JP2000512269A - スルチン発色剤化合物およびそれらのカーボンレス複写紙への使用 - Google Patents

スルチン発色剤化合物およびそれらのカーボンレス複写紙への使用

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Abstract

(57)【要約】 この発明は、新規なスルチン化合物と有色の化合物を形成するこれらの化合物の反応とを含む。本発明はまた、感熱画像形成紙および感圧画像形成紙の製造および画像形成にこれらの発色化合物を使用することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 スルチン発色剤化合物およびそれらのカーボンレス複写紙への使用 技術分野 この発明は、新規なスルチン発色化合物、有色の化合物を形成するこれらの化 合物の反応、およびこれらの製造において発色化合物を使用すること、感熱画像 形成紙および感圧画像形成紙の画像形成に関する。 背景技術 発色化合物は、カーボンレス紙などの多種多様な製品において有用である。発 色化合物を用いる生成物はしばしば、少なくとも2種の反応物、すなわち、発色 化合物および現像剤と、反応物が尚早に反応するのを妨げる手段とを含む。 カーボンレス紙による画像形成は、クレジット・カードレシートおよび複写式 用紙のような分野に適用される。カーボンレス紙による画像形成は、カーボンレ ス紙に圧力を加えることによって画像を形成することを伴う。カーボンレス紙製 品については、反応物の1つが一般に、発色化合物と現像剤との尚早の反応を妨 げるためにカプセル封入される。好ましくは、疎水性の溶剤に溶かした発色化合 物の充填剤溶液がマイクロカプセルにカプセル封入または含有される。触針また はタイプライターのキーなどからの活性化圧をカーボンレス紙に加えるとき、カ プセルが破裂し、カプセル封入された発色化合物の溶液が放出され、そして前も って分離された反応物の間に反応が起こる。一般に、生じた反応により、触針が 通る路または触針またはキーによって加えられる圧力のパターンに対応する有色 の画像を形成する。 普通の構造物は、ドナーシートまたは裏面塗布シート(CB)と称される表面シ ートを有する。好ましくは、裏面に塗布された物質は、好適な接着剤および発色 化合物と溶剤とを含有するマイクロカプセルを含む。この表面シートは、受像ま たは現像剤シートとして周知の、表側の面に塗布される(CF)第2のシートと併 用される。第2のシートの表側の面の塗膜は、任意に好適な接着剤中に、 現像剤を含む。用語「好適な接着剤」は、反応物が基材上の塗膜中に分散するの を可能にする、スターチまたはラテックスのような物質を指す。 上記の2枚のシートを、ドナーシートの裏側が受像シートの表側の現像剤塗膜 に面するように置く。多くの用途において、ドナー(CB)および受像(CF)シー トの表側の表面は何らかの種類の予め印刷された情報を含み、活性化圧が、形を 書き込むのに用いられるペンまたは他の書き込み計測器の手段によって加えられ る。このように、受像シート上に現われる画像は、ドナーシートの表側に適用さ れる画像の複写である。任意に、カプセル封入された発色化合物を塗布された1 つの表面と現像剤を塗布された第2の対向する表面とを有する中間シートを、CF シートとCBシートとの間に置くことができる。このシートは一般に、本文で「CF B」シート(すなわち、塗布された表および裏シート)と称される。もちろん、 発色化合物を自表面上に含む各面は、自表面上に現像剤を有するシートと並置さ れるべきである。 カプセル封入された発色化合物が塗布された少なくとも第1の基材表面と現像 剤が塗布された第2の基材表面とを含む構造物はしばしば、「セット」または「 用紙セット」構造物と称される。用紙セットのシートは、一般に、例えば、接着 剤などで互いにしっかり固定される。多ページの用紙セットにおいて、シートは 表面から裏面までCB、CFBおよびCFが順に並べられる。これにより確実に、発色 化合物を含有するマイクロカプセルが圧力によって破裂させられるときに各々の 用紙セットにおいて発色化合物と現像剤とが接触させられるようにする。 CB、CFおよびCFBシートを使用する代わりとしては、発色化合物と現像剤との 両方がシートの同じ側面に塗付され、および/または紙シートの繊維格子中に取 り入れられる自蔵(SC)、または自溶のカーボンレス紙がある。例えば、欧州特 許出願第627 994 A1号を参照のこと。自蔵カーボンレス紙シートはしばしば、用 紙セットの第2および追加シートとして用いられる。 カーボンレス紙製品に有用な発色化合物は、好ましくはカプセル封入可能であ るべきである。マイクロカプセルを製造し得るいろいろな工程が存在し、ゼラチ ンおよび合成ポリマー物質などのいろいろなカプセル物質を、カプセルシェルを 作製するときに用いることができる。商用に有益な3つの方法は、in situ重 合、界面重合およびコアセルベーションカプセル封入と称される。in situ重合 のためのシェル形成用の普及物質は、尿素およびホルムアルデヒト(UFカプセル) 、メラミンおよびホルムアルデヒト(MFカプセル)のような物質とジメチロール 尿素またはメチロール化尿素およびアルデヒドのモノマーまたは低分子量のポリ マーとの間の重合反応の生成物を含む。界面重合のための一般的な物質は、ポリ イソシアネートとポリアミンとの反応物を含む。in situ重合および界面重合に よるカプセルの調製およびこれらのカプセルを使用するカーボンレスシートの調 製については、欧州特許第0 539 142 A1号に開示されている。コアセルベーショ ン重合を用いるシェル形成のための一般的な物質は、ゼラチン、アルブミン、ス ターチ、寒天、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴムおよびこれらの物質 の混合物を含む。 さらに、発色化合物は、カプセル封入のために用いられる充填溶剤に可溶性で あって分散相として用いられる水溶液に非反応性であるべきであり、カプセル封 入材中に存在している他の発色化合物に非反応性であり、カプセル壁を形成する ために用いられた物質と非反応性であるべきである。最後に、発色化合物は好ま しくは、受像シートと接触するとほとんどすぐに安定した有色の画像を形成する 。その呈色反応により確実に、正確な、ほとんどすぐに読み取り可能な複写が作 りだされる。長時間経過すると退色する画像は一般に好ましくないため、有色の 画像の安定性は重要である。 カーボンレス紙にそれらを使用するほかに、発色化合物は感熱性の画像形成構 造物に用いられる。これらの要素は、画像を生じるための熱の使用に依存する。 感熱性の画像形成構造物は一般に、紙、ガラス、プラスチック、金属などのよう な支持体を含み、この支持体は(a)酸によって現像可能な発色化合物、(b) 酸性現像剤、および(c)接着剤を塗布されている。高温において現像剤は酸に よって現像可能な発色化合物と反応して、感熱性の画像形成構造物に熱を適用し たパターンに対応する有色の画像を形成する。画像は、画像形成構造物を感熱プ リントヘッドと接触させることによってまたは他の加熱手段によって適用されて もよい。一般に、活性化温度は、60〜225℃の範囲である。カーボンレス紙 用途および感熱画像形成用の発色化合物の一般に用いられる種類は、フルオラ ン、ローダミンおよびトリアリールメタンラクトン発色化合物などである。これ らすべての化合物は、ルイス酸、サリチル酸、酸性現像剤、フェノール化合物、 または酸性粘土のような酸性現像剤と反応して、ラクトン環の開環によって濃い 色をした種を形成する。