JP4285365B2 - 感熱記録体および新規な顕色剤化合物 - Google Patents
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Description
また、本発明の化学構造に類似したスルホニルウレア系顕色剤(例えば、特許文献3参照)が提案されているが、これも記録画像保存安定性の向上に効果はあっても、昨今に求められるような過酷な環境条件下での地発色を抑えることでは、充分であるとは言えない。
このように、記録画像の保存安定性と、より過酷な環境下での地発色抑制能とを兼ね備え、しかも実用上、充分な基本性能を有した感熱記録体の提案はまだなされていない。
[1]シート状基体と、このシート状基体の少なくとも一面に形成され、かつ、無色又は淡色の染料前駆体、およびこの染料前駆体と加熱下に反応してこれを発色させる顕色剤を含む感熱発色層とを有し、前記顕色剤が下記一般式(I)
[2]下記化学式(II)
[3]下記化学式(III)
[4]下記化学式(IV)
感熱発色層中に顕色剤として一般式(I)で表される芳香族化合物を用いる本発明の感熱記録体は、可塑剤や塩化ビニルフィルムと接触した場合でも、非常に高い発色画像保存性を示す。
(a)鎖状または環状脂肪族炭化水素より2つの水素を取り去って作る2価の基、特に−(CH2)m−基(m=1〜30)。
具体的には、メチレン基、ジメチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基あるいは、側鎖に置換基のある1−メチル−1,3−トリメチレン基、2,3−ジメチル−1,4−テトラメチレン基、1,4−シクロヘキシル基、1,4−シクロヘキサンジメチレン基などを挙げることができる。
具体的には、1,5−(3−オキサペンチレン)基、1,5−(3−チオペンチレン)基、1,8−(3,6−ジオキサオクチレン)基、2,5−(1−オキサシクロヘキシレン)基、1−オキサシクロヘキサン−2,5−ジメチレン基などを挙げることができる。
具体的には、α,α’−(p−キシリレン)基、α,α’−(m−キシリレン)基、β,β’−(1,4−ジ(ジメチレン)ベンゼン)基、γ,γ’−(1,4−ジ(ジメチレン)ベンゼン)基などを挙げることができる。
これらの化合物は、単独で用いられても良く、あるいはその2種以上を混合しても良い。
またワックス類としては、例えば、パラフィン、アミド系ワックス、ビスイミド系ワックス、高級脂肪酸の金属塩など公知のものを用いることができる。
特に断らない限り、「部」および「%」は、それぞれ「質量部」および「質量%」を表す。
(1)原料1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−アミノベンゾエート)の合成
温度計、還流管、滴下ロートを付けた三ツ口フラスコに、9.84gの3−アミノ安息香酸と120mlのN,N−ジメチルホルムアミド(脱水)を入れ、その溶液中に9.96gの炭酸カリウム(無水)を加えた。この混合物をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、室温で5.16gのビス(2−クロロエチル)エーテルを加えた。この反応懸濁液を室温にて攪拌後、130℃で4時間加熱還流し、次いで室温まで冷却し、水300mlに反応懸濁液を加え、激しく攪拌すると白色固体が析出した。この懸濁水溶液を濾過することにより、10.5gの1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−アミノベンゾエート)の白色固体が得られた。
得られた白色固体は、DSC、NMR、IR分析などを含む各種機器分析により目的物であることを確認した。
滴下ロート、温度計および還流器を装備した三ツ口フラスコに、10.5gの1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−アミノベンゾエート)を入れ、これに200mlのアセトニトリルを加えて攪拌し、溶解した。この混合溶液をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、滴下ロートより、13.8gのp−トルエンスルホニルイソシアナートを室温で滴下した。反応混合物の攪拌を継続すると、大量の白色固体が沈殿した。この反応混合物を80℃で4時間加熱し、冷却し、濾過することにより、19.5gの白色結晶を得た。
融点(DSCより):139.8℃
NMR測定(DMSO中)の結果(数字はppm)
δ=2.36(s、6H)、3.77(t、4H)、4.36(t、4H)、7.32(t、2H)、7.41(d、4H)、7.52−7.54(m、4H)、7.83(d、4H)、7.98(t、2H)
その他、N−Hに起因すると思われるピークがδ=9.07、10.85付近に現われた。
(1)原料1,5−ペンタメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)の合成
