DE2228581C3 - Hitzeempfindliches Zweifarben-Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Hitzeempfindliches Zweifarben-AufzeichnungsmaterialInfo
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- Y10S430/165—Thermal imaging composition
Description
Die Erfindung betrifft hitzeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien
bzw. -papiere, die in Informations-Aufzeichnungsvorrichtungen, wie Faksimile- oder Telegraphie
Aufzeichnungsgeräten, Fernschreibern bzw. Fernschreibmeßgeräten, elektronischen Rechenmaschinen,
verschiedenen Meßvorrichtungen und Kopiermaschinen verwendet werden können.
Bisher wurden für die vorgenannten Vorrichtungen als Aufzeichnungsmaterialien beispielsweise herkömmliche
photographische oder elektrophotographische Materialien, elektrostatische Aufzeichnungspapiere,
elektrolytische Aufzeichnungsmaterialien oder Diazopapiere verwendet. Alle diese Aufzeichnungsmaterialien
erfordern jedoch in der Bilderzeugungsstufe Pigmentfarbstoffe bzw. Toner oder Entwickler und Fixiermittel,
so daß einerseits die Aufzeichnungsvorrichtungen gereinigt werden müssen und andererseits Chemikalien
benötigt werden. Bei den derzeit verfügbaren Aufzeichnungsvorrichtungen werden ferner Tinten
bzw. Farben verwendet, durch welche die Aufzeichnungspapiere bei ihrem Einsatz verschmutzt werden
können. Außerdem können Feststoffe, die infolge der Verdampfung der in den Tinten eingesetzten Lösungsmittel
entstehen, die Tinten-Ausflußöffnungen von Schreibfedern verstopfen, was zur Folge hat, daß die
aufzuzeichnenden Schriftzeichen dünn ausfallen oder in extremen Fällen überhaupt nicht aufgezeichnet
werden können. Zur Überwindung der vorgenannten Nachteile wurden bereits zahlreiche durckempfindliche
Aufzeichnungsmaterialien zum Einsatz gebracht. Diese Aufzeichnungsmaterialien werden derzeit jedoch lediglich
als Kopier- oder Fernschreiberpapiere an Stelle von Kohlepapieren verwendet und besitzen somit einen
begrenzten Anwendungsbereich.
Es wurden ferner bereits zahlreiche Arten von hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien entwickelt.
Von diesen Materialien sind folgende bereits zum praktischen Einsatz gelangt.
1. Ein hitzeempfindliches Blattmaterial, das durch gleichmäßiges Aufbringen von Kohlenstoff (Ruß)
oder eines entsprechenden Pigmentes oder Farbstoffpulvers auf einen Träger und Erzeugen eines Überzugs
aus einer weißen, opaken, in der Hitze schmelzbaren Substanz auf der erhaltenen Farbschicht hergestellt
wird. Bei diesem Blattmaterial wird die schmelzbare Substanz auf der Oberfläche mit einer Heizschreibfeder
beschrieben, um die darunter befindliche Farbschicht zum Vorschein zu bringen. Ein Aufzeichnungsmaterial
dieses Typs besitzt jedoch die Nachteile, daß sich Rückstände bilden und daß eine mehrfar:
bige Aufzeichnung nicht durchführbar ist.
2. Ein Aufzeichnungsmaterial, bei welchem eine Farbe durch Bildung einer Komplexverbindung eines
Elektronendonators mit einem Elektronenakzeptor entwickelt wird. Es werden beispielsweise Eisen(lII)-stearat
und Pyrogallol unabhängig voneinander in einem Bindemittel dispergiert, und das die beiden
Komponenten enthaltende Bindemittel wird durch Hitzeanwendung zum Erweichen gebracht, was zur
Folge hat, daß sich die beiden Verbindungen zu einer farbbildenden Komplexverbindung umsetzen. Dabei
entwickelt sich ein dunkelbrauner Farbton.
3. Ein Aufzeichnungsmaterial, bei dem Kristallviolettlacton
und eine phenolische Verbindung in Form unzusammenhängender Teilchen in einer thermoplastischen
Substanz, wie Polyvinylalkohol, dispergiert sind. Wenn dann das Bindemittel durch Hitzeanwendung
zum Erreichen gebracht wird, entwickelt sich ein kobaltblauer Farbton. Obwohl dieses Material
eine erfolgversprechende Entwicklung auf dem Gebiet der hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
erwarten läßt, bleibt das Problem ungelöst, wie zwei- oder mehrfarbige Aufzeichnungen zu erzielen
sind.
Aufzeichnungsmaterialien für Informations-Aufzeichnungsvorrichtungen
sollen, wie erwähnt, deutliche Abbilder liefern, ohne die Arbeitsweise der Aufzeichnungsvorrichtungen
in nennenswerter Weise zu beeinträchtigen. In dieser Hinsicht ist das vorstehend
beschriebene hitzeempfindliche Aufzeichnungsmaterial 3 bevorzugt anwendbar, da es bei bloßer Anwendung
einer thermischen bzw. Heizschreibfeder bzw. -spitze ein deutliches Abbild liefert. Mit dem gesellschaftlichen
Fortschritt hat sich jedoch die benötigte Informationsdichte erhöht, und es besteht somit ein
großer Bedarf an zwei- oder mehrfarbigen Aufzeichnungen.
Um den vorgenannten Bedarf zu befriedigen, wurden nunmehr Untersuchungen, ausgehend von herkömmlichen
hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, durchgeführt, um ein hitzeempfindliches Aufzeichnungspapier
zu finden, welches zur deutlichen Entwicklung von zwei Farben befähigt ist.
Es war daher die Aufgabe der Erfindung, ein Aufzeichnungspapier zur Verfugung zu stellen, welches
beispielsweise eine rote Farbe, wenn die Aufzeichnung mit Hilfe einer bei einer bestimmten Temperatur gehaltenen
Heizschreibfeder oder -spitze durchgeführt wird, und außerdem beispielsweise eine blaue Farbe
entwickelt, wenn die Aufzeichnung mittels einer bei einer höheren Temperatur gehaltenen Heizschreibfeder
vorgenommen wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein hitzeempfindliches Zweifarben-Aufzeichnungspapier, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß es A) eine Schicht aus einem ersten hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial,
welches durch Dispergieren a) eines in der ungefärbten Leukoform vorliegenden Farbstoffes vom
Triphenylmethan- oder Fluoran-Typ, insbesondere mit einer reaktionsfähigen farbentwickelnden Komponente
des Lacton- oder Lactam-Typs im Molekül, und b) einer phenolischen Verbindung oder organischen
Säure, in Form unzusammenhängender Teilchen in einem filmbildenden Bindemittel hergestellt wurde,
wobei diese Schicht unter Hitzeanwendung eine Farbe entwickelt, und B) eine Schicht aus einem zweiten
hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial, welches bei Hitzeanwendung zur Entwicklung einer von der
Farbe der ersten Schicht (A) verschiedenen Farbe befähigt ist, aufweist, sowie C) als Entfärbungsmittel
für die in der ersten Schicht (A) enthaltende farbentwickelnde Substanz einen bei Raumtemperatur im
wesentlichen festen, in der Hitze schmelzbaren PoIyäther
enthält.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert. Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch im Querschnitt
mehrere Ausführungsfonnen des erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapiers, während F i g. 4
und 5 zum Vergleich im Querschnitt weitere Aufzeichnungspapiere veranschaulichen. F i g. 6 und 8
ίο zeigen jeweils eine Farbentwicklungs-Empfindlichkeitskurve,
welche die Beziehung zwischen der Temperatur und der Farbdichte bzw. »reflektierten optischen
Dichte« (R.O.D.) wiedergibt. Fig. 7 ist eine
graphische Darstellung der Beziehung zwischen der
mit HiUe der Heizschreibspitze angewendeten Energie und der Farbdichte. F i g. 9 (a und b) ist eine graphische
Darstellung der Beziehung zwischen der Linienbreite und der Farbdichte.
