpH=7.0に調整した後、水を加えて全量を66.79リットルとなるよう調整した。
【0130】
[感熱記録材料の作製]
(バック層の作製)
JIS−Z8701記載の方法により規定された色度座標でX=0.2850、Y=0.2995に青色着色した厚み180μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート支持体の片面に、支持体に近い側から、バック層塗布液A、バック層塗布液Bの順でそれぞれ塗布量が40mL/m2、18.5mL/m2になるようにスライドビード法により同時重層塗布、乾燥した。塗布乾燥条件は以下の通りである。塗布スピードは160m/分とし、コーティングダイ先端と支持体との間隔を0.10〜0.30mmとし、減圧室の圧力を大気圧に対し200〜1000Pa低く設定した。支持体は塗布前にイオン風にて除電した。引き続くチリングゾーンにおいて、乾球温度0〜20℃の風で塗布液を冷却したのち、無接触で搬送して、つるまき式無接触型乾燥装置により、乾球温度23〜45℃、湿球温度15〜21℃の乾燥風で乾燥させた。
【0131】
(感熱記録材料の作製)
上記のバック層を塗布した支持体のバック層と反対の面に、支持体に近い側から、感熱記録層用塗布液A、感熱記録層用塗布液B、中間層用塗布液、保護層用塗布液の順でそれぞれ塗布量が50mL/m2、20mL/m2、18.2mL/m2、26.2mL/m2になるようにスライドビード法により同時重層塗布、乾燥し支持体から感熱記録層A、感熱記録層B、中間層及び保護層を有する本発明の透明な感熱記録材料を得た。各層の塗布液は33℃〜37℃の範囲に温度調整した。乾燥条件は以下の通りである。塗布スピードは160m/分とし、コーティングダイ先端と支持体との間隔を0.10〜0.30mmとし、減圧室の圧力を大気圧に対し200〜1000Pa低く設定した。支持体は塗布前にイオン風にて除電した。引き続く初期乾燥ゾーンにおいて、45℃〜55℃、露点0〜5℃の風にて乾燥後、無接触で搬送して、つるまき式無接触型乾燥装置により、乾球温度30〜45℃、湿球温度17〜23℃の乾燥風で乾燥させ、乾燥後25℃で湿度40〜60%にて調湿した。
【0132】
<評価>
得られた感熱記録材料を、サーマルヘッド(商品名:KGT、260−12MPH8、京セラ(株)製)に厚さ2μmのカーボン層炭素比率98%を物理蒸着法により最上層に設けたものにより、感熱記録材料の画像部の透過濃度が「0.7」、「1.2」および「3.0」になるようにパルス幅を調整して記録し、印画時にスティッキングを起こすかどうかを目視により下記の基準に従って評価した。
【0133】
〔基準〕
○ : スティックの発生なし。
△○ : ルーペでスティックの発生が認められるが実用上問題なし。
△ : ルーペでスティックの発生が認められ、問題になる可能性あり。
× : 目視によって明らかにスティクが認められる。
【0134】
また、前記記録時の印画音をディオン(株)製騒音計M−06によりバックグラウンドノイズ52dB、ヘッドから1mの距離で測定した。
結果を表1に示す。
【0135】
[実施例2]
実施例1における「保護層用塗布液の調製」において、「21.5質量%ステアリン酸アミド分散液」を、「10質量%PVA(MP103,(株)クラレ製)20g、2質量%ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム水溶液10g、水61gに融点80℃のグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート20gを混合しサンドミルで平均粒径0.3μmに分散した分散液4.0g」に変更した以外は、実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
【0136】
[実施例3]
実施例1における保護層用塗布液に代えて下記のように調製した保護層用塗布液を使用した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
【0137】
(保護層用塗布液の調製)
水67.7gに8.0質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA124C、(株)クラレ製)90.0g、前記保護層用顔料分散液61.6g、28質量%エチレンビスステアロアミド分散液(商品名:ハイドリンB961,中京油脂(株)製;融点140℃)4.1g、22質量%メチロールステアリン酸アミド分散液(商品名:ハイドリンD130、中京油脂(株)製;融点101℃)4.0g、30質量%パラフィンワックス分散液(商品名:ハイドリンD−337,中京油脂(株)製;融点68℃)2.0g、35質量%シリコーンオイル水分散液(商品名;BY22−840、東レダウコーニング(株)製;常温で液体)5.0g、4.0質量%硼酸水溶液10.0g、10質量%ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム水溶液6.5g、アセチレングリコール系界面活性剤(商品名;サーフィノール104、日進化学製)の75質量%液1.5g、6.0質量%スチレンマレイン酸共重合体アンモニウム塩水溶液(商品名;ポリマロン385、荒川化学(株)製)17.5g、20%コロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)14.0g、10質量%サーフロンS131S(旭ガラス(株)製)16.0g、2質量.0%酢酸8.0gを混合して保護層用塗布液を得た。
【0138】
[実施例4]
実施例1における「保護層用塗布液の調製」において、「ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル(商品名:プライサーフA217E、第一工業製薬(株)製;融点38℃,)1.1g」をさらに添加し、水の添加量を63.9gに変更した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0139】
[実施例5]
実施例1における「保護層用塗布液の調製」において、「35質量%シリコーンオイル乳化物」を添加せず、水の添加量を70.0gに変更した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0140】
[実施例6]
実施例4において保護層用塗布液の調製の際に使用した「21.5質量%ステアリン酸アミド分散液」の添加量を2.0gに減じ、更に、「10質量%PVA(商品名;MP103、(株)クラレ製)20g、2質量%ジオクチルスルフォコハク酸ナトリウム水溶液10g、水61gに融点80℃のグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラート20gを混合し、サンドミルで平均粒径0.3μmに分散した分散液」2.0gを添加した以外は、実施例4と同様に感熱記録材料を作製し、実施例4と同様の評価を行った。
