JP3611095B2 - 発色剤マイクロカプセル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発色剤マイクロカプセルに関し、特に環境に配慮した感圧複写紙用の発色剤マイクロカプセルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
感圧複写紙は、電子供与性の殆ど無色の有機化合物（以下発色剤という）等を溶解した疎水性液体を内包するマイクロカプセルを主成分とする発色剤マイクロカプセル組成物を基紙の片面に塗工した上用紙と、基紙の片面に前記発色剤と接触したときに呈色する電子受容性化合物（以下顕色剤という）を主成分とする顕色剤組成物を塗工し、かつもう一方の面に発色剤マイクロカプセル組成物を塗工した中用紙と、基紙の片面に顕色剤組成物を塗工した下用紙からなる。一般に上用紙−下用紙あるいは上用紙−中用紙−下用紙の順に、発色剤マイクロカプセル組成物塗工面と顕色剤組成物塗工面とが接するように組み合わせて使用され、筆圧、プリンター等の圧力によりマイクロカプセルが破壊され、発色剤を溶解した疎水性液体が顕色剤層に転移し、顕色剤と反応することによって発色するようになっている。また、基紙の同一面に発色剤マイクロカプセルと顕色剤とを塗工し、１枚で感圧記録可能とした自己発色型感圧複写紙もその一形態として知られている。
【０００３】
このような発色剤マイクロカプセルには、通常電子供与性無色染料を溶解するために疎水性液体として、アルキル化ビフェニル、アルキル化ターフェニル、アルキル化ナフタレン、ジアリールアルカン、塩素化パラフィン等の合成油または半合成油が使用されている。これらの溶媒はいずれも若干の不快臭を有しており、環境への配慮という点においても好ましいとはいえなかった。特開平７−８１２１７号公報では、環境対策としてこのような溶媒に植物油を使用することを提案しているが、一般に植物油は電子供与性無色染料に対する溶解力が小さいためインドリルフタリド化合物またはインドリルアザフタリド化合物の特定の染料を使う必要があった。
【０００４】
また、感圧複写紙において最も一般的に使用されている電子供与性無色染料である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（通称：クリスタルバイオレットラクトン）は、他のフルオラン系染料等に比べ前述の合成油や半合成油に対しても溶解度が低く、植物油に対しては殆ど溶解もしない。特開平２−２５２５７６号公報ではこのような状況を踏まえ、クリスタルバイオレットラクトン等の電子供与性無色染料を分散状態でカプセル化することが開示されている。しかし、植物油を分散媒として使用した実施例があるが、発色性改善のために希釈溶媒として従来電子供与性無色染料の溶解に使用されていた合成油を比較的大量に用いており、環境への配慮という観点では従来と何ら変わる所が無かった。
【０００５】
さらに、特開平８−１６９１７８号公報、特開平８−１６９１７９号公報では、クリスタルバイオレットラクトンを溶解するために、構成脂肪酸の少なくとも１個が水酸基を有する脂肪酸のトリグリセリドとオレイン酸を含有する植物油との混合物、あるいはオレイン酸を含有する植物油に特定のビスフェノール化合物を添加するなど、特殊な材料を使用する必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、一般的な染料の使用が可能でかつ環境に配慮した発色剤マイクロカプセルを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記問題を鋭意検討の結果、従来のカプセル用疎水性液体の替わりに植物の精油であるテルペン炭化水素と植物油との混合物を染料の分散媒としてカプセルに内包させることにより、極めて環境に配慮したマイクロカプセルの作製が可能であることを見出し本発明に到達した。即ち、本発明は、電子供与性無色染料を疎水性液体中に分散状態で内包する発色剤マイクロカプセルにおいて、該疎水性液体がテルペン炭化水素と植物油との混合物であることを特徴とする発色剤マイクロカプセルに関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
テルペン炭化水素は、植物の精油成分中の（Ｃ５Ｈ８）ｎの分子式を有する炭化水素である。植物精油とは、植物の枝葉、根茎、木皮、果実、つぼみ、樹脂などにより発散するにおいの根源であり揮発性を有する。水蒸気蒸留によって留出することができ、概ね液状で水より軽い性質をもっており、通常植物油とは区別される。学術的にいうと植物油とは植物油脂のことであり、特に常温で液体のものを植物油という。また、化学的には脂肪酸とグリセリンとのトリグリセリルエステルいわゆるトリグリセリドであり、本発明のテルペン炭化水素とはその化学構造においても、またその概念においても範疇を全く異にするものである。
