JPH03243391A - 昇華転写用画像形成材料 - Google Patents
昇華転写用画像形成材料Info
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- JPH03243391A JPH03243391A JP2039146A JP3914690A JPH03243391A JP H03243391 A JPH03243391 A JP H03243391A JP 2039146 A JP2039146 A JP 2039146A JP 3914690 A JP3914690 A JP 3914690A JP H03243391 A JPH03243391 A JP H03243391A
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- clay mineral
- organic
- dye
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、熱転写式プリンタ等に用いられる昇華転写用
画像形成材料に関し、特にその感度および定着性の改善
に関する。
画像形成材料に関し、特にその感度および定着性の改善
に関する。
[発明の概要]
本発明は、昇華転写用画像形成材料の染料受容機構とし
て層状構造を有する粘土鉱物を使用し、かつその層間部
に交換性を有する有機陽イオンをイオン交換結合させる
と共に、有機過塩素酸塩をインターカラントとして保持
させておくことにより、加熱によりインクリボン等の染
料供給源から昇華転写される染料を上記層間部に受容し
て安定に定着させると同時に、上記有機過塩素酸塩の分
解発熱による増感効果を得ようとするものである。
て層状構造を有する粘土鉱物を使用し、かつその層間部
に交換性を有する有機陽イオンをイオン交換結合させる
と共に、有機過塩素酸塩をインターカラントとして保持
させておくことにより、加熱によりインクリボン等の染
料供給源から昇華転写される染料を上記層間部に受容し
て安定に定着させると同時に、上記有機過塩素酸塩の分
解発熱による増感効果を得ようとするものである。
〔従来の技術]
インク層を有するインクリボンにサーマルヘッド等から
熱エネルギーを印加し、インク層に含有される染料を記
録紙に転写する技術は、いわゆる転写型感熱記録として
知られている。この転写型感熱記録は、ワックスと混合
してインクリボンに塗布された染料が熱により溶融して
記録紙に転写される溶融転写法と、インクリボンに塗布
された昇華性染料が熱により昇華して記録紙に転写され
る昇華転写法とに大別される。このうち、後者の昇華転
写法は、フルカラー画像の形成が可能で、濃度階調を比
較的得やすいという利点を有していることから、各方面
で開発の進められているものである。
熱エネルギーを印加し、インク層に含有される染料を記
録紙に転写する技術は、いわゆる転写型感熱記録として
知られている。この転写型感熱記録は、ワックスと混合
してインクリボンに塗布された染料が熱により溶融して
記録紙に転写される溶融転写法と、インクリボンに塗布
された昇華性染料が熱により昇華して記録紙に転写され
る昇華転写法とに大別される。このうち、後者の昇華転
写法は、フルカラー画像の形成が可能で、濃度階調を比
較的得やすいという利点を有していることから、各方面
で開発の進められているものである。
昇華転写法において使用される印画紙等の画像形成材料
は、一般に天然紙2合或祇、高分子フィルム等の基材の
上にポリエステル等の樹脂を主体とする染料受容層が積
層形成された構成を有する。
は、一般に天然紙2合或祇、高分子フィルム等の基材の
上にポリエステル等の樹脂を主体とする染料受容層が積
層形成された構成を有する。
かかる染料受容層に昇華性染料を含むインクリボンを上
記染料受容層と当接させた状態で画像信号に応した選択
的な加熱を行えば、画像が形成される。ここで、上記昇
華性染料としては染料受容層の主体である樹脂を染色す
る必要から、分散染料が広く使用されている。
記染料受容層と当接させた状態で画像信号に応した選択
的な加熱を行えば、画像が形成される。ここで、上記昇
華性染料としては染料受容層の主体である樹脂を染色す
る必要から、分散染料が広く使用されている。
ところで、昇華転写法による実用的な感熱記録を実現す
るためには、従来にも増して感度の向上と画像形成後の
保存安定性の改善が望まれている。
るためには、従来にも増して感度の向上と画像形成後の
保存安定性の改善が望まれている。
ここで感度の向上とは、換言すれば転写に要する熱エネ
ルギーの低減である。昇華性染料の昇華性は化合物によ
って決まっており、また移行量も染料受容層の容量等に
より概ね決まってしまうので、これらの条件を最適化し
た上で高速記録を実現するためには、いかに少ない熱エ
ネルギーで実用的な濃度の画像が形成できるかが鍵とな
るからである。
ルギーの低減である。昇華性染料の昇華性は化合物によ
って決まっており、また移行量も染料受容層の容量等に
より概ね決まってしまうので、これらの条件を最適化し
た上で高速記録を実現するためには、いかに少ない熱エ
ネルギーで実用的な濃度の画像が形成できるかが鍵とな
るからである。
一方、保存安定性とは、形成された画像の定着仕をいか
に向上させるかということである。昇華転写法により形
成された画像は、加熱により退色するという欠点を有し
ており、これは染料として昇華性の化合物が使用されて
いることから原理的に避けられない問題である。昇華性
染料として昇華性の高いものを選択するほど、定着性の
劣化は顕著となる。ここで使用される昇華性染料がほと
んど塩基性染料であることから、染料受容層を酸性とし
て定着性を改善すること等も従来から試みられているが
、満足な結果を得るには至っていない。
に向上させるかということである。昇華転写法により形
成された画像は、加熱により退色するという欠点を有し
ており、これは染料として昇華性の化合物が使用されて