このような化合物の具体例は、Pergascript Black I‐R (フルオラン)およびクリスタルバイオレットラクトン(トリアリールメタンラ クトン)である。残念なことに、これらのほとんどの発色剤によって形成された カラー画像は、長時間にわたって、特に空気および/または日光に曝露すること によって退色する。それ故に、より耐久性のある発色反応物が望ましい。 発明の開示 この発明の実施例の1つは、式: [R1、R2、およびR3が独立に、水素、炭素原子が20個まで、好ましくは10個 までのアルキル基、炭素原子が20個まで、好ましくは10個までのシクロアル キル基、アミノ基、および強電子供与基からなる群から選択されるが、ただし、 R1、R2およびR3のうちの少なくとも一つがアミノ基であり、残余の置換基R1、R2 、およびR3のうちの少なくとも一つが強電子供与基である]によって表される新 規なスルチン発色化合物の種類である。換言すれば、それぞれの化合物は、1つ のアミノ置換基と、強電子供与基である第2の置換基とを有しなくてはならない 。強電子供与基の例は、ヒドロキシ基、炭素原子が10個までのアルコキシおよ びアルキルチオ基、およびアミノ基などがある。好ましいアミノ基は、式NR4R5 (R4およびR5が独立に、水素、炭素原子が20個までのアルキル基、炭素原子 が20個までのアルケニル基、および炭素原子が14個までのアリール基からな る群から選択される。若しくは、各NR4R5基のR4およびR5が、5-、6-、または 7員環の複素環基を完結させるために必要な原子を表してもよく、あるいは各NR4 R5基の1個以上のR4およびR5が、該NR4R5基が結合したフェニル環に接合された 5-または6員環の複素環基を完結させるために必要な原子を表してもよい)に よって表される。 この発明の別の実施例は、溶剤に溶かしたスルチン発色化合物を含む組成物で ある。 この発明の別の実施例は、スルチン発色化合物と溶剤とを含む組成物であり、 スルチン発色化合物と溶剤とは、圧力によって破裂する実質的に不透過性のマイ クロカプセルにカプセル封入される組成物である。 この発明の実施例として、少なくとも一つの表面がスルチン発色化合物を含む 組成物を含有するマイクロカプセルを含む塗膜を有する基材も含まれる。好まし くは、マイクロカプセル中の組成物はまた、溶剤を含む。 本発明はまた、画像形成構造物であって、表側の表面および裏側の表面を有す る第1の基材と、第1の基材の表側の表面および裏側の表面の少なくとも一つに 塗布されたスルチン発色化合物と、 現像剤化合物と、 該画像形成構造物が活性化圧をかけられるまで発色化合物を現像剤化合物から分 離する手段と、を含む画像形成構造物を含む。画像形成構造物を含む。 好ましくは、前記の画像形成構造物は、表側の表面および裏側の表面を有する 第1の基材と、第1の基材の裏側の表面に塗布されたスルチン発色化合物と、 表側の表面および裏側の表面を有する第2の基材と、 第2の基材の表側の表面に塗布された現像剤化合物と、前記画像形成構造物が活 性化圧をかけられるまで発色化合物を現像剤化合物から分離する手段と、を含む 。この画像形成構造物において、第1および第2の基材は、第1の基材の裏が第 2の基材の表側の表面と接触するように配置される。その画像形成構造物はまた 、裏側の表面がスルチン発色化合物を塗布され表側の表面が現像剤を塗布される 表側および裏側の表面を有する追加の基材を含む。これらの基材は、一つの基材 上 の発色化合物を担持する表面が別の基材上の現像剤を担持する表面と接触するよ うに第1および第2の基材の間に配置される。この画像形成構造物は、CBおよび CFシート、任意にCFB基材またはシートを使用する用紙セットカーボンレス画像 形成構造物と称することができる。 または、前記画像形成構造物は、表側の表面および裏側の表面を有する第1の 基材と、表側の表面および裏側の表面を有する第2の基材と、第2の基材の表側 の表面に塗布されたスルチン発色化合物と、 現像剤化合物と、 該画像形成構造物が活性化圧をかけられるまで発色化合物を現像剤化合物から分 離する手段と、を含む。 この構造物において、第1および第2の基材は、第1の基材の裏が第2の基材の 表側の表面と接触するように配置される。その構造物はまた、表側の表面がスル チン発色化合物と現像剤との両方を塗布される表側および裏側の表面を有する追 加の基材を含む。これらの基材は、一つの基材上の発色化合物と現像剤とを担持 する表面が別の基材上の裏側の表面と接触するように第1および第2の基材の間 に配置される。この画像形成構造物は、自蔵(SC)基材またはシートを使用する 用紙セットカーボンレス画像形成構造物と称することができる。両方の構造にお いて、発色化合物を現像剤から分離するための好ましい手段は、前記の反応物の うちの1つ、好ましくは発色化合物を、圧力で破裂可能なマイクロカプセル中に 配することによる。 本発明はまた、上記のように画像形成構造物を提供することと、圧力を前記画 像形成構造物に適用し、それによって前記発色化合物と前記現像剤とが反応して 有色の画像を形成できることと、を含む画像形成方法をその範囲内に含む。 この発明の範囲内の画像を形成する別の方法は、基材、スルチン発色化合物、 および酸性現像剤を含む画像形成構造物を提供することと、熱を前記画像形成構 造物に画像の通りに適用し、それによって前記発色化合物を前記現像剤と反応さ せて有色の画像を生じさせることと、を含む。熱の適用によってこの画像を形成 するために用いられたサーモグラフ画像形成構造物もまた、この発明の範囲内に ある。いろいろな手段が、加熱するまで発色化合物を現像剤から分離するために 用いられてもよい。発色化合物を現像剤から分離する好適な手段の一つは、塗膜 中でこれらの活性成分が不溶解性であることによる。次に、塗膜の溶融により、 その2つの活性成分が接触して反応することが可能になる。 本文に用いた用語については、用語「活性化圧」は、発色材を現像剤と接触させ て反応させるのに十分な圧力を意味する。 一般的な構造が所与の式で表される「中心核を有する化合物」と称されるとき 、式によって表される結合構造またはその構造内に示される原子を変えない何れ の置換も式中に含まれる。例えば、上に示した構造の化合物において、置換基は 芳香環上に置かれてもよいが、示された基本構造は変えることはできず、その構 造に示された原子は置き換えることはできない。一般的な構造が「一般式」と称 されるとき、それはこのような構造のより広い置換を特に認めない。 前述の開示された式中のR1、R2、R3、R4、およびR5がさらに置換基を含有して もよい。この領域でよく理解されていることだが、置換はただ許容されるだけで なく、しばしば望ましく、本発明に用いられた化合物の置換は期待される。特定 の置換基の検討および列挙を簡単にする手段として、用語「基」および「部分」 を用いて、置換されることができるそれらの化学種と置換されることのできない それらの化学種とを区別する。このように、「アリール基」のような、用語「基 」が置換基を記述するために用いられるとき、その置換基は塩基性基の文字通り の定義以外にもさらに置換基を使用することを含む。用語「部分」が置換基を記 述するために用いられる場合、未置換の基だけが含まれることを意図する。例え ば、「アルキル基」という表現は、ただメチル、エチル、プロピル、t‐ブチル 、シクロヘキシル、イソオクチル、オクタデシルなどのような、純粋な炭化水素 アルキル鎖を含むだけでなく、ヒドロキシル、アルコキシ、フェニル、ハロゲン 原子(F、Cl、BrおよびI)、シアノ、ニトロ、アミノ、カルボキシなどの従来技 術で周知のアルキル鎖を有する置換基も含めようとするものである。