CN101233101A - 显色剂的稳定的水分散体 - Google Patents
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Abstract
存储稳定的含显色剂、阴离子分散剂和增稠剂的组合物,以及包含这种组合物的热敏记录材料、其制备方法和其用途。
Description
本发明涉及含显色剂、阴离子分散剂和增稠剂的组合物,以及包含这种组合物的热敏记录材料、其制备方法和其用途。
热敏记录是众所周知的技术并且通过利用成色化合物和显影剂之间的显色反应,用作通过调节热量的记录传送信息的系统。
存在如下需要,制造显色剂的水分散体,其粘度低,使得其可以泵送并且方便操作,具有高活性成分含量,例如以便降低运输成本,存储稳定,特别是相对于沉降来说,并且在制造上是经济的,即,使用少量的其它成分,如阴离子分散剂。
JP 2004-284262公开了显色剂N-p-甲苯磺酰-N′-3-(p-甲苯磺酰氧基)苯脲和阴离子分散剂GohseranL3266的混合物,其中显色剂的浓度是36.4%。JP 2003-292807公开了相同的显色剂与磺化聚乙烯醇的10%水溶液的混合物,其中显色剂的浓度是40%。
因此,本发明的目的是提供一种具有更高浓度的显色剂的组合物,并且其是存储稳定的。另一目的是提供包含所述组合物的相应的热敏记录材料,其中耐油性和初始图像强度不变差。
本发明涉及一种组合物,其包含通式I的显色剂
其中
R1是苯基或萘基,其可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷基,C1-C8烷氧基或卤素;或者
C1-C20烷基,所述C1-C20烷基可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷氧基或者卤素,
X是下式的基团:-C(=NH)-,-C(=S)-或-C(=O)-,
A是未被取代的或者被取代的亚苯基、亚萘基或者C1-C12亚烷基,或者是未被取代的或者被取代的杂环基,
B是下式的连接基团:-O-SO2-,-SO2-O-,-NH-SO2-,-SO2-NH-,-S-SO2-,-O-CO-NH-,-NH-CO-,-NH-CO-O-,-S-CO-NH-,-S-CS-NH-,-CO-NH-SO2-,-O-CO-NH-SO2-,-NH=CH-,-CO-NH-CO-,-S-,-CO-,-O-,-SO2-NH-CO-,-O-CO-O-和-O-PO-(OR2)2,和
R2是芳基,优选地为苯基或萘基,其可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基或者卤素;或者
苄基,其可以是被以下所取代:C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基或者卤素;
或者C1-C20烷基,所述C1-C20烷基可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷氧基、卤素、苯基或萘基,和
a)0.1-5、优选0.1-3.0干重量份的阴离子分散剂/100干重量份的显色剂I,和
b)0.01-2.0、优选0.01-1.0、更优选0.01-0.5干重量份的增稠剂/100重量份的显色剂I。
作为苯基或萘基的R1可以是未被取代的或者被下述基团取代:例如,C1-C8烷基、C1-C8烷氧基或者卤素。优选的取代基是C1-C4烷基,特别是甲基或者乙基;C1-C4烷氧基,特别是甲氧基或者乙氧基;或者卤素,特别是氯。作为萘基的R1优选是未被取代的。作为苯基的R1优选是被取代的,特别是被上述烷基取代基之一取代。
作为C1-C20烷基的R1可以是未被取代的或者被下述基团取代:例如,C1-C8烷氧基或者卤素。优选的取代基是C1-C4烷氧基,特别是甲氧基或者乙氧基,或者卤素,特别是氯。作为C1-C20烷基的R1优选是未被取代的。
优选地,R1是苯基,其是未被取代的或者被C1-C8烷基、C1-C8烷氧基或者卤素取代。最重要的是被取代的苯基。非常优选的是苯基,其是被C1-C4烷基、优选被甲基取代的。
X优选是下式的基团:-S(=O)-或-C(=O)-,特别是-C(=O)-。
作为亚苯基或亚萘基的A可以是未被取代的或者被下述基团取代:例如,C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基、C1-C8烷基磺酰基、卤素、苯基、苯氧基或苯氧基羰基。优选的烷基和烷氧基取代基是含1-4个碳原子的那些。优选的取代基是C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、C1-C8烷基磺酰基或卤素。作为亚萘基的A优选是未被取代的。
作为杂环基的A优选是亚嘧啶基,其是未被取代的或被C1-C8烷基、特别是被C1-C4烷基取代。
作为C1-C12亚烷基的A优选是C1-C8亚烷基,特别是C1-C4亚烷基。
优选的基团A是亚苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基、C1-C8烷基磺酰基、卤素、苯基、苯氧基或苯氧基羰基,特别是C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、C1-C8烷基磺酰基或卤素。
非常优选的基团A是亚苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或卤素,特别是未被取代的亚苯基。
优选的连接基团B是下式的那些:-O-SO2-、-SO2-O-、-SO2-NH-、-S-SO2-、-O-、-O-CO-和-O-CO-NH-,特别是下式的连接基团:-O-SO2-、-SO2-O-和-SO2-NH-。非常优选的是下式的连接基团B:-O-SO2-和-O-。
作为芳基的R2优选是苯基或萘基,其可以是未被取代的或者被下述基团取代:例如,C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基或者卤素。优选的烷基和烷氧基取代基是含1-4个碳原子的那些。优选的取代基是C1-C4烷基和卤素。作为萘基的R2优选是未被取代的。
作为苄基的R2可以被针对作为苯基或萘基的R2所给出的取代基取代。未被取代的苄基是优选的。
作为C1-C20烷基的R2优选是C1-C8烷基,特别是C1-C6烷基,并且可以是未被取代的或者被下述基团取代:例如,C1-C8烷氧基、卤素、苯基或萘基。优选的是未被取代的烷基,特别是C1-C4烷基。
优选的基团R2是C1-C6烷基;被卤素取代的C1-C6烷基;被苯基取代的C1-C6烷基;被萘基取代的C1-C6烷基;苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基或者卤素;萘基和苄基,其是被C1-C4烷基或卤素取代的。
非常优选的基团R2是C1-C4烷基;被卤素取代的C1-C4烷基;苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或卤素;萘基和苄基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或卤素,特别是苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基。
优选的是通式(1)的显影剂,其中
R1是苯基,其是被C1-C4烷基、优选被甲基取代的。
X是下式的基团:-C(=O)-,
A是亚苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或卤素,优选未被取代的亚苯基,如1,3-亚苯基。
B是下式的连接基团:-O-SO2-或-O-,和
R2是苯基、萘基或苄基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或卤素,特别是苯基,其被C1-C4烷基取代。
通式(1)的化合物是已知的或者可以如EP 1,140,515中所公开的来制备。
本发明的优选的实施方案涉及本发明组合物,其中选择通式(1)的显色剂,其中
R1是苯基,其是被C1-C4烷基、优选被甲基取代的。
X是下式的基团:-C(=O)-,
