JP4761795B2 - フェノール化合物 - Google Patents
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そこで、さらに本発明者らは特許文献4、5に記載のフェノール化合物を用いることで、発色と消色のコントラストが高く、高速消去が可能であり、画像部の発色安定性に優れる記録媒体を提案した。これらのフェノール化合物を用いた記録媒体は、ホットスタンプやヒートローラー、セラミックヒーターなどの加熱部材による消去が可能であり実用性に優れるものであった。
さらに、これらのフェノール化合物を用いた記録媒体は高速消去性に優れており、常温常湿環境ではサーマルヘッドによる加熱での消去も可能であり、サーマルヘッドオーバーライトの可能性を持つものであった。
さらに、これらのフェノール化合物は高融点なものが多く、発色および消色の際に高温に加熱する必要があり、高エネルギーの印加が必要であった。
高エネルギーの印加をするために、記録時に長時間のパルスの印加が必要であるため書き込み速度が遅い、また、高温になるため記録媒体へのダメージが大きく打痕が発生しやすい、さらには記録装置の電源が大きくなってしまい書き変え装置が大きくなってしまうなどの問題があった。
また、本出願人は、先に顕色剤として用いられる複数個の水素結合性会合性基を有するフェノール化合物を提案した(特許文献6、7)。
しかしながら、これら化合物を用いた場合は高速消去性に優れるものの、特に低温低湿環境では消去性が悪化するという問題があった。
本発明のフェノール化合物を用いた可逆的感熱記録媒体は、加熱温度および/または加熱後の冷却速度により相対的に発色した状態と消色した状態を形成し得るものである。
図1は本発明のフェノール化合物を顕色剤とする可逆性感熱記録媒体の発色濃度と温度との関係を示したものである。初め消色状態(A)にある記録媒体を昇温していくと、溶融し始める温度T1でロイコ染料と顕色剤が溶融混合し、発色が起こり溶融発色状態(B)となる。溶融発色状態(B)から急冷すると発色状態のまま室温に下げることができ、固定された発色状態(C)となる。この発色状態が得られるかどうかは、溶融状態からの降温の速度に依存しており、徐冷では降温の過程で消色が起き、初期と同じ消色状態(A)あるいは急冷発色状態(C)より相対的に濃度の低い状態が形成される。一方、急冷発色状態(C)を再び昇温していくと発色温度より低い温度T2で消色が起き(DからE)、ここから降温すると初期と同じ消色状態(A)に戻る。実際の発色温度、消色温度は、用いる顕色剤と発色剤の組合せにより変化するので目的に合わせて選択できる。また溶融発色状態の濃度と急冷したときの発色濃度は、必ずしも一致するものではなく、異なる場合もある。
その結果、顕色剤分子構造中に水素結合性会合基を複数個導入することで、高速消去に対応できることが判った。これは消色過程での顕色剤同士の相互作用が、複数個導入された水素結合性会合基によって強くなり、顕色剤の結晶化が速くなるためと考えられる。
以下に本発明の化合物を例示する。
2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−ジ(n−ブチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−プロピル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−イソプロピル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−イソブチル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−アミル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−sec−ブチル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−アミル−N−エチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−iso−アミル−N−エチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−プロピル−N−イソプロピルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−シクロヘキシル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−アニリノ−3−メチル−6−(N−メチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−(m−トリクロロメチルアニリノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(m−トリフロロメチルアニリノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(m−トリクロロメチルアニリノ)−3−メチル−6−(N−シクロヘキシル−N−メチルアミノ)フルオラン、2−(2,4−ジメチルアニリノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(3−トルイジノ)−