JPH0630959B2 - 感熱記録材料 - Google Patents

感熱記録材料

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JPH0630959B2
JPH0630959B2 JP60184484A JP18448485A JPH0630959B2 JP H0630959 B2 JPH0630959 B2 JP H0630959B2 JP 60184484 A JP60184484 A JP 60184484A JP 18448485 A JP18448485 A JP 18448485A JP H0630959 B2 JPH0630959 B2 JP H0630959B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の利用分野) 本発明は感熱記録材料に関するものであり、さらに詳し
くは通常無色ないし淡色の染料前駆体と該染料前駆体と
反応して呈色する(以下顕色性化合物と称する)化合物
の呈色反応を利用した感熱記録材料に関する。
(従来技術) 無色ないし淡色の電子供与性染料前駆体と電子受容性化
合物の呈色反応を利用した、いわゆる二成分系感熱記録
材料は特公昭45−14039号、特公昭43−416
0号等特開昭59−190886号に開示されている。
これら二成分発色系感熱記録材料は、一次発色であり
現象が不用である、紙質が一般紙に近い、取扱いが
容易である、発色濃度が高い、種々の発色色相の感
熱記録材料が容易にできる等の利点があり利用価値も大
きい。このため、感熱記録材料として最も多く利用され
ている。
特に近年はフアクシミリ、記録計、プリンター分野のみ
ならずPOS等ラベル分野での利用も著しい。
一方、これらの感熱記録材料は一次発色であるために熱
のみだけでなく、溶剤等により染料前駆体と顕色性化合
物の反応が生じてしまうという欠点を有している。
これは、これら感熱記録材料がいずれも有機物であり、
溶剤に対する溶解性が大きく、従つて溶剤中で反応を生
じるためである。そのため、溶剤を含む文具、即ち水性
インキペン、油性インキペン、ケイ光ペンあるいはジア
ゾ現像液、或いは接着剤、のり等に触れると感熱記録材
料の白地部が発色したり、印字部が消色したりして商品
価値を著しく損ねていた。
これに対し、従来より感熱発色層上に、特公昭44−2
7880号、特開昭48−30437号、特開昭48−
31958号等に開示されるように、耐溶剤性の保護層
を設けるなどの努力がなされている。
しかしながらこれらの方法は各種薬品、油、水に対する
耐性が尚不十分であつたり、感度を低下させたり、ステ
ツキング性が不十分であつたり、ブロツキングを起した
り製造工程的に複雑であつたり、コストが高価になる等
の欠点があり、総合的に見て、工業的には十分とは言え
ないものである。
又、特開昭57−188392号には樹脂及び硬化剤を
含む保護層を設けた感熱記録体の記載があるが筆者らの
検討では水に浸漬した場合の耐性が充分とはいいがた
い。
又、ポリビニルアルコール結着剤を硬化するに際しては
一般に知られている金属塩等の無機物では硬化が早く工
業的に実用化がむずかしい。
さらにメチロールメラミン、エポキシ化合物等の硬化剤
では満足する耐水性耐薬品性、耐油性を得る事がむずか
しい。
(本発明の目的) 本発明の目的は印字濃度が良好で各種薬品、油、水に対
しての耐性、耐ステツキング性、耐ブロツキング性を具
備しかつ工業的に有利な感熱記録紙を提供することであ
る。
(発明の構成) 本発明の目的は通常、無色ないし淡色の染料前駆体及び
該染料前駆体と反応して呈色する化合物を含有する感熱
層および保護層を有する感熱記録材料において、該保護
層中に接触剤としてポリビニルアルコール及び下記一般
式で示される硬化剤を含有する事を特徴とする感熱記録
材料により達成された。
式中、R、R、R及びRは水素、ハロゲン、炭
素数が1から6の飽和炭化水素残基又は炭素数が1から
