JP2013169717A - 感圧複写材料 - Google Patents

Abstract

【課題】発色剤を高濃度で溶解し、かつ高沸点で低粘度の発色剤用溶剤を提供する。
【解決手段】１−フェニル−２−エチルフェニルエタン（１，２−ＰＥＰＥ）および１−フェニル−１−エチルフェニルエタン（１，１−ＰＥＰＥ）を含有する発色剤用溶剤を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は感圧複写材料、特に感圧複写紙用に用いる電子供与性発色剤（以下「発色剤」という）の溶剤に関する。さらに詳しくは、従来のジアリールアルカンからなる感圧複写紙用発色剤の溶剤（以下「発色剤用溶剤」という）が有する問題点を解決し、発色剤への溶解性や発色性能に優れ、かつ、高沸点、および顕色剤のカプセル塗布面への移行現象が少ない優れた性能を有する発色剤用溶剤を提供することを目的とするものである。

従来から、無色あるいは淡色の発色剤を溶液の形でマイクロカプセル皮膜内に内蔵させて紙の一面に塗布し、他の紙のこれと対向する面に、該発色剤と反応して発色させる性質を有する粘土又は高分子材料などの電子受容性物質（以下「顕色剤」という）を塗布し、使用する際にはこれらの各塗布面を対向して重ね合わせ、圧力により複写記録をとる形式の感圧複写材料、例えば感圧複写紙が知られていた。

この種の感圧複写材料の複写記録機構は、筆圧、タイプ圧力等の圧力によりマイクロカプセル皮膜が裂開され、マイクロカプセル内部に存在していた、発色剤を含む発色剤溶液が放出され、対向して設置された紙の表面に塗布された、粘土又は高分子材料などの顕色剤と接触して発色するものである。

また、このような発色機構を有する各塗布層を、１枚の紙の片面にマイクロカプセル層を内層として、粘土又は高分子重合体層を外層として各々積層塗布した複写紙、所謂セルフコンテインド感圧複写紙が知られている。この複写紙の発色機構も筆圧、タイプ圧力等によってマイクロカプセル皮膜が裂開され、マイクロカプセル内部に存在していた発色剤含む発色剤溶液が放出され、外層に塗布されている粘土又は高分子材料と接触して発色するものである。

これらの感圧複写材料に使用される発色剤溶液は、電子供与性の無色の発色剤を疎水性の発色剤用溶剤の１種又は２種以上に溶解した溶液である。ここで用いられる疎水性の発色剤用溶剤は以下の要件を備えていることが要求される。

すなわち、毒性がないこと、発色剤用溶剤それ自身の色がないかごく淡色であること、不揮発性であること、発色剤の溶解性が良いこと、発色剤を溶解した発色剤用溶剤の安定性が良好であること、マイクロカプセル化に際し安定な微小分散体になること、マイクロカプセル皮膜を当該分散体上に形成し得ること、マイクロカプセルの貯蔵安定性があること、マイクロカプセルを被塗布材料上に均一にかつ所望の厚さに被覆できること、発色剤が粘土又は高分子材料などの顕色剤と接触して行われる発色反応を妨げずかつ発色速度が速いこと、発色剤用溶剤がカプセル壁から滲出し、複写記録を行う前に顕色剤と接触して発色する所謂スマッジ現象が生じないこと、複写記録を行う際に顕色剤がカプセル塗布面に移行してカプセル塗布面で発色する所謂裏面発色の現象を生じないこと、更には顕色剤として高分子材料を用いる時はその高分子材料を溶解して発色剤との接触を密にすること、複写像が滲みなくかつ鮮明であること、および長期保存後でも鮮明な複写像が得られる等である。

従来この種の感圧複写材料の発色剤用溶剤として、フェニルキシリルエタン、フェニル−イソプロピルフェニルエタン、フェニルキシリルメタンなどのジアリールアルカン、ジイソプロピルナフタレンなどのアルキルナフタレン、イソプロピルビフェニル、ｓｅｃ−ブチルビフェニルなどのアルキルビフェニル、および部分水素化ターフェニルなどが知られ、工業的にも使用されている（特許文献１）。

さらに炭素数が１８を超えると発色剤への溶解度へ低下し、発色剤用溶剤として使用が困難になり、一方炭素数が１５未満では低沸点となり臭気の点で好ましくないと知られ、工業的にも炭素数が１５〜１８までの発色剤用溶剤が使用されている（特許文献２）
これらの中でジアリールアルカンは優れた溶剤であり、その中でも１−フェニル−１−エチルフェニルエタン（以下「１，１−ＰＥＰＥ」という）と１−フェニル−１−キシリルエタン（以下「ＰＸＥ」という）の混合物からなる発色剤溶剤は、優れた特性を有し広く用いられている（特許文献１、２）。

