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WO2021075084A1 - 感熱記録材料 - Google Patents

感熱記録材料 Download PDF

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Publication number
WO2021075084A1
WO2021075084A1 PCT/JP2020/023046 JP2020023046W WO2021075084A1 WO 2021075084 A1 WO2021075084 A1 WO 2021075084A1 JP 2020023046 W JP2020023046 W JP 2020023046W WO 2021075084 A1 WO2021075084 A1 WO 2021075084A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
recording material
sensitive recording
sensitizer
bis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2020/023046
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石橋 良三
高路 大石
能隆 藤野
良一 木西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANKO CO Ltd
Sanko Co Ltd
Original Assignee
SANKO CO Ltd
Sanko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SANKO CO Ltd, Sanko Co Ltd filed Critical SANKO CO Ltd
Priority to US17/768,164 priority Critical patent/US20240109359A1/en
Priority to JP2021552095A priority patent/JP7049730B2/ja
Priority to FIEP20877384.6T priority patent/FI4046814T3/fi
Priority to EP20877384.6A priority patent/EP4046814B1/en
Priority to ES20877384T priority patent/ES2999087T3/es
Publication of WO2021075084A1 publication Critical patent/WO2021075084A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/30Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using chemical colour formers
    • B41M5/333Colour developing components therefor, e.g. acidic compounds
    • B41M5/3333Non-macromolecular compounds
    • B41M5/3335Compounds containing phenolic or carboxylic acid groups or metal salts thereof
    • B41M5/3336Sulfur compounds, e.g. sulfones, sulfides, sulfonamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/30Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using chemical colour formers
    • B41M5/337Additives; Binders
    • B41M5/3375Non-macromolecular compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M2205/00Printing methods or features related to printing methods; Location or type of the layers
    • B41M2205/04Direct thermal recording [DTR]

Definitions

  • the present invention relates to a heat-sensitive recording material, and more particularly to a heat-sensitive recording material using 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone as a color developer.
  • the heat-sensitive recording material in which the above is formed can be printed without the need for ink or toner, and has already been widely put into practical use for printing on receipts, FAX paper, tickets, and the like. Additives such as a sensitizer can be further added to the heat-sensitive color former.
  • the basic dye (leuco dye) and the color developer which are colorless or light-colored at room temperature, are dispersed in a solid state, so that they do not react when they come into contact with each other.
  • heat energy Jooule heat
  • a heat-sensitive head, a heat pen, or the like both melt and react, and as a result, the heated portion develops color and can be printed.
  • the performance required for such a heat-sensitive recording material it is required to develop color with low thermal energy.
  • examples thereof include the whiteness of the background before printing, the whiteness of the background after applying thermal energy for printing, the color density of the printing portion, and the storage stability of the printing portion.
  • the heat-sensitive recording material is usually stored at room temperature in a state where no external energy such as light exposure is applied, but the leuco dye and the color developer may react with each other to develop a slight color.
  • the “storage stability of the printed portion” means a performance that does not disappear even when the printed portion is placed in an environment such as high humidity or when water, oils, or a plasticizer adheres to the printed portion.
  • the required performance of the printed portion formed by the heat-sensitive recording material largely depends on the basic dye, the color developer, and the sensitizer, which are the main components of the heat-sensitive color former, and the influence of the color developer is particularly large. Therefore, synthetic compounds derived from petrochemistry such as phenolic compounds and sulfonylurea compounds have been proposed as color developers that satisfy the above-mentioned required performance. Among them, many phenolic compounds have been developed and put into practical use.
  • 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone is widely used because it is inexpensive and has excellent storage stability of the printed portion in water and oil, and in particular, it is the most widely used developer for receipts. Is.
  • 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone has a high melting point of 248 ° C., so that it is difficult to obtain color sensitivity, and unlike other phenolic color formers, it has low compatibility with various sensitizers. It is a color developer whose sensitivity is difficult to improve.
  • Various sensitizers have been proposed to improve the sensitivity of thermal recording materials, but at present, only diphenyl sulfone, which is compatible with 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, is practically used. It is a sensitizer.
  • benzoin is also described as a sensitizer in addition to diphenylsulfone.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose heat-sensitive recording materials using this benzoin as a sensitizer for a specific color developer.
  • benzoin when benzoin is used alone as a sensitizer, benzoin crystals grow rapidly on the printed portion, a so-called powder blowing phenomenon is observed, and there is a problem that the apparent density decreases. In particular, the powder blowing phenomenon becomes remarkable when printing under high printing energy.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a heat-sensitive recording material having enhanced color development sensitivity in a system using 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone as a color developer.
  • the present inventors have conducted intensive studies on sensitizers and sensitizer aids for the purpose of improving the sensitivity of 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, which is an inexpensive developer, and have completed the present invention. ..
  • the present invention is used in a heat-sensitive recording material containing a colorless or light-colored basic dye at room temperature and a developer 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone that can react with the basic dye to develop color by heating.
  • a sensitizer at least one selected from 1,2-bis (phenoxy) ethane, 1,2-bis (3-methylphenoxy) ethane, benzyloxynaphthalene and di-p-methylbenzyl ester oxalate was used.
  • benzoin is added as a sensitizing aid.
  • 1,2-bis (phenoxy) ethane, 1,2-bis (3-methylphenoxy) ethane, and benzyloxy are used as sensitizers in order to improve the sensitivity of the color developer 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone.
  • a highly sensitive heat-sensitive recording material can be provided by using at least one selected from naphthalene and di-p-methylbenzyl ester of oxalate and using benzoin as a sensitizing aid.
  • the heat-sensitive recording material of the present invention contains a colorless to light-colored basic dye at room temperature, a color developer, a sensitizer, and a sensitizing aid that can react with the basic dye by heating to develop a color.
  • examples of the basic dye (leuco dye) that is colorless or pale at room temperature include triphenylmethane, fluorene, diphenylmethane, spiro, fluorene, and thiazine compounds. You can choose from dyes.