いることから原理的に避けられない問題である。昇華性
染料として昇華性の高いものを選択するほど、定着性の
劣化は顕著となる。ここで使用される昇華性染料がほと
んど塩基性染料であることから、染料受容層を酸性とし
て定着性を改善すること等も従来から試みられているが
、満足な結果を得るには至っていない。
そこで本発明は、上述の問題を解決し、感度と定着性に
優れる昇華転写用画像形成材料を提供することを目的と
する。
優れる昇華転写用画像形成材料を提供することを目的と
する。
本発明者らは、上記染料受容層が定着機構および増感機
構を内在させていれば上述の問題が解決されると考えて
検討を行ったところ、定着機構としては層状構造を有す
る粘土に物の層間へのインターカレーションを利用し、
また増感機構としては上記粘土鉱物の層間へ保持させた
有機過塩素酸塩の熱刺激による分解発熱を利用すれば、
所望の効果が得られることを見出した。
構を内在させていれば上述の問題が解決されると考えて
検討を行ったところ、定着機構としては層状構造を有す
る粘土に物の層間へのインターカレーションを利用し、
また増感機構としては上記粘土鉱物の層間へ保持させた
有機過塩素酸塩の熱刺激による分解発熱を利用すれば、
所望の効果が得られることを見出した。
本発明にかかる昇華転写用画像形成材料は上述の知見に
もとづいて提案されるものであり、粘土鉱物の眉間に第
4アンモニウムイオンもしくは第4ホスホニウムイオン
がイオン交換結合されると共に過塩素酸第4アンモニウ
ムもしくは過塩素酸第4ホスホニウムがインターカラン
トとして保持されてなる粘土鉱物複合体が基体に保持さ
れてなることを特徴とするものである。
もとづいて提案されるものであり、粘土鉱物の眉間に第
4アンモニウムイオンもしくは第4ホスホニウムイオン
がイオン交換結合されると共に過塩素酸第4アンモニウ
ムもしくは過塩素酸第4ホスホニウムがインターカラン
トとして保持されてなる粘土鉱物複合体が基体に保持さ
れてなることを特徴とするものである。
まず、本発明で使用される粘土鉱物としては、層状構造
を有し、層間に交換性陽イオンを有するものが挙げられ
る。代表例として、モンモリロナイト群鉱物が挙げられ
る。
を有し、層間に交換性陽イオンを有するものが挙げられ
る。代表例として、モンモリロナイト群鉱物が挙げられ
る。
モンモリロナイト群鉱物は、次の一般式%式%)
〔ただし、X=Af、Fe(III)、 Mn(I[
l)、 Cr(I[l)、Y=Mg、F e(II)
、 Mn(II)、 N t。
l)、 Cr(I[l)、Y=Mg、F e(II)
、 Mn(II)、 N t。
Zn Li、Z=Si、Al、W=に、Na、Caで
あり、H2Oは層間水、mは整数を表す。〕で表される
3層構造の粘土鉱物である。XとYの組合せと置換数の
違いによりモンモリロナイトマグネジアンモンモリロナ
イト、鉄モンモリロナイト、鉄マグネジアンモンモリロ
ナイト、バイデライト、アルξニアンバイデライト、ノ
ントロナイト アルミニアンノントロナイト、サポナイ
トアルミニアンサポナイト、ヘクトライト、ソーコナイ
ト等の多くの種類が存在するが、これら天然物の他に上
記式中の○H基がフッ素で置換された合成品も人手可能
である。
あり、H2Oは層間水、mは整数を表す。〕で表される
3層構造の粘土鉱物である。XとYの組合せと置換数の
違いによりモンモリロナイトマグネジアンモンモリロナ
イト、鉄モンモリロナイト、鉄マグネジアンモンモリロ
ナイト、バイデライト、アルξニアンバイデライト、ノ
ントロナイト アルミニアンノントロナイト、サポナイ
トアルミニアンサポナイト、ヘクトライト、ソーコナイ
ト等の多くの種類が存在するが、これら天然物の他に上
記式中の○H基がフッ素で置換された合成品も人手可能
である。
上記モンモリロナイト群鉱物の他にも、ナトリウムシリ
シックマイカ、ナトリウムテニオライトリヂウムテニオ
ライト等の雲母群鉱物が使用できる。層状構造を有して
いても層間に交換性陽イオンを持たないカオリナイト、
タルク、パイロフィライト等は不適当である。また、ゼ
オライトはアルカリ金属イオンあるいはアルカリ土類金
属イオンを交換性陽イオンとして有しているが、組織が
網目状であって孔径も小さいため、実用性能にはやや劣
る。
シックマイカ、ナトリウムテニオライトリヂウムテニオ
ライト等の雲母群鉱物が使用できる。層状構造を有して
いても層間に交換性陽イオンを持たないカオリナイト、
タルク、パイロフィライト等は不適当である。また、ゼ
オライトはアルカリ金属イオンあるいはアルカリ土類金
属イオンを交換性陽イオンとして有しているが、組織が
網目状であって孔径も小さいため、実用性能にはやや劣
る。
これら粘土鉱物は、その層間に第4アンモニウムイオン
または第4ホスホニウムイオンをイオン交換結合させて
使用する。ここで、上記第4ホスホニウムイオンとは、
テトラアルキルホスホニウムイオンおよびテトラアリー
ルホスホニウムイオンを指す。以下、本明細書中ではこ
れらの各イオンを交換性有機陽イオンと総称することに
する。
または第4ホスホニウムイオンをイオン交換結合させて
使用する。ここで、上記第4ホスホニウムイオンとは、
テトラアルキルホスホニウムイオンおよびテトラアリー
ルホスホニウムイオンを指す。以下、本明細書中ではこ
れらの各イオンを交換性有機陽イオンと総称することに
する。
これらの交換性有機陽イオンは、その疎水鎖の立体効果
により粘土鉱物の層間距離を拡大すると共に、本来は親
水的な粘土鉱物の層間を疎水的な環境に変化させ、イン
ターカラントとなる後述の過塩素酸第4アンモニウムや
過塩素酸第4ホスホ二つム、もしくは印画時にインクリ
ボンから移行する昇華性染料等の有機化合物を保持させ
易くする役割を果たすものである。これらの交換性有機
陽イオンが有する4本の側鎖は、炭素数4以上 より好
ましくは8以上のアルキル基、もしくはアリール基の中
から選ばれる。上記炭素数は、インクリボンから移行し
て来る昇華性染料の分子またはイオンの大きさを考慮し
