JP3627195B2 - フルオラン化合物及びこれを使用した発色性記録材料 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、黒色系に発色する新規なフルオラン化合物に関するものである。
本発明は又、上記フルオラン化合物を発色剤として含有する感圧複写紙、感熱記録紙、通電感熱記録紙、発色型熱転写記録紙等の発色性記録材料に関するものである。
【０００２】
本発明のフルオラン化合物は、それ自体殆ど無色で、大気中において安定で昇華性、自然発色性（地肌かぶり）が無く、有機溶剤に良く溶解する。そして顕色剤によって速やかに黒色に発色し、発色画像と未発色部分（地肌）の耐光性、耐湿性に優れている。この為、黒発色記録材料用発色剤の主成分として使用し得る極めて価値のある新規化合物である。
【０００３】
【従来技術と発明が解決しようとする課題】
黒色に発色するフルオラン化合物として、従来、下記（２）、（３）、（４）の化合物が知られている（順に特公平４−２１６７５号公報、特公平４−９９２号公報、特公昭５６−６８７５号公報に開示）。
【０００４】
【化２】

【０００５】
【化３】

【０００６】
【化４】

【０００７】
しかし、これらにはそれぞれ次の様な欠点が有り、未だ満足のいく黒色の発色剤が得られていないのが実状である。
感圧複写紙の場合、（２）、（３）及び（４）の化合物は発色画像の耐光性が不良で、さらに、日光照射により、感圧複写紙のカプセル面が強く赤変する欠点を有している。また、感熱記録紙の場合、（２）及び（４）は、発色画像及び地肌が長期保存により変色するという欠点を有し地肌と発色画像とのコントラストが落ちる。特に高温、高湿下に保存した場合、あるいは日光照射した場合にその傾向が顕著である。本発明はこれらの欠点を改良したフルオラン化合物を提供するべく研究の結果到達したものである。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
即ち本発明は、（１）式で表されるフルオラン化合物及びこのフルオラン化合物を発色剤として含有する発色性記録材料に係るものである。
【０００９】
本発明のフルオラン化合物は以下の如くして合成することができる。
まず下記の反応式に示すごとく、３−Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノフェノール（５）と無水フタール酸（６）を反応させて２−（４−Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノ−２−ヒドロキシ）ベンゾイル安息香酸（７）を合成する。
【００１０】
【化５】

【００１１】
次にこの２−（４−Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノー２−ヒドロキシ）ベンゾイル安息香酸（３）と次の一般式（８）で表されるジフェニルアミン誘導体とを硫酸、クロルスルフォン酸、メタンスルフォン酸、ポリリン酸、塩化亜鉛、無水酢酸等の脱水縮合剤を用いて縮合させることによって本発明のフルオラン化合物がほぼ無色の固体として得られる。
【００１２】
【化６】