A是亚苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或卤素,优选未被取代的亚苯基,如1,3-亚苯基。
B是下式的连接基团:-O-SO2-或-O-,和
R2是苯基、萘基或苄基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或卤素,特别是苯基,其被C1-C4烷基取代。
优选地,阴离子分散剂是磺化聚乙烯醇,其优选显示出皂化度为86.5-89.0mol%并且粘度为2.3-2.7mPa·s,在20℃对于4wt%溶液而言。这种阴离子分散剂是本领域已知的,一种实例是GohseranL3266(来自Nippon Gohsei)。
或者,阴离子分散剂可以是芳族磺酸,例如萘磺酸甲醛缩合物的铵盐如Dehscofix930(获自Huntsman Performance Products)或者羧化聚合物如CibaGlascolLS 16,一种羧化丙烯酸系共聚物,由Ciba SpecialtyChemicals Inc制造。
作为增稠剂或稠化剂来说,通常可以使用已知的材料以便提高粘度,即,天然有机增稠剂如琼脂、藻酸盐(例如藻酸钠)、果胶、淀粉(其通常可以是改性的,如羟丙基化淀粉)、酪蛋白(caseine)、黄原酸胶,优选黄原酸胶,合成有机增稠剂,如水溶性的羧化物,例如羧甲基纤维素,或者基于以下的聚合物或共聚物:丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸或丙烯酸乙酯,或者无机增稠剂如聚硅酸盐、粘土矿物如蒙脱土,或沸石(zeolithes)。
因此优选的实施方案涉及一种本发明的组合物,其中增稠剂选自黄原酸胶、藻酸钠、水溶性羧化物、基于丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸的聚合物或共聚物。
此外,另一实施方案涉及增稠剂用于制造存储稳定的显色剂组合物的用途。
在另一优选的实施方案,本发明组合物包含作为另外的组分的抗微生物剂。通常,可以使用在本领域中已知的抗微生物剂,优选的是例如ActicideMBS(异噻唑啉酮(isothiazolones)的混合物,获自Thor GmbH)、Biochek410(1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮的混合物,获自Lanxess Deutschland GmbH)、Biochek721M(1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷和2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇的混合物,获自Lanxess DeutschlandGmbH)或者MetasolTK 100(2-(4-噻唑基)-苯并咪唑,获自LanxessDeutschland GmbH)。
通常,所添加的抗微生物剂的量为0.01-2.0wt%、优选0.1-1.5wt%,基于显色剂I的量。
本发明的另一优选的实施方案涉及如下的组合物,其中显色剂的浓度为至少50%,即分散体,其包含
a)至少50wt%的显色剂I
b)阴离子分散剂,其数量为:0.1-5干份/100份干显色剂I,
c)增稠剂,其数量为:0.01-2.0干份/100份干显色剂I,
d)任选地抗微生物剂,和
e)其余为水,其相加总计达100%。
本发明组合物通常是这样制造的:首先在环境温度将显色剂I与阴离子分散剂,以及如果需要的话,抗微生物剂和水共混在一起。显色剂I可以以干燥粉末或者优选地以水润湿的滤饼的形式使用。通常,然后将该混合物用高剪切搅拌装置充分地混合以得到粗制分散体。然后优选在磨机或者磨碎机中进一步加工该粗制分散体,直到实现显色剂I的粒径的期望的下降。合适的磨机包括水平和垂直砂磨机,其可以以再循环方式来操作。在进一步加工后,显色剂I的平均粒径通常为0.2-2.0μm,优选为0.5-1.5μm。然后通常将所得的细分散体与增稠剂溶液共混以获得本发明的稳定的水分散体。
因此,本发明的另一实施方案涉及一种制造本发明组合物的方法,其中
a)优选地在环境温度,将显色剂I、阴离子分散剂和水,任选地与抗微生物剂,混合在一起,
b)进一步处理这种所获得的混合物,以便获得平均粒径为0.2-2.0μm,和
c)将步骤b)的所处理的混合物与增稠剂共混。
本发明组合物通常用作为制造存储稳定的显色剂组合物以及热敏记录材料。
本发明的进一步的实施方案涉及一种热敏记录材料,其包含
a)成色化合物,和
b)本发明组合物。
通常成色化合物和本发明组合物的数量是这样选择的,使得成色化合物与显色剂I的重量比为1∶1.5-1∶5.0,优选为1∶1.8-1∶3.5。
成色化合物是,例如,三苯甲烷、内酯、苯并嗪、螺吡喃或者优选地荧烷(fluorans)。
优选的成色剂包括但不限于;
(1)3-二乙氨基-6-甲基荧烷、(2)3-二甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(3)3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(4)3-二乙氨基-6-甲基-7-(2,4-二甲基苯胺基)荧烷、(5)3-二乙氨基-6-甲基-7-氯荧烷、(6)3-二乙氨基-6-甲基-7-(3-三氟甲基苯胺基)荧烷、(7)3-二乙氨基-6-甲基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、(8)3-二乙氨基-6-甲基-7-(4-氯苯胺基)荧烷、(9)3-二乙氨基-6-甲基-7-(2-氟苯胺基)荧烷、(10)3-二乙氨基-6-甲基-7-(4-正辛基苯胺基)荧烷、(11)3-二乙氨基-7-(4-正辛基苯胺基)荧烷、(12)3-二乙氨基-7-(正辛基氨基)荧烷、(13)3-二乙氨基-7-(二苄基氨基)荧烷、(14)3-二乙氨基-6-甲基-7-(二苄基氨基)荧烷、(15)3-二乙氨基-6-氯-7-甲基荧烷、(16)3-二乙氨基-7-叔丁基荧烷、(17)3-二乙氨基-7-羧乙基荧烷、(18)3-二乙氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷、(19)3-二乙氨基-6-甲基-7-(3-甲基苯胺基)荧烷、(20)3-二乙氨基-6-甲基-7-(4-甲基苯胺基)荧烷、(21)3-二乙氨基-6-乙氧基乙基-7-苯胺基荧烷、(22)3-二乙氨基-7-甲基荧烷、(23)3-二乙氨基-7-氯荧烷、(24)3-二乙氨基-7-(3-三氟甲基苯胺基)荧烷、(25)3-二乙氨基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、(26)3-二乙氨基-7-(2-氟苯胺基)荧烷、(27)3-二乙氨基-苯并[a]荧烷、(28)3-二乙氨基-苯并[c]荧烷、(29)3-二丁氨基-7-二苄基氨基荧烷、(30)3-二丁氨基-7-苯胺基荧烷、(31)3-二乙氨基-7-苯胺基荧烷、(32)3-二丁氨基-6-甲基荧烷、(33)3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(34)3-二丁氨基-6-甲基-7-(2,4-二甲基苯胺基)荧烷、(35)3-二丁氨基-6-甲基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、(36)3-二丁氨基-6-甲基-7-(4-氯苯胺基)荧烷、(37)3-二丁氨基-6-甲基-7-(2-氟苯胺基)荧烷、(38)3-二丁氨基-6-甲基-7-(3-三氟甲基苯胺基)荧烷、(39)3-二丁氨基-6-乙氧基乙基-7-苯胺基荧烷、(40)3-二丁氨基-6-氯-苯胺基荧烷、(41)3-二丁氨基-6-甲基-7-(4-甲基苯胺基)荧烷、(42)3-二丁氨基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、(43)3-二丁氨基-7-(2-氟苯胺基)荧烷、(44)3-二丁氨基-7-(N-甲基-N-甲酰氨基)荧烷、(45)3-二戊氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