JP3544218B2

JP3544218B2 - スルホニル系化合物、その製造方法及びそれを用いた感熱記録材料

Info

Publication number: JP3544218B2
Application number: JP29956493A
Authority: JP
Inventors: 寅之助斎藤; 茂小田; 英二川端
Original assignee: 株式会社三光開発科学研究所
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JPH07149713A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、感熱記録材料に関し、さらに詳しくは顕色剤として使用した場合、高感度で地肌かぶりが少なく、記録像の保存性、とりわけ耐水性、耐可塑剤性に優れたスルホニル系化合物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より塩基性染料と顕色剤との熱呈色反応を利用した感熱記録材料はよく知られている。中でも、顕色剤として、２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン及び４−ヒドロキシ−４’−イソプロポキシジフェニルスルホンは、よく知られている（例えば、特公昭６３−４６０６７号、特公平３−５４６５５号等）。しかし、これらを使用した感熱記録材料は、発色像の保存安定性、特に、耐水性、耐可塑剤性において、さらに改良が求められている。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、高感度でしかも保存安定性に優れた感熱記録材料が得られる顕色剤を見い出すべく、検討を重ねた結果、一般式（１）で表わされるスルホニル系化合物を見い出し、本発明に到達した。
【０００４】
【化３】

即ち、本発明は、塩基性染料、顕色剤、増感剤等を含有する感熱記録材料において、顕色剤として、一般式（１）で表わされる化合物の少くとも一種を用いることを特徴とする感熱記録材料に関するものである。
【０００５】
本発明に係わる一般式（１）で表わされる化合物とは、式（１−ａ），（１−ｂ），及び（１−ｃ）で表わされる化合物である。
【０００６】
α，α’−ビス｛４−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホニル）フェノキシ｝−ｐ−キシレン
【０００７】
【化４】

α，α’−ビス｛４−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホニル）フェノキシ｝−ｍ−キシレン
【０００８】
【化５】

α，α’−ビス｛４−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホニル）フェノキシ｝−ｏ−キシレン
【０００９】
【化６】