20のエーテル結合を有する飽和炭化水素残基を表わ
す。
本発明の感熱発色層に使用する無色ないし淡色の染料前
駆体としては、トリアリールメタン系化合物、ジフエニ
ルメタン系化合物、キサンテン系化合物、チアジン系化
合物、スピロピラン系化合物、ジアゾ化合部等があげら
れる。具体的な例としては特開昭55−27253号等
に記載されているもの等があげられる。これらの一部を
例示すれば、トリアリールメタン系化合物として、3,
3−ビス(p−ジメチルアミノフエニル)−6−ジメチ
ルアミノフタリド(即ちクリスタルバイオレツトラクト
ン)、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフエニル)フ
タリド、3−(p−ジメチルアミノフエニル)−3−
(1,3−ジメチルインドール−3−イル)フタリド、
3−(p−ジメチルアミノフエニル)−3−(2−メチ
ルインドール−3−イル)フタリド、等があり、ジフエ
ニルメタン系化合物としては、4,4′−ビス−ジメチ
ルアミノベンズヒドリンベンジルエーテル、N−ハロフ
エニル−ロイコオーラミン、N−2,4,5−トリクロ
ロフエニルロイコオーラミン等があり、キサンテン系化
合物としては、ローダミン−B−アニリノラクタム、ロ
ーダミン(p−ニトリノ)ラクタム、2−(ジベンジル
アミノ)フルオラン、2−フエニルアミノ−6−ジエチ
ルアミノ−フルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−
6−ジエチルアミノフルオラン、2−(3,4−ジクロ
ルアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2−ア
ニリノ−3−メチル−6−ビペリジノフルオラン、2−
フエニル−6−ジエチルアミノフルオラン等があり、ス
ピロ系化合物としては、3−メチル−スピロ−ジナフト
ピラン、3−エチル−スピロ−ジナフトピラン、3,
3′−ジクロロ−スピロ−ジナフトピラン、3−ベンジ
ルスピロ−ジナフトピラン、3−メチル−ナフト−(3
−メトキシ−ベンゾ)−スピロピラン、3−プロピル−
スピロ−ジベンゾピラン等がある。これらは単独もしく
は混合して用いられる。
本発明に用いられるジアゾ化合物は、一般式ArN2
で示されるジアゾニウム塩であり、カツプリング成分
とカツプリング反応を起して発色することができるし、
また光によつて分解することができる化合物である。
(式中、Arは置換あるいは無置換の芳香族部分を表わ
し、N2 はジアゾニウム基を表わし、Xは酸アニオ
ンを表わす。) 塩を形成するジアゾニウム化合物の具体例としては、4
−ジアゾ−1−ジメチルアミノベンゼン、4−ジアゾ−
1−ジエチルアミノベンゼン、4−ジアゾ−1−ジプロ
ピルアミノベンゼン、4−ジアゾ−1−メチルベンジル
アミノベンゼン、4−ジアゾ−1−ジベジルアミノベン
ゼン、4−ジアゾ−1−エチルヒドロキシエチルアミノ
ベンゼン、4−ジアゾ−1−ジエチルアミノ−3−メト
キシベンゼン、4−ジアゾ−1−ジメチルアミノ−2−
メチルベンゼン、4−ジアゾ−1−ベンゾイルアミノ−
2,5−ジエトキシベンゼン、4−ジアゾ−1−モルホ
リノベンゼン、4−ジアゾ−1−モルホリノ−2,5−
ジエトキシベンゼン、4−ジアゾ−1−モルホリノ−
2,5−ジブトキシベンゼン、4−ジアゾ−1−アニリ
ノベンゼン、4−ジアゾ−1−トルイルメルカブト−
2,5−ジエトキシベンゼン、4−ジアゾ−1,4−メ
トキシベンゾイルアミノ−2,5−ジエトキシベンゼン
等が挙げられる。
酸アニオンの具体例としてはCnF2n+1COO-(nは3〜9
を表わす)、CmF2m+1SO3 -(mは2〜8を表わす)、(C
lF2l+1SO2)2CH-(lは1〜18を表わす)、 BF4 、PF6 が挙げられる。
本発明の感熱発色層に使用する顕色性化合物としては、
下記一般式(I)〜(V)で表わされる化合物が好まし
い。
(式中、Xは、S、O、SO、Sを表わし、lは0〜3の整数、R、Rは水素又は、