(46)3-二戊氨基-6-甲基-7-(4-2-氯苯胺基)荧烷、(47)3-二戊氨基-7-(3-三氟甲基苯胺基)荧烷、(48)3-二戊氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷、(49)3-二戊氨基-7-(4-氯苯胺基)荧烷、(50)3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(51)3-哌啶子基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(52)3-(N-甲基-N-丙氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(53)3-(N-甲基-N-环己基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(54)3-(N-乙基-N-环己基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(55)3-(N-乙基-p-甲苯氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(56)3-(N-乙基-N-异戊氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(57)3-(N-乙基-N-异戊氨基)-6-氯-7-苯胺基荧烷、(58)3-(N-乙基-N-四氢糠胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(59)3-(N-乙基-N-异丁氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(60)3-(N-丁基-N-异戊氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(61)3-(N-异丙基-N-3-戊氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(62)3-(N-乙基-N-乙氧基丙氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、(63)3-环己基氨基-6-氯荧烷、(64)2-甲基-6-p-(p-二甲氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(65)2-甲氧基6-p-(p-二甲氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(66)2-氯-3-甲基-6-p-(p-苯基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(67)2-二乙氨基-6-p-(p-二甲氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(68)2-苯基-6-甲基-6-p-(p-苯基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(69)2-苄基-6-p-(p-苯基氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(70)3-甲基-6-p-(p-二甲氨基苯基)氨基-苯胺基荧烷、(71)3-二乙氨基-6-p-(p-二乙氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(72)3-二乙基-氨基-6-p-(p-二丁氨基苯基)氨基苯胺基荧烷、(73)2,4-二甲基-6-[(4-二甲氨基)-苯胺基]荧烷、(74)3-[(4-二甲氨基苯基)氨基]-5,7-二甲基荧烷、(75)3,6,6′-三(二甲基-氨基)螺[芴-9,3′-苯酞]、(76)3,6,6′-三(二乙氨基)螺[芴-9,3′-苯酞]、(77)3,3-双(p-二甲氨基苯基)-6-二甲氨基苯酞、(78)3,3-双(p-二甲氨基-苯基)苯酞、(79)3,3-双-[2-(p-二甲氨基苯基)-2-(p-甲氧苯基)乙烯基-4,5,6,7-四溴苯酞、(80)3,3-双-[2-(p-二甲氨基苯基)-2-(p-甲氧苯基)乙烯基-4,5,6,7-四氯苯酞、(81)3,3-双[1,1-双(4-吡咯烷基苯基)亚乙-2-基]-4,5,6,7-四溴苯酞、(82)3,3-双-[1-(4-甲氧苯基)-1-(4-吡咯烷基(pyrridino)苯基)亚乙-2-基]-4,5,6,7-四氯苯酞、(83)3-(4-二乙氨基-2-乙氧苯基)-3-(1-乙基2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞、(84)3-(4-二乙氨基-2-乙氧苯基)-3-(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞、(85)3-(4-环己基乙氨基-2-甲氧苯基)-3-(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞、(86)3,3-双(1-乙基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、(87)3,3-双(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞、(88)2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-6-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪和2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-8-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪的混合物、(89)4,4′-[1-甲基亚乙基)-双(4,1-亚苯基氧基-4,2-喹唑啉二基)]双[N,N-二乙基苯胺]、(90)双(N-甲基二苯胺)-4-基-(N-丁基咔唑)-3-基-甲烷,和其混合物。
以上全部成色化合物可以单独使用,或者以与其它成色化合物的混合物形式使用;或者它们还可以与其它的成黑色化合物一起使用。
非常优选的是3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-6-甲基-7-(3-甲基苯胺基)荧烷、3-二乙氨基-6-甲基-7-(2,4-二甲基苯胺基)荧烷、3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二戊氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-甲基-N-丙氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-甲基-N-环己基氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-异戊氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-二乙氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷、3-二丁氨基-7-(2-氯苯胺基)荧烷、3-N-乙基-p-甲苯氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-四氢糠胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-(N-乙基-N-异丁氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷、3-N-乙基-N-乙氧基丙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷、2,4-二甲基-6-[(4-二甲氨基)苯胺基]荧烷、3-(4-二乙氨基-2-乙氧苯基)-3-(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)-4-氮杂苯酞、3,3-双(p-二甲氨基-苯基)-6-二甲氨基苯酞和其混合物。