【００１３】
（式中Ｒは水素原子又は低級アルキル基を示す。）
なお、これらのジフェニルアミン誘導体のＮアシル体を２−（４−Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノ−２−ヒドロキシ）ベンゾイル安息香酸（３）と反応させてフルオラン化合物とした後、加水分解しても（１）式の化合物が得られる。
【００１４】
本発明に係るフルオラン化合物は発色剤として単独使用できるが、発色色相、発色濃度、画像の安定性を改善する為、本発明に係るフルオラン化合物の性能を損なわない範囲で公知の種々の色相に発色する発色剤を併用することもできる。
例えば、３，３−ビス（アミノフェニル）−６−アミノフタリド、３，３−ビス（インドリル）フタリド、３−アミノフルオラン、アミノベンゾフルオラン、２，６−ジアミノフルオラン、２，６−ジアミノ−３−メチルフルオラン、スピロピラン、フェノキサジン、フェノチアジン、ロイコオーラミン、カルバゾリルメタン、３−インドリル−３−（アミノフェニル）フタリド、３−インドリル−３−（アミノフェニル）アザフタリド等の基本骨格を有する化合物の誘導体との併用である。
【００１５】
本発明に係るフルオラン化合物を発色剤として使用し、感圧複写紙を製造するには、公知の方法、例えば米国特許第２８００４５８号、第２８００４５７号等に記載のコアセルベーション法をカプセル化に採用することができる。その他、カプセル化には既知の界面重合法やＩｎ−ｓｉｔｕ法を採用することができる。
感圧複写紙を製造する場合に発色剤として用いる本発明に係るフルオラン化合物を溶解する溶剤としては、感圧複写紙用として一般的なアルキルベンゼン系、アルキルビフェニル系、アルキルナフタレン系、ジアリルエタン系、水素化ターフェニル系、塩素化パラフィン系の各種溶剤を掲げることができ、これらを単独又は混合して使用することができる。
【００１６】
また、顕色剤としては、公知のクレー、ベントナイト、活性白土、酸性白土等の粘土類、サリチル酸、サリチル酸エステル、サリチル酸誘導体、フェノール誘導体等の亜鉛塩、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル等のヒドロキシ化合物、ｐ−フェニルフェノールホルマリン樹脂、ｐ−オクチルフェノールホルマリン樹脂及びそれらの亜鉛塩等を使用することができる。
【００１７】
感熱記録紙を製造するには、例えば特公昭４５−１４０３９号公報などに記載の公知の方法を採用すれば良い。
感熱記録紙を製造する場合のバインダーとしては、感熱記録紙用として一般的なポリビニルアルコール、メチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、アラビアゴム、ゼラチン、カゼイン、デン粉、ポリビニルピロリドン、スチレン−無水マレイン酸共重合物等を使用することができる。
【００１８】
この場合の顕色剤としては、公知のｐ−ヒドロキシ安息香酸メチルエステル、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ベンジルエステル、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、３，４’−イソプロピリデンジフェノール、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−アリルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）酢酸、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）酢酸ブチル、４，４’−シクロヘキシリデンジフェノール、４，４’−チオジフェノール、ビス−（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシ−３−ｔｅｒｔ−ブチル−６−メチルフェニル）サルファイド、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４−ヒドロキシ−４’−メチルジフェニルスルホン、３’４−ジヒドロキシ−４’−メチルジフェニルスルホン、４−ヒドロキシ−４’−イソプロポキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジアリルジフェニルスルホン、４−ヒドロキシフタル酸ジメチル、ビス［２−（４−ヒドロキシフェニルチオ）エチル］エーテル、４，４’−メチレンビス（オキシエチレンチオ）ジフェノール、１−ベンジル−２−ナフトール、１，１’−メチレンジ−２−ナフトール、ｐ−ヒドロキシフェニルサリチルアミド、１，３−ジフェニルチオ尿素、１，３−ジトリールチオ尿素、１，３−ジクロロフェニルチオ尿素等を単独又は混合して使用することができる。
【００１９】
また、感度向上剤（増感剤）を採用する場合は、既知のパラフィンろう、カルナウバろう、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、蓚酸ジベンジル、蓚酸ジ−ｐ−メチルベンジル、蓚酸ジ−ｐ−クロロベンジル、フタル酸エステル、テレフタル酸エステル、４−ベンジルオキシ安息香酸ベンジル、ナフトールベンジルエーテル、１，４−ジアルコキシナフタレン、１，５−ジアルコキシナフタレン、ｍ−ターフェニル、ｐ−ベンジルビフェニル、ジベンジルベンゼン、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸エステル、１−フェノキシ−２−ナフトキシ（１）エタン、１，２−ジフェノキシエタン、１，２−ジ（３−メチルフェノキシ）エタン、１−（２−イソプロピルフェノキシ）−２−ナフトキシ（２）エタン、ビス（ｐ−メトキシフェノキシエチル）エーテル、２−ヒドロキシ−３−ナフトエ酸エステル、４，４’−ジアルコキシジフェニルスルホン、ベンツアミド、ジフェニルアミン、ベンゼンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアニリド、１，４−ジベンジルオキシベンゼン、１，４−ジ（ビニルオキシエトキシ）ベンゼン、１，３−ジ（ビニルオキシエトキシ）ベンゼン、ジフェニルカーボネート等から選択し、単独又は混合して使用する。
【００２０】
感度向上剤の他に、画像の耐光性、保存性の向上の為に種々の酸化防止剤、劣化防止剤、紫外線吸収剤等を添加したり、感熱記録紙を高分子物質等でオーバーコートすることもできる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の化合物の合成例及びこの化合物を用いた発色性記録材料の製造例などによって本発明を具体的に説明する。
実施例１
２−（３’トリフルオロメチルアニリノ）−６−（Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノ）フルオランの合成；
９８％硫酸１８００ｇに２−（４−Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノ−２−ヒドロキシ）ベンゾイル安息香酸３９７ｇと４−メトキシ−３’−トリフルオロメチルジフェニルアミン２９３．７ｇをそれぞれ１０〜１５℃で１時間かけて加え、完全に溶解させた後、１５℃で８９時間攪拌した。反応混合物を５０００ｇの氷水中に注加し、析出した固形物を濾集し、水１００００ｍｌで洗浄した。
得られたケーキにテトラクロロエチレン２５００ｍｌと４８％水酸化ナトリウム水溶液５８３ｇを加え、８０℃で２時間攪拌した。次いでテトラクロロエチレン層を分取し、活性炭２．０ｇ、及び活性白土２．０ｇを加えて、９０℃で瀘過後、目的とする色素を晶析させた。５２５ｇを得た。
収率８５．５％、ｍｐ１４１．４〜１４５．２℃。
このものは活性白土により速やかに黒緑色に発色し、メタノール・塩化第二スズ中のλｍａｘは４３５及び５８５ｎｍにある。
なお、ここで使用した４−メトキシ−３’−トリフルオロメチルジフェニルアミンは次の様にして合成した。
【００２２】
４つ口フラスコにメタアミノベンゾトリフルオライド１７７ｇを加え、７０〜８０℃で無水酢酸１１８ｇを２時間かけて滴化し、その後８０℃で３時間攪拌した。反応物を水４６０ｍｌ中に徐々に排出し、析出物を瀘集、水洗して３−トリフルオロメチルアセトアニリドを２０３ｇ得た。収率９３％、ｍｐ１０７〜１０８℃。
このようにして得られた３−トリフルオロアセトアニリド２０３ｇと４−ブロモアニソール２２４ｇを混合し、さらに炭酸カリウム９０ｇ、銅粉６．２ｇを加えて、２００℃で１６時間反応した。
反応物を８０℃に冷却後、トルエン１０００ｍｌと水６２０ｍｌの中に排出した。トルエン層を分取し、８０℃の湯で洗浄後トルエンを留去した。
残留物に４８％水酸化カリウム３３６．７ｇを加え、１４０℃で８時間攪拌して加水分解した。冷却後、トルエン４００ｍｌと水１６００ｍｌの中に排出し、８０℃で分液した。トルエン層を８０℃の湯で洗浄後トルエンを留去し、得られた液状物を真空蒸留して２４０ｇの目的物を得た。収率 ８９．９％、ｂｐ１６５〜１７０℃（３ｍｍＨｇ）。このものをメタノールより再結晶した。ｍｐ５６〜５７℃。
【００２３】
【表２】