炭素数1〜8のアルキル基、又はRとRが結合して
成るシクロアルキル基を表わす。又Rは炭素数1〜8の
直鎖又は分枝したアルキル基又はハロゲン原子を表わ
す。) (式中、Yは水素、−CH、−OHを表わし、 炭素数1〜6の直鎖又は分枝したアルキル基を表わし、
m、nは0〜3の整数、Zは水素、ハロゲン、−CH
を表わす) (式中Rはベンジル基、ハロゲン原子又は炭素数1〜
8の直鎖又は分枝したアルキル基で置換したベンジル
基、炭素数1〜8の直鎖又は分枝したアルキル基を表わ
す。) (式中R、Rは炭素数1〜8のアルキル基を表わ
す) (式中Rはエーテル結合1〜5個を有するアルキレン
基を表わす) 上記(I)〜(V)式で表わされる電子受容性化合物以
外の好ましい例としては、ビス−ヒドロキシクミルベン
ゼン又はビス−ヒドロキシ−α−メチルベンジルベンゼ
ン類、具体例としては、1,4−ビス−p−ヒドロキシ
クミルベンゼン、1,4−ビス−m−ヒドロキシクミル
ベンゼン、1,3−ビス−p−ヒドロキシクミルベンゼ
ン、1,3−ビス−m−ヒドロキシクミルベンゼン、
1,4−ビス−o−ヒドロキシクミルベンゼン、1,4
−ビス−p−ヒドロキシ−α−メチルベンジルベンゼ
ン、1,3−ビス−p−ヒドロキシ−α−メチルベンジ
ルベンゼン等が挙げられ、又サリチル酸誘導体として
は、3,5−ジ−α−メチルベンジルサリチル酸、3,
5−ジ−ターシヤリブチルサリチル酸、3−α,α−ジ
メチルベンジルサリチル酸等のサリチル酸類またはその
多価金属塩(特に亜鉛、アルミニウムが好ましい。)等
が挙げられ、その他p−フエニルフエノール、3,5−
ジフエニルフエノール、クミルフエノール等のフエノー
ル類があげられるが、これらに限定されるものではな
い。
上記の顕色性化合物は染色前駆体の50〜1000重量
%使用することが好ましく、さらに好ましくは100〜
500重量%であり、単独で使用しても、2種以上混合
してもよい。
染料前駆体がジアゾ化合物である場合カツプリング成分
としては塩基性雰囲気でジアゾ化合物(ジアゾニウム
塩)とカツプリングして色素を形成するものであり、具
体例としてはレゾルシン、フロログルシン、2,3−ジ
ヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム、1
−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸モルホリノプロピルアミ
ド、1,5−ジヒドロキシナフタレン、2,3−ジヒド
ロキシナフタレン、2,3−ジヒドロキシ−6−スルフ
アニルナフタレン、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸モ
ルホリノプロピルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフト
エ酸アニリド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸−2′
−メチルアニリド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸エ
タノールアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸オク
チルアミド、2−ヒドロキシ−3−ナフトエ酸−N−ド
デシル−オキシ−プロピルアミド、2−ヒドロキシ−3
−ナフトエ酸テトラデシルアミド、アセトアニリド、ア
セトアセトアニリド、ベンゾイルアセトアニリド、1−
フエニル−3−メチル−5−ピラゾロン、1−(2′,
4′,6′−トリクロロフエニル)−3−ベンズアミド
−5−ピラゾロン、1−(2′4′,6′−トリクロロ
フエニル)−3−アニリノ−5−ピラゾロン、1−フエ
ニル−3−フエニルアセトアミド−5−ピラゾロン等が
挙げられる。更にこれらのカツプリング成分を2種以上
併用することによつて任意の色調の画像を得ることがで
きる。
本発明の発色助剤としては、水難溶性ないしは、水不溶