  • the leuco dye that can be used in the present invention is not limited, for example, 3,3-bis (p-dimethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide, 3,3-bis (p-dimethylaminophenyl) phthalide.
  • the heat-sensitive recording material of the present invention uses 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone as a developer, and 1,2-bis (phenoxy) ethane, 1,2- as a sensitizer for improving the sensitivity of the developer. At least one selected from bis (3-methylphenoxy) ethane, benzyloxynaphthalene and di-p-methylbenzyl ester of oxalic acid is used. Further, by using benzoin as a sensitizing aid, a highly sensitive heat-sensitive recording material can be provided.
  • a conventionally known storage stabilizer can be used in combination with the heat-sensitive recording material of the present invention.
  • Storage stabilizers that can be used in the present invention include, but are not limited to, for example, 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert).
  • n represents an integer of 1 to 7.
  • Examples thereof include a diphenylsulfone crosslinked compound represented by. These storage stabilizers contribute to the storage stability of the printed portion of the thermal recording material.
  • 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane and 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5) At least selected from -cyclohexylphenyl) butane, 4,4'-bis [(4-methyl-3-phenoxycarbonylaminophenyl) ureido] diphenylsulfone, and the diphenylsulfone crosslinked compound represented by the above general formula (1). It is preferable to contain one or more of them, and by containing these storage stabilizers, the water resistance, oil resistance, and plasticizing agent resistance of the printed portion in the heat-sensitive recording material are further improved.
  • fatty acid amides such as stearic acid amide, bisstearic acid amide, and palmitic acid amide can be added to improve the sensitivity.
  • the auxiliary agent is not limited, and for example, a dispersant such as sodium dioctiol succinate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl alcohol sulfate, fatty acid metal salt; zinc stearate, calcium stearate, polyethylene wax, etc.
  • Waxes such as carnauba wax, paraffin wax, ester wax; hydrazide compounds such as dihydrazide adipate; water resistant agents such as glioxal, boric acid, dialdehyde starch, methylol urea, glyoxyphosphate, epoxy compounds; antifoaming agents; coloring Examples include dyes; fluorescent dyes; and pigments.
  • binder used for the heat-sensitive recording layer in the present invention examples include fully saponified polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, carboxy-modified polyvinyl alcohol, diacetone-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol, amide-modified polyvinyl alcohol, and sulfonic acid-modified.
  • Polyvinyl alcohols with a degree of polymerization of 200 to 1900 such as polyvinyl alcohol and butyral-modified polyvinyl alcohol; hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-butadiene copolymer and cellulose such as ethyl cellulose and acetyl cellulose.
  • These binders may be used alone or in combination of two or more, dissolved in a solvent and used, or may be used in a state of being emulsified or dispersed in a paste in water or another medium.
  • Pigments to be blended in the heat-sensitive recording layer include silica, calcium carbonate, kaolin, calcined kaolin, keiso soil, talc, titanium oxide, zinc oxide, aluminum hydroxide, polystyrene resin, urea-formalin resin, and styrene-methacrylate copolymer.
  • examples thereof include inorganic or organic pigments such as coalescing, styrene-butadiene copolymers and hollow plastic pigments.
  • the content of the color developer 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone is 0.3 to 5% by mass with respect to 1 part by mass of the basic dye of the heat-sensitive recording layer from the viewpoint of color development concentration. Parts are preferable, and more preferably 0.4 to 3 parts by mass.
  • 0.2 to 4 parts by mass of the sensitizer and 5 to 50% by mass of the total solid content of the binder are appropriate with respect to 1 part by mass of the leuco dye.
  • the compounding ratio of the sensitizer and the sensitizer aid is preferably in the range of 98: 2 to 40:60, particularly preferably 90:10 to 60:40.
  • the content of the storage stabilizer is preferably 2.5 to 100 parts by mass and more preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total color developer.
  • the types and amounts of basic dyes, color developers, sensitizers, auxiliaries, binders, pigments and other additives used in the heat-sensitive recording layer in the present invention are the quality performance required for the heat-sensitive recording layer. It will be decided as appropriate.
  • the leuco dye, color developer, sensitizer, sensitizer, and if necessary storage stabilizer used in the heat-sensitive recording layer in the present invention include, for example, a ball mill, an attritor, a sand mill, etc. using water as a dispersion medium. It is finely dispersed and used by a stirring pulverizer so that the average particle size is 2 ⁇ m or less, preferably 1 ⁇ m or less.
  • a pigment, a binder, an auxiliary agent, etc. are mixed with a mixture dispersion liquid containing a mixture of a leuco dye, a color developer, a sensitizer, a sensitizer, and a storage stabilizer, etc., which are finely dispersed in this way.
  • a heat-sensitive recording paint is prepared by stirring.
  • the heat-sensitive recording paint thus prepared is applied onto the support so that the coating amount after drying is about 1.5 to 12 g / m 2 , more preferably about 3 to 7 g / m 2.
  • a heat-sensitive recording layer is formed by drying.
  • paper recycled paper, synthetic paper, plastic film, non-woven fabric, metal leaf, etc.
  • a composite sheet in which these are combined can also be used.
  • the thermal recording layer may be laminated on the support by directly applying the thermal recording layer coating material prepared in this manner onto the support, or an undercoat layer may be first formed on the support to form the undercoat layer.
  • a heat-sensitive recording layer may be formed on the undercoat layer.
  • the composition of the undercoat layer may be appropriately selected depending on the intended purpose, but generally includes binders, organic pigments, inorganic pigments, hollow fine particles, foamed particles, and the like.
  • a foamed resin can also be used for the undercoat layer in order to further improve the sensitivity.
  • a resin such as that used for the thermal recording layer can be used. That is, starches such as oxidized starch, esterified starch, and etherified polyvinyl alcohol, cellulose resins such as methyl cellulose, carboxy cellulose, methoxy cellulose, methoxy cellulose, and hydroxyethyl cellulose, casein, gelatin, and completely (or partially) saponified polyvinyl alcohol.
