JP6426266B2 - N−(2−(3−フェニルウレイド)フェニル)ベンゼンスルホンアミドの結晶変態及びそれを用いた記録材料 - Google Patents
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Description
化合物1の既知の結晶形(結晶形I)は、Cu−Kα線による粉末X線回折法における回折角(2θ、±0.1度の誤差を許容する)が5.80度、9.32度、24.52度および23.40度にピークを示すことを特徴とし、融点は153−155℃である。
それに対し、本発明の結晶形(結晶形II)は、Cu−Kα線による粉末X線回折法における回折角が23.60度、20.80度、12.24度および13.80度にピークを示すことを特徴とし、融点は160−162℃である。
結晶変態とは、同じ化学組成であるが結晶形が異なるため、物性が異なった状態である。
同一の結晶形か、異なる結晶形かは、X線回折の入射角とその回折強度を測定し、比較することで判断できる。具体的には粉末X線回折によって、強度の大きい回折線の位置(角度)を比較することによって比較することができる。
また、結晶形によって融点等の熱的性質が異なる場合があり、この場合には、熱分析により簡便に結晶形を判断することができる。さらに、顕色剤等として記録材料に使用する場合には、熱的性質が記録材料の性能に影響を与えることがある。
その他の判断方法としては、IR(赤外分光)分析等がある。
X線回折の測定方法は特に限定されるものではなく、一般的に利用されるものを使用することができる。例えば、各結晶形をめのう乳鉢で粉砕してガラス試料板に詰め、試料水平型多目的X線回折装置(Ultima IV;リガク製)で測定することができる。
各結晶形を測定試料として、例えば、手動により、あるいはデジタル式融点測定装置を用いて10℃/分の昇温速度で測定することができる。
化合物1は、特許文献4等に記載された方法により、結晶形Iとして製造することができる。一方、本発明の結晶形IIは、結晶形Iから再結晶法により得ることができる。
また、結晶形IIの溶液を作製し、これから、結晶形Iを種晶として用いる条件下で再結晶を行うことで、結晶形Iを得ることができる。
本発明の結晶変態は顕色剤として、発色性染料とともに記録材料に用いることができる。この顕色剤は、他種の顕色剤と併用することもでき、またさらに、増感剤、画像安定剤等の添加剤を併用することもできる。この記録材料はどの様な用途にも使用でき、例えば、感熱記録材料又は感圧複写材料等に利用することができる。
また、非フェノール系化合物であるため内分泌攪乱物質の心配がない安全な記録材料や記録シートを提供することができる。
本発明の記録材料の中には、発色性染料並びに、化合物1以外に公知の顕色剤、画像安定剤、増感剤、填料、分散剤、酸化防止剤、減感剤、粘着防止剤、消泡剤、光安定剤、蛍光増白剤等を必要に応じ1種又は2種以上含有させることができる。他の成分の使用量は、それぞれ、発色性染料1質量部に対して、通常0.1〜15質量部、好ましくは1〜10質量部の範囲である。
ビスフェノールA、4,4’−sec−ブチリデンビスフェノール、4,4’−シクロヘキシリデンビスフェノール、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3’−ジメチルブタン、2,2’−ジヒドロキシジフェニル、ペンタメチレン−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)、2,2−ジメチル−3,3−ジ(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ジ(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、4,4’−(1−フェニルエチリデン)ビスフェノール、4,4’−エチリデンビスフェノール、(ヒドロキシフェニル)メチルフェノール、2,2’−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニル−フェニル)プロパン、4,4’−(1,3−フェニレンジイソプロピリデン)ビスフェノール、4,4’−(1,4−フェニレンジイソプロピリデン)ビスフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)酢酸ブチル等のビスフェノール化合物;4,4’−ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、1,7−ジ(4−ヒドロキシフェニルチオ)−3,5−ジオキサヘプタン、2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)ジエチルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルチオエーテル等の含硫黄ビスフェノール化合物;4−ヒドロキシ安息香酸ベンジル、4−ヒドロキシ安息香酸エチル、4−ヒドロキシ安息香酸プロピル、4−ヒドロキシ安息香酸イソプロピル、4−ヒドロキシ安息香酸ブチル、4−ヒドロキシ安息香酸イソブチル、4−ヒドロキシ安息香酸クロロベンジル、4−ヒドロキシ安息香酸メチルベンジル、4−ヒドロキシ安息香酸ジフェニルメチル等の4−ヒドロキシ安息香酸エステル類;安息香酸亜鉛、4−ニトロ安息香酸亜鉛等の安息香酸金属塩;4−[2−(4−メトキシフェニルオキシ)エチルオキシ]サリチル酸等のサリチル酸類;サリチル酸亜鉛、ビス[4−(オクチルオキシカルボニルアミノ)−2−ヒドロキシ安息香酸]亜鉛等のサリチル酸金属塩;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、2,4’−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、4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン、4−ヒドロキシ−4’−ブトキシ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、3,4−ジヒドロキシ−4’−メチルジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’,5,5’−テトラブロモジフェニルスルホン、4−アリルオキシ−4’−ヒドロキシジフェニルスルホン、2−(4−ヒドロキシフェニルスルホニル)フェノール、4,4’−スルホニルビス[2−(2−プロペニル)]フェノール、4−[{4−(プロポキシ)フェニル}スルホニル]フェノール、4−[{4−(アリロキシ)フェニル}スルホニル]フェノール、4−[{4−(ベンジロキシ)フェニル}スルホニル]フェノール、2,4−ビス(フェニルスルホニル)−5−メチル−フェノール等のヒドロキシスルホン類;4−フェニルスルホニルフェノキシ亜鉛マグネシウム、アルミニウム、チタン等のヒドロキシスルホン類の多価金属塩類;4−ヒドロキシフタル酸ジメチル、4−ヒドロキシフタル酸ジシクロヘキシル、4−ヒドロキシフタル酸ジフェニル等の4−ヒドロキシフタル酸ジエステル類;2−ヒドロキシ−6−カルボキシナフタレン等のヒドロキシナフトエ酸のエステル類;トリブロモメチルフェニルスルホン等のトリハロメチルスルホン類;4,4’−ビス(p−トルエンスルホニルアミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン、N−(4−メチルフェニルスルホニル)−N’−(3−(4−メチルフェニルスルホニルオキシ)フェニル)ウレア等のスルホニルウレア類;ヒドロキシアセトフェノン、p−フェニルフェノール、4−ヒドロキシフェニル酢酸ベンジル、p−ベンジルフェノール、ハイドロキノン−モノベンジルエーテル、2,4−ジヒドロキシ−2’−メトキシベンズアニリド、テトラシアノキノジメタン類、N−(2−ヒドロキシフェニル)−2−[(4−ヒドロキシフェニル)チオ]アセタミド、N−(4−ヒドロキシフェニル)−2−[(4−ヒドロキシフェニル)チオ]アセタミド、4−ヒドロキシベンゼンスルホンアニリド、4’−ヒドロキシ−4−メチルベンゼンスルホンアニリド、4,4’−ビス((4−メチル−3−フェノキシカルボニル)アミノフェニルウレイド)ジフェニルスルホン、3−(3−フェニルウレイド)ベンゼンスルホンアニリド、オクタデシルリン酸、ドデシルリン酸;又は下記式で表されるジフェニルスルホン架橋型化合物(日本曹達株式会社製顕色剤D−90)若しくはそれらの混合物等が挙げられる。
また、下記式で表されるジフェニルスルホン架橋型化合物(日本曹達株式会社製顕色剤D−90)若しくはそれらの混合物等が挙げられる。
分散剤は水、アルコール、ケトン、エステル、炭化水素等の溶剤に溶かして使用するほか、水又は他の溶媒中に乳化あるいはペースト状に分散させた状態で使用することも可能である。
