JP2008179672A - 発色剤の溶剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】石油化学系溶剤の使用量を低減させることができ、かつ発色剤を良好に溶解できる溶剤組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）Ｒ_１ＣＯＯＲ_２（Ｒ_１は炭素数７〜１１のアルキル基、Ｒ_２は炭素数１〜８のアルキル基。）で示される脂肪酸エステルと、（Ｂ）カルボニル基含有環状化合物から選ばれる少なくとも１種を含有し、かつ（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計に対する（Ｂ）成分の割合が１０〜５０質量％である、発色剤の溶剤組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は発色剤の溶剤組成物に関する。

感圧性複写紙は、発色剤を溶剤に溶解した溶液をマイクロカプセル化し、得られた発色剤内包マイクロカプセルを含有する塗層（発色剤層）を塗布した上用紙と、前記発色剤と反応して発色する顕色剤を含有する塗層（顕色剤層）を塗布した下用紙からなり、これらを互いに重ね合わせて適切な圧力で印字すると、上用紙の発色剤内包マイクロカプセルから発色剤が流出して下用紙の顕色剤が着色して加圧印字と同時に複写像が得られるものである。
多数枚の複写を行なう場合には、表面に前記顕色剤層、裏面に発色剤層を塗布した中用紙を、上用紙と下用紙の間に必要な枚数だけ挿入して使用される。また、発色剤層と顕色剤層を積層又は混合層として、紙の同一表面上に形成した自己発色型や、発色剤内包マイクロカプセル、または顕色剤内包マイクロカプセルを含む塗層を紙の裏面に塗布した普通紙転写型も感圧性複写紙の一形態として知られている。

発色剤としては、トリフェニルメタンフタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、インドリルフタリド系化合物、リューコオーラミン系化合物、ローダミンラクタム系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スピロピラン系化合物等が知られている。これらのうち、トリフェニルメタンフタリド系化合物であるクリスタルバイオレットラクトン（化合物名：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、以下ＣＶＬと略す。）が、ブルー発色用の発色剤として、一般的に使用されている。
発色剤を溶解する溶剤としては、フェニルキシリルエタン等の石油化学系溶剤が一般的に使用されている。石油化学系溶剤は低温流動性および発色剤の良好な溶解性が得られやすく、比較的安価であるといった点で好ましいが、不快臭を有するものが多く、また環境に対して好ましくない化学構造も含まれており、より環境に適合した化合物の使用が望まれている。

石油化学系溶剤を代替するものとして、動植物油や動植物油から得られる高級脂肪酸と低級アルコールのエステル（以下、脂肪酸エステルという。）の使用が提案されている。
例えば下記特許文献１には、発色剤の溶剤として、炭素数１〜４の低級アルコールと炭素数１２〜１６の脂肪酸とから合成された脂肪酸エステルと、中鎖脂肪酸トリグリセリドを併用することが記載されている。
下記特許文献２には、発色剤の溶剤として脂肪酸エステルオイルが記載されており、実施例ではミリスチン酸イソプロピルが使用されている。
下記特許文献３には、発色剤の溶剤として、非芳香族モノカルボン酸の一官能または二官能エステルと、植物油との混合物が記載されている。
特開平１０−２１１７６５号公報 特開２０００−１６８２３０号公報 特開平５−１８６３９５号公報

しかし、特許文献1〜３に記載されている溶剤では発色剤を溶解する能力が必ずしも充分とは言えず、特に発色剤として最も使用されているＣＶＬの溶解性が低いという問題がある。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、石油化学系溶剤の使用量を低減させることができ、かつ発色剤を良好に溶解できる溶剤組成物を提供することを目的とする。

本発明の発色剤の溶剤組成物は、（Ａ）下記一般式（Ｉ）で示される脂肪酸エステルと、（Ｂ）下記一般式（ＩＩ）〜（ＶＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種のカルボニル基含有環状化合物とを含有し、かつ該（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０〜５０質量％であることを特徴とする。
Ｒ_１ＣＯＯＲ_２ ・・・（Ｉ）
（式中、Ｒ_１は炭素数が７〜１１のアルキル基を示し、Ｒ_２は炭素数が１〜８のアルキル基を示す。）

