JPH07125431A - 感熱記録材料 - Google Patents

感熱記録材料

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JPH07125431A
JPH07125431A JP5294805A JP29480593A JPH07125431A JP H07125431 A JPH07125431 A JP H07125431A JP 5294805 A JP5294805 A JP 5294805A JP 29480593 A JP29480593 A JP 29480593A JP H07125431 A JPH07125431 A JP H07125431A
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color
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hollow filler
thermal
heat
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JP5294805A
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English (en)
Inventor
Yasutomo Mori
泰智 森
Mitsuru Naruse
充 成瀬
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 支持体と感熱記録層との間に、セラミック中
空フィラーを主成分とする中間層を設ける。特に該中空
フィラーは中空率が40%以上のもの、更には平均粒子
径が20μm以下のもの、が好ましい。 【効果】 熱感度が高く、しかもサーマルヘッドとのマ
ッチング性も著しく良好である。中空率40%以上又は
/及び平均粒子径20μm以下の中空フィラーを使用し
たものは、更に熱感度が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は感熱記録材料に関し、更
に詳しくは、支持体と感熱発色層との間に中間層を設け
ることにより諸特性を改善した感熱記録材料に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、無色ないし淡色の発色性ロイコ染
料と有機酸性物質のような顕色剤とが熱時、溶融反応し
て発色することは古くから知られており、この発色反応
を記録紙に応用した例は、特公昭43−4160号公
報、特公昭45−14039号公報等に開示されており
公知である。これらの感熱記録シートは計測用レコーダ
ー、コンピューター等の端末プリンター、ファクシミ
リ、自動券売機、バーコードラベルなど広範囲の分野に
応用されているが、最近はこれら記録装置の多様化、高
性能化が進められるに従って、感熱記録シートに対する
要求品質もより高度なものとなっている。例えば、サー
マルヘッドの高速化に伴い微小な熱エネルギーでも高濃
度で鮮明な画像を記録でき、且つスティッキング、ヘッ
ドカス等のヘッドマッチング性が良好な感熱記録シート
が要求されている。
【0003】感熱記録シートの発色は、発色性ロイコ染
料、顕色剤の両方又はいずれかが、サーマルヘッドから
供給される熱エネルギーによって溶解し、反応するもの
であるが、発色感度を向上する方法の一つとしては、ロ
イコ染料と顕色剤よりも低い温度で溶融し、且つ両者を
溶解する能力の高い化合物(一般に熱可融性物質と呼ば
れる)を添加する方法が広く知られている。しかしなが
ら、近年は特にサーマルファクシミリ分野での高速化が
進みサーマルヘッドを高速駆動させることが一般化しつ
つあり、ヘッド周囲の蓄熱のために感熱記録シートが連
続記録中に地肌部が発色したりする(余熱発色)等の不
都合があるため発色開始温度を低下させることなく、動
的発色感度を高めることが課題となっている。
【0004】そこで、地肌カブリをおさえて動的発色感
度を高めるために、支持体の熱伝導率を0.04Kca
l/mh℃以下にする(特開昭55−164192号公
報)とか、支持体上に微小中空球粒子を主成分とする中
間層を設ける(特開昭59−5093号、同59−17
1685号及び同59−225987号各公報)等とい