  • Polyvinyl alcohols such as carboxy-modified polyvinyl alcohol, acetoacetyl-modified polyvinyl alcohol, silicon-modified polyvinyl alcohol, amide-modified polyvinyl alcohol, sulfonic acid-modified polyvinyl alcohol, butyral-modified polyvinyl alcohol, styrene-maleic anhydride copolymer latex, styrene-butadiene Copolymerization type latex, vinyl acetate resin type latex, urethane resin type latex, acrylic resin type latex and the like can be used.
  • Examples of the inorganic pigment contained in the undercoat layer include metal oxides such as aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, barium sulfate, aluminum silicate and calcium carbonate, metal compounds such as metal hydroxides, sulfates and carbonates, and amorphous materials.
  • Examples thereof include inorganic white pigments such as silica, calcined kaolin, and talc. Of these, calcined kaolin is particularly preferably used because it is excellent in color development sensitivity, sensitivity, and residue absorption.
  • the particle size of the inorganic pigment is preferably about 0.5 to 3.0 ⁇ m.
  • spherical resin particles (so-called solid resin particles), hollow particles, resin particles having through holes, and a part of hollow resin particles are obtained by cutting them with a modified surface. Examples thereof include resins having such openings. Hollow resin is preferably used to increase the recording concentration.
  • the ratio of the inorganic pigment to the organic pigment used is about 90:10 to 30:70 in terms of mass ratio. It is preferable, and more preferably 70:30 to 50:50.
  • the undercoat layer is generally obtained by mixing and stirring at least one selected from inorganic pigments and organic pigments and a binder using water as a dispersion medium, and the amount of the undercoat layer paint applied on the support after drying is 1 to 20 g / g. It is formed by coating and drying to m 2 , preferably about 5 to 15 g / m 2.
  • the amount of the binder and pigment used is preferably about 5 to 40% by mass of the binder and about 10 to 95% by mass of the pigment with respect to the total solid content of the undercoat layer.
  • auxiliary agents such as lubricants such as zinc stearate, calcium stearate and paraffin wax, fluorescent dyes, coloring dyes, surfactants and cross-linking agents can be added to the paint for the undercoat layer, if necessary.
  • the undercoat layer may be one layer, or two or more layers may be provided in some cases.
  • the coating method for forming the heat-sensitive layer is not particularly limited, and for example, air knife coating, burr bar coating, pure blade coating, rod blade coating, curtain coating, die coating, slide velvet coating, offset gravure coating. It can be coated by an appropriate coating method such as 5-roll coating.
  • a protective layer containing a binder made of a polymer substance having a film-forming property as a main component may be provided on the heat-sensitive recording layer for the purpose of improving storage stability.
  • the coating material for a protective layer is prepared by mixing and stirring a binder component, an organic pigment or an inorganic pigment, and if necessary, an auxiliary agent, using water as a medium, for example.
  • the binder, pigment, and auxiliary agent used for the protective layer those used in the above-mentioned heat-sensitive recording layer can be used.
  • a glossy layer may be provided on the protective layer.
  • the glossy layer include a method of applying a coating liquid containing an electron beam or an ultraviolet curable compound as a main component and then irradiating with an electron beam or ultraviolet rays to cure the layer, or a method of using an ultrafine core-shell acrylic resin. Be done.
  • an antistatic layer may be provided on the back surface side of the support.
  • the paint for forming the undercoat layer, protective layer, glossy layer, etc. should be applied by an appropriate coating method such as pure blade coating, rod blade coating, curtain coating, offset gravure coating, etc., as in the case of the thermal recording layer. And each layer is formed by drying.
  • Example 1 A thermal recording material was prepared by the following operation.
  • [Creation of paint for undercoat layer] 100 parts of plastic hollow particles (trade name: Low Pake SN-1055: hollow ratio: 55% solid content 26.5%), 100 parts of 50% dispersion of calcined kaolin, styrene-butadiene latex (trade name: L-1571 solid) 25 parts (48%), 50 parts of a 10% aqueous solution of oxidized starch and 20 parts of water were mixed to prepare a coating material for an undercoat layer.
  • plastic hollow particles trade name: Low Pake SN-1055: hollow ratio: 55% solid content 26.5%
  • 50% dispersion of calcined kaolin, styrene-butadiene latex trade name: L-1571 solid
  • 50 parts of a 10% aqueous solution of oxidized starch and 20 parts of water were mixed to prepare a coating material for an undercoat layer.
  • Each of the above dispersions A, B, C and D is pulverized with a sand grinder until the average particle size becomes 1 ⁇ m or less, and the obtained dispersions are mixed at the ratios shown in Table 2 to disperse the mixture. It was made into a liquid.
  • the undercoat layer paint is applied to high-quality paper (acid paper) having a basis weight of 53 g so that the mass per area after drying is 8 g / m 2, and then the heat-sensitive recording paint is dried. The coating was applied and dried so that the mass per area was 3.8 g / m 2. The obtained sheet was processed with a super calendar so that the smoothness (JIS P8155: 2010) was 1000 to 1500 s to prepare a heat-sensitive recording material, and various tests were performed.
  • high-quality paper acid paper having a basis weight of 53 g so that the mass per area after drying is 8 g / m 2
  • the coating was applied and dried so that the mass per area was 3.8 g / m 2.
  • the obtained sheet was processed with a super calendar so that the smoothness (JIS P8155: 2010) was 1000 to 1500 s to prepare a heat-sensitive recording material, and various tests were performed.
  • Thermal recordability test (color development test)
  • the thermal recording material prepared according to the present invention was printed using a thermal recording paper printing tester (TH-PMD manufactured by Okura Electric Co., Ltd.) with applied energies of 0.24 mJ / dot and 0.38 mJ / dot.
  • the whiteness of the background before printing, the whiteness of the background after the applied energy load, and the color density of the printing portion are measured by the Macbeth reflection densitometer RD-914.
