JPH03227687A - 顕色剤水分散液の製造方法及びそれを用いた感圧記録紙 - Google Patents

顕色剤水分散液の製造方法及びそれを用いた感圧記録紙

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JPH03227687A
JPH03227687A JP2081239A JP8123990A JPH03227687A JP H03227687 A JPH03227687 A JP H03227687A JP 2081239 A JP2081239 A JP 2081239A JP 8123990 A JP8123990 A JP 8123990A JP H03227687 A JPH03227687 A JP H03227687A
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Tomoharu Shiozaki
塩崎 知晴
Masahito Tanaka
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野] 本発明は顕色剤水分散液の製造方法に関し、特に記録像
の発色濃度及び発色速度そして顕色面の印刷適性が著し
く改良された記録紙が得られる顕色剤水分散液の製造方
法及びそれを用いた感圧記録紙に関する。
[従来の技術] ノボラック型のフェノール樹脂や核置換サリチル酸の金
属塩は、活性白土などが無機顕色剤と称されるのに対し
て、有機顕色剤と称され感圧記録紙用として広く実用化
されている(特公昭42−20144号、同51−25
174号)、そして、これらの有機顕色剤はいずれも、
通常水を媒体として微粉砕もしくは微分散され、無機体
質顔料、接着剤その他を混合してから紙面に塗布される
(特公昭4g−16341号、特開昭54−14332
2号)。
ところで、感圧記録紙用顕色剤(以下、単に顕色剤と言
う)として使用される核置換サリチル酸の金属塩は、通
常、それぞれの軟化点を示す非結晶性の固体からなって
おり、水に分散させて紙面に塗布されるので、顕色剤が
既に望ましい粒子径をもち、しかも濃厚で取り扱い性と
安全性に優れた水分散液のかたちで供給されればまこと
に好ましいことである。
しかし、この顕色剤の粗粒子を分散剤などを含む水の中
で、いきなりボールミルやサンドグライダ−(サンドミ
ル)等で望ましい粒子径にまで微粉砕しようとすると、
なかなか微細な粒子が得られないばかりか、分散液は著
しくチキソトロピックとなって流動性のない取り扱いの
困難な状態になってしまう、一方、これら顕色剤に有機
溶剤又は可そ剤を添加して液状化してから1分散剤を含
む水中に強力な分散手段で乳化分散させると、高濃度で
も流動性のよい乳化分散液は得られるものの、分散粒子
が有機溶剤や可そ剤を含む液滴であるために長時間に及
ぶ貯蔵中に、粒子の径が太き(なったり、容器の壁付近
で乳化が破壊されたりする現象がおこる問題があり、充
分な安定性が得られなかった。
これらの問題を解決する方法としては既に、特開昭63
−173680号又は同64−34782号などが提案
されている。
[発明が解決しようとする課題] 特開昭63−173680号及び同64−34782号
では、顕色剤を有機溶剤に溶解させ、分散剤を含有する
水溶液中で乳化分散させ、つづいてこの分散液を加熱し
て有機溶剤を蒸留除去することによって、望ましい粒子
の大きさでありながら高濃度でも流動性がよ(、しかも
貯蔵安定性の優れた顕色剤水分散液の製法が開示されて
いる。
このように、分散系をそのまま加熱して、有機溶剤を蒸
留除去することは、顕色剤の使用目的からも貯蔵安定性
の上からも極めて望ましいことではあるが、なお厳密に
言えば、既に開示された方法には若干の問題点が残され
ている。
すなわち、有機溶剤を含有する顕色剤の乳化分散液から
そのままの分散状態で有機溶剤を完全に蒸留除去するに
は高い温度で長時間安定な分散状態を保たねばならず、
保護コロイド性の大きな分散系が必要である。ところが
保護コロイド性の大きな分散系では一般に起泡性が大き
く、有機溶剤の蒸留に際し蒸留容器の空隙は安定な泡で
占められて、すみやかな有機溶剤の除去が妨げられ、極
端な場合は操作不能に陥ることが多い、一方、起泡性の
小さな分散系を選択しようとすると、これは一般に保護
コロイド性に乏しく、操作中に分散の一部が破壊され、
顕色剤の巨大な凝集塊が生成して、分散液を台なしにし
てしまうことがしばしばである。
そして、この二つの相反する傾向は、蒸留容器のスケー
ルが大きい程、所望される粒子径が小さい程、かきまぜ
などの外力が大きい程又顕色剤の濃度の高い程著しく、
工業的スケールでの安定的な生産を妨げているのが現状
である。
【課題を解決するための手段] 本発明の顕色剤水分散液は一般式[11(式中、R+、
Rs、Rs及びR4は同じでも異っていてもよい水素原
子、ハロゲン原子、炭素数15以下のアルキル基、シク
ロアルキル基、フェニル基、核置換されたフェニル基、
アラールキル基または核置換されたアラールキル基であ
り、またR、、R,、R,及びR4のうち相隣る二つが
結合して環を形成してもよく、nは1以上の数、そして
Mはマグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、
鉄、コバルト、ニッケルまたはこれらの塩基性イオンで
ある。) で表わされる核置換サリチル酸塩を主成分とする顕色剤
を有機溶剤に溶解させ、この溶液を重合度が100以上
であり、アクリルアミド96ないし70モルパーセント
とアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸又はマレイン
酸の炭素数4以下のアルキル又はアルコキシアルキルエ
ステル4ないし30モルパーセントとの共重合比のアク
リルアミド共重合体を含有する水溶液中で乳化分散させ
、つづいてこの乳化分散液を加熱して有機溶剤を蒸留除
去して製造される。
又、こうして得られた水分散液をさらに、顕色剤の平均
粒子径がlOパーセント以上は減少しない程度に湿式微
粉砕処理することによって製造される。
ここで、有機溶剤を含有する乳化分散液から有機溶剤を
完全に蒸留除去する際の問題点はさきに述べた通りであ
って、この解決には保護コロイド性が大きいにもかかわ
らず起泡性の極めて小さな分散系を見出すことが望まれ