Wie F i g. 1 zeigt, besteht das erfindungsgemäße
Wie F i g. 1 zeigt, besteht das erfindungsgemäße
ίο Aufzeichnungspapier beispielsweise aus einer Schicht 1
aus einem ersten hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial, welche durch Umsetzung a) der Leukoform
eines Farbstoffes vom Triphenylmethan- oder Fluoran-Typ (nachstehend als »Farbbildner« be-
zeichnet) mit einer reaktionsfähigen farbentwickelnden Komponente des Lacton- oder Lactam-Typs im
Molekül mit b) einer phenolischen Verbindung oder einer organischen Säure (nachstehend als »Farbgeber«
bezeichnet) eine Farbe entwickelt, einer zweiten
Schicht 2 aus einem weiteren hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial,
welches durch Umsetzung einer Diazoverbindung mit einer Azo-Kupplungskomponente
ebenfalls eine Farbe entwickelt, einer Schicht 3, welche zwischen den beiden Schichten 1 und 2 angeordnet
ist und ein Entfärbungsmittel zur Beseitigung der Farbe der in der ersten Schicht 1 enthaltenen farbbildenden
Substanz enthält, und einem Träger 4. Gemäß Fig. 1 dient die Heizschreibspitze5 zur
Aufzeichnung. In der ersten Schicht wurden der Farbbildnerll
und der Farbgeber 12 unabhängig voneinander in Form von unzusammenhängenden Teilchen
in einem filmbildenden Bindemittel 13 dispergiert. welches bei Raumtemperatur fest ist, jedoch bei
Wärmeeinwirkung erweicht. Wenn somit das Bindemittel durch Zufuhr einer bestimmten Wärmemenge
zur Oberfläche des Aufzeichnungspapiers erhitzt wird, reagiert der Farbbildner mit dem Farbgeber, wobei
eine Farbe entwickelt wird. In der zweiten Schicht wurden die Diazoverbindung 21 und die Αζο-Κυρρ
so lungskomponente 22 unabhängig voneinander als unzusammenhängende
Teilchen in einem filmbildenden Bindemittel 23 dispergiert, welches ebenfalls bei Raumtemperatur
fest ist, jedoch durch Wärmeeinwirkung zum Erweichen gebracht wird. Wenn daher dieses
Bindemittel durch Zufuhr einer bestimmten Wärmemenge zur Oberfläche des Aufzeichnungspapiers erhitzt
wird, reagieren die beiden Verbindungen 21 und 22 miteinander, wobei eine von der Farbe der
ersten Schicht verschiedene Farbe entwickelt wird.
Zur Dispersionsherstellung werden als »Bindemittel« zweckmäßig deren Lösungen eingesetzt.
Die die vorgenannte erste bzw. zweite Schicht bildenden Aufzeichnungsmaterialien sind jeweils für sich
als hitzeempfindliche Aufzeichnungsmaterialen des
fts beschriebenen Typs bekannt.
Im Falle des Aufzeichnungspapiers der Erfindung
ist es dagegen wesentlich, daß ein in der Hitze schmelzbarer Polyäther als Entfärbungsmittel für die färb-
entwickelnde Substanz der ersten Schicht eingesetzt wird. Beim erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapier
besteht somit im allgemeinen zwischen der zur Entwicklung der Farbe der ersten Schicht erforderlichen
Wärmemenge (nachstehend bezeichnet als »Wärmemenge A«) und der zur Entwicklung der Farbe der
zweiten Schicht benötigten Wärmemenge (nachstehend bezeichnet als »Wärmemenge B«) eine Beziehung entsprechend
der Ungleichung A < B. Das Entfärbungsmittel ist ferner bei Raumtemperatur im wesentlichen
fest, es schmißt bzw. verflüssigt sich jedoch, wenn die
Wänriernenge B der Papieroberfläche zugeführt wird. Sofern die der Papieroberfläche zugeführte, zur Verflüssigung
des Entfärbungsmittels ausreichende Wärmemenge als »Wärmemenge C« bezeichnet wird, verhalten
sich die Wärmemengen A, B und C somit entsprechend
der Ungleichung A < C $ B.
Die den Schichten 1, 2 und 3 zugeführten Wärmemengen
hängen von der Temperatur der die Aufzeichnung besorgenden, mit der Papieroberfläche in Berührung
gebrachten Heizschreibspitze 5. deren Berührungszeit mit der Papieroberfläche und der Wärmeleitfn1
Ji^. des Papiers von dessen Oberfläche zur
jeweiligen Schicht ab. Im Falle des in F i g. 1 gezeigten Aufzeichnungspapiers ist beispielsweise die der ersten
Schicht 1 zugeführte Wärmemenge selbst dann größer als die der zweiten Schicht 2 zugeführte Wärmemenge,
wenn die Temperatur der Heizschreibspitze und die Dauer ihres Kontakte mit der Papieroberfläche bestimmte
Werte aufweisen Im vorgenannten Falle ist die Temperatur der ersten Schicht höher als jene der
zweiten Schicht. Dementsprechend braucht die Farbbildungstemperatur
der zweiten Schicht nicht in allen Fällen hö^er zu sein als jene der ersten Schicht. Im
allgemeinen wird die Farbbildungstemperatur der zweiten Schicht jedoch höher als jene der ersten Schicht
gewählt.
Der Farbbildungsvorgang in der ersten Schicht und der Vorgang bei der Beseitigung der in der ersten
Schicht gebildeten Farbe mit Hilfe des in der Zwischenschicht enthaltenen Polyethers werden nachstehend
erläutert.
Es ist bekannt, daß Triphenylmethanfarbstoffe in der Leukoform, wie Kristallviolettlacton, durch Umsetzung
mit einer phenolischen Verbindung, wie Phenol selbst oder Kresol, oder mit einer anorganischen
oder organischen Säure eine Farbe bilden; vgl. O. Fischer et al, Berichte der Deutschen Chemischen
Gesellschaft. Bd. 42 (1909), S. 2934 2935. Auch Farbstoffe vom Fluoran-Typ in der Leukoform besitzen
diese Eigenschaft. Der Mechanismus der vorgenannten Reaktion soll darin bestehen, daß die elektronenanziehende
Säure die Elektronen von Aminogruppen der Farbstoff-Leukoverbindung aufnimmt, wodurch diese Verbindung unter Farbentwicklung
in die ionische Form übergeführt wird. Wenn die vorgenannten Farbbildner und Farbgeber miteinander in
Berührung gebracht werden, reagieren sie in der beschriebenen Weise unter Farbentwicklung. Dabei
können der Farbbildner und/oder den Farbgeber in einer thermoplastischen Substanz, wie Polyvinylalkohol,
gelöst sein.
Da der vorgenannte Farbbildner die betreffende Farbe infolge der beschriebenen Umwandlung in die
ionische Form entwickelt, bildet sich in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels oder einer entsprechenden,
die lonenbildung störenden Substanz keine Farbe. Im Falle der vorliegenden Erfindung wird die Erscheinung,
daß der Farbbildner in Gegenwart eines PoIyäthers keine Farbentwicklungsreaktion eingeht, ausgenutzt;
wenn somit die zweite Schicht sichtbar gemacht werden soll, wird die in der ersten Schicht gebildete
Farbe durch den Polyäther beseitigt, wodurch die zweite Schicht deutlich zum Vorschein kommt.
Im konkreten Fall wird die in F i g. 1 gezeigte Schicht aus dem ersten hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial,
welches infolge der Umsetzung eines in der
ι ο Leukoform vorliegenden Triphenylmethan- oder Fluoranfarbstoffs
mit einer phenolischen Substanz oder einer organischen Säure eine Farbe entwickelt hat,
durch einen Polyäther oder eine entsprechende Substanz in der vorstehend beschriebenen Weise entfärbt.