て粘土鉱物の層間距離を十分に大きく確保すると共に、
可逆的なイオン交換結合を実現させる観点から選ばれた
ものである。
により粘土鉱物の層間距離を拡大すると共に、本来は親
水的な粘土鉱物の層間を疎水的な環境に変化させ、イン
ターカラントとなる後述の過塩素酸第4アンモニウムや
過塩素酸第4ホスホ二つム、もしくは印画時にインクリ
ボンから移行する昇華性染料等の有機化合物を保持させ
易くする役割を果たすものである。これらの交換性有機
陽イオンが有する4本の側鎖は、炭素数4以上 より好
ましくは8以上のアルキル基、もしくはアリール基の中
から選ばれる。上記炭素数は、インクリボンから移行し
て来る昇華性染料の分子またはイオンの大きさを考慮し
て粘土鉱物の層間距離を十分に大きく確保すると共に、
可逆的なイオン交換結合を実現させる観点から選ばれた
ものである。
4木の側鎖は必ずしも全て同一である必要はないが、同
一である場合には立体効果により特に眉間距離を大とす
ることができる。なお、交換性有機陽イオンに付随する
対イオンの種類は特に限定されない。
一である場合には立体効果により特に眉間距離を大とす
ることができる。なお、交換性有機陽イオンに付随する
対イオンの種類は特に限定されない。
ところで、モンモリロナイト等の粘土鉱物の層間に存在
する交換性陽イオンを上述の交換性有機陽イオンと交換
する場合、一般には予め粘土鉱物を水中で膨潤させて眉
間距離を拡大しておき、交換性有機陽イオンを含む溶液
もしくは分散液を添加するか、あるいは予めプロトン化
処理により粘土tfL′I!71の層間に存在する交換
性陽イオンをプロトンに置換してから、これを交換性有
機陽イオンを含む溶液中に分散させる方法が採られる。
する交換性陽イオンを上述の交換性有機陽イオンと交換
する場合、一般には予め粘土鉱物を水中で膨潤させて眉
間距離を拡大しておき、交換性有機陽イオンを含む溶液
もしくは分散液を添加するか、あるいは予めプロトン化
処理により粘土tfL′I!71の層間に存在する交換
性陽イオンをプロトンに置換してから、これを交換性有
機陽イオンを含む溶液中に分散させる方法が採られる。
しかし、長い側鎖を有するために疎水性が高く、イオン
径も比較的大きい交換性有機陽イオンを使用する場合に
は、水中で膨潤して親水的環境とされている粘土鉱物の
層間にこれをイオン交換結合させることは極めて困難で
ある。このような場合には、目的とする交換性有機陽イ
オンを含む有機溶媒中に粘土鉱物を分散させた分散液を
陰極側に置き、粘土鉱物を含まず交換性有機陽イオンの
みを含む有機溶媒を陽極側において電気分解を行うと、
陰極側において効率的にイオン交換結合を行わせること
ができる。
径も比較的大きい交換性有機陽イオンを使用する場合に
は、水中で膨潤して親水的環境とされている粘土鉱物の
層間にこれをイオン交換結合させることは極めて困難で
ある。このような場合には、目的とする交換性有機陽イ
オンを含む有機溶媒中に粘土鉱物を分散させた分散液を
陰極側に置き、粘土鉱物を含まず交換性有機陽イオンの
みを含む有機溶媒を陽極側において電気分解を行うと、
陰極側において効率的にイオン交換結合を行わせること
ができる。
なお、粘土鉱物の眉間にイオン交換結合される有機陽イ
オンの量的範囲は特に限定されるものではなく、上限は
交換可能な容量、下限は後述の過塩素酸第4アンモニウ
ム、過塩素酸第4ホスホニウム、もしくは昇華性染料の
インターカレーションを可能とするに十分な眉間距離を
与える量を考慮して適宜設定すれば良い。
オンの量的範囲は特に限定されるものではなく、上限は
交換可能な容量、下限は後述の過塩素酸第4アンモニウ
ム、過塩素酸第4ホスホニウム、もしくは昇華性染料の
インターカレーションを可能とするに十分な眉間距離を
与える量を考慮して適宜設定すれば良い。
本発明では、上述のように交換性有機陽イオンにより層
間距離の拡大された粘土鉱物の眉間に、さらにインター
カラントとして過塩素酸第4アンモニウムもしくは過塩
素酸第4ホスホニウムが保持せしめられる。本明細書中
では、これらの化合物を有機過塩素酸塩と総称すること
にする。上記有機過塩素酸塩は、既にイオン交換結合さ
れている交換性有機陽イオンの作用を補って眉間距離の
拡大された粘土鉱物の構造を維持すると同時に、その分
解発熱反応による増感効果を期待して使用されるもので
ある。上記有機過塩素酸塩の陽イオン酸分は、その4本
の側鎖のうち少なくとも3木が前述の有機陽イオンと同
様、炭素数が4以上5より好ましくは8以上のアルキル
基、もしくはアリール基とされていることが好ましい、
4本の側鎖は必ずしも全て同一である必要はない、さら
に、側鎖の1本は他の大きな有機基であっても良い。
間距離の拡大された粘土鉱物の眉間に、さらにインター
カラントとして過塩素酸第4アンモニウムもしくは過塩
素酸第4ホスホニウムが保持せしめられる。本明細書中
では、これらの化合物を有機過塩素酸塩と総称すること
にする。上記有機過塩素酸塩は、既にイオン交換結合さ
れている交換性有機陽イオンの作用を補って眉間距離の
拡大された粘土鉱物の構造を維持すると同時に、その分
解発熱反応による増感効果を期待して使用されるもので
ある。上記有機過塩素酸塩の陽イオン酸分は、その4本
の側鎖のうち少なくとも3木が前述の有機陽イオンと同
様、炭素数が4以上5より好ましくは8以上のアルキル
基、もしくはアリール基とされていることが好ましい、
4本の側鎖は必ずしも全て同一である必要はない、さら
に、側鎖の1本は他の大きな有機基であっても良い。
つまり、ある程度大きな分子構造の末端部が過塩素酸塩
の構造をとるような化合物でも良い。
の構造をとるような化合物でも良い。
かかる有機過塩素酸塩を予め層間距離の拡大された粘土
鉱物の眉間へインターカレートさせるためには、有機過
塩素酸塩をその良溶媒中に熔解した溶液中で上記粘土鉱
物を膨潤させておき、この状態で有機過塩素酸塩の貧溶
媒を大過剰に添加する。このときの貧溶媒の添加量は、