本発明を感熱記録紙に使用する場合には、既知の使用方法と同様に行えばよく、例えば、本発明の化合物の微粒子及び発色性染料の微粒子のそれぞれをポリビニルアルコールやセルロース等の水溶性結合剤の水溶液中に分散された懸濁液を混合して紙等の支持体に塗布して乾燥することにより製造できる。
アンダーコート層分散液は、支持体の表面の平滑性を向上させるために用いるのであって、特に限定されるものではないが、填料、分散剤、水が含まれる方がよく、具体的には、填料としては焼成カオリン、炭酸カルシウム、分散剤としてはポリビニルアルコールが好ましい。
o−フェニレンジアミン(東京化成工業社製、純度98%)10.8g(0.1mol)、炭酸ナトリウム5.8g(0.055mol)を酢酸エチル10ml、水70mlの混合溶媒中に加え、窒素置換を行った後に内温20℃まで冷却した。この溶液中に塩化ベンゼンスルホニル17.7g(0.1mol)を内温が20℃を超えないようにしながら滴下した。50℃まで昇温を行った後、そのままの温度で2時間反応を行った。反応終了後、酢酸エチル90mlを加え60℃まで昇温し、析出した結晶を溶解させた。そのままの温度で静置した後、分液により水層を除去した。
有機層から溶媒を50ml留去させた後、50℃まで冷却し、イソシアン酸フェニル11.9gを滴下し、そのままの温度で1時間反応を行った。反応終了後、脂肪族炭化水素系溶媒50mlを加え、5℃まで冷却を行った後に結晶を吸引ろ過にてろ別した。真空乾燥を行い、目的物を白色の結晶として得た(35.0g、収率95%対o−フェニレンジアミン)。
100mlの4口フラスコに、製造例1で得られた結晶11gおよび酢酸エチル15ml(0.5L/mol)を仕込み、内温50℃以上にて4時間撹拌し完全に溶解させた後に、内温を10℃以下まで冷却した。生成した結晶をろ別し、減圧下乾燥を行うことにより、10.2g(回収率91.6%)の白色結晶を得た。
製造例1で得られた結晶、および実施例1で得られた結晶の各粉末をガラス試験板の試料充填部に充填し、粉末X線回折装置(Ultima IV;リガク製)を用いて測定した。X線源 :CuKα、出力 :1.6kW(40kV−40mA)、測定範囲 :2θ=5°〜40°
製造例1の結晶(結晶形I)の測定結果を第1図に、実施例1の結晶(結晶形II)の測定結果を第2図に、それぞれ示した。
各結晶形は、以下の強いピークを示した。
結晶形I:5.80度、9.32度、24.52度、23.40度
結晶形II:23.60度、20.80度、12.24度、13.80度
各結晶を測定試料とし、手動で測定した。
各結晶形の融点は、以下の通りであった。
結晶形I:153−155℃
結晶形II:160−162℃
300mlの4口フラスコに前記結晶形Iの結晶9.2gおよび酢酸エチル25ml(1L/mol)を仕込み、内温10℃にて分散させた。次に、滴下ろう斗中で結晶形IIの結晶9.2gを酢酸エチル100ml(4L/mol)に加え、70℃まで加熱して完全に溶解させた。前記結晶形Iの分散液の内温を15℃以下に維持し、かつ結晶形IIの結晶が析出しないように滴下ろう斗をリボンヒーターにて保温しながら、前記結晶形Iの分散液に前記結晶形IIの溶液を滴下した。滴下終了後、内温を10℃以下まで冷却し、生成した結晶をろ別し、減圧下乾燥を行うことにより、12.4g(回収率76.2%)の結晶を得た。
上記方法で得られた結晶の粉末X線を測定したところ、測定例1に記載した結晶形Iと同じ結果が得られ、結晶形Iであることが確認された。
1)感熱記録紙の作製
アンダーコート層分散液
焼成カオリン(Ansilex(登録商標)-93) 27.8部
ポリビニルアルコール10%水溶液 26.2部
水 71部
染料分散液(A液)
3−ジ−n−ブチルアミノ−6−メチル−7−アニリノフルオラン 16部
ポリビニルアルコール10%水溶液 84部
顕色剤分散液(B液)
化合物1の各結晶形(IまたはII) 16部
ポリビニルアルコール10%水溶液 84部
填料分散液(C液)
炭酸カルシウム 27.8部
ポリビニルアルコール10%水溶液 26.2部
水 71部
添加剤分散液(D液)
D−90またはUU 16部
ポリビニルアルコール10%水溶液 84部
(部は質量部)
まず、白色紙に前記アンダーコート層分散液を乾燥質量で約8g/m2塗布し、それを乾燥させてアンダーコート層を作製した。
