画像再形成可能な媒体
【課題】画像再形成可能な媒体において周辺光による吸収に引き起こされる背景着色を最小に抑える。
【解決手段】（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料と、を含む複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体。または、基材をさらに有する前記記載の画像再形成可能な媒体。または、前記粒子およびフィルム形成バインダを含むフィルムをさらに有し、別の基材が前記媒体に存在しない前々記記載の画像再形成可能な媒体。
【解決手段】（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料と、を含む複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体。または、基材をさらに有する前記記載の画像再形成可能な媒体。または、前記粒子およびフィルム形成バインダを含むフィルムをさらに有し、別の基材が前記媒体に存在しない前々記記載の画像再形成可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像再形成可能な媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの紙文書は読まれた後、直ちに廃棄される。廃棄される紙文書の量を減少させるには、画像再形成可能な媒体が望ましい。フォトクロミック材料を使用した画像再形成可能な媒体に関する問題は、周辺光のフォトクロミック材料によるオーバータイム吸収により画像形成領域（露光領域とも呼ばれる）と非画像形成領域（非露光領域とも呼ばれる）との間のコントラストが低減する、背景着色（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ）問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，２０５，０８８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／０２２２９７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、画像再形成可能な媒体において周辺光による吸収に引き起こされる背景着色を最小に抑える、本発明の態様により対処される、新規アプローチが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料と、を含む複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体である。
【０００６】
また、前記画像再形成可能な媒体において、基材をさらに有することが好ましい。
【０００７】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記粒子およびフィルム形成バインダを含むフィルムをさらに有し、別の基材が前記媒体に存在しないことが好ましい。
【０００８】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記光吸収材料はイエロー着色剤を含むことが好ましい。
【０００９】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記粒子はコアおよびシェルを有することが好ましい。
【００１０】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記シェルは単一シェルであり、前記フォトクロミック材料は前記コア中に存在し、前記光吸収材料は前記単一シェル中に存在することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の粒子の１つの実施形態の部分断面を示す図である（便宜上、単一粒子を示す）。
【図２】本発明の粒子の別の実施形態の部分断面を示す図である（便宜上、単一粒子を示す）。
【図３】１つのフォトクロミック材料および１つの光吸収材料のＵＶ−ＶＩＳ吸収スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態では、（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料とを含む、複数の粒子が提供される。
【００１３】
別の実施形態では、（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料とを含む、複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体が提供される。
【００１４】
別の実施形態では、（ａ）バインダと、（ｂ）着色が弱い形態と着色が強い形態との間で可逆的に変換することができ、着色が弱い形態は予め決定された波長範囲と重なる光吸収帯Ａを有する、フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収帯Ａと重なる光吸収帯Ｂを示す光吸収材料であって、予め決められた波長範囲では、光吸収材料による光吸収が、着色が弱い形態による光吸収よりも弱い、光吸収材料と、を含む、複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体が提供される。
【００１５】
本明細書で使用されるように、「画像」という用語は、ヒトが見たいと思う任意のマーキングとすることができ、ここで「画像」は例えば、言葉、絵、図、またはそれらの組み合わせとすることができる。
【００１６】
「吸収スペクトル」という句は、光吸収が最小量よりも大きくなる、ある波長範囲での光吸収を示す。
【００１７】
「光吸収帯」という句は、吸収がかなり高いレベルにある（本明細書で記載される「谷」と比較した場合）「吸収スペクトル」における１つまたは複数の波長範囲を示し、ある実施形態では、吸収がその「光吸収帯」に対し最大量にある「ピーク」を含む。
【００１８】
光吸収における「谷」は、吸収がかなり低いレベルにある（「光吸収帯」と比較した場合）吸収スペクトルの一部を示す。「谷」は典型的には「光吸収帯」に隣接する。
【００１９】
「周囲温度」という用語は、約１５から約３０℃までの範囲の温度を示す。
【００２０】
本開示は、例えば、画像再形成可能な媒体において有用な粒子に関する。粒子は少なくとも３つの成分：（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料とを含む。３つの成分は粒子中に任意の適した構造および濃度で存在してもよい。
【００２１】
粒子２は例えば、図１および図２において見られるような任意の適した構造を有してもよい。実施形態では、粒子はコアとシェルとを有する（シェルは単一シェルまたは２つもしくはそれ以上のシェルとすることができる）。実施形態では、例えば、図１で示されるように、シェル６は単一シェルであり、フォトクロミック材料がコア４中に存在し、光吸収材料が単一シェル中に存在し、同じかまたは異なるバインダがコアおよび単一シェル中に存在してもよい。粒子コア中に存在するフォトクロミック材料の濃度は、粒子の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。粒子のシェル中に存在する光吸収材料の濃度は、粒子の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。
【００２２】
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるコア／単一シェルラテックスエマルジョンは、下記のように調製することができる。アニオン界面活性剤溶液および脱イオン水をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをそれから、窒素でパージし、その後、反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤および脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、フォトクロミック化合物を含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、光吸収化合物とを含む第２の「シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら、「種」を形成させる。開始剤溶液をその後、徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第１のモノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、第２のシェルモノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第２のシェルモノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００２３】
別の実施形態では、例えば図２に示されるように、シェルは外側シェル６Ａと内側シェル６Ｂとを有し、フォトクロミック材料はコア４もしくは内側シェル６Ｂ、またはコア４と内側シェル６Ｂの両方に存在し、光吸収材料は外側シェル６Ａ中に存在し、同じかまたは異なるバインダがコア４、内側シェル６Ｂ、および外側シェル６Ａ中に存在してもよい。粒子コアもしくは内側シェルまたはコアと内側シェルの両方に存在するフォトクロミック材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。粒子の外側シェル中に存在する光吸収材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。
【００２４】
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料を含むポリマ粒子から構成されるコア／内側シェル／外側シェルラテックスエマルジョンは、下記のように調製することができる。アニオン界面活性剤溶液および脱イオン水をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをそれから、窒素でパージし、その後、反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤および脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水とを含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、フォトクロミック化合物とを含む第２の「内側シェル」モノマ溶液を調製する。メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、光吸収化合物とを含む第３の「外側シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら、「種」を形成させる。開始剤溶液をその後、徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第１のモノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、第２の「内側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第２の「内側シェル」モノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、第３の「外側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第３の「外側シェル」モノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００２５】
別の実施形態では、粒子はコア／シェル構造を欠いており、フォトクロミック材料および光吸収材料は単純にバインダ中に分散されている。粒子中に存在するフォトクロミック材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。粒子中に存在する光吸収材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。
【００２６】
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料および光吸収材料を含むポリマ粒子から構成されるラテックスエマルジョンは、下記のように調製することができる（コア／シェル構造を欠く粒子を製造するため）。アニオン界面活性剤溶液および脱イオン水をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをそれから、窒素でパージし、その後、反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤および脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、フォトクロミック化合物と、光吸収化合物とを含むモノマエマルジョンを調製する。１０重量％のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら、「種」を形成させる。開始剤溶液をその後、徐々に反応器に添加し、１０分後、モノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。モノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００２７】
粒子は、例えば、円形およびジャガイモ形状などの任意の適した形状を有してもよい。
【００２８】
粒子サイズ範囲は、約３０ｎｍから約４００ｎｍまで、または約４０ｎｍから約１００ｎｍまでである。
【００２９】
コアサイズに関して、Ａは本明細書では粒子半径として規定され、本明細書でＢとして規定されるコア半径は、Ａの約５％から約９０％まで、または約３０％から約７０％までである。実施形態では、コア半径は、約１４ｎｍから約１８０ｎｍまでである。