例えば、ア ルキル基は、エーテル基(例えば、CH3-CH2-CH2-O-CH2-)、ハロアルキル、トロア ルキル、カルボキシアルキル、ヒドロキシアルキル、スルホアルキルなどを含む 。他方、「アルキル部分」という表現は、メチル、エチル、プロピル、t‐ブチ ル、シクロヘキシル、イソオクチル、オクタデシルなどのような純粋な炭化 水素アルキル鎖だけの包含物に限定される。非常に強い求電子性または酸化置換 基のような活性成分と反応する置換基は、もちろん、不活性または無害でないと して普通の当業者によって除外されよう。 本発明の他の実施例、利益および利点は、詳細な説明、例および請求の範囲か ら明白である。 発明を実施するための最良の形態 この発明のスルチン発色剤を、下記のように合成することができる。スルフィ ンアミドは、スルフィニルクロライドをアミンと反応させることによって、また は適切なグリニャール試薬でチオニルアミンを処理することによって調製される 。次に、得られたスルフィンアミドを、n‐ブチルリチウムのようなアルキルリ チウム化合物で処理してジアニオンを形成することができる。ジアニオンをケト ンと反応させて前記のスルチンを生ずる。 方法Iは、ブロモベンゼンとミヒラーケトンとを用いるスルチン3の調製のた めのこの合成について例示する(R1およびR2=N(CH3)2、R3=H)。 スルチン化合物は一般に無色かわずかに有色であり、それらが塗布される基材 にごくわずかにまたは全く色を与えない。さらに、これらの化合物は、カーボン レス紙で一般に用いられる現像剤系と反応するときに安定した強烈な色を急速に 形成する。最後に、スルチン発色化合物は、カプセル化のための好適な溶剤に溶 解し、水性媒体に非溶解性であり、充填溶剤およびそれらと混合された発色化合 物との非反応性であり、既存のカーボンレス紙現像剤系と相溶性であるといった 必要条件を満たす。 いくつかの場合には、発色化合物の混合物を用いてもよく、さまざまな色の画 像を、現像剤と発色化合物との間の反応によって形成することができる。黒色画 像を形成する適切な混合物が特に有用である。発色化合物がカプセル封入される 系において、その系は、発色化合物の混合物を含有するカプセルの1つの種類を 提供することができ、またはそれぞれ単独のカプセル封入された発色化合物溶液 を含有するカプセル混合物を含んでもよい。後者の場合、色は、カプセルが破裂 し現像剤と反応したときに発色化合物の混合によって形成される。 この発明の発色化合物は、アミノプラスト重合カプセル封入の手段によってカ プセル封入することができる。カプセル封入工程は、発色化合物が溶剤または混 合された溶剤に溶かされることを必要とする。このように、好ましいスルチン発 色化合物は、カプセル封入工程で用いられた溶剤に可溶性でなければならない。 これらの溶剤は、充填溶剤になる。この溶剤は、非混和性の水性溶剤であるが、 キシレン、トルエン、シクロヘキサン、フタル酸ジエチル、リン酸トリブチル、 安息香酸ベンジル、アジピン酸ジエチル、ブチルジグライムなどを含むが、これ らに制限されない。好適な溶剤はまた、商標Sure SolTM(コッホリファインング カンパニー製)およびNorparTM(エクソンケミカルアメリカ製)が市販されてい る。好ましくは、発色化合物はマイクロカプセルの充填量に対して約0.2〜約 10重量%の量がマイクロカプセル中に存在している。 本発明に有用な代表的なスルチン発色剤化合物を以下に示す。これらの図は典 型的なものであり、制限しようとするものではない。 上記の通り、スルチン化合物は、ルイス酸が存在するとき、有色のスルフィナ ート種を形成する。スルフィナート(−SO2 -)種は、次の一般式を有すると考え られる: スルチン発色剤の特性の1つは、他の一般に用いられる発色剤と比較した場合 それらの高い吸光率である。スルチンおよび2つの比較化合物の吸収波長(λ最 大値)および吸光率(ε)は以下の通りである。 カーボンレス画像形成構造物 スルチン化合物を、自蔵およびCB/CFカーボンレス紙構造物中で用いてもよい 。 好ましい構造物は、マイクロカプセル内で適切な溶剤または溶剤に溶かされた カプセル封入されたスルチン発色化合物を含む。マイクロカプセルは、ドナーシ ートの裏面に、好ましくは好適な接着剤で塗布される。現像剤は、任意に好適な 接着剤で、合わせ面または受像シートの表側に塗布される。画像形成において、 2つのシートは、ドナーシートの裏側が受像シートの表側の面の現像剤塗膜に面 するように配置される。用紙セットを作るために、2つのシートは、接着剤など によって一方の縁部に沿ってお互いしっかり固定される。活性化圧がドナーシー トの表側に適用されるとき、カプセルが破裂して転写のための発色化合物を受像 シートに放出し、酸性現像剤との反応のために有色のパターンを形成する。必要 ならば、一方の側が現像剤を塗布され他方の側が発色化合物を塗布された1つ以 上の基材をさらに、先述のドナーシートと受像シートとの間に用いてもよい。 カーボンレス複写用紙構造物に用いられるとき、基材は、好適な充填溶剤、好 ましくは、溶液が水不溶性になるように疎水性の溶剤に溶かされたスルチン発色 化合物を充填されたマイクロカプセル(またはそれらの混合物)を含むスラリー を塗布される。カプセルのシェルは、メラミンおよびホルムアルデヒトの重合に よって形成される水不溶性のアミノプラスト樹脂であってもよい。前記カプセル スラリーはまた、基材の一方の面に塗布するために、水性アルギン酸ナトリウム 、スターチ、ラテックス、またはそれらの混合物のような結着剤を配合されても よい。好ましい実施例において、ドナーシートの裏面はカプセルスラリーを塗布 され、裏面塗布(CB)シートと称される。 あるいは、溶剤に溶かした本発明のスルチン発色化合物を含む組成物は、タイ プライターなどのような衝撃マーキング装置で使用するための織、不織または薄 膜転写リボンのようないろいろな物質によって担持されることができ、それによ って発色化合物が衝撃転写手段によって現像剤を含有する記録表面に転写される 。さらに、発色化合物および溶剤を含む組成物は多孔性のパッドに吸収され、そ の後に、指紋などを提供する人体の1部、例えば、指、手の平、足または足指の ような転写手段によって共反応性の記録表面に転写することができる。 電子受容体、例えば、ルイス酸を、発色化合物のために現像剤として用いても よい。このような現像剤の例は、アタパルジャイト、酸性白土、ベントナイト、 モンモリロナイト、酸活性化ベントナイトまたはモンモリロナイト、ゼオライト 、ハロイサイト(hoalloysite)、二酸化シリコン、酸化アルミニウム、硫酸アル ミニウム、リン酸アルミニウム、水和酸化ジルコニウム、塩化亜鉛、硝酸亜鉛、 活性化カオリンまたは他の何れかの粘土のような活性白土物質である。酸性有機 化合物もまた、現像剤として有用である。これらの化合物の例は、環置換フェノ ー ル、レゾルシノール、3,5‐ビス(α,α-ジメチルベンジル)サリチル酸また は3,5‐ビス(α-メチルベンジル)サリチル酸のようなサリチル酸、またはサ リチル酸エステルおよびそれらの金属塩、例えば亜鉛塩、および酸性ポリマー物 質、例えばフェノールポリマー、アルキルフェノールアセチレン樹指、マレイン 酸/松やに樹脂であり、または無水マレイン酸とスチレン、エチレンまたはビニ ールメチルエーテル、またはカルボキシメチレンとの部分的または完全に加水分 解されたポリマーである。上記のモノマーおよびポリマー化合物の混合物もまた 、用いることができる。好ましい現像剤は、ルイス酸、サリチル酸および特に亜 鉛酸化サリチル酸、フェノール化合物および特に亜鉛酸化フェノール樹脂、酸性 粘土である。 サーモグラフ画像形成要素 スルチン化合物はまた、サーモグラフ画像形成要素のために有用な発色化合物 である。