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JPH02155786A - 可逆性感熱記録材料 - Google Patents

可逆性感熱記録材料

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Publication number
JPH02155786A
JPH02155786A JP63311264A JP31126488A JPH02155786A JP H02155786 A JPH02155786 A JP H02155786A JP 63311264 A JP63311264 A JP 63311264A JP 31126488 A JP31126488 A JP 31126488A JP H02155786 A JPH02155786 A JP H02155786A
Authority
JP
Japan
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organic low
heat
silicone oil
temperature
recording material
Prior art date
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Granted
Application number
JP63311264A
Other languages
English (en)
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JP2901070B2 (ja
Inventor
Yoshihiko Hotta
吉彦 堀田
Makoto Kawaguchi
誠 川口
Toru Nogiwa
通 野際
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.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh 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.)
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Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP63311264A priority Critical patent/JP2901070B2/ja
Publication of JPH02155786A publication Critical patent/JPH02155786A/ja
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    • 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
    • B41M5/382Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/392Additives, other than colour forming substances, dyes or pigments, e.g. sensitisers, transfer promoting agents

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、温度による感熱層の可逆的な透明度変化を利
用して画像形成及び消去を行う可逆性感熱記録材料に関
する。
[従来の技術] 近年、加熱温度の違いにより可逆的に白濁状態、透明状
態が繰り返えされ、かつ特定温度以下においていずれか
の状態が安定保持される感熱体が見い出されている。
この感熱体は、熱可塑性樹脂などからなるマトリックス
材と、該マトリックス材中に分散されている有機低分子
物質からなり、特定温度10以上に保持した場合には、
その温度に応じて状態が変化する性質を有している。す
なわち、この感熱体はt。より高い湿度に二つの状態転
移温度t1、t2  (tl <t2)を有しており、
12以上に加熱保持した後to以下に冷却すると白濁し
、最大遮光状態となる。一方、この白濁状感熱体を、1
1以上12未満の温度範囲にm熱保持した後18以下に
冷却すると、感熱体は透明になる。
そしてまた、前記白濁状感熱体を、1o以上t1未満の
温度範囲に加熱保持した後10以下に冷却する場合は、
加熱保持温度がt。からtlに上昇するにつれて、冷却
した時の感熱体の白濁度は、最大遮光状態の白濁度から
透明に至るまでの連続的な中間白濁度を示す。
このような感熱体の前記状態変化は、主として感熱体中
の有機低分子物質の変化に基づいている。
この感熱材料に関し、特開昭63−179795号には
シリコーンオイルを含有する可逆性感熱記録材料が提案
され、また、特開昭63−178079@には沸点20
0℃以上の高沸点溶剤を含有する可逆性感熱材料が提案
されている。
[発明が解決しようとする課題] ところが、上記特開昭63−179795号の可逆性感
熱材料には均一な膜を形成して高コントラストの画像を
形成する効果はあるが、透明化温度範囲が狭く、記録材
料全体を均・−に透明化することが困難であるという問
題点があった。また、特開昭63−179795@の可
逆性感熱材料には透明になる温度の範囲を広げる効果は
あるが、この記録材料を加熱透明にした後、トナーマル
ヘッド等により微少なエネルギーで加熱する場合には、
加熱透明化時間が経ってから印字すると白濁度が低下す
るという問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、透明化温度幅