（式（ＩＩ）〜（ＶＩ）において、Ｘはそれぞれ独立に水素またはメチル基であり、１分子中のメチル基の数は０〜３である。）

本発明によれば、石油化学系溶剤の使用量を低減させることができ、かつ発色剤を良好に溶解できる溶剤組成物が得られる。

［（Ａ）成分］
本発明における（Ａ）成分は上記一般式（Ｉ）で示される脂肪酸エステルである。脂肪酸エステルは、環境に対して好ましくない化学構造を含んでおらず、天然油脂誘導体として合成できるため、環境への適合性に優れている。
一般式（Ｉ）において、Ｒ_１は炭素数が７〜１１のアルキル基である。該アルキル基は直鎖でもよく分岐していてもよい。好ましくは直鎖アルキル基である。Ｒ_１の炭素数が７以上であると、（Ａ）成分の沸点が適度に高くなり揮発性が低くなる。該炭素数が１１以下であると、（Ａ）成分の低温流動性が良好であり、（Ｂ）成分と混合した後の液安定性が良好である。臭気がより抑えられる点では、Ｒ_１の炭素数は９〜１１が好ましく、１１がより好ましい。
Ｒ_１ＣＯＯ−基の具体例としては、カプリル酸から１個の水素原子を除いた一価基（Ｒ_１の炭素数は７）、カプリン酸から１個の水素原子を除いた一価基（Ｒ_１の炭素数は９）、ラウリン酸から１個の水素原子を除いた一価基（Ｒ_１の炭素数は１１）などが挙げられる。

一般式（Ｉ）において、Ｒ_２は炭素数が１〜８のアルキル基である。該アルキル基は直鎖でもよく分岐していてもよい。Ｒ_２の炭素数が１〜８であると、（Ｂ）成分と混合した後の液安定性が良好である。該液安定性の点でＲ_２の炭素数は１〜４が好ましく、１〜２がより好ましい。
Ｒ_２の具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、２−エチルヘキシル基などが挙げられる。

（Ａ）成分として好ましい脂肪酸エステルの例としては、カプリル酸メチルエステル、カプリン酸メチルエステル、ラウリン酸メチルエステル、ヤシ油脂肪酸メチルエステル、パーム核油脂肪酸メチルエステル等が挙げられる。
本発明の溶剤組成物において、（Ａ）成分は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

［（Ｂ）成分］
本発明における（Ｂ）成分はカルボニル基含有環状化合物であり、上記一般式（ＩＩ）〜（ＶＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種が用いられる。
一般式（ＩＩ）〜（ＶＩ）において、Ｘはそれぞれ独立に水素またはメチル基である。すなわち、１分子中にＸが複数存在しているが、それらは互いに同じであってもよく異なっていてもよく、水素またはメチル基である。ただし、１分子中のメチル基の数は０〜３である。
これらのうち、一般式（ＩＩ）〜（Ｖ）で表される化合物が好ましく、一般式（ＩＩＩ）または（ＩＶ）で表される化合物がより好ましい。
一般式（ＩＩ）で表される化合物は、下記一般式（ＩＩａ）で表されるγ−ブチロラクトンが好ましい。
一般式（ＩＩＩ）で表される化合物は、下記一般式（ＩＩＩａ）で表されるプロピレンカーボネートが好ましい。
一般式（ＩＶ）で表される化合物は、下記一般式（ＩＶａ）で表されるN−メチルピロリドンが好ましい。
一般式（Ｖ）で表される化合物は、下記一般式（Ｖａ）で表されるイソホロンが好ましい。

（Ｂ）成分として、取り扱い易さの点でN−メチルピロリドン、プロピレンカーボネート、イソホロンがより好ましく、N−メチルピロリドン、プロピレンカーボネートが特に好ましい。
本発明の溶剤組成物において、（Ｂ）成分は１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本発明の溶剤組成物において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合は１０〜５０質量％である。
（Ｂ）成分が１０質量％以上であると発色剤の良好な溶解性が得られる。（Ｂ）成分の含有割合が多いほど発色剤の溶解性は向上するが、該溶解性の点では５０質量％以下で充分であり、それを超えても（Ｂ）成分の配合量の増加に見合う効果が得られないほか、液安定性が悪化して（Ａ）成分と（Ｂ）成分が分離するおそれもある。また石油化学系溶剤の使用量をより低減させるうえでは（Ｂ）成分が少なくて（Ａ）成分の使用量が多い方が好ましい。
該（Ｂ）成分の含有量の割合は、１５〜３５質量％が好ましく、２０〜３０質量％がより好ましい。該（Ｂ）成分の含有割合が１５質量％以上であると、発色剤の溶解性において、従来の溶剤の代表例であるフェニルキシリルエタンとほぼ同等の溶解性が得られ、２０質量％以上であるとフェニルキシリルエタンと同等以上の溶解性が得られる。

溶剤組成物中における（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量は、６０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、８０質量％以上がさらに好ましい。１００質量％でもよい。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量が６０質量％以上であると、発色剤の充分な溶解性が得られるとともに、良好な液安定性と低温流動性が得られる。