还可以使用含至少两种成色化合物的固溶体。
单相(monophase)(或者单相(single-phase)或者客体-主体)固溶体具有晶格,所述晶格和其组分之一的晶格一样。一种组分在另一组分的晶格中作为“客体”嵌入,所述另一组分用作“主体”。这种单相固溶体的X射线衍射图基本上等同于其组分之一(称作“主体”)的X射线衍射图。在一定的限度内,所述组分的不同比例产生了几乎相同的结果。
在文献中,不同作者如G.H.Van′t Hoff、A.I.Kitaigorodsky和A.Whitacker关于固溶体和混晶的定义常常是矛盾的(参见例如″Analytical Chemistry of Synthetic Dyes″,第10章/第269页,编辑K.Venkataraman,J.Wiley,New York,1977)。
术语“单相固溶体”或“多相固溶体”或者“混晶”,如本文中定义的,因此,应当取自以下定义,其已适应于所述系统的目前改进的知识水平:单相(或者单相或者客体-主体)固溶体具有和其组分之一的晶格一样的晶格。一种组分在另一组分的晶格中作为“客体”嵌入,所述另一组分用作“主体”。这种单相固溶体的X射线衍射图基本上等同于其组分之一(称作“主体”)的X射线衍射图。在一定的限度内,所述组分的不同比例产生了几乎相同的结果。
多相固溶体具有非精确均一的晶格。其不同于其组分的物理状态混合物,其中其组分至少之一的晶格被部分或完全改变。与组分的物理状态混合物相比,物理状态混合物产生了单个组分所见的X射线衍射图相加的X射线衍射图。在多相固溶体的X射线衍射图中的信号变宽、移动或者强度改变。通常,所述组分的不同比例产生了不同的结果。
混晶(或者固体化合物型)固溶体具有精确的组成和均一的晶格,其不同于其全部组分的晶格。如果在一定的限度内,组分的不同比例导致相同的结果,那么存在固溶体,其中混晶用作主体。
为避免疑问,还可能要指出的是,尤其是,还可以存在无定形结构和混合聚集体,其由不同物理类型的不同颗粒组成,例如,各自以纯结晶变体形式的不同组分的聚集体。所述无定形结构和混合聚集体不能等同于固溶体或者混晶,并且具有不同的基本性能。
如上所详细描述地,单相固溶体包含多种显色化合物。可以包含在固溶体中的合适的成色材料是以上给出的那些。
特别令人感兴趣的是以下单相固溶体:
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二丁氨基-7-二苄基氨基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二丁氨基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二乙氨基-7-苯胺基荧烷;
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二乙氨基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-2-戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-异丙基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-环己基甲基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二丙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-2-丁基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-环己基-N-甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二乙氨基-6-甲基-7-(3-甲基苯胺基)荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二乙氨基-6-甲基-7-(2,4-二甲基苯胺基)荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二戊氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-(N-甲基-N-丙氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二乙氨基-6-氯-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二丁氨基-7-(2-氯苯胺基)荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-乙基-p-甲苯氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-(N-乙基-N-四氢糠胺基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-(N-乙基-N-异丁氨基)-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-乙基-N-乙氧基丙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和2,4--二甲基-6-[(4-二甲氨基)苯胺基]荧烷
3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3-N-丙基-N-甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二乙氨基-6-甲基-7-(3-甲苯基)氨基荧烷和3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和3,3-双(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷与2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-6-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪和2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-8-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪的混合物;
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷和4,4′-[1-甲基亚乙基)双(4,1-亚苯基氧基-4,2-喹唑啉二基)]双[N,N-二乙基苯胺]。
在以上单相固溶体中,第一种化合物的摩尔比为75-99.9mol%,第二种化合物的比例为25-0.1mol%。
含所述比值的两种组分A和B的单相固溶体的实例是:
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(99.9%),3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(0.1%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(99%),3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(1%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(95%),3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(5%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%)和3-N-2-戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(95%)和3-N-2-戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(5%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%)和3-N-异丙基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(95%)和3-N-异丙基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(5%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%)和3-N-环己基甲基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(95%)和3-N-环己基甲基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(5%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%)和3-二丙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(95%)和3-二丙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(5%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%)和3-N-2-丁基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(95%)和3-N-2-丁基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(5%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(85%),3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(15%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%),3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(20%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(95%),3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(5%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%),3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(20%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),3-N-环己基-N-甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%),3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(20%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(20%),3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%),3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),3-N-丙基-N-甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%),3-N-丙基-N-甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(20%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(20%),3-N-丙基-N-甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%),3-N-丙基-N-甲氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(10%),3-二乙氨基-6-甲基-7-(3-甲苯基)氨基荧烷(90%);
3-二乙氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(20%),3-二乙氨基-6-甲基-7-(3-甲苯基)氨基荧烷(80%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),3,3-双(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%),3,3-双(1-辛基-2-甲基吲哚-3-基)苯酞(20%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-6-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪和2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-8-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪的混合物(10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%),2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-6-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪和2-苯基-4-(4-二乙氨基苯基)-4-(4-甲氧苯基)-8-甲基-7-二甲氨基-3,1-苯并嗪的混合物(20%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(90%),4,4′-[1-甲基亚乙基)双(4,1-亚苯基氧基-4,2-喹唑啉二基)]双[N,N-二乙基苯胺](10%);
3-二丁氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(80%),4,4′-[1-甲基亚乙基)双(4,1-亚苯基氧基-4,2-喹唑啉二基)]双[N,N-二乙基苯胺](20%)。
单相固溶体可以单独使用或者以与其它成色化合物如三苯甲烷、内酯、荧烷、苯并嗪和螺吡喃的混合物的形式使用;或者它们还可与其它成黑色化合物一起使用。这种其它的成色化合物的实例在上文中给出。
单相固溶体可以由各种方法制备。一种所述方法是再结晶方法,其中期望组分的物理状态混合物被溶解,有或者没有加热,在合适的溶剂或者溶剂混合物中进行。合适的溶剂包括但不限于甲苯、苯、二甲苯、二氯苯、氯苯、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙腈、二甲基甲酰胺或者这些溶剂相互间以及与水的混合物。单相固溶体然后通过结晶从溶剂或者溶剂混合物中分离。这可以通过冷却、静置、添加其它溶剂以促进结晶或者通过标准方法如蒸馏、蒸汽蒸馏和真空蒸馏的浓缩来完成。当通过浓缩分离单相固溶体时,可以有利地在少量的碱存在下实现,以便改进所分离的产物的视觉外观。
或者,单相固溶体可以由合适的原材料的混合物来制备。可以使用技术以制备两种或更多种荧烷或者苯酞的混合物。例如,两种荧烷的混合物是这样制备的:用两种类似的材料替换单一的原材料至在反应中相同的总摩尔浓度。在荧烷情况下,这些原材料是氨基苯酚、邻苯二甲酸酐、酮酸和二苯胺的衍生物。