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
用いられる。
発色助剤としては、無機及び有機アンモニウム塩、有機
アミン、アミド、尿素やチオ尿素及びその誘導体、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、モルホリン類、ピペリジン
類、アミジン類、フオルムアジン類、ピリジン類等の含
窒素化合物が挙げられる。
本発明に係る感熱記録材料において、その熱応答性を改
良するために、熱可融性物質を感熱発色層に含有させる
ことができる。
具体的には、p−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、β
−ナフチルベンジルエーテル、エアリン酸アミド、パル
チミン酸アミド、N−フエニルエアリン酸アミド、N−
ステアリル尿素、β−ナフトエ酸フエニルエステル、1
−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸フエニルエステル、β−
ナフトール(p−クロロベンジル)エーテル、β−ナフ
トール(p−メチルベンジル)エーテル、α−ナフチル
ベンジルエーテル、1,4−ブタンジオール−p−メチ
ルフエニルエーテル、1,4−プロパンジオール−p−
メチルフエニルエーテル、1,4−ブタンジオール−p
−イソプロピルフエニルエーテル、1,4−ブタンジオ
ール−p−t−オクチルフエニルエーテル、2−フエノ
キシ−1−p−トリル−オキシ−エタン、1−フエノキ
シ−2−(4−エチルフエノキシ)エタン、1−フエノ
キシ−2−(4−エチルフエノキシ)エタン、1−フエ
ノキシ−2−(4−クロロフエノキシ)エタン、1,4
−ブタンジオールフエニルエーテル等が挙げられる。
前記熱可融性物質は単独でもあるいは混合して使用して
もよく、十分な熱応答性を得るためには、電子受容性化
合物にたいし、10〜20重量%使用することが好まし
く、さらに好ましい使用量は20〜150重量%であ
る。
電子供与性染料前駆体と電子受容性化合物を用いた二成
分系の感熱記録材料においては、一般に、生成した記録
画像が湿度、熱等の外部条件の影響により消色する傾向
がある。
本願発明に係る感熱記録材料において、かかる消色を防
止し、生成画像を堅牢化するために感熱発色層中に消色
を防止する化合物を含有させることが好ましい。
消色防止剤としては、フエノール融導体、特にヒンダー
ドフエノール化合物が有効である。
フエノール化合物の使用量は、電子受容性化合物に対し
1〜200重量%使用することが好ましく、さらに好ま
しい使用量は5〜50重量%である。
本発明に接着剤として用いられるポリビニルアルコール
は特に限定されるものではなく通常のポリビニルアルコ
ール、変性ポリビニルアルコールが用いられる。通常の
ポリビニルアルコールを用いる場合にはケン化度が86
%以上重合度が1000以上のものが好ましい。
又変性ポリビニルアルコールとしてはカルボキシ変性ポ
リビニルアルコールシリカ変性ポリビニルアルコールな
どがあげられるが、シリカ変性ポリビニルアルコールを
用いる場合はコロイダルシリカを併用する事が好まし
い。さらにメチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシメチルセルロース、デンプン類、ゼラ
チン、アラビアゴム、カゼイン、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体加水分解物、スチレン−無水マレイン酸共
重合体ハーフエステル加水分解物、イソブチレン−無水
マレイン酸共重合体加水分解物、ポリアクリルアミド誘
導体、ポリビニルピロリドン、ポリスチレンスルホン酸
ソーダ、アルギン酸ソーダなどの水溶性高分子及びスチ
レン−ブタジエンゴムラテツクス、アクリルニトリレー
ブタジエンゴムラテツクス、アクリル酸メチル−ブタジ
エンゴムラテツクス、酢酸ビニルエマルジヨンなどの水