［その他の成分］
溶剤組成物中には（Ａ）成分に含まれない他の脂肪酸アルキルエステルを含有させてもよい。該他の脂肪酸アルキルエステルとしては、前記一般式（Ｉ）において、Ｒ_１が炭素数１３〜２１のアルキル基またはアルケニル基であるもの、および／またはＲ_２が炭素数９〜１２のアルキル基であるものが挙げられる。該他の脂肪酸アルキルエステルを含有させる場合、溶剤組成物中における含有量は、液安定性および低温流動性の点から４０質量％未満が好ましい。

また、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の他に、従来の石油系溶剤として使用されているフェニルキシリルエタン、ジイソプロピルナフタレンを含有させてもよい。これらを添加すると低温流動性の点で好ましい。これらを含有させる場合、溶剤組成物中における含有量は、良好な添加効果を得るために５質量％以上が好ましく、不快臭を有する点から４０質量％未満が好ましい。
また溶剤組成物に、防腐剤、防錆剤、香料等の添加剤を適宜含有させることができる。

［用途］
本発明の溶剤組成物は、発色剤を溶解する溶剤として用いられ、感圧紙用発色剤の溶剤として好適である。感圧紙用発色剤としては、一般に感圧記録材料に用いられている発色剤であれば特に限定されない。具体的には、トリフェニルメタンフタリド系化合物、フルオラン系化合物、フェノチアジン系化合物、インドリルフタリド系化合物、リューコオーラミン系化合物、ローダミンラクタム系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スピロピラン系化合物が挙げられる。
特に、ブルー発色用の発色剤として最も広く一般的に使用されているトリフェニルメタンフタリド系化合物の１種であるＣＶＬは、上記特許文献１〜３に記載されている従来の非石油系溶剤への溶解度が低いため、本発明を適用することによる効果が大きい。

本発明によれば、特定の脂肪酸エステルからなる（Ａ）成分と、特定のカルボニル基含有環状化合物からなる（Ｂ）成分とを（Ｂ）成分の含有量の割合が１０〜５０質量％となるように混合して用いることにより、発色剤を良好に溶解できる溶剤組成物が得られる。該溶剤組成物は後述の実施例にも示されるように液安定性および低温流動性も良好であり、実用性に優れている。また、（Ａ）成分は環境に対して好ましくない化学構造を含んでおらず、天然油脂誘導体として合成できるため環境への適合性に優れており、溶剤組成物に（Ａ）成分を含有させて石油化学系溶剤の使用量を低減させることにより、環境により適合した溶剤組成物を得ることができる。

以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下において「％」は特に断りのない限り「質量％」である。
＜試薬＞
以下の実施例および比較例において用いた試薬は下記の通りである。
［（Ａ）成分としての脂肪酸アルキルエステル］
・Ｃ８メチルエステル：炭素数８の脂肪酸メチルエステル、ライオン社製、商品名：パステルＭ８。
・Ｃ１２メチルエステル：炭素数１２の脂肪酸メチルエステル、ライオン社製、商品名：パステルＭ１２。
・擬ヤシ油メチルエステル：炭素数８〜１６の脂肪酸メチルエステルの混合物、ライオン社製、商品名：パステルＭ８１８Ａ。パーム油、パーム核油由来の脂肪酸メチルエステルを分留精製したものをヤシ油の組成に配合したもの。
［（Ａ）成分以外の他の脂肪酸アルキルエステル］
・Ｃ１４メチルエステル：炭素数１４の脂肪酸メチルエステル、ライオン社製、商品名：パステルＭ１４。
・Ｃ１８２メチルエステル：炭素数１８の脂肪酸メチルエステルの混合物、ライオン社製、商品名：パステルＭ１８２。

上記５種類の脂肪酸アルキルエステルにおける鎖長分布（単位：質量％）を下記表１に示す。表１において、例えば「Ｃ８」は、一般式（Ｉ）の「Ｒ_１ＣＯＯ−」における炭素数（Ｒ_１の炭素数とＣＯＯ−の炭素数の合計）が「８」である飽和脂肪酸メチルエステルを意味する（Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６も同様。）。また「Ｃ１８：０」は、一般式（Ｉ）の「Ｒ_１ＣＯＯ−」における炭素数が「１８」で、かつＲ_１に存在する不飽和結合が０個である脂肪酸メチルエステルを意味する。同様に「Ｃ１８：１」は、該「Ｒ_１ＣＯＯ−」における炭素数が「１８」で、かつＲ_１に存在する不飽和結合が１個、「Ｃ１８：２」は、該「Ｒ_１ＣＯＯ−」における炭素数が「１８」で、かつＲ_１に存在する不飽和結合が２個である脂肪酸メチルエステルをそれぞれ意味する。
表１に示されるように、擬ヤシ油メチルエステルにおいて、炭素数８〜１２（すなわちＲ_１の炭素数が７〜１１）の脂肪酸メチルエステルの割合は６３質量％であり、炭素数１４〜１８の脂肪酸メチルエステルの割合は３７質量％である。つまり擬ヤシ油メチルエステルのうちの６３質量％が本発明における（Ａ）成分に該当する。