Auf einem Aufzeichnungspapier der in Fig. 1 gezeigten
Art können somit zwei leuchtende Farbtöne entwickelt werden, indem man die angewendete
Wärmemenge variiert.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungspapier ist derart beschaffen, daß bei der Farbbildung in der zweiten
Schicht die in der ersten Schicht entwickelte Farbe, wie beschrieben, mit Hilfe des Polyäthers beseitigt
wird, um eine Farbe zu erzielen, welche nicht durch die
Farbe der ersten Schicht durchsetzt bzw. überlagert ist. Die Farbbildungsreaktion in der zweiten Schicht
soll somit durch den Polyäther nicht beeinflußt werden.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Aufzeichnungspapier
wird eine Kombination einer Diazoverbindung mit einer Azo-Kupplungskomponente als farbbildende
Substanz der zweiten Schicht verwendet. Wenn das Aufzeichnungspapier einer Hitzeeinwirkung ausgesetzt
wird, erweicht das filmbildende Bindemittel, welches die Diazoverbindung und die Azo-Kupplungskomponente
bis dahin voneinander trennt, und die nunmehr erfolgende Berührung der beiden Komponenten
führt zu einer Kupplungsreaktion unter Farbentwicklung. In der zweiten Schicht erfolgt somit ein
andersartiger Farbbildungsmechanismus als in der ersten Schicht, in welcher die Farbe infolge der lonenbildung
der Farbstoff-Leukoform entwickelt wird, und die Farbbildungsreaktion in der zweiten Schicht
wird durch den Polyäther in keiner Weise beeinflußt.
Als durch den Polyäther nicht beeinflußbare färb· bildende Komponenten für die zweite Schicht eigner sich außer den vorgenannten Kombinationen solche von Elektronenakzeptoren und -donatoren.
Als durch den Polyäther nicht beeinflußbare färb· bildende Komponenten für die zweite Schicht eigner sich außer den vorgenannten Kombinationen solche von Elektronenakzeptoren und -donatoren.
Eine abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapiers ist in Fig. 3 dar
gestellt. Bei dieser Ausführungsform stellt die zweit« Schicht 2 eine von vornherein gefärbte Schicht dar
und die Zwischenschicht 3 besteht aas einem thermo plastischen Polymeren oder Wachs 32, welches selbs
eine transparente dünne Schicht bilden kann, unc einem Polyäther 31 als Entfärbungsmittel. Dieser Poly
äther wurde in Form von Teilchen im Polymerei oder Wachs dispergiert, und die dabei gebildete Di
spersions-Zwischenschicht 3 wurde als Deckschich für die gefärbte Schicht, d.h. die zweite Schicht 1
angebracht. Um die Farbe in der zweiten Schicht hervortreten zu lassen, wird die Zwischenschicht
durch die angewendete Wärme geschmolzen, so da das in der ersten Schicht entstandene Farbbild durc
den Polyäther entfärbt und gleichzeitig die zweit
Schicht sichtbar gemacht wird.
Als eine farbbildende Komponente der zweite Schicht 2 kann ferner analog wie im Falle der erste
Schicht 1 ein Triphenylmethan- oder Fluoranfarbsto
in der Leukoform mit einer reaktionsfähigen farbentwiekelnden
Komponente des Lacton- oder Laetam-Typs
im Molekül eingesetzt werden. In diesem Falle wird jedoch die Farbe der zweiten Schicht ebenfalls
durch den Polyäther angegriffen, so daß die Menge s der farbentwickelnden Substanz in der zweiten Schicht
höher gewählt werden soll a's jene in der ersten Schicht. Die Menge der farbentwickelnden Substanz
in der zweiten Schicht soll mindestens 5 Gewichtsteile pro Gewichtsteil der farbentwickelnden Substanz in
der ersten Schicht betragen. Bei Anwendung entsprechender Anteile der farbbildenden Substanzen kann
die zweite Schicht selbst dann in ausreichendem Maße eine deutliche Farbe entwickeln, wenn der
Polyäther in einer zur Beseitigung der Farbe der ersten , s
Schicht genügenden Menge eingesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform ist es zweckmäßig, das Aufzeichnungspapier
so aufzubauen, daß der Polyäther in der Zwischenschicht 3 eingebaut und diese zwischen der
ersten und zweiten Schicht angeordnet wird, wie in F i g. 1 gezeigt ist.
Hinsichtlich des als Entfärbungsmittel dienenden Polyethers veranschaulicht F i g. 1 eine Ausführungsform,
bei der sich die Zwischenschicht 3. welche durch Dispergieren von Teilchen des Polyäthcrs 31
im thermoplastischen Bindemittel 32 erzeugt wurde, zwischen der ersten und zweiten Schicht befindet.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist. kann jedoch auch auf die Zwischenschicht 3 verzichtet werden, in welchem
Falle der Polyäther 31 in der zweiten Schicht 2 dispergiert ist.
Fs werden nun Beispiele für verschiedene erfindungsgemäß verwendbare Materialien beschrieben.
Erstes hitzeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (für die erste Schicht)
Es wurde bereits festgestellt, daß die Leukoform von Triphenylmethanfarbstoffm. wie Kristallviolettlacton,
bei Umsetzung mit Ton. einer anorganischen oder organischen Säure oder einer phenolischen Verbindung
eine leuchtende Farbe entwickelt. Um diese Farbbildungserscheinung für Aufzeichnungszwecke
auszunutzen, wurde ein Verfahren entwickelt, bei welchem eine Leukoverbindung eines Farbstoffs und
eine phenolische Verbindung oder eine organische Säure unabhängig voneinander physikalisch in einem
Bindemittel dispergiert werden. Ferner wurde gefunden, daß die Leukoform von Farbstoffen des Fluoran-T
>ps erfindungsgemäß mit guter Wirkung als neue farbbildende Komponente eingesetzt werden kann.
(D
C=O
so
a) Farbbildner
Es werden im allgemeinen Farbstoffe des Triphenylmethan-Typs in der Leukoform mit der allgemeinen
Formel I oder des Fiuoran-Typs in der Leukoform mit der allgemeinen Formel II eingesetzt
.15 in denen Rx, Ry und R2 jeweils ein Wasserstoff- odei
Halogenatom, eine Hydroxy-, Amino- oder Nitrogruppe oder einen Alkyl-, Aryl-, Monoalkylamino-
oder Dialkylaminorest bedeuten und Z ein Sauerstoff- oder Schwefelatom darstellt.
Spezielle Beispiele für die vorgenannten Verbindungen sind Verbindungen der allgemeinen Formel I:
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-phthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethyl-
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethyl-
aminophthalid (Kristallviolettlacton),
3.3-Bis-(p-dimethyiaminophenyl)-6-nitrophthalid. 3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-mono-
3.3-Bis-(p-dimethyiaminophenyl)-6-nitrophthalid. 3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-mono-
methylaminophthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-chlor-
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-chlor-
phlhaiid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-äthoxy-
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-äthoxy-
phthalid,
3,3-Bis-(p-dirnethylaminophenyI)-6-diäthyl-
3,3-Bis-(p-dirnethylaminophenyI)-6-diäthyl-
aminophthalid;
Verbindungen der allgemeinen Formel II:
3-Dimethylamino-6-methoxyfluoran,
T-Acetamino-S-dimethylaminofluoran,
S-Dimethylamino-SJ-dimethylfluoran,
S-Diäthylamino^J-dimethylfluoran.
3.6-Bis-/)'-methoxyäthoxyfluoran,
3,6-BisV-cyanäthoxyfluoran.