另外,热敏记录材料可以包含以前已知的显影剂,除非所得的热敏材料的成色性能受到其的干扰。这种显影剂例如是,但不局限于;4,4′-异亚丙基双酚、4,4′-仲亚丁基双酚、4,4′-亚环己基双酚、2,2-双-(4-羟苯基)-4-甲基戊烷、2,2-二甲基-3,3-二(4-羟苯基)丁烷、2,2′-二羟基联苯、1-苯基-1,1-双(4-羟苯基)丁烷、4-苯基-2,2-双(4-羟苯基)丁烷、1-苯基-2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4′-羟基-3′-甲基苯基)-4-甲基戊烷、2,2-双(4′-羟基-3′-叔丁基苯基)-4-甲基戊烷、4,4′-仲亚丁基-双(2-甲基苯酚)、4,4′-异亚丙基-双(2-叔丁基苯酚)、2,2-双(4′-羟基-3′-异丙基苯基)-4-甲基戊烷、烯丙基-4,4-双(4′-羟苯基)戊酸、炔丙基-4,4-双(4′-羟苯基)戊酸、正丙基-4,4-双(4′-羟苯基)戊酸、2,4-双(苯磺酰)苯酚、2-(4-甲磺酰)-4-(苯磺酰)苯酚、2-(苯磺酰)-4-(4-甲磺酰)苯酚、2,4-双(4-甲基苯磺酰)苯酚、环戊烷-双(4-羟基苯甲酸酯)、2,2-二甲基-3,3-二(4-羟苯基)戊烷、2,2-二(4-羟苯基)己烷、4,4′-二羟基二苯基硫醚、1,7-二(4-羟基苯基硫代)-3,5-二氧杂庚烷、2,2′-双(4-羟基苯基硫代)二乙醚、4,4′-二羟基-3,3′-二甲基苯基硫醚;苄基-4-羟基苯甲酸酯、乙基-4-羟基苯甲酸酯、丙基-4-羟基苯甲酸酯、异丙基-4-羟基苯甲酸酯、丁基-4-羟基苯甲酸酯、异丁基-4-羟基苯甲酸酯、4,4′-二羟基二苯砜、2,4′-二羟基二苯砜、4-羟基-4′-甲基二苯砜、4-羟基-4′-异丙氧基二苯砜、4-羟基-4′-丁氧基二苯砜、4,4′-二羟基-3,3′-二烯丙基二苯砜、3,4-二羟基-4′-甲基二苯砜、4,4′-二羟基-3,3′,5,5′-四溴二苯砜、4,4′-双(p-甲苯磺酰氨基羰基氨基)二苯甲烷、N-p-甲苯磺酰-N′-苯脲、4-羟基邻苯二甲酸二甲酯、4-羟基邻苯二甲酸双环己酯、4-羟基邻苯二甲酸二苯酯、4-[2-(4-甲氧基苯氧基)乙氧基]水杨酸酯、3,5-二叔丁基水杨酸、3-苄基水杨酸、3-(α-甲苄基)水杨酸、3-苯基-5-(α,α-二甲苄基)水杨酸、3,5-二-α-甲苄基水杨酸;水杨酸的金属盐、2-苄基磺酰苯甲酸、3-环己基-4-羟基苯甲酸、苯甲酸锌、4-硝基苯甲酸锌、4-(4′-苯氧基丁氧基)邻苯二甲酸、4-(2′-苯氧基乙氧基)邻苯二甲酸、4-(3′-苯基丙氧基)邻苯二甲酸、单(2-羟乙基)-5-硝基-间苯二甲酸、5-苄氧基羰基间苯二甲酸、5-(1′-苯基乙烷磺酰)间苯二甲酸、双(1,2-二氢-1,5-二甲基-2-苯基-3H-吡唑-3-酮-O)双(硫代氰酸根合-N)锌和其混合物。
另外,本发明的热敏记录材料可以包含敏化剂。
敏化剂的代表性的实例是硬脂酰胺、羟甲基硬脂酰胺、p-苄基联苯、间三联苯、2-苄氧基萘、4-甲氧基联苯、草酸二苄酯、草酸二(4-甲苄基)酯、草酸二(4-氯苄基)酯、邻苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二苄酯、间苯二酸二苄基酯、1,2-二苯氧基乙烷、1,2-双(4-甲基苯氧基)乙烷、1,2-双(3-甲基苯氧基)乙烷、4,4′-二甲基联苯、苯基-1-羟基-2-萘甲酸酯、4-甲基苯基联苯醚、1,2-双(3,4-二甲基苯基)乙烷、2,3,5,6-4′-甲基二苯基甲烷、1,4-二乙氧基萘、1,4-双乙酸基苯、1,4-二丙氧基(diproprionoxy)苯、o-亚二甲苯基-双(二苯醚)、4-(m-甲基苯氧基甲基)联苯、p-羟基乙酰苯胺、p-羟基丁酰苯胺、p-羟基壬酰苯胺、p-羟基月桂酰苯胺、p-羟基十八酰苯胺、N-苯基-苯基磺酰胺和以下通式的敏化剂
其中R和R′彼此相同或不同,并且各自是C1-C6烷基。
R和R′的实例是甲基、乙基、正或异丙基和正、仲或叔丁基。
取代基R和R′彼此相同或不同,并且各自优选是C1-C4烷基,特别是甲基或者乙基,特别是乙基。
上述敏化剂是已知的或者可以根据已知的方法制备。
另外,本发明的热敏记录材料可以包含稳定剂。
用于热敏记录材料的代表性的稳定剂包括2,2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2′-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基)丁烷、双(3-叔丁基-4-羟基-6-甲基苯基)砜、双(3,5-二溴-4-羟苯基)砜、4,4′-亚磺酰双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯和碱金属、铵和其多价金属盐、4-苄氧基-4′-(2-甲基缩水甘油基氧基)二苯砜、4,4′-二缩水甘油基氧基二苯砜、1,4-二缩水甘油基氧基苯、4-[α-(羟甲基)苄氧基]-4-羟基二苯砜、p-硝基苯甲酸的金属盐、邻苯二甲酸单苄基酯的金属盐、肉桂酸的金属盐和其混合物。
优选的稳定剂是4,4′-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4′-硫代双(2-叔丁基-5-甲基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-环己基苯基)丁烷、4-苄氧基-4′-(2-甲基缩水甘油基氧基)二苯砜和其混合物。
本发明的热敏记录材料可以根据常规方法制备。例如,至少一种成色化合物,和本发明组合物,和,如果期望的话,至少一种敏化剂在水中或者合适的分散介质如含水聚乙烯醇中混合,而形成含水或其它的分散体。如果期望的话,同样地处理稳定剂。这样获得的细颗粒分散体被结合并且然后与常规数量的粘合剂、填料和润滑剂混合。
用于热敏记录材料的代表性的粘合剂包括聚乙烯醇(完全地和部分地水解的),羧基、酰胺、磺酸基和缩丁醛改性的聚乙烯醇,纤维素的衍生物如羟乙基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素和乙酰纤维素,苯乙烯-马来酐的共聚物,苯乙烯-丁二烯的共聚物,聚氯乙烯,聚乙酸乙烯酯,聚丙烯酰胺,聚酰胺树脂和其混合物。
可用的示范性的填料包括碳酸钙(沉淀的以及研磨的)、高岭土、煅烧高岭土、氢氧化铝、滑石、二氧化钛、氧化锌、无定形二氧化硅、聚苯乙烯树脂、脲甲醛树脂、中空塑料颜料(例如Ropaque,获自Rohm&Haas)和其混合物。
用于热敏记录材料的代表性的润滑剂包括以下物质的分散体或者乳状液:硬脂酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、聚乙烯、巴西棕榈蜡、石蜡、硬脂酸锌或者硬脂酸钙和其混合物。
如果必要的话,还可以使用其它添加剂。所述添加剂例如是荧光增白剂和紫外线吸收剂。
如此获得的涂料组合物可以施涂到合适的基材如纸,塑料板,例如聚乙烯或聚丙烯,和树脂涂布的纸,并且用作热敏记录材料。可以将本发明的体系用于其它最终用途的应用,例如温度指示材料,所述应用使用成色材料。
涂料的数量通常为2-10g/m2,最通常为3-6g/m2。
含这种热敏显色层的记录材料另外可以包含保护层,和,如果期望的话,衬底层。可以在基材和热敏显色层之间插入衬底层。
保护层通常包含水溶性树脂以便保护热敏显色层。如果期望的话,所述保护层可以包含水溶性树脂以及水不溶性树脂。
对于这种树脂来说,可以使用常规的树脂。具体的实例是:聚乙烯醇;硅烷醇和乙酰乙酰基-改性的聚乙烯醇;淀粉和淀粉衍生物;纤维素衍生物如甲氧基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素;聚丙烯酸钠;聚乙烯基吡咯烷酮;聚丙烯酰胺/丙烯酸酯共聚物;丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物;苯乙烯/马来酐共聚物的碱金属盐;异丁烯/马来酐共聚物的碱金属盐;聚丙烯酰胺;藻酸钠;明胶;酪蛋白;水溶性聚酯和羧基改性的聚乙烯醇。
保护层还可包含抗水剂如聚酰胺-表氯醇树脂、蜜胺-甲醛树脂、甲醛、乙二醛、锆化合物如碳酸锆铵或者铬明矾。