［（Ｂ）成分］
・プロピレンカーボネート：試薬特級、関東化学社製。
・γ−ブチロラクトン：試薬特級、関東化学社製。
・N−メチルピロリドン：試薬特級、関東化学社製。
・イソホロン：試薬特級、関東化学社製。
［石油化学系溶剤］
・フェニルキシリルエタン：新日本石油社製、商品名：ハイゾールＳＡＳ２９６。
［感圧紙用発色剤］
・ＣＶＬ：山本化成社製、商品名：ＣＶＬ。

＜評価方法＞
［溶解性の評価］
発色剤としてＣＶＬを使用し、飽和溶解濃度を測定した。すなわち、５０ｍL容量のねじ口のサンプル瓶に、所定量のＣＶＬをそれぞれ採取した後、溶剤組成物を加え全量を３０ｇに調整した。その後、サンプル瓶にスターラーチップを入れ、ホットスターラーにて加熱しながら撹拌し、内温が８０℃に達した後、溶液温度を８０〜９０℃内に保ちながら３０分間撹拌する方法で、発色剤溶液を調製した。
こうして発色剤溶液中の発色剤（ＣＶＬ）濃度が質量基準で１％、４％〜１０％までは１％刻みに、さらに１５％、２０％の発色剤溶液をそれぞれ作成した。その後、４０℃の恒温槽に入れ、２４時間経過後の発色剤の溶解状態を目視にて観察した。観察の結果、析出物がなく完全に溶解している状態にある上限の発色剤濃度をＣＶＬの溶解度とした。

［液安定性の評価］
配合成分が分離せず均一な液体状態を保つことができるか否かを下記の試験により確認した。すなわち、１００mＬビーカーに、溶剤組成物を全量で８０ｇになるように配合調製し、スターラーチップを入れ１０分間、２０℃で撹拌した。その後、２５℃に設定した恒温水槽に入れて保存し、１時間保存後の溶剤組成物を目視で観察した。観察の結果より、均一な液体であるものを○、層分離しているものを×とした。

［低温流動性の評価］
各溶剤組成物の５℃における流動性を ＪＩＳ Ｋ２２６９に示される方法にて測定した。測定結果より５℃における流動性が発現した場合を○、流動性が発現しなかった場合を×とした。

＜実施例および比較例＞
表２〜５に示す配合で、各成分を混合して溶剤組成物を調製した。該溶剤組成物について上記の評価方法で、溶解性（ＣＶＬの溶解度）、液安定性および低温流動性を評価した。評価結果を表２〜５に示す。

表２〜５の結果より、実施例１〜１１では、発色剤の溶解性が良好であり、かつ液安定性および低温流動性も良好であった。特に実施例２は、従来の石油系溶剤であるフェニルキシリルエタンを用いた比較例３と同等のＣＶＬ溶解度が得られ、実施例３〜１１はそれ以上に高い溶解度が得られた。
これに対して、（Ｂ）成分を含有しない比較例１、および（Ｂ）成分の含有量が少ない比較例２ではＣＶＬの溶解度が不充分であった。また、（Ａ）成分以外の脂肪酸エステルを用いた比較例４，５では液安定性および低温流動性が良くなかった。

Claims (2)

1. （Ａ）下記一般式（Ｉ）で示される脂肪酸エステルと、（Ｂ）下記一般式（ＩＩ）〜（ＶＩ）で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種のカルボニル基含有環状化合物とを含有し、かつ該（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計含有量に対する（Ｂ）成分の含有量の割合が１０〜５０質量％であることを特徴とする発色剤の溶剤組成物。
   Ｒ_１ＣＯＯＲ_２ ・・・（Ｉ）
   （式中、Ｒ_１は炭素数が７〜１１のアルキル基を示し、Ｒ_２は炭素数が１〜８のアルキル基を示す。）
   

   

   （式（ＩＩ）〜（ＶＩ）において、Ｘはそれぞれ独立に水素またはメチル基であり、１分子中のメチル基の数は０〜３である。）
2. 前記（Ｂ）成分が、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン、プロピレンカーボネート、及びイソホロンからなる群から選ばれる１種以上である請求項１記載の発色剤の溶剤組成物。