ところで、前記したように発色剤用溶剤には高い発色剤溶解度を有し、高沸点かつ発色速度が速いことが要求される。その理由は、発色剤の溶解度が高いほど高濃度の発色剤溶液を製造することが可能になり、そのような高濃度の発色剤溶液を用いて製造したマイクロカプセルは、少量の塗布で高い発色濃度を得ることが出来、その結果感圧複写紙の製造コストの低減が可能になる。また高沸点であれば作業時の不快さを低減できるため、発色剤の溶解作業の頻度を少なく、かつ不快さを低減した状況下で作業が出来るので作業効率の面で有利である。また、発色剤の溶解度が高いほど、発色剤の再結晶化によるマイクロカプセル製造設備の配管閉塞などの危険性を回避できる。さらに発色速度が速いとはすなわち低粘度の発色剤溶液であり、発色速度が遅いとマイクロカプセルが破壊した際に発色剤溶液が流出しにくくなり、その結果発色性能が不十分となる。
しかしながら、従来用いられてきた１，１−ＰＥＰＥとＰＸＥの混合物や１−フェニル−１−イソプロピルフェニルエタン（以下「１，１−ＰｉＰＰＥ」という）からなる発色剤用溶剤は発色剤の溶解度が低いこと、１，１−ＰＥＰＥは発色剤の溶解度が高いものの、沸点が低いことから全ての要求を満たす発色剤用溶剤の開発が待たれていた。

特開昭６３−１６８３８３号公報 特開平３−３６０８５号公報

本発明の課題は従来１，１−ＰＥＰＥとＰＸＥの混合物や１，１−ＰｉＰＰＥからなる発色剤用溶剤の有する前記のような問題点を解決し、発色剤の溶解性に優れ、高沸点であり、かつ低粘度の発色剤用溶剤として優れた特性を有する新規な溶剤を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行った結果、１−エチルフェニル−２−フェニルエタン（以下「１，２−ＰＥＰＥ」という）と１，１−ＰＥＰＥを混合させることにより発色剤への溶解量が大きく、かつ高沸点で低粘度の発色剤溶液ができるとの知見を得た。そして、このような知見に基づき、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、１−フェニル−２−エチルフェニルエタン（１，２−ＰＥＰＥ）および１−フェニル−１−エチルフェニルエタン（１，１−ＰＥＰＥ）を含有することを特徴とする発色剤用溶剤である。

また本発明は、１，２−ＰＥＰＥを２０質量％以上含有することを特徴とする前記記載の発色剤用溶剤である。

また本発明は、１−フェニル−２−エチルフェニルエタン（１，２−ＰＥＰＥ）を２０〜９８質量％、１−フェニル−１−エチルフェニルエタン（１，１−ＰＥＰＥ）を１〜７９質量％、および１−フェニル−１−キシリルエタン（ＰＸＥ）を１〜７０質量％含有することを特徴とする発色剤用溶剤である。

また本発明は、前記記載の発色用溶剤に発色剤を溶解させてなる感圧複写材料である。

また本発明は、発色剤が３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン（ＯＤＢ）であることを特徴とする前記記載の感圧複写材料である。

本発明の１，２−ＰＥＰＥと１，１−ＰＥＰＥを混合させた発色剤用溶剤は、発色剤への溶解性や発色性能に優れ、かつ、高沸点、および顕色剤のカプセル塗布面への移行現象が少ない優れた性能を有する。したがって、感圧複写紙を製造するにあたり、本発明の発色剤用溶剤を用いることにより、発色剤に高濃度で溶解し、高沸点かつ低粘度の発色剤溶液を調製できる。その結果、少ない塗布量で高い発色性能を得ることが可能になり、また不快さを低減でき、さらには低コストで感圧複写紙を製造することができる。また、本発明の発色剤用溶剤を用いた溶液は安定であり、装置内で配管の閉塞などの障害を起こすことがないので、感圧複写紙の工業的製造に適する。

以下に本発明について詳細に説明する。
本発明の発色剤用溶剤は、１，２−ＰＥＰＥと１，１−ＰＥＰＥを含有することを特徴とする。
１，２−ＰＥＰＥ、１，１−ＰＥＰＥ、１，１−ＰｉＰＰＥおよびＰＸＥは、それぞれ下記式（１）、式（２）、式（３）、式（４）で表されるものである。