を広くでき、かつ、7J[]熱透明化後長時間経過して
から4ノーマルヘツドで印字しても鮮明な画像が形成で
きる可逆性感熱記録材料を提供することを解決すべき課
題とするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明における透明状態と白濁不透明状態との違いは次
のように推測される。すなわち、透明の場合には樹脂母
材中に分散された有機低分子物質の粒子は有機低分子物
質の大きな粒子で構成されており、片側から入射した光
は散乱されること無く、反対側に透過するため透明に見
える。また、白濁の場合には有機低分子物質の粒子は有
機低分子物質の微細な結晶が集合した多結晶で構成され
、個々の結晶の結晶軸がいろいろな方向に向いているた
め片側から入射した光は有機低分子物質粒子の結晶の界
面で何度も屈折し、散乱されるため白く見える。
本発明の記録材料の透明度変化の原理は感熱体の温度に
よる透明度変化を利用したものでこれを図面によって説
明する。
第1図において、樹脂母材と、この樹脂母材中に分散さ
れた有は低分子物質とを主成分とする感熱体は例えば、
To以下の常温では白濁不透明状態にある。これをT1
−丁2間の温度に加熱すると透明になり、この状態でT
。以下の常温に戻しても透明のままである。これは温度
T1〜T2がらT。以下に至るまでに有機低分子物質が
半溶融状態を経て多結晶から単結晶へと結晶が成長する
ためと考えられる。更に13以上の温度に加熱すると、
最大透明度と最大不透明度との中間の半透明状態になる
。次にこの温度を下げて行くと、再び透明状態をとるこ
となく最初の白濁不透明状態に戻る。これは温度T3以
上で有機低分子物質が溶融金後冷却されることにより多
結晶が析出するためであると考えられる。なお、この不
透明状態のものをT。−T1間の温度に加熱した後、常
温、すなわちT。以下の温度に冷却した場合には透明と
不透明との間の状態をとることができる。また前記、常
温で透明になったものも再び13以上の温度に加熱し、
常温に戻せば、再び白濁不透明状態に戻る。すなわら、
常温で不透明及び透明の両形態並びにその中間状態をと
ることができる。
従って熱を選択的に与えることにより感熱体を選択的に
加熱し、透明部に白濁画像、白濁部に透明画像を形成す
ることができ、その変化は何回も繰り返すことが可能で
ある。そして、このような感熱体の背面に着色シートを
配置すれば、白地に着色シートの色の画像または着色シ
ートの色の地に白色の画像を形成することができる。ま
た、オーバーヘッドプロジェクタ−などで投写すれば、
白濁部は暗部になり、透明部は光が透過し、スクリーン
上で明部となる。
この記録材料中に高沸点溶剤を混合することにより透明
になる温度の範囲を広げるとともに経時においても透明
化温度範囲を維持することができる。また、この記録材
料を加熱して透明にしだ後すぐにサーマルヘッド等の微
少エネルギーで加熱しても白濁化は可能であるが、加熱
して透明にしてから数日後に同様にり゛−マルヘッド等
で加熱しても加熱透明化直接と比べ白濁度が低下する。
そして、この記録材料中にさらにシリコーンオイルを含
有させることにより画像形成した際の白濁度の低下を防
ぐことができる。
このメカニズムは以下のように考えられる。
高沸点溶剤は有機低分子物質粒子中に入り込むことによ
り結晶の成長を促進させる役目をして透明化温度範囲を
広げるが、時間が経つにつれて、樹脂中の高沸点溶剤が
有機低分子物質粒子中ににじみ出てきて粒子中の高沸点
溶剤が増えるために逆にサーマルヘッドで加熱したとき
に微細な結晶が析出しにくくなり、白濁度が低下する。
そこにシリコーンオイルを混入すると、シリコーンオイ
ルが樹脂母材及び有機低分子物質との相溶性が悪いため
にそれらの中で細かい分散状態となり、透明状態からサ
ーマルヘッドで加熱され、有機低分子物質が溶融した後
、冷却して結晶が析出する際、シリコーンオイルが結晶
の核となり微細な結晶が析出しやすくなり、白濁度の低
下を防ぐ役目をすると考えられる。
可逆性感熱記録体は一般に(1)樹脂母材、有機低分子
物質の2成分を溶解した溶液、又は樹脂母材の溶液(溶
剤としては有機低分子物質を溶解しないものを用いる。
)に有機低分子物質を微粒子状に分散してなる分散液を
対象面上に塗イI、乾燥するか、あるいは(2)前記2
成分を溶剤の存在又は不存在下に、必要あれば加熱しな
がら、混練し、これをシート状に成形し、それ自体を感
熱記録シートとすることにより作られる。なおいずれの
場合も必要に応じて感熱記録層上にシリコン樹脂、弗素
樹脂等の樹脂保護層を設けたりすることができる。溶剤
としてはテトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、クロロホルム、四塩化炭素、エ
タノール、トルエン、ベンゼン等が挙げられる。なお分
散液を使用した場合は勿論であるが、溶液ヤ混練物を使
用した場合も得られる感熱記録体中では有機低分子物質
は微粒子として析出し、分散状態で存在する。
感熱記録体に使用される樹脂母材は有機低分子物質を均
一に分散保持した層を形成すると共に、最大透明時の透
明度に影響を与える材料である。
このため母材は透明性が良く、機械的に安定で、かつ成
膜性の良い樹脂が好ましい。このような樹脂としてはポ
リ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化
ビニル〜酢酸ビニル〜ビニルアルコール共重合体、塩化
ビニルへ酢酸ビニル〜マレイン酸共重合体、塩化ビニル
ルアクリレート共重合体等の塩化ビニル系共重合体:ポ
リ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合
