JP2020517759A - 熱変色性顔料組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
インクの熱変色効果は、以下
(A)少なくとも1つの電子供与体又はロイコ(lueco)有機色素化合物、
(B)少なくとも1つの電子受容体又は顕色剤化合物、及び
(C)化合物(A)及び(B)又は温度変化調節剤に起因し得る可逆的な電子受容/供与を促進できる反応性環境として機能する少なくとも1つの化合物
の3つの化合物を使用して機能する。
(A)少なくとも1つの電子供与性色素化合物、
(B)少なくとも1つの電子受容体化合物、及び
(C)下記式(I)で示される少なくとも1つの化合物、
を含む熱変色性顔料の組成物である。
-XはO又は単結合を表し、
-ZはCOO又はOCOを表し、
-R1はO-アルキル又は(CH2)mCH3を表し、
-R2はOCO(CH2)nCH3又はHを表し、
-y = 0-3、
-m = 12-18
-n = 12-18、
-p = 8-18、及び
XがOの場合、yは0に等しくないという条件である。
-Z = OCOの場合:酸素原子は基(CH2)に結合し、カルボニル基は鎖(CH2)p CH3に結合し、
-Z = COOの場合:カルボニル基は鎖(CH2)yに結合し、酸素原子は鎖(CH2)p CH3に結合する。
上記の式(I)において、Xは好ましくは単結合であり、Zは好ましくはOCOを表す。
上記の式(I)において、yは、0、1、2、又は3の整数から独立して選択できる。
上記の式(I)において、mは次の整数のいずれかから独立して選択できる:12、13、14、15、16、17、又は18。
上記の式(I)において、nは次の整数のいずれかから独立して選択できる:12、13、14、15、16、17、又は18。
上記の式(I)において、pは、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、又は18の整数のいずれかから独立して選択できる。
好ましい実施形態によれば、本発明の化合物(C)は、以下の式(Ia)で表される。
-XはO又は単結合を表し、
-ZはCOO又はOCOを表し、
-R1はO-C1-6アルキル又は(CH2)mCH3を表し、
-y = 0-3
-m = 12-18、及び
-p = 8-18。
好ましくは、本発明の式(Ia)において、Xは単結合であり、Zは好ましくはOCOを表し、y = 0である。
好ましくは、本発明の式(Ia)において、R1は(CH2)mCH3-を表す。
さらにより好ましい実施形態によれば、上記の式(Ia)において、
-Xは単結合、
-ZはOCOを表し、
-R1は(CH2)mCH3を表し、
-y = 0
-m = 12-18、及び
-p = 8-18。
電子供与性染料化合物(A)の重量百分率は熱変色性顔料組成物の総重量と比較して、重量で1から10%、好ましくは1から6%、理想的には2から4%まで変化し得る。
電子受容体化合物(B)の重量百分率は、熱変色性顔料組成物の総重量に対して、重量で1から20%、好ましくは1から14%、理想的には4から10%まで変えることができる。
反応性環境として作用する式(I)の化合物(C)の重量百分率は、 熱変色性顔料組成物に対して、総重量に対して70から98%、好ましくは80から98%、理想的には86から94%まで変化し得る。
(A)重量1から10%、好ましくは1から6%、理想的には2から4%の少なくとも1つの電子供与性有機化合物、
(B)1から20重量%、好ましくは1から14重量%、理想的には4から10重量%の少なくとも1つの電子受容体化合物、及び
(C)70から98重量%、好ましくは80から98重量%、理想的には86から94重量%の式(I)に表される少なくとも1つの化合物。
(A)2から4重量%の少なくとも1つの電子供与性有機化合物、
(B)4から10重量%の少なくとも1つの電子受容性化合物、及び
(C)86重量%から94重量%の式(I)に表される少なくとも1つの化合物。
電子受容体化合物(B)として、フェノール性ヒドロキシル基(モノフェノール又はポリフェノール)を持つ化合物や、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、カルボキシ基、それらのエステル、アミド基又はハロゲン原子、及びビスフェノール又はトリスフェノールなどの縮合フェノール-アルデヒド樹脂などの置換基を持つ誘導体など、活性プロトンを持つ化合物の非網羅的なリストを提供できる 。
-アルキル:C1-C20、好ましくはC1-C12、より好ましくはC1-C6、理想的にはC1-C4の直鎖又は分岐した飽和炭化水素化脂肪族基。「分岐」という用語は、メチル又はエチルなどの少なくとも1つの低級アルキル基が直鎖アルキル鎖によって運ばれることを意味する。アルキル基の例は、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、t-ブチル及びn-ペンチルである。
-アリール:少なくとも1つの芳香族環に由来する官能基又は置換基。芳香族サイクルは、非局在化πシステムを含む単環式又は多環式グループ計画全体に対応し、サイクルの各原子は軌道pを含み、前記軌道pは互いにカバーしている。これらのアリール基の例は、フェニル、ビフェニル、ナフタレン、アントラセンである。本発明のアリール基は、好ましくは4から12個の炭素原子、理想的には5から6個の炭素原子を含む。理想的には、本発明のアリール基はフェニル基である。