【００２４】
実施例２
感圧複写紙の製造例；
２−（３’−トリフルオロメチルアニリノ）−６−（Ｎ，Ｎ−ジペンチルアミノ）フルオラン（本発明の化合物） ７部
ＫＭＣ−１１３ （呉羽化学工業株式会社製アルキルナフタレン系感圧複写紙用溶剤） ９３部
上記混合物を加熱溶解し、この液にゼラチン２４部とアラビアゴム２４部を水１００部に溶解しｐＨを７に調整した液を加え、ホモジナイザーで乳化した。この乳化液に温水１００部を加え５０℃で３０分間攪拌した後１０％苛性ソーダ水溶液約１部を加え、さらに５０℃で３０分間攪拌した。次いで希酢酸を徐々に加えてｐＨを４．５に調整し５０℃で約１時間攪拌した後０〜５℃に冷却し、さらに３０分間攪拌した。次に４％グルタールアルデヒド水溶液３５部を徐々に加えてカプセルを硬化させた後、希苛性ソーダ水溶液でｐＨを６に調整し室温で数時間攪拌してカプセル化を完了した。この操作中着色現象は全く起こらなかった。
【００２５】
このカプセル液を紙にワイヤーバーで乾燥後の塗布重量が６ｇ／ｍ^２となる様均一に塗布し乾燥してカプセル塗布紙（上用紙）を得た。
この紙を顕色剤としてクレーを塗布した紙（下用紙）に重ね合わせボールペンで筆記すると下用紙上に濃い黒緑色の文字が現われた。この像は耐光性、耐湿性に極めて優れていた。
【００２６】
実施例３
感熱記録紙の製造例
１）色素分散液（Ａ液）の調整
本発明の化合物 ３７．５部
パピロールＮ６８０Ｃ１０％水溶液（昭和電工株式会社製バインダー）７５．０部
水 ３７．５部
ハイビーズ ３００部
消泡剤 ０．３部
上記混合物をサンドグラインダー（アイメクス株式会社製）で発色剤の平均粒子径が１ミクロンになるまで粉砕した。
【００２７】
２）増感剤分散液（Ｂ液）の調整
増感剤（２−ナフチルベンジルエーテル） ３７．５部
パピロールＮ６８０Ｃ１０％水溶液 ７５．０部
水 ３７．５部
ハイビーズ ３００部
消泡剤 ０．３部
上記混合物をサンドグラインダーで発色剤の平均粒子径が１ミクロンになるまで粉砕した。
【００２８】
３）顕色剤分散液（Ｃ液）の調整
Ｄ−８（４−ヒドロキシ−４’−イソ−プロポキシ−ジフェニルスルホン３７．５部
パピロールＮ６８０Ｃ１０％水溶液 ７５．０部
水 ３７．５部
ハイビーズ ３００部
消泡剤 ０．３部
上記混合物をサンドグラインダーで発色剤の平均粒子径が１ミクロンになるまで粉砕した。
【００２９】
４）顔料分散液（Ｄ液）の調整
顔料（水澤化学工業株式会社製フィラー Ｐ−５２７） ８．０部
０．５％ヘキサメタリン酸Ｎａ水溶液 １６．０部
水 ２４．０部
上記混合物をホモジナイザーを用いて、１００００ｒｐｍで７分間分散を行なった。
【００３０】
５）顕色剤＋顔料＋ステアリン酸の混合（Ｅ液）の調整
Ｃ液（顕色剤） ３２．０部
Ｄ液（顔料） ４９．０部
３０％ステアリン酸亜鉛分散液（ハイドリン Ｚ−７−３０中京油脂製）７．０部
パピロールＮ６８０Ｃ１０％水溶液 １０．０部
上記混合物をマグネティックスターラーで充分に混合した。
【００３１】
６）感熱塗液の調整及び塗工
Ａ液１．０部、Ｂ液２．０部、Ｅ液６．１部を混合撹拌して感熱塗液を得た。この塗液を０．２ｍｍのワイヤーパーで紙に乾燥後の重量が６ｇ／ｍ^２となるよう均一に塗布後乾燥して感熱記録紙を得た。
この感熱記録紙は地肌カブリがなく、サーマルヘッドでの印字により速やかに濃い黒色に発色した。この発色像は耐光性、耐湿性に優れていた。また、塗布面も耐光性が優れており、日光照射によって着色は起こらなかった。
【００３２】
次に感圧複写紙に用いた場合の性質を明らかにする為に、前述した（２）、（３）、（４）の既知化合物と本発明の化合物との比較試験を下記の要領でおこなった。
比較試験１ −画像耐光性の比較−
前述した（２）、（３）、（４）の既知化合物と本発明の化合物について、その各７部をＫＭＣ−１１３（呉羽化学工業株式会社製感圧複写紙用溶剤）９３部に溶解し、実施例２の如く操作して感圧複写紙の上用紙を得た。これらをクレーを塗布した市販の下用紙と重ね合わせてローラーで加圧して発色させた。
発色画像を太陽光に１時間曝し、画像の色相を色差計（日本電色株式会社製 ＳＺ−Σ８０型）で測定し、露光前後での色差（Δａ）を求めた（測定光源：Ｄ６５／１０）。
【００３３】
比較試験−２ −カプセル面の耐光性の比較−
上記比較試験１で作成した上用紙のカプセル面を太陽光に１時間曝し、赤変の度合いを同様に色差計で測定した。
結果をまとめて次の表１に示す。
Δａは赤、緑系の色相変化を表し、数字が大きい程赤色への変色が大きいことを示す
【００３４】
【表１】