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(N−エチル−p−トルイジノ)−3−メチル−6−(N−エチルアニリノ)フルオラン、2−(N−エチル−p−トルイジノ)−3−メチル−6−(N−プロピル−p−トルイジノ)フルオラン、2−アニリノ−6−(N−n−ヘキシル−N−エチルアミノ)フルオラン、2−キシリジノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−6−ジブチルアミノフルオラン、2−(m−トリフロロメチルアニリノ)−6−ジエチルアミノフルオラン、2,3−ジメチル−6−ジメチルアミノフルオラン、3−メチル−6−(N−エチル−p−トルイジノ)フルオラン、2−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−ブロモ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−クロロ−6−ジプロピルアミノフルオラン、3−クロロ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、3−ブロモ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−クロロ−6−(N−エチル−N−イソアミルアミノ)フルオラン、2−クロロ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン、2−アニリノ−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−3−クロロ−6−シクロヘキシルアミノフルオラン、2−(m−トリフロロメチルアニリノ)−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、2−(2,3−ジクロロアニリノ)−3−クロロ−6−ジエチルアミノフルオラン、1,2−ベンゾ−6−ジエチルアミノフルオラン、3−ジエチルアミノ−6−(m−トリフロロメチルアニリノ)フルオラン、
ここで、発色剤と顕色剤はマイクロカプセル中に内包して用いることもできる。
さらに、本発明によれば、該保護層中に従来公知の無機/有機のフィラー、滑剤などを用いても良い。
この中では、セラミックヒータが好ましく用いられる。セラミックヒータを用いることにより、装置が小型化でき、かつ安定した消去状態が得られ、コントラストのよい画像が得られる。
セラミックヒータの設定温度は、90℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましい。
また、画像消去手段としてサーマルヘッドを用いることにより、さらに装置全体の小型化が可能となり、また、消費電力を低減することが可能であり、バッテリー駆動のハンディタイプの装置も可能となる。形成用と消去用を兼ねて一つのサーマルヘッドとすれば、さらに小型化が可能となる。
オーバーライト方式では、画像の形成と消去を合わせた時間が少なくなり、記録のスピードアップにつながる。可逆性感熱記録層と情報記憶部を有するカードを用いる場合、上記の装置には、情報記憶部の記憶を読み取る手段と書き換える手段も含まれる。
攪拌機を付けた2000mlのフラスコ内に、11−ブロモウンデカン酸50.0g、ベヘニルアルコール61.6g、水素化ナトリウム4.5g及びトルエン1000gを仕込み、72時間加熱還流した後、反応液を室温まで冷却した。水冷下にて、36%塩酸19.0gを滴下攪拌し、水洗した後、結晶物を濾取した。この結晶をトルエンにて再結晶を行ない、11−ドコシロキシウンデカン酸30.8gを得た。
攪拌機を付けた500mlのフラスコ内に4−アミノ−n−ブタン酸エチルエステル塩酸塩3.0g、トリエチルアミン2.1g及びテトラヒドロフラン200gを仕込み、1時間加熱還流した後、11−ドコシロキシウンデカン酸10.0g、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール1水和物3.0g及びN,N−ジイソプロピルカルボジイミド2.5gを添加し、さらに3時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、結晶物を濾取し、水洗、乾燥後、メタノールにて洗浄した。この結晶物を水酸ナトリウム1.0gを溶解させた90%エタノール水溶液200mlでケン化分解後、36%塩酸で酸性とし、結晶物を濾取した。得られた結晶をイソプロピルアルコールにて再結晶をし、4−(11−ドコシロキシウンデカノイルアミノ)ブタン酸10.5gを得た。
次に、攪拌機を付けた500mlのフラスコ内に4−(11−ドコシロキシウンデカノイルアミノ)ブタン酸10.0g、p−アミノフェノール2.0g、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール1水和物2.8g、N,N−ジイソプロピルカルボジイミド2.4g及びメチルエチルケトン200gを仕込み、3時間加熱還流させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、結晶物を濾取し、メタノールにて洗浄を行なうことにより、前記構造式で表される11−ドコシロキシ−N−{3−[N−(4−ヒドロキシフェニル)カルバモイル]プロピル}ウンデカアミド5.5gを得た。融点は141℃である。