次に、式（１−ａ），（１−ｂ），（１−ｃ）で表わされる化合物の製造方法を述べる。
【００１０】
即ち、一般式（２）で表わされる化合物
【００１１】
【化７】

［式（２）においてＸは塩素原子又は臭素原子を表わす。］
と４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン及び塩基性物質を、水中又は水を含む有機溶媒中で反応せしめて製造する。
【００１２】
一般式（２）の化合物としては、
α，α’−ジクロロ−ｐ−キシレン、α，α’−ジブロモ−ｐ−キシレン、α，α’−ジクロロ−ｍ−キシレン、α，α’−ジブロモ−ｍ−キシレン、α，α’−ジクロロ−ｏ−キシレン、α，α’−ジブロモ−ｏ−キシレンであり、これらの使用量は４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン１モルに対し０．２〜０．６モル、好ましくは０．３〜０．５モルである。
【００１３】
塩基性物質としては、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、アンモニア、ナトリウムメチラート、トリエチルアミン等が好ましく、これらの使用量は、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン１モルに対し０．１〜０．８モルであり、好ましくは０．３〜０．６モルである。
【００１４】
使用される反応溶媒は、反応生成物を反応の系外に出しポリマー化を防ぎ、一般式（１）の化合物を高純度、高収率で得るため、水又は水を含む有機溶媒が好ましい。有機溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアルデヒド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアルデヒド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルエーテル、アセトン、スルホラン等が例挙される。
【００１５】
一般式（１）の化合物を溶解させる溶媒例えばＮ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、スルホラン、ジメチルスルホキシド等の溶媒を無水下もしくは、含水量の少ない状態で反応させると、多量のポリマー化物が生成し、一般式（１）の化合物の純度を著しく低下させる。水と有機溶媒との混合割合は有機溶媒の種類によって異なるが、通常水１：有機溶媒０〜１５（重量部）である。
【００１６】
反応温度は、２０℃以上沸点まで、好ましくは、５０℃以上沸点までであり、反応時間は通常１〜１０時間である。
【００１７】
本発明のスルホニル系化合物の一般的な製造方法を次に述べる。反応機に４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン及びその２〜５倍量の水、更に４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン１モルに対し、０．３〜０．６モルの塩基性物質を仕込み、５０℃から還流温度まで昇温し、反応系が均一になったら、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン１モルに対し、０．３〜０．５モル相当量の一般式（２）の化合物をゆっくり滴下させる。反応終了後、反応生成物から水を分離し、必要があれば、再結晶法により精製し、一般式（１）の化合物が得られる。
【００１８】
本製造方法による式（１−ａ）の化合物の融点は２４０〜２４５℃、式（１−ｂ）の化合物の融点は１８５〜１９０℃、式（１−ｃ）の化合物の融点は１５５〜１６０℃である。
【００１９】
本発明に係わる感熱記録材料において、塩基性染料１００重量部に対し、顕色剤の使用量は、５０〜６００重量部、好ましくは１００〜４００重量部である。
【００２０】
又、増感剤の使用量は、塩基性染料１００重量部に対し、５０〜８００重量部、好ましくは、１００〜５００重量部である。
【００２１】
本発明に用いられる塩基性染料としては、トリアリールメタン系化合物、ジアリールメタン系化合物、ローダミン−ラクタム系化合物、フルオラン系化合物、インドリルフタリド系化合物、ピリジン系化合物、スピロ系化合物、フルオレン系化合物などが例挙される。中でも、３−Ｎ，Ｎ−ジ−エチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−Ｎ，Ｎ−ジ−ブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−イソペンチル−Ｎ−エチル）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−（Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ−メチル）−６−メチル−７−アニリノフルオラン、３−Ｎ，Ｎ−ジ−エチル−６−クロロ−７−アニリノフルオランなどが、代表的なものとして例挙される。
【００２２】
これらの塩基性染料は、単独あるいは発色画像の色調の調整や多色感熱記録材料を得るなどの目的で２種以上混合しても用いても良い。
【００２３】
本発明に係わる感熱記録材料は、顕色剤として少くとも１種以上の一般式（１）で表わされる化合物を用いることを特徴とするものであるが、本発明の所望の効果を損なわない範囲で、一般式（１）で表わされる化合物以外の他の顕色剤を併用してもよい。これらの化合物として、フェノール系化合物、サリチル酸系化合物等が挙げられるが、２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、４−ヒドロキシ安息香酸ベンジルエステル、４−ヒドロキシ−４’−イソプロポキシジフェニルスルホン、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸（又は亜鉛塩）、３，５−α−メチルベンジルサリチル酸（又は亜鉛塩）などが代表的なものとして例挙される。
【００２４】
更に、本発明に用いられる増感剤としては、例えば、含窒素化合物、エステル化合物、炭化水素化合物、エーテル化合物、スルホン化合物等が挙げられるが、ステアリン酸アミド、４−ベンジルオキシ安息香酸ベンジルエステル、シュウ酸ジベンジルエステル、ジ（４−メチルフェニル）カーボネート、４−ベンジルビフェニル、ｍ−ターフェニル、１，２−ビス（３−メチルフェノキシ）エタン、１，２−ビス（フェノキシ）エタン、ジフェニルスルホンなどが代表的なものとして例挙される。これらの増感剤は、単独あるいは２種以上混合してもよい。
【００２５】
本発明に係わる感熱記録紙を製造するには、特殊な方法によらなくとも公知の方法により製造することができる。一般的には例えば塩基性染料、顕色剤、増感剤、顔料、金属セッケン、ワックス、界面活性剤などを、水溶性バインダーを含む水性媒体中で、ボールミル、サンドミルなどの手段により、通常３μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以下の粒径にまで粉砕分散した後、塗液を調整することができる。
【００２６】