不溶性ポリマーを併用する事ができる。
本発明の感熱発色層中には必要に応じ、顔料金属石ケ
ン、ワツクス、界面活性剤等を添加する。
顔料としては、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、酸化チタン、リトポン、タルク、ロウ石、カオリ
ン、水酸化アルミニウム、シリカ、非晶質シリカなどが
用いられる。
金属石ケンとしては、高級脂肪酸金属塩が用いられ、ス
テアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン
酸アルミニウム等のエマルジヨンなどが用いられる。
ワツクスとしては、パラフインワツクス、マイクロクリ
スタリンワツクス、カルナバワツクス、メチロールステ
アロアミド、ポリエチレンワツクス、ポリスチレンワツ
クス、等のエマルジヨンなどが用いられる。
界面活性剤としてはスルホコハク酸系のアルカリ金属塩
フツ素含有界面活性剤等が用いられる。
又感熱発色層の塗設量としては1〜10g/mが好ま
しい。
本発明において、保護層中に印字時のサーマルヘツドと
のマツチング性向上、保護層の耐水性向上等の目的で顔
料、金属石けん、ワツクス等を添加しても良い。
顔料は、ポリマー総重量の0.5倍〜4倍の添加量が好
ましく、特に0.8〜3.5倍が好ましい。上記添加量
よりも少ないとヘツドマツチング性の向上に無効であ
り、上記添加量よりも多いと感度の低下が著しく商品価
値を損ねる。顔料としては、酸化亜鉛、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム、酸化チタン、リトボン、タルク、ロ
ウ石、カオリン、水酸化アルミニウム、シリカ、非晶質
シリカ、コロイダルシリカ等が用いられる。
金属石鹸としては、高級脂肪酸金属塩が用いられ、ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸
アルミニウム等のエマルジヨン等が用いられ、特にステ
アリン酸亜鉛が好ましい。添加量は保護層全重量の0.
5〜20%が好ましく、特に1〜10%が好ましい。ワ
ツクスとしては、パラフインワツクス、マイクロクリス
タリンワツクス、カルナバワツクス、メチロールエアロ
アミド、ステアリン酸アミド、ポリエチレンワツクス、
ポリスチレンワツクス等のエマルジヨンなどが用いら
れ、添加量は保護層全重量の1〜20%が好ましく、特
に1〜10%が好ましい。
また、保護層を感熱発色層上に塗布するさいに、均一な
保護層を得るために界面活性剤を添加してもよい。界面
活性剤としては、スルホコハク酸系のアルカリ金属塩、
フツ素含有界面活性剤等が用いられる。具体的には、ジ
−(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸、ジ−(n−
ヘキシル)スルホコハク酸等のナトリウム塩、又はアン
モニウム塩等があるが、アニオン系の界面活性剤なら殆
どが有効である。
保護層の塗設量としては0.5〜10g/mが好まし
く特に好ましくは1〜5g/mである。
保護層は成分の異る複層構造とする事も可能である。又
接着剤を含有するアンダーコート層及びバツクコート層
を設ける事も可能である。
(発明の実施例) 以下に実施例を示すが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。
(実施例1) クリスタルバイオレツトラクトン、パラヒドロキシ安息
香酸ベンジル、ステアリン酸アミド、1,1,3−トリ
ス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフ
エニル)ブタン各々20gを100gの5%ポリビニル
アルコール(クラレPVA105)水溶液とともに一昼
液ボールミルで分散し、体積平均粒径を3μ以下とし
た。顔料は80gをヘキサメタリン酸ソーダ0.5%溶
液160gとともにホモジナイザーで分散し使用した。
以上のように作成した各分散液を、クリスタルバイオレ