此外,保护层可以包含填料,如,例如以下物质的细碎的无机粉末:碳酸钙(沉淀的或者研磨的)、无定形二氧化硅、氧化锌、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化锌、硫酸钡、粘土、滑石、表面处理的钙或者二氧化硅,或者例如以下物质的细碎的有机粉末,脲甲醛树脂、苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物或者聚苯乙烯,或其混合物。
衬底层通常包含粘合剂树脂和填料作为其主要组分。
用于衬底层中的粘合剂树脂的具体的实例是聚乙烯醇;淀粉和淀粉衍生物;纤维素衍生物如甲氧基纤维素,羟乙基纤维素,羧甲基纤维素,甲基纤维素和乙基纤维素;聚丙烯酸钠;聚乙烯基吡咯烷酮;聚丙烯酰胺/丙烯酸酯共聚物;丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物;苯乙烯/马来酐共聚物的碱金属盐;异丁烯/马来酐共聚物的碱金属盐;聚丙烯酰胺;藻酸钠;明胶;酪蛋白;水溶性聚合物如水溶性的聚酯和羧基改性的聚乙烯醇;聚乙酸乙烯酯;聚氨酯;苯乙烯/丁二烯共聚物;聚丙烯酸;聚丙烯酸酯;氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物;聚丁基甲基丙烯酸酯;乙烯/乙酸乙烯酯共聚物和苯乙烯/丁二烯丙烯酸衍生物共聚物。
用于衬底层的填料的具体的实例是:例如以下物质的细碎的无机粉末:碳酸钙(沉淀的或者研磨的)、无定形二氧化硅、氧化锌、二氧化钛、氢氧化铝、氢氧化锌、硫酸钡、粘土、滑石、表面处理的钙、二氧化硅或者煅烧粘土(例如Ansilex,获自Engelhard Corp.),和例如以下物质的细碎的有机粉末:脲甲醛树脂、苯乙烯/甲基丙烯酸共聚物和聚苯乙烯和中空塑料颜料(例如Ropaque,获自Rohm&Haas)。
另外,衬底层可以包含抗水剂。所述抗水剂的实例在上文中给出。
特别地,本发明提供了一种显示出良好的储存稳定性的具有高含量的显色剂的低粘度的水分散体。
实施例
N-p-甲苯磺酰-N′-3-(p-甲苯磺酰氧基)苯基脲(化合物A)的50%水分散体(1-9)是通过将下述物质混合在一起而制备的:74.3份的浓度为67.3%的化合物A的用水湿润的滤饼、15.4份的分散剂的6.5%水溶液和0.3份的抗微生物剂,如下表所示。然后将该混合物研磨至中值粒径为约1微米。向分散体1-6中,随后添加10.0份的水,而制得化合物A的50%水分散体。向分散体7-9中,添加10.0份的黄原酸胶的1%水溶液,而制得化合物A的50%水分散体。
份数 | |
浓度为67.3%的N-p-甲苯磺酰-N′-3-(p-甲苯磺酰氧基)苯基脲(化合物A)的滤饼 | 74.3 |
分散剂的6.5%水溶液 | 15.4 |
抗微生物剂 | 0.3 |
随后添加水(分散体1-6) | 10.0 |
随后添加黄原酸胶的1%水溶液(分散体7-9) | 10.0 |
最初制备的分散体7-9被各自分成4份样品,即,在制备后立即随后使用7、8和9以测量初始粒径和粘度;在4℃存储7a、8a和9a达4周,然后用于制备热敏涂料组合物;在23℃存储7b、8b和9b达4周,然后用于制备热敏涂料组合物;在40℃存储7c、8c和9c达4周,然后用于制备热敏涂料组合物。
分散体No. | 组成 | 平均粒径 | 粘度 | ||
初始 | 4周后 | 初始(23℃) | 4周后 | ||
1 | 化合物A 743份6.5%PVA 3-98a溶胶15.4份ActicideMBS 0.3份水10.0份 | 0.9μm | 未测量 | 5.2Pas*触变 | 未测量 |
2 | 化合物A 74.3份6.5%POVAL 203b溶胶15.4份ActicideMBSc0.3份水10.0份 | 1.0μm | 未测量 | 3.7Pas*触变 | 未测量 |
3 | 化合物A 74.3份6.5%甲基纤维素溶液15.4份ActicideMBS 0.3份水10.0份 | 1.0μm | 未测量 | 13Pas*触变 | 未测量 |
4 | 化合物A 74.3份6.5%Gohseran L3266d溶液15.4份ActicideMBS 0.3份水10.0份 | 1.1μm | 未测量 | 53mPas** | 未测量在4、23和40℃,1周后,胶状沉积物的澄清层。不可再分散。 |
5 | 化合物A 74.3份65%Dehscofix930e溶液15.4份ActicideMBS 0.3份水10.0份 | 1.0μm | 未测量 | 90mPas** | 未测量在4、23和40℃,1周后,胶状沉积物的澄清层。不可再分散。 |
6 | 化合物A 74.3份6.5%CibaGlascolLS 16f溶液15.4份ActicideMBS 0.3份水10.0份 | 1.0μm | 未测量 | 90mPas** | 未测量在4、23和40℃,1周后,胶状沉积物的澄清层。不可再分散。 |
77a、7b、7c | 化合物A 74.3份6.5%Gohseran L3266溶液15.4份ActicideMBS 0.3份1%黄原酸胶溶液10.0份 | 1.1μm | 7a在4℃:1.2μm7b在23℃:1.2μm7c在40℃:1.3μm | 520mPas** | 7a在4℃:410mPas7b在23℃:380mPas7c在40℃:300mPas |
88a、8b、8c | 化合物A 74.3份6.5%Dehscofix930溶液154份ActicideMBS 0.3份1%黄原酸胶溶液10.0份 | 1.0μm | 8a在4℃:1.1μm8b在23℃:1.1μm8c在40℃:1.3μm | 550mPas** | 8a在4℃:400mPas8b在23℃:400mPas8c在40℃:520mPas |
99a、9b、9c | 化合物A 74.3份6.5%CibaGlascolLS 16溶液15.4份ActicideMBS 0.3份1%黄原酸胶溶液10.0份 | 1.0μm | 9a在4℃:1.1μm9b在23℃:1.1μm9c在40℃:1.1μm | 565mPas** | 9a在4℃:400mPas9b在23℃:390mPas9c在40℃:395mPas |
*Brookfield No.4心轴,30rpm
**Brookfield No.2心轴,30rpm
a.PVA 3-98是低粘度、完全水解级的聚乙烯醇,其可获自Fluka。
b.POVAL 203是低粘度、部分水解级的聚乙烯醇,由Kuraray Co.Ltd制造。
c ActicideMBS是基于异噻唑啉酮的微米级抗微生物剂,其由Thor GmbH制造。
d.Gohseran L3266是磺化-聚乙烯醇,其由Nippon Gohsei制造。
e.Dehscofix930是萘磺酸,与甲醛、铵盐的聚合物(a naphthalene sulfonic acid,polymerwith formaldehyde,ammonium salt),其由Huntsman Performance Products制造。
f.CibaGlascolLS 16是一种羧化丙烯酸系共聚物,其由Ciba SpecialtyChemicals Inc.制造。
分散体No.1-4表明不能以可接受的粘度或者流动特性获得具有50%的显色剂I的稳定分散体:在分散体1和2中,分散体是触变的并且它们的粘度非常高,即,产品不容易倒出或流动,这是严重的缺点。在分散体3中,粘度非常高,产品未倒出或流动。在分散体4中,获得了可接受的粘度,但是它显示出非常差的储存稳定性。在分散体5和6中,观察到了相同现象,即低粘度但非存储稳定。添加增稠剂(分散体7-9)解决了这些问题。
分散体A-1的制备(成色剂)
份数 | |
3-二(正丁基)氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷 | 9.00 |
10%PVA 203溶液 | 18.00 |
20%Surfynol 104g,在异丙醇溶液中 | 0.27 |
水 | 8.73 |
g.Surfynol104是炔属二醇,由Air Products&Chemicals Inc制造。上述组分的混合物在砂磨机中磨碎至平均粒度为1.0μm。
分散体B-1的制备(显色剂)
份数 | |
化合物B[N-p-甲苯磺酰-N′-3-(p-甲苯磺酰氧基)苯基脲]干粉末 | 18.00 |