る。
しかるに、特定の範囲で調製されたアクリルアミド共重
合体は特に保護コロイド性が大きく、シかも起泡性の小
さな分散系を与えることが見出されて、この問題点を解
決するに到った。すなわち、重合度が100以上であり
、アクリルアミド96ないし70モルパーセントとアク
リル酸、メタクリル酸、イタコン酸又はマレイン酸の炭
素数4以下のアルキル又はアルコキシアルキルエステル
4ないし30モルパーセントとの共重合比のアクリルア
ミド共重合体は保護コロイド性が大きく、しかも起泡性
の小さな分散系を与えることが確認された。
ここで、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸又はマ
レイン酸の炭素数4以下のアルキル又はアルコキシアル
キルエステルの具体的な例としては、アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸
イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸セカンダリブチル、アクリル酸2−メト
キシエチル、アクリル酸2−エトキシエチル、メタクリ
、ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ブチル
、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャリブ
チル、メタクリル醪2−エトキシエチル、イタコン酸ジ
メチル、イタコン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マ
レイン酸ジエチル又はマレイン酸ジイソプロピルなどを
挙げることができる。これらはいずれもアクリルアミド
と良く共重合することができる。
本発明で、アクリルアミドと共重合することができるア
クリル酸、メタクリル酸、イタコン酸又はマレイン酸の
炭素数5以上のアルキル又はアルコキシアルキルエステ
ルたとえばアクリル酸アミル、アクリル酸ヘキシル、ア
クリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、ア
クリル酸イソノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸イ
ソデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸インドデシ
ル、アクリル酸イソトリデシル、アクリル酸2−ブトキ
シエチル、アクリル酸2−イソブトキシエチル、メタク
リル酸アミル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタ
クリル酸ラウリル、メタクリル酸2−ブトキシエチル、
イタコン酸ジヘキシル、マレイン酸ジヘキシル又はマレ
イン酸ジ2−エチルヘキシルなどをアクリルアミドの共
重合組成から除外しているのは、これらのエステルを多
く共重合体したアクリルアミド共重合体は大きい保護コ
ロイド性を有している反面、一般に著しく大きな起泡性
を有していて、起泡性を小さくする程度に重合度を下げ
たり、共重合比を落したりすれば保護コロイド性が極度
に減殺されて、本発明の問題点解決には不適当であるた
めである。しかし、これらのエステル類も本発明の目的
を損わない範囲の少量であるならば、共重合の組成に補
助的に組み込んで1本発明の目的に供することもできる
。このとき、加えられたこれらのエステルの量に相応し
て、共重合比を若干変更しなければならないことには注
意すべきである。
又、アクリロニトリル、アクリル酸、アクリル酸2−ヒ
ドロキシエチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル
酸ベンジル、アクリル酸2−フェノキシエチル、アクリ
ル酸2−ジメチルアミノエチル、アクリル酸テトラヒド
ロフルフリル、アクリル酸ナトリウム、エチレングリコ
ールジアクリレート、1.4−ブタンジオールジアクリ
レート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、メタ
クリル酸、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタク
リル酸2−ジメチルアミノエチル、メタクリル酸テトラ
ヒドロフルフリル、メタクリル酸ナトリウム、エチレン
グリコールジメタクリレート、イタコン酸、イタコン酸
ナトリウム、N−フェニルマレインイミド又はビニルピ
リジンなどのアクリルアミドと共重合することのできる
単量体も同じように、本発明の目的を損わない範囲で、
アクリルアミド共重合体の組成に組み込んで本発明の目
的に供することができる。
アクリルアミド共重合体の保護コロイド性と起泡性との
関係はこの他にも、共重合体の重合度と共重合比によっ
ても影響される。重合度が極度に小さな重合体は保護コ
ロイド性が小さすぎるので、本発明の目的を達するため
には重合度が少(とも100以上、更に好ましくは20
0以上であることが必要である。又、重合度の上限につ
いては、さほど詳らかではないが、重合度が10,00
0を超えるとその水溶液の粘度が著しく上昇して、保護
コロイド性の増加が少い割には起泡性ばかりが大きくな
って好ましくない。好ましい重合度としては、5,00
0以下、より好ましくは3,000以下であると推測さ
れる。
共重合体の共重合比とその特性との関係はアクリルアミ
ドと共重合されるエステルの種類によっても異るが、共
重合体を一種の界面活性剤として見るならば、それは親
水性と親油性のバランスとしてよく理解される。すなわ
ち、アクリルアミドは親水性の成分であって、エステル
類は、親油性の成分として理解され、親油性の大きさは
各エステルを構成するアルキル又はアルコキシアルキル
基の炭素数の大きさから判断される。そして、共重合体
はエステルの共重合比の増大とともに親油性が大きくな
って、水溶性は低下する。本発明の目的に好ましい共重
合比の範囲は各エステルによって個々に異っており、親
油性の小さなエステルだけならば比較的多量の、親油性
の大きなエステルだけならば比較的少量の共重合比の範
囲が好ましい、たとえば、最も構成炭素数の小さなアク
リル酸メチルは最も親油性が小さく、アクリルアミド8
5ないし70モルパーセントとアクリル酸メチル15な