Weitere spezielle Beispiele für geeignete Lactamverbindungen sind 9-p-Nitroanilino-3.ö-bis-(diäthylamino)-9-xanthenyl-6-benzoesäurelactam(Rbodaminlactam)
und 9-Nitroamino-3.6-bis-(dimethylamino)-P-thioxanthenyl-o-benzoesäurelactam.
Die vorgenannten Farbstoff-Leukoverbindungen eignen sich gut als Farbbildner. Sie sind in Wasser sowie
in η-Hexan. Benzol. Toluol, Xylol. Ligroin und ähnlichen organischen nichtpolaren oder extrem
schwach polaren Lösungsmitteln kaum löslich und können zu Teilchen mit einer Korngröße von unterhalb
10 μ zerkleinert werden.
b) Farbgeber
Als Farbgeber, welche mit den vorgenannten Farbbildnern (a) unter Bildung eines Farbstoffs reagieren,
werden phenolische Verbindungen oder organische Säuren bevorzugt. Für die Farbstoffbildung ist es
zweckmäßig, daß das betreffende Phenol oder die entsprechende organische' Säure bei Raumtemperatur
fest ist und oberhalb 500C schmilzt oder sich verflüchtigt.
Beispiele für geeignete phenolische Verbindungen und organische Säuren sind:
1. Phenolische Verbindungen
4-tert.-Butylphenol. 4-Pheny!phenol.
4-Hydroxydiphenyloxid, -/-Naphthol.
4-Hydroxybenzocsäuremethylester. /f-Naphthol,
4-Hydroxyacetophenon.
4-Hydroxydiphenyloxid, -/-Naphthol.
4-Hydroxybenzocsäuremethylester. /f-Naphthol,
4-Hydroxyacetophenon.
^tert.-Octylbrenzcatechin,
2,2'-Dihydroxydiphenyl,
2,2'-Methylenbis-(4-chlorphenol),
4,4'-Isopropylidendiphenol (Bisphenol A),
4,4'-Isopropylidenbis-(2-chlorphenol),
4,4'-Isopropylidenbis-(2,6-dibromphenol),
4,4'-Isopropylidenbis-(2,6-dichlorphenol),
4,4'-Isopropylidenbis-(2-methylphenol),
4,4'-sek.-Isobutylidendiphenol,
4,4'-Cyclohexylidendiphenol,
2,2'-Thiobis-(4,6-dichlorphenol),
Hydrochinon, Pyrrogallol, Phloroclucin und
Phloroglucincarbonsäure.
2. Organische Säuren
ρ-, m- und Hydroxybenzoesäure, Borsäure,
Weinsäure, Oxalsäure, Maleinsäure,
Zitronensäure, Bernsteinsäure, Gallussäure,
l-Hydroxy-2naphthensäure und
2-Hydroxy-p-toluylsäure.
Weinsäure, Oxalsäure, Maleinsäure,
Zitronensäure, Bernsteinsäure, Gallussäure,
l-Hydroxy-2naphthensäure und
2-Hydroxy-p-toluylsäure.
c) Bindemittel
Wenn eine Dispersion, welche durch einfaches Dispergieren eines der beschriebenen Farbbildner und
Farbgeber in Wasser oder in einem nichtpolaren oder schwach polaren organischen Lösungsmittel erhalten
vrurde, auf einen Träger aufgebracht wird, erhält man ein Aufzeichnungspapier, das einen starken
Schleier aufweist oder zum Abblättern neigt und somit einen niedrigen Gebrauchswert besitzt. Es muß daher
ein Bindemittel verwendet werden, welches bei Raumtemperatur zur Dispersion und Fixierung des Farbbildners
und Farbgebers in Form unzusammenhängender Teilchen befähigt ist. Bei Hitzeanwendung erweicht
oder schmilzt das Bindemittel auf Grund seiner physikalischen Eigenschaften, wodurch die Farbstoffbildung
gefördert wird. Spezielle Beispiele für geeignete Bindemittel sind:
1. Wasserlösliche Bindemittel
Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure. Hydroxyäthylcellulose.
Polyacrylamid. Carboxymethylcellulose. Methoxycellulose. Polyvinylpyrrolidon. Gelatine und
Stärke. Die bevorzugten Bindemittel lösen sich in Wasser oder quellen mit Wasser, damit Klebfaiiigkeit
gewährleistet ist.
2. In nichtpolaren oder schwach polaren
organischen Lösungsmitteln lösliche Bindemittel
organischen Lösungsmitteln lösliche Bindemittel
Naturkautschuk, synthetische Kautschuke, Chlorkautschuke. Alkydharze, Styrol-Butadien-Copolymere
und Polybutylmethacrylat. Diese Bindemittel dispergieren und fixieren die vorgenannten Farbbildner und
Farbgeber bei Temperaluren unterhalb der bei der thermischen Aufzeichnung angewendeten Temperatur
in Form unzusammenhängender Teilchen und bewirken gleichzeitig, daß diese Teilchen an den Trägern
haften. Zweckmäßig wird ein Bindemittel eingesetzt, welches sich bei Hitzeeinwirkung nicht leicht verfärbt.
Als Lösungsmittel für die Bindemittel eignen sich beispielsweise η-Hexan und Benzol.
d) Andere Zusätze
Um den Weißheitsgrad und die Bedruckbarkeit des Aufzeichnungspapiers zu verbessern und um das
Festkleben der Heizschreibspitze zu verhindern, können
z. B. Talk, Titandioxid, Zinkoxid oder Calciumcarbonat eingesetzt werden. Um die Farbstoffbildung
bei einer eng begrenzten Temperatur zu erreichen, kann man ferner Harnstoff, Thioharnstoff, Acetanilid,
Phthalsäureanhydrid oder entsprechende schmelzbare Substanzen verwenden, welche im Zeitpunkt ihres eigenen
Schmelzens die Überführung des Farbbildners und des Farbgebers in den geschmolzenen Zustand
bewirken.
2. Entfärbungsmittel
ίο Der Farbbildungsmechanismus unter Verwendung
der vorgenannten Farbbildner und Farbgeber soll, wie erwähnt, darin bestehen, daß eine elektronenanziehende
Säure die Elektronen der Aminogruppe eines Farbstoffes in der Leukoform aufnimmt und diesen
dadurch in die ionische Form überführt. Demgemäß wird in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels oder
einer entsprechenden, die Ionenbildung störenden Substanz keine Farbe entwickelt Bei der vorliegenden
Erfindung wird davon Gebrauch gemacht, daß eine Substanz, welche infolge des Zusammenwirkens eines
Farbbildners und eines Farbgebers gefärbt ist, in Gegenwart eines Polyethers entfärbt wird.
Ein Polyäther mit einer derartigen Entfärbungswirkung besitzt die allgemeine Formel III
-(M — 0)j- (III)
in der M eine Methylen- oder Polymethylengruppe oder ein Derivat einer solchen Gruppe bedeutet und
χ den Wert 1 hat oder eine höhere ganze Zahl darstellt.
Spezielle Beispiele für derartige Polyäther sind
1. Polyoxydekamethylen,
2. Polyoxymethylen,
3. Polymethylenoxid,
4. Trimethylendoxidpolymere,
5. 1,3-Dioxolanpolymere,
6. kationenaktive oberflächenaktive Mittel vom Alkylamin-Typ
der allgemeinen Formel IV oder V
R —N
(CH2CH2O)xH
(CH2CH2O)yH
(IV)
und
N-(CH2CH2O)xH (V)
R'
in denen R und R'jeweils Fettsäureketten bedeu
ten und χ und y jeweils den Wert 1 haben odei
höhere ganze Zahlen darstellen. Geeignet sine ferner nichtionogene oberflächenaktive Mitte
vom Polyäthylenglykol-Typ der allgemeinen For
mel VI bis X
Il
R-C-O-(CH2CH2O)nH
Estertyp
Estertyp
R-O-(CH2CH2O)nH
Äthertyp
Äthertyp
(VI)
(VlI)
Q-(CH2CH2O)nH (VIII)
Alkylphenoltyp
R —C —N
(CH2CH2O)nH
(IX) Polyoxyäthylenglykolmonostearat,
Sorbitanmonolaurat,
Sorbitanmonopalmitat,
Sorbitanmonostearat,
Polyoxyäthylensorbitanmonostearat,
Polyoxyäthylensorbitanmonooleat,
Polyoxyäthylenalkylamide,
Polyoxyäthylendodecylmercaptanäther und
Polyalkylenglykolderivate.