【０００９】
本発明においては、マイクロカプセル中の疎水性液体としてテルペン炭化水素と植物油との混合物を使用する。テルペン炭化水素として、モノテルペンには、ミルセン、カレン、オシメン、ピネン、リモネン、カンフェン、テルピノレン、トリシクレン、テルピネン、フェンチェン、フェランドレン、シルベストレン、サビネンがある。セスキテルペンには、ビサボレン、サンタレン、ジンギベレン、カリオフィレン、クルクメン、セドレン、カジネン、ロンギホレン、セスキベニヘンがある。ジテルペンのうち液体のものとして、カンホレン、およびβ−ポドカルプレンが挙げられる。
【００１０】
なかでも、特に工業的なコストパフォーマンスに優れているものとしてリモネンが挙げられる。リモネンには、旋光性を有する光学活性なＲ−およびＳ−体、更にＲ−、Ｓ−の通常１：１の混合物である旋光性を示さないいわゆるジペンテンがあるが、いずれをも使用することができる。Ｒ−リモネンは、オレンジ油、レモン油、マンダリン油、ライム油、カラウェー油、ウイキョウ油等、またＳ−リモネンは、マツ属針葉油、ハッカ油、スペアミント油、カヤプト油等、更にＲ−、Ｓ−混合物は、テレビン油、レモングラス油、シトロネラ油、カルダモン油、ショウノウ油等いずれも広く植物界に存在する。
【００１１】
一方、植物油としては、菜種油、大豆油、ヒマワリ油、トウモロコシ油、紅花油、綿実油、ゴマ油、落花生油、アマニ油、ホホバ油、オリーブ油、ココナッツ油等が挙げられ、これらの１種または２種以上を混合して使用することができる。特に再生油の入手しやすさの点で菜種油、大豆油が好ましく使用される。更に本発明によれば、一度使用された後に再生処理を施した再生油でも使用することが可能であり、省資源の観点から極めて有効である。
【００１２】
未使用油（新品）と使用済油（再生品）とを区別する物性値としては過酸化物価が挙げられる。過酸化物は油の自動酸化により生成し、未使用油では過酸化物価は殆ど零程度であるが再生油では通常４以上である。疎水性液体として過酸化物価の高い植物油を使用した場合は発色性に劣るなどの傾向があるが、本発明ではテルペン炭化水素と併用することにより、４以上の高い過酸化物価を有する再生油であっても問題を引き起こすことなく使用することができる。この理由は明らかではないが、発色性低下の原因は過酸化物に存在する化学的に不安定な酸素原子が発色剤を酸化したり、あるいは発色剤と顕色剤との反応を何らかの形で阻害するためと考えられ、本発明においては過酸化物は発色剤の替りにテルペン炭化水素を酸化し、その影響を小さくしている可能性があると考えられる。また過酸化物価以外にも、再生油では外観の色相が通常暗褐色になっており、植物油単独ならば一見して新品と区別される。
【００１３】
テルペン炭化水素と植物油との混合物の混合比率は、任意の割合で混ぜることができるが、通常使用される有機顕色剤はテルペン炭化水素によく溶解するため、テルペン炭化水素を一定量以上にすることが発色濃度を高くする観点から望ましい。通常テルペン炭化水素と植物油との混合物中のテルペン炭化水素の比率は、４５％以上好ましくは５０％以上である。
【００１４】
本発明で使用することができる電子供与性無色染料は、いわゆるロイコ染料であり、特に通常の溶解法では溶解度が高くならないため発色に問題のある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（通称：クリスタルバイオレットラクトン）が適している。
【００１５】
本発明の分散に当たっては、疎水性液体中に所定量の電子供与性無色染料を投入し分散機により分散する。分散機としては公知の分散機を使用することができ、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライタ、コロイドミル等を使用することができる。染料の分散濃度はある程度高い方が分散効率が良く、極端に高粘度にならない範囲で分散することができる。通常の分散濃度としては１０〜４０％である。また、分散した染料粒子の大きさはカプセル粒径よりも小さくなければならないが、通常０．１〜３μ程度に分散することが適当である。
【００１６】
また、この疎水性液体には無色染料の他、油溶性の助剤等を必要に応じて添加することができる。マイクロカプセル化法としては、従来公知の方法で行えばよく、例えばコアセルベーション法、界面重合法、ｉｎ−ｓｉｔｕ法を挙げることができる。カプセルの膜材としては、ゼラチン、ポリウレタン、メラミン・ホルムアルデヒド、尿素・ホルムアルデヒド等がある。本発明の発色剤マイクロカプセルを使用した感圧複写紙もまた、特に制限されず通常の方法に従って製造することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また、特に断らない限り、以下に記載する部及び％は、それぞれ重量部及び重量％を示す。尚、実施例及び比較例で行った評価の基準は次の通りである。