いし30モルパーセントとの共重合比が好ましく、比較
的に親油性の大きなアクリル酸ブチルではアクリルアミ
ド96ないし85モルパーセントとアクリル酸ブチル4
ないし15モルパーセントとの共重合比の範囲が好まし
い、又、その中間のアクリル酸エチルではアクリルアミ
ド92ないし75モルパーセントとアクリル酸エチル8
ないし25モルパーセントとの共重合比の範囲が好まし
い、そして、複数のエステルを使用するより多元の共重
合体も本発明の目的に供することができて、このときは
、親油性の成分を複数のエステルで分は合うような考え
方にたてば、好ましい範囲の選択は比較的に簡単である
。たとえば、親油性の成分としてアクリル酸エチルとア
クリル酸ブチルとを共用するときは、アクリルアミド9
5モルパーセントないし77モルパーセント、アクリル
酸エチル3ないし22モルパーセント及びアクリル酸ブ
チルlないし14モルパーセントの範囲での共重合比の
選択が好ましい。
このようなアクリルアミド共重合体の製造方法は特開昭
62−241549号で一部明らかにされている。重合
反応は水を主とした媒質の中で均一反応の行われる條件
を選ぶのが、重合反応の円滑さ、重合組成の均一さ、な
いしは重合度の調節の容易さなどの各点からみて最も好
ましい。しかし、アクリルアミドは水だけに良(溶解す
るが、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸又はマレ
イン酸の炭素数4以下のアルキル又はアルコキシアルキ
ルエステルは、本発明での望ましい共重合比の範囲に必
要な量は、水だけには溶解しない。これらを均一に溶解
して最後迄均−な重合反応を行わせるには、水に水可溶
性の有機溶剤を若干量加えた混合溶剤系の中で重合反応
を行わせる方法が好ましい。
ここで使用される水可溶性の有機溶剤としては、メタノ
ール、エタノール、イソプロパツール、セカンダリブタ
ノール、ターシャリブタノール、エチレングリコールモ
ノメチルエーテル、エチレングリコール七ノエチルエー
テル、3−メトキシブタノール、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、アセトニトリル、ジメチルスルホキサイド、アセ
トン又はメチルエチルケトンなどが挙げられる。そして
、共重合反応の終了した溶液はそのままでも本発明の目
的に供することができるが、使用した有機溶剤を除去し
てお(ことはより望ましい。
共重合体の重合度の調節は比較的に容易である。さきに
挙げた水可溶性の有機溶剤の中で、インプロパツールと
セカンダリブタノールだけがアクリルアミドの重合に際
して、連鎖移動係数が極めて太き(、重合度の調節機能
を有している。勿論、他の重合調節剤の使用も可能では
あるが、ここでは、求める共重合比に相応するアクリル
アミドと共重合しようとするエステルとを、水と求める
重合度に調節するのに必要なイソプロパツール又はセカ
ンダリブタノールとの混合溶剤の中に溶解してみて、充
分均一に溶解すればそのまま重合開始剤を添加して重合
が開始される。また液が不均一である場合は、連鎖移動
係数の比較的小さな水可溶性の有機溶剤を溶液が均一に
なる迄更に追加してから重合を開始すればよい。重合開
始剤又は重合反応の條件の選択については既に周知の種
々の方法が応用される。
以上説明した方法によって、本発明で特定された範囲の
共重合体のすべてを製造することができる。
一般式[11で表わされる核置換サリチル酸塩は、いず
れも感圧記録紙用として顕色能が太き(、その代表的な
例としては、3−メチル−5−(イソ)ノニルサリチル
酸、3−メチル−5−(イソ)ドデシルサリチル酸、3
−メチル−5−(イソ)ペンタデシルサリチル酸、3−
メチル−5−(α−メチルベンジル)サリチル酸、3−
メチル−5−(α、αジメチルベンジル)サリチル酸、
3.5−ジセカンダリブチルサリチル酸、3.5−ジタ
ーシャリブチル−6−メチルサリチル酸、3−ターシャ
リブチル−5−フェニルサリチル酸、3.5−ジターシ
ャリアミルサリチル酸、3−シクロへキシル−5−(イ
ソ)ノニルサリチル酸、3−フェニル−5−(イソ)ノ
ニルサリチル酸、3−(α−メチルベンジル)−5−(
イソ)ノニルサリチル酸、3−イソプロピル−5=(イ
ソ)ノニルサリチル酸、5−(イソ)ノニルサリチル酸
、3−(イソ)ノニルサリチル酸、3−(イソ)ノニル
−5−メチルサリチル酸、3−(イソ)ノニル−5−シ
クロへキシルサリチル酸、3−(イソ)ノニル−5−フ
ェニルサリチル酸、3−(イソ)ノニル−5−(α−メ
チルベンジル)サリチル酸、3−(イソ)ノニル−5−
(4,α−ジメチルベンジル)サリチル酸、3−(イソ
)ノニル−5−(α、α−ジメチルベンジル)サリチル
酸、3−(α、α−ジメチルベンジル)−5−(イソ)
ノニルサリチル酸、3−ターシャリブチル−5−(イソ
)ノニルサリチル酸、3.5−ジ(イソ)ノニルサリチ
ル酸、3−(イソ)ノニル−6−メチルサリチル酸、3
−(イソ)ドデシルサリチル酸、3−(イソ)ドデシル
−5−メチルサリチル酸、3−(イソ)ドデシル−6−
メチルサリチル@、3−イソプロピル−5−(イソ)ド
デシルサリチル酸、3−(イソ)ドデシル−5−エチル
サリチル酸、5−(イソ)ドデシルサリチル酸、3−(
イソ)ペンタデシルサリチル酸、3−(イソ)ペンタデ
シル−5−メチルサリチル酸、3−(イソ)ペンタデシ
ル−6−メチルサリチル酸、5−(イソ)ペンタデシル
サリチル酸、3.5−ジシクロへキシルサリチル酸、3
−シクロへキシル−5−(α−メチルベンジル)サリチ
ル酸、3−フェニル−5−(α−メチルベンジル)サリ
チル酸、3−フェニル−5−(α、α−ジメチルベンジ
ル)サリチル酸、3−(α−メチルベンジル)サリチル
酸、3−(α−メチルベンジル)−5−メチルサリチル
酸、3−(α−メチルベンジル)−6−メチルサリチル
酸、3−(α−メチルベンジル)−5−フェニルサリチ
ル酸、3.5−ジ(α−メチルベンジル)サリチル酸、
3−(α−メチルベンジル)−5−(α、α−ジメチル
ベンジル)サリチル酸、3−(α−メチルベンジル)−
5−ブロモサリチル酸、3− (a、4−ジメチルベン
ジル)−5−メチルサリチル酸、3.5−ジ(α、4−
ジメチルベンジル)サリチル酸、3−(α、α−ジメチ
ルベンジル)−5−メチルサリチル酸、3−(α。
α−ジメチルベンジル)−6−メチルサリチル酸、3.