元素分析(C43H78N2O4として(MW:687.11))
攪拌機を付けた500mlのフラスコ内に6−アミノ−n−ヘキサン酸エチルエステル塩酸塩3.6g、トリエチルアミン2.1g及びテトラヒドロフラン200gを仕込み、1時間加熱還流した後、11−ドコシロキシウンデカン酸10.0g、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール1水和物3.0g及びN,N−ジイソプロピルカルボジイミド2.5gを添加し、さらに3時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、結晶物を濾取し、水洗、乾燥後、メタノールにて洗浄した。この結晶物を水酸ナトリウム1.0gを溶解させた90%エタノール水溶液200mlでケン化分解後、36%塩酸で酸性とし、結晶物を濾取した。得られた結晶をイソプロピルアルコールにて再結晶をし、6−(11−ドコシロキシウンデカノイルアミノ)ヘキサン酸10.3gを得た。
次に、攪拌機を付けた500mlのフラスコ内に4−(11−ドコシロキシウンデカノイルアミノ)ヘキサン酸10.0g、p−アミノフェノール1.9g、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール1水和物2.7g、N,N−ジイソプロピルカルボジイミド2.3g及びメチルエチルケトン200gを仕込み、3時間加熱還流させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、結晶物を濾取し、メタノールにて洗浄を行なうことにより、前記構造式で表される11−ドコシロキシ−N−{5−[N−(4−ヒドロキシフェニル)カルバモイル]ペンチル}ウンデカアミド7.8gを得た。融点は139℃である。
元素分析(C45H82N2O4として(MW:715.16))
攪拌機を付けた500mlのフラスコ内に12−アミノ−ラウリン酸4.4g、11−ドコシロキシウンデカン酸10.0g、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール1水和物3.0g、N,N−ジイソプロピルカルボジイミド2.5g及びテトラヒドロフラン200gを添加し、3時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、縮合物を濾取し、水洗、乾燥後、メタノールにて洗浄し、12−(11−ドコシロキシウンデカノイルアミノ)ドデカン酸12.5gを得た。
次に、攪拌機を付けた500mlのフラスコ内に12−(11−ドコシロキシウンデカノイルアミノ)ドデカン酸12.0g、p−アミノフェノール2.0g、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール1水和物2.9g、N,N−ジイソプロピルカルボジイミド2.4g及びテトラヒドロフラン240gを仕込み、3時間加熱還流させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却し、結晶物を濾取し、メタノールにて洗浄を行なうことにより、前記構造式で表される12−(11−ドコシロキシウンデカノイルアミノ)−N−(4−ヒドロキシフェニル)ドデカンアミド11.4gを得た。融点は140℃である。
元素分析(C51H94N2O4として(MW:799.32))
[可逆性感熱記録媒体の作製]
<可逆性感熱記録層の作製>
下記の構造の顕色剤 4部
メチルエチルケトン(MEK) 70部
上記組成物をボールミルを用いて平均粒径約1μmまで粉砕分散した。得られた分散液に2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン1部、日本ポリウレタン社製コロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート75%酢酸エチル溶液)2部を加え、良く攪拌し感熱記録層塗布液を調製した。上記組成の可逆性感熱記録層塗布液を、厚さ約250μmの磁気層付き白色PETフィルム(大日本インキ製)上にワイヤーバーを用い塗布し、115℃1分で乾燥した後、60℃で24時間加熱して、膜厚約10.0μmの可逆性感熱記録層を設けた。
この記録層上に下記組成よりなる中間層液をワイヤーバーを用い塗布し、90℃1分で乾燥した後、60℃2時間加熱して、膜厚約2.0μmの中間層を設けた。更に、下記組成よりなる保護層液をワイヤーバーを用いて塗工した後、照射エネルギー80W/cmの紫外線ランプ下を12m/分の搬送速度で通して硬化して膜厚3μmの保護層を設け、本発明のフェノール化合物を用いた可逆性感熱記録媒体を作製した。
ポリエステルポリオール樹脂
(武田薬品工業社製タケラックU−21)の
10%メチルエチルケトン(MEK)溶液 100部
酸化亜鉛(住友大阪セメント社製) 10部
コロネートHL(日本ポリウレタン社製) 15部
ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂
(大日本インキ社製C7−157) 7部
ジペンタエリスリトールカプロラクトン変性アクリル酸エステル
(日本化薬社製KAYARADDPCA−120) 3部
シリカ(水沢化学社製P−527) 1.5部
酢酸エチル 90部