Typ eines
Alkohols
Alkohols
(CH2CH2O)1nH
Teilesters eines mehrwertigen
/
H2C
H2C
HOHC
\
CHCH2OOCR
CHCH2OOCR
CHOH
/
CHOH
CHOH
Typ eines Fettsäureesters von Sorbit
In den allgemeinen Formeln VI bis X bedeuten R eine Fettsäurekette sowie m und η jeweils 1 oder
höhere ganze Zahlen.
Spezielle Beispiele (Ur die vorgenannten Polyäther sind:
Polyoxyäthylenalkylamin,
Polyoxyäthylenoleyläther,
Polyoxyäthylencetyläther,
Polyoxyäthylenalkylalkyläther, Polyoxyäthylenglykolmonolaurat,
Außer den vorgenannten Entfärbungsmitteln können weitere Verbindungen mit einem Grundgerüst
entsprechend der allgemeinen Formel III in ihren Molekülen erfindungsgemäß als Entfärbungsmittel
verwendet werden.
Die Bindemittel sind zweckmäßig bei Raumtemperatur fest. Unter Anwendung des Umhüllungs- bzw.
(X) Kapselbildungsverfahrens können jedoch auch flüssige Bindemittel erfolgreich eingesetzt werden, sofern
geeignete Wandmaterialien für die Kapseln gewählt werden.
3. Zweites hitzeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
Das erste hitzeempfindliche Aufzeichnungsmaterial wird durch ein Entfärbungsmittel entfärbt, während
das zweite hitzeempfindliche Aufzeichnungsmaterial nicht durch ein solches Mittel entfärbt werden soll
Es ist daher zweckmäßig, daß die zweite farbbildende Schicht aus einer Substanz besteht, welche eine Farbe
bei Anwendung einer höheren Wärmemenge ent wickelt, als zur Entfärbung der ersten Schicht benötig1
wird. Beispiele für bevorzugte farbbildende Substanz« für die zweite Schicht sind die nachstehenden Kotnbi
nationen von Elektronenakzeptoren und -donatoren
1. Metallsalze von langkettigen Fettsäuren (z. B. Eisen(III)-stearat und Eisen(III)-myristat
2. Schwermetallsalze organischer Säuren (z. B. Ni-. Co-, Pb-, Cu-, Fe-, Hg- und Ag-Salze von Essig-,
Stearin- und Palmitinsäure)
3. Organische Chelate (z. B. Thiodiphenylcarbazid und Diphenylcarbazon)
4. Schwermetallsalze von Oxalsäure (z. B. Ag-. Pb-. Hg- und Th-Salze)
5. Edelmetallsalze organischer Säuren (z. B. Silberoxalat
und Quecksilberoxalat)
6. Edelmetallsalze organischer Säuren (z. B. Silberbehenat
und -stearat)
7. Eisen(III)-salze aliphatischer Säuren (z. B. Eisen(IlI)-stearat)
8. Metallsalze organischer Säuren (z. B. Silberbehenat
und saures Silberphthalat)
9. Bleisalze organischer Säuren (z. B. Bleicapronat und Bleibehenat)
10. Organometallverbindungen vom Grignard Typ
Phenole (z. B. Ammoniumsalze von Gallusgei bsäure
Gallussäure und Salicylsäure)
Erdalkalisalze (z. B. CaS. SrS und BaS)
Schwefelverbindungen (z. B. Natriumtetrathionat,
Natriumthiosulfat und Thioharnstoff)
Natriumthiosulfat und Thioharnstoff)
Schwefelverbindungen (z. B. Natriumtetrathionat.
Natriumthiosulfat und Thioharnstoff)
Natriumthiosulfat und Thioharnstoff)
organische Polyhydroxyverbindungen (z. B. mehrwertige Alkohole, wie Glykol oder Glyzerin)
aromatische Reduktionsmittel (z. B. Protocatechusäure,
Spiroindan und Hydrochinon)
aromatische Polyhydroxyverbindungen (z. B.
3,4-Dihydroxytetraphenylmethan)
3,4-Dihydroxytetraphenylmethan)
cyclische organische Reduktionsmittel (z. B. Prolocatechusäure
und 2,3-Dihydroxybenzoesäure)
Thioharnstoffderivate (z. B. Äthylenthioharnstoff
und N-DodecylthioharnstofT)
und N-DodecylthioharnstofT)
Schwefelverbindungen
Gemäß einer angewandelten Ausfuhrungsform besteht das zweite hitzeempfindliche Aufzeichnungsmatei
hauptsächlich aus mindestens einer Diazoverbindung und/oder Diazoverbindung vom Azo-Typ, eii
Azo-Kupplungskomponente und einem Bindemittel.
a) Diazoverbindungen und Diazoverbindungen vom Azo-Typ
Die Verbindungen sollen zweckmäßig gegenüber Lichteinwirkung stabil via schwach gefärbt oder weiß
bzw. farblos sein. Geeignet sind
1. Diazobenzole mit den Sübstituenten m-CH3,
p-Cl, p-Ph, p-NO2, m-N02, o-CL o-CH3 und
P-N = N- PH (Ph = Phenylgruppe).
Spezielle Beispiele für die genannten Verbindungen sind
l-Diazo-2-nitro-4-chlorbenzol ■ V2ZnCl2,
l-Diazo^-methyl-^chlorbenzol ■ 1Z2ZnCl
l-Diazo-2-chlorbenzol · 1Z2ZnCl2.
l-Diazo^-methyl-^chlorbenzol ■ 1Z2ZnCl
l-Diazo-2-chlorbenzol · 1Z2ZnCl2.
2. Diazoverbindungen vom Azo-Typ
4-Amino-3-nitroanisol-hydrochlorid · 1I2 ZnCl2,
o-Nitroanilin · ZnCl2,
4-Chlor-2-nitroanilin · ZnCl2,
stabile Dia "oniumverbindungen von
4-Chlor-2-trifluormethylanilin oder von
2,6-Dichlor-p-phenylendiamin sowie
p-Nitroanilin.
o-Nitroanilin · ZnCl2,
4-Chlor-2-nitroanilin · ZnCl2,
stabile Dia "oniumverbindungen von
4-Chlor-2-trifluormethylanilin oder von
2,6-Dichlor-p-phenylendiamin sowie
p-Nitroanilin.
b) Azo-K upplungskomponenten
(Verbindungen, welche durch Umsetzung mit Diazoverbindungen oder Diazoverbindungen vom Azo-Typ
Azofarbstoffe bilden)
Spezielle Beispiele dafür sind
3-Hydroxy-2-naphthanilid,
3-Hydroxy-2-naphtho-o-toluidid,
^-Hydroxy-^-naphtho^-äthoxyanilid.
3-Hydroxy-2-naphtho-o-anisidid,
1,3,5-Trihydroxybenzol,
3,5-Diäthoxyphenol,
3-Acetamidophen öl,
1,3,5-Resorcylsäureanilid,
4.4 \6,6'-Tetrahydroxyphenyl,
ί - Hydroxynaphthalin,
2-Hydroxynaphthalin-4-sulfonsäure,
2-Hydroxynaphthalin-3,6-disulfonsäure,
2-Hydroxy-2-naphthoesäurediäthanolamid,
5,5'-Dimethyl-1 ,S-Cyclohexandion,
Cyanacetanilid und
3-Hydroxy-2-naphtho-o-toluidid,
^-Hydroxy-^-naphtho^-äthoxyanilid.