本発明の熱変色性顔料マイクロカプセルの結晶化温度(又は再着色温度T1)は、-40〜20℃、好ましくは-30〜10℃、理想的には-20〜0℃で変化し得る。
-コーティングマイクロカプセルのインサイツ形成に依存する化学的手順。重合又は界面重縮合など、これらの手順は好ましい手順である。
-物理化学的手順、例えば溶媒の蒸発抽出、熱溶解による相の分離又はコアセルベーション。
-スプレー乾燥、液滴の融解又は凍結、スプレーコーティングなどによる機械的手順。
本発明の熱変色性顔料マイクロカプセルは、好ましくは、メラミン樹脂からのインサイツ重合により調製される。
インク組成物内に存在する本発明の熱変色性顔料マイクロカプセルは、インク組成物の総重量の5から50重量%を占める。
さらに、本発明のインク組成物は大部分が水からなる。有利には、水は、インク組成物の総重量の40〜80重量%を占める。
本発明のインク組成物は、1又はいくつかの水混和性共溶媒も含むことができる。したがって、本発明のインク組成物は、有機又は水溶液、好ましくは水性溶媒を含むことができる。
-アルコール:イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ペンタノール、ベンジルアルコールなどのC1-C15の直鎖又は分岐アルコール; グリセリン; ジグリセリン; ポリグリセリン、
-酢酸エチル又は酢酸プロピルなどのエステル、
-炭酸プロピレン又は炭酸エチレンなどの炭酸エステル、-メチルイソブチルケトン(MIBK)、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン、
-グリコールエチレン、グリコールジエチレン、グリコールトリエチレン、グリコールプロピレン、グリコールポリエチレン、エーテルモノメチルグロブコールエチレン、グリコール3-ブチレン、グリコールチオジエチレンなどのグリコール、
-ジメチルアセトアミド又はジメチルホルムアミドなどのアミド、及び
-それらの混合物。
溶媒は、インク組成物の総重量の5から20重量%を占める。
-キサンタンガムやアラビアゴムなどのゲル効果を作り出すことができるレオロジー調整剤(流動化剤)
-変性ポリシロキサン分散液(SynthronMOUSSEX(登録商標))などの消泡剤、
-水酸化ナトリウム、トリエタノールアミンなどのpH調整剤、
-ポリオールポリエーテル(TERGITOLTM by DOW)などの界面活性剤、
-イソチアゾリノン(ACTICIDE(登録商標)by Thor)などの殺生物剤、
-ベンゾトリアゾールなどの防食剤、
-潤滑剤、
-分散剤、
-合体剤、
-架橋剤、
-湿潤剤、
-可塑剤、
-酸化防止剤、
-UV安定剤。
15.9 gの3-ペンタデシルフェノール(CAS 番号 501-24-6)と5.8 gのトリエチルアミン(CAS 番号 121-44-8)を250 mLのテトラヒドロフラン(CAS 番号 109-99-9)に可溶化する。反応性環境は室温に保たれ、窒素の添加により不活性になる。10 gのデカノイルクロリド(CAS 番号 112-13-0)を15分間滴下する。この添加後、反応性環境を室温で30分間撹拌する。
次に、反応性環境を酢酸エチル100 mLで抽出する。有機相を回収し、150 mLの水で3回洗浄する。次いで、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させる。
生成物をエタノールで2回再結晶する。得られた生成物の気相クロマトグラフィー(GPC)による分析は、生成物が98%純度であることを示す。
11.1 gの3-ペンタデシルフェノール(CAS 番号501-24-6)及び4.0 gのトリエチルアミン(CAS 番号 121-44-8)を150 mLのテトラヒドロフラン(CAS 番号 109-99-9)に可溶化する。
反応性環境は室温に保たれ、窒素の添加により不活性になる。塩化パルミトイル(CAS 番号 112-67-4)10 gを15分間滴下する。添加の終わりに、反応性環境を室温で30分間撹拌する。
次に、反応性環境を酢酸エチル100 mLで抽出する。有機相を回収し、150 mLの水で3回洗浄する。次いで、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させる。
生成物は、エタノールで1回、イソプロパノールで1回再結晶される。得られた生成物の気相クロマトグラフィー(GPC)による分析は、生成物の純度が94%であることを示す。
10.0 gの3-ペンタデシルフェノール(CAS 番号 501-24-6)及び3.7 gのトリエチルアミン(CAS 番号 121-44-8)を150 mLのテトラヒドロフラン(CAS 番号 109-99-9)に可溶化する。反応性環境は5°Cに保たれ、窒素の添加により不活性になる。10 gの塩化ステアロイル(CAS 番号 112-76-5)を15分間滴下する。添加の終わりに、反応性環境を室温で30分間撹拌する。
次に、反応性環境を酢酸エチル100 mLで抽出する。有機相を回収し、150 mLの水で3回洗浄する。次いで、有機相を硫酸ナトリウムで乾燥させ、溶媒を蒸発させる。
生成物をエタノールで2回再結晶する。得られた生成物の気相クロマトグラフィー(GPC)による分析は、生成物が98%純度であることを示す。