【００３０】
単一シェルの厚さは、Ａの約１０％から約９５％まで、または約３０％から約７０％までである。実施形態では、単一シェルは、約２ｎｍから約３４０ｎｍまでの範囲の厚さを有する。
【００３１】
内側シェルの厚さおよび外側シェルの厚さに関して、Ｃは本明細書では内側シェルの厚さとして規定され、Ｄは外側シェルの厚さとして規定される。Ｃ＋Ｄは、Ａの約１０％〜約９５％、または約３０％から約７０％までである。Ｃ／Ｄは、約０．２から約４までまたは約０．７から約１．５までである。実施形態では、ＣおよびＤは、Ｃ＋Ｄの合計が約２ｎｍから約３４０ｎｍまでとなるような様々な厚さとすることができる。
【００３２】
フォトクロミック材料は、２つの形態の間の化学種の可逆的な変換を含む。フォトクロミック材料の実施形態はまた、３つまたはそれ以上の形態の間の化学種の可逆的な変換を含む。フォトクロミック材料は、１、２、３またはそれ以上の異なる型のフォトクロミック材料から構成されてもよく、この場合、「型（ｔｙｐｅ）」という用語は、可逆的な相互変換可能な形態の各ファミリーを示し、例えば、スピロピランおよびその異性体メロシアニンは、集合的にフォトクロミック材料の１つの型（１つのファミリーとも呼ばれる）を形成する。特に記載がなければ、「フォトクロミック材料」という用語は、形態に関係なくフォトクロミック材料の全ての分子を示す。例えば、フォトクロミック材料が単一の型、例えばスピロピラン／メロシアニンである場合、いかなる瞬間でも、フォトクロミック材料の分子は、完全にスピロピラン、完全にメロシアニン、またはスピロピランとメロシアニンの混合物であってもよい。実施形態では、フォトクロミック材料の各型に対し、１つの形態は無色または弱く着色されており（本明細書では集合的に「着色が弱い」と呼ばれる）、他の形態は異なるように着色されている（本明細書では「異なる色」または「着色が強い」とも呼ばれる）。
【００３３】
２つまたはそれ以上の型のフォトクロミック材料が存在する場合、各型は等しい、または等しくない、重量で表された量で、例えば、フォトクロミック材料の全ての型の重量に基づき約５％から約９０％までの範囲で存在してもよい。
【００３４】
実施形態では、フォトクロミック材料はまた、サームクロミックであり、すなわち、熱的に誘導される可逆的な色の変化である、サーモクロミズムを示す。
【００３５】
任意の適したフォトクロミック材料を使用してもよい。適したフォトクロミック材料の例としては、複素環開裂を受ける化合物類、例えばスピロピラン類および関連化合物類；単素環開裂を受ける化合物類、例えばヒドラジンおよびアリールジスルフィド化合物類；シス−トランス異性化を受ける化合物類、例えば、アゾ化合物類、スチルベン化合物類など；プロトンまたは基移動光互変異性を受ける化合物類、例えば、フォトクロミックキニン類；電子移動によりフォトクロミズムを受ける化合物類、例えば、ビオロゲン類など；その他が挙げられる。
【００３６】
スピロピラン類、スピロオキサジン類、およびスピロチオピラン類の特定の例としては、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−６−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−５’−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−６−シアノ−スピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−８−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−６−ニトロ，８−メトキシ−スピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’−デシル−３’，３’−ジメチル−６−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチルスピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−５−ニトロスピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−５，６’−ジニトロ−スピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−５−メトキシ，５’−メトキシ−スピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１−エチル−３，３−ジメチル−５’−ニトロスピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１’，３’，３’−トリメチルスピロ［２Ｈ−１−ベンゾチオピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドリン］が挙げられる。
【００３７】
したがって、実施形態で使用するのに適した置換ジアリールエテン類は、下記一般式で表すことができるものである。
【化１】
式［Ｉ］において、Ｘは独立して、Ｈ；塩素、フッ素、臭素などのハロゲン；１から約２０まで、または約４０までの炭素原子の直鎖または分枝、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど（ここで、置換基はハロゲン原子、ヘテロ原子（例えば酸素基、窒素基、など）を含むことができる）、および同類のものを示す。
【化２】
式［ＩＩ］において、ＸはＳまたはＯを示す。
【化３】
【化４】
式［ＩＶ］において、ＸはＳ、ＯまたはＣ＝Ｏを示し、ＹはＯ、ＣＨ２またはＣ＝Ｏを示す。
【化５】
式［Ｖ］において、ＹはＣＨ２またはＣ＝Ｏを示す。
【化６】
式［ＶＩ］において、ＸはＣＨまたはＮを示す。
【化７】
式［ＶＩＩ］において、ＹはＣＨ２またはＣ＝Ｏを示す。
【００３８】
一般式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］では、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、置換アルキル基、非置換アルキル基、直鎖アルキル基、および分枝アルキル基を含み、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素などのヘテロ原子がアルキル基中に存在してもよく、または存在しなくてもよい、アルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、アリール基、置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリール基のアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基から選択され、Ａは下記で示す置換基［ａ］または［ｂ］または［ｃ］を示し、Ｂは置換基［ｄ］または［ｅ］または［ｆ］を示す。
【００３９】
【化８】
【００４０】
置換基［ａ］〜［ｃ］では、Ｒ４は１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなど、フェニル、ナフチルなどを含むアリールオキシ基ならびに置換および非置換ヘテロ芳香族基、アルコキシ基または置換アルコキシ基（ここでアルコキシ基のアルキル部分が１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなどを示し、置換基はハロゲン原子、ヘテロ原子（例えば、酸素基、窒素基、など）を含むことができる）、などを示し；Ｒ５はアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基、シアノ基、カルボン酸基または不飽和アルケン基を示し；Ｒ６は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、およびアルコキシ基、フルオロアルキル基、シアノ基、アリール基または置換アルキルアリール基を示し；Ｒ７はアルキル基およびアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基を示し；ならびに、ＵはＯまたはＳを示す。
【００４１】
置換基［ｄ］〜［ｆ］では、Ｒ８は１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなど、フェニル、ナフチルなどを含むアリールオキシ基ならびに置換および非置換ヘテロ芳香族基、またはアルコキシ基もしくは置換アルコキシ基（ここでアルコキシ基のアルキル部分が１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなどを示し、置換基はハロゲン原子、ヘテロ原子（例えば、酸素基、窒素基、など）を含むことができる）、などを示し；Ｒ９はアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基、シアノ基、カルボン酸基または不飽和アルケン基を示し；Ｒ１０は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、およびアルコキシ基、フルオロアルキル基、シアノ基、アリール基または置換アルキルアリール基を示し；Ｒ１１はアルキル基もしくはアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基を示し；ならびに、ＺはＯまたはＳを示す。
【００４２】
ある実施形態では、式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］の置換ジアリールエテンは、Ｒ４およびＲ８が同じアルコキシを含む置換基である化合物である。これらの実施形態では、アルキルまたは置換アルキル基は、４またはそれ以上の炭素原子を含む。これは、ある実施形態では、十分な熱に基づく逆環化反応時間に対する要件である。しかしながら、別の実施形態では、Ｒ４およびＲ８のアルコキシ置換基は異なるアルコキシ置換基とすることができる。この場合、アルコキシ基の少なくとも１つまたは両方が４またはそれ以上の炭素原子を含んでもよい。
【００４３】
実施形態では、２−アリールアルコキシ含有ジアリールエテン類は、他の置換ジアリールエテン類、例えばアルキル置換ジアリールエテン類に比べ、可視光に対し、より長期間の間、その着色状態でより安定である。同時に、アルコキシ置換により熱脱色、すなわち、着色状態から無色状態へ戻る逆異性化への障壁が低下する。これらは画像再形成可能な媒体では重要な属性であり、フォトクロム（ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｅ）のアルコキシ含有ジチエニルエテンクラスに非常に特異的であることが見出されている。例えば、幾人かの使用者、特に放置された情報の安全性に関わる者にとっては、画像再形成可能な文書の約１日での自己消去は有益である。しかしながら、他の使用者にとっては、自己消去は、使用者が消去時間／速度を制御しないので、不都合である。これらの後者の使用者は、「オンデマンド消去（ｅｒａｓｅ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）」型の再使用可能な文書を好み、この場合、文書は必要とされる限り（例えば、数日から数週間またはそれ以上の間）、印刷された画像を表示し、その後、使用者が決定した場合、同じ媒体上への新規情報のリプリントプロセス中に情報が消去される。
【００４４】
アルコキシ修飾ジアリールエテン類の特別な利点は、アルコキシ置換基の適した選択により、熱消去に対する障壁の特定の調整が可能になることである。例えば、熱消去に対する障壁は、アルコキシＲ−基置換基の構造に基づき、高温（例えば約８０℃から約１６０℃まで）では急速で、完全であり、一方、周囲温度（例えば、約２５℃から約７０℃まで）では長期の熱による色安定性が維持されるように調整することができる。熱分析および分光分析に基づき、特定の化合物の半減期熱安定性は、最も熱的に安定性が低いｔｅｒｔ−ブチル化合物では３０℃で約２．２時間〜メトキシ化合物では３０℃で４２０年の範囲であると予測することができる。
【００４５】
したがって、いくつかの実施形態では、アルコキシ修飾ジチエニルエテンフォトクロミック材料は、適した照射、例えば可視光に暴露するだけで、その着色状態から無色状態に容易に変換させることができる。しかしながら、別の実施形態では、アルコキシ修飾ジチエニルエテンフォトクロミック材料は、適した照射、例えば可視光と共に熱に暴露することにより、または熱のみに暴露することにより、その着色状態から無色状態に容易に変換させることができる。本明細書における「容易に変換される」により、調製されたフォトクロミック材料は、約３０分未満、約１０分未満、約１分未満、または約３０秒未満の、熱および／または光の適した変換手段への暴露期間で、その着色状態から無色状態へ変換させることができることが意味される。例えば、熱が変換のための活性化因子として使用されるいくつかの実施形態では、フォトクロミック材料を約８０℃から約２５０℃まで、例えば約１００から約２００℃までまたは約１００から１６０℃までの温度で加熱すると、上記期間で、フォトクロミック材料を着色状態から無色状態に容易に変換して戻すことができるが、約２５〜約７０℃の温度でフォトクロミック材料を加熱しても、フォトクロミック材料は着色状態から無色状態に容易に変換されない。
【００４６】
これらのフォトクロミック材料はこのように、他の異なって置換された、または非置換のジチエルエテン類を含む他のフォトクロミック材料とは、材料が可視光への暴露だけでは着色状態から無色状態に容易に変換させて戻すことが一般的にはできず、着色状態から無色状態に変換して戻すためには、可視光と共に、または可視光なしで、適当な加熱に暴露することが必要であるという点で異なる。これにより、着色状態は周囲熱を超える十分な熱により構造再構成が起こるのに十分な分子および格子移動度が誘導されるまで凍結させることができる所望の製品が可能になる。さらに、実施形態では、フォトクロミック材料は着色状態と無色状態の間で切り換えるのに、熱の適用のみを必要とし、光刺激を必要としない。
【００４７】