かかる顔料としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、カオリン、シリカ、非晶質シリカなどが例挙される。金属セッケンとしては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどが例挙される。ワックスとしては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックスなどが例挙される。界面活性剤としてはスルホコハク酸系のアルカリ金属塩などが例挙される。
【００２７】
本発明の感熱記録材料において、記録層の形成方法に関しては、特に限定されるものではなく、従来より公知の技術に従って形成することができる。例えば、感熱記録層用の塗液を、支持体上にエアーナイフコーター、ブレーダーコーター、バーコーター、グラビアコーター、カーテンコーター、ワイヤバーなどの適当な塗布装置で塗布、乾燥して記録層を形成することができる。
【００２８】
塗液の塗布量に関しても特に限定されるものではなく、支持体面に対し一般に乾燥重量で１．０〜１２ｇｒ／ｍ^２、好ましくは、２．０〜８ｇｒ／ｍ^２の範囲である。支持体としては、紙、プラスチックシート、合成紙などが用いられる。
【００２９】
【実施例】
以下に、本発明を実施例によって説明する。
（実施例１）
１リットル容４つ口反応機に、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン１００ｇｒ，水５００ｇｒ及び４８％水酸化ナトリウム水溶液３３．３ｇｒを仕込み、窒素ガス雰囲気下、８０℃に昇温溶解後、反応機内を激しく撹拌しながらｐ−キシレン５０ｇｒに溶解したα，α’−ジクロロ−ｐ−キシレン３５ｇｒを、ゆっくり滴下した。
【００３０】
滴下と同時に結晶物が析出した。滴下終了後、同温度で、２時間熟成反応を行なった。室温に冷却後結晶物を濾別し、ｎ−ブタノールで再結晶精製し、白色結晶性粉末１１４ｇｒを得た。融点２４５℃。このもののＩＲ分析、Ｈ−ＮＭＲ分析及び元素分析の結果から本品は、α，α’−ビス｛４−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホニル）フェノキシ｝−ｐ−キシレンであることが確認された。
【００３１】
元素分析値（％）Ｃ：Ｈ；Ｓ；
実測値６３．９４．５１０．５
計算値６３．８４．４１０．６
（Ｃ_３２Ｈ_２６Ｏ_８Ｓ_２として）
【００３２】
（実施例２）
実施例１で、ｐ−キシレンを用いず、α，α’−ジクロロ−ｐ−キシレンに替え、α，α’−ジクロロ−ｍ−キシレンを加熱溶融させて用いた以外は、同様に操作し、白色結晶性粉末１１２ｇｒを得た。融点１９０℃。このもののＩＲ分析、Ｈ−ＮＭＲ分析及び元素分析の結果から本品は、α，α’−ビス｛４−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホニル）フェノキシ｝−ｍ−キシレンであることが確認された。
【００３３】
元素分析値（％）Ｃ：Ｈ；Ｓ；
実測値６３．７４．５１０．５
計算値６３．８４．４１０．６
（Ｃ_３２Ｈ_２６Ｏ_８Ｓ_２として）
【００３４】
（実施例３）
実施例１で、α，α’−ジクロロ−ｐ−キシレンに替え、α，α’−ジクロロ−ｏ−キシレンを用いて、実施例１と同様に反応させたところ、滴下と同時に、油状物が生成した。滴下終了後、油状物を分取し、メタノールで再結晶精製し、白色結晶性粉末１０５ｇｒを得た。融点１６０℃。このもののＩＲ分析、Ｈ−ＮＭＲ分析及び元素分析の結果から本品は、α，α’−ビス｛４−（ｐ−ヒドロキシフェニルスルホニル）フェノキシ｝−ｏ−キシレンであることが確認された。
【００３５】
元素分析値（％）Ｃ：Ｈ；Ｓ；
実測値６３．９４．３１０．６
計算値６３．８４．４１０．６
（Ｃ_３２Ｈ_２６Ｏ_８Ｓ_２として）
【００３６】
（比較例１）
実施例１で、溶媒として水に替え、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド５００ｇｒを用い、実施例１と同様に反応させ、熟成後、３リットルの水に流し込み、析出した結晶物を濾別し乾燥した。
【００３７】
本品はｎ−ブタノールに不溶解物が多量にあり、Ｇ．Ｐ．Ｃ．分析により、実施例１で得られた化合物以外に高分子量のものが多量に含まれるていることが確認された。
【００３８】
（実施例４）
塩基性染料分散液の調整
３−Ｎ，Ｎ’−ジ−ブチルアミノ−６−メチル−７−アニリノフルオラン２０ｇｒを濃度５％ポリビニルアルコール（クレラ株式会社製商品名ＰＶＡ−１１７）水溶液８０ｇｒ中で、２０時間、ボールミルを用いて、微粉砕し平均粒径０．６μｍの塩基性染料分散液を作製した。
【００３９】
顕色剤／増感剤分散液の調整
実施例１で得られた顕色剤２０ｇｒ及びジフェニルスルホン２０ｇｒを濃度５％のポリビニルアルコール（ＰＶＡ−１１７）水溶液６０ｇｒ中で２０時間、ボールミルを用いて微粉砕し平均粒径０．６μｍの顕色剤／増感剤分散液を作製した。
【００４０】
顔料分散液の調整
白石工業株式会社製の炭酸カルシウム（商品名ユニバー７０）３０ｇｒ、水７０ｇｒ及び濃度４０％ヘキサメタリン酸ソーダ水溶液１ｇを回転数１５，０００ｒｐｍのホモジナイザーで１５分間撹拌して顔料分散液を作製した。
【００４１】
感熱層塗布液の調整
塩基性染料分散液３ｇｒ、顕色剤／増感剤分散液６ｇｒ及び顔料分散液７ｇｒ、更に濃度３１％のハイドリンＺ−７（中京油脂株式会社製商品名）１．０ｇｒ及び水１５ｇｒを混合して、感熱層塗布液を得た。
【００４２】
感熱記録紙の作製
紙支持体上に、乾燥後の感熱層が３ｇｒ／ｍ^２となるように、ワイヤバーを用いて感熱層塗布液を塗布し、６０℃のオーブン中で乾燥後平滑度が２００秒（ベック法）となるようにキャレンダー処理した。
【００４３】
得られた感熱記録紙をＦＵＪＩＴＳＵファクスＦＦ１７００ＲＸ型機のコピーモード条件で、印字テストを行った。
【００４４】
（実施例５）
実施例４において、実施例１で得られた顕色剤に替え、実施例２で得られた顕色剤を用いた以外は、実施例４と同様に操作した。
【００４５】
（実施例６）
実施例４において、実施例１で得られた顕色剤に替え、実施例３で得られた顕色剤を用いた以外は、実施例４と同様に操作した。
【００４６】
（比較例２）
実施例４において、実施例１で得られた顕色剤に替え、２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンを用いた以外は実施例４と同様に操作した。
【００４７】
（比較例３）
実施例４において、実施例１で得られた顕色剤に替え、４−ヒドロキシ−４’−プロポキシジフェニルスルホンを用いた以外は実施例４と同様に操作した。
【００４８】
各実施例及び比較例で得られた感熱記録材料について、次の性能比較試験を行った結果は、表−１の通りであった。
【００４９】
性能比較
（発色濃度）マクベス濃度計を用いて測定した。
【００５０】
（耐熱性）６０℃、２４時間放置した後の地肌のよごれを、肉眼で観察した。
【００５１】
○ 全く変化しなかった。 △ わずか着色した。
【００５２】
× 著しく着色した。
【００５３】
（耐水性）室温２４時間、水道水中に浸し、印字濃度残存率（％）を測定した。
【００５４】

