JPH08123021A - 感光性カプセル - Google Patents

感光性カプセル

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Publication number
JPH08123021A
JPH08123021A JP25531594A JP25531594A JPH08123021A JP H08123021 A JPH08123021 A JP H08123021A JP 25531594 A JP25531594 A JP 25531594A JP 25531594 A JP25531594 A JP 25531594A JP H08123021 A JPH08123021 A JP H08123021A
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JP
Japan
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photosensitive
compound
substance
polyfunctional
acrylic
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Application number
JP25531594A
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English (en)
Inventor
Masayuki Tsuda
政之 津田
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08123021A publication Critical patent/JPH08123021A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 重合性物質としてアクリル系化合物を内包す
る感光性カプセルにおいて、感光感度の高い感光性カプ
セルを提供することを目的とする。 【構成】 感光性カプセルは、染料、顔料等の画像形成
材料と、光に反応して硬化する感光性材料とを内包して
いる。感光性材料は、官能基数の異なる3種類以上のア
クリル系化合物を含有し、この3種類以上のアクリル系
化合物が、少なくとも、多官能物質の中から選ばれた1
種類の化合物と、複官能物質の中から選ばれた2種類の
化合物であることを特徴としている。多官能物質とは、
4官能以上のアクリル系化合物であり、特に6官能以上
のものが好ましい。複官能化合物とは、1〜3官能のア
クリル系化合物である。多官能物質がジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレートであり、複官能物質がトリメ
チロールプロパントリアクリレートおよびフェノールア
クリレートであれば、感光感度の面で一層好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンター等の画像形
成装置に用いられる感光性カプセルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、感光性カプセルを利用した画
像形成の手法が研究されており、例えば、本願出願人に
よる特開平5−66559号公報、同5−68871号
公報、同5−297552号公報等には、光に反応して
機械的強度が変化する感光性カプセルよりなるマイクロ
カプセルトナーが開示されている。また、このような感
光性カプセルを予めフィルム上に担持させた感光性記録
媒体を作成し、これを画像形成に利用することも行われ
ている。
【0003】感光性カプセルには、染料、顔料等の画像
形成材料と、重合性物質と、この重合性物質の重合を開
始させる光重合開始剤とが内包されている。画像形成を
行う場合、感光性カプセルに露光して、カプセルに内包
されている感光性材料を重合・硬化させた後、加圧等に
よって強度の弱い感光性カプセルのみを破壊し、同じく
カプセルに内包されている染料等の画像形成材料を流出
させ、これを受像紙に転写することによって画像を形成
する。
【0004】ところで、感光性カプセルに内包される重
合性物質としては、様々なものが用いられているが、比
較的高い感光感度が得られるという理由から、例えばア
クリル酸エステル類やメタクリル酸エステル類等といっ
たアクリル系化合物が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、より一層感光感度が高い感光性カプセルが要望さ