フォトクロミック材料は、３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン：
【化９】
により表されるモノアルコキシ置換ジアリールエテン（ＤＡＥ）としてもよい。
【００４８】
フォトクロミック材料は、３，３’−（パーフルオロシクロペント−１−エン−１，２−ジイル）ビス（２−（シクロヘキシルオキシ）−５−フェニルチオフェン）：
【化１０】
により表されるジ−アルコキシ置換ジアリールエテン（ＤＡＥ）としてもよい。
【００４９】
フォトクロミック材料は、下記：
【化１１】
により表されるスピロピラン系フォトクロミック材料としてもよい。
【００５０】
式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、置換アルキル基、非置換アルキル基、直鎖アルキル基、および分枝アルキル基を含み、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素などのヘテロ原子がアルキル基中に存在してもよく、または存在しなくてもよい、アルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、エステル基、アリール基、置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリール基のアリール部分中に存在してもよく、または存在しなくてもよい、アルキルアリール基から選択される。
【００５１】
本明細書で記載されるように、フォトクロミック材料は、本明細書において各々の型のフォトクロミック材料に対し例示的な構造式で示されている多くの形態で存在することができる。本明細書で識別される化学構造では、フォトクロミック材料の１つの形態は典型的に無色であり、または弱く着色されており（例えば、淡黄色）、これは本明細書では「着色が弱い」形態と呼ばれ、一方、他の形態は典型的には異なる色（例えば、レッド、ブルー、またはパープル）を有し、これはまた、本明細書では、「着色が強い」形態と呼ばれる。
【００５２】
実施形態では、３つの主な型のバインダを使用することができる：（１）粒子を製造するためのバインダ、（２）基材上への粒子のコーティングを促進するための、必要に応じて用いられるバインダ、および（３）画像再形成可能な媒体に対し、別の基材を必要に応じて用いられるものにするための、バインダおよび粒子のフィルムを製造するためのフィルム形成バインダ。これらの３つの主な型のバインダに対し、同じかまたは異なるバインダ（１つまたは複数）を使用してもよい。特に記載がなければ、バインダに対する本明細書の記載は、一般に３つの主な型のバインダに適用可能である。
【００５３】
実施形態では、画像形成光がフォトクロミック材料に画像形成させることができ、画像が十分なコントラストを有するように、バインダは高い結晶質または光散乱性でないほうがよい。さらに、実施形態では、バインダは固体の、不揮発性材料であり、基材から容易に除去されない。
【００５４】
ポリマ材料などの任意の適したバインダを使用してもよい。バインダとして使用することができるポリマ材料の例としては、ポリカーボネート類、ポリスチレン類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類、ポリアリールスルホン類、ポリアリールエーテル類、ポリオレフィン類、ポリアクリレート類、ポリビニル誘導体類、セルロース誘導体類、ポリウレタン類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリエステル類、シリコーン樹脂類、およびエポキシ樹脂類、などが挙げられる。コポリマ材料、例えば、ポリスチレン−アクリロニトリル、ポリエチレン−アクリレート、塩化ビニリデン−塩化ビニル、酢酸ビニル−塩化ビニリデン、スチレン−アルキド樹脂類もまた、適したバインダ材料の例である。コポリマ類はブロック、ランダム、または交互コポリマ類としてもよい。
【００５５】
バインダは、１、２、３またはそれ以上の異なるバインダ類から構成してもよい。２つまたはそれ以上の異なるバインダ類が存在する場合、各バインダは全てのバインダの重量に基づき、例えば、約５重量％から９０重量％まで、特に約３０重量％から約５０重量％までの範囲の等しい、または等しくない量で存在してもよい。
【００５６】
光吸収材料は、１、２またはそれ以上の光吸収材料から構成されてもよい。
【００５７】
光吸収材料は、フォトクロミック材料の着色の弱い形態の吸収スペクトルと比べた、その吸収スペクトルに基づいて選択される。実施形態では、光吸収材料の吸収スペクトルは、フォトクロミック材料のより熱力学的に安定な形態の吸収スペクトルと比較されるが、ここで、例えば、スピロピランおよびメロシアニンの代表的な可逆的に相互変換可能な形態では、スピロピランがより熱力学的に安定な形態であると考えられる。「熱力学的に安定な形態」という句は、外部刺激がない場合により安定な化合物を示す。
【００５８】
図３は、非対称ジアリールエテン（３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン）および光吸収材料である、イエロー染料（ドデシルアントラニレートドデシルピロリドン）に対する「吸収スペクトル」、「光吸収帯」、「ピーク」および「谷」の意味を説明する。非対称ジアリールエテンフォトクロームは、約２５０ｎｍから約４００ｎｍの範囲の「吸収スペクトル」を示し、約４００ｎｍから約５００ｎｍまでのジアリールエテン形態の最小吸収はいずれも、「吸収スペクトル」の一部と考えない。ジアリールエテンの吸収スペクトル内には、２つの重なる光吸収帯が存在し、約３００ｎｍから約３５０ｎｍの範囲の第１の強い光吸収帯および約３５０ｎｍから約４００ｎｍの範囲の第２の光吸収帯である。ジアリールエテンの第１光吸収帯は、約３２０ｎｍの吸収ピークを有し、ジアリールエテンの第２光吸収帯は約３６０ｎｍの吸収ピークを有する。画像形成光が約３６５ｎｍの予め決められた波長範囲を有する実施形態では、ジアリールエテンは図３で示されるように、予め決められた波長範囲と重なる吸収スペクトルを有する。実施形態では、フォトクロミック材料の１つの形態の光吸収帯は、図３で示される予め決められた波長範囲と重なり、図３では、ジアリールエテンの第２光吸収帯が約３６５ｎｍの予め決められた波長範囲と重なっている。
【００５９】
イエロー染料は谷により分離された２つの重ならない光吸収帯、約２５０ｎｍから約３２０ｎｍまでの範囲の第１光吸収帯および約３７０ｎｍから約４９０ｎｍまでの範囲の第２光吸収帯を有する。谷は約３２０ｎｍから約３７０ｎｍまでの範囲であり、約３４０ｎｍに中心がある最低吸収を有する。イエロー染料の第１光吸収帯は約２８０ｎｍの吸収ピークを有し、イエロー染料の第２光吸収帯は約４３０ｎｍの吸収ピークを有する。
【００６０】
実施形態では、光吸収材料の光吸収帯は、予め決められた波長範囲と重ならないようにされる。これは、図３では、イエロー染料の２つの光吸収帯およびそれらの吸収ピークが、約３６５ｎｍの予め決められた波長範囲と重なっていないことで示されている。
【００６１】
実施形態では、予め決められた波長範囲では、光吸収材料による光吸収は、光吸収材料の光吸収スペクトルの谷にある。別の実施形態では、予め決められた波長範囲では、光吸収材料による光吸収は、フォトクロミック材料の着色が弱い形態の光吸収の約５０％未満、または約２５％未満である。別の実施形態では、フォトクロミック材料の着色が弱い形態は無色であり、光吸収材料はイエロー着色剤を含む。
【００６２】
実施形態では、予め決められた波長範囲では、光のシェルによって吸収が最小になる。例えば、実施形態では、シェルにより、予め決められた波長範囲では、フォトクロミック材料への光の透過が約２０％から約９９％まで、または約５０％から約９９％までとすることができる。実施形態では、図１の単一シェルおよび図２の外側シェルは半透明である。
【００６３】
光吸収材料が存在しないと、実施形態では、一定期間にわたる室内の周辺光により、非露光領域にある（すなわち、画像形成光に露光されない）フォトクロミック材料は着色が強い形態への相互変換を受ける可能性があり、この場合、非露光領域は露光領域の色と一致する、または類似する可能性があり、これにより、色のコントラストが減少することにより画像の退色または消去が引き起こされる。光吸収材料を画像再形成可能な媒体に組み入れると、画像形成されていない領域の背景着色を減速させることにより、この問題が軽減され、または最小に抑えられる。
【００６４】
光吸収材料のために有用である可能性のある有機化合物としては、下記が挙げられる：例えば、２，４−ジヒドロキシフェノン、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾールのような２−ヒドロキシ−フェノン類、例えば、アゾベンゼン、４−エチルアゾベンゼン、２−クロロ−アゾベンゼン、４−フェニルアゾベンゼンのようなアゾベンゼン誘導体類、下記を有する芳香族共役系：
（ａ）例えば、約６の炭素原子から約４０の炭素原子までを有する１、２またはそれ以上の芳香環などの少なくとも１つの芳香環、例えばＣ６Ｈ４−および−Ｃ６Ｈ４−Ｃ６Ｈ４−；
（ｂ）例えば、約８の炭素原子から約５０の炭素原子までを有し、１つまたは複数のエテニルまたはエチニル結合により共役された１、２またはそれ以上の芳香環などの少なくとも１つの芳香環、例えば−Ｃ６Ｈ４−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ６Ｈ４−および−Ｃ６Ｈ４−Ｃ≡Ｃ−Ｃ６Ｈ４−；または、
（ｃ）例えば、約１０から約５０までの炭素原子を有する縮合芳香環、例えば１，４−Ｃ１０Ｈ６および１，５−Ｃ１０Ｈ６。
【００６５】
必要に応じて、１つまたは複数の芳香環は置換基を有する。そのような置換基は例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓのような原子（この場合、原子価はＨとの結合により満たされる）または炭化水素基、アルデヒド（−Ｃ（Ｏ）−Ｈ）、ケトン（−Ｃ（Ｏ）−Ｒ）、エステル（−ＣＯＯＲ）、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）；シアノ（ＣＮ）；ニトロ（ＮＯ２）；ニトロソ（Ｎ＝Ｏ）；硫黄系基（例えば、−ＳＯ２−ＣＨ３；および−ＳＯ２−ＣＦ３）；フッ素原子；アルケン（−ＣＨ＝ＣＲ２または−ＣＨ＝ＣＨＲ）とすることができ、式において、各Ｒは独立して、例えば、１から約２０までの炭素原子、特に１から約１２までの炭素原子を有する直鎖アルキル基、例えば、ペンチル、デシルおよびドデシル、例えば、３から約４０までの炭素原子、特に３から約３０までの炭素原子を有する分枝アルキル基、例えば、イソプロピル、イソペンチルおよび２−プロピル−ペンチル、例えば、環状の３から約３０までの炭素原子、特に４から約７までの炭素原子を有するシクロアルキル基、例えば、シクロペンチルおよびシクロヘキシル、例えば、７から約３０までの炭素原子を有するアリールアルキル基またはアルキルアリール基、例えば、ｐ−メチル−ベンジル、３−（ｐ−エチル−フェニル）−プロピルおよび５−（１−ナフチル）−ペンチルとすることができる。
【００６６】
有機芳香族共役化合物の特定の例としては、例えば、ニトロ−ベンゼン、４−メトキシ−ベンゾニトリル、アントラセン、アントラキノン、１−クロロ−アントラセンなどが挙げられ、それらの多くは予め決められた波長範囲未満で、吸収する可能性がある。
【００６７】
光吸収材料のために有用なイエロー着色剤、特にイエロー染料を使用してもよい。
【００６８】
例示的なイエロー着色剤の型を下記で説明する。アゾピリドンイエロー染料が適している可能性がある。実施形態では、アゾピリドンイエロー染料は３７０ｎｍ未満で非常に低い吸収を有するが、この波長より上で高い吸収を有する可能性がある。これらのアゾピリドンイエロー染料は、モノピリドンおよびモノアントラニレート；ジピリドンおよびビスアントラニレート；またはジアントラニレートおよびビスピリドンのいずれかから構成させることができる。いくつかの例は下記の通りである。
【化１２】
【化１３】
【００６９】
適したイエロー着色剤としては、アシッドイエロー染料、ベイシックイエロー染料、ダイレクトイエロー染料、ソルベントイエロー染料が挙げられる。
【００７０】
実施形態では、ポリマ骨格に結合された有機部分（光吸収材料として適していると本明細書で記載された化合物から誘導）から構成されるポリマ光吸収材料を使用する。ポリマ光吸収材料の適した例としては、置換ポリスチレン類、置換アクリレート類、置換メタクリレート類、置換ポリウレタン類が挙げられ、全て、光吸収有機分子に対し記載されている有機部分を結合または挿入により含んでいる。
【００７１】
光吸収材料は、１、２、３またはそれ以上の異なる光吸収材料から構成されてもよい。２またはそれ以上の異なる光吸収材料が存在する場合、各光吸収材料は、全ての光吸収材料の重量に基づき、例えば約５重量％から９０重量％まで、特に約３０重量％から約５０重量％までの範囲の等しいか、または等しくない量で存在してもよい。
【００７２】
実施形態では、基材は可撓性材料から製造される。基材は透明か、または不透明とすることができる。基材は木材、プラスチック、紙、織物、繊維製品、ポリマフィルム、金属などの無機基材、などから構成してもよい。プラスチックは例として、プラスチックフィルム、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホンとしてもよい。基材は単層または多層としてもよく、多層の場合、各層は同じかまたは異なる材料である。基材は例えば、約０．３ｍｍから約５ｍｍまでの範囲の厚さを有する。
【００７３】
基材／画像再形成可能な媒体は、剛性かまたは可撓性としてもよい。実施形態では、基材／画像再形成可能な媒体は、巻く／折り畳む、その後、開く／広げるという多くのサイクルを受けることができる。基材／画像再形成可能な媒体は、任意の適したサイズを有する。基材／画像再形成可能な媒体は、平面（例えば、シート）または非平面（例えば、立方体、巻物および湾曲形状）などの任意の適した形状を有してもよい。実施形態では、複数の画像再形成可能な媒体はまた、結合させることができ、多くのより小さな表示画面から構成された巨大な表示画面と類似のより大きな画像再形成可能な表面が形成される。