この要素は、画像の通りに熱を適用することによって画像形成される。 サーモグラフ画像形成要素は一般に、基材、スルチン発色化合物、および電子受 容体現像剤、および任意に接着剤を含む。スルチン発色化合物が、基材上の接着 剤塗膜中に溶かされ分散されてもよく、現像剤が第2の塗膜に溶解または分散さ れてもよい。あるいは、発色化合物および現像剤が1つの塗膜中に分散されても よい。1つの方法によれば、接着剤は熱が適用される領域で軟化し、スルチン発 色化合物が現像剤と接触可能になる。 サーモグラフ画像形成要素は、例えば、水のような不活性な溶剤中でスルチン 発色化合物、現像剤、接着剤および任意の添加剤を分散させることによって調製 することができる。この発明で用いられたサーモグラフ溶液または分散系を、ワ イヤー捲回ロッドコーティング、浸せきコーティング、エアナイフコーティング 、カーテンコーティング、または押し出しコーティングなどの種々のコーティン グ方法によって塗布することができる。 前記溶液または分散系層の代表的の湿潤厚さは、約10〜約100マイクロメ ータ(μm)の範囲であってもよく、その層は20℃〜100℃の範囲の温度の 強制空気で乾燥させることができる。乾燥温度は、画像の活性化温度より低く なければならない。層の厚さは、現像中に十分な色を生ずる画像を提供するよう 選択されることが好ましい。 好適な接着剤は、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、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、ポリアクリルア ミド、ポリビニルピロリドン、カルボキシ化ブタジエン‐スチレンコーポリマ、 ゼラチン、スターチまたはエーテル化トウモロコシスターチのような、親水性ポ リマーを含むがこれに限定されない水溶性または水膨潤性の接着剤を含む。発色 化合物および現像剤が2つの分離した塗膜中に存在する場合、天然または合成ゴ ム、ポリスチレン、スチレン‐ブタジエンコーポリマ、ポリメチルアクリレート 、エチルセルロース、ニトロセルロースなどのような、水不溶性の接着剤が用い られてもよい。 好適な現像剤は、感圧紙で用いられる同じ電子受容体を含む。現像剤の例は、 上記の粘土鉱物および、4-tert-ブチルフェノール、4-フェニルフェノール、メ チレン-ビス(p-フェニルフェノール)、4-ヒドロキシジフェニルエーテル、α- ナフトール、β-ナフトール、メチルまたはベンジル4-ヒドロキシベンゾエート 、4-ヒドロキシジフェニルスルホン、4-ヒドロキシアセトフェノン、2,2'- ジヒドロキシジフェニル、4,4'-シクロヘキシリデンフェノール、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(2-メチルフェノール )、チオシアン酸亜鉛のピリジン錯体、4,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)吉草 酸、ヒドロキノン、ピロガロール、ホログルシン(phoroglucine)、p-、m-、o-ヒ ドロキシ安息香酸、没食子酸、1-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸のようなフェノール 樹脂またはフェノール化合物、およびホウ酸または有機、好ましくは脂肪族のジ カルボン酸、例えば、酒石酸、シュウ酸、マレイン酸、クエン酸、シトラコン酸 またはコハク酸である。 サーモグラフ要素に用いられるとき、画像は、ただ、感熱触針または感熱プリ ントヘッドを用いて上記の温度で加熱することによって、または熱吸収物質と接 触させたまま加熱することによって現像されることができる。本発明のサーモグ ラフ要素はまた、レーザー放射線に露光することによって直接現像を容易にする 染料も含むことができる。好ましくは、染料は赤外線吸収染料であり、レーザー は赤外線の放射するダイオードレーザーである。放射線に露光するときに、染料 によって吸収された放射線は、サーモグラフ要素を現像する熱に変換される。 色の測定 一般に、以下の実施例で発色化合物と現像剤との反応によって形成される色は 、適切な溶剤に溶かした発色化合物または発色化合物の混合物の1%溶液を調製 することによって求めた。特に指示しない限り、溶剤はフタル酸ジエチル(50 .0%)とシクロヘキサン(50.0%)との混合物から成った。画像を、先端 に綿を付けた綿棒塗布機を用いて溶液の2つのストライプをスリーエムScotchma rkTMCF現像剤(受像体)シートに適用することによって形成した。このシートは 、ルイス酸現像剤として亜鉛酸化フェノール樹脂(zincated phenolic resin)( アルキルNovolakTM(樹指)を含有する。画像の完全な現像は、102℃に調節さ れた高温のシューにシートを送り、10秒ごとに回転させることによって遂行さ れた。(現像はまた、十分な時間にわたり、室温にシートを保つことによって遂 行できる)。目視によって観察された色を評価し、記録した。 色測定の1つの方法は、色空間における色の位置を求めることである。色空間 体系の1つは、CIELAB系である(F.W.ビルメイヤー,Jr.、およびM.ソールツマ ン、『Principles of Color Technology』、ジョン.ワイリー&サンズ、ニュー ヨーク州、ニューヨーク、2章および3章、1981年を参照のこと)。この系 において、3つの相互に垂直な軸(L*、a*、およびb*)が色を規定するために必要 とされる。「L*」(+z軸)が、画像の明度または暗さを表す(Lが100では白 く、Lが0では黒い)。「a*」(x軸)が、赤または緑の量を表す(+a*が赤であり 、-a*が緑である)、「b*」(y軸)が、黄または青の量を表す(+b*が黄であり、- b*が青である)。物質のL*、a*、およびb*値を測定することによって、一つの試 料の色を他の試料の色と比較することができる。 試料の色はまた、照明源の色温度、試料が照らされる角度、照明が反射される 角度および照らされた網膜の角度にも依存しているため、これらすべてが規定さ れる必要がある。多くの計測器がこれらの値を記録するために開発されている。 そのような計測器の1つは、Gretag SPM‐100スペクトロフォトメータであ る。この計測器は、所与の試料についてL*、a*、およびb*値を自動的に求めるこ とができ、以下の実施例に用いた。 より均一なストライプのL*、a*、およびb*色座標を、カラー・フィルターを用 いず、2°の標準観測者、および光源D‐50を用いてGretag SPM‐100ス ペクトロフォトメータで測定した。試料を45°で照明し、0°で読み取った。 この発明の現像された観察された発色化合物の(画像)色およびCIELAB座標を、 各々の試料について示す。 被覆CBシートの画像形成の評価 試験を、被覆CBシートについて行ない、それらの特性および使用するための受 入性を調べた。これらの試験は、画像形成の速度、最終画像濃度の評価を含む。 画像形成の速度を、約350プリ(1インチ長さ当たりの圧力)の衝撃圧力で スチールローラ下にCBシートおよびCFシートを送り、画像形成した4秒後に得ら れた画像の反射率を測定することによって求める。緑のフィルターを装備したモ デル610探触子を有するPhotovoltモデル670リフレクタンスメーターを用 いた。この計測器は、セラーゲンダイアグノスティクスインク製である。スリー エムブランドカーボンレス紙のような現在販売されている製品は、画像形成速度 が35〜40である。反射率数を解釈する場合、大きい数が大きい反射率を示し 、小さい数が小さい反射率を示す。