粘土鉱物の眉間と液相との間で有機過塩素酸塩の分配を
大幅に層間に偏らせるに十分な量とする。これにより、
有機過塩素酸塩は粘土鉱物の層間ヘインターカレートさ
れ、粘土鉱物複合体を調製することができる。
鉱物の眉間へインターカレートさせるためには、有機過
塩素酸塩をその良溶媒中に熔解した溶液中で上記粘土鉱
物を膨潤させておき、この状態で有機過塩素酸塩の貧溶
媒を大過剰に添加する。このときの貧溶媒の添加量は、
粘土鉱物の眉間と液相との間で有機過塩素酸塩の分配を
大幅に層間に偏らせるに十分な量とする。これにより、
有機過塩素酸塩は粘土鉱物の層間ヘインターカレートさ
れ、粘土鉱物複合体を調製することができる。
本発明の昇華転写用画像形成材料は、上述のようにして
得られた粘土鉱物複合体を適当な方法により基体に保持
させてなるものである。基体に保持させる方法としては
、大別して抄紙法と塗工法とが考えられる。
得られた粘土鉱物複合体を適当な方法により基体に保持
させてなるものである。基体に保持させる方法としては
、大別して抄紙法と塗工法とが考えられる。
抄紙法は、紙の繊維構造中に上記粘土鉱物複合体を7昆
人させる方法である。具体的には、粘土鉱物複合体を添
加したパルプの懸濁スラリーから抄紙を行う。ここで、
粘土FL物物音合体添加量は、パルプの重量の10〜1
00%程度とすることが望ましい。粘土鉱物複合体が少
なすぎては所望の定着効果および増感効果を得ることが
できず、多すぎては紙としての取り扱いが困難となる。
人させる方法である。具体的には、粘土鉱物複合体を添
加したパルプの懸濁スラリーから抄紙を行う。ここで、
粘土FL物物音合体添加量は、パルプの重量の10〜1
00%程度とすることが望ましい。粘土鉱物複合体が少
なすぎては所望の定着効果および増感効果を得ることが
できず、多すぎては紙としての取り扱いが困難となる。
上記懸濁スラリーには、液体(特に水)による浸透抵抗
性を付与するためのサイジング剤、および粘土鉱物複合
体の脱落を防止するための結合剤樹脂等を粘土鉱物の重
量の0.01〜lO%程度の範囲で添加しても良い。あ
るいは、通常の抄紙工程に使用される各種の添加剤が適
宜台まれていても良い。得られる紙の厚さは、取り扱い
性、形成される画像の視に性、熱伝導性等を考慮して数
十〜数百μm程度とすることが好ましい。表面性を向上
させために必要に応してカレンダー処理等を行っても良
い。
性を付与するためのサイジング剤、および粘土鉱物複合
体の脱落を防止するための結合剤樹脂等を粘土鉱物の重
量の0.01〜lO%程度の範囲で添加しても良い。あ
るいは、通常の抄紙工程に使用される各種の添加剤が適
宜台まれていても良い。得られる紙の厚さは、取り扱い
性、形成される画像の視に性、熱伝導性等を考慮して数
十〜数百μm程度とすることが好ましい。表面性を向上
させために必要に応してカレンダー処理等を行っても良
い。
一方の塗工法は、天然紙1合成紙、プラスチックフィル
ム等の適当な基体上に粘土鉱物複合体を含む塗工液を含
浸あるいは塗布し、乾燥させる方法である。上記塗工液
は、粘土鉱物複合体を結着剤等の添加物と共に適当な溶
媒中に分散させてなるものである。上記結着剤としては
、インクリボンとの剥離性に優れる材料を選択する必要
があり、使用量は粘土鉱物複合体の重量の0.1〜2倍
程度とすることが望ましい、上記塗工液には、必要に応
じて分散剤等の添加物が含まれていても良い。
ム等の適当な基体上に粘土鉱物複合体を含む塗工液を含
浸あるいは塗布し、乾燥させる方法である。上記塗工液
は、粘土鉱物複合体を結着剤等の添加物と共に適当な溶
媒中に分散させてなるものである。上記結着剤としては
、インクリボンとの剥離性に優れる材料を選択する必要
があり、使用量は粘土鉱物複合体の重量の0.1〜2倍
程度とすることが望ましい、上記塗工液には、必要に応
じて分散剤等の添加物が含まれていても良い。
本発明で使用される粘土鉱物複合体の合成過程および昇
華性染料の定着機構を第1図を参照しながら説明する。
華性染料の定着機構を第1図を参照しながら説明する。
上記粘土鉱物複合体は、第1図の〔状態E〕に概念的に
示されるように、層状構造を有する粘土鉱物(1)の層
間部(la)に元来存在していた交換性陽イオン(2)
の少なくとも一部が交換性有機陽イオン(3)に交換さ
れると共に、有機過塩素酸塩(4)がインターカレート
として保持されてなるものである。上記交換性陽イオン
(3)は、たとえば天然のモンモリロナイトではナトリ
ウムイオン等のアルカリ金属イオンであるが、プロトン
化処理を経た場合にはその少なくとも一部がプロトンH
゛と交換されている。またこの図では、交換性有機陽イ
オン(3)および有機過塩素酸塩(4)の陽イオン部分
として第4アンモニウムイオンを図示しであるが、第4
ホスホニウムイオンを使用した場合にも同様の構造をと
っているものと考えられる。
示されるように、層状構造を有する粘土鉱物(1)の層
間部(la)に元来存在していた交換性陽イオン(2)
の少なくとも一部が交換性有機陽イオン(3)に交換さ
れると共に、有機過塩素酸塩(4)がインターカレート
として保持されてなるものである。上記交換性陽イオン
(3)は、たとえば天然のモンモリロナイトではナトリ
ウムイオン等のアルカリ金属イオンであるが、プロトン
化処理を経た場合にはその少なくとも一部がプロトンH
゛と交換されている。またこの図では、交換性有機陽イ
オン(3)および有機過塩素酸塩(4)の陽イオン部分
として第4アンモニウムイオンを図示しであるが、第4
ホスホニウムイオンを使用した場合にも同様の構造をと
っているものと考えられる。
かかる粘土鉱物複合体は、以下のようにして合成される
。
。
出発物質は、第1図の〔状態A]に示されるように、層
間部(1a〉に交換性陽イオン(2)を有する粘土鉱物
(1)である。
間部(1a〉に交換性陽イオン(2)を有する粘土鉱物
(1)である。
上記粘土鉱物(1)を水中で膨潤させた状態でプロトン
化処理を行うと、第1図の〔状態B]に示されるように