れており、種類の異なる複数のアクリル系化合物を混合
することにより、感光感度を向上させる試みがなされて
いる。しかしながら、現在までのところ、どの様な種類
のアクリル系化合物を用いれば十分な感光感度が得られ
るかについては不明であり、感光感度を十分に向上させ
ることができなかった。
【0006】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、重合性物質としてアクリル系化
合物を内包する感光性カプセルにおいて、感光感度の高
い感光性カプセルを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本願発明
者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、
複数のアクリル系化合物を、特定の条件を満たすように
混合した場合に、上記目的が達成できることを突き止
め、本願発明を完成するに至った。
【0008】このようにして完成された請求項1の発明
は、少なくとも染料、顔料等の画像形成材料と、光に反
応して硬化する感光性材料とを内包する感光性カプセル
において、上記感光性材料として、官能基数の異なる3
種類以上のアクリル系化合物を含有し、該3種類以上の
アクリル系化合物が、少なくとも、多官能物質の中から
選ばれた1種類の化合物と、複官能物質の中から選ばれ
た2種類の化合物であることを特徴とする。
【0009】上記構成を有する請求項1の発明において
は、上記感光性材料としてアクリル系化合物を1種類の
み用いた場合、あるいは多官能化合物と複官能化合物を
1種類づつ混合して用いた場合と比較して、高い感光感
度が得られる。その理由は明確ではないが、上述のよう
な構成を取ることにより、反応種であるラジカルあるい
は電子、プロトン等の移動度と、アクリル系化合物の反
応速度が適合し、結果として感光感度が向上したものと
考える。
【0010】ここで、本発明における多官能物質とは、
4官能以上のアクリル系化合物である。多官能物質は、
アクリル系化合物に由来する重合性不飽和結合を4つ以
上含むため、後述する複官能物質に比べて、他の化合物
に対する反応性が特に高く、この点において後述する複
官能物質と区別される。前記アクリル系化合物の種類と
しては、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メ
タクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、及びこれ
らの誘導体等が挙げられるが、特にアクリル系化合物が
アクリル酸エステル類あるいはメタクリル酸エステル類
であれば、感光感度がより一層向上するので好ましい。
【0011】ここで、多官能物質の内、アクリル酸エス
テル類の具体例としては、例えばジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールのカプ
ロラクトン付加物のヘキサアクリレート、ポリエステル
アクリレート、ポリウレタンアクリレート等が挙げられ
る。
【0012】また、メタクリル酸エステル類の具体例と
しては、例えばジペンタエリスリトールヘキサメタクリ
レート、ジペンタエリスリトールのカプロラクトン付加
物のヘキサメタクリレート、ポリエステルメタクリレー
ト、ポリウレタンメタクリレート等が挙げられる。
【0013】なお、上述のような多官能物質の中でも、
特に請求項2に記載のように、6官能以上のアクリル系
化合物を用いれば、化合物自体の反応性が特に高いた
め、より一層感光感度が向上するので好ましい。次に、
本発明における複官能物質とは、1〜3官能のアクリル
系化合物である。なお、上記請求項1の発明において
は、複官能物質の中から2種類の化合物を選んで組み合
わせるのであるが、具体的な組み合わせとしては、2官
能と1官能、3官能と1官能、または3官能と2官能の
組み合わせが考えられる。
【0014】アクリル系化合物の種類としては、アクリ
ル酸及びその塩、アクリル酸エステル類、アクリルアミ
ド類、メタクリル酸及びその塩、メタクリル酸エステル
類、メタクリルアミド類、及びこれらの誘導体等が挙げ
られる。中でも、アクリル系化合物の種類がアクリル酸
エステル類またはメタクリル酸エステル類であれば、感
光感度が特に向上するので好ましい。
【0015】ここで、1官能のアクリル酸エステル類の
具体例としては、例えば、ブチルアクリレート、シクロ
ヘキシルアクリレート、エチルヘキシルアクリレート、
ベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、エト