  • RD-914 the Macbeth reflection densitometer
  • Powder blowing confirmation test The printed part of the applied energy of 0.38 mJ / dot obtained in the color development test is left for 1 hour, and then the degree of powder wiping is visually observed by rubbing with a finger. Evaluation criteria Powder blowing can be seen ⁇ Very slight powder blowing can be seen ⁇ No powder blowing is seen ⁇
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was carried out except that the 1,2-bis (phenoxy) ethane of the C solution of Example 1 was replaced with 1,2-bis (3-methylphenoxy) ethane.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 3.
  • Example 3 The same operation as in Example 1 was performed except that the C solution of Example 1 was replaced with 69.7 parts and the D solution was replaced with 3.6 parts.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 3.
  • Example 4 The same operation as in Example 1 was performed except that the C solution of Example 1 was replaced with 29.3 parts and the D solution was replaced with 44.0 parts.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 3.
  • Example 5 The same operation as in Example 3 was carried out except that the 1,2-bis (phenoxy) ethane of the C solution of Example 3 was replaced with 1,2-bis (3-methylphenoxy) ethane.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 3.
  • Example 6 The same operation as in Example 4 was carried out except that the 1,2-bis (phenoxy) ethane of the C solution of Example 4 was replaced with 1,2-bis (3-methylphenoxy) ethane.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 3.
  • Example 7 The same operation as in Example 1 was carried out except that 1,2-bis (phenoxy) ethane in Solution C of Example 1 was replaced with benzyloxynaphthalene.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 4.
  • Example 8 The same operation as in Example 1 was carried out except that 1,2-bis (phenoxy) ethane in Solution C of Example 1 was replaced with oxalic acid di-p-methylbenzyl ester.
  • Table 4 The test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 4.
  • Example 9 The same operation as in Example 7 was performed except that the C solution of Example 7 was replaced with 69.7 parts and the D solution was replaced with 3.6 parts.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 4.
  • Example 10 The same operation as in Example 7 was performed except that the C solution of Example 7 was replaced with 29.3 parts and the D solution was replaced with 44.0 parts.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 4.
  • Example 11 The same operation as in Example 9 was carried out except that the benzyloxynaphthalene in Solution C of Example 9 was replaced with oxalic acid di-p-methylbenzyl ester.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 4.
  • Example 12 The same operation as in Example 1 was carried out except that the benzyloxynaphthalene in Solution C of Example 10 was replaced with oxalic acid di-p-methylbenzyl ester.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 4.
  • Example 1 (Comparative Example 1) The same operation as in Example 1 was performed except that 73.3 parts of the D solution of Example 1 and the C solution were not used. The test results of this thermal recording material are as shown in Table 5.
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that 73.3 parts of the C solution of Example 1 and the D solution were not used.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 5.
  • Example 3 (Comparative Example 3) The same operation as in Example 2 was performed except that 73.3 parts of the C solution of Example 2 and the D solution were not used.
  • the test results of the thermal recording material according to this example are as shown in Table 5.
  • Example 4 (Comparative Example 4) The same operation as in Example 7 was performed except that 73.3 parts of the C solution of Example 7 and the D solution were not used. The test results of this thermal recording material are as shown in Table 5.