【００７４】
画像再形成可能な媒体を製造する例示的な方法について以下、説明する。乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されたコア／シェルラテックスエマルジョンを、他の成分と組み合わせ、下記一般の調合ガイドラインに従う様式でコーティングを形成させる：乾燥重量ベースで１００部のコア／シェルラテックス、乾燥重量ベースで１０から５０部までのバインダラテックス（ここで、バインダは典型的にはガラス転移温度が−１０℃から３０℃までであるスチレンアクリレートラテックスであり、これらのラテックスは、紙コーティングの分野の専門家にとって周知の紙コーティングバインダのあるクラスを含む）、１〜５部のレオロジー調節剤、これは、アルカリ膨潤性アクリレートエマルジョンまたは会合増粘剤材料またはカルボキシメチルセルロースなどの可溶性ポリマなどとしてもよく、多くの添加剤、例えば、潤滑剤、フォーム制御剤、殺生物剤などを含むことができ、典型的には７〜９の範囲の値に調製されたｐＨであり、すべてが当技術分野における専門家にとって周知の紙水性紙コーティング調合ガイドラインに従う。このコーティングをその後、基材に液体フィルムコーティングとして適用する。メータリングロッド、エアナイフ、ブレード、ナイフオンロール、スロットダイ、フォーワード−リバースロール、マルチロール、ディレクト−オフセットグラビア、噴霧、ファウンテインおよび他の周知の方法を含む、多くのコーティング技術が使用できる。液体フィルムコーティングを対象の基材に適用した後、紙コーティングの専門家に周知の様々な乾燥技術を使用して、水を除去することができ、所望の乾燥コーティング層が得られる。
【００７５】
別の実施形態では、画像再形成可能な媒体は、予め形成された基材および粒子堆積工程を必要とせずに、調製させることができる。この場合、プラスチックフォトクロミック媒体を調製することができる。この場合、ポリエチレンテレフタレート樹脂が他の前記粒子およびバインダと共に、本明細書で記載した具体化されたフォトクロミック粒子の存在下で、押し出され、ポリエステルフィルムが得られる。押出条件は、樹脂材料がコアシェル粒子と適合し、押出温度が粒子シェルの溶融温度よりも低く、コアシェル構造の損失および具体化された特性の損失を回避するようなものとされるべきであることに注意すべきである。
【００７６】
実施形態における本発明の利点は、フォトクロミック分子すべてが、確実に、光吸収材料を含む包括的な封入シェルにより、粒子のコア内で周辺ＵＶ光から保護されることである。これ以前では、光吸収材料およびフォトクロムは共に分散され、コートされており、これでは、光吸収材料およびフォトクロムがマトリクス全体にランダムに分散されるので、フォトクロムが周辺光から十分に保護されなかった。別の代替案は、フォトクロミック材料の上面に光吸収材料の薄膜をコートすることによるデュアルコーティングプロセスであった。これは滑らかな基材上では十分機能するが、粗い紙のような基材上では、完全な薄いコーティングを達成することが困難であるので、非常に問題が多い。さらに、追加のコーティング工程が必要となるが、一方、コア−シェルアプローチでは、必要となるのは予め形成させた粒子の１度のコーティング工程のみである。
【００７７】
本方法の観点では、本開示は、画像再形成可能な媒体（本明細書では「媒体」とも呼ぶ）を提供することを含み、ここで、媒体は着色が弱い状態と着色が強い状態（本明細書では「異なる着色」状態とも呼ばれる）との間の可逆転移を示す。実施形態において、別の書き込みおよび消去プロセスを提供するために、第１の刺激、例えばＵＶ光照射を媒体表面に適用し、色の変化を引き起こすことにより画像形成を実施し、第２の異なる刺激、例えばＵＶまたは可視光照射、および必要に応じて、熱を媒体に適用し、色の変化を逆にすることにより消去を実施する。別の実施形態では、消去は、可視光および熱の両方を適用することにより、または熱のみを適用することにより実施される。このように、例えば、媒体は全体として、フォトクロミック材料を着色が弱い状態から着色が強い状態に変換させる第１（例えばＵＶ）波長において感応性があり、一方、媒体は全体として、フォトクロミック材料を着色が強い状態から着色が弱い状態に変換して戻す第２の異なる（例えば可視）波長および／または熱において感応性があるものとすることができる。
【００７８】
実施形態では、加熱は、書き込みおよび／または消去プロセスのいずれかのために、光照射前、または光照射と同時に媒体に適用することができる。
【００７９】
異なる刺激、例えば異なる光照射波長は、適切に選択することができ、明白な異なる書き込みおよび消去動作が提供される。
【００８０】
実施形態では、画像再形成可能な媒体は、「オンデマンド消去」能力を有する。すなわち、画像は周囲条件において、使用者が画像再形成可能な媒体上に新しい画像を作成するために画像を意図的に消去するのに十分長い期間（例えば、１もしくは２週間またはそれ以上まで）、相対的に安定である。本開示は、本明細書において、「オンデマンド消去」能力を有する画像再形成可能な媒体（およびフォトクロミック材料を含む粒子）の実施形態について記載しているが、本開示はまた、いずれの画像消去装置を使用しなくても、周囲条件下で比較的迅速に（例えば、約４８時間未満）画像が消えていく「自己消去」型の画像再形成可能な媒体（およびフォトクロミック材料を含む粒子）を含むことは理解される。フォトクロミック材料の選択は、画像再形成可能な媒体が「オンデマンド消去」能力を有するか、「自己消去」能力を有するかに強く影響する。
【００８１】
様々な実施形態によれば、画像を観察者に対し視認可能にする色のコントラストは、例えば、２、３、またはそれ以上の異なる色の間のコントラストであってもよい。「色」という用語は、多くの観点、例えば、色相、明度および飽和度を含んでもよく、ここで、２つの色が少なくとも１つの観点で異なっている場合、１つの色はもう１つの色と異なっているとしてもよい。画像が使用者の裸眼にとって視認可能である限り、例えば、レッド、ホワイト、ブラック、グレイ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブルー、およびパープルなどの任意の適した色を使用して、色のコントラストを生成させることができる。
【００８２】
様々な実施形態では、視認可能な時間中に、色のコントラスが変化する、例えば減少する可能性があるが、「色のコントラスト」という句は、視認可能な時間中に、色のコントランスが変化しているか、一定であるかに関係なく、使用者が画像を認識できるのに十分な色のコントラストのすべての程度を含んでもよい。
【実施例】
【００８３】
＜実施例１＞
［コア−単一シェル粒子］
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と、光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるコア／シェルラテックスエマルジョンを下記のように調製した。テイカ（Ｔａｙｃａ）アニオン界面活性剤３ｇおよび脱イオン水２５０ｇをステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させた。保持タンクを、窒素でパージし、その後、反応器内に移した。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージした。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持した。別に、過硫酸アンモニウム開始剤１．０５ｇおよび脱イオン水の溶液を調製した。別に、メチルメタクリレート３１ｇ、テイカアニオン界面活性剤１．７５ｇ、脱イオン水３４ｇ、およびフォトクロミック材料である３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン３ｇを含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレート３１ｇ、テイカアニオン界面活性剤１．７５ｇ、脱イオン水３４ｇ、およびネプツンゲルブ（Ｎｅｐｔｕｎ Ｇｅｌｂ）０７５（ＢＡＳＦ由来、イエロー染料）３ｇを含む第２の「シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら「種」を形成させた。その後、開始剤溶液を徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込んだ。第１のモノマエマルジョンがすべて、主反応器に添加された時点で、第２のシェルモノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込んだ。第２のシェルモノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させた。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００８４】
＜実施例２＞
［コア／内側シェル／外側シェル粒子］
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と、光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるコア／内側シェル／外側シェルラテックスエマルジョンを下記のように調製する。テイカアニオン界面活性剤３ｇおよび脱イオン水２５０ｇを含むアニオン界面活性剤溶液をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをその後、窒素でパージし、それから反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤１．０５ｇおよび脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレート３１ｇと、テイカアニオン界面活性剤１．７５ｇと、脱イオン水３４ｇとを含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレート１５ｇと、テイカアニオン界面活性剤０．９ｇと、脱イオン水１７ｇと、３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン３ｇとを含む第２の「内側シェル」モノマ溶液を調製する。メチルメタクリレート１５ｇと、テイカアニオン界面活性剤０．９ｇと、脱イオン水１７ｇと、ネプツンゲルブ０７５（ＢＡＳＦ由来）３ｇとを含む第３の「外側シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら「種」を形成させる。その後、開始剤溶液を徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。第１のモノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、第２の「内側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。第２の「内側シェル」モノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、第３の「外側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。第３の「外側シェル」モノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００８５】
＜実施例３＞
［粒子（コア／シェル構造なし、この場合、フォトクロミック材料および光吸収材料は粒子中に分散される）］
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるラテックスエマルジョンを下記のように調製する。テイカアニオン界面活性剤３ｇおよび脱イオン水２５０ｇを含むアニオン界面活性剤溶液を、ステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。その後、保持タンクを窒素でパージし、それから反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤１．０５ｇおよび脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレート６４ｇと、テイカアニオン界面活性剤３．５ｇと、脱イオン水６８ｇと、３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン３ｇと、ネプツンゲルブ０７５（ＢＡＳＦ由来）３ｇとを含むモノマエマルジョンを調製する。１０重量％のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら「種」を形成させる。その後、開始剤溶液を徐々に反応器に添加し、１０分後、モノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。モノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【符号の説明】
【００８６】
２ 粒子、４ コア、６ シェル、６Ａ 外側シェル、６Ｂ 内側シェル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像再形成可能な媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの紙文書は読まれた後、直ちに廃棄される。廃棄される紙文書の量を減少させるには、画像再形成可能な媒体が望ましい。フォトクロミック材料を使用した画像再形成可能な媒体に関する問題は、周辺光のフォトクロミック材料によるオーバータイム吸収により画像形成領域（露光領域とも呼ばれる）と非画像形成領域（非露光領域とも呼ばれる）との間のコントラストが低減する、背景着色（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ）問題である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，２０５，０８８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／０２２２９７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、画像再形成可能な媒体において周辺光による吸収に引き起こされる背景着色を最小に抑える、本発明の態様により対処される、新規アプローチが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料と、を含む複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体である。