キシエチルアクリレート、トリシクロデカニルオキシア
クリレート、ノニフェニルオキシエチルアクリレート、
ヘキサンジオールアクリレート、1,3ージオキソラン
アクリレート等が挙げられる。
【0016】また、1官能のメタクリル酸エステル類と
しては、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタク
リレート、エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルメ
タクリレート、フルフリルメタクリレート、エトキシエ
チルメタクリレート、トリシクロデカニルオキシメタク
リレート、ノニフェニルオキシエチルメタクリレート、
ヘキサンジオールメタクリレート、1,3ージオキソラ
ンメタクリレート等が挙げられる。
【0017】2官能のアクリル酸エステル類としては、
ヘキサンジオールジアクリレート、ブタンジオールジア
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレート、トリシクロデ
カンジメチロールジアクリレート、トリプロピレングリ
コールジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレー
ト、ポリオキシエチレン化ビスフェノールAのジアクリ
レート等が挙げられる。 2官能のメタクリル酸エステ
ル類としては、ヘキサンジオールジメタクリレート、ブ
タンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコー
ルジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタク
リレート、トリシクロデカンジメチロールジメタクリレ
ート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、ビ
スフェノールAジメタクリレート、ポリオキシエチレン
化ビスフェノールAのジメタクリレート等が挙げられ
る。
【0018】3官能のアクリル酸エステル類としては、
ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパン
のプロピレンオキサイド付加物のトリアクリレート等が
挙げられる。3官能のメタクリル酸エステル類として
は、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、トリメ
チロールプロパントリメタクリレート、トリメチロール
プロパンのプロピレンオキサイド付加物のトリメタクリ
レート等が挙げられる。
【0019】以上、多官能物質および複官能物質の具体
例について説明したが、請求項3に記載のように、多官
能物質がジペンタエリスリトールヘキサアクリレートで
あり、複官能物質が、トリメチロールプロパントリアク
リレートおよびフェノールアクリレートであれば、特に
感光感度が向上するので好ましい。
【0020】なお、前記感光性カプセルにおいては、通
常の場合、光に感応してアクリル系化合物の重合を開始
させる光重合開始剤が含有される。このような光重合開
始剤としては、直接解裂型、水素引き抜き型、2分子系
等の開始剤が使用可能である。これらの開始剤の具体例
としては、芳香族カルボニル化合物、アセトフェノン
類、有機過酸化物、ジフェニルハロニウム塩、有機ハロ
ゲン化物、2、4、6−置換−S−トリアジン類、2,
4,5−トリアリールイミダゾール2量体、アゾ化合
物、染料ボレート錯体、鉄アレーン錯体、チタノセン化
合物等が挙げられる。中でも、特に、ベンゾフェノン、
ベンジル、キサントン、チオキサントン、アントラキノ
ン、アセトフェノン、2,2−ジメチル−2−モルフォ
リノ−4´−メチルチオアセトフェノン、ベンゾイルパ
ーオキサイド、3,3′,4,4′−テトラキス(t−
ブチルジオキシカロボニル)ベンゾフェノン、ジフェニ
ルヨードニウムブロマイド、ジフェニルヨードニウムク
ロライド、四塩化炭素、四臭化炭素、2,4,6−トリ
ストリクロロメチル−S−トリアジン、(η5 −2,4
−シクロペンタジエン−1−イル)[(1,2,3,
4,5,6−η)−(1−メチルエチル)ベンゼン]鉄
(1+) ヘキサフルオロホスフェート(1−)等を用
いることが望ましい。なお、これらの光重合開始剤は、
1種単独でもよいし、2種以上を混合したものでもよ
い。
【0021】次に、感光性カプセルに内包される前記画
像形成材料としては、例えば染料、無機顔料、有機顔
料、および顕色剤等と反応して変色する染料前駆体等が