熱色変性顔料組成物は、2.2重量部の3-(4-ジエチルアミノ-2-エトキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(化合物(A)、CAS番号:69898-40-4)、2.2重量部の4,4 '(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフェノール(化合物(B1)CAS番号:1478-61-1)、2.2重量部の2.2 -ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(化合物(B2)、CAS番号:7997-0)、及び事前に調製した化合物(3)の93.4重量部(化合物(C))である。
無水マレイン酸共重合体とメチルビニルエーテルの水溶液7.2重量部(共重合体の33重量%の溶液)を8.4重量部の水酸化ナトリウム水溶液(1.0 Mの溶液)で中和する。この溶液を42.0重量部の水で希釈し、混合物をホモジナイザーで少なくとも15 m.s-1の速度で乳化する。26.0重量部の先に調製された熱変色性顔料組成物が添加され、得られたエマルジョンは85℃の温度で30分間保たれる。次いで16.4重量部のプレポリマーメラミン-ホルムアルデヒド(プレポリマー重量で50%の水溶液)を一滴ずつ混合物に加える。次に、反応性環境を90°Cの温度に加熱し、少なくとも15 m.s-1の速度で4時間混合する。
得られた熱変色性顔料マイクロカプセルは、48℃以上で色が青から無色に変化し、色ヒステリシス効果がある。
T1:完全な再着色温度
T2:部分的な再着色温度
T3:部分的な変色温度
T4:総変色温度
Claims (9)
- 化学式(Ia)の化合物が以下の化合物、
-Xは単結合を表し、
-ZはOCOを表し、
-R1は(CH2)mCH3を表し、
-y = 0、
-m = 12-18、及び
-p = 8-18
である、請求項2に記載の組成物。 - 化合物(A)が
3-(4-ジエチルアミノ-2-エトキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタリド(青63、CAS番号:69898-40-4)、2 '-(ジベンジルアミノ)-6'-(ジエチルアミノ)フルオラン(CAS番号:34372-72-0)、N、N-ジメチル-4 -[2- [2-(オクチルオキシ)フェニル] -6-フェニル-4-ピリジニル]ベンゼンアミン(黄色CK37、Cas番号:144190-25-0)、7-(4-ジエチルアミノ-2-ヘキシルオキシフェニル)-7 -(1-エチル-2-メチル-1H-インドール-3-イル)-7H-フロ[3,4-b]ピリジン-5-オン(青203、Cas 番号: 98660-18-5)、2 -(2,4-ジメチルフェニルアミノ)-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン(黒 15 Cas 番号: 36431-22-8)、及び3,3-ビス-(1-ブチル-2-メチル-インドール-3- イル)-3H-イソベンゾフラン-1-オン(赤40、Cas 番号: 50292-91-6)
から選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。 - 化合物(B)が、
2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン(ビスフェノールC、CAS番号:79-97-0)、4-ヘキシル-1,3-ジヒドロキシベンゼン(4-ヘキシルレゾルシノール、CAS番号:136-77-6)、4,4'-シクロヘキシリデンビスフェノール(BPZ、CAS番号:843-55-0)、4,4 '-(1-フェニルエチリデン)ビスフェノール(CAS番号:1571-75-1)、2,2'-ジヒドロキシビフェニル(CAS番号:1806-29-7)、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(CAS 番号: 2167-51-3)、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)シクロヘキサン(CAS 番号: 2362-14-3)、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル) フルオレン(CAS番号:3236-71-3)、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(CAS番号:13595-25-0)、1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル) イーサン(CAS 番号: 27955-94-8)4,4 '-(2-エチルヘキシリデン)ジフェノール(CAS 番号: 74462-02-5)、a、a、a'-トリス(4-ヒドロキシフェニル)-1 -エチル-4-イソプロピルベンゼン(CAS 番号: 110726-28-8)
から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。 - 請求項1〜5に記載の組成物を含む熱変色性顔料マイクロカプセル。
- 請求項6に記載の熱変色性顔料マイクロカプセルを含むインク組成物。
- 請求項7に記載のインク組成物を含む筆記具。
- 摩擦消去可能なインクボールペンから選択される請求項8に記載の筆記具。
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