5−ジ(α、α、−ジメチルベンジル)サリチル酸、5
−(4−メシチルメチルベンジル)サリチル酸、ベンジ
ル化スチレン化サリチル酸、2−ヒドロキシ−3−(α
、α−ジメチルベンジル)−1−ナフトエ酸又は3−ヒ
ドロキシ−7−(α、α−ジメチルベンジル)−2−ナ
フトエ酸などの多価金属塩が挙げられる。多価金属の具
体例としては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アル
ミニウム、鉄、コバルト、ニッケル等が挙げられる。
これら核置換サリチル酸塩は単独で、または相互に混合
して顕色剤として使用することができる。なお、(イソ
)アルキルはイソアルキル又はノルマルアルキルを示す
、又、イソノニル基、イソドデシル基及びイソペンタデ
シル基は、それぞれプロピレン三量体、プロピレン四量
体又は1−ブテン三量体及びプロピレン三量体が付加し
て生じた置換基として定義する。又、顕色剤の特性を更
に助長するために、可そ剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
、光安定剤又は樹脂状高分子化合物などを混合して使用
することもできる。
上記核置換サリチル酸塩を主成分とする顕色剤はいずれ
も有機溶剤に良(溶解する。有機溶剤は顕色剤の粘性を
低下させ、乳化分散を円滑にする目的で使用される。こ
のような目的に好ましい有機溶剤は比較的に水に溶解し
にくいこと、沸点が低いことないしは分散液の調製中に
化学的な変化を受けたり顕色剤に悪影響を及ぼしたりし
ないことなどの諸性質を有することが好ましい。このよ
うな有機溶剤の具体的な例としては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン
、クロロホルム、四塩化炭素、トリクロロエタン、クロ
ルベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ブ・タノール、アミル
アルコール、メチルターシャリブチルエーテル又はジイ
ソプロピルエーテルなどが挙げられる。
顕色剤と有機溶剤の混合比率は目的とする分散粒子の大
きさに応じて適宜調節される。すなわち、目的とする粒
子がより細かいときには有機溶剤の使用量が多く、粒子
がより大きいときには少く調節される。好ましい範囲は
顕色剤100重量部に対して有機溶剤20ないし500
重量部である。
顕色剤の軟化点はその乾燥状態での測定と水中で平衡水
分を含有した状態での測定では異っていて、平衡水分を
含有した状態での測定ではおおよそ50℃低めであり、
本発明ではこれを顕色剤の軟化点の定義とする。この定
義による軟化点20℃未満の顕色剤では、その分散液の
長期の貯蔵安定性が充分でなかったり、有機溶剤除去直
後の分散液にごくわずか混在する粗大粒子の除去手段と
して、湿式の微粉砕手段を講することが困難である場合
もあるため、軟化点を20℃以上とすることが好ましい
顕色剤の軟化点を調節する方法としては、1、低(すぎ
る軟化点を高めるには、軟化点の高い顕色剤の混合又は
軟化点を高める樹脂状高分子化合物の混合など。
2、高すぎる軟化点を低めるには、軟化点の低い顕色剤
の混合、可そ削の混合又は脂肪酸の金属塩の混合などが
挙げられる。
本発明に使用される特定の範囲のアクリルアミド共重合
体については、既に説明した通りであるが、本発明に於
けるその使用量は、顕色剤100重量部に対して0.2
ないし20重量部の範囲が好ましい。
又、アクリルアミド共重合体の分散性を補完助長するた
めに、他の分散剤を併用することはより好ましい、併用
される他の分散剤の具体例としては、アルキル硫酸エス
テル、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン
酸、アルキルナフタリンスルホン酸、N−メチルタウリ
ンオレイン酸アミド、スルホコハク酸ジアルキルエステ
ル又はアルキルフェノールエチレンオキサイド付加物の
硫酸エステルなどのアルカリ金属塩で代表されるアニオ
ン界面活性剤、アラビアガム、アルギン酸、カルボキシ
メチルセルローズ、リン酸化澱粉、リグニンスルホン酸
、アクリル酸重合体、アクリル酸共重合体、ビニルベン
ゼンスルホン酸重合体、ビニルベンゼンスルホン酸共重
合体又は無水マレイン酸共重合体などのアルカリ金属塩
で代表される高分子量アニオン性化合物及びポリビニル
アルコール、メチルセルローズ又はヒドロキシエチルセ
ルローズなどの水溶性高分子化合物が挙げられる。
乳化分散の工程は分散液中の顕色剤粒子の大きさを決定
する工程であり、極めて重要である。乳化分散工程では
、アクリルアミド共重合体を含有する水溶液に有機溶剤
に溶解した顕色剤を加えて、超音波分散機、ホモジナイ
ザー又はホモミキサーなどの分散手段を用いて分散させ
て望ましい粒子径に調節する。このとき求める分散相は
有機溶媒に溶解した顕色剤であり、連続相は水溶液であ
るが、実験室的な経験では、相の逆転した油中水型のエ
マルジョンが稀にではあるが生成することがあり、不用
意な分散換作は望ましくない。相の遊点を避けるには分
散系のpHをよりアルカリ側にすることが好ましく、水
酸化アルカリ又は炭酸アルカリの添加が望ましい。
分散粒子の大きさは種々の要素によって調節される。そ
の主な要素は、11分散手段の種類、2、分散手段の強
さ(エネルギー、回転速度等)、31分散相と連続相の
割合、41分散相の粘度、5.連続相の粘度、6.温度
及び73分散剤の種類と量などが考えられる。そして、
有機溶剤を除去した後の分散相の平均粒径が好ましくは
0.3ないし5ミクロン、より好ましくは0.5ないし
3ミクロンになるように乳化分散液が調製される。
つづいて乳化分散液は有機溶剤を蒸留除去することので
きる装置に移される。有機溶剤の殆どは水と共沸するの
で水と共沸的に完全に除去することができる。蒸留装置
には分散液の沸とうを円滑にして、有機溶剤の除去効率
を高めるために、おだやかにかきまぜられる装置を付け
るのが好ましい。ただし、かきまぜがあまり過激であれ