上記結果より、本発明の化合物による画像部は既知化合物の場合に比べ、特に好ましくない赤色への色相の変化が極めて少なく、また、カプセル面の赤変も少ないことが分かる。
【００３５】
次に感熱記録紙に使用した場合の性質を明らかにする為に、前述した（２）、（４）の既知化合物と本発明の化合物との比較試験を下記の要領でおこなった。
比較試験−３
（２）、（４）の既知化合物又は本発明の化合物を発色剤に用い実施例３と同様にして得た感熱紙を、感熱発色試験機（松下電子部品株式会社製）を使用し、印可電圧１６Ｖ、パルス幅１．５、２．０、３．５ミリ秒でそれぞれ発色させた。この画像部及び未発色部（地肌）をフェードメター（カーボンアーク）５時間照射した後、反射濃度をマクベスＲＤ−５１４反射濃度計（マクベス社製）を用いて測定した。
次式により画像残存率を求め、また地肌についてはそのままの数字を記載し、耐光性とした。
「フェードメター（カーボンアーク）５時間照射した後の反射濃度」÷「初期の反射濃度」×１００（％）
【００３６】
上記比較試験で得た結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】

上記結果より、本発明の化合物による地肌及び画像部は既知化合物の場合に比べ、耐光性が良いことが分かる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は、特に発色画像又は地肌部の耐光性に優れた新規な黒発色性フルオランを提供するものであ。

Claims (2)

1. 下式で表されるフルオラン化合物。
   

   
2. 請求項１記載のフルオラン化合物を発色剤として含有することを特徴とする発色性記録材料。