使用可能である。染料としては、キサンテン系染料、ク
マリン系染料、メロシアニン系染料、チアジン系染料、
アジン系染料、メチン系染料、オキサジン系染料、フェ
ニルメタン系染料、シアニン系染料、アゾ系染料、アン
トラキノン系染料、ピラゾリン系染料、スチルベン系染
料、キノリン系染料、ロイコ染料、スクアリリウム染料
等を用いることが好ましい。有機顔料としては、モノア
ゾ系顔料、ジスアゾ系顔料、アゾレーキ顔料、キナクリ
ドン系顔料、ペリレン系顔料、アンスラピリミジン系顔
料、イソインドリノン系顔料、スレン系顔料、フタロシ
アニン系顔料等が好ましい。無機顔料としては、カーボ
ンブラック、黄鉛、ベンガラ、酸化チタン、モリブデン
赤、カドミウムレッド、コバルトブルー、クロムグリー
ン等が好ましい。また、染料前駆体として望ましいの
は、ジフェニルメタン系化合物、トリフェニルメタン系
化合物、ビスフェ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、フルオラン系化合物、スピロ
ピラン系化合物等およびそれらの混合物である。なお、
これらの画像形成材料は、単独でもよく、複数混合して
もよい。
【0022】前記感光性カプセルにおいて、画像形成材
料や感光性材料等を包囲する外郭部の形成材料として
は、無機物質でも有機物質でもよい。望ましくは、有機
物質であり、光を十分に透過させるような材質がより好
ましい。具体例としては、ゼラチン、アラビアゴム、デ
ンプン、アルギン酸ソーダ、ポリビニルアルコール、ポ
リエチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタ
ン、ポルユリア、ポリウレタン、ポリスチレン、ニトロ
セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、メ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホルムアルデヒ
ド樹脂等、およびこれらの共重合物等が挙げられる。
【0023】前記感光性カプセルは、すでに当業界にお
いて公知の技術となっている方法で作製することが可能
である。例えば、米国特許第2800457号、同第2
800458号明細書等に示されるような水溶液からの
相分離法、特公昭38−1974号、同昭42−446
号、同昭42−771号公報等に示されるような界面重
合法、特公昭36−9168号、特開昭51−9079
号公報等に示されるモノマーの重合によるin−sit
u法、英国特許第952807号、同第965074号
明細書に示される融解分散冷却法等があるが、これに限
定されるものではない。
【0024】なお、感光カプセルの平均粒径は、5μm
〜20μmが適当と考えられるが、特に限定されるもの
ではない。
【0025】
【実施例】以下、実施例として、本発明の効果を確認す
るために行った実験例1〜3について説明する。 [実験例1]実験例1においては、下記(1)〜(8)
の手順で、官能基数の異なる3種類のアクリル系化合物
を含有する感光性カプセル(本発明品)と、アクリル系
化合物を2種類だけ含有する感光性カプセル(比較品)
を作成し、その感光感度を比較した。
【0026】(1)3種類のアクリル系化合物として、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(6官能)
とトリメチロールプロパントリアクリレート(3官能)
とフェノールアクリレート(1官能)とを2:1:1に
配合したもの100重量部に、高分子ポリウレタンを分
散剤として用いて、アゾバリウムレーキ系顔料を3重量
部分散させる。これにクマリン系染料0.5重量部、
N、N−ジメチルアニリン1重量部、光重合開始剤であ
る(η5 −2,4−シクロペンタジエン−1−イル)
[(1,2,3,4,5,6−η)−(1−メチルエチ
ル)ベンゼン]鉄(1+)ヘキサフルオロホスフェート
(1−)3重量部を加え、100℃で10分間加熱する
ことにより疎水性の液状成分を得た。
【0027】(2) 乳化剤である5%ポリスチレンス
ルホン酸の一部ナトリウム塩水溶液と5%スチレン−無
水マレイン酸共重合体水溶液の1:1水溶液100cc
中に、前記(1)で調製した疎水性の液状成分を加え、
これをホモジナイザーで6000回転、5分間撹拌し
た。これにより、水溶液中に液状成分が5〜20μmの
大きさの液滴として存在する、いわゆるO/Wエマルジ
ョンを得た。
【0028】(3) 上記(2)のエマルジョンとは別
に、ホルムアルデヒド37%水溶液に市販のメラミン粉
末を加え、水酸化ナトリウム溶液によってpH9.0に