ば顕色剤の凝集塊が生成しやす(、しかもよく泡立って
操作を困難にするから注意を要する。本発明の最も特徴
とするところは、特定のアクリルアミド共重合体を分散
剤の一つとして使用することによって、この操作中に生
成する顕色剤の凝集塊を最小限におさえ、且つ泡立ちに
よる操作不能の状態を回避することではあるが、なお大
容量の蒸留装置で迅速に蒸留を完結しようとすると蒸留
終期に泡立ちが起きることもある。このとき、顕色剤に
悪影響を及ぼさない範囲で消泡剤を使用することができ
るが、通常の操作ではその必要はない。
有機溶剤の除去完了した顕色剤分散液の分散相は重量比
で20ないし55パ一セント程度である。そして、その
粒度分布はおおむね正規分布ではあるが、100ないし
2.000ミクロンの範囲に正規分布からはずれた顕色
剤粒子が0.2パーセント以下の割合で存在することが
多い。これは一種の凝集塊であって、その存在は顕色剤
分散液の使用に際し、少量と言えども不都合な場合があ
り、篩い分は又は水力分級によって除去することが好ま
しい。
又、これらの凝集塊すなわち粗大粒子は分散液を湿式微
粉砕処理することによって、効果的に微細粒子に変換さ
れるため、このような処理を行なうことが好ましい。こ
れは、顕色剤の平均粒子径の減少率が10パーセント以
内の処理で充分であり、それ以上の処理では分散液がチ
キントロピックになって取り扱い性の良さが損われる。
更に、このような湿式微粉砕処理された顕色剤分散液を
使用した感圧記録紙の顕色シートでは、特にその印刷適
性が改良されるばかりではなく、初期発色性や耐光性に
も優れた特性を有していることが見出された。
ここで使用される湿式微粉砕処理機としては、ボールミ
ル、ペブルミル、サンドグラインダー(サンドミル)、
コボールミル又はアトライターなどのように粉砕メディ
アを使用する各種のサンドミル型粉砕機、3本ロールミ
ル、高速インペラー分散機、高速ストーンミル又は高速
度衝撃ミルなどの高速グラインド装置等が挙げられるが
、処理條件設定の容易さ又は粉砕効率などを考慮すると
サンドミル型粉砕機又は高速インペラー分散機が好まし
く、更にサンドミル型粉砕機は最も好ましい。
このような湿式微粉砕処理は水分散液を温度30℃以下
程度の条件で行なうのが好ましい。
本発明の方法によって製造された顕色剤水分散液に接着
剤として澱粉、カゼイン、アラビアゴム、カルボキシメ
チルセルローズ、ポリビニルアルコール、スチレン・ブ
タジェン共重合体ラテックス又は酢酸ビニル系ラテック
スなど、無機顔料として酸化亜鉛、酸化マグネシウム、
酸化チタン、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫
酸マグネシウム又は硫酸カルシウムなどおよびその他の
各種助剤が添加されて、顕色剤層を形成するための塗液
が調製される。
更に、このようにして調製された顕色剤塗液はエアーナ
イフコーター、ブレードコーター、ロールコータ−、サ
イズプレスコーター、カーテンコーター又はショートド
ウエルコーターなど通常の塗布装置によって上質紙、コ
ート紙、合成紙、フィルム等の支持体上に塗布され、感
圧記録紙用顕色紙として仕上げられる。
[実施例] 以下に、本発明の特徴と効果を一層明確にするための実
施例と比較例を挙げて説明する。なお例中、1部」及び
「パーセント」は特に断らない限り「重量部」及び「重
量パーセント」を表わす。
(アクリルアミド共重合体水溶液の調製)共重合体の調
製例1 かきまぜ機、温度計、滴下ロート及び還流冷却器のつい
た内容積10,000ミリリツトルの硬質ガラス製の四
つロフラスコにアクリルアミドl 、 500グラム、
アクリル酸ブチル300グラム(アクリルアミドとアク
リル酸ブチルのモル比は約90:10)、水3,800
グラム及びインプロパツール1.400グラムを仕込む
。かきまぜ機をゆっ(り動かせば内容物は均一に溶解す
る。フラスコを加熱して内容物が沸とうし始めたら、滴
下ロートからアゾビスイソブチロニトリルの2パーセン
トイソプロパノール溶液4グラムを滴下する。ただちに
重合反応が始まり、発熱のために沸とうが激しくなる。
つづいて1時間おきに、滴下ロートから同じ溶液4グラ
ムずつを4回滴下する。最後の滴下から3時間後に重合
反応の転化率が99パーセントを超える。ここで還流冷
却器を蒸留によりイソプロパツールを抜き出せる装置に
替えて、イソプロパツールを主とする留出物的1 、0
00グラムを取り出す。これに水1,500グラムを加
えて再び留出物1 、000グラムを取り出す。フラス
コに水を加えて内容物の全量を7.200グラムにして
冷却する。
この水溶液は25パーセントの不揮発性の成分を含有し
ており、25℃での粘度は700センチボイス前後で、
平均重合度が250ないし500の範囲で測定される。
共重合体の調製例2 共重合体の調製例1と同じフラスコにアクリルアミド1
,375グラム、アクリル酸エチル425グラム(アク
リルアミドとアクリル酸エチルのモル比は約82:18
)、水4.000グラム及びインプロパツール1,20
0グラムを仕込む。その後共重合体の調製例1と全く同
様にして、粘稠な水溶液が得られる。これは25パーセ
ントの不揮発性の成分を含有しており、25℃での粘度
は900センチボイズ前後で、平均重合度が300ない
し600の範囲で測定される。
共重合体の調製例3 共重合体の調製例1と同じフラスコにアクリルアミド1
,420グラム、アクリル酸エチル259グラム、アク
リル酸ブチル121グラム(アクリルアミド、アクリル
酸エチル及びアクリル酸ブチルのモル比は約85:11
:4)、水3.900グラム及びインプロパツール1,
300グラムを仕込む。その後共重合体の調製例1と全
く同様にして、粘稠な水溶液が得られる。これは25パ
ーセントの不揮発性の成分を含有しており、25℃での
粘度は800センチボイス前後で、平均重合度が250
ないし600の範囲で測定される。
共重合体の調製例4 共重合体の調製例1と同じフラスコにアクリルアミド1