3-Hydroxy-2-naphtho-o-anisidid,
1,3,5-Trihydroxybenzol,
3,5-Diäthoxyphenol,
3-Acetamidophen öl,
1,3,5-Resorcylsäureanilid,
4.4 \6,6'-Tetrahydroxyphenyl,
ί - Hydroxynaphthalin,
2-Hydroxynaphthalin-4-sulfonsäure,
2-Hydroxynaphthalin-3,6-disulfonsäure,
2-Hydroxy-2-naphthoesäurediäthanolamid,
5,5'-Dimethyl-1 ,S-Cyclohexandion,
Cyanacetanilid und
S-Hydroxy^-naphthoesäureO'-morpholinopropylamid.
c) Bindemittel
Da azofarbstoffbildende Materialien, wie die vorgenannten Diazoverbindungen bzw. Diazoverbindungen
vom Azo-Typ und Azo-K upplungskomponenten, wasserlöslich sind, werden vorzugsweise Bindemittel verwendet,
welche in nichtpolaren oder schwach polaren organischen Lösungsmitteln löslich sind. Beispiele
für solche Bindemittel sind Naturkautschuk, synthetische Kautschuke, Chlorkautschuke, Alkydharze.
Polystyrol, Styrol-Butadien-Copolymere. Polymethylmethacrylat,
Äthylcellulose. Nitrocellulose und Polyvinylcarbazol.
d) Andere Zusätze
Zusätze werden beigefügt, um die Lebensdauer des zweiten hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
zu verlängern und um die thermisch gebildeten Farben leuchtend zu machen. Basische Verbindungen, wie
Ammoniumcarbonat, Ammoniumsalycilat, Harnstoff,
Thioharnstoff oder Amine, beeinflussen beispielsweise die thermische Farbbildung des Materials, und orga-
nischeSäuren^iePalmitinsäurcSteannsaur^Hydrochinon,
Resorcin, Salicylsäure, Weinsäure, Zitronensäure
oder p-Hydroxybenzoesäure oder eine phenolische Säure, erhöhen die Lagerungsbestandigkeit.
Man kann das erfindungsgemäße Aufzeichnungs-
Man kann das erfindungsgemäße Aufzeichnungs-
papier auch so aufbauen, daß die zweite Schicht eine
gefärbte Schicht darstellt und die diese Schicht bedeckende Zwischenschicht eine lichtzerstreuende
Schicht ist in welcher das Entfärbungsmittel in Form von Teilchen dispergiert ist. Die Zwischenschicht wird
„ in diesem Falle bei der Farbentwicklung zum Schmel-
" zen gebracht, um die in der ersten Schicht entwickelte
Farbe zu beseitigen und gleichzeitig die zweite Schicht
sichtbar zu machen. In der gefärbten Schicht wird am
zweckmäßigsten ein Pigment oder Farbstoff mit der
komplementären Farbe zu der in der ersten Schicbi
zu entwickelnden Farbe verwendet. Wenn ferner als Bindemittel ein wasserlösliches Polymeres eingesetzt
wird, kann nicht nur das Bindemittel leicht auf die Papieroberfläch^ aufgebracht werden, sondern aw
Herstellungskosten des Aufzeichnungspapiers können merklich gesenkt werden.
Spezielle Beispiele für die in der gefärbten Schichi verwendeten Pigmente oder Farbstoffe sind Ru!1-.
Benzidine Yellow (Cl. 21090). Chrcme Verminen
ίο (CI 12 315) Lackrot C (CI. 15 585). Toluidine ι
(C I 12075). Phthaloxyaninblau(CI.74 160). Phthalocyaningnin
(CI. 74 260). Methylviolett (CI. 42 535i. Methylenblau (CI. 52 015). AurarrÜM O (CI. 41 OWi.
Fuchsin NB (CI. 42 510), Kongorot (CI. 22 120) und Acid Violet (CI. 42 650).
hs wird nun das nachstehend angewendete Prüfverfahren
für die Untersuchung der mit dem erfindungsgemäßen Aufz.eichnungspapier erzielbaren Wirkung
beschneiden.
Em hitzeempfindliches Aufzeichnungspapier wird
mit Hilfe eines Metall-Stempelbettes. welches bei einer bestimmten Temperatur gehalten werden kann, gefärbt
oder entfärbt, und das gefärbte oder entfärbte Abbild wird durch die »reflektierte optische Dichte« bzw.
Farbdichte (nachstehend bezeichnet als »R.O.D.«) wiedergegeben, wodurch in zweckmäßiger Weise ein
Vergleich vorgenommen werden kann. Bei der Prüfung im Rahmen der Erfindung wird die Aufzeichnung
mit Hilfe eines stabförmigen Stempels aus korrosionsbeständigem Stahl mit einem Enddurchmesser von
10 mm. welcher im Inneren einen Heizabschnitt aufweist, und einer Heizschreibspitze mit Siliciumoxidfilm-Widerständen
als wärmeerzeugende Elemente durchgeführt. Die R. O. D. wird mit Hilfe des handelsüblichen
automatischen Gleichgewichts-Densitometers NLM Vl und eines Mikrodensitometers gemessen.
Als Filter wird ein Gelatine-Filter eingesetzt.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Vergleichsbeispiel 1
200 Gewichtsteüe einer wäßrigen Lösung, die 10 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol enthält, werden
mit 35 Gewichtsteilen 3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid
als Farbbildner vermischt, und das Gemisch wird über 1 Stunde in einer Kugelmühle gemahlen, wobei man eine Dispersion
(nachstehend bezeichnet als »Flüssigkeit A«) erhält. Der Farbbildner ist in der Flüssigkeit A kaum gelöst
und in Form feiner Teilchen mit einer Korngröße von weniger als 5 μ dispergiert.
Außerdem werden 200 Oewichtsteile einer wäßrigen Lösung, die 10 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol
enthält, mit 35 Gewichtsteilen Bisphenol A als Farbgeber vermischt, und das Gemisch wird über 1 Stunde
in einer Kugelmühle gemahlen. Dabei wird eine Flüssigkeit (»Flüssigkeit B«) erhalten, in der der Farbgeber
in Form feiner Teilchen mit einer Korngröße von weniger als 5 α dispergiert ist.
' Anschließend werden 1 Gewichtsteil der Flüssigkeit A in einem Homogenisierungsmischer mit 20 Gewichtsteilen der Flüssigkeit B vermischt. Da der Farbbildner bzw. der Farbgeber in die entstehende gemischte Flüssigkeit jeweils in Form von getrennt dispergierten bzw. getrennt von Polyvinylalkohol umhüllten feinen Teilchen eingebracht werden, kann angenommen werden, daß keine direkte Berührung zwischen den beiden Teilchenarten erfolgt. Die gemischte Flüssigkeit wird dann mit Hilfe eines Drahtbügels auf ein weißes Papier mit einem Flächengewicht von 70 g/m2 aufgetragen, und das beschichtete Papier wird zunächst an der Luft und anschließend bei Temperaturen von 40 bis 45 C mit Hilfe einer für photographische Zwecke geeigneten Eisenplatte getrocknet. Dabei erhält man ein hitzeempfindliches Einfarben-Aufzeichnungspapier. Der Anteil des aufgebrachten Gemisches nach dem Trocknen beträgt 5 g m2. Das Aufzeichnungspapier entspricht der in Fig. 4 gezeigten Ausführunesform. Auf dem Papier wird dann eine Farbentwicklung mit Hilfe eines Farbbildungs-Testgeräts vom Stempel-Typ durchgeführt, wobei man ein klares blaues Abbild erhält. Wenn die Temperaturen des Stempels auf der Abszisse und die R.O.D.-Werte auf der Ordinate eines Diagramms aufgetragen werden, erhält man eine Kurve, welche der allgemein in der Photographic angewendeten H-D-Kurve (charakteristische Kurve) entspricht. Jene Temperatur, die eimern Wert von D/ + 0.1 (D/ = R.O.D.-Wert des Schleiers) entspricht, gilt als Farbempfindlichkeitskriterium und wird mit »Tsx« bezeichnet. Bei diesem Beispiel beträgt der Wert für Ts1 85 C, die maximale Dichte Dmax beträgt 1,35 und der R.O.D.-Wert des S'-hleiers (D/) 0,04 (vgl. F i g. 6).