このように、白い表面は反射率が100近く であり、黒い表面は反射率がほとんどゼロである。「より遅い」画像形成系は、 4秒後の反射率がより速い画像形成系より大きい(より大きい数)ことが予想さ れる。 最終画像の反射率もまた、Photovoltモデル670リフレクタンスメーターを 用いて測定した。画像が形成された後に、画像形成されたシートを7秒間、10 2℃に加熱して画像を完全に現像し、反射率を測定した。スリーエムB/Pブラン ドカーボンレス紙のような現在販売されている製品は、最終画像の反射が24〜 28である。 この発明の目的および利点は、以下の例によって説明されるが、これらの例に 列挙された特定の物質とそれらの量、ならびに他の条件および詳細は、この発明 を不当に制限すると解釈されるべきではない。 産業上の利用可能性 以下の例で用いられたすべての物質は、特に指示しない限り、アルドリッチケ ミカルカンパニー(ウィスコンシン州、ミルウォーキー)のような普通の商業供 給元から容易に入手される。次の追加の用語および物質を用いた。 融解点をKofler高温試料台装置で求めたが、補正されない。1H nmrおよび13Cn mrスペクトルを、ジュウテロクロロホルムのジェミニVXR 300mHzスペクトロ メータで、1Hスペクトルの内部参照としてテトラメチルシラン、13Cスペクトル の内部参照としてジュウテロクロロホルムを用いて記録した。元素分析を、カル ロエルバ‐1106計測器で行なった。 色測定を、Gretag SPM‐100スペクトロフォトメータで行なった。この計 測器は、スイス、レーゲンスドルフのGretag Aktiengesellschaft製である。 すべてのパーセンテージは、特に指示しない限り、重量パーセントである。 AE700は、1,2-ベンゼンジカルボン酸のジ-C6〜C8分岐アルキルエステル である。それは、CAS登録番号[71888-89-6]であり、テキサス州、ヒュ ーストンのエクソンケミカルアメリカ製である。 LuracolTM(部分メチル化、メチロール化メラミンホルムアルデヒト樹脂であ り、BASFコーポレーション製である。LupasolTMPA-140はアリールアミドスル ホン酸、ナトリウム塩であり、BASFコーポレーション製である。NorparTM12は 、液体パラフィン系炭化水素である。それは、CAS登録番号[64771-72-8 ]であり、テキサス州、ヒューストンのエクソンケミカルアメリカ製である。Per gascriptTMレッド I-6B、PergascriptTMオレンジI-5R、PergascriptTMブラッ クI-Rは、ノースカロライナ州、グリーンズボロ、チバ・ガイギー製のフルオラ ン発色化合物である。 Sure SolTM290「CAS登録番号81846-81-3」は、4,4'-ビス-ブチ ル化-1,1'-ビフェニルであり、テキサス州、コーパスクリスティのコッホリフ ァイニングカンパニー製である。 クリスタルバイオレットラクトンは、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であり、CAS登録番号が[1552-42−7]で ある。その構造は、以下の通りである: クリスタルバイオレットラクトン(CVL) ロイコグリーンフルオラン発色剤は、3'-(ジエチルアミノ)-7'-(ジベンジル アミノ)-6'-(ジエチルアミノ)フルオランである。CAS[34372-72-0] 以下の比較用化合物も調製し、評価した。 スルチン発色剤の調製 N-フェニルベンゼンスルフィンアミドのリチオ化によるスルチン1、2、3、 4、6、7、および8の調製: −5℃〜0℃のTHF(70ミリリットル)に溶かした適切に置換されたN-フェ ニルベンゼンスルフィンアミド(10mmol)の撹拌された溶液に、ブチルリチウ ム(20mmol)を添加した。溶液を2時間この温度で撹拌した。次いでTHFに溶 かしたケトン溶液(80ミリリットル)を、ゆっくりと添加した。次に、混合物 を室温で一晩、1時間この温度に保持した。NH4Cl水溶液(10%)を添加し、 同溶液を酢酸エチル(2x100ミリリットル)で抽出し、MgSO4で乾燥させ、 蒸発させて残留物を生じた。純粋な生成物は、シリカゲルのカラムクロマトグラ フ分離によって得られた(ヘキサン/酢酸エチル−3:1)。 スルチン1の調製:N,N-ジメチル-3-ブロモアニリンの調製:3-ブロモアニ リン(100mmol)と硫酸ジメチル(250mmol)との混合物を、48時間11 0℃の窒素下、油浴で加熱した。KOH水溶液(300mmol)を添加し、反応混合 物を更に1時間撹拌し、次にクロロホルム(3x50ミリリットル)で抽出した 。有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させ、濾過し、溶剤を減 圧下で取り去った。その残留物を、ヘキサン:酢酸エチル(5:1)でクロマト グラフを行ない、70%の収量のN,N-ジメチル-3-ブロモアニリンを得た。H-NM R、C-NMR、IRおよび元素分析により構造を確認した。 N-フェニル-3-(ジメチルアミノ)ベンゼンスルフィンアミド:乾燥THF(60 ミリリットル)に溶かしたN-ジメチル-3-ブロモアニリン(20mmol)を、室温 においてマグネシウム削り屑およびヨードの微量に滴下した。混合物を、4時間 、還流下で加熱し、グリニャール試薬を生じた。このグリニャール試薬を、約− 10℃で乾燥ジエチルエーテル(50ミリリットル)に溶かしたN‐チオニルア ニリン(15mmol)の溶液に添加した。混合物を30分間この温度で、次に10 時間、室温で撹拌した。次いで、反応物をNH4Cl水溶液(10%)で急冷し、エ ーテル(3x50ミリリットル)で抽出し、MgSO4上で乾燥させ た。溶剤の蒸発により残留物が生じ、シリカゲル(ヘキサン:酢酸エチル、3: 1)上でクロマトグラフを行ない、N-フェニル-3-(ジメチルアミノ)ベンゼン スルフィンアミドを得た。収量:60%、mp86-87℃。δH(300MHz、CDC l3、Me4Si)2.98(6H、s)、6.32(1H、s)、6.80(1H、m)、6.99‐ 7.11(5H、m)、7.23‐7.32(3H、m)。δc(75MHz、CDCl3)40.3、 108.0、112.5、114.7、118.5、123.2、129.4、12 9.7、141.0、150.8。 分析:C14H16N2OSについて計算値がC、64.59、H、6.20、N、10.77 。 結果:C、64.32、H、6.23、N、10.69。 スルチン16−ジメチルアミノ-3,3-ビス-(4-ジメチルアミノ)フェニル- 3H-2,1-ベンゾオキサチオール1-オキサイド:−30℃のTHF(60ミリリッ トル)に溶かしたN-フェニル‐3-(ジメチルアミノ)ベンゼンスルフィンアミ ド(7.4mmol)の撹拌された溶液にn-BuLi(14.8mmol)を添加した。同溶液 を、0℃に昇温し、2時間撹拌し、次に−78℃に冷却した。50ミリリットル のTHFに溶かしたミヒラーケトン(4,4'-ビス-(ジメチルアミノ)ベンゾフェ ノン、7.4mmol)を、ゆっくりと添加した。反応混合物を数時間−78℃に保 持し、一晩、室温に昇温し放置した。HCl水溶液(10%)を添加し、反応物を 急冷させた。その溶液を、Na2CO3水溶液で中和し、次に酢酸エチル(2x60ミ リリットル)で抽出し、無水硫酸マグネシウム上で乾燥させた。溶剤の蒸発後に 、残留物はシリカゲル上でクロマトグラフを行ない、酢酸エチルで溶出して所望 のクリスタルバイオレットスルチン(スルチン1)を生じた。1H‐NMR、13C-NMR 、IRおよび元素分析により構造を確認した。 