うことが提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、プラスチッ
ク微小中空球粒子(プラスチック中空フィラー)を用い
た場合には、サーマルヘッドにカスが付着し印字かすれ
が発生したり、スティッキングによる印字不良が発生し
たりして、ヘッドマッチング性が悪く、充分満足のいく
結果が得られているとは言い切れない。
【0006】従って、本発明は上記のような課題を解決
し、スティッキングあるいはヘッドマッチング性等の他
の性質を損わずに、微小な熱エネルギーでも高濃度で鮮
明な画像を与える、動的発色濃度の高い感熱記録材料を
提供することを、その目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、支持体
上にロイコ染料と該ロイコ染料を加熱時発色せしめる顕
色剤とを主成分とする感熱発色層を設けてなる感熱記録
材料において、前記支持体と前記感熱発色層との間にセ
ラミック中空フィラーを主成分とする中間層を設けたこ
とを特徴とする感熱記録材料が提供される。また、本発
明によれば、上記感熱記録材料において、セラミック中
空フィラーの中空率が40%以上のもの、更にはセラミ
ック中空フィラーの平均粒子径が20μm以下のものを
含有してなる感熱記録材料が提供される。
【0008】これまで微小中空球粒子を主成分とする中
間層に使用されてきたプラスチック中空フィラーの殻を
構成する素材は、例えばポリエチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリ
ル酸エステル、ポリブタジエン等の共重合体であり、こ
れらは熱可塑性樹脂であって、軟化点が50〜150℃
と低い。一方、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂等の熱硬
化性樹脂で作られているものもあるが、軟化/分解点が
300℃以下である。これらプラスチック中空フィラー
を用いた場合は、サーマルヘッドで印字時(加熱時)、
プラスチック中空フィラーの殻が軟化又は分解し、サー
マルヘッドに付着して印字かすれ発生のもととなった
り、スティッキング発生の要因となったりする。本発明
者らは、中空フィラーの殻を熱に強くすることで、中空
による感度向上とヘッドマッチング性とを両立できない
かと鋭意研究した結果、熱に強い中空フィラーとしてセ
ラミック中空フィラーを用いることにより、それを実現
化することができた。
【0009】本発明の中間層において用いられるセラミ
ック中空フィラーとしては、例えば小野田セメント
(株)製 中空セラミックス MICROCELLS等が
挙げられる。また、該中空フィラーとしては、中空率が
40%以上のもの、更には平均粒子径が20μm以下の
ものが好ましい。即ち、中空率40%以上のものとする
ことにより、断熱性がより向上し、感度向上効果が大き
くなるし、また平均粒子径20μm以下のものとするこ
とにより、塗布乾燥後の表面の平滑性が向上して、サー
マルヘッドとの密着性が向上し、感度向上効果が大きく
なる。なお、ここで言う中空率とは、下記式で表示され
るものである。 中空率(%)=(中空フィラーの内径/中空フィラーの
外径)3×100
【0010】支持体上に前記中間層を設けるには、前記
のセラミック中空フィラーを公知の水溶性高分子、水性
高分子エマルジョンなどのバインダーと共に水に分散
し、これを支持体表面に塗布し、乾燥することによって
得られる。この場合、セラミック中空フィラーの塗布量
は、支持体1m2当り少なくとも0.5g、好ましくは
1.0〜5.0g程度であり、またバインダー樹脂の塗
布量は、中間層を支持体に強く結合させるような量でよ
く、通常は該中空フィラーとバインダー樹脂との合計量
に対して1〜50重量%である。
【0011】本発明において、前記中間層を形成する際
に使用されるバインダーとしては、従来公知の水溶性高
分子及び(又は)水性高分子エマルジョンから適宜選択さ
れる。その具体例としては、水溶性高分子として例え
ば、ポリビニルアルコール、澱粉及びその誘導体、メト
キシセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセル
ロース等のセルロース誘導体、ポリアクリル酸ソーダ、