' Anschließend werden 1 Gewichtsteil der Flüssigkeit A in einem Homogenisierungsmischer mit 20 Gewichtsteilen der Flüssigkeit B vermischt. Da der Farbbildner bzw. der Farbgeber in die entstehende gemischte Flüssigkeit jeweils in Form von getrennt dispergierten bzw. getrennt von Polyvinylalkohol umhüllten feinen Teilchen eingebracht werden, kann angenommen werden, daß keine direkte Berührung zwischen den beiden Teilchenarten erfolgt. Die gemischte Flüssigkeit wird dann mit Hilfe eines Drahtbügels auf ein weißes Papier mit einem Flächengewicht von 70 g/m2 aufgetragen, und das beschichtete Papier wird zunächst an der Luft und anschließend bei Temperaturen von 40 bis 45 C mit Hilfe einer für photographische Zwecke geeigneten Eisenplatte getrocknet. Dabei erhält man ein hitzeempfindliches Einfarben-Aufzeichnungspapier. Der Anteil des aufgebrachten Gemisches nach dem Trocknen beträgt 5 g m2. Das Aufzeichnungspapier entspricht der in Fig. 4 gezeigten Ausführunesform. Auf dem Papier wird dann eine Farbentwicklung mit Hilfe eines Farbbildungs-Testgeräts vom Stempel-Typ durchgeführt, wobei man ein klares blaues Abbild erhält. Wenn die Temperaturen des Stempels auf der Abszisse und die R.O.D.-Werte auf der Ordinate eines Diagramms aufgetragen werden, erhält man eine Kurve, welche der allgemein in der Photographic angewendeten H-D-Kurve (charakteristische Kurve) entspricht. Jene Temperatur, die eimern Wert von D/ + 0.1 (D/ = R.O.D.-Wert des Schleiers) entspricht, gilt als Farbempfindlichkeitskriterium und wird mit »Tsx« bezeichnet. Bei diesem Beispiel beträgt der Wert für Ts1 85 C, die maximale Dichte Dmax beträgt 1,35 und der R.O.D.-Wert des S'-hleiers (D/) 0,04 (vgl. F i g. 6).
Das in der beschriebenen Weise aufgezeichnete Abbild ist noch nach ömonatigem Stehen in einem
Räume ausreichend sichtbar.
Vergleichsbeispiel 2
Es wird ein Aufzeichnungspapier mit dem in F i g. 5 gezeigten Aufbau hergestellt.
Auch in diesem Falle werden die Flüssigkeiten A und B wie im Vergleichsbeispiel 1 eingesetzt. Zusätzlich
wird jedoch eine Flüssigkeit C durch Auflösen von 10 Gewichtsteilen Polyäthylenglykol in 90 Gewichtsteilen
Wasser hergestellt.
Die Flüssigkeit C wird mit Hilfe eines Drahtbügels auf ein weißes Papier mit einem Flächengewicht von
70 g/m2 aufgetragen, und das beschichtete Papier wird anschließend an der Luft und danach mit Hilfe
einer photographischen Eisenplatte bei Temperaluren von 40 bis 45° C getrocknet. Dabei bildet sich ein
überzug auf dem Papier. Anschließend wird dieselbe gemischte Flüssigkeit wie in Vergleichsbeispiel 1.
welche aus den Flüssigkeiten A und B erhalten wurde, mit Hilfe eines Drahtbügels auf die vorgenannte
Schicht aufgetragen, und das derart beschichtete Papier wird wiederum mit Hilfe einer photographi-
sehen Eisenplatte bei Temperaturen von 40 bis 45° C
getrocknet Dabei wird ein Aufzeichnungspapier erhalten, das mit Hilfe eines thermischen Schreibgeräts
unter Verwendung eines Siliciumoxidfilm- Widerstands beschrieben wird. Die Beschriftung wird mit einer
ίο Federgeschwindigkeit von 300mm/sec durchgeführt,
und die Messung der R.O.D. wird mit Hilfe eines handelsüblichen Mikrodensitometers vorgenommen.
Dabei beginnt sich eine blaue Farbe bei einer Energie von 1,5 Milli-Joule (mJoule) zu entwickeln, die ein
Dichte-Maximum (J)^11 = 0,6) bei einer Energie von
2,0 mJoule erreicht, anschließend allmählich zurückgeht und schließlich bei 3,0 mJoule völlig verschwindet
(vgl. Fig. 7).
Vergleichsbeispiel 3
Es werden weitere Aufzeichnungspapiere unter Verwendung
anderer Kombinationen von Farbbildnern und Farbgebern, Bindemitteln und Entfärbungsmitteln
hergestellt.
Es werden Flüssigkeiten A und B entsprechend jenen des Vergleichsbeispiels 1 unter Verwendung
der nachstehend beschriebenen Komponenten (vgl.
Tabelle 1) hergestellt. Die Flüssigkeit A wird jeweils aus 200 Gewichtsteilen einer 10%igen Lösung des
betreffenden Bindemittels und 35 Gewichtsteilcn des betreffenden Farbbildners, die Flüssigkeit B jeweils
aus 200 Gewichtsteilen einer 10%igen Lösung des betreffenden Bindemittels und 35 Gewichtsteilen des
betreffenden Farbgebers hergestellt.
Die Flüssigkeiten A bzw. B werden jeweils getrennt über 1 Stunde mit Hilfe einer Kugelmühle gemahlen
und zu Dispersionen verarbeitet, und die Einzeldispersionen werden dann unmittelbar vor dem
Gebrauch mit Hilfe eines Homogenisierungsmischers miteinander vermischt. Das Mischungsverhältnis der
Flüssigkeit A zur Flüssigkeit B beträgt jeweils 1:20 (Gewichtsteile).
Es werden ferner Flüssigkeiten C-I und C-2 unter Verwendung der nachstehend gezeigten Komponenten
(vgl. Tabelle I) hergestellt. Die Flüssigkeit C-I wird jeweils aus 10 Gewichtsteilen des betreffenden Entfärbungsmittels
und 90 Gewichtsteilen Wasser hergestellt; zur Herstellung der Flüssigkeit C-2 werden
jeweils 20 Gewichtsteile des betreffenden Entfärbungsmittels. 20 Gewichtsteile Polystyrol und 70 Gcwichtsleile
eines Lösungsmittelgemisches aus gleichen Teilen Benzol und Toluol über 1 Stunde in einer
Kugelmühle gemahlen. Die vorgenannten drei Arten von Flüssigkeiten (Gemisch A + B bzw. C-I oder C-2)
jeweils getrennt nacheinander auf ein Trägerpapier mit einem Flächengewicht von 70gm2 aufgetragen,
und das beschichtete Papier wird jeweils getrocknet.
Man erhält schließlich jeweils ein hilzeempfindliches
Aufzeichnungspapier, das dann mit Hilfe eines Farbbildungs-Testgeräts
vom Stempel-Typ gefärbt bzw. entfärbt und bezüglich seiner Kenndaten gemäß
Vergleichsbeispiel 1 untersucht wird.