,426グラム、アクリル酸エチル331グラム、アク
リル酸2−エチルヘキシル43グラム(アクリルアミド
、アクリル酸エチル及びアクリル酸2−エチルヘキシル
のモル比は約85:14:1)、水3,800グラム及
びイソプロパツール1.400グラムを仕込む、その後
共重合体の調製例1と全く同様にして、粘稠な水溶液が
得られる。
これは25パーセントの不揮発性の成分を含有しており
、25℃での粘度は700センチボイス前後で、平均重
合度が250ないし500の範囲で測定される。
(顕色剤水分散液の調製) 実施例1 3.5−ジ(α−メチルベンジル)サリチル酸亜鉛(軟
化点72℃)500グラム及びトルエン400グラムを
50℃で混合溶解させ、トルエン溶液を調製する。別に
内容積3.000ミリリツトルのステンレススチル製の
ビーカーに共重合体の調製例1で得られたアクリルアミ
ド共重合体水溶液80グラム、炭酸ナトリウム1.0グ
ラム及び水760グラムを仕込み、均一に混合してから
、さきのトルエン溶液を仕込む。これを45℃で、■、
に、ホモミキサーモデルM(特殊機化工業株式会社製)
で毎分11,000回の回転数で15分間乳化分散する
。この乳化分散液を8センチメートル巾のテフロン製か
きまぜ羽根をもつかきまぜ機、温度計及び蒸留口のつい
た内容積5.000ミリリツトルの硬質ガラス製三つロ
フラスコに移し、更に水300グラムを加え、かきまぜ
機を毎分120回の回転数で動かしながらフラスコ底部
を加熱する。蒸留口から水と共沸的にトルエンが留出す
る。トルエンの留出が約2時間で終るように加熱を調節
し、更に3時間かかって総留出量が800グラム程度に
なるように留出物を除去する。フラスコを冷却してから
開口20ミクロンの篩で内容物をろ過する。篩上の残渣
の乾燥重量は0.3グラムである。篩下の顕色剤分散液
の不揮発分は41.8パーセントであり、顕色剤粒子は
平均0.98ミクロンの真球状である。
実施例2 共重合体の調製例1で得られたアクリルアミド共重合体
水溶液を共重合体の調製例2で得られたアクリルアミド
共重合体に代えた以外は実施例1と同様にして、篩い上
の残渣の乾燥重量が0.7グラムであり、不揮発分42
.1パーセントの顕色剤分散液が得られる。又、顕色剤
粒子は平均1.03ミクロンの真球状である。
実施例3 共重合体の調製例1で得られたアクリルアミド共重合体
水溶液を共重合体の調製例3で得られたアクリルアミド
共重合体水溶液に代えた以外実施例1と同様にして、篩
い上の残渣の乾燥重量が0.4グラムであり、不揮発分
41.7バーセントの顕色剤分散液が得られる。又、顕
色剤粒子は平均0.97ミクロンの真球状である。
実施例4 共重合体の調製例1で得られたアクリルアミド共重合体
水溶液を共重合体の調製例4で得られたアクリルアミド
共重合体水溶液に代えた以外実施例1と同様にして、篩
い上の残渣の乾燥重量が0.6グラムであり、不揮発分
40.2パーセントの顕色剤分散液が得られる。又、顕
色剤粒子は平均1.01ミクロンの真球状である。
実施例5 実施例1で得られた顕色剤分散液の粗大粒子篩い分は以
前のもの350グラム及び径が1.5ミリメートルのガ
ラスピーズ500グラムをサンドグラインダー用のt 
、 oooミリリットルのボット(五十嵐機械株式会社
製モデルTSG 4)1)に仕込み、毎分1,800回
の回転数で、18℃で5分間湿式微粉砕操作を行う。ガ
ラスピーズを除去した顕色剤分散液の顕色剤粒子の平均
粒径は0.95ミクロンである。なお、この分散液の2
0ミクロンの篩上の残渣量はOグラムである。
実施例6 実施例2で得られた顕色剤分散液の粗大粒子篩い分は以
前のもの350グラムを実施例5と全く同じ操作をして
、顕色剤粒子の平均粒径が1.02ミクロンである顕色
剤分散液が得られる。なお、この分散液の20ミクロン
の篩上の残渣量はOグラムである。
実施例7 実施例3で得られた顕色剤分散液の粗大粒子篩い分は以
前のもの350グラムを実施例5と全(同じ操作をして
、顕色剤粒子の平均粒径が0.94ミクロンである顕色
剤分散液が得られる。なお、この分散液の20ミクロン
の篩上の残渣量はOグラムである。
実施例8 実施例4で得られた顕色剤分散液の粗大粒子篩い分は以
前のもの350グラムを実施例5と全く同じ操作をして
、顕色剤粒子の平均粒径が0.98ミクロンである顕色
剤分散液が得られる。なお、この分散液の20ミクロン
の篩上の残渣量はOグラムである。
実施例9 3.5−ジ(α−メチルベンジル)サリチル酸亜鉛42
5グラム、α−メチルスチレンとスチレンとの共重合体
(共重合比=45対55モルパーセント、平均分子量:
約1,600 ) 75グラム及びメチルイソブチルケ
トン400グラムを混合溶解させ、メチルイソブチルケ
トン溶液を調製する。別に内容積3.000−ミリリッ
トルのスチレンスチール製のビーカーに共重合体の調製
例1で得られたアクリルアミド共重合体水溶液30グラ
ム、重合度1.700 、けん化度98パーセントのポ
リビニルアルコールの5パーセント水溶ン夜200グラ
ム、ラウリル硫酸ナトリウム0.5グラム、炭酸ナトリ
ウム1.0グラム及び水600グラムを仕込み、均一に
混合してから、さきのメチルイソブチルケトン溶液を仕
込む。これを45℃で、T、 K、ホモミキサーモデル
Mで毎分9,000回の回転数で15分間乳化分散する
。この乳化分散液を8センチメートル巾のテフロン製か
きまぜ羽根をもつかきまぜ機、温度計及び蒸留口のつい
た内容積5.000ミリリツトルのフラスコに移し、更
に水450グラムを加え、かきまぜ機を毎分120回の
回転数で動かしながらフラスコ底部を加熱する。蒸留口
から水と共沸的にメチルイソブチルケトンが留出する。
メチルイソブチルケトンの留出が約3時間で終るように
加熱を調節し、更に3時間かかって総留出量が900グ
ラム程度になるように留出物を除去する。フラスコを冷
却してから開口20ミクロンの篩で内容物をろ過する。
篩上の残渣の乾燥重量は0.8グラムである。篩下の顕
色剤分散液の不揮発分は39.6バーセントであり、顕