体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体等の塩
化ビニリデン系共重合体:ポリエステル;ポリアミド;
ポリアクリレート又はポリメタクリレートあるいはアク
リレ−トルメタクリレート共重合体、シリコーン樹脂等
が挙げられる。これらは単独であるいは2種以上混合し
て使用される。
一方、有機低分子物質は第1図の温度To〜T3を選定
することに応じて適宜選定すればよいが、融点30〜2
00’C,特に50〜150℃程度のものが好ましい。
このような有機低分子物質としてはアルカノール;アル
カジオール;ハロゲンアルカノールまたはハロゲンアル
カンジオール;アルキルアミン:アルカン:アルケン:
アルキン;ハ[]ゲンアルカン:ハログンアルケン;ハ
ロゲンアルキン;シクロアルカン;シクロアルケン;シ
クロアルキン;飽和または不飽和モノまたはジカルボン
酸またはこれらのエステル、アミド、またはアンモニウ
ム塩:飽和または不飽和ハロゲン脂肪酸またはこれらの
エステル、アミドまたはアンモニウム塩;アリルカルボ
ン酸またはそれらのエステル、アミドまたはアンモニウ
ム塩;ハロゲンアリルカルボン酸またはそれらのエステ
ル、アミドまたはアンモニウム塩;チオアル]−ル:チ
オカルボン酸またはそれらのエステル、アミンまたはア
ンモニウム塩;チオアルコールのカルボンIIステル等
が挙げられる。これらは単独で又は2種以上混合して使
用される。これらの化合物の炭素数は10〜30が好ま
しい。エステル中のアルコール基部分は飽和していても
飽和していなくてもよく、またハロゲン置換されていて
もよい。いずれにしても有機低分子物質は分子中に酸素
、窒素、硫黄及びハロゲンの少なくとも1種、例えば−
叶、−COOtl、−CONHl−COOR,−NH−
−NH2−1−s −−s −s −、−o−、ハロゲ
ン等を含む化合物であることが好ましい。
更に具体的にはこれら化合物にはラウリン酸、ドデカン
酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、バルミチン酸、ス
テアリン酸、ベヘン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、オ
レイン酸等の高級脂肪酸;ステアリン酸メチル、ステア
リン酸テトラデシル、ステアリン酸オクタデシル、ラウ
リン酸オクタデシル、バルミチン酸テトラデシル、ベヘ
ン酸トコシル等の高級脂肪酸のエステル; C田’33−O−Cl6H33*   CIGF133
−3−Cl8H33゜ClaH37−3−CleH37
、Cl2H25−3−CI2I251Cl9l−b9−
3−CI9 t139CI2 I25−3−3−CI2
825 。
\ CtlzCHzOCO(CH2hs CHCH2CH3
CH3 CH3 \ CH2CHzOCO(CHz)+s CHCH2CH3
H3 /CHzCHzOCOC+e H37 H \CHz CHzOCOC+a [37H \ CH2C820CO(CH2)13 CHCHzCth
響 CH3 等のエーテル又はチオエーテル等がある。中でも本発明
では高級脂肪酸、特にバルミチン酸、ステアリン酸、ベ
ヘン酸、リグノセリン酸等の炭素数16以上の高級脂肪
酸が好ましく、炭素数16〜24の高級脂肪酸が好まし
い。
なお、感熱層の有機低分子物質と樹脂母材との割合は重
量比で2=1〜1:16程度が好ましく、1:1〜1:
3が更に好ましい。母材の比率がこれ未満になると、有
機低分子物質を母材中に保持した膜を形成することが困
難となり、一方、これを超えると、有機低分子物質の量
が少ないため、不透明化が困難となる。
ここで用いられる沸点200℃以上の高沸点溶剤は感熱
記録体中で通常、有機低分子物質又は樹脂母材と相溶状
態で存在する。
これら高沸点溶剤の具体例としてはリン酸トリブチル、
リン酸トリー2−エチルヘキシル、リン酸、トリフェニ
ル、リン酸トリクレジル、オレイン酸ブチル、フタル酸
ジメチル、フタル酸ジ土チル、フタル酸ジブチル、フタ
ル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸
ジー2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタ
ル酸ジオクチルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル
酸ブチルベンジル、フタル酸ジラウリル、フタル酸トリ
デシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジ−n−
デシル、フタル酸ジ−n−ドデシル、フタル酸ジイソオ
クチル、フタル酸ジアリル、アジピン酸ジブチル、アジ
ピン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジー2−エチルヘ
キシル、アジピン酸ジイソブチル、アジピン酸ジイソデ
シル、アビライン酸ジー2−エチルヘキシル、セバシン
酸ジブチル、セバシン酸ジー2−エチルヘキシル、ジエ
チレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコ
ールジー2−エチルブチラード、アセチルリシノール酸
メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリル
ブチルグリレート、アセチルクエン酸トリブチル等が挙
げられる。
また、ここで用いられるシリコーンオイルの具体例とし
てはジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロ
キサン、メチルハイドロジエンポリシロキリン、アルキ
ル変性ポリシロキサン、アミン変性ポリシロキサン、カ
ルボキシル変性ポリシロキサン、アルコール変性ポリシ
ロキサン等が挙げられる。