、層間部(la)には上記交換性陽イオン(2)に代わ
ってプロトンH゛が取り込まれ、眉間距離も拡大する。
化処理を行うと、第1図の〔状態B]に示されるように
、層間部(la)には上記交換性陽イオン(2)に代わ
ってプロトンH゛が取り込まれ、眉間距離も拡大する。
このプロトン化処理には、不純物を除去して陽イオン交
換容量を増大させると共に、後に層間部(la)に取り
込まれる昇華性染料の発色を妨害する原因となる金属イ
オン(特に鉄イオン)を除去する効果もある。
換容量を増大させると共に、後に層間部(la)に取り
込まれる昇華性染料の発色を妨害する原因となる金属イ
オン(特に鉄イオン)を除去する効果もある。
次に、上記粘土鉱物(1)を目的の交換性有機陽イオン
(3)を溶解させ得る溶媒中に分散させた状態で該交換
性有機陽イオン(3)を添加すると、第1図の〔状LQ
C)に示されるようなイオン交換が起こり、上記プロト
ンH゛の少なくとも一部が交換性有機陽イオン(3)に
置換される。このとき、粘土鉱物の層間部(la)は、
交換性有機陽イオン(3)の長い4本の側鎖により層間
距離がさらに拡大されると共に、疎水的な環境に変化す
る。
(3)を溶解させ得る溶媒中に分散させた状態で該交換
性有機陽イオン(3)を添加すると、第1図の〔状LQ
C)に示されるようなイオン交換が起こり、上記プロト
ンH゛の少なくとも一部が交換性有機陽イオン(3)に
置換される。このとき、粘土鉱物の層間部(la)は、
交換性有機陽イオン(3)の長い4本の側鎖により層間
距離がさらに拡大されると共に、疎水的な環境に変化す
る。
次に、上記粘土鉱物(1)を目的の有機過塩素酸塩(4
)を含む?8液中で膨潤させる。上記有機過塩素酸塩(
4)は疎水性の高い化合物であるため、上記の溶液とし
てはアセトン等の低極性溶媒が使用される。この段階で
は、〔状態D]に示されるように、有機過塩素酸塩(4
)のインターカレーションは起こらない。
)を含む?8液中で膨潤させる。上記有機過塩素酸塩(
4)は疎水性の高い化合物であるため、上記の溶液とし
てはアセトン等の低極性溶媒が使用される。この段階で
は、〔状態D]に示されるように、有機過塩素酸塩(4
)のインターカレーションは起こらない。
しかし、上記有機過塩素酸塩(4)の貧溶媒(ここでは
極性溶媒)としてたとえば水を大過剰に添加すると、疎
水性の高い有機過塩素酸塩(4)は液相中に存在し続け
ることが困難となり、疎水性の高い層間部(la)へ侵
入する。この結果、第1図の(状態E〕に示されるよう
に、有機過塩素酸塩(4)がインターカラントとして層
間部(1a)に取り込まれた粘土i12.′!yJ複合
体が得られる。この粘土鉱物複合体は、元々の粘土鉱物
の色調を反映してほぼ白色である。
極性溶媒)としてたとえば水を大過剰に添加すると、疎
水性の高い有機過塩素酸塩(4)は液相中に存在し続け
ることが困難となり、疎水性の高い層間部(la)へ侵
入する。この結果、第1図の(状態E〕に示されるよう
に、有機過塩素酸塩(4)がインターカラントとして層
間部(1a)に取り込まれた粘土i12.′!yJ複合
体が得られる。この粘土鉱物複合体は、元々の粘土鉱物
の色調を反映してほぼ白色である。
この粘土鉱物複合体を抄紙、含浸等の方法により基体に
混入一体化させるか、もしくは塗布により染料受容層を
形成する等の方法により画像形成材料を構威し、これを
インクリボンと接触させ、該インクリボンの背面側から
サーマルヘッド等により熱エネルギーを局所的に印加す
ると、加熱部位においてインクリボンから昇華性染料が
昇華して画像形成材料側へ移行する。
混入一体化させるか、もしくは塗布により染料受容層を
形成する等の方法により画像形成材料を構威し、これを
インクリボンと接触させ、該インクリボンの背面側から
サーマルヘッド等により熱エネルギーを局所的に印加す
ると、加熱部位においてインクリボンから昇華性染料が
昇華して画像形成材料側へ移行する。
ここで、インクリボンに一般に使用されている昇華性染
料は水に難溶な分散染料であり、そのほとんどは分子内
に第1アミン、第2アミン、第3アミンの構造を有する
塩基性染料である。一方、粘土鉱物(1)の層間部(l
a)は疎水性が高められていると同時に、交換性有機陽
イオン(3)により完全に交換されずに残存したプロト
ンH゛またはアルカリ金属イオン等の交換性陽イオン(
2)、および表面シラノール基等に起因する酸点を多数
有している。したがって、インクリボンから移行して来
る昇華性染料(5)が層間部(1a)に侵入すると、上
記酸点に吸着されて安定に保持されることが容易に理解
される。あるいは、第1図の(状態F〕に示されるよう
に、上記有機過塩素酸塩(4)の熱分解により塩化水素
(および二酸化炭素)が副生ずる場合には、上記昇華性
染料(5)が塩酸塩を形成することによりその分子構造
の一部が第4アンモニウムイオンに変化し、染料イオン
(5a)の形でより強固に層間部(la)に吸着される
ものと考えられる。このとき、既に層間部(1a)に保
持されていた交換性有機陽イオン(3)は、染料イオン
(5a)の交換量に応して層間部(La)から外へ放出
される。
料は水に難溶な分散染料であり、そのほとんどは分子内
に第1アミン、第2アミン、第3アミンの構造を有する
塩基性染料である。一方、粘土鉱物(1)の層間部(l
a)は疎水性が高められていると同時に、交換性有機陽
イオン(3)により完全に交換されずに残存したプロト
ンH゛またはアルカリ金属イオン等の交換性陽イオン(
2)、および表面シラノール基等に起因する酸点を多数
有している。したがって、インクリボンから移行して来
る昇華性染料(5)が層間部(1a)に侵入すると、上
記酸点に吸着されて安定に保持されることが容易に理解
される。あるいは、第1図の(状態F〕に示されるよう
に、上記有機過塩素酸塩(4)の熱分解により塩化水素
(および二酸化炭素)が副生ずる場合には、上記昇華性
染料(5)が塩酸塩を形成することによりその分子構造
の一部が第4アンモニウムイオンに変化し、染料イオン