調整し、これを水温60度で30分間加熱してメラミン
・ホルムアルデヒドプレポリマーを得た。
【0029】(4) 先の(2)で調製したO/Wエマ
ルジョンに、(3)で調製したメラミン・ホルムアルデ
ヒドプレポリマーを加え、アジホモミキサーなどによっ
て100〜300回転で撹拌しつつ、水温が80℃にな
るように加熱した状態で5時間保持し、その後pH7に
調整して常温まで冷却した。この結果、O/Wエマルジ
ョンの液滴のまわりにメラミン−ホルムアルデヒド樹脂
の壁材が析出し、イエロー画像記録用感光性カプセル
(感光感度450nm付近)が得られた。
【0030】(5) 上記(1)の操作において、アゾ
バリウムレーキ系顔料およびクマリン系染料の代わり
に、マゼンタの顔料として、キナクリドン系顔料3重量
部、およびキサンテン系染料0.5重量部を使用し、上
記(1)〜(4)と同様の方法で感光性カプセルを作製
した。その結果、マゼンタ画像記録用感光性カプセル
(感光感度550nm付近)が得られた。
【0031】(6) 上記(1)において、アゾバリウ
ムレーキ系顔料およびクマリン系染料の代わりに、シア
ンの顔料として、フタロシアニン系顔料3重量部、およ
びスクアリリウム染料0.3重量部を使用し、(1)〜
(4)と同様の方法で感光性カプセルを作製した。その
結果、シアン画像記録用感光性カプセル(感光感度65
0nm付近)が得られた。
【0032】(7) 一方、比較品として、上記(1)
で用いた3種類のアクリル系化合物の代わりに、ポリエ
チレングリコールジアクリレート(2官能)とジペンタ
エリスリトールヘキサアクリレート(6官能)を3:4
に配合したもの100重量部を用い、(1)〜(6)同
様の手順で、イエロー、マゼンタ、シアン画像記録用マ
イクロカプセルを得た。
【0033】(8) 上記(1)〜(6)で作成した本
発明品の感光性カプセルと、上記(7)で作成した比較
品の感光性カプセルの感光感度を、分光感度計(ナルミ
商会製)にて測定し、感光感度を算出した。その測定結
果を下記の表1に示す。表1の感光感度の測定値は、感
光性カプセルが硬化を開始する際の露光エネルギー(e
rg/cm2 )であり、その値が小さいものほど感光感
度が高いことを示す。また、エネルギーの値は、イエロ
ーでは450nm、マゼンタでは550nm、シアンで
は650nmの波長における測定値である。
【0034】なお、感光感度の測定方法は次の通りであ
る。即ち、感光性カプセルが分散されたエマルジョンを
遠心分離にかけ、上澄み液を除去し、残った感光性カプ
セル50重量部に、5%ボリビニルアルコール水溶液を
20重量部加え、バーコーターを用いて25μm厚のP
ETフィルムに塗布する。そして、これを1日暗所にて
自然乾燥させたものを分光感度計にセットして測定し、
感光感度を算出した。
【0035】下記表1の結果から明らかなように、3種
類のアクリル化合物として、多官能物質の中から選ばれ
た1種類の化合物(6官能)と、複官能物質の中から選
ばれた2種類の化合物(3官能および1官能)とを含ん
だ本発明品においては、イエロー、マゼンタ、シアン全
てにおいて、比較品に比べて感光感度が優れていること
が分かった。
【0036】
【表1】
【0037】[実験例2]実験例2では、表2(実施例
1〜7)および表3(比較例1〜20)に示すような組
成を有するアクリル系化合物の混合物を10重量部、光
重合開始剤0.5重量部、キサンテン系染料0.05重
量部、N,N−ジメチルアニリン0.1重量部を加え、
100℃で10分間加熱した。この組成物を自然冷却し
た後、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム
(厚さ25μm)の上に10〜15μmの厚さに塗布
し、その上に更にPETフィルムをかぶせた。これを分
光感度計(ナルミ商会製)にセットして、上記組成物の
感光感度を測定した。即ち、実験例2では、実験例1と
は異なり、カプセルの内包物のみの感光感度を測定し
た。
【0038】ここで、表2に示すように、実施例1〜7
は、いずれも官能基数の異なる3種類のアクリル系化合
物を含有し、しかも、3種類のアクリル系化合物が、6
官能のアクリル系化合物と、複官能物質(1〜3官能)
の中から選ばれた2種類の化合物である。
【0039】感光感度の測定結果を表2および表3に示
す。なお、測定結果は、実施例1の感光感度を基準(1
00)とした相対感度として表示しており、その数値が
小さいものほど感光感度が高いことを示す。また、アク
リル系化合物の混合比の単位は重量部である。