10%PVA 203溶液 | 12.00 |
45%萘磺酸钠,与甲醛溶液的聚合物(sodium naphthalenesulfonate,polymer with formaldehyde solution) | 1.10 |
水 | 40.90 |
将上述组分的混合物在砂磨机中磨碎至平均粒径为1.0μm。
制备分散体C-1(敏化剂)
份数 | |
苄基-2-萘基醚 | 15.00 |
10%PVA 203溶液 | 5.00 |
45%萘磺酸钠,与甲醛溶液的聚合物(sodium naphthalenesulfonate,polymer with formaldehyde solution) | 0.60 |
水 | 39.40 |
将上述组分的混合物在砂磨机中磨碎至平均粒径为1.0μm。
制备分散体D-1(颜料)
份数 | |
Socal P3h沉淀的碳酸钙 | 40.00 |
40%聚丙烯酸钠溶液 | 0.40 |
水 | 119.60 |
h.SocalP3沉淀的碳酸钙,由Solvay S.A制造。
将上述组分的混合物在砂磨机中磨碎至平均粒径为1.0μm。
实施例1:将36份的分散体A-1、36份的分散体7a、60份的分散体C-1、160份的分散体D-1、29.4份的17%硬脂酸锌分散体(Hidorin F 115,Chukyo Europe)、45份的20%PVA 203溶液和2.2份的CibaTinopalABP-Z液体通过搅拌混合在一起。
以干涂层重6g/m2将这样获得的涂料组合物施涂到基纸(预先涂有Ansilex煅烧粘土,Engelhard公司)上,所述基纸重为50g/m2。干燥后,压延所得的热敏纸至430Bekk秒光滑度(Bekk seconds smoothness)。
实施例2:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体7b替换36份的分散体7a。
实施例3:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体7c替换36份的分散体7a。
实施例4:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体8a替换36份的分散体7a。
实施例5:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体8b替换36份的分散体7a。
实施例6:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体8c替换36份的分散体7a。
实施例7:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体9a替换36份的分散体7a。
实施例8:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体9b替换36份的分散体8a。
实施例9:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用36份的分散体9c替换36份的分散体9a。
对比例:以实施例1的方式制备涂料混合物,区别是用72份的新近制备的分散体B-1替换36份的分散体7a。
热敏记录材料的评估
如下所述评估根据本发明制备的热敏记录材料,评估结果总结在表1中。
图像光密度
使用Thermal Tester(200型,由Atlantek Inc.制造),以0.50mJ/点的施加能量打印各种热敏记录材料,使用Macbeth 1200Series比重计测量这样获得的记录图像的密度。
耐油性
在打印后,使用棉子油对热敏记录材料进行凹版印刷,随后在维持在40℃的炉中存储24小时。然后用Macbeth比重计测量记录部分的光密度。
表1
实施例 | 初始图像强度 | 耐油性 |
1 | 1.32 | 1.30 |
2 | 1.32 | 1.31 |
3 | 1.33 | 1.31 |
4 | 1.33 | 1.30 |
5 | 1.32 | 1.31 |
6 | 1.33 | 1.31 |
7 | 1.30 | 1.32 |
8 | 1.30 | 1.31 |
9 | 1.31 | 1.32 |
对比例 | 1.30 | 1.30 |
结果表明当引入到热敏记录材料中时,N-p-甲苯磺酰-N′-3-(p-甲苯磺酰氧基)苯基脲(化合物A)的每一种上述水分散体的性能类似于干燥粉末当量产品。因而所制造的热敏记录材料产生了高光密度的黑色图像,其具有对化学影响如棉子油的高稳定性。
Claims (9)
1.一种组合物,其包含通式I的显色剂
其中
R1是苯基或萘基,其可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷基,C1-C8烷氧基或卤素;或者
C1-C20烷基,所述C1-C20烷基可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷氧基或者卤素,
X是下式的基团:-C(=NH)-,-C(=S)-或-C(=O)-,
A是未被取代的或者被取代的亚苯基、亚萘基或者C1-C12亚烷基,或者是未被取代的或者被取代的杂环基,
B是下式的连接基团:-O-SO2-,-SO2-O-,-NH-SO2-,-SO2-NH-,-S-SO2-,-O-CO-NH-,-NH-CO-,-NH-CO-O-,-S-CO-NH-,-S-CS-NH-,-CO-NH-SO2-,-O-CO-NH-SO2-,-NH=CH-,-CO-NH-CO-,-S-,-CO-,-O-,-SO2-NH-CO-,-O-CO-O-和-O-PO-(OR2)2,和
R2是芳基,其可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基或者卤素;或者
苄基,其可以是被以下基团所取代:C1-C8烷基、被卤素取代的C1-C8烷基、被C1-C8烷氧基取代的C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、被卤素取代的C1-C8烷氧基或者卤素;
或者C1-C20烷基,所述C1-C20烷基可以是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C8烷氧基、卤素、苯基或萘基,和
a)0.1-5干重量份的阴离子分散剂/100干重量份的显色剂I,和
b)0.01-2.0干重量份的增稠剂/100重量份的显色剂I。
2.权利要求1的组合物,其中选择显色剂I,其中R1是苯基,其被C1-C4烷基取代,
X是下式的基团:-C(=O)-,
A是亚苯基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或者卤素,
B是下式的连接基团:-O-SO2-或-O-,和
R2是苯基、萘基或者苄基,其是未被取代的或者被下述基团取代:C1-C4烷基或者卤素。
3.权利要求1-2的组合物,其中增稠剂选自黄原酸胶、藻酸钠、水溶性羧化物、基于丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸的聚合物或共聚物。
4.权利要求1-3的组合物,其中添加抗微生物剂作为另外的组分。
5.权利要求1-4的组合物,其包含
a)至少50wt%的显色剂I
b)阴离子分散剂,其数量为:0.1-5干份/100份干显色剂I,
c)增稠剂,其数量为:0.01-2.0干份/100份干显色剂I,
d)任选地抗微生物剂,和
e)水,其相加总计达100%。
6.一种热敏记录材料,其包含
a)成色化合物,和
b)根据权利要求1-5的组合物。
7.一种制造权利要求1-5的组合物的方法,其特征在于
a)将以下物质混合:显色剂I、阴离子分散剂和水,任选地抗微生物剂,
b)处理这种所获得的混合物以便获得平均粒径为0.2-2.0μm,和
c)将步骤b)的所处理的混合物与增稠剂共混。
8.增稠剂用于制造如权利要求1中所定义的存储稳定的显色剂组合物的用途。
9.一种含权利要求1的组合物的纸。
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