ポリビニルピロリドン、アクリルアミド/アクリル酸エ
ステル共重合体、アクリルアミド/アクリル酸エステル/
メタクリル酸三元共重合体、スチレン/無水マレイン酸
共重合体アルカリ塩、イソブチレン/無水マレイン酸共
重合体アルカリ塩、ポリアクリルアミド、アルギン酸ソ
ーダ、ゼラチン、カゼイン等が挙げられる。また、水性
高分子エマルジョンとしては、スチレン/ブタジエン共
重合体、スチレン/ブタジエン/アクリル系共重合体等の
ラテックスや酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル/アクリル酸
共重合体、スチレン/アクリル酸エステル共重合体、ア
クリル酸エステル樹脂、ポリウレタン樹脂等のエマルジ
ョン等が挙げられる。
【0012】なお、本発明の中間層においては、前記中
空フィラー及びバインダーと共に、必要に応じて、更に
この種の感熱記録材料に慣用される補助添加成分、例え
ば、界面活性剤、架橋剤、発色成分等を併用することが
できる。
【0013】本発明においては、以上のようにして得ら
れた中間層上に、ロイコ染料と顕色剤を主成分とする感
熱発色層が設けられる。本発明の感熱発色層において用
いるロイコ染料は単独又は2種以上混合して適用される
が、このようなロイコ染料としては、この種の感熱材料
に適用されているものが任意に適用され、例えば、トリ
フェニルメタン系、フルオラン系、フエノチアジン系、
オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系
等の染料のロイコ化合物が好ましく用いられる。このよ
うなロイコ染料の具体例としては、例えば、以下に示す
ようなものが挙げられる。
【0014】3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニ
ル)−フタリド、3,3−ビス(p−ジメチルアミノフ
ェニル)−6−ジメチルアミノフタリド(別名クリスタ
ルバイオレットラクトン)、3,3−ビス(p−ジメチ
ルアミノフェニル)−6−ジエチルアミノフタリド、
3,3−ビス(p−ジメチルアミノフェニル)−6−ク
ロルフタリド、3,3−ビス(p−ジブチルアミノフェ
ニル)フタリド、3−シクロヘキシルアミノ−6−クロ
ルフルオラン、3−ジメチルアミノ−5,7−ジメチル
フルオラン、3−ジエチルアミノ−7−クロロフルオラ
ン、3−ジエチルアミノ−7−メチルフルオラン、3−
ジエチルアミノ−7,8−ベンズフルオラン、3−ジエ
チルアミノ−6−メチル−7−クロルフルオラン、3−
(N−p−トリル−N−エチルアミノ)−6−メチル−
7−アニリノフルオラン、3−ピロリジノ−6−メチル
−7−アニリノフルオラン、2−{N−(3'−トリフ
ルオルメチルフェニル)アミノ}−6−ジエチルアミノ
フルオラン、2−{3,6−ビス(ジエチルアミノ)−
9−(o−クロルアニリノ)キサンチル安息香酸ラクタ
ム}、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−(m−ト
リクロロメチルアニリノ)フルオラン、3−ジエチルア
ミノ−7−(o−クロルアニリノ)フルオラン、3−ジ
−n−ブチルアミノ−7−(o−クロルアニリノ)フル
オラン、3−N−メチル−N,n−アミルアミノ−6−
メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−メチル−N
−シクロヘキシルアミノ−6−メチル−7−アニリノフ
ルオラン、3−ジエチルアミノ−6−メチル−7−アニ
リノフルオラン、3−(N,N−ジエチルアミノ)−5
−メチル−7−(N,N−ジベンジルアミノ)フルオラ
ン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、6'−クロロ−
8'−メトキシ−ベンゾインドリノ−スピロピラン、6'
−ブロモ−3'−メトキシ−ベンゾインドリノ−スピロ
ピラン、3−(2'−ヒドロキシ−4'−ジメチルアミノ
フェニル)−3−(2'−メトキシ−5'−クロルフェニ
ル)フタリド、3−(2'−ヒドロキシ−4'−ジメチル
アミノフェニル)−3−(2'−メトキシ−5'−ニトロ
フェニル)フタリド、3−(2'−ヒドロキシ−4'−ジ
エチルアミノフェニル)−3−(2'−メトキシ−5'−