【0040】表2および3の結果から明らかなように、
多官能物質(6官能)1種類と、複官能物質(1〜3官
能)の中から選ばれた2種類の化合物を含む実施例1〜
7は、比較例のものに比べて、おおむね相対感度が優れ
ていることが分かった。また、実施例の中でも、特に多
官能物質がジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
であり、複官能物質が、トリメチロールプロパントリア
クリレートおよびフェノールアクリレートである実施例
1〜3については、相対感度が100であり、特に優れ
ていることが分かった。
【0041】
【表2】
【0042】
【表3】
【0043】[実験例3]実験例3では、上記実験例2
において、キサンテン系染料の代わりに、イエローの染
料としてクマリン系染料を加え、あとは上記実験例2と
ほぼ同様な手順で組成物を調製し、その感光感度を測定
した。アクリル系化合物の組成は、表4(実施例8〜1
0)および表5(比較例21〜26)に示す通りであ
る。
【0044】表4に示す実施例8〜10は、いずれも官
能基数の異なる3種類のアクリル系化合物を含有し、し
かも、3種類のアクリル系化合物が、6官能のアクリル
系化合物と、複官能物質(1〜3官能)の中から選ばれ
た2種類の化合物である。感光感度の測定結果を表4お
よび表5に示す。測定結果は、実験例1と同様に相対感
度として表示している。
【0045】表4および5の結果から明らかなように、
実施例8〜10は、比較例のものに比べて、相対感度が
優れていることが分かった。また、実施例の中でも、特
に多官能物質がジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ートであり、複官能物質が、トリメチロールプロパント
リアクリレートおよびフェノールアクリレートである実
施例8、9については、相対感度が100〜110であ
り、特に優れていることが分かった。
【0046】
【表4】
【0047】
【表5】
【0048】[実験例4]実験例4では、上記実験例2
において、キサンテン系染料の代わりに、シアンの染料
としてスクアリリウム染料を加え、あとは上記実験例2
とほぼ同様な手順で組成物を調製し、その感光感度を測
定した。アクリル系化合物の組成としては、表6(実施
例11〜13)および表7(比較例27〜31)に示す
ようなものを用いた。表5から明らかなように、実施例
11〜13は、いずれも官能基数の異なる3種類のアク
リル系化合物を含有し、しかも、3種類のアクリル系化
合物が、多官能物質の中から選ばれた1種類の化合物
(6官能)と、複官能物質の中から選ばれた2種類の化
合物(3官能および1官能)とを含んだ多官能のアクリ
ル系化合物とである。
【0049】感光感度の測定結果を表6および表7に示
す。測定結果は、実験例1と同様に相対感度として表示
している。表6および7の結果から明らかなように、実
施例11〜13は、比較例のものに比べて、相対感度が
優れていることが分かった。また、実施例の中でも、特
に多官能物質がジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ートであり、複官能物質が、トリメチロールプロパント
リアクリレートおよびフェノールアクリレートである実
施例11、12については、相対感度が100であり、
特に優れていることが分かった。
【0050】
【表6】
【0051】
【表7】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも染料、顔料等の画像形成材料
    と、光に反応して硬化する感光性材料とを内包する感光
    性カプセルにおいて、 上記感光性材料として、官能基数の異なる3種類以上の
    アクリル系化合物を含有し、 該3種類以上のアクリル系化合物が、少なくとも、多官
    能物質の中から選ばれた1種類の化合物と、複官能物質
    の中から選ばれた2種類の化合物であることを特徴とす
    る感光性カプセル。
  2. 【請求項2】 前記多官能物質が、6官能以上のアクリ
    ル系化合物であることを特徴とする請求項1記載の感光
    性カプセル。
  3. 【請求項3】 前記多官能物質がジペンタエリスリトー
    ルヘキサアクリレートであり、前記複官能物質が、トリ
    メチロールプロパントリアクリレートおよびフェノール
    アクリレートであることを特徴とする請求項2記載の感
    光性カプセル。
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