【００１８】
［発色性］
上用紙と下用紙とを組合せ、１００ｋｇ／ｃｍ２の圧力でカレンダー処理し、発色させ２４時間後の発色濃度をマクベス濃度計ＲＤ−９１８にて９点測定し、その平均値を示した。
【００１９】
［実施例１］
〔カプセルスラリーの調製〕
クリスタルバイオレットラクトン１５部をＲ−リモネン３５部に添加し、サンドミルにて平均粒径が１．５μになるまで分散した後、Ｒ−リモネン３０部および菜種２号油（再生品：過酸化物価４．４）７０部を加え染料分散濃度を調整した。一方、アクリル系共重合体の乳化剤の５％水溶液１６０部に尿素１０部、レゾルシン１部を添加し攪拌溶解した。この水溶液に上記染料分散液１００部を加え激しく攪拌し乳化し、油滴の平均粒径５μのＯ／Ｗタイプエマルションを得た。この乳化液に、３７％ホルムアルデヒド水溶液２２部を攪拌下添加した後、系の温度を５５℃に加熱し、攪拌下２時間この温度を保持した。その後室温に戻し、カプセルスラリーを得、３０％の固形分濃度に調整した。
【００２０】
〔カプセル層塗料の調製〕
水２００部に澱粉粒３５部、カプセルスラリー４００部、１０％ポリビニルアルコール１８０部を順次攪拌しながら混合し、水を加えて最終濃度を１８％とした。
【００２１】
〔顕色層塗料の調製〕
３，５−ジ（α−メチルベンジル）サリチル酸亜鉛をサンドグラインダーにより均一分散して平均粒径２μの２０％分散液を得た。更に、この分散液５０部に、軽質炭酸カルシウムの５０％分散液２００部、水１００部を添加分散し、次いでポリビニルアルコールの１０％水溶液６０部、４０％スチレン−ブタジエン系ラテックス３０部を添加後、水を加えて最終的に２５％の濃度とした。
【００２２】
［感圧複写紙の作成］
坪量４０ｇ／ｍ２の上質紙のワイヤー面に、カプセル層塗料を固形分４ｇ／ｍ２をエアナイフコータで塗工し、感圧複写紙の上用紙を作成した。一方、同上質紙のフェルト面に顕色層塗料を固形分６ｇ／ｍ２をバーコータで塗工し、感圧複写紙の下用紙を作成した。
【００２３】
［実施例２］
菜種２号油の替わりに菜種１号油（新品：過酸化物価０）を用いること以外は、実施例１と全く同様にしてカプセルスラリーを調製した後、感圧複写紙の上用紙を作成した。
【００２４】
［実施例３］
Ｒ−リモネンの替わりにＳ−リモネンを使用すること以外は、実施例１と全く同様にしてカプセルスラリーを調製した後、感圧複写紙の上用紙を作成した。
【００２５】
［比較例］
クリスタルバイオレットラクトンのＲ−リモネンと菜種２号油との混合油分散液の替わりに、クリスタルバイオレットラクトン１０部を菜種２号油９０部に分散した液を用いること以外は、実施例１と全く同様にしてカプセルスラリーを調製した後、感圧複写紙の上用紙を作成した。
【００２６】
［参考例］
クリスタルバイオレットラクトンのＲ−リモネンと菜種２号油との混合油分散液の替わりに、クリスタルバイオレットラクトン３．５部をジイソプロピルナフタレン９６．５部に溶解した染料溶液を用いること以外は、実施例１と全く同様にしてカプセルスラリーを調製した後、感圧複写紙の上用紙を作成した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
疎水性分散媒としてテルペン炭化水素と植物油との混合物を使用する本発明の発色剤マイクロカプセルは、主に感圧複写紙用の発色剤マイクロカプセルに適し、従来の疎水性液体を使用した場合と比べても同等で十分な発色性能を得ることができる。また、植物の精油成分であるテルペン炭化水素とともに植物油を使用するため環境面で優れるとともに、再生した植物油の使用は省資源の観点からも好ましく、実用的価値が大きいといえる。

Claims (4)

1. 電子供与性無色染料を疎水性液体中に分散状態で内包する発色剤マイクロカプセルにおいて、該疎水性液体がテルペン炭化水素と植物油との混合物であり、混合物中のテルペン炭化水素の割合が５０％以上であり、かつ該電子供与性無色染料が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ることを特徴とする感圧複写紙用発色剤マイクロカプセル。
2. 該植物油が再生油である請求項１記載の感圧複写紙用発色剤マイクロカプセル。
3. 該テルペン炭化水素がＲ（＋）−および／またはＳ（−）−リモネンである請求項１または２記載の感圧複写紙用発色剤マイクロカプセル。
4. 請求項１、２または３記載の発色剤マイクロカプセルを使用した感圧複写紙。