メチルフェニル)フタリド、3−(2'−メトキシ−4'
−ジメチルアミノフェニル)−3−(2'−ヒドロキシ
−4'−クロル−5'−メチルフェニル)フタリド、3−
(N−エチル−N−テトラヒドロフルフリル)アミノ−
6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−N−エチル
−N−(2−エトキシプロピル)アミノ−6−メチル−
7−アニリノフルオラン、3−N−メチル−N−イソブ
チル−6−メチル−7−アニリノフルオラン3−モルホ
リノ−7−(N−プロピル−トリフルオロメチルアニリ
ノ)フルオラン、3−ピロリジノ−7−m−トリフルオ
ロメチルアニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−5
−クロロ−7−(N−ベンジル−トリフルオロメチルア
ニリノ)フルオラン、3−ピロリジノ−7−(ジ−p−
クロルフェニル)メチルアミノフルオラン、3−ジエチ
ルアミノ−5−クロル−7−(α−フェニルエチルアミ
ノ)フルオラン、3−(N−エチル−p−トルイジノ)
−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3−
ジエチルアミノ−7−(o−メトキシカルボニルフェニ
ルアミノ)フルオラン、3−ジエチルアミノ−5−メチ
ル−7−(α−フェニルエチルアミノ)フルオラン、3
−ジエチルアミノ−7−ピペリジノフルオラン、2−ク
ロロ−3−(N−メチルトルイジノ)−7−(p−n−
ブチルアニリノ)フルオラン、3−(N−メチル−N−
イソプロピルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフル
オラン、3−ジ−n−ブチルアミノ−6−メチル−7−
アニリノフルオラン、3,6−ビス(ジメチルアミノ)
フルオレンスピロ(9,3')−6'−ジメチルアミノフ
タリド、3−(N−ベンジル−N−シクロヘキシルアミ
ノ)−5、6−ベンゾ−7−α−ナフチルアミノ−4'
−ブロモフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−クロル
−7−アニリノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−
メチル−7−メシチジノ−4'、5'−ベンゾフルオラ
ン、3−N−メチル−N−イソプロピル−6−メチル−
7−アニリノフルオラン、3−N−エチル−N−イソア
ミル−6−メチル−7−アニリノフルオラン、3−ジエ
チルアミノ−6−メチル−7−(2',4'−ジメチルア
ニリノ)フルオラン等。
【0015】また、本発明の感熱記録層で用いる顕色剤
としては、前記ロイコ染料を接触時発色させる電子受容
性の種々の化合物、又は酸化剤等が適用される。このよ
うなものは従来公知であり、その具体例としては以下に
示すようなものが挙げられる。
【0016】4,4’−イソプロピリデンジフェノー
ル、4,4’−イソプロピリデンビス(o−メチルフェ
ノール)、4,4’−セカンダリーブチリデンビスフェ
ノール 4,4’−イソプロピリデンビス(2−ターシャリーブ
チルフェノール)、p−ニトロ安息香酸亜鉛、1,3,
5−トリス(4−ターシャリーブチル−3−ヒドロキシ
−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌル酸、2,2
−(3,4'−ジヒドロキシジフェニル)プロパン、ビス
(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、
4−{β−(p−メトキシフェノキシ)エトキシ}サリ
チル酸、1,7−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)
−3,5−ジオキサヘプタン、1,5−ビス(4−ヒド
ロキシフェニルチオ)−5−オキサペンタン、フタル酸
モノベンジルエステルモノカルシウム塩、4,4’−シ
クロヘキシリデンジフェノール、4,4’−イソプロピ
リデンビス(2−クロロフェノール)、2,2’−メチ
レンビス(4−メチル−6−ターシャリーブチルフェノ
ール)、4,4’−ブチリデンビス(6−ターシャリー
ブチル−2−メチル)フェノール、1,1,3−トリス