スルチン1−6-ジメチルアミノ-3,3-ビス-(4-ジメチルアミノ)フェニル -3H-2,1-ベンゾオキサチオール1-オキサイド:収量34%; Mp 183-184℃;δH(300MHz、CDCl3、Me4Si)2.91(s、12H)、2. 98(s、6H)、6.63(d、4H、J9.0)、6.85(dd、1H、J8.6、2.5)、 6.92(d、1H、J2.4)、7.14(d、2H、J8.6)、7.13-7.23(m、3 H)、δc(75MHz、CDCl3)40.3、40.5、105.1、111.6、116. 4、125.4、128.7、131.0、131.4、147.8、150.0、1 51.2。(結果:C、68.77、H、6.75、N、9.57。C25H29N3O2Sについて の計算値:C、68.93、H、6.72、N、9.65)。 スルチン2−6-メチル-3,3-ビス-(4-ジメチルアミノ)フェニル-3H-2,1 -ベンゾオキサチオール1−オキサイド−:収量41%。Mp100-103℃;δH (300MHz、CDCl3、Me4Si)2.39(s、3H)、2.89(s、12H)、6.61( d、4H、J8.8)、7.29(brs、4H)、7.31(d、2H、J7.9)、7.49(s、 1H)、δc(75MHz、CDCl3)20.9、40.2、106.1、111.4、12 3.6、124.9、128.6、132.0、132.9、139.4、141.4 、146.5、150.0。(結果:C、70.88、H、6.56、N、7.00。C24 H26N2O2Sについての計算値:C、70.91、H、6.45、N、6.90)。 スルチン3−3,3-ビス-(4-ジメチルアミノ)フェニル-3H-2,1-ベンゾ オキサチオール1-オキサイド:収量48%。Mp174-176℃;δH(300M Hz、CDCl3、Me4Si)2.90(s、12H)、6.62(4H、d、J8.9)、7.20(b r s、4H)、7.32-7.35(m、1H)、7.46-7.51(m、2H)、7.70‐ 7.73(m、1H)、δc(75MHz、CDCl3)40.2、106.3、111.5、1 23.7、125.3、128.7、129.1、131.8、144.1、146. 3、150.1。(結果:C、70.23、H、6.31、N、7.01。C23H24N2O2S についての計算値:C、70.38、H、6.17、N、7.14)。 スルチン4−6-メトキシ-3,3-ビス-(4-ジメチルアミノ)フェニル‐3H- 2,1-ベンゾオキサチオール1‐オキサイド:収量30%;Mp85-87℃;δH (300MHz、CDCl3、Me4Si)2.91(s、12H)、3.60(s、3H)、6.62(d 、4H、J9.1)、6.96(d、1H、J8.1)、7.18− 7.33(m、4H)、7.46(t、2H、J7.90)、δc(75MHz、CDCl3)40. 1、55.7、107.9、111.0、114.9、115.6、128.3、12 9.5、131.5、148.1、149.9、154.8。(結果:C、67.81、 H、6.41、N、6.25。C24H26N2O3Sについての計算値:C、68.22、H、6 .21、N、6.63)。 スルチン6−6-ジメチルアミノ-3,3-ビス-(4−メトキシ)フェニル‐3H- 2,1-ベンゾオキサチオール1‐オキサイド:収量60%;Mp77-79℃;δH (300MHz、CDCl3、Me4Si)2.90(s、6H)、3.67(s、3H)、3.69(s、 3H)、6.77-6.89(m、6H)、7.11-7.18(m、3H)、7.34(d、2H 、J8.6)、δc(75MHz、CDCl3)40.0、54.8、54.9、104.2、1 04.6、113.0、113.1、116.1、125.1、128.5、128. 7、130.0、134.9、135.5、147.4、151.0、158.8、1 59.2。(結果:C、67.53、H、5.64、N、3.29。C23H23NO4Sについて の計算値:C、67.46、H、5.67、N、3.42)。 比較用スルチン7−3,3-ビス-(4−メトキシ)フェニル-3H-2,1-ベンゾ オキザチオール1-オキサイド:油として得られた。収量74%;δH(300MHz 、CDCl3、Me4Si)3.73(s、3H)、3.75(s、3H)、6.82(d、4H、J7.1 )、7.13(d、2H、J8.7)、7.33(d、3H、J9.1)、7.46‐7.58( m、2H)、7.74(d、1H、J7.9)、δc(75MHz、CDCl3)54.9、55.0 、104.6、113.3、113.4、123.7、125.1、128.7、12 8.9、129.4、131.9、134.1、134.6、143.4、146.2 、159.2、159.5。(結果:C、68.61、H、4.90、C21H18O4Sについ ての計算値:C、68.84、H、4.96)。 比較用スルチン8−6-ジメチルアミノ-3,3-ジフェニル-3H-2,1‐ベンゾ オキサチオール1‐オキサイド:収量45%;Mp140-142℃;δH(300 MHz、CDCl3、Me4Si)2.99(s、6H)、6.86-6.93(m、2H)、7.18‐ 7.31(m、9H)、7.43(dd、2H、J8.0、1.3)、δc(75MHz、CDCl3) 40.4、104.3、105.1、116.3、125.5、127.4、127. 5、127.8、128.1、128.2、128.3、1 29.8、142.9、143.3、147.9、151.4。(結果:C、72.28 、H、5.48、N、3.97。C21H19NO2Sについての計算値:C、72.18、H、 5.48、N、4.01)。 スルチン5−4-ブロモ-N、N‐ジメチルアニリンからの1ポットの調製:ジエ チルエーテル(50ミリリットル)に溶かした4-ブロモ-N,N‐ジメチルアニリ ン(10mmol)の溶液に、リチウム金属(エーテル中に入れ、小片に切り分けら れている)(0.12g、20mmol)を添加し、その混合物を3時間還流した。溶 液を−5℃〜0℃に冷却した後、N-チオニルアニリン(10mmol)を添加し、こ の温度で1時間撹拌した。ブチルリチウム(2.5M、4ミリリットル、10mmol )を添加し、さらに1時間、リチオ化を続けた。THF(80ミリリットル)に溶 かしたミヒラーケトン(4,4'-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン)を、 ゆっくりと添加した。混合物をこの温度に1時間保持してから、室温で一晩放置 した。NH4Cl水溶液(10%)を添加し、その溶液を酢酸エチル(2x100ミ リリットル)で抽出し、MgSO4上で乾燥させ、蒸発させて残留物を得た。純粋な 生成物を、シリカゲル上でカラムクロマトグラフ分離によって得た(ヘキサン/ 酢酸エチル−3:1)。収量68%;Mp182-184℃;δH(300MHz、CDCl3 、Me4Si)2.90(s、12H)、2.93(s、6H)、6.41(d、1H、J2.2)、6 .63(d、4H、J7.5)、6.71(dd、1H、J8.8、1.3)、7.14(d、2H 、J7.7)、7.34(d、2H、J=7.9)、7.51(d、1H、J8.7)。(結果:C 、69.24、H、6.72、N、9.58。C25H29N3O2Sについての計算値:C、6 8.93、H、6.72、N、9.65)。 実施例1 発色剤1-5のそれぞれの1%溶液と比較用のスルチン7を、ジエチルフタレ ート:シクロヘキサン(1:1)の混合物中で調製した。それぞれの溶液を、先 端に綿を付けた綿棒塗布機を用いて1枚のスリーエムScotchmarkTMCF紙に塗った 。