  • Example 5 (Comparative Example 5) The same operation as in Example 8 was performed except that 73.3 parts of the C solution of Example 8 and the D solution were not used. The test results of this thermal recording material are as shown in Table 5.
  • the heat-sensitive recording material of the present invention uses 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, which is an inexpensive color developer, and benzoin as a sensitizing aid, so that the color density is excellent and there is no powder blowing phenomenon.
  • Industrial applicability as a provider of thermal recording materials is extremely promising.

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Abstract

本発明は、感熱記録材料中の顕色剤4,4'-ジヒドロキシジフェニルスルホンの感度向上を目的とし、顕色剤4,4'-ジヒドロキシジフェニルスルホンに対する増感剤として、1,2-ビス(フェノキシ)エタン、1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種を使用し、さらに、増感助剤としてベンゾインを含有することを特徴とする感熱記録材料を提供する。

Description

感熱記録材料
 本発明は感熱記録材料に関し、詳しくは、顕色剤として4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンを用いる感熱記録材料に関する。
 紙やプラスチックフィルムなどの支持体上に、常温で無色ないし淡色の塩基性染料(ロイコ染料)と、加熱により前記塩基性染料と反応して呈色し得る顕色剤とを含有する感熱記録層が形成された感熱記録材料は、インクやトナーが不要で印字することが可能であり、レシート、FAX用紙、切符などへの印字に、すでに広く実用化されている。感熱性発色剤には、さらに増感剤などの添加剤を添加することができる。
 前記感熱記録層中、常温で無色ないし淡色の塩基性染料(ロイコ染料)および顕色剤は、それぞれ、固体の状態で分散しているため両者が接触するだけでは反応しないが、感熱記録層に感熱ヘッド、熱ペン等の熱エネルギー(ジュール熱)を加えることにより両者が溶融して反応した結果、加熱部分が発色し、印字することができる。
 そのような感熱記録材料に求められる性能として、低い熱エネルギーで発色することが求められている。印字前の地肌の白色度、印字のために熱エネルギーを印可した後の地肌部の白色度および印字部の発色濃度、ならびに、その印字部の保存安定性などが挙げられる。感熱記録材料は、通常、室温で光暴露などの外部エネルギーが負荷されない状態で保存するが、ロイコ染料と顕色剤とが反応して、わずかながら発色してしまう可能性がある。「印字部の保存安定性」とは、印字部が高湿度等の環境下に置かれた場合、印字部に、水、油類又は可塑剤が付着した場合等でも消失しない性能を意味する。
 感熱記録材料によって形成される印字部の前記要求性能は、感熱性発色剤の主成分である塩基性染料、顕色剤、増感剤に拠るところが大きく、とりわけ、顕色剤の影響が大きい。このため、上記の要求性能を満足する顕色剤として、フェノール系化合物、スルホニル尿素化合物など石油化学由来の合成化合物が提案されてきた。その中でもフェノール系化合物が数多く開発され、実用化されている。
 特に4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンは、安価であり、さらに水や油に対する印字部の保存性に優れているため、広く一般に使用され、特に、レシート関連で最も多く使用されている顕色剤である。
 しかし、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンは、融点が248℃と高いため発色感度が出にくく、さらに、他のフェノール系顕色剤と異なり、各種増感剤との相溶性が低いことから、感度向上が難しい顕色剤である。感熱記録材料の感度を向上させるために各種増感剤の提案がなされているが、現在、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンに対して相溶性があるジフェニルスルホンのみが、実用的に使用されている増感剤である。
 特許文献1には、増感剤として、ジフェニルスルホン以外にもベンゾインが併記されている。このベンゾインを特定顕色剤の増感剤として使用した感熱記録材料が特許文献2および3に開示されている。しかし、増感剤としてベンゾインを単独で使用すると印字部にベンゾインの結晶が急速に成長し、いわゆる粉吹きの現象が見られ、見かけ上の濃度が低下するといった問題がある。特に、高印字エネルギー下での印字の際に、粉吹き現象は顕著になる。
特公昭59-25673号明細書 国際公開第2016/125460A1号 特開2019-136983号公報
 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、顕色剤として4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンを使用した系で発色感度を高めた感熱記録材料を提供するものである。
 本発明者等は、安価な顕色剤である4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンの感度向上を目的として、増感剤および増感助剤について鋭意研究を行い、本発明を完成するに至った。
 本発明は、常温で無色ないし淡色の塩基性染料と、加熱により前記塩基性染料と反応して呈色し得る顕色剤4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンとを含有する感熱記録材料において、増感剤として、1,2-ビス(フェノキシ)エタン、1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種を使用し、さらに、増感助剤として、ベンゾインを添加する。
 本発明は、顕色剤4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンの感度向上のため、増感剤として1,2-ビス(フェノキシ)エタン、1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種を使用し、かつ、増感助剤としてベンゾインを使用することにより、高感度の感熱記録材料を提供することができる。
 本発明の感熱記録材料は、常温で無色ないし淡色の塩基性染料、加熱により前記塩基性染料と反応して呈色し得る顕色剤、増感剤、および増感助剤を含有する感熱記録層を支持体上に設けた感熱記録材料であって、前記顕色剤が4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンであり、前記増感剤が、1,2-ビス(フェノキシ)エタン、1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種であり、前記増感助剤がベンゾインであることを特徴とする。
 本発明の感熱記録材料において、常温で無色ないし淡色の塩基性染料(ロイコ染料)としてトリフェニルメタン系、フルオラン系、ジフェニルメタン系、スピロ系、フルオレン系、チアジン系化合物が挙げられ、従来公知のロイコ染料から選ぶことができる。
 本発明に用いることができるロイコ染料として、限定されないが、例えば、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、3,3-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)フタリド、3-(4-ジエチルアミノ-2-エトキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドル-3-イル)-4-アザフタリド、3,3-ビス(p-メチルアミノフェニル)-6-ジメチルアミノフタリド、3-ジエチルアミノ-7-ジベンジルアミノベンゾ[α]フルオラン、3-(1-エチル-2-メチルインドル-3-イル)-3-(4-ジエチルアミノ-2-n-ヘキシルオキシフェニル-4-アザフタリド、3-(1-エチル-2-メチルインドル-3-イル)-3-(4-ジエチルアミノ)-2-メチルフェニル-4-アザフタリド、3-(4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドル-3-イル)フタリド、3-(2-メチル-1-n-オクチルインドル-3-イル)-3-(4-ジエチルアミノ-2-エトキシフェニル)-4-アザフタリド、3-(N-エチル-N-イソペンチルアミノ)-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-ジエチルアミノ-6-メチル-7-(o,p-ジメチルアニリノ)フルオラン、