高沸点溶剤の使用量は樹脂母材100重量部に対し5〜
15重邑部である。この使用量が5重量部未満であると
透明温度範囲の拡大は困難であり、15重量部を超える
とシリコーンオイルを入れても経時での白濁度の低下が
大きくなる。
シリコーンオイルの量は樹脂母材100重最部に対し5
〜o、ooi、H部が好ましい。この使用量がo、oo
i重吊部未満であると経時での白濁度の低下を防ぐこと
ができない。5重量部を超えると透明状態における透過
率が低下する。
[実施例] 以下に本発明を実施例により更に詳しく説明する。
なお、部は全て重四部である。
実施例1 厚さ100μmの透明なポリエステルフィルム上に ベヘン酸               8部ステアリ
ルステレート         2部塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体    25部(UCC社’!u V 
 Y  HH)メチルフェニルシリコーンオイル   
0.2部(1%テトラヒドロフラン溶液) (信越シリコーン社製KF−50> フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)1.5部テトラヒド
ロフラン          150部トルエン   
             17部よりなる溶液とワイ
ヤーパーで塗布し乾燥して、15μm厚の感熱層を設け
ることにより白色不透明な可逆感熱性記録材料を作成し
た。
実施例2 フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)の使用間を2.3部
にする以外は実施例1と同様にして白色不透明な可逆性
感熱記録材料を作成した。
実施例3 フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)の使用量を3.2部
にする以外は実施例1と同様にして白色不透明な可逆性
感熱記録材料を作成した。
実施例4 フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)の使用量を2.3部
にし、メチルフェニルシリコーンオイルをポリエーテル
変性シリコーンオイル(トーレシリコーン社製ST 1
02PA)にする以外は、実施例1と同様にして白色不
透明な可逆性感熱記録材料を作成した。
実施例5 フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)をアジピン酸ジ(2
〜エチルヘキシル)にし、その使用間を2.3部にする
以外は実施例1と同様にして白色不透明な可逆感熱性記
録材料を作成した。
比較例1 フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)の使用量を1.0部
にする以外は実施例1と同様にして白色不透明な可逆性
感熱記録材料を作成した。
比較例2 フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)の使用量を5゜0部
にする以外は実施例1と同様にして白色不透明な可逆性
感熱記録材料を作成した。
比較例3 フタル酸ジ(2−ニブルヘキシル)の使用間を2.3部
にし、シリコーンオイルをなしにする以外は実施例1と
同様にして白色不透明な可逆性感熱記録材料を作成した
次に各記録材料を50℃から1°Cきざみにao’cま
で加熱後、室温まで放冷し、これを黒色画用紙上に置き
、マクベス濃度1fRD514で反gFl′a度を測定
した。この際、反射濃度が1.0を超えた時の温度を透
明化温度とし、その範囲(幅)を示した。
また、この記録材料を66℃に加熱して透明化した後、
710 熱血41.1日後、3日後ニCUVAX HJ
550(クコ−類)で白濁画像を形成した。その′a度
を黒色画用紙上に置き反射e!度を測定した結果を表1
に示す。
[発明の効果] 本発明の可逆性感熱記録材料は、透明化温度幅が広く、
かつ、加熱透明生後長時間経過してからサーマルヘッド
で印字しても釘明な画像が形成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は可逆性感熱記録材料の透明度変化の原理を示す
グラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 樹脂母材とこの樹脂母材中に分散された有機低分子物質
    とを主成分としてなり、温度に依存して透明度が可逆的
    に変化する感熱体を有する可逆性感熱記録材料において
    、感熱体中に樹脂母材100重量部に対し、沸点200
    ℃以上の高沸点溶剤を5重量部〜15重量部含有し、さ
    らにシリコーンオイルを含有することを特徴とする可逆
    性感熱記録材料。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63178079A (ja) * 1987-01-20 1988-07-22 Ricoh Co Ltd 可逆性感熱記録材料
JPS63179795A (ja) * 1987-01-21 1988-07-23 Ricoh Co Ltd 可逆性感熱記録材料

Patent Citations (2)

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JPS63178079A (ja) * 1987-01-20 1988-07-22 Ricoh Co Ltd 可逆性感熱記録材料
JPS63179795A (ja) * 1987-01-21 1988-07-23 Ricoh Co Ltd 可逆性感熱記録材料

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