【０００６】
また、前記画像再形成可能な媒体において、基材をさらに有することが好ましい。
【０００７】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記粒子およびフィルム形成バインダを含むフィルムをさらに有し、別の基材が前記媒体に存在しないことが好ましい。
【０００８】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記光吸収材料はイエロー着色剤を含むことが好ましい。
【０００９】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記粒子はコアおよびシェルを有することが好ましい。
【００１０】
また、前記画像再形成可能な媒体において、前記シェルは単一シェルであり、前記フォトクロミック材料は前記コア中に存在し、前記光吸収材料は前記単一シェル中に存在することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の粒子の１つの実施形態の部分断面を示す図である（便宜上、単一粒子を示す）。
【図２】本発明の粒子の別の実施形態の部分断面を示す図である（便宜上、単一粒子を示す）。
【図３】１つのフォトクロミック材料および１つの光吸収材料のＵＶ−ＶＩＳ吸収スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態では、（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料とを含む、複数の粒子が提供される。
【００１３】
別の実施形態では、（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料とを含む、複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体が提供される。
【００１４】
別の実施形態では、（ａ）バインダと、（ｂ）着色が弱い形態と着色が強い形態との間で可逆的に変換することができ、着色が弱い形態は予め決定された波長範囲と重なる光吸収帯Ａを有する、フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収帯Ａと重なる光吸収帯Ｂを示す光吸収材料であって、予め決められた波長範囲では、光吸収材料による光吸収が、着色が弱い形態による光吸収よりも弱い、光吸収材料と、を含む、複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体が提供される。
【００１５】
本明細書で使用されるように、「画像」という用語は、ヒトが見たいと思う任意のマーキングとすることができ、ここで「画像」は例えば、言葉、絵、図、またはそれらの組み合わせとすることができる。
【００１６】
「吸収スペクトル」という句は、光吸収が最小量よりも大きくなる、ある波長範囲での光吸収を示す。
【００１７】
「光吸収帯」という句は、吸収がかなり高いレベルにある（本明細書で記載される「谷」と比較した場合）「吸収スペクトル」における１つまたは複数の波長範囲を示し、ある実施形態では、吸収がその「光吸収帯」に対し最大量にある「ピーク」を含む。
【００１８】
光吸収における「谷」は、吸収がかなり低いレベルにある（「光吸収帯」と比較した場合）吸収スペクトルの一部を示す。「谷」は典型的には「光吸収帯」に隣接する。
【００１９】
「周囲温度」という用語は、約１５から約３０℃までの範囲の温度を示す。
【００２０】
本開示は、例えば、画像再形成可能な媒体において有用な粒子に関する。粒子は少なくとも３つの成分：（ａ）バインダと、（ｂ）フォトクロミック材料と、（ｃ）光吸収材料とを含む。３つの成分は粒子中に任意の適した構造および濃度で存在してもよい。
【００２１】
粒子２は例えば、図１および図２において見られるような任意の適した構造を有してもよい。実施形態では、粒子はコアとシェルとを有する（シェルは単一シェルまたは２つもしくはそれ以上のシェルとすることができる）。実施形態では、例えば、図１で示されるように、シェル６は単一シェルであり、フォトクロミック材料がコア４中に存在し、光吸収材料が単一シェル中に存在し、同じかまたは異なるバインダがコアおよび単一シェル中に存在してもよい。粒子コア中に存在するフォトクロミック材料の濃度は、粒子の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。粒子のシェル中に存在する光吸収材料の濃度は、粒子の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。
【００２２】
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるコア／単一シェルラテックスエマルジョンは、下記のように調製することができる。アニオン界面活性剤溶液および脱イオン水をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをそれから、窒素でパージし、その後、反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤および脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、フォトクロミック化合物を含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、光吸収化合物とを含む第２の「シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら、「種」を形成させる。開始剤溶液をその後、徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第１のモノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、第２のシェルモノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第２のシェルモノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００２３】
別の実施形態では、例えば図２に示されるように、シェルは外側シェル６Ａと内側シェル６Ｂとを有し、フォトクロミック材料はコア４もしくは内側シェル６Ｂ、またはコア４と内側シェル６Ｂの両方に存在し、光吸収材料は外側シェル６Ａ中に存在し、同じかまたは異なるバインダがコア４、内側シェル６Ｂ、および外側シェル６Ａ中に存在してもよい。粒子コアもしくは内側シェルまたはコアと内側シェルの両方に存在するフォトクロミック材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。粒子の外側シェル中に存在する光吸収材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。
【００２４】
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料を含むポリマ粒子から構成されるコア／内側シェル／外側シェルラテックスエマルジョンは、下記のように調製することができる。アニオン界面活性剤溶液および脱イオン水をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをそれから、窒素でパージし、その後、反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤および脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水とを含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、フォトクロミック化合物とを含む第２の「内側シェル」モノマ溶液を調製する。メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、光吸収化合物とを含む第３の「外側シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら、「種」を形成させる。開始剤溶液をその後、徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第１のモノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、第２の「内側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第２の「内側シェル」モノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、第３の「外側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。第３の「外側シェル」モノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００２５】
別の実施形態では、粒子はコア／シェル構造を欠いており、フォトクロミック材料および光吸収材料は単純にバインダ中に分散されている。粒子中に存在するフォトクロミック材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。粒子中に存在する光吸収材料の濃度は、粒子全体の約２から約３０重量％または約３から約１０重量％までである。
【００２６】
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料および光吸収材料を含むポリマ粒子から構成されるラテックスエマルジョンは、下記のように調製することができる（コア／シェル構造を欠く粒子を製造するため）。アニオン界面活性剤溶液および脱イオン水をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをそれから、窒素でパージし、その後、反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤および脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレートと、アニオン界面活性剤と、脱イオン水と、フォトクロミック化合物と、光吸収化合物とを含むモノマエマルジョンを調製する。１０重量％のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら、「種」を形成させる。開始剤溶液をその後、徐々に反応器に添加し、１０分後、モノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込む。モノマエマルジョンが全て主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００２７】
粒子は、例えば、円形およびジャガイモ形状などの任意の適した形状を有してもよい。
【００２８】
粒子サイズ範囲は、約３０ｎｍから約４００ｎｍまで、または約４０ｎｍから約１００ｎｍまでである。
【００２９】
コアサイズに関して、Ａは本明細書では粒子半径として規定され、本明細書でＢとして規定されるコア半径は、Ａの約５％から約９０％まで、または約３０％から約７０％までである。実施形態では、コア半径は、約１４ｎｍから約１８０ｎｍまでである。
【００３０】
単一シェルの厚さは、Ａの約１０％から約９５％まで、または約３０％から約７０％までである。実施形態では、単一シェルは、約２ｎｍから約３４０ｎｍまでの範囲の厚さを有する。
【００３１】
内側シェルの厚さおよび外側シェルの厚さに関して、Ｃは本明細書では内側シェルの厚さとして規定され、Ｄは外側シェルの厚さとして規定される。Ｃ＋Ｄは、Ａの約１０％〜約９５％、または約３０％から約７０％までである。Ｃ／Ｄは、約０．２から約４までまたは約０．７から約１．５までである。実施形態では、ＣおよびＤは、Ｃ＋Ｄの合計が約２ｎｍから約３４０ｎｍまでとなるような様々な厚さとすることができる。
【００３２】
フォトクロミック材料は、２つの形態の間の化学種の可逆的な変換を含む。フォトクロミック材料の実施形態はまた、３つまたはそれ以上の形態の間の化学種の可逆的な変換を含む。フォトクロミック材料は、１、２、３またはそれ以上の異なる型のフォトクロミック材料から構成されてもよく、この場合、「型（ｔｙｐｅ）」という用語は、可逆的な相互変換可能な形態の各ファミリーを示し、例えば、スピロピランおよびその異性体メロシアニンは、集合的にフォトクロミック材料の１つの型（１つのファミリーとも呼ばれる）を形成する。特に記載がなければ、「フォトクロミック材料」という用語は、形態に関係なくフォトクロミック材料の全ての分子を示す。例えば、フォトクロミック材料が単一の型、例えばスピロピラン／メロシアニンである場合、いかなる瞬間でも、フォトクロミック材料の分子は、完全にスピロピラン、完全にメロシアニン、またはスピロピランとメロシアニンの混合物であってもよい。実施形態では、フォトクロミック材料の各型に対し、１つの形態は無色または弱く着色されており（本明細書では集合的に「着色が弱い」と呼ばれる）、他の形態は異なるように着色されている（本明細書では「異なる色」または「着色が強い」とも呼ばれる）。
【００３３】