ツトラクトン分散液5g、パラヒドロキシ安息香酸ベン
ジル分散液10g、ステアリン酸アミド分散液5g、
1,1,3−トリス(2−メチル−4ヒドロキシ−5−
tept−ブチルフエニル)ブタン分散液2g、顔料分散液
22gの割合で混合しさらに21%のステアリン酸亜鉛
のエマルジヨン3gと、4%の2,3−ジヒドロキシ−
5−メチル、1,4ジオキサン10g、2%のジ(2−
エチルヘキシル)−スルホコハク酸ナトリウム水溶液5
gを添加して得た塗液を、秤量60g/mの上質紙上
に乾燥塗布量が5g/mとなるようにワイヤーバーで
塗布し、50℃のオーブンで乾燥して感熱発色層を得
た。
上記の方法で得た感熱発色層上にケン化度98%重合度
2000のポリビニルアルコール(クラレ社製 PUA
−117)の8%水溶液100gに2,3−ジヒドロキ
シ−5−メチル、1,4ジオキサン0.4g、カオリン
(カオブライト:ジヨージアパシフイツク社製)分散液
15g(分散液は実施例1の感熱発色層と同様の方法で
作成)、ステアリン酸亜鉛の21%エマルジヨン4g、
及びジ(2−エチルヘキジル)スルホコハク酸ナトリウ
ム2%水溶液1gを混合して得た塗液を、乾燥重量が3
g/mとなる様にワイヤーバーで塗布し50℃のオー
ブンで乾燥し感熱記録紙を得た。
(実施例2) 2,3−ジヒドロキシ−5−メチル1,4ジオキサンの
代りに2,3−ジヒドロキシ−5−クロロメチル1,4
ジオキサンを用いる他は実施例1と全く同様の方法で感
熱記録紙を得た。
(実施例3) 2,3−ジヒドロキシ−5−メチル−1,4−ジオキサ
ンの代りに2,3−ジヒドロキシ−5−メチル−6−エ
チル−1,4ジオキサンを用いる他は実施例1と全く同
様の方法で感熱記録紙を得た。
(実施例4) 2,3−ジヒドロキシ−5−メチル−1,4−ジオキサ
ンの代りに2,3−ジヒドロキシ−2−メチル−1,4
−ジオキサンを用いる他は実施例1と全く同様の方法で
感熱記録紙を得た。
(実施例5) 2,3−ジヒドロキシ−5−メチル−1,4−ジオキサ
ンの代りに2,3−ジヒドロキシ−2メチル−5−ジエ
チルエーテル−1,4ジオキサンを用いる他は実施例1
と全く同様の方法で感熱記録紙を得た。
(比較例1) 2,3−ジヒドロキシ−5−メチル−1,4−ジオキサ
ンの代りにクロム明バンの5%水溶液を用い同様の方法
で感熱記録紙を作成しようとしたがクロム明バン混合時
に液が凝固し塗布できなかつた。
(比較例2) 2,3−ジヒドロキシ−5−メチル−1,4−ジオキサ
ンの代りにメチロールメラミン(Sumirez Resin60
7.住友化学社製)を固形量が同等となる様に実施例1
と同様の方法で用い感熱記録紙を得た。
(比較例3) 2,3−ジヒドロキシ−5−メチル−1,4−ジオキサ
ンの代りにエポキシ化合物(デナコールEX−820
長瀬産業)を固形量が同等となる様に実施例1と同様の
方法で用い感熱記録紙を得た。
実施例1〜5比較例2,3で得られた感熱記録紙をラベ
ルプリンターTEC−H9606(東京電気(株)製)で
発色し水、油、薬品に対する耐性を調べた。
ステツキング性、耐ブロツキング性はいずれも問題はな
かつた。
第1表に示した如く本発明による硬化剤を用いる事によ
り耐水性、耐油性、耐薬品性が向上する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】通常、無色ないし淡色の染料前駆体及び該
    染料前駆体と反応して呈色する化合物を含有する感熱層
    および保護層を有する感熱記録材料において、該保護層
    中に接触剤としてポリビニルアルコール及び下記一般式
    で示される硬化剤を含有する事を特徴とする感熱記録材
    式中、R、R、R及びRは水素、ハロゲン、炭
    素数が1から6の飽和炭化水素残基又は炭素数1から2
    0のエーテル結合を有する飽和炭化水素残基を表わす。
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