色剤粒子は平均1.13ミクロンの真球状である。なお
、分散相の軟化点は75℃である。
実施例i。
実施例9で得られた顕色剤分散液の粗大粒子篩い分は以
前のもの350グラムを実施例5と全く同じ操作をして
、顕色剤粒子の平均粒径が1.09ミクロンである顕色
剤分散液が得られる。なお、この分散液の20ミクロン
の篩上の残渣量は0グラムである。
実施例11 3−インドデシルサリチル酸亜鉛(軟化点43’C)、
495グラム、2.6−ジターシャリブチル−4−カル
ボキシエチルフェノールの亜鉛塩(酸化防止剤として)
5グラム及びトルエン400グラムを50℃で混合溶解
させ、トルエン溶液を調製する。このトルエン溶液を実
施例1の方法に従って処理すれば、篩上の残渣の乾燥重
量が0.2グラムであり、不揮発分が42.1パーセン
トの顕色剤分散液が得られる。この顕色剤粒子の平均粒
径は0.92ミクロンである。
実施例12 実施例11で得られた顕色剤分散液の粗大粒子篩い分は
以前のもの350グラムを実施例5と全く同じ操作をし
て、顕色剤粒子の平均粒径が0o90ミクロンである顕
色剤分散液が得られる。なお、この分散液の20ミクロ
ンの篩上の残渣量はOグラムである。
比較例1 実施例1のアクリルアミド共重合体水溶液80グラムを
ラウリル硫酸ナトリウム20グラム及び水60グラムに
代えて、実施例1と全く同様の操作をしようとしたが、
留出量が420グラムをすぎて急に泡立ちが激しくなり
操作不能に陥った。
操作を中止し、フラスコ内容物を冷却して20ミクロン
の篩い上の乾燥重量を測定したところ93グラムであっ
た。なお、ii下の顕色剤粒子の平均粒径は1.97ミ
クロンであった。
比較例2 実施例1のアクリルアミド共重合体水溶液80グラムを
共重合体の調製例1と同様の方法で調製したアクリルア
ミド94モルパーセントとアクリル酸2−エチルヘキシ
ル6モルパーセントとの共重合体水溶液で、不揮発成分
25パーセント、推定重合度が300ないし500.2
5℃の粘度が1.200センチボイスのもの80グラム
に代えた以外は、実施例1と全く同様の操作をしようと
したが、比較例1と同様に操作不能に陥った。なお、こ
の分散液の20ミクロンの篩上の乾燥重量は0.2グラ
ムであった。なお、篩下の顕色剤粒子の平均粒径は0.
94ミクロンであった。
比較例3 実施例1のアクリルアミド共重合体水溶液80グラムを
共重合体の調製例1と同様の方法で調製したアクリルア
ミド98モルパーセントとアクリル酸2−エチルヘキシ
ル2モルパーセントとの共重合体水溶液で、不揮発成分
25パーセント推定重合度が250ないし400.25
℃の粘度が800センチボイスのもの80グラムに代え
た以外は、実施例1と全(同様の操作をして、篩上の残
渣の乾燥重量が76グラムであり、不揮発成分37.2
パーセントの顕色剤分散液が得られる。なお、篩下の顕
色剤の平均粒径は1.39ミクロンであった。
実施例13 実施例11で3−イソドデシルサリチル酸亜鉛(軟化点
43℃)495グラムを使用する代わりに、3−インド
デシルサリチル酸亜鉛200グラムと3.5−ジ(α−
メチルベンジル)サリチル酸亜鉛(軟化点72℃)29
5グラムを使用する以外は実施例11と同様にして、平
均粒子径が0.98ミクロンである顕色剤分散液を得た
実施例14 実施例13で得られた顕色剤分散液の粗大粒子篩い分は
以前のもの350グラムを実施例5と全(同じ操作をし
て、顕色剤粒子の平均粒径が0.93ミクロンである顕
色剤分散液が得られる。なお、この分散液の20ミクロ
ンの篩上の残渣量は0グラムである。
(顕色剤塗液の調製及び感圧記録紙用顕色紙の製造) 実施例1ないし実施例14で得られた顕色剤分散液を顕
色剤が15部に相当する量、炭酸カルシウム75部、酸
化亜鉛10部及び水100部を混合分散し、続いてバイ
ンダーとしてポリビニルアルコール10パーセント水溶
液100部、固形分50パーセントのカルボキシル変性
SBRラテックス(SN−307住友ノーガタツタ株式
会社製)20部及び水200部を混合分散して顕色剤塗
液を調製する。
この塗液を40グラム/平方メートルの原紙の片面に乾
燥重量が5グラム/平方メートルだけ増加するように塗
布、乾燥して感圧記録紙用顕色紙を得る。この工程を、
実施例1による顕色剤分散液からは実施例1−1、実施
例2による顕色剤分散液からは実施例2−1とし、以下
同様の実施例により、それぞれの顕色紙が得られる。な
お5比較例1ないし比較例3については工業的な実施が
不適当であると認められるので、それからの顕色紙の製
造は行わなかった。
(上葉紙の製造) アルキル化ナフタリンにクリスタルバイオレットラクト
ンを溶解し、この油性液をマイクロカプセル化して調製
したマイクロカプセル塗液な原紙の片面に乾燥重量が4
グラム/平方メートルだけ増加するように塗布、乾燥し
て上葉紙を得る。
(中葉紙の製造) 実施例1−1ないし実施例14−1で得られた顕色紙の
顕色面の反対面に上葉紙と同じマイクロカプセル塗液を
乾燥重量が4グラム/平方メートルだけ増加するように
塗布、乾燥して中葉紙を得る。なお、実施例1−1の顕
色紙からは実施例1−2、実施例2−1の顕色紙からは
実施例2−2、以下同様の実施例により対応する中葉紙
を得るものとする。
(顕色紙の試験) 1、初期発色性試験 実施例1−1ないし実施例14−1で得られた顕色紙と
上葉紙を0℃の雰囲気下に1時間放置し、次に顕色紙と
上葉紙の塗布面を互に対向させ0℃の雰囲気下で、落下
式発色試験様(錘り;150グラム、高さ;20センチ
メートル)により発色させ、マクベス反射濃度計で打圧
してから10秒後及び1日後の発色濃度を測定する。
2、耐光性試験 顕色紙と上葉紙の塗布面が互に対向するように重ね合わ
せ、100キログラム/平方センチメートルの荷重をか
けて発色像を形成させ、マクベス色濃度計でその発色濃
度を測定してその値をり。
とじた。つぎに、発色像に20センチメートルの距離か
ら紫外線を照射した後、発色濃度を測定してその値をD