式（１）：１‐エチルフェニル‐２‐フェニルエタン（１，２−ＰＥＰＥ）
式（２）：１−フェニル−１−エチルフェニルエタン（１，１−ＰＥＰＥ）
式（３）：１−フェニル−１−イソプロピルフェニルエタン（１，１−ＰｉＰＰＥ）
式（４）：１−フェニル−１−キシリルエタン（ＰＸＥ）

本発明の発色剤用溶剤における１，２−ＰＥＰＥの含有量は２０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは３０質量％以上である。また、好ましくは９９質量％以下であり、より好ましくは９８質量％以下、さらに好ましくは９５質量％以下である。１，２−ＰＥＰＥの含有量が２０質量％未満であると、沸点が低くなる傾向があるため好ましくない。

本発明で用いられる１，２−ＰＥＰＥは、例えばベンゼンとジクロロエタンをフリーデルクラフト反応により縮合させ、１，２−ジフェニルエタンを得た後、エチレンとアルキル化反応させることで得ることができる。また１，１−ＰＥＰＥはスチレンとエチルベンゼンをアルキル化反応させることが知られているが、これらの発色剤用溶剤の製造法には特に制限はない。

本発明の１，２−ＰＥＰＥと１，１−ＰＥＰＥからなる発色剤用溶剤においては、副生物が含まれる場合においても、１，２−ＰＥＰＥと１，１−ＰＥＰＥの合計含有量は９５質量％以上であることが望ましく、９８質量％以上が更に好ましく、９９質量％以上が最も好ましい。合計含有量が９５質量％に満たない場合、上記した副生物が起因して沸点が下がる、発色剤への溶解量低下、動粘度増加等のおそれがある。

また、本発明の発色剤用溶剤には、さらにＰＸＥを含有することすることができる。本発明の発色剤用溶剤にＰＸＥを含有させる方法の一つの例として、本発明の発色剤用溶剤に従来の１，１―ＰＥＰＥとＰＸＥの混合物からなる溶剤を配合して用いることも出来る。
ＰＸＥを含む場合の本発明の発色剤用溶剤の各成分の含有割合は、１，２−ＰＥＰＥの含有量が２０〜９８質量％、１，１−ＰＥＰＥの含有量が１〜７９質量％、ＰＸＥの含有量が１〜７０質量％の範囲とすることが好ましい。ＰＸＥの含有量は、より好ましくは１〜６０質量％であり、さらに好ましくは１〜５０質量％である。１，２−ＰＥＰＥの含有量が２０質量％未満であると沸点が低くなったり、溶解度が低下する傾向があるため好ましくない。また、１，１−ＰＥＰＥの含有量が７９質量％を超えると沸点が低下する。さらにＰＸＥの含有量が７０質量％を超えると発色剤の溶解度が十分でないかあるいは粘度が高くなる傾向があるため好ましくない。

本発明の発色剤用溶剤に溶解する発色剤は、感圧複写紙の製造に一般的に用いられる発色剤が用いられる。一般的な発色剤としては、３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン（ＯＤＢ）やクリスタルバイオレットラクトン、マラカイトグリーン、ベンゾイルロイコメチレンブルー、ローダミンＢ類などがあり、本発明の発色剤用溶剤を用いて感圧複写紙を製造する場合、これら発色剤の何れをも用いることが出来る。これら発色剤の中でも特にＯＤＢが好ましく用いられる。

該発色剤は、本発明の発色剤用溶剤に溶解させて用いるが、その溶解量は、得られる感圧複写紙に要求される発色濃度に応じて任意に選択できる。溶解量は使用する条件によって異なるが、通常は０．５〜７．５質量％程度である。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
１０００ｍｌオートクレーブへヘキサンに懸濁した塩化アルミニウムを４０ｇ、ベンゼン５２０ｇとジクロロエタン８０ｇを仕込み、反応温度５０℃、反応時間５時間で反応した。得られた混合物を蒸留し、１，２−ジフェニルエタンを得た。そして内径１０ｍｍ、長さ５０ｃｍの管型反応器にシリカアルミナを２０ｇ詰め、得られた１，２−ジフェニルエタン９９質量％とエチレン１質量％を含む混合物を１００ｇ／ｈ、反応温度３００℃でフィードした。得られた混合物を蒸留し、１，２−ＰＥＰＥを得た。
内径１０ｍｍ、長さ５０ｃｍの管型反応器にシリカアルミナを２０ｇ詰め、スチレン１．０質量％とエチルベンゼン９９．０質量％を含む芳香族炭化水素を１００ｇ／ｈ、反応温度２００℃でフィードした。得られた混合物を蒸留し、１，１−ＰＥＰＥを得た。
ＯＤＢ（山本化成（株）製）を６．０ｇ入れた１００ｍｌ円筒形試験管に、１，２−ＰＥＰＥと１，１−ＰＥＰＥを表１に示す割合で混合させた溶剤１を６０．０ｇ加え、１００℃で加熱されたオイルバス容器に試験管を浸し、３０分間攪拌を行った。攪拌後、目視にてＯＤＢが全量溶解しているかどうか確認をした。全量溶解していなかった場合、ＯＤＢを５．４ｇへ変更する以外は同様にして実施した。さらに全量溶解していない場合は４．８ｇ、４．５ｇ、３．０ｇで実施した。