２つまたはそれ以上の型のフォトクロミック材料が存在する場合、各型は等しい、または等しくない、重量で表された量で、例えば、フォトクロミック材料の全ての型の重量に基づき約５％から約９０％までの範囲で存在してもよい。
【００３４】
実施形態では、フォトクロミック材料はまた、サームクロミックであり、すなわち、熱的に誘導される可逆的な色の変化である、サーモクロミズムを示す。
【００３５】
任意の適したフォトクロミック材料を使用してもよい。適したフォトクロミック材料の例としては、複素環開裂を受ける化合物類、例えばスピロピラン類および関連化合物類；単素環開裂を受ける化合物類、例えばヒドラジンおよびアリールジスルフィド化合物類；シス−トランス異性化を受ける化合物類、例えば、アゾ化合物類、スチルベン化合物類など；プロトンまたは基移動光互変異性を受ける化合物類、例えば、フォトクロミックキニン類；電子移動によりフォトクロミズムを受ける化合物類、例えば、ビオロゲン類など；その他が挙げられる。
【００３６】
スピロピラン類、スピロオキサジン類、およびスピロチオピラン類の特定の例としては、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−６−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−５’−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−６−シアノ−スピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−８−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’，３’，３’−トリメチル−６−ニトロ，８−メトキシ−スピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１’，３’−ジヒドロ−１’−デシル−３’，３’−ジメチル−６−ニトロスピロ−［２Ｈ−１−ベンゾピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドール］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチルスピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−５−ニトロスピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−５，６’−ジニトロ−スピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１，３，３−トリメチル−５−メトキシ，５’−メトキシ−スピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１，３−ジヒドロ−１−エチル−３，３−ジメチル−５’−ニトロスピロ［２Ｈ−インドール−２，３’−［３Ｈ］ナフト［２，１−ｂ］−［１，４］オキサジン］、１’，３’，３’−トリメチルスピロ［２Ｈ−１−ベンゾチオピラン−２，２’−（２Ｈ）−インドリン］が挙げられる。
【００３７】
したがって、実施形態で使用するのに適した置換ジアリールエテン類は、下記一般式で表すことができるものである。
【化１】
式［Ｉ］において、Ｘは独立して、Ｈ；塩素、フッ素、臭素などのハロゲン；１から約２０まで、または約４０までの炭素原子の直鎖または分枝、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチルなど（ここで、置換基はハロゲン原子、ヘテロ原子（例えば酸素基、窒素基、など）を含むことができる）、および同類のものを示す。
【化２】
式［ＩＩ］において、ＸはＳまたはＯを示す。
【化３】
【化４】
式［ＩＶ］において、ＸはＳ、ＯまたはＣ＝Ｏを示し、ＹはＯ、ＣＨ２またはＣ＝Ｏを示す。
【化５】
式［Ｖ］において、ＹはＣＨ２またはＣ＝Ｏを示す。
【化６】
式［ＶＩ］において、ＸはＣＨまたはＮを示す。
【化７】
式［ＶＩＩ］において、ＹはＣＨ２またはＣ＝Ｏを示す。
【００３８】
一般式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］では、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、置換アルキル基、非置換アルキル基、直鎖アルキル基、および分枝アルキル基を含み、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素などのヘテロ原子がアルキル基中に存在してもよく、または存在しなくてもよい、アルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、アリール基、置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリール基のアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基から選択され、Ａは下記で示す置換基［ａ］または［ｂ］または［ｃ］を示し、Ｂは置換基［ｄ］または［ｅ］または［ｆ］を示す。
【００３９】
【化８】
【００４０】
置換基［ａ］〜［ｃ］では、Ｒ４は１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなど、フェニル、ナフチルなどを含むアリールオキシ基ならびに置換および非置換ヘテロ芳香族基、アルコキシ基または置換アルコキシ基（ここでアルコキシ基のアルキル部分が１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなどを示し、置換基はハロゲン原子、ヘテロ原子（例えば、酸素基、窒素基、など）を含むことができる）、などを示し；Ｒ５はアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基、シアノ基、カルボン酸基または不飽和アルケン基を示し；Ｒ６は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、およびアルコキシ基、フルオロアルキル基、シアノ基、アリール基または置換アルキルアリール基を示し；Ｒ７はアルキル基およびアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基を示し；ならびに、ＵはＯまたはＳを示す。
【００４１】
置換基［ｄ］〜［ｆ］では、Ｒ８は１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなど、フェニル、ナフチルなどを含むアリールオキシ基ならびに置換および非置換ヘテロ芳香族基、またはアルコキシ基もしくは置換アルコキシ基（ここでアルコキシ基のアルキル部分が１から約２０または約４０までの炭素原子の直鎖、分枝または環状、置換または非置換アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、シクロヘキシル、イソボルネオールなどを示し、置換基はハロゲン原子、ヘテロ原子（例えば、酸素基、窒素基、など）を含むことができる）、などを示し；Ｒ９はアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基、シアノ基、カルボン酸基または不飽和アルケン基を示し；Ｒ１０は水素原子、アルキル基、ハロゲン原子、およびアルコキシ基、フルオロアルキル基、シアノ基、アリール基または置換アルキルアリール基を示し；Ｒ１１はアルキル基もしくはアリール基、または置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリールのアリール部分に存在してもよく、または存在しなくてもよいアルキルアリール基を示し；ならびに、ＺはＯまたはＳを示す。
【００４２】
ある実施形態では、式［Ｉ］〜［ＶＩＩ］の置換ジアリールエテンは、Ｒ４およびＲ８が同じアルコキシを含む置換基である化合物である。これらの実施形態では、アルキルまたは置換アルキル基は、４またはそれ以上の炭素原子を含む。これは、ある実施形態では、十分な熱に基づく逆環化反応時間に対する要件である。しかしながら、別の実施形態では、Ｒ４およびＲ８のアルコキシ置換基は異なるアルコキシ置換基とすることができる。この場合、アルコキシ基の少なくとも１つまたは両方が４またはそれ以上の炭素原子を含んでもよい。
【００４３】
実施形態では、２−アリールアルコキシ含有ジアリールエテン類は、他の置換ジアリールエテン類、例えばアルキル置換ジアリールエテン類に比べ、可視光に対し、より長期間の間、その着色状態でより安定である。同時に、アルコキシ置換により熱脱色、すなわち、着色状態から無色状態へ戻る逆異性化への障壁が低下する。これらは画像再形成可能な媒体では重要な属性であり、フォトクロム（ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｅ）のアルコキシ含有ジチエニルエテンクラスに非常に特異的であることが見出されている。例えば、幾人かの使用者、特に放置された情報の安全性に関わる者にとっては、画像再形成可能な文書の約１日での自己消去は有益である。しかしながら、他の使用者にとっては、自己消去は、使用者が消去時間／速度を制御しないので、不都合である。これらの後者の使用者は、「オンデマンド消去（ｅｒａｓｅ−ｏｎ−ｄｅｍａｎｄ）」型の再使用可能な文書を好み、この場合、文書は必要とされる限り（例えば、数日から数週間またはそれ以上の間）、印刷された画像を表示し、その後、使用者が決定した場合、同じ媒体上への新規情報のリプリントプロセス中に情報が消去される。
【００４４】
アルコキシ修飾ジアリールエテン類の特別な利点は、アルコキシ置換基の適した選択により、熱消去に対する障壁の特定の調整が可能になることである。例えば、熱消去に対する障壁は、アルコキシＲ−基置換基の構造に基づき、高温（例えば約８０℃から約１６０℃まで）では急速で、完全であり、一方、周囲温度（例えば、約２５℃から約７０℃まで）では長期の熱による色安定性が維持されるように調整することができる。熱分析および分光分析に基づき、特定の化合物の半減期熱安定性は、最も熱的に安定性が低いｔｅｒｔ−ブチル化合物では３０℃で約２．２時間〜メトキシ化合物では３０℃で４２０年の範囲であると予測することができる。
【００４５】
したがって、いくつかの実施形態では、アルコキシ修飾ジチエニルエテンフォトクロミック材料は、適した照射、例えば可視光に暴露するだけで、その着色状態から無色状態に容易に変換させることができる。しかしながら、別の実施形態では、アルコキシ修飾ジチエニルエテンフォトクロミック材料は、適した照射、例えば可視光と共に熱に暴露することにより、または熱のみに暴露することにより、その着色状態から無色状態に容易に変換させることができる。本明細書における「容易に変換される」により、調製されたフォトクロミック材料は、約３０分未満、約１０分未満、約１分未満、または約３０秒未満の、熱および／または光の適した変換手段への暴露期間で、その着色状態から無色状態へ変換させることができることが意味される。例えば、熱が変換のための活性化因子として使用されるいくつかの実施形態では、フォトクロミック材料を約８０℃から約２５０℃まで、例えば約１００から約２００℃までまたは約１００から１６０℃までの温度で加熱すると、上記期間で、フォトクロミック材料を着色状態から無色状態に容易に変換して戻すことができるが、約２５〜約７０℃の温度でフォトクロミック材料を加熱しても、フォトクロミック材料は着色状態から無色状態に容易に変換されない。
【００４６】
これらのフォトクロミック材料はこのように、他の異なって置換された、または非置換のジチエルエテン類を含む他のフォトクロミック材料とは、材料が可視光への暴露だけでは着色状態から無色状態に容易に変換させて戻すことが一般的にはできず、着色状態から無色状態に変換して戻すためには、可視光と共に、または可視光なしで、適当な加熱に暴露することが必要であるという点で異なる。これにより、着色状態は周囲熱を超える十分な熱により構造再構成が起こるのに十分な分子および格子移動度が誘導されるまで凍結させることができる所望の製品が可能になる。さらに、実施形態では、フォトクロミック材料は着色状態と無色状態の間で切り換えるのに、熱の適用のみを必要とし、光刺激を必要としない。
【００４７】
フォトクロミック材料は、３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン：
【化９】
により表されるモノアルコキシ置換ジアリールエテン（ＤＡＥ）としてもよい。
【００４８】
フォトクロミック材料は、３，３’−（パーフルオロシクロペント−１−エン−１，２−ジイル）ビス（２−（シクロヘキシルオキシ）−５−フェニルチオフェン）：
【化１０】
により表されるジ−アルコキシ置換ジアリールエテン（ＤＡＥ）としてもよい。
【００４９】
フォトクロミック材料は、下記：
【化１１】
により表されるスピロピラン系フォトクロミック材料としてもよい。
【００５０】
式において、Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、置換アルキル基、非置換アルキル基、直鎖アルキル基、および分枝アルキル基を含み、酸素、窒素、硫黄、ケイ素、リン、ホウ素などのヘテロ原子がアルキル基中に存在してもよく、または存在しなくてもよい、アルキル基、ハロゲン基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、エステル基、アリール基、置換アルキルアリール基、非置換アルキルアリール基を含み、ヘテロ原子がアルキルアリール基のアルキル部分またはアルキルアリール基のアリール部分中に存在してもよく、または存在しなくてもよい、アルキルアリール基から選択される。
【００５１】
本明細書で記載されるように、フォトクロミック材料は、本明細書において各々の型のフォトクロミック材料に対し例示的な構造式で示されている多くの形態で存在することができる。本明細書で識別される化学構造では、フォトクロミック材料の１つの形態は典型的に無色であり、または弱く着色されており（例えば、淡黄色）、これは本明細書では「着色が弱い」形態と呼ばれ、一方、他の形態は典型的には異なる色（例えば、レッド、ブルー、またはパープル）を有し、これはまた、本明細書では、「着色が強い」形態と呼ばれる。