このCFシートは、現像剤として亜鉛酸化フェノール樹脂を含有する。試料1- 5において、即時に反応が起こった。下記の色は、画像形成後直ちに、熱でさら に現像することなく得られた。実施例2 次の例は、ラクトン発色剤を併用してこの発明のスルチンを使用し、濃紺色の 画像を提供することについて説明する。発色剤の混合物の1%溶液を、ジエチル フタレート:シクロヘキサン(1:1)の混合物中で調製した。発色剤溶液は、 以下の組成物を有した。 溶液を、先端に綿を付けた綿棒塗布機を用いて1枚のスリーエムScotchmarkTM CF紙に塗った。このCFシートは、現像剤として亜鉛酸化フェノール樹脂を含有す る。即時に反応が起こり、濃い濃紺色の画像を形成した。 実施例3 次の実施例は、特性評価方法でのこの発明の発色剤の用途について説明する。 示指を、実施例3の発色剤の混合物の1%の溶液がしみ込んだ1枚の濾紙に軽く 置いた。次に、指を1枚のスリーエムScotchmarkTMCF紙に押し当てた。即時に反 応が起こり、濃い濃紺色の指紋を形成した。 実施例4 スルチン1の発色剤の1%の溶液を、ジエチルフタレート:シクロヘキサン( 1:1)の混合物中で調製した。クリスタルバイオレットラクトンの第2の1% 溶液を、ジエチルフタレート:シクロヘキサン(1:1)の混合物中で調製した 。それぞれの溶液を、先端に綿を付けた綿棒塗布機を用いて1枚のスリーエムSc otchmarkTMCF紙に塗った。このCFシートは、現像剤として亜鉛酸化フェノール樹 脂を含有する。全ての場合において、即時に反応が起こった。青色が、画像形成 後すぐに、各々の試料で現像された。これらの試料の色座標を、以下に示す。 初期現像 *** スルチン1 55.16 6.11 -45.11 CV ラクトン 51.19 8.18 -47.17 各々の画像形成された試料を、高温ロール装置を介して215°F(102℃ )に置き、次いで色座標を再測定した。スルチン発色剤試料の色は濃い青色から 濃い赤-青色に変化した。クリスタルバイオレットラクトン試料の色は変化しな かった。各々の試料の色座標を再測定した。以下の値が得られた。 加熱後 *** スルチン1 33.06 26.83 -85.99 CV ラクトン 51.19 8.18 -47.17 スルチンの同じ色変化が、室温で90分後に観察された。スルチン発色剤のこ の色変化は、スルフィナート形からスルホナート形への酸化の結果であると考え られる。 実施例5 実施例4の新たに調製された、未加熱のスルチン画像を、ライトボックス内に 3日間、置いた。試料の半分を光に露光し、試料の他の半分を紙で覆った。試料 を、3日間、12個の20ワットの螢光電球の円形バンクから約3インチ(7. 6センチメートル)離れた回転式コンベヤー上に置いた。次いで、各々の試料の 覆われた部分とむき出しの部分との両方の色座標を再測定した。 以下に示す結果は、露光されたクリスタルバイオレットラクトンの現像された 試料が、ひどく退色したことを示す。これは、高いL値と低いa*およびb*値とに よって示される。暗くされていたスルチン1の現像された試料は、濃い赤-青色 に変わった。スルチン1の露光された試料は、青色のままであった。以下の値が 得られた: 初期現像 *** スルチン1 55.16 6.11 -45.11 CV ラクトン 51.19 8.18 -47.17 露光後-覆われた部分 *** スルチン1 33.06 26.83 -85.99 CV ラクトン 51.19 8.18 -47.17 露光後―剥き出しの部分 *** スルチン1 56.57 0.68 -16.24 CV ラクトン 77.58 -3.07 -7.60 実施例6 実施例4で調製したスルチン発色剤およびクリスタルバイオレットラクトン発 色剤の現像され加熱された試料を、1週間、120°F(49℃)で炉内で加熱 した。試料にさらに色変化は観察されなかった。両方の画像は、この温度でこの 時 間にわたり良好な安定性を示した。 実施例7 次の実施例は、この発明の化合物がカプセル封入および塗布され、カーボンレ ス紙用紙セット構造物を調製することができることを示す。 化合物1のカプセル封入:AE700:NorparTM12の75:25wt%混合物に溶 かしたクリスタルバイオレットスルチン(1)発色剤0.3wt%を含有する35 gのカプセル充填溶液を調製した。 4オンス(118ミリリットル)のガラス瓶中に、Luracolを6.9g、水を3 9.9g、Luprasol PA-140の20%溶液を6.4のg入れた。pHを希硫酸で 3.60に調節した。AE700:Norpar12の75:25wt%混合物に溶かした クリスタルバイオレットスルチン発色剤の0.3wt%を含有するカプセル充填溶 液(31g)を添加した。シルバーソンミキサL4Rを混合物中に浸漬し、混合物 を、設定を3.2にして撹拌した。5分の後に、pHは3.60のままであった。混 合のエネルギーのために、温度は約20分後に約55℃に上昇した。90分後、 温度はまだ約57℃であった。顕微鏡下で一部分を検査すると、安定したカプセ ルが形成されたのがわかった。シルバーソンミキサを取り除き、ジャーを熱いプ レート上に置き、プロペラ撹拌機で撹拌した。90分間、60℃で加熱および撹 拌した後、冷却し、水酸化アンモニウム水を添加してpHを約8.5にした。 得られたカプセルは、容積の径の中央値が6.77μmの球形であった。それ らは、壁の一部分にわずかなくぼみがあった。そのカプセル分散系は約40%の カプセルを含有した。カプセルスラリーを用いて、さらに改良することなくCBシ ートを調製した。 いろいろな量のカプセルスラリーを1.5%のアルギン酸ナトリウム水溶液6 5gに添加した。同混合物を、間隙が3ミル(76.2mm)のバーコータを用い てコート紙に適用した。塗膜は1時間室温で乾燥放置した。 被覆CBシートは、現像剤として亜鉛酸化フェノール樹脂を含有するスリーエム ScotchmarkTMCFシートを用いて画像形成された。画像色、速度、最終画 像反射率、およびL*、a*、b*を、上記のように求めた。この実施例のL*、a*、b* 値は、発色化合物の濃度が異なっているとき、上記の実施例のそれらの値とわず かに異なっている。 実施例8 次の例は、感熱画像形成要素中でこの発明の発色化合物を用いることについて 説明する。 発色スルチン1を1.00g、スチレン無水マレイン酸樹脂(Stymer S)を3. 00g、および水を96gのスラリー水溶液を、24時間、ボールミルした。 感熱画像形成分散系を、以下に示す物質を混合することによって調製した。 ライススターチは、ミズーリ州、セントルイス、63178のシグマケミカル カンパニー製である。 セロサイズQP09‐Lは、コネチカット州、ダンバリー、06817のユニオンカ ーバイドの専門化学薬品事業部より入手できる。 スチマーSは、スチレン−無水マレイン酸樹脂のナトリウム塩である。それは、 モンサント製である。 スタンダポールES-3は、分散剤として用いられるアニオン界面活性剤である。 それは、ニュージャージー州、ティーネック、07666のヘンケルインク製で ある。 分散系を、ボンド紙へワイヤー捲回ロッド(マイアーバー)を用いて塗布し、 乾燥させた。サーモグラフ要素を、感熱プリントヘッドに似せた加熱されたスク リュードライバーの先端を用いて画像形成した。濃い青色画像が生じた。 実施例9 スルチン発色剤6、および比較用スルチン7および8のそれぞれの1%溶液を、 ジエチルフタレート:シクロヘキサン(1:1)の混合物中で調製した。それぞ れの溶液を、先端に綿を付けた綿棒塗布機を用いて1枚のスリーエムScotchmarkTM CF紙に塗った。このCFシートは、現像剤として亜鉛酸化フェノール樹脂を含有 する。すべての場合において、色は生じなかった。 アセトンに溶かしたZnCl2の1%溶液を、CFシート上のスルチン発色剤 のストライプの上に綿棒で塗った。スルチン6の塗膜は、濃い濃紺色を生じた。 比較用のスルチン7および8の塗膜は無色のままであった。 前述の開示内容から、クレームによって規定される本発明の精神または範囲から 外れることなく、適当な修正および変更が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウグロ,ジョゼフ・ブイ・ジュニア アメリカ合衆国55133―3427ミネソタ州セ ント・ポール、ポスト・オフィス・ボック ス33427