3-(N-エチル-N-p-トルイジノ)-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、3-ジブチルアミノ-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-(N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ)-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-ジエチルアミノ-7-(o-クロロアニリノ)フルオラン、3-ジエチルアミノ-7-(m-トリフロロメチルアニリノ)フルオラン、3-ジ(n-ペンチル)アミノ-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-[N-(3-エトキシプロピル)-N-エチルアミノ]-6-メチル-7-アニリノフルオラン、3-(N-n-ヘキシル-N-エチルアミノ)-7-(o-クロロアニリノ)フルオラン、3-(N-エチル-N-2-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、2,2-ビス{4-[6’-(N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ)-3’-メチルスピロ[フタリド-3,9’-キサンテン]-2’-イルアミノ]フェニル}プロパン、3-ジブチルアミノ-7-(o-クロロアニリノ)フルオラン、
3,6-ジメトキシフルオラン、3-ピロリジノ-6-クロロフルオラン、3-ジエチルアミノ-6-メチル-7-クロロフルオラン、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-7,8-ジベンゾフルオラン、3-ジエチルアミノ-6,7-ジメチルフルオラン、3-(N-メチル-p-トルイジノ)-7-メチルフルオラン、3-(N-メチル-N-イソアミルアミノ)-7,8-ベンゾフルオラン、3,3’-ビス(1-n-アミル-2-メチルインドル-3-イル)フタリド、3-(N-メチル-N-イソアミルアミノ)-7-フェノキシフルオラン、3,3’-ビス(1-n-ブチル-2-メチルインドル-3-イル)フタリド、3,3’-ビス(1-エチル-2-メチルインドル-3-イル)フタリド、3,3’-ビス(p-ジメチルアミノフェニル)フタリド、3-(N-エチル-N-p-トリルアミノ)-7-(N-フェニル-N-メチルアミノ)フルオラン、3-ジエチルアミノ-7-アニリノフルオラン、3-ジエチルアミノ-7-ベンジルアミノフルオラン、3-ピロリジノ-7-ジベンジルアミノフルオラン
などからも選ぶことができ、本発明はこれらに限定されるものではなく、又2種類以上を併用してもよい。
 本発明の感熱記録材料は、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンを顕色剤とし、当該顕色剤の感度向上のため、増感剤として1,2-ビス(フェノキシ)エタン、1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種を使用する。さらに増感助剤としてベンゾインを使用することにより高感度の感熱記録材料を提供することができる。
 従来、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンに対する増感剤としてベンゾインを使用すると、粉吹き現象が生じ、印字後の発色濃度が低下していたが、本発明者らは、驚くべきことに、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンとは相溶性が低い1,2-ビス(フェノキシ)エタンや1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種を増感剤として用い、増感助剤としてベンゾインと併用すると、相溶性が改善されて発色性が向上し、かつ、粉吹き現象も発生しないことを発見した。
 本発明の感熱記録材料には、従来公知の保存安定剤を併用することができる。本発明に用いることができる保存安定剤として、限定されないが、例えば、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-エチリデンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(2-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-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’-ビス[(4-メチル-3-フェノキシカルボニルアミノフェニル)ウレイド]ジフェニルスルホン、トリス(2,6-ジメチル-4-tert-ブチル-3-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’-チオビス(3-メチルフェノール)、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’,5,5’-テトラブロモジフェニルスルホン、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’,5,5’-テトラメチルジフェニルスルホン、2,2’-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)プロパン、2,2’-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)プロパン、2,2’-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン等のヒンダードフェノール化合物、1,4-ジグリシジルオキシベンゼン、4,4’-ジグリシジルオキシジフェニルスルホン、4-ベンジルオキシ-4’-(2-メチルグリシルオキシ)ジフェニルスルホン、テレフタル酸グリシジル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂型、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ化合物、N,N’-ジ-2-ナフチル-p-フェニレンジアミン、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスフェイトのナトリウム塩または多価金属塩、ビス(4-エチレンイミンカルボニルアミノフェニル)メタン、4,4’-ビス[(4-メチル-3-フェノキシカルボニルアミノフェニル)ウレイド]ジフェニルスルホンおよび、下記一般式(1): 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、nは1~7の整数を表す。)で表されるジフェニルスルホン架橋型化合物等が挙げられる。これらの保存安定剤は、感熱記録材料の印字部の保存安定性に寄与する。
 これらの保存安定剤のうち、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-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’-ビス[(4-メチル-3-フェノキシカルボニルアミノフェニル)ウレイド]ジフェニルスルホンおよび、上記一般式(1)で表されるジフェニルスルホン架橋型化合物から選ばれる少なくとも1種以上を含有することが好適であり、これらの保存安定剤を含有することにより、感熱記録材料における印字部の耐水性、耐油性、耐可塑剤性が更に向上する。
 さらに、感度を向上させるためにステアリン酸アミド、ビスステアリン酸アミド、パルミチン酸アミドなどの脂肪酸アミド類を添加することもできる。
 また、助剤としては、限定されないが、例えば、ジオクチオルコハク酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム、脂肪酸金属塩等の分散剤;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ポリエチレンワックス、カルナバロウ、パラフィンワックス、エステルワックス等のワックス類;アジピン酸ジヒドラジド等のヒドラジド化合物;グリオキザール、ホウ酸、ジアルデヒドスターチ、メチロール尿素、グリオキシル酸塩、エポキシ系化合物等の耐水化剤;消泡剤;着色染料;蛍光染料;および顔料等が挙げられる。