【００５５】
（耐可塑剤性）ガラスビンの外周に、印字紙をまきつけ、その上に三井東圧株式会社製ハイラップＶ−４５０（商品名）を５重にまきつけ、４０℃、２４時間放置し、印字濃度残存率（％）を測定した。
【００５６】

【００５７】

【００５８】
表−１の結果から明らかな如く、本発明の記録材料は発色性に優れ、且つ、経時の地肌のかぶりが少なく、耐水性、耐可塑剤性に優れていることがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明により、高感度で地肌かぶりが少なく、記録像の保存性、とりわけ、耐水性、耐可塑剤性に優れた感熱記録材料が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られた化合物の赤外線吸収スペクトログラムである。縦軸は、透過率（％）を、横軸は波数（ｃｍ^−１）を示す。
【図２】実施例２で得られた化合物の赤外線吸収スペクトログラムである。
【図３】実施例３で得られた化合物の赤外線吸収スペクトログラムである。

Claims

一般式（１）で表わされることを特徴とするスルホニル系化合物。
一般式（２）で表わされる化合物、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン及び塩基性物質を、水中又は水を含む有機溶媒中で反応せしめることを特徴とする、請求項１に記載の一般式（１）で表わされるスルホニル系化合物の製造方法。

［式（２）でＸは、塩素原子又は臭素原子を表わす。］
支持体上に、塩基性染料、顕色剤、増感剤等を含有する記録層を設けた感熱記録材料において、顕色剤として請求項１に記載の一般式（１）で表わされるスルホニル系化合物を含有せしめることを特徴とする感熱記録材料。