【００５２】
実施形態では、３つの主な型のバインダを使用することができる：（１）粒子を製造するためのバインダ、（２）基材上への粒子のコーティングを促進するための、必要に応じて用いられるバインダ、および（３）画像再形成可能な媒体に対し、別の基材を必要に応じて用いられるものにするための、バインダおよび粒子のフィルムを製造するためのフィルム形成バインダ。これらの３つの主な型のバインダに対し、同じかまたは異なるバインダ（１つまたは複数）を使用してもよい。特に記載がなければ、バインダに対する本明細書の記載は、一般に３つの主な型のバインダに適用可能である。
【００５３】
実施形態では、画像形成光がフォトクロミック材料に画像形成させることができ、画像が十分なコントラストを有するように、バインダは高い結晶質または光散乱性でないほうがよい。さらに、実施形態では、バインダは固体の、不揮発性材料であり、基材から容易に除去されない。
【００５４】
ポリマ材料などの任意の適したバインダを使用してもよい。バインダとして使用することができるポリマ材料の例としては、ポリカーボネート類、ポリスチレン類、ポリスルホン類、ポリエーテルスルホン類、ポリアリールスルホン類、ポリアリールエーテル類、ポリオレフィン類、ポリアクリレート類、ポリビニル誘導体類、セルロース誘導体類、ポリウレタン類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリエステル類、シリコーン樹脂類、およびエポキシ樹脂類、などが挙げられる。コポリマ材料、例えば、ポリスチレン−アクリロニトリル、ポリエチレン−アクリレート、塩化ビニリデン−塩化ビニル、酢酸ビニル−塩化ビニリデン、スチレン−アルキド樹脂類もまた、適したバインダ材料の例である。コポリマ類はブロック、ランダム、または交互コポリマ類としてもよい。
【００５５】
バインダは、１、２、３またはそれ以上の異なるバインダ類から構成してもよい。２つまたはそれ以上の異なるバインダ類が存在する場合、各バインダは全てのバインダの重量に基づき、例えば、約５重量％から９０重量％まで、特に約３０重量％から約５０重量％までの範囲の等しい、または等しくない量で存在してもよい。
【００５６】
光吸収材料は、１、２またはそれ以上の光吸収材料から構成されてもよい。
【００５７】
光吸収材料は、フォトクロミック材料の着色の弱い形態の吸収スペクトルと比べた、その吸収スペクトルに基づいて選択される。実施形態では、光吸収材料の吸収スペクトルは、フォトクロミック材料のより熱力学的に安定な形態の吸収スペクトルと比較されるが、ここで、例えば、スピロピランおよびメロシアニンの代表的な可逆的に相互変換可能な形態では、スピロピランがより熱力学的に安定な形態であると考えられる。「熱力学的に安定な形態」という句は、外部刺激がない場合により安定な化合物を示す。
【００５８】
図３は、非対称ジアリールエテン（３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン）および光吸収材料である、イエロー染料（ドデシルアントラニレートドデシルピロリドン）に対する「吸収スペクトル」、「光吸収帯」、「ピーク」および「谷」の意味を説明する。非対称ジアリールエテンフォトクロームは、約２５０ｎｍから約４００ｎｍの範囲の「吸収スペクトル」を示し、約４００ｎｍから約５００ｎｍまでのジアリールエテン形態の最小吸収はいずれも、「吸収スペクトル」の一部と考えない。ジアリールエテンの吸収スペクトル内には、２つの重なる光吸収帯が存在し、約３００ｎｍから約３５０ｎｍの範囲の第１の強い光吸収帯および約３５０ｎｍから約４００ｎｍの範囲の第２の光吸収帯である。ジアリールエテンの第１光吸収帯は、約３２０ｎｍの吸収ピークを有し、ジアリールエテンの第２光吸収帯は約３６０ｎｍの吸収ピークを有する。画像形成光が約３６５ｎｍの予め決められた波長範囲を有する実施形態では、ジアリールエテンは図３で示されるように、予め決められた波長範囲と重なる吸収スペクトルを有する。実施形態では、フォトクロミック材料の１つの形態の光吸収帯は、図３で示される予め決められた波長範囲と重なり、図３では、ジアリールエテンの第２光吸収帯が約３６５ｎｍの予め決められた波長範囲と重なっている。
【００５９】
イエロー染料は谷により分離された２つの重ならない光吸収帯、約２５０ｎｍから約３２０ｎｍまでの範囲の第１光吸収帯および約３７０ｎｍから約４９０ｎｍまでの範囲の第２光吸収帯を有する。谷は約３２０ｎｍから約３７０ｎｍまでの範囲であり、約３４０ｎｍに中心がある最低吸収を有する。イエロー染料の第１光吸収帯は約２８０ｎｍの吸収ピークを有し、イエロー染料の第２光吸収帯は約４３０ｎｍの吸収ピークを有する。
【００６０】
実施形態では、光吸収材料の光吸収帯は、予め決められた波長範囲と重ならないようにされる。これは、図３では、イエロー染料の２つの光吸収帯およびそれらの吸収ピークが、約３６５ｎｍの予め決められた波長範囲と重なっていないことで示されている。
【００６１】
実施形態では、予め決められた波長範囲では、光吸収材料による光吸収は、光吸収材料の光吸収スペクトルの谷にある。別の実施形態では、予め決められた波長範囲では、光吸収材料による光吸収は、フォトクロミック材料の着色が弱い形態の光吸収の約５０％未満、または約２５％未満である。別の実施形態では、フォトクロミック材料の着色が弱い形態は無色であり、光吸収材料はイエロー着色剤を含む。
【００６２】
実施形態では、予め決められた波長範囲では、光のシェルによって吸収が最小になる。例えば、実施形態では、シェルにより、予め決められた波長範囲では、フォトクロミック材料への光の透過が約２０％から約９９％まで、または約５０％から約９９％までとすることができる。実施形態では、図１の単一シェルおよび図２の外側シェルは半透明である。
【００６３】
光吸収材料が存在しないと、実施形態では、一定期間にわたる室内の周辺光により、非露光領域にある（すなわち、画像形成光に露光されない）フォトクロミック材料は着色が強い形態への相互変換を受ける可能性があり、この場合、非露光領域は露光領域の色と一致する、または類似する可能性があり、これにより、色のコントラストが減少することにより画像の退色または消去が引き起こされる。光吸収材料を画像再形成可能な媒体に組み入れると、画像形成されていない領域の背景着色を減速させることにより、この問題が軽減され、または最小に抑えられる。
【００６４】
光吸収材料のために有用である可能性のある有機化合物としては、下記が挙げられる：例えば、２，４−ジヒドロキシフェノン、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾールのような２−ヒドロキシ−フェノン類、例えば、アゾベンゼン、４−エチルアゾベンゼン、２−クロロ−アゾベンゼン、４−フェニルアゾベンゼンのようなアゾベンゼン誘導体類、下記を有する芳香族共役系：
（ａ）例えば、約６の炭素原子から約４０の炭素原子までを有する１、２またはそれ以上の芳香環などの少なくとも１つの芳香環、例えばＣ６Ｈ４−および−Ｃ６Ｈ４−Ｃ６Ｈ４−；
（ｂ）例えば、約８の炭素原子から約５０の炭素原子までを有し、１つまたは複数のエテニルまたはエチニル結合により共役された１、２またはそれ以上の芳香環などの少なくとも１つの芳香環、例えば−Ｃ６Ｈ４−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ６Ｈ４−および−Ｃ６Ｈ４−Ｃ≡Ｃ−Ｃ６Ｈ４−；または、
（ｃ）例えば、約１０から約５０までの炭素原子を有する縮合芳香環、例えば１，４−Ｃ１０Ｈ６および１，５−Ｃ１０Ｈ６。
【００６５】
必要に応じて、１つまたは複数の芳香環は置換基を有する。そのような置換基は例えば、Ｎ、Ｏ、Ｓのような原子（この場合、原子価はＨとの結合により満たされる）または炭化水素基、アルデヒド（−Ｃ（Ｏ）−Ｈ）、ケトン（−Ｃ（Ｏ）−Ｒ）、エステル（−ＣＯＯＲ）、カルボン酸（−ＣＯＯＨ）；シアノ（ＣＮ）；ニトロ（ＮＯ２）；ニトロソ（Ｎ＝Ｏ）；硫黄系基（例えば、−ＳＯ２−ＣＨ３；および−ＳＯ２−ＣＦ３）；フッ素原子；アルケン（−ＣＨ＝ＣＲ２または−ＣＨ＝ＣＨＲ）とすることができ、式において、各Ｒは独立して、例えば、１から約２０までの炭素原子、特に１から約１２までの炭素原子を有する直鎖アルキル基、例えば、ペンチル、デシルおよびドデシル、例えば、３から約４０までの炭素原子、特に３から約３０までの炭素原子を有する分枝アルキル基、例えば、イソプロピル、イソペンチルおよび２−プロピル−ペンチル、例えば、環状の３から約３０までの炭素原子、特に４から約７までの炭素原子を有するシクロアルキル基、例えば、シクロペンチルおよびシクロヘキシル、例えば、７から約３０までの炭素原子を有するアリールアルキル基またはアルキルアリール基、例えば、ｐ−メチル−ベンジル、３−（ｐ−エチル−フェニル）−プロピルおよび５−（１−ナフチル）−ペンチルとすることができる。
【００６６】
有機芳香族共役化合物の特定の例としては、例えば、ニトロ−ベンゼン、４−メトキシ−ベンゾニトリル、アントラセン、アントラキノン、１−クロロ−アントラセンなどが挙げられ、それらの多くは予め決められた波長範囲未満で、吸収する可能性がある。
【００６７】
光吸収材料のために有用なイエロー着色剤、特にイエロー染料を使用してもよい。
【００６８】
例示的なイエロー着色剤の型を下記で説明する。アゾピリドンイエロー染料が適している可能性がある。実施形態では、アゾピリドンイエロー染料は３７０ｎｍ未満で非常に低い吸収を有するが、この波長より上で高い吸収を有する可能性がある。これらのアゾピリドンイエロー染料は、モノピリドンおよびモノアントラニレート；ジピリドンおよびビスアントラニレート；またはジアントラニレートおよびビスピリドンのいずれかから構成させることができる。いくつかの例は下記の通りである。
【化１２】
【化１３】
【００６９】
適したイエロー着色剤としては、アシッドイエロー染料、ベイシックイエロー染料、ダイレクトイエロー染料、ソルベントイエロー染料が挙げられる。
【００７０】
実施形態では、ポリマ骨格に結合された有機部分（光吸収材料として適していると本明細書で記載された化合物から誘導）から構成されるポリマ光吸収材料を使用する。ポリマ光吸収材料の適した例としては、置換ポリスチレン類、置換アクリレート類、置換メタクリレート類、置換ポリウレタン類が挙げられ、全て、光吸収有機分子に対し記載されている有機部分を結合または挿入により含んでいる。
【００７１】
光吸収材料は、１、２、３またはそれ以上の異なる光吸収材料から構成されてもよい。２またはそれ以上の異なる光吸収材料が存在する場合、各光吸収材料は、全ての光吸収材料の重量に基づき、例えば約５重量％から９０重量％まで、特に約３０重量％から約５０重量％までの範囲の等しいか、または等しくない量で存在してもよい。
【００７２】
実施形態では、基材は可撓性材料から製造される。基材は透明か、または不透明とすることができる。基材は木材、プラスチック、紙、織物、繊維製品、ポリマフィルム、金属などの無機基材、などから構成してもよい。プラスチックは例として、プラスチックフィルム、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホンとしてもよい。基材は単層または多層としてもよく、多層の場合、各層は同じかまたは異なる材料である。基材は例えば、約０．３ｍｍから約５ｍｍまでの範囲の厚さを有する。
【００７３】
基材／画像再形成可能な媒体は、剛性かまたは可撓性としてもよい。実施形態では、基材／画像再形成可能な媒体は、巻く／折り畳む、その後、開く／広げるという多くのサイクルを受けることができる。基材／画像再形成可能な媒体は、任意の適したサイズを有する。基材／画像再形成可能な媒体は、平面（例えば、シート）または非平面（例えば、立方体、巻物および湾曲形状）などの任意の適した形状を有してもよい。実施形態では、複数の画像再形成可能な媒体はまた、結合させることができ、多くのより小さな表示画面から構成された巨大な表示画面と類似のより大きな画像再形成可能な表面が形成される。
【００７４】
画像再形成可能な媒体を製造する例示的な方法について以下、説明する。乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されたコア／シェルラテックスエマルジョンを、他の成分と組み合わせ、下記一般の調合ガイドラインに従う様式でコーティングを形成させる：乾燥重量ベースで１００部のコア／シェルラテックス、乾燥重量ベースで１０から５０部までのバインダラテックス（ここで、バインダは典型的にはガラス転移温度が−１０℃から３０℃までであるスチレンアクリレートラテックスであり、これらのラテックスは、紙コーティングの分野の専門家にとって周知の紙コーティングバインダのあるクラスを含む）、１〜５部のレオロジー調節剤、これは、アルカリ膨潤性アクリレートエマルジョンまたは会合増粘剤材料またはカルボキシメチルセルロースなどの可溶性ポリマなどとしてもよく、多くの添加剤、例えば、潤滑剤、フォーム制御剤、殺生物剤などを含むことができ、典型的には７〜９の範囲の値に調製されたｐＨであり、すべてが当技術分野における専門家にとって周知の紙水性紙コーティング調合ガイドラインに従う。このコーティングをその後、基材に液体フィルムコーティングとして適用する。メータリングロッド、エアナイフ、ブレード、ナイフオンロール、スロットダイ、フォーワード−リバースロール、マルチロール、ディレクト−オフセットグラビア、噴霧、ファウンテインおよび他の周知の方法を含む、多くのコーティング技術が使用できる。液体フィルムコーティングを対象の基材に適用した後、紙コーティングの専門家に周知の様々な乾燥技術を使用して、水を除去することができ、所望の乾燥コーティング層が得られる。
【００７５】
別の実施形態では、画像再形成可能な媒体は、予め形成された基材および粒子堆積工程を必要とせずに、調製させることができる。この場合、プラスチックフォトクロミック媒体を調製することができる。この場合、ポリエチレンテレフタレート樹脂が他の前記粒子およびバインダと共に、本明細書で記載した具体化されたフォトクロミック粒子の存在下で、押し出され、ポリエステルフィルムが得られる。押出条件は、樹脂材料がコアシェル粒子と適合し、押出温度が粒子シェルの溶融温度よりも低く、コアシェル構造の損失および具体化された特性の損失を回避するようなものとされるべきであることに注意すべきである。