(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−ターシャリ−ブチ
ルフェニル)ブタン、1,1,3−トリス(2−メチル
−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)ブタ
ン、4,4’−チオビス(6−ターシャリーブチル−2
−メチル)フェノール、4,4’−ジフェノールスルホ
ン、4−イソプロポキシ−4'−ヒドロキシジフェニル
スルホン、4−ベンジロキシ−4'−ヒドロキシジフェ
ニルスルホン、4,4’−ジフェノールスルホキシド、
p−ヒドロキシ安息香酸、P−ヒドロキシ安息香酸イソ
プロピル、P−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、プロトカ
テキユ酸ベンジル、没食子酸ステアリル、没食子酸ラウ
リル、没食子酸オクチル、1,3−ビス(4−ヒドロキ
シフェニルチオ)−プロパン、N,N’−ジフェニルチ
オ尿素、N,N’−ジ(m−クロロフェニル)チオ尿
素、サリチルアニリド、ビス−(4−ヒドロキシフェニ
ル)酢酸メチル、ビス−(4−ヒドロキシフェニル)酢
酸ベンジル、1,3−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベ
ンゼン、1,4−ビス(4−ヒドロキシクミル)ベンゼ
ン、2,4'−ジフェノールスルホン、2,2'−ジアリ
ル−4,4'−ジフェノールスルホン、3,4−ジヒド
ロキシフェニル−4'−メチルジフェニルスルホン、1
−アセチルオキシ−2−ナフトエ酸亜鉛、2−アセチル
オキシ−1−ナフトエ酸亜鉛、2−アセチルオキシ−3
−ナフトエ酸亜鉛、α,α−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−α−メチルトルエン、チオシアン酸亜鉛のアン
チピリン錯体、テトラブロモビスフェノールA、テトラ
ブロモビスフェノールS、4,4'−チオビス(2−メ
チルフェノール)、4,4'−チオビス(2−クロロフ
ェノール)等。
【0017】本発明の感熱記録層においては、前記ロイ
コ染料及び顕色剤を中間層上に塗布するために、慣用の
種々のバインダーを適宜使用することができるが、その
具体例としては、前記の中間層塗布において例示された
ものと同様のものが挙げられる。
【0018】また、本発明の感熱記録層においては、前
記ロイコ染料及び顕色剤と共に、必要に応じ、更に、こ
の種の感熱記録材料に慣用される補助添加成分、例え
ば、填料、熱可融性物質(滑剤)、界面活性剤等を併用
することができる。この場合、填料としては、例えば、
炭酸カルシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン、水酸
化アルミニウム、水酸化亜鉛、硫酸バリウム、クレー、
タルク、表面処理されたカルシウムやシリカ等の無機系
微粉末の他、尿素−ホルマリン樹脂、スチレン/メタク
リル酸共重合体、ポリスチレン樹脂等の有機系の微粉末
を挙げることができ、また熱可融性物質としては、例え
ば、高級脂肪酸又はそのエステル、アミド若しくは金属
塩の他、各種ワックス類、芳香族カルボン酸とアミンと
の縮合物、安息香酸フエニルエステル、高級直鎖グリコ
ール、3,4-エポキシ-ヘキサヒドロフタル酸ジアルキ
ル、高級ケトン、その他の熱可融性有機化合物等の50
〜200℃の程度の融点を持つものが挙げられる。
【0019】更に、本発明の感熱記録材料は、サーマル
ヘッド等のマッチング性向上や、記録画像保存性をより
高める等の目的によって、感熱記録層の上に保護層を設
けることも可能であるが、この場合、保護層を構成する
成分としては前記の填料、バインダー、界面活性剤、熱
可融性物質を用いることもできる。
【0020】本発明の感熱記録材料は、例えば、前記し
た各層形成用塗液を、紙、合成紙、プラスチックフィル
ムなどの適当な支持体上に塗布し、乾燥することによっ
て製造され、各種の感熱記録分野に応用される。
【0021】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、以下に示す部及び%はいずれも重量基準で
ある。
【0022】実施例1 〈中間層の形成〉 中間層塗工液の調整 セラミック中空フィラー30%分散液 90部 (中空率30%、平均粒子径15μm) 30%スチレン/ブタジエンラテックス 10部 上記配合からなる混合物を撹拌分散して中間層塗工液を