 本発明で感熱記録層に使用されるバインダーとしては、完全ケン化ポリビニルアルコール、部分ケン化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、ジアセトン変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、アミド変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、ブチラール変性ポリビニルアルコールなどの重合度200~1900のポリビニルアルコール類;ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、スチレン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体およびエチルセルロース、アセチルセルロースなどのセルロース誘導体;ポリ酢酸ビニル、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルブチラールポリスチロールおよびそれらの共重合体;ポリアミド樹脂;シリコーン樹脂;石油樹脂;テルペン樹脂;ケトン樹脂;クロマン樹脂などが挙げられる。これらのバインダーは単独または2種以上を併用してもよく、溶剤に溶解して使用するほか、水または他の媒体中に乳化あるいはペースト状に分散した状態で使用することもできる。
 感熱記録層に配合される顔料としては、シリカ、炭酸カルシウム、カオリン、焼成カオリン、ケイソウ土、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、ポリスチレン樹脂、尿素-ホルマリン樹脂、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体や中空プラスチックピグメント等の無機あるいは有機顔料等が挙げられる。
 本発明による感熱記録層において、顕色剤4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンの含有量は、発色濃度の観点から、感熱記録層の塩基性染料1質量部に対して、0.3~5質量部が好ましく、さらには0.4~3質量部がより好ましい。
 さらに、ロイコ染料を使用した場合は、ロイコ染料1質量部に対し、増感剤は0.2~4質量部、バインダーは全固形分中5~50質量%が適当である。
 増感剤と増感助剤との配合比は98:2~40:60の範囲が好ましく、特に90:10~60:40が好ましい。
 前記保存安定剤の含有量は、全顕色剤100質量部に対して2.5~100質量部が好ましく、5~50質量部がより好ましい。
 本発明において感熱記録層に使用される塩基性染料、顕色剤、増感剤、助剤、バインダー、顔料およびその他の添加剤の種類や使用量は、感熱記録層に要求される品質性能に応じて適宜決定される。
 本発明において感熱記録層に使用されるロイコ染料、顕色剤、増感剤、増感助剤および必要により保存安定剤等は、例えば、水を分散媒体として、ボールミル、アトライター、サンドミル等の攪拌粉砕機によって平均粒子径が2μm以下、好ましくは1μm以下になるように微分散され使用される。
 このように微分散されたロイコ染料、顕色剤、増感剤、増感助剤および、必要により保存安定剤等の混合物を含む混合物分散液に、必要により顔料、バインダー、助剤等を混合撹拌することで感熱記録用塗料を調製する。
 このようにして調製された感熱記録用塗料を、乾燥後の塗布量が1.5~12g/m程度、より好ましくは3~7g/m程度になるように、支持体上に塗布し、乾燥することで感熱記録層が形成される。
 支持体としては、紙、再生紙、合成紙、プラスチックフィルム、不織布、金属箔等が使用可能である。また、これらを組み合せた複合シートも使用可能である。
 このようにして調製された感熱記録層用塗料を支持体上に直接塗布することにより、支持体上に感熱記録層を積層してもよいし、支持体上にまず下塗り層を形成し、形成された下塗り層上に感熱記録層を形成してもよい。下塗り層を設けることにより、サーマルヘッドヘの粕付着を防止し、印字画質および感度を向上することができる。下塗り層の組成は、目的により適宜選択すればよいが、一般に、バインダー、有機顔料、無機顔料、中空微粒子および発泡粒子などが含まれる。下塗り層には、より感度の向上を図るため、発泡系樹脂を使用することもできる。
 下塗り層に用いられるバインダーは感熱記録層で使用するような樹脂を用いることができる。すなわち、酸化澱粉、エステル化澱粉、エーテル化澱粉等の澱粉類、メチルセルロース、カルボキシセルロース、メトキシセルロース、メトキシセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース樹脂、カゼイン、ゼラチン、完全(または部分)ケン化ポリビニアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、アセトアセチル変性ポリビニルアルコール、珪素変性ポリビニルアルコール、アミド変性ポリビニルアルコール、スルホン酸変性ポリビニルアルコール、ブチラール変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類、スチレン-無水マレイン酸共重合体系ラテックス、スチレンーブタジエン共重合体系ラテックス、酢酸ビニル樹脂系ラテックス、ウレタン樹脂系ラテックス及びアクリル樹脂系ラテックス等を用いることができる。
 下塗り層に含有される無機顔料としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、珪酸アルミニウム、炭酸カルシウム等の金属酸化物、金属水酸化物、硫酸塩、炭酸塩などの金属化合物、無定形シリカ、焼成カオリン、タルク等の無機白色顔料などが挙げられる。これらのうち、特に焼成カオリンは発色感度と感度および粕吸収性に優れていることから、好ましく用いられる。なお、無機顔料の粒子径としては0.5~3.0μm程度のものが好ましい。
 また、下塗り層に含有される有機顔料としては、球状樹脂粒子(所謂、密実型樹脂粒子)、中空粒子、貫通孔を有する樹脂粒子、中空樹脂粒子の一部を変面で裁断して得られるような開口部を有する樹脂等が挙げられる。記録濃度を高めるには中空樹脂が好ましく使用される。
 感度と粕付着性を両立させるため、無機顔料系と有機樹脂系を併用することが一般的に行われ、無機顔料と有機顔料の使用比率が、質量比で90:10~30:70程度が好ましく、さらには70:30~50:50がより好ましい。
 下塗り層は、一般に水を分散媒体とし、無機顔料、有機顔料から選ばれる少なくとも1種とバインダーを混合攪拌して得られる下塗り層塗料を、支持体上に乾燥後の塗布量が1~20g/m、好ましくは5~15g/m程度となるように塗布乾燥して形成される。前記バインダー及び顔料の使用量としては、下塗り層全固形分に対してバインダーが5~40質量%程度、顔料が10~95質量%程度が好ましい。さらに下塗り層用塗料には、必要に応じて、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、パラフィンワックス等の滑剤、蛍光染料、着色染料、界面活性剤、架橋剤等の各種助剤を添加することもできる。
 下塗り層は1層でもよく、場合によっては2層以上設けてもよい。
 感熱層を形成するための塗工方法は特に限定されるものではなく、例えば、エアーナイフコーティング、バリバーコーティング、ピュアーブレードコーティング、ロッドブレードコーティング、カーテンコーティング、ダイコーティング、スライドビロードコーティング、オフセットグラビアコーティング、5本ロールコーティング等の適当な塗工方式により塗工することができる。
 また、感熱記録層上に、保存安定性を高める目的で、成膜性を有する高分子物質からなるバインダーを主成分とする保護層を設けてもよい。保護層用塗料は、例えば水を媒体とし、バインダー成分、有機顔料または無機顔料、及び、さらに必要により助剤とを混合攪拌して調製される。保護層に用いられるバインダー、顔料、助剤は、上記の感熱記録層で用いられるものを使用できる。
 さらにまた、保護層上に光沢層を設けてもよい。光沢層としては、例えば電子線または紫外線硬化性化合物を主成分とする塗液を塗布後、電子線や紫外線を照射して硬化させる方法や超微粒子のコアシェル型アクリル樹脂を使用する方法等が挙げられる。
 さらに、支持体の裏面側に帯電防止層を設けてもよい。
 下塗り層、保護層、光沢層等を形成するための塗料は、感熱記録層と同様に、ピュアーブレードコーティング、ロッドブレードコーティング、カーテンコーティング、オフセットグラビアコーティング等の適当な塗工方式により塗工することができ、乾燥により各層が形成される。
 各層を形成した後、スーパーキャレンダー処理する等の感熱記録材料製造分野における各種の公知処理技術を適宜付加してもよい。
 以下、実施例、比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中、「部」及び「%」は「質量部」及び「質量%」を表わす。
(実施例1)
 下記操作により感熱記録材料を作製した。
[下塗り層用塗料の作成]
 プラスチック中空粒子(商品名:ローペイクSN-1055:中空率:55% 固形分26.5%)100部、焼成カオリンの50%分散液100部、スチレン-ブタジエン系ラテックス(商品名:L-1571 固形分48%)25部、酸化澱粉の10%水溶液50部および水20部を混合して、下塗り層用塗料を作成した。
[感熱記録用塗料の作成]