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.表側の表面および裏側の表面を有する第1の基材と、一般式: [R1、R2、およびR3が独立に、水素、炭素原子が20個まで、好ましくは10個 までのアルキル基、炭素原子が20個まで、好ましくは10個までのシクロアル キル基、アミノ基、および強電子供与基からなる群から選択されるが、ただし、 R1、R2、およびR3のうちの少なくとも一つがアミノ基であり、R1、R2、およびR3 のうちの他の少なくとも一つが強電子供与基である]によって表される該第1の 基材の表側の表面および裏側の表面の少なくとも一つに塗布された発色化合物と 、現像剤と、 活性化圧をかけられるまで発色化合物を現像剤から分離する手段と、を含む画像 形成構造物。 2.前記強電子供与基が、ヒドロキシ基、炭素原子が10個までのアルコキシ およびアルキルチオ基、NR4R5(R4およびR5が独立に、水素、炭素原子が20個 までのアルキル基、炭素原子が20個までのアルケニル基、および炭素原子が1 4個までのアリール基からなる群から選択され、若しくは、各NR4R5基のR4およ びR5が、5‐、6‐、または7員環の複素環基を完結させるために必要な原子を 表してもよく、あるいは各NR4R5基の1個以上のR4およびR5が、該NR4R5基が結合 したフェニル環に接合された5‐または6員環の複素環基を完結させるために必 要な原子を表してもよい)からなる群から選択される請求項1に記載の 画像形成構造物。 3.R1とR2との両方がNR4R5(R4およびR5が独立に、水素、炭素原子が20個 までのアルキル基、炭素原子が20個までのアルケニル基、および炭素原子が1 4個までのアリール基からなる群から選択され、若しくは、各NR4R5基のR4およ びR5が、5‐、6‐、または7員環の複素環基を完結させるために必要な原子を 表してもよく、あるいは各NR4R5基の1個以上のR4およびR5が、該NR4R5基が結合 したフェニル環に接合された5‐または6員環の複素環基を完結させるために必 要な原子を表してもよい)である請求項1に記載の画像形成構造物。 4.発色化合物を現像剤から分離するための手段が、圧力で破裂可能なマイクロ カプセル内に発色化合物または現像剤のうちの1つを配することを含む請求項1 に記載の画像形成構造物。 5.前記発色化合物が、圧力で破裂可能なマイクロカプセル内に配される請求 項1に記載の画像形成構造物。 6.圧力で破裂可能なマイクロカプセルが、メラミンとホルムアルデヒトとの 重合によって形成される水不溶性アミノプラスト樹脂を含む請求項5に記載の画 像形成構造物。 7.第1および第2の表面を有する第2の基材をさらに含む画像形成構造物で あって、前記発色化合物が前記第1の基材の裏側の表面に塗布され、前記現像剤 が第2の基材の表側の表面に塗布されると共に、第1および第2の基材が、前記 第1の基材の裏側の表面が前記第2の基材の表側の表面と接触するように配置さ れる請求項1に記載の画像形成構造物。 8.裏側の表面が前記発色化合物を塗布され、表側の表面が前記現像剤を塗布され る表側および裏側の表面を有する少なくとも一つの追加の基材をさらに含む画像 形成構造物であって、該少なくとも一つの追加の基材が、一つの基材上の発色化 合物を担持する表面が別の基材上の現像剤を担持する表面と接触するように第1 および第2の基材の間に配置される請求項7に記載の画像形成構造物。 9.前記第1の基材の前記表面が、スルチン発色化合物と、フルオラン、ロー ダミン、およびトリアリールメタンラクトン発色剤化合物からなる群から選択さ れる第2の発色化合物とを塗布される請求項1に記載の画像形成構造物。 10.請求項1に記載の画像形成構造物を提供することと、圧力を該画像形成 構造物に適用し、それによって前記発色化合物と前記現像剤とが反応して有色の 画像を形成できることと、を含む画像形成方法。 11.表側の表面および裏側の表面を有する第1の基材と、一般式: [R1、R2、およびR3が独立に、水素、炭素原子が20個まで、好ましくは10個 までのアルキル基、炭素原子が20個まで、好ましくは10個までのシクロアル キル基、アミノ基、および強電子供与基からなる群から選択されるが、ただし、 R1、R2、およびR3のうちの少なくとも一つがアミノ基であり、R1、R2、およびR3 のうちの他の少なくとも一つが強電子供与基である]によって表される該第1の 基材の表側の表面および裏側の表面の少なくとも一つに塗布された発色化合物と 、現像剤と、 加熱されるまで発色化合物を現像剤から分離する手段と、を含む画像形成構造物 。 12.請求項11に記載の画像形成構造物を提供することと、熱を該画像形成 構造物に画像の通りに適用し、それによって前記発色化合物を前記現像剤と反応 させて有色の画像を生じさせることと、を含む画像形成方法。 13.一般式: [R1、R2、およびR3が独立に、水素、炭素原子が20個まで、好ましくは10個 までのアルキル基、炭素原子が20個まで、好ましくは10個までのシクロアル キル基、アミノ基、および強電子供与基からなる群から選択されるが、ただし、 R1、R2、およびR3のうちの少なくとも一つがアミノ基であり、R1、R2、およびR3 のうちの他の少なくとも一つが強電子供与基である]によって表されるスルチン 発色剤化合物。 14.前記強電子供与基が、ヒドロキシ基、炭素原子が10個までのアルコキ シおよびアルキルチオ基、NR4R5(R4およびR5が独立に、水素、炭素原子が20 個までのアルキル基、炭素原子が20個までのアルケニル基、および炭素原子が 14個までのアリール基からなる群から選択され、若しくは、各NR4R5基のR4お よびR5が、5‐、6‐、または7員環の複素環基を完結させるために必要な原子 を表してもよく、あるいは各NR4R5基の1個以上のR4およびR5が、該NR4R5基が結 合したフェニル環に接合された5‐または6員環の複素環基を完結させるために 必要な原子を表してもよい)からなる群から選択される請求項13に記載の発色 剤化合物。 15. R1とR2との両方が、アミノ基である請求項13に記載の発色剤化合物 。 16.有機溶剤中に溶かされた請求項13に記載の発色剤化合物を含む組成物 。 17.前記スルチン発色化合物が、前記有機溶剤の0.2〜10.0重量パーセ ントの量で該溶剤中に存在する請求項16に記載の組成物。 18.前記有機補助溶剤に溶かされたスルチン発色剤化合物が、実質的に不浸 透の、圧力で破裂可能なマイクロカプセル内にカプセル封入される請求項16に 記載の組成物。 19.前記圧力で破裂可能なマイクロカプセルが、メラミンとホルムアルデヒ トとの重合によって形成された水不溶性アミノプラスト樹指を含む請求項18に 記載の組成物。 20.少なくとも一つの表面が請求項16の組成物を含む塗膜を有する基材。
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