【0141】
[比較例1]
実施例1における保護層用塗布液に代えて下記のように調製した保護層用塗布液を使用した以外は実施例1と同様に感熱記録材料を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
【0142】
(保護層用塗布液の調製)
水61.8gに8.0質量%ポリビニルアルコール水溶液(商品名;PVA124C、(株)クラレ製)90.0g、前記保護層用顔料分散液61.6g、20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物(商品名;F115、中京油脂(株)製;融点125℃)21.0g、4.0質量%硼酸水溶液10.0g、10質量%ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム水溶液6.5g、アセチレングリコール系界面活性剤(商品名;サーフィノール104、日進化学製)の75質量%液1.5g、6.0質量%スチレンマレイン酸共重合体アンモニウム塩水溶液(商品名;ポリマロン385、荒川化学(株)製)17.5g、20%コロイダルシリカ(商品名;スノーテックス、日産化学(株)製)14.0g、10質量%サーフロンS131S(旭ガラス(株)製)16.0g、2質量.0%酢酸8.0gを混合して保護層用塗布液を得た。
【0143】
[比較例2]
比較例1における「保護層用塗布液の調製」において、「20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物」を、「21.5質量%ステアリン酸アミド化合物(商品名;G−270、中京油脂(株)製;融点100℃)」20.0gに変更し、水の添加量を62.8gに変更した以外は比較例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0144】
[比較例3]
比較例1における「保護層用塗布液の調製」において、「20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物」を、「18質量%ステアリン酸分散物(商品名;セロゾール920、中京油脂(株)製;融点60℃)」24.0gに変更し、水の添加量を58.8gに変更した以外は比較例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0145】
[比較例4]
比較例1における「保護層用塗布液の調製」において、「20.5質量%ステアリン酸亜鉛分散物」を、「35質量%シリコーンオイル水分散液(商品名;BY22−840、東レダウコーニング(株)製;常温で液体」12.3gに変更し、水の添加量を70.5gに変更した以外は比較例1と同様に感熱記録材料を作製し、同様の評価を行った。
【0146】
【表1】
【0147】
表1の結果から、実施例では、飽和濃度D3.0にいたる濃度領域の全てにおいてスティックが発生しない感熱記録材料が得られたが、比較例では、実用上問題になる、または問題になる可能性のあるスティックが低濃度、中濃度、若しくは高濃度のいずれかで発生した。また比較例では、記録時の記録音が高く、医療現場で使用するには不適なものがあったが、実施例では全て60dB以下と低く、問題ないことがわかる。
【0148】
【発明の効果】
本発明によれば、広い記録エネルギー領域の全てにわたりスティックや印画音が低い良好なヘッドマッチング性を有する感熱記録材料を提供することができる。また、本発明によれば、耐磨耗性に優れた炭素比率90%以上の最上層を有するサーマルヘッドでも、良好なヘッドマッチング性を示し、長期間にわたって安定した画像記録が可能な感熱記録方法を実現することができる。
Claims (7)
- 支持体上に、少なくとも感熱記録層と顔料を含む保護層とを有する感熱記録材料であって、前記保護層は、融点が異なる熱可融解性物質を少なくとも3種含むことを特徴とする感熱記録材料。
- 前記熱可融解性物質は、それぞれ融点が15℃以上異なることを特徴とする請求項1に記載の感熱記録材料。
- 前記保護層は、常温で液体の潤滑剤を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の感熱記録材料。
- 前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともステアリン酸アミドまたはグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の感熱記録材料。
- 前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともステアリン酸アミドと、融点が115℃以上の熱可融解性物質と、融点が85℃以下の熱可融解性物質とを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の感熱記録材料。
- 前記保護層は、前記熱可融解性物質として、少なくともグリセリントリ−12−ヒドロキシステアラートと、融点が95℃以上の熱可融解性物質と、融点が70℃以下の熱可融解性物質とを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の感熱記録材料。
- 炭素比率90質量%以上の層を最上層に有するサーマルヘッドを用いて、請求項1〜6のいずれかに記載の感熱記録材料に熱エネルギーを印加することを特徴とする感熱記録方法。
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JP2003097836A JP2004299354A (ja) | 2003-04-01 | 2003-04-01 | 感熱記録材料および感熱記録方法 |
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JP2006240199A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Ricoh Co Ltd | 透明感熱記録媒体 |
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2003
- 2003-04-01 JP JP2003097836A patent/JP2004299354A/ja active Pending
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