溶解量は次のようにしてランク付けをした。
Ａ：ＯＤＢが６．０ｇの場合に溶解した。
Ｂ：ＯＤＢが５．４ｇの場合に溶解した。
Ｃ：ＯＤＢが４．８ｇの場合に溶解した。
Ｄ：ＯＤＢが４．５ｇの場合に溶解した。
Ｅ：ＯＤＢが３．０ｇの場合に溶解した。
結果を表１に示す。

（実施例２〜５）
溶剤１の替わりに表１に示すそれぞれ溶剤２〜５を用いた以外、実施例１と同様に実施した。結果を同じく表１に示す。

（実施例６）
内径１０ｍｍ、長さ５０ｃｍの管型反応器にシリカアルミナを２０ｇ詰め、スチレン１．０質量％とキシレン９９．０質量％を含む芳香族炭化水素を１００ｇ／ｈ、反応温度２００℃でフィードした。得られた混合物を蒸留し、ＰＸＥを得た。
溶剤１の替わりに表１に示す溶剤６を用いた以外、実施例１と同様に実施した。結果を同じく表１に示す。

（実施例７）
溶剤１の替わりに表１に示す溶剤７を用いた以外、実施例１と同様に実施した。結果を同じく表１に示す。

（比較例１）
溶剤１の替わりに表１に示す溶剤８を用いた以外、実施例１と同様に実施した。結果を同じく表１に示す。沸点が１，１―ＰＥＰＥとＰＸＥの混合物からなる従来の溶剤を用いた比較例３の溶剤１０の沸点よりも低い結果となった。

（比較例２）
内径１０ｍｍ、長さ５０ｃｍの管型反応器にシリカアルミナを２０ｇ詰め、１，１−ジフェニルエタン９９．０質量％とプロピレン１．０質量％を含む芳香族炭化水素を１００ｇ／ｈ、反応温度２００℃でフィードした。得られた混合物を蒸留し、１，１−ＰｉＰＰＥ）の溶剤９を得た。
溶剤１の替わりに表１に示す溶剤９を用いた以外、実施例１と同様に実施した。結果を同じく表１に示す。溶解度がいなかる実施例よりも下回っている結果となった。

（比較例３）
溶剤１の替わりに表１に示す溶剤１０を用いた以外、実施例１と同様に実施した。結果を同じく表１に示す。溶解度と動粘度がいかなる実施例よりも下回っている結果となった。

本発明の発色剤用溶剤は、発色剤に高濃度で溶解し、高沸点かつ低粘度の発色剤溶液を調製できるため、少ない塗布量で高い発色性能を得ることが可能となり、また不快さを低減でき、さらには低コストで感圧複写紙を製造することができる。

Claims (5)

1. １−フェニル−２−エチルフェニルエタン（１，２−ＰＥＰＥ）および１−フェニル−１−エチルフェニルエタン（１，１−ＰＥＰＥ）を含有することを特徴とする発色剤用溶剤。
2. １，２−ＰＥＰＥを２０質量％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の発色剤用溶剤。
3. １−フェニル−２−エチルフェニルエタン（１，２−ＰＥＰＥ）を２０〜９８質量％、１−フェニル−１−エチルフェニルエタン（１，１−ＰＥＰＥ）を１〜７９質量％、および１−フェニル−１−キシリルエタン（ＰＸＥ）を１〜７０質量％含有することを特徴とする発色剤用溶剤。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の発色用溶剤に発色剤を溶解させてなる感圧複写材料。
5. 発色剤が３−ジエチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン（ＯＤＢ）であることを特徴とする請求項４に記載の感圧複写材料。