【００７６】
実施形態における本発明の利点は、フォトクロミック分子すべてが、確実に、光吸収材料を含む包括的な封入シェルにより、粒子のコア内で周辺ＵＶ光から保護されることである。これ以前では、光吸収材料およびフォトクロムは共に分散され、コートされており、これでは、光吸収材料およびフォトクロムがマトリクス全体にランダムに分散されるので、フォトクロムが周辺光から十分に保護されなかった。別の代替案は、フォトクロミック材料の上面に光吸収材料の薄膜をコートすることによるデュアルコーティングプロセスであった。これは滑らかな基材上では十分機能するが、粗い紙のような基材上では、完全な薄いコーティングを達成することが困難であるので、非常に問題が多い。さらに、追加のコーティング工程が必要となるが、一方、コア−シェルアプローチでは、必要となるのは予め形成させた粒子の１度のコーティング工程のみである。
【００７７】
本方法の観点では、本開示は、画像再形成可能な媒体（本明細書では「媒体」とも呼ぶ）を提供することを含み、ここで、媒体は着色が弱い状態と着色が強い状態（本明細書では「異なる着色」状態とも呼ばれる）との間の可逆転移を示す。実施形態において、別の書き込みおよび消去プロセスを提供するために、第１の刺激、例えばＵＶ光照射を媒体表面に適用し、色の変化を引き起こすことにより画像形成を実施し、第２の異なる刺激、例えばＵＶまたは可視光照射、および必要に応じて、熱を媒体に適用し、色の変化を逆にすることにより消去を実施する。別の実施形態では、消去は、可視光および熱の両方を適用することにより、または熱のみを適用することにより実施される。このように、例えば、媒体は全体として、フォトクロミック材料を着色が弱い状態から着色が強い状態に変換させる第１（例えばＵＶ）波長において感応性があり、一方、媒体は全体として、フォトクロミック材料を着色が強い状態から着色が弱い状態に変換して戻す第２の異なる（例えば可視）波長および／または熱において感応性があるものとすることができる。
【００７８】
実施形態では、加熱は、書き込みおよび／または消去プロセスのいずれかのために、光照射前、または光照射と同時に媒体に適用することができる。
【００７９】
異なる刺激、例えば異なる光照射波長は、適切に選択することができ、明白な異なる書き込みおよび消去動作が提供される。
【００８０】
実施形態では、画像再形成可能な媒体は、「オンデマンド消去」能力を有する。すなわち、画像は周囲条件において、使用者が画像再形成可能な媒体上に新しい画像を作成するために画像を意図的に消去するのに十分長い期間（例えば、１もしくは２週間またはそれ以上まで）、相対的に安定である。本開示は、本明細書において、「オンデマンド消去」能力を有する画像再形成可能な媒体（およびフォトクロミック材料を含む粒子）の実施形態について記載しているが、本開示はまた、いずれの画像消去装置を使用しなくても、周囲条件下で比較的迅速に（例えば、約４８時間未満）画像が消えていく「自己消去」型の画像再形成可能な媒体（およびフォトクロミック材料を含む粒子）を含むことは理解される。フォトクロミック材料の選択は、画像再形成可能な媒体が「オンデマンド消去」能力を有するか、「自己消去」能力を有するかに強く影響する。
【００８１】
様々な実施形態によれば、画像を観察者に対し視認可能にする色のコントラストは、例えば、２、３、またはそれ以上の異なる色の間のコントラストであってもよい。「色」という用語は、多くの観点、例えば、色相、明度および飽和度を含んでもよく、ここで、２つの色が少なくとも１つの観点で異なっている場合、１つの色はもう１つの色と異なっているとしてもよい。画像が使用者の裸眼にとって視認可能である限り、例えば、レッド、ホワイト、ブラック、グレイ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブルー、およびパープルなどの任意の適した色を使用して、色のコントラストを生成させることができる。
【００８２】
様々な実施形態では、視認可能な時間中に、色のコントラスが変化する、例えば減少する可能性があるが、「色のコントラスト」という句は、視認可能な時間中に、色のコントランスが変化しているか、一定であるかに関係なく、使用者が画像を認識できるのに十分な色のコントラストのすべての程度を含んでもよい。
【実施例】
【００８３】
＜実施例１＞
［コア−単一シェル粒子］
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と、光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるコア／シェルラテックスエマルジョンを下記のように調製した。テイカ（Ｔａｙｃａ）アニオン界面活性剤３ｇおよび脱イオン水２５０ｇをステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させた。保持タンクを、窒素でパージし、その後、反応器内に移した。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージした。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持した。別に、過硫酸アンモニウム開始剤１．０５ｇおよび脱イオン水の溶液を調製した。別に、メチルメタクリレート３１ｇ、テイカアニオン界面活性剤１．７５ｇ、脱イオン水３４ｇ、およびフォトクロミック材料である３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン３ｇを含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレート３１ｇ、テイカアニオン界面活性剤１．７５ｇ、脱イオン水３４ｇ、およびネプツンゲルブ（Ｎｅｐｔｕｎ Ｇｅｌｂ）０７５（ＢＡＳＦ由来、イエロー染料）３ｇを含む第２の「シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら「種」を形成させた。その後、開始剤溶液を徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込んだ。第１のモノマエマルジョンがすべて、主反応器に添加された時点で、第２のシェルモノマエマルジョンを、計量ポンプを使用して０．５％／分の速度で連続して送り込んだ。第２のシェルモノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させた。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００８４】
＜実施例２＞
［コア／内側シェル／外側シェル粒子］
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と、光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるコア／内側シェル／外側シェルラテックスエマルジョンを下記のように調製する。テイカアニオン界面活性剤３ｇおよび脱イオン水２５０ｇを含むアニオン界面活性剤溶液をステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。保持タンクをその後、窒素でパージし、それから反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤１．０５ｇおよび脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレート３１ｇと、テイカアニオン界面活性剤１．７５ｇと、脱イオン水３４ｇとを含む第１のモノマエマルジョンを調製する。メチルメタクリレート１５ｇと、テイカアニオン界面活性剤０．９ｇと、脱イオン水１７ｇと、３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン３ｇとを含む第２の「内側シェル」モノマ溶液を調製する。メチルメタクリレート１５ｇと、テイカアニオン界面活性剤０．９ｇと、脱イオン水１７ｇと、ネプツンゲルブ０７５（ＢＡＳＦ由来）３ｇとを含む第３の「外側シェル」モノマ溶液を調製する。１０重量％の第１のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら「種」を形成させる。その後、開始剤溶液を徐々に反応器に添加し、１０分後、第１のモノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。第１のモノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、第２の「内側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。第２の「内側シェル」モノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、第３の「外側シェル」モノマエマルジョンを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。第３の「外側シェル」モノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【００８５】
＜実施例３＞
［粒子（コア／シェル構造なし、この場合、フォトクロミック材料および光吸収材料は粒子中に分散される）］
乳化重合から生成される、フォトクロミック材料と光吸収材料とを含むポリマ粒子から構成されるラテックスエマルジョンを下記のように調製する。テイカアニオン界面活性剤３ｇおよび脱イオン水２５０ｇを含むアニオン界面活性剤溶液を、ステンレス鋼保持タンク中で混合し、水性界面活性剤相を形成させる。その後、保持タンクを窒素でパージし、それから反応器内に移す。反応器をその後、１００ＲＰＭで撹拌しながら、連続して窒素でパージする。反応器をその後、制御した速度で８０℃まで加熱し、その温度で維持する。別に、過硫酸アンモニウム開始剤１．０５ｇおよび脱イオン水の溶液を調製する。別に、メチルメタクリレート６４ｇと、テイカアニオン界面活性剤３．５ｇと、脱イオン水６８ｇと、３−（３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロ−２−（２−メトキシ−５−フェニルチオフェン−３−イル）シクロペント−１−エニル）−２−メチル−５−フェニルチオフェン３ｇと、ネプツンゲルブ０７５（ＢＡＳＦ由来）３ｇとを含むモノマエマルジョンを調製する。１０重量％のモノマ溶液を徐々に、８０℃の水性界面活性剤相を含む反応器に送り込み、窒素でパージしながら「種」を形成させる。その後、開始剤溶液を徐々に反応器に添加し、１０分後、モノマエマルジョンの残りを、計量ポンプを用いて０．５％／分の速度で連続して送り込む。モノマエマルジョンがすべて主反応器に添加された時点で、温度を８０℃でさらに２時間維持し、反応を完了させる。その後、完全に冷却させ、反応器温度を３５℃まで低下させる。ラテックス粒子をその後、別々に乾燥させる。
【符号の説明】
【００８６】
２ 粒子、４ コア、６ シェル、６Ａ 外側シェル、６Ｂ 内側シェル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）バインダと、
（ｂ）フォトクロミック材料と、
（ｃ）光吸収材料と、
を含む複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体。
【請求項２】
基材をさらに有する、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項３】
前記粒子およびフィルム形成バインダを含むフィルムをさらに有し、別の基材が前記媒体に存在しない、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項４】
前記光吸収材料はイエロー着色剤を含む、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項５】
前記粒子はコアおよびシェルを有する、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項６】
前記シェルは単一シェルであり、前記フォトクロミック材料は前記コア中に存在し、前記光吸収材料は前記単一シェル中に存在する、請求項５記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項１】
（ａ）バインダと、
（ｂ）フォトクロミック材料と、
（ｃ）光吸収材料と、
を含む複数の粒子を有する画像再形成可能な媒体。
【請求項２】
基材をさらに有する、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項３】
前記粒子およびフィルム形成バインダを含むフィルムをさらに有し、別の基材が前記媒体に存在しない、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項４】
前記光吸収材料はイエロー着色剤を含む、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項５】
前記粒子はコアおよびシェルを有する、請求項１記載の画像再形成可能な媒体。
【請求項６】
前記シェルは単一シェルであり、前記フォトクロミック材料は前記コア中に存在し、前記光吸収材料は前記単一シェル中に存在する、請求項５記載の画像再形成可能な媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−９２０４５（Ｐ２０１０−９２０４５Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９２７４（Ｐ２００９−２２９２７４）
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]