温度計、還流管、滴下ロートを付けた三ツ口フラスコに、8.20gの3−アミノ安息香酸と100mlのN,N−ジメチルホルムアミド(脱水)を入れ、その溶液中に8.30gの炭酸カリウム(無水)を加えた。この混合物をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、室温で6.85gの1,5−ジブロモペンタンを加えた。この反応懸濁液を室温にて攪拌後、130℃で4時間加熱還流し、次いで室温まで冷却し、水300mlに反応懸濁液を加え、激しく攪拌した。この懸濁水溶液を酢酸エチル150mlで抽出し、溶媒を留去することにより9.75gの1,5−ペンタメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)をオイル状物で得られた。得られたオイル状物は、NMR、IR分析などを含む各種機器分析により目的物であることを確認した。
滴下ロート、温度計および還流器を装備した三ツ口フラスコに、9.75gの1,5−ペンタメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)を入れ、これに200mlのアセトニトリルを加えて攪拌し、溶解した。この混合溶液をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、滴下ロートより、12.7gのp−トルエンスルホニルイソシアナートを室温で滴下した。反応混合物の攪拌を継続すると、大量の白色固体が沈殿した。この反応混合物を80℃で4時間加熱し、冷却し、濾過することにより、19.8gの白色結晶を得た。
融点:116−124℃
NMR測定(DMSO中)の結果(数字はppm)
δ=1.50(d、2H)、1.74(t、4H)、2.36(s、6H)、4.26(t、4H)、7.36(t、4H)、7.40(d、2H)、7.56(t、4H)、7.84(d、4H)、7.99(d、2H)
その他、N−Hに起因すると思われるピークが、δ=9.08、10.74付近に現れた。
(1)原料1,6−ヘキサメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)の合成
温度計、還流管、滴下ロートを付けた三ツ口フラスコに、9.67gの3−アミノ安息香酸と100mlのN,N−ジメチルホルムアミド(脱水)を入れ、その溶液中に9.74gの炭酸カリウム(無水)を加えた。この混合物をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、室温で8.61gの1,6−ジブロモへキサンを加えた。この反応懸濁液を室温にて攪拌後、130℃で4時間加熱還流し、次いで室温まで冷却し、水300mlに反応懸濁液を加え、激しく攪拌した。この懸濁水溶液を酢酸エチル150mlで抽出し、溶媒を留去することにより10.7gの1,6−ヘキサメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)を白色固体で得られた。得られた白色固体は、DSC、NMR、IR分析などを含む各種機器分析により目的物であることを確認した。
滴下ロート、温度計および還流器を装備した三ツ口フラスコに、10.70gの1,6−ヘキサメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)を入れ、これに200mlのアセトニトリルを加えて攪拌し、溶解した。この混合溶液をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、滴下ロートより、13.8gのp−トルエンスルホニルイソシアナートを室温で滴下した。反応混合物の攪拌を継続すると、大量の白色固体が沈殿した。この反応混合物を80℃で4時間加熱し、冷却し、濾過することにより、20.24gの白色結晶を得た。
融点:125℃
NMR測定(DMSO中)の結果(数字はppm)
δ=1.45(s、4H)、1.72(s、4H)、2.39(s、6H)、4.26(t、4H)、7.38(t、4H)、7.43(d、2H)、7.86(d、4H)、8.02(d、2H)
その他、N−Hに起因すると思われるピークが、δ=9.08、10.78付近に現れた。
<合成例4> 1,4−テトラメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート
(1)原料1,4−テトラメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)の合成
温度計、還流管、滴下ロートを付けた三ツ口フラスコに、9.64gの3−アミノ安息香酸と100mlのN,N−ジメチルホルムアミド(脱水)を入れ、その溶液中に9.71gの炭酸カリウム(無水)を加えた。この混合物をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、室温で7.60gの1,4−ジブロモブタンを加えた。この反応懸濁液を室温にて攪拌後、130℃で4時間加熱還流し、次いで室温まで冷却し、水300mlに反応懸濁液を加え、激しく攪拌した。この懸濁水溶液を酢酸エチル150mlで抽出し、溶媒を留去することにより9.60gの1,4−テトラメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)を白色固体で得られた。得られた白色固体は、DSC、NMR、IR分析などを含む各種機器分析により目的物であることを確認した。
滴下ロート、温度計および還流器を装備した三ツ口フラスコに、9.60gの1,4−テトラメチレン ビス(3−アミノベンゾエート)を入れ、これに200mlのアセトニトリルを加えて攪拌し、溶解した。この混合溶液をマグネティックスターラーで攪拌しつつ、滴下ロートより、13.6gのp−トルエンスルホニルイソシアナートを室温で滴下した。反応混合物の攪拌を継続すると、大量の白色固体が沈殿した。この反応混合物を80℃で4時間加熱し、冷却し、濾過することにより、20.1gの白色結晶を得た。