次に、A〜D液の各組成の混合物をそれぞれサンドグラインダーで充分に磨砕して、A〜D液の各成分の分散液を調製した。これらのうち、A液1質量部、B液2質量部、およびC液4質量部を混合して塗布液とした。この塗布液をワイヤーロッド(Webster社製、ワイヤーバーNo.12)を使用して、前記アンダーコート層を有する紙に塗布・乾燥した後、カレンダー掛け処理をして、感熱記録紙を作製した(塗布液は乾燥質量で約5.5g/m2)。
A液1質量部、B液2質量部、C液4質量部、およびD液1質量部を混合して塗布液とした以外は、前記の実施例3および比較例1と同様の方法で、感熱記録紙を作製した。
前記方法で作製した感熱記録紙について、感熱紙発色試験装置(大倉電機製 TH−PMD型)を使用し、印字電圧17V、パルス幅1.8ms条件で市松模様に飽和発色させた。発色後の光学濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。その結果を第1表に示した。
前記方法で作製した感熱記録紙に関して、試験前後の各試験紙について以下の各条件で保存性試験を行った。
前記方法で作製した感熱記録紙の一部を切り取り、地肌の光学濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。
前記方法で作製した感熱記録紙の一部を切り取り、恒温器(商品名:DK−400、YAMATO製)中80℃または90℃で24時間保持した。保持した後の地肌の光学濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。その結果を第2表に示した。
前記方法で作製した感熱記録紙に関して、各試験紙について以下の条件で保存性試験を行った。
前記方法で作製した感熱記録紙の一部を切り取り、感熱紙発色試験装置(商品名:TH−PMH型、大倉電機製)を使用し、印字電圧17V、パルス幅1.8msの条件で発色させ、発色画像濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。
前記方法で作製した感熱記録紙の一部を切り取り、試験前と同様にして飽和発色させた。次いで、各試験紙を恒温器(商品名:DK−400、YAMATO製)中80℃または90℃で24時間保持した。保持した後の画像の光学濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。その結果を第3表に示した。
前記方法で作製した感熱記録紙の一部を切り取り、試験前と同様にして飽和発色させた。次いで、各試験紙の発色面及び裏面に塩化ビニルラップフィルム(可塑剤が含まれているもの)を密着させ、その状態のまま、40℃で24時間保持した。試験後の光学濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。
前記方法で作製した感熱記録紙の一部を切り取り、試験前と同様にして飽和発色させた。次いで、各試験紙を、25℃で24時間純水中に浸漬させた。試験後の光学濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。
前記方法で作製した感熱記録紙の一部を切り取り、試験前と同様にして飽和発色させた。次いで、各試験紙を、35%エタノール溶液に25℃で1時間、浸漬させた。試験後の光学濃度を分光測色計(Spectroeye LT、X−rite社製)で測定した。
耐可塑剤性、耐水性、耐アルコール性の結果を第4表にまとめて示した。
Claims (6)
- Cu−Kα線による粉末X線回折法における回折角(2θ±0.1度)が23.60度、20.80度、12.24度および13.80度にピークを示すX線回折図により特徴づけられる、N−(2−(3−フェニルウレイド)フェニル)ベンゼンスルホンアミドの結晶変態。
- 融点が160−162℃であることを特徴とする、請求項1に記載のN−(2−(3−フェニルウレイド)フェニル)ベンゼンスルホンアミドの結晶変態。
- 発色性染料を含有する記録材料であって、請求項1又は2に記載のN−(2−(3−フェニルウレイド)フェニル)ベンゼンスルホンアミドの結晶変態を含有することを特徴とする記録材料。
- N−(2−(3−フェニルウレイド)フェニル)ベンゼンスルホンアミド以外の顕色剤をさらに含有する、請求項3に記載の記録材料。
- 請求項3〜5のいずれかに記載の記録材料から形成されてなる記録材料層を有する記録シート。
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