(5a)の形でより強固に層間部(la)に吸着される
ものと考えられる。このとき、既に層間部(1a)に保
持されていた交換性有機陽イオン(3)は、染料イオン
(5a)の交換量に応して層間部(La)から外へ放出
される。
なお、第1図では便宜上、染料イオン(5a)の吸着に
伴って放出される陽イオンを交換性有機陽イオン(3)
としたが、これは有機過塩素酸塩(4)に由来する陽イ
オン部分と考えても良い。
伴って放出される陽イオンを交換性有機陽イオン(3)
としたが、これは有機過塩素酸塩(4)に由来する陽イ
オン部分と考えても良い。
このように昇華性染料(5)もしくは染料イオン(5a
)を取り込んだ着色粘土鉱物複合体は、全体として該昇
華性染料(5)の種類に応した色調を呈し、顔料用の挙
動を示すものである。かかる着色粘土鉱物複合体は、染
料を外部環境に直接さらすことなく層間部(la)内で
保護しているため、耐候性耐湿性、耐薬品性、耐熱性に
優れており、容易に退色することがない。
)を取り込んだ着色粘土鉱物複合体は、全体として該昇
華性染料(5)の種類に応した色調を呈し、顔料用の挙
動を示すものである。かかる着色粘土鉱物複合体は、染
料を外部環境に直接さらすことなく層間部(la)内で
保護しているため、耐候性耐湿性、耐薬品性、耐熱性に
優れており、容易に退色することがない。
以上、昇華性染料(5)の定着機構に関して説明したが
、本発明のいまひとつの重要な特徴は有機過塩素酸塩(
4)による増感作用である。上記有機過塩素酸塩(4)
は、サーマルヘッド等から印加された熱エネルギーを吸
収し分解発熱する性質を有している。このとき、加熱の
初期に少量の熱エネルギーが吸収されて有機過塩素酸塩
(4〉 の分解が一旦開始すれば、後はこの時の分解熱
を利用して分解発熱反応が連鎖的に進行するので、実質
的に画像形成材料の感度が向上したことになる。従来は
、感度の向上を昇華性の極めて高い染料を選択すること
で達成しようとしたために定着性の低下等の問題を免れ
なかったが、本発明によればこのような問題は生しない
。
、本発明のいまひとつの重要な特徴は有機過塩素酸塩(
4)による増感作用である。上記有機過塩素酸塩(4)
は、サーマルヘッド等から印加された熱エネルギーを吸
収し分解発熱する性質を有している。このとき、加熱の
初期に少量の熱エネルギーが吸収されて有機過塩素酸塩
(4〉 の分解が一旦開始すれば、後はこの時の分解熱
を利用して分解発熱反応が連鎖的に進行するので、実質
的に画像形成材料の感度が向上したことになる。従来は
、感度の向上を昇華性の極めて高い染料を選択すること
で達成しようとしたために定着性の低下等の問題を免れ
なかったが、本発明によればこのような問題は生しない
。
さらに、有m過塩素酸塩(4)の使用による付随的な効
果として、層間部(la)において昇華性染料(5)も
しくは染料イオン(5a)の拡散が容易となることが挙
げられる。有機過塩素酸塩(4)には常温で液体のもの
から融点が300°C付近のものまで各種の化合物が存
在するが、いずれにしても比較的低温で溶融するので、
これを保持した層間部(la)は加熱時に適度な流動性
を帯びるようになる。このことは、インクリボンから移
行する昇華性染料が層間部(la)内を拡散して酸点に
至り定着される機構を考えた場合、粘土鉱物(1)の染
ネ4吸着容量を有効に活かし、拡散速度を高め、定着性
を向−1−させる上で非常に有利である。
果として、層間部(la)において昇華性染料(5)も
しくは染料イオン(5a)の拡散が容易となることが挙
げられる。有機過塩素酸塩(4)には常温で液体のもの
から融点が300°C付近のものまで各種の化合物が存
在するが、いずれにしても比較的低温で溶融するので、
これを保持した層間部(la)は加熱時に適度な流動性
を帯びるようになる。このことは、インクリボンから移
行する昇華性染料が層間部(la)内を拡散して酸点に
至り定着される機構を考えた場合、粘土鉱物(1)の染
ネ4吸着容量を有効に活かし、拡散速度を高め、定着性
を向−1−させる上で非常に有利である。
本発明の昇華転写用画像形成材料は、かかる粘土鉱物複
合体を基体と一体的に保持したものであり、該粘土鉱物
複合体の持つ定着機構および増感機構をそのまま発揮さ
セることかできる。
合体を基体と一体的に保持したものであり、該粘土鉱物
複合体の持つ定着機構および増感機構をそのまま発揮さ
セることかできる。
[実施例]
以下、本発明の好適な実施例について、実験結果にもと
づいて説明する。
づいて説明する。
本実施例は、粘土鉱物としてモンモリロナイト、有機陽
イオンとしてテトラ−n−デシルアンモニウムイオン、
有機過塩素酸塩として過塩素酸テトラ−n−デシルアン
モニウムを使用して粘土鉱物複合体を合成し、さらにこ
の粘土鉱物複合体をゴム系結着剤と共に紙上に塗布した
印画紙の例である。
イオンとしてテトラ−n−デシルアンモニウムイオン、
有機過塩素酸塩として過塩素酸テトラ−n−デシルアン
モニウムを使用して粘土鉱物複合体を合成し、さらにこ
の粘土鉱物複合体をゴム系結着剤と共に紙上に塗布した
印画紙の例である。
粘土鉱物複合体の合或は以下の手順にしたがって行った
。
。
まず、市販のモンモリロナイト(クニご不工業社製、商
品名りニピアF)20gをifの水中に分散して膨潤さ
セ、撹拌しながら35%塩酸水?8液2.12g (
20mg当量)を徐々に滴下し、プロトン化処理を行っ
た。このとき、分散液は増粘し、モンモリロナイトの層
間部に元来存在していたアルカリ金属イオンがプロトン
に置換された。このプロトン化粘土鉱物の(001)面
間隔、すなわち層間距離は、X線回折によれば13.6
人であり、初期のモンモリロナイトの眉間距離(9,7
8人)よりも増大していることがわかった。
品名りニピアF)20gをifの水中に分散して膨潤さ
セ、撹拌しながら35%塩酸水?8液2.12g (
20mg当量)を徐々に滴下し、プロトン化処理を行っ
た。このとき、分散液は増粘し、モンモリロナイトの層