融点:159℃
NMR測定(DMSO中)の結果(数字はppm)
δ=1.83(s、4H)、2.38(s、6H)、4.31(t、4H)、7.39(d、4H)、7.42(d、2H)、7.57(t、4H)、7.85(d、4)、8.00(d、2H)
その他、N−Hに起因すると思われるピークが、δ=9.07、10.76付近に現れた。
下記操作により感熱記録紙を作成した。
(1)顔料下塗り紙の調製
焼成クレイ(商品名アンシレックス:Engerhard社製)85部を水320部に分散して得られた分散物に、スチレン−ブタジエン共重合物エマルジョン(固形分50%)を40部、10%酸化でんぷん水溶液を50部混合して得た塗液を、48g/m2の原紙の上に乾燥後の塗布量が7.0g/m2になるように塗工して、顔料下塗り紙を得た。
成 分 部
3−(N,N−ジブチルアミノ)−6−
メチル−7−アニリノフルオラン 20
ポリビニルアルコール10%水溶液 10
水 70
上記組成物を、サンドグラインダーを用い、平均粒径が1μm以下になるまで粉砕した。
成 分 部
1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)
ウレイド)ベンゾエート) 20
ポリビニルアルコール10%水溶液 10
水 70
上記組成物を、サンドグラインダーを用い、平均粒径が1μm以下になるまで粉砕した。
成 分 部
シュウ酸ジp−メチルベンジルエステル 20
ポリビニルアルコール10%水溶液 10
水 70
上記組成物を、サンドグラインダーを用い、平均粒径が1μm以下になるまで粉砕した。
上記A液60部、B液120部、C液120部、カオリナイト顔料(商品名:HGクレー、Huber社製)23部、25%ステアリン酸亜鉛分散液20部、30%パラフィン分散液15部、および10%ポリビニルアルコ―ル水溶液120部を混合、撹拌し、塗布液とした。この塗布液を、顔料下塗り紙の片面に、乾燥後の塗布量が5.0g/m2となるように塗布乾燥して感熱発色層を形成し、感熱記録紙を作成した。
上記のようにして得られた感熱記録紙をスーパーカレンダーによって処理し、その表面の平滑を800〜1000秒とした。
(a)白色度
上記感熱記録紙試料について、ハンター白色度計(東洋精機製作所製)を用いて白色度を測定した。
こうして得られた感熱記録体について、大倉電機製動的感熱発色シミュレーターTHPMD(印字電圧21.7V)を用い、印加パルス幅0.7msと1.0msの印字条件で試料を市松模様状に発色させた。発色濃度はマクベス反射濃度計RD−914で測定し、これを記録感度を代表する値とした。
上記感熱記録紙試料を40℃、90%に調湿した恒温恒湿器に、24時間入れ、白紙部分の濃度を上記(b)と同様に測定した。
上記感熱記録紙試料を60℃の恒温器に、24時間入れ、白紙部分の濃度を上記(b)と同様に測定した。
実施例1と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調製にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,5−ペンタメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表1に示す。
実施例1と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調製にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,3−トリメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表1に示す。
実施例1と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調整にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,8−(3,6−ジオキサオクチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表1に示す。
実施例1と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調整にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,6−ヘキサメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表1に示す。
実施例1と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調整にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,4−テトラメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表1に示す。
実施例1と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調製にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエートの代わりに、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)を用いた。テスト結果を表1に示す。