応用例1で用いた記録層塗布液の代わりに、下記の塗布液を用いた以外は応用例1と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。
<可逆性感熱記録層の作製>
下記の構造の顕色剤 4部
メチルエチルケトン(MEK) 70部
上記組成物をボールミルを用いて平均粒径約1μmまで粉砕分散した。得られた分散液に2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン1部、日本ポリウレタン社製コロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート75%酢酸エチル溶液)2部を加え、良く攪拌し感熱記録層塗布液を調製した。
応用例1で用いた記録層塗布液の代わりに、下記の塗布液を用いた以外は応用例1と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。
<可逆性感熱記録層の作製>
下記の構造の顕色剤 4部
メチルエチルケトン(MEK) 70部
上記組成物をボールミルを用いて平均粒径約1μmまで粉砕分散した。得られた分散液に2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン1部、日本ポリウレタン社製コロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート75%酢酸エチル溶液)2部を加え、良く攪拌し感熱記録層塗布液を調製した。
応用例1で用いた記録層塗布液の代わりに、下記の塗布液を用いた以外は応用例1と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。
<可逆性感熱記録層の作製>
下記の構造の顕色剤 4部
メチルエチルケトン(MEK) 70部
上記組成物をボールミルを用いて平均粒径約1μmまで粉砕分散した。得られた分散液に2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン1部、日本ポリウレタン社製コロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート75%酢酸エチル溶液)2部を加え、良く攪拌し感熱記録層塗布液を調製した。
応用例1で用いた記録層塗布液の代わりに、下記の塗布液を用いた以外は応用例1と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。
<可逆性感熱記録層の作製>
下記の構造の顕色剤 4部
メチルエチルケトン(MEK) 70部
上記組成物をボールミルを用いて平均粒径約1μmまで粉砕分散した。得られた分散液に2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン1部、日本ポリウレタン社製コロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート75%酢酸エチル溶液)2部を加え、良く攪拌し感熱記録層塗布液を調製した。
応用例1で用いた記録層塗布液の代わりに、下記の塗布液を用いた以外は応用例1と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。
<可逆性感熱記録層の作製>
下記の構造の顕色剤 4部
メチルエチルケトン(MEK) 70部
上記組成物をボールミルを用いて平均粒径約1μmまで粉砕分散した。得られた分散液に2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチルアミノフルオラン1部、日本ポリウレタン社製コロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート75%酢酸エチル溶液)2部を加え、良く攪拌し感熱記録層塗布液を調製した。
<発色感度試験>
各可逆性感熱記録媒体をビーコム株式会社製印字装置にてパルス幅2msec一定のもと電圧変動(10V〜22V)によるエネルギーを可変させて0.15mJ/dot〜0.71mJ/dotの範囲内で16階調の画像を形成し、マクベス濃度計R914にて測定をして画像濃度1.0に達した印加エネルギー値を算出した。
各可逆性感熱記録媒体を気温23℃湿度50%RHの環境にてビーコム社製感熱印字装置にてパルス幅2msec一定のもと飽和濃度に達したときの電圧で印字を行ない帯状の印字サンプルを作製した後、発色濃度および地肌濃度をマクベス濃度計RD914を用いて測定した。
続いて、得られた印字サンプルに対して、パルス幅6msec一定のもと印加電圧を6V〜18Vの範囲内で0.5V刻みで可変させて消去した後に濃度を同様に測定し、最も低い濃度を消色濃度とした。
つぎに、上記の発色および消色試験を気温5℃、湿度30%RHの環境で同様に行ない、低温低湿環境での発色濃度および消色濃度を測定した。
前記のようにして作成した印字画像を高温(60℃、20%RH)環境下に24時間保存し、保存前後の画像濃度をマクベス濃度計RD−914を用いて測定し、画像濃度保持率(画像保持率)を求めた。
画像濃度保持率(%)=(保存後の画像濃度/保存前の画像濃度)×100
以上の結果を表4に示す。
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