間部に元来存在していたアルカリ金属イオンがプロトン
に置換された。このプロトン化粘土鉱物の(001)面
間隔、すなわち層間距離は、X線回折によれば13.6
人であり、初期のモンモリロナイトの眉間距離(9,7
8人)よりも増大していることがわかった。
次に、上記分散液にエタノール800mfを添加し、さ
らに臭化テトラ−n−デシルアンモニウム13.2 g
(20m g当量〉を200mj2のエタノールに
溶解した溶液を滴下したところ、粒子の凝集および沈澱
が生した。この分散液に水酸化ナトリウム10gを添加
し、室温で2日間放置した。その後、上記分散液から沈
澱物を濾別し、十分量のエタノールで洗浄することによ
り層間部にイオン交換結合されていないMuのテトラ−
n−デシルアンモニウムイオンを除去した。続いて、洗
液が中性となるまで十分量の水で洗浄することにより、
水酸化ナトリウムを除去した。上記沈澱物を60°Cに
て減圧下で乾燥し、灰白色粉体を得た。この灰白色粉体
は、層間部のプロトンの少なくとも一部がテトラ−n−
デシルアンモニウムイオンに置換された修飾粘土鉱物で
ある。この修飾粘土鉱物の(001)面間隔は22.6
3人に増大していた。
らに臭化テトラ−n−デシルアンモニウム13.2 g
(20m g当量〉を200mj2のエタノールに
溶解した溶液を滴下したところ、粒子の凝集および沈澱
が生した。この分散液に水酸化ナトリウム10gを添加
し、室温で2日間放置した。その後、上記分散液から沈
澱物を濾別し、十分量のエタノールで洗浄することによ
り層間部にイオン交換結合されていないMuのテトラ−
n−デシルアンモニウムイオンを除去した。続いて、洗
液が中性となるまで十分量の水で洗浄することにより、
水酸化ナトリウムを除去した。上記沈澱物を60°Cに
て減圧下で乾燥し、灰白色粉体を得た。この灰白色粉体
は、層間部のプロトンの少なくとも一部がテトラ−n−
デシルアンモニウムイオンに置換された修飾粘土鉱物で
ある。この修飾粘土鉱物の(001)面間隔は22.6
3人に増大していた。
次に、過塩素酸テトラ−n−デシルアンモニウム1重量
部をその良溶媒であるアセトン100重量部に溶解した
溶液中に上記修飾粘土鉱物3重部を添加し、10分間の
超音波分散処理を行った。この分散液に上記有機過塩素
酸塩の貧溶媒である水を1000重量部添加したところ
、粉体が凝集・沈澱した。沈澱物を濾別し、50°Cに
て減圧下で乾燥させたところ、やや黄色味を帯びた白色
粉体を得た。
部をその良溶媒であるアセトン100重量部に溶解した
溶液中に上記修飾粘土鉱物3重部を添加し、10分間の
超音波分散処理を行った。この分散液に上記有機過塩素
酸塩の貧溶媒である水を1000重量部添加したところ
、粉体が凝集・沈澱した。沈澱物を濾別し、50°Cに
て減圧下で乾燥させたところ、やや黄色味を帯びた白色
粉体を得た。
この白色粉体は、層間部に過塩素酸テトラ−nデシルア
ンモニウムがインターカレートされてなる粘土鉱物複合
体である。
ンモニウムがインターカレートされてなる粘土鉱物複合
体である。
以上のようにして得られた粘土鉱物複合体を使用して、
次に印画紙を作成した。
次に印画紙を作成した。
すなわちまず、乾燥させた上記粘土鉱物複合体12gを
ビーカーに採取し、分散剤としてアルギン酸ナトリウム
を0.3重量%含有する水溶液を100g添加し、高出
力の超音波分散機で数時間分散処理を行ってスラリーを
調製した。このスラリーに、さらに水200gとスチレ
ン−ブタジェンゴムラテックス(日本合成ゴム社製、商
品名0863) 4 gを添加し、塗工液を調製した。
ビーカーに採取し、分散剤としてアルギン酸ナトリウム
を0.3重量%含有する水溶液を100g添加し、高出
力の超音波分散機で数時間分散処理を行ってスラリーを
調製した。このスラリーに、さらに水200gとスチレ
ン−ブタジェンゴムラテックス(日本合成ゴム社製、商
品名0863) 4 gを添加し、塗工液を調製した。
この塗工液を厚さ約100μmの中性紙にワイヤーバー
を用いて含浸させながら塗布した後、100°Cの熱風
乾燥を行い、さらにカレンダー処理を行って印画紙とし
た。
を用いて含浸させながら塗布した後、100°Cの熱風
乾燥を行い、さらにカレンダー処理を行って印画紙とし
た。
次に、この印画紙と昇華性染料を含有するインクリボン
を使用して、実際に画像を形成する実験を行った。
を使用して、実際に画像を形成する実験を行った。
まず、以下の組成にしたがってインクリボンのインク層
塗料を調製した。
塗料を調製した。
昇華性染料(住友化学工業社製。
商品名スミプラストレンドFB)
エチルセルロース(米国バーキュリ
ーズ社製、商品名N−7)
エタノール
ブタノール
5重量部
5重量部
63重量部
27重量部
上記インク層塗料を6μm厚のPET(ポリエチレンテ
レフタレート)フィルムの片面に乾燥時の膜厚が2μm
となるようにグラビア印刷機で塗布し、インクリボンを
作成した。
レフタレート)フィルムの片面に乾燥時の膜厚が2μm
となるようにグラビア印刷機で塗布し、インクリボンを
作成した。
以上の印画紙およびインクリボンを熱転写プリンタにセ
ントし、80mJ/mm”の熱エネルギーを印加して画
像を形成させたところ、高い感度。
ントし、80mJ/mm”の熱エネルギーを印加して画
像を形成させたところ、高い感度。
コントラスト比、解像度をもって高品質な画像が形成さ
れた。さらに、形成された画像は保存安定性にも極めて
優れていた。
れた。さらに、形成された画像は保存安定性にも極めて
優れていた。
(発明の効果〕
以上の説明からも明らかなように、本発明の昇華転写用
画像形成材料によれば、特に昇華性染料の改良等によら
なくとも定着性の改善が図られ、従来のように長期保存
中における変退色が生しない。また、少ない熱エネルギ
ーにより実用的な画像形成が行えるため、画像形成速度
が大幅に向上する他、熱転写プリンタ等の消費電力も低
減させることができる。
画像形成材料によれば、特に昇華性染料の改良等によら