 まず、表1に示す配合で、ロイコ染料4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンおよび増感剤1,2-ビス(フェノキシ)エタンのそれぞれに、分散バインダーとして10%ポリビニルアルコール水溶液を混合して、A液(ロイコ染料分散液)、B液(顕色剤分散液)、C液(増感剤分散液)およびD液(増感助剤分散液)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 上記A液、B液、C液およびD液の分散液のそれぞれをサンドグラインダーで平均粒子径が1μm以下になるまで粉砕し、得られた分散液を表2に示す割合で混合して混合物分散液とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 得られた混合物分散液183.3部に、水酸化アルミニウム(商品名:ハイジライトH-42 20部、無定形シリカ(商品名:ミズカシルp-605)10部、酸化澱粉の10%溶解物20部、ステアリン酸亜鉛分散液(商品名:ハイドリンZ-8-36)15部および水20部からなる組成分を混合して感熱記録用塗料を作製した。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表3に記載の通りであった。
[感熱記録材料の作成]
 支持体として坪量が53gの上質紙(酸性紙)に下塗り層用塗料を乾燥後の面積当たりの質量が8g/mとなるように塗布および乾燥し、その後、感熱記録用塗料が乾燥後の面積当たりの質量が3.8g/mになるように塗布乾燥した。得られたシートをス-パーカレンダーで平滑度(JISP8155:2010)が1000~1500sになるように処理して感熱記録材料を作成し、各種試験を行った。
[各種試験]
1.感熱記録性試験(発色試験)
 本発明に従って作成した感熱記録材料について、感熱記録紙印字試験機(大倉電気社製TH-PMD)を用い、印加エネルギー0.24mJ/dotおよび0.38mJ/dotで印字した。印字前の地肌の白色度、ならびに印加エネルギー負荷後の地肌部の白色度および印字部の発色濃度はマクベス反射濃度計RD-914で測定する。
 地肌部と印字部とのコントラストを考慮して、印加エネルギー0.24mJ/dotでの印字部の発色濃度が0.6以上であれば実用上の使用に適合する。
2.粉吹き確認試験
 発色試験で得られた印加エネルギー0.38mJ/dotの印字部を1時間放置し、その後、指で擦ることで粉拭きの程度を目視観察する。
          評価の基準  
      粉吹きが見られる        ×
      極僅かに粉吹きが見られる    △
      粉吹きが見られない       〇
(実施例2)
 実施例1のC液の1,2-ビス(フェノキシ)エタンを1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタンに代える以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表3に記載の通りであった。
(実施例3)
 実施例1のC液を69.7部、D液を3.6部に代える以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表3に記載の通りであった。
(実施例4)
 実施例1のC液を29.3部、D液を44.0部に代える以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表3に記載の通りであった。
 (実施例5)
 実施例3のC液の1,2-ビス(フェノキシ)エタンを1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタンに代える以外は実施例3と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表3に記載の通りであった。
 (実施例6)
 実施例4のC液の1,2-ビス(フェノキシ)エタンを1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタンに代える以外は実施例4と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表3に記載の通りであった
(実施例7)
 実施例1のC液の1,2-ビス(フェノキシ)エタンをベンジルオキシナフタレンに代える以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表4に記載の通りであった。
(実施例8)
 実施例1のC液の1,2-ビス(フェノキシ)エタンをシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルに代える以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表4に記載の通りであった。
(実施例9)
 実施例7のC液を69.7部、D液を3.6部に代える以外は実施例7と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表4に記載の通りであった。
(実施例10)
 実施例7のC液を29.3部、D液を44.0部に代える以外は実施例7と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表4に記載の通りであった。
(実施例11)
 実施例9のC液のベンジルオキシナフタレンをシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルに代える以外は実施例9と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表4に記載の通りであった。
(実施例12)
 実施例10のC液のベンジルオキシナフタレンをシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルに代える以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表4に記載の通りであった。
(比較例1)
 実施例1のD液を73.3部、C液を使用しない以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この感熱記録材料の試験結果は、表5に記載の通りであった。
(比較例2)
 実施例1のC液を73.3部、D液を使用しない以外は実施例1と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表5に記載の通りであった。
(比較例3)
 実施例2のC液を73.3部、D液を使用しない以外は実施例2と同様の操作を行った。
 この実施例による感熱記録材料の試験結果は、表5に記載の通りであった。
(比較例4)
 実施例7のC液を73.3部、D液を使用しない以外は実施例7と同様の操作を行った。
 この感熱記録材料の試験結果は、表5に記載の通りであった。
(比較例5)
 実施例8のC液を73.3部、D液を使用しない以外は実施例8と同様の操作を行った。
 この感熱記録材料の試験結果は、表5に記載の通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表3、4および5より明らかなように、顕色剤として4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンを使用した感熱記録材料において、増感剤として1,2-ビス(フェノキシ)エタン、1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種を使用し、増感助剤としてベンゾインを添加することで、感度の向上(印加エネルギー0.24mJ/dotでの印字部の発色濃度が0.6以上)を達成し、かつ、印字部に粉吹きがほとんど無い感熱記録材料を提供することができる。
 本発明の感熱記録材料は、安価な顕色剤である4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンを使用し、増感助剤としてベンゾインを使用することにより、発色濃度に優れ、しかも粉吹き現象がない感熱記録材料を提供するものとして産業上の利用可能性は極めて有望である。

Claims (3)

  1.  常温で無色ないし淡色の塩基性染料、加熱により前記塩基性染料と反応して呈色し得る顕色剤、増感剤、および増感助剤を含有する感熱記録層を支持体上に設けた感熱記録材料であって、前記顕色剤が4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホンであり、前記増感剤が、1,2-ビス(フェノキシ)エタン、1,2-ビス(3-メチルフェノキシ)エタン、ベンジルオキシナフタレンおよびシュウ酸ジ-p-メチルベンジルエステルから選ばれる少なくとも1種であり、前記増感助剤がベンゾインであることを特徴とする感熱記録材料。
  2.  前記増感剤と増感助剤との配合比が98:2~40:60である、請求項1記載の感熱記録材料。
  3.  前記増感剤と増感助剤の配合比が90:10~60:40である、請求項1記載の感熱記録材料。
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