lとする。耐光性は次式によって判断され、その数値が
100に近い程耐光性は良好である。
3、印刷発色汚れ試験 ビジネスフォーム印刷機(光製作所 17)IB)で実
施例1−2ないし実施例14−2で得られた中葉紙の顕
色面にウェットオフセット印刷方式で印刷を行い300
メートルの巻取とする。印刷後の巻取を50℃の條件下
に3日間放置した後、巻芯から100メ一トル程度のと
ころの顕色剤塗布面の汚れの状態を目視判定し、その判
定を、下記の基準で判定した。
0;殆ど汚れて(発色して)いない。
○;ごくわずかに汚れて(発色して)いる。
△;わずかに汚れて(発色して)いる。
X;著しく汚れて(発色して)いる。
4、試験結果 上記の試験結果を表1にまとめる。試験対象になった顕
色紙の実施例1−1、中葉紙の実施例1−2はいずれも
実施例1で表わし、以下も同様とする。
表1 以上のように、 本発明は顕色剤を取り扱い易く した効果ばかりでく、 これを使用した感圧記録紙 の品質の向上をも実現し、その価値を大きくしている。
[発明の効果] 本発明によれば、得られる顕色剤分散液の粘度はいずれ
も500センチボイス以下で流動性がよく、取り扱い易
い、又、これらを25℃で200日間貯蔵しても粘度の
上昇は殆どなく、又粒子径の増大も凝集塊の生成も全(
認められなかった。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式[ I ] ▲数式、化学式、表等があります▼・・・[ I ] (式中、R_1、R_2、R_3及びR_4は同じでも
    異っていてもよい水素原子、ハロゲン原子、炭素数15
    以下のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、核
    置換されたフェニル基、アラールキル基または核置換さ
    れたアラールキル基であり、またR_1、R_2、R_
    3及びR_4のうち相隣る二つが結合して環を形成して
    もよく、nは1以上の数、そしてMはマグネシウム、カ
    ルシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケ
    ルまたはこれらの塩基性イオンである。) で表わされる核置換サリチル酸塩を主成分とする顕色剤
    を有機溶剤に溶解させ、この溶液を重合度が100以上
    であり、アクリルアミド96ないし70モルパーセント
    とアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸又はマレイン
    酸の炭素数4以下のアルキル又はアルコキシアルキルエ
    ステル4ないし30モルパーセントとの共重合比のアク
    リルアミド共重合体を含有する水溶液中で乳化分散させ
    、つづいてこの乳化分散液を加熱して有機溶剤を蒸留除
    去することを特徴とする顕色剤水分散液の製造方法。
  2. (2)一般式[ I ] ▲数式、化学式、表等があります▼・・・[ I ] (式中、R_1、R_2、R_3及びR_4は同じでも
    異っていてもよい水素原子、ハロゲン原子、炭素数15
    以下のアルキル基、シクロアルキル基、フェニル基、核
    置換されたフェニル基、アラールキル基または核置換さ
    れたアラールキル基であり、またR_1、R_2、R_
    3及びR_4のうち相隣る二つが結合して環を形成して
    もよく、nは1以上の数、そしてMはマグネシウム、カ
    ルシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケ
    ルまたはこれらの塩基性イオンである。) で表わされる核置換サリチル酸塩を主成分とする顕色剤
    を有機溶剤に溶解させ、この溶液を重合度が100以上
    であり、アクリルアミド96ないし70モルパーセント
    とアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸又はマレイン
    酸の炭素数4以下のアルキル又はアルコキシアルキルエ
    ステル4ないし30モルパーセントとの共重合比のアク
    リルアミド共重合体を含有する水溶液中で乳化分散させ
    、つづいてこの乳化分散液を加熱して有機溶剤を蒸留除
    去し、更に得られる水分散液を顕色剤の平均粒子径が1
    0パーセント以上は減少しない程度に湿式微粉砕処理す
    ることを特徴とする顕色剤水分散液の製造方法。
  3. (3)アクリルアミド共重合体の重合度が200以上で
    あり、共重合比がアクリルアミド92ないし75モルパ
    ーセント、アクリル酸エチル8ないし25モルパーセン
    トである請求項(1)又は(2)記載の顕色剤水分散液
    の製造方法。
  4. (4)アクリルアミド共重合体の重合度が200以上で
    あり、共重合比がアクリルアミド96ないし85モルパ
    ーセント、アクリル酸ブチル4ないし15モルパーセン
    トである請求項(1)又は(2)記載の顕色剤水分散液
    の製造方法。
  5. (5)アクリルアミド共重合体の重合度が200以上で
    あり、共重合比がアクリルアミド95ないし77モルパ
    ーセント、アクリル酸エチル3ないし22モルパーセン
    ト、アクリル酸ブチル1ないし14モルパーセントであ
    る請求項(1)又は(2)記載の顕色剤水分散液の製造
    方法。
  6. (6)湿式微粉砕処理手段がサンドミルである請求項(
    2)記載の顕色剤水分散液の製造方法。
  7. (7)湿式微粉砕処理手段が高速インペラー分散機であ
    る請求項(2)記載の顕色剤水分散液の製造方法。
  8. (8)請求項(1)又は(2)記載の製造方法による顕
    色剤水分散液を含有する塗液を支持体に塗布してなる感
    圧記録紙。
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