下記操作により感熱記録紙を作成した。
(1)顔料下塗り紙の調製
顔料下塗り紙は実施例1の(1)と同じ方法で作製した。
(2)分散液Aの調製
成 分 部
3−(N,N−ジペンチルアミノ)−6−メチル−7−アニリノフルオラン
10
シュウ酸 ジ−p−メチルベンジルエステル 8
シュウ酸 ジ−p−クロロベンジルエステル 2
ポリビニルアルコール10%水溶液 10
水 70
上記組成物をサンドグラインダーを用い、平均粒径が1μm以下になるまで粉砕した。
成 分 部
1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)
ウレイド)ベンゾエート) 20
ポリビニルアルコール10%水溶液 10
水 70
上記組成物を、サンドグラインダーを用い、平均粒径が1μm以下になるまで粉砕した。
上記A液20部、B液30部、50%カオリナイト顔料(商品名:HGクレー、Huber社製)40部、35%ステアリン酸亜鉛分散液3部、および10%ポリビニルアルコール水溶液8部を混合、撹拌し、塗布液とした。この塗布液を、顔料下塗り紙の片面に、乾燥後の塗布量が5.0g/m2 となるように塗布乾燥して感熱発色層を形成し、感熱記録紙を作成した。
上記のようにして得られた感熱記録紙をスーパーカレンダーによって処理し、その表面の平滑を800〜1000秒とした。
(e)高耐熱地発色試験
上記のようにして得られた感熱記録紙を大倉電機製動的感熱発色シミュレーターTHPMD(印字電圧21.7V)を用い、印加パルス幅1.0msの印字条件で市松模様状に発色させ、100℃の恒温器に1時間入れた後、地肌部の濃度をマクベス反射濃度計RD−914で測定した。
高耐熱地発色試験(e)で用いた感熱記録紙と同じように1.0msで発色させた試料を塩化ビニルフィルム(商品名:ハイラップKMA-W、三井化学製、塩化ビニルフィルムは包装用プラスチックフィルムの中でも可塑剤の含有量がもっとも多いグループに属する)で上下から挟み、10gf/cm2となるように荷重をかけて40℃の恒温器に17時間放置後、塩化ビニルフィルムを剥離して残存画像濃度をマクベス反射濃度計で測定し、画像保存率を下記式に従い算出した。
画像保存率(%)=(耐可塑剤試験後の濃度/元濃度)×100
高耐熱地発色試験(e)および耐可塑性試験(f)のテスト結果を表2に示す。
実施例7と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調製にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)のかわりに、1,5−ペンタメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表2に示す。
実施例7と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調製にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,3−トリメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表2に示す。
実施例7と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調整にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,8−(3,6−ジオキサオクチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表2に示す。
実施例7と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調整にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,6−ヘキサメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表2に示す。
実施例7と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調整にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)の代わりに、1,4−テトラメチレン ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエート)を用いた。テスト結果を表2に示す。
実施例7と同様の操作を行なった。但し、分散液Bの調製にあたり、1,5−(3−オキソペンチレン) ビス(3−(3’−(p−トルエンスルホニル)ウレイド)ベンゾエートの代わりに、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)を用いた。テスト結果を表2に示す。
Claims (4)
- シート状基体と、このシート状基体の少なくとも一面に形成され、かつ、無色又は淡色の染料前駆体、およびこの染料前駆体と加熱下に反応してこれを発色させる顕色剤を含む感熱発色層とを有し、前記顕色剤が下記一般式(I)
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