なくとも定着性の改善が図られ、従来のように長期保存
中における変退色が生しない。また、少ない熱エネルギ
ーにより実用的な画像形成が行えるため、画像形成速度
が大幅に向上する他、熱転写プリンタ等の消費電力も低
減させることができる。
第1図は本発明で使用される粘土鉱物複合体の合成過程
および昇華性色素の定着機構を概念的に説明するための
模式図である。 粘土鉱物 層間部 交換性陽イオン 交換性有機陽イオン 有機過塩素酸塩 昇華性染料 染料イオン 特許
および昇華性色素の定着機構を概念的に説明するための
模式図である。 粘土鉱物 層間部 交換性陽イオン 交換性有機陽イオン 有機過塩素酸塩 昇華性染料 染料イオン 特許
Claims (1)
- 粘土鉱物の層間に第4アンモニウムイオンもしくは第4
ホスホニウムイオンがイオン交換結合されると共に過塩
素酸第4アンモニウムもしくは過塩素酸第4ホスホニウ
ムがインターカラントとして保持されてなる粘土鉱物複
合体が基体に保持されてなる昇華転写用画像形成材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039146A JPH03243391A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 昇華転写用画像形成材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2039146A JPH03243391A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 昇華転写用画像形成材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243391A true JPH03243391A (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=12544970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2039146A Pending JPH03243391A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 昇華転写用画像形成材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03243391A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009774A (en) * | 1989-10-30 | 1991-04-23 | Beloit Corporation | Pulseless screen |
| US5096382A (en) * | 1989-05-17 | 1992-03-17 | Gratzer Louis B | Ring-shrouded propeller |
| WO1994013491A1 (fr) * | 1992-12-14 | 1994-06-23 | Sony Corporation | Composition fixant l'encre a base aqueuse, couche de revetement d'image a transfert thermique l'utilisant et support d'enregistrement d'image a transfert thermique |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2039146A patent/JPH03243391A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5096382A (en) * | 1989-05-17 | 1992-03-17 | Gratzer Louis B | Ring-shrouded propeller |
| US5009774A (en) * | 1989-10-30 | 1991-04-23 | Beloit Corporation | Pulseless screen |
| WO1994013491A1 (fr) * | 1992-12-14 | 1994-06-23 | Sony Corporation | Composition fixant l'encre a base aqueuse, couche de revetement d'image a transfert thermique l'utilisant et support d'enregistrement d'image a transfert thermique |
| US5462910A (en) * | 1992-12-14 | 1995-10-31 | Sony Corporation | Composition for fixing water-color ink, cover film for thermal transfer image using composition for fixing water color-ink, and thermal transfer image recorded medium |
| US5543453A (en) * | 1992-12-14 | 1996-08-06 | Sony Corporation | Composition for fixing water-color ink, cover film for thermal transfer image using composition for fixing water-color ink, and thermal transfer image recorded medium |
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