調整した。
【0023】 上記中間層塗工液を、市販の上質紙上
に乾燥付着量で5.0g/m2になるように塗布乾燥し
て、中間層コート紙を得た。
【0024】 〈感熱発色層の形成〉 染料分散液の調整 3−(N−メチル−3−N−シクロヘキシル)アミノ −6−メチル−7−アニリノフルオラン 20部 10%ポリビニルアルコール水溶液 16部 水 64部 上記組成の混合物をボールミルにて24時間分散し、平
均粒子径が2.0μmになるように調整した。
【0025】 顕色剤分散液の調整 p−オキシ安息香酸 20部 炭酸カルシウム 10部 10%ポリビニルアルコール水溶液 30部 水 40部 上記組成の混合物をボールミルにて18時間分散し、平
均粒子径が2.5μmになるように調整した。
【0026】 感熱発色層塗工液の調整 染料分散液 20部 顕色剤分散液 80部 上記組成の混合物を撹拌して、感熱発色層塗工液を調整
した。
【0027】 上記感熱発色層塗工液を、前記の中間
層コート紙の中間層上に、乾燥付着量が3.5g/m2
になるように塗布乾燥後、スーパーキャレンダーにて表
面処理を行なって、本発明の感熱記録材料を作成した。
【0028】実施例2〜6及び比較例1 実施例1におけるセラミック中空フィラー(平均粒子径
15μm)の代わりに、表1に示す中空フィラーを使用
したこと以外は、実施例1と同様にして感熱記録材料を
作成した。
【0029】
【表1】
【0030】(評価)以上のようにして作成された感熱
記録材料について、感度及びヘッドマッチング性に関す
る試験を行なった。それらの結果を表2に示す。なお、
試験は次のようにして行なった。
【0031】感度…大倉電気(株)製シュミレーター印
字装置を用い、ヘッド電力0.45w/ドット、パルス
巾を0.1msecから1.2msecまで0.1ms
ecきざみで印字し、その印字濃度をマクベス濃度計R
D−914で測定し、濃度が1.0を得るパルス巾を算
出した(パルス巾が低いほど、感度が高い)。
【0032】ヘッドマッチング性…大倉 社製シュミ
レーター印字装置を用い、ヘッド電力0.45w/ドッ
ト、パルス巾1.0msecの条件にて10m印字し、
印字後、サーマルヘッドへのカス付着の度合を目視で判
定した。 ○…カス付着かなり少ない、 △…若干カス付着はある、 ×…著しく多くカス付着している。
【0033】
【表2】
【0034】表2から、セラミック中空フィラーを用い
ることでヘッドマッチング性が良好になり、また該フィ
ラーの中空率が40%以上であることが、更には平均粒
子径が20μmであることが、感度の点でより好ましい
ことが判る。
【0035】
【発明の効果】請求項1の感熱記録材料は、支持体と感
熱発色層との間にセラミック中空フィラーを主成分とす
る中間層を設けるという構成にしたことから、サーマル
ヘッドからの熱エネルギーを感熱発色層の溶融反応に高
められた効率で利用することができ、その結果熱感度が
向上し、更にサーマルヘッドとのマッチング性も著しく
良好なものである。
【0036】請求項2の感熱記録材料は、使用するセラ
ミック中空フィラーを中空率40%以上のものとしたこ
とから、更に熱感度が向上するという効果が加わる。
【0037】請求項3の感熱記録材料は、使用するセラ
ミック中空フィラーを平均粒子径20μm以下のものと
したことから、更に熱感度が向上するという効果が加わ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上にロイコ染料と該ロイコ染料を
    加熱時発色せしめる顕色剤とを主成分とする感熱発色層
    を設けてなる感熱記録材料において、前記支持体と前記
    感熱発色層との間にセラミック中空フィラーを主成分と
    する中間層を設けたことを特徴とする感熱記録材料。
  2. 【請求項2】 前記セラミック中空フィラーが中空率4
    0%以上のものである請求項1に記載の感熱記録材料。
  3. 【請求項3】 前記セラミック中空フィラーが平均粒子
    径20μm以下のものである請求項1又は2に記載の感
    熱記録材料。
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