Die Ergebnisse sind aus Tabelle 1 ersichtlich, in welcher T01 die Temperatur für die vollständige
Entfärbung und D01 den dazugehörigen R.O.D.-W>.rt
bedeutet.
Vergleichs- | Erstes hitzeempfindliches Aufzeichnungsmaterial | Farbgeber | Bindemittel. | Emlärbungsmittelschicht |
Flüssig
keit |
< C) |
T0,
ro |
D0, | Kenndaten | Df1 | Farbe |
beispiel
Nr. |
Farbbildner | Phloroglu- | Hydroxy- |
Entfärbungs
mittel |
C-2 | 60 | 110 | 0,12 | 0,06 | Bläulich- | |
3-1 | 3,3-Bis- | cincarbon- | äthyl- | PoIy- | 1,13 | purpiir | |||||
(p-dimethyl- | säure | cellulose | äthylen- | ||||||||
aminophe- | glyicol | ||||||||||
nyl)-6-di- | |||||||||||
methylami- | |||||||||||
nophthalid | 2,2'-Dihy- | Polyvinyl | C-2 | 63 | UO | 0,08 | 0,02 | Rot | |||
3-2 | 3,6-Di- | droxydi- | alkohol | Polyoxy- | 0,60 | ||||||
methyl- | phenyl | äthylen- | |||||||||
fluoran | Gallussäure | Styrol- | oleyläther | C-I | 105 | 130 | 0,09 | 0,06 | Blau | ||
3-3 | 9-p-Nitro- | Butadien- | PoIy- | 0,75 | |||||||
anilino- | Copoly- | äthylen- | |||||||||
3,6-bis-(di- | meres | glykol | |||||||||
äthylamino)- | |||||||||||
9-xanthenyI- | |||||||||||
o-benzoe- | |||||||||||
säurelactam | /i-Naphthol | Gelatine | C-2 | 67 | 110 | 0,09 | 0,07 | Bläulich | |||
3-4 | 3,3-Bis- | Sorbitan- | 0,90 | grün | |||||||
(p-dimethyl- | monostearat | ||||||||||
amino- | |||||||||||
phenyl)- | |||||||||||
phthalid | Methyl- | Stärke | C-2 | 65 | 120 | 0,25 | 0,11 | Schwarz | |||
3-5 | 3,7-Bis-(di- | 4-hydroxy- | Polyoxy- | 0,98 | |||||||
äthylamino)- | benzoat | äthylensor- | |||||||||
fluoran | bitanmono- | ||||||||||
p-Hydroxy- | Polyvinyl | oleat | C-I | 90 | 130 | 0,07 | 0,03 | Rot | |||
3-6 | 3-Dimethyl- | benzoe- | alkohol | PoIy- | 0,70 | ||||||
aminophe- | säure | äthylen- | |||||||||
nyl-5,7-di- | glykol- | ||||||||||
methyl- | mono- | ||||||||||
fluoran | 4,4'-Isopro- | Polyvinyl | stearat | C-2 | 87 | 115 | 0,10 | 0,06 | Bläulich | ||
3-7 | 3,3-Bis- | pylidendi- | alkohol | Poly | 1,25 | purpur | |||||
(p-dime- | phenol | äthylen | |||||||||
thylamino- | glyicol | ||||||||||
phenyl)- | |||||||||||
6-dimethyl- | |||||||||||
amino- | |||||||||||
phthalid |
Es wird nun ein Verfahren zur ausschließlichen Herstellung des zweiten hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
aus einem Elektronendonator und einem Elektronenakzeptor beschrieben.
500 Gewichtsteile einer 20gewichtsprozenligen Lösung von Polyvinylbutyral in einem Gemisch aus
Methanol und Toluol werden in zwei gleiche Hälften (die Flüssigkeiten D bzw. E) aufgetrennt. Die Flüssigkeit
D wird mit 25 Gewichtsteilen eines Elektronendonators, die Flüssigkeit E mit 25 Gewichisteilcn
eines Elektronenakzeptors vermischt. Die erhaltenen Mischungen werden jeweils während mindestens
2 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Die dabei erhaltene Elektronendonator-Dispersion bzw. Elektronenakzeptor-Dispersion
werden dann miteinander in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 vermischt.
Vergleichsbeispiel 4
Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren werden Flüssigkeiten D bzw. E unter Verwendung
von EisendlD-stearat l;>ls Elekironenak/.eptor bzw.
Gallussäure als Elektronendonator hergestellt. Dk beiden Flüssigkeiten werden in einem Gewichtsver
hältnis von 1:1 miteinander vermischt, und da: erhaltene Gemisch wird auf ein Papier aufgetragen
Das beschichtete Papier wird ausreichend getrocknet wobei man ein Aufzeichnungspapier erhält, das mi
Hilfe des in Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Färb bildungs-Testgeräts gefärbt wird. Dabei wird eim
tiefschwarze Farbe entwickelt. Die Farbbildungs Empfindlichkeitskurve des Aufzeichnungspapiers is
aus F i g. 8 ersichtlich.
B e i s ρ i e 1 1
Es wird ein für die Bildung der zweiten färb
bildenden Schicht geeignetes Material, welches Cad miumstearai als Elektroncndonator und Diphenyl
carbazon als Elektronenakzeptor enthält, auf ein Pu
pier von hoher Qualität und einer Dicke von 80 aufgetragen. Das beschichtete Papier wird allmählic
bei 80'C zur Bildung einer zweiten farbbildende Schicht getrocknet. Anschließend wird ein zur Bildun
ιυ
einer Zwischenschicht geeignetes Material, welches Polyäthylenglykol enthält, auf die vorgenannte Schicht
aufgetragen. Auf die nach der Trocknung erhaltene Zwischenschicht wird dann die gemäß Vergleichsbeispiel 1 hergestellte gemischte Flüssigkeit aufge-
bracht, und das beschichtete Papier wird wiederum allmählich getrocknet Dabei erhält man ein Aufzeichnungspapier,
wobei die Flächengewichte der ersten farbbildenden Schicht bzw. der Zwischenschicht
bzw. der zweiten farbbildenden Schicht 2 bzw. ι ο 0,2 bzw. 5 g/m2 betragen.
Das \ufzeichnungspapier wird mit Hilfe eines
Aufzeichnungsgeräts mit einer Heizschreibspitze beschriftet, wobei die erste Schicht bei einer Temperatur
der Schreibspitze von 85 bis 90° C eine blaue Farbe und die zweite Schicht bei einer entsprechenden
Temperatur von über 125° C eine rote Farbe bildet.
Genauer betrachtet, bildet sich die blaue Farbe bei 85 bis 90° C und verschwindet völlig bei 110 bis 120° C,
und oberhalb 125° C wird lediglich die rote Farbe der zweiten Schicht entwickelt. Anschließend wird auf
dem Zweifarben-Aufzeichnungspapier mit Hilfe einer thermischen Druckvorrichtung unter Verwendung
von Siliciumoxidfilm-Widerständen eine Aufzeichnung vorgenommen, wobei eine blaue Farbe bei einer zügeführten
Energie von 7 mJoule/Anschlag und anschließend eine rote Farbe bei einer zugeführten Energie
von 12 mJoule/Anschlag entwickelt werden Diese" beiden Farben verhalten sich bei der Lagerung ausreichend
stabil.
Es wird ein Aufzeichnungspapier in der im Beispiel 1
beschriebenen Weise hergestellt, wobei jedoch 3-Dimethylamino-5,7-dimethylfluoran
bzw. Bisphenol A als Farbbildner bzw. Farbgeber für die erste Schicht,
Polypropylenglykol als Zwischenschichtmaterial und Eisen(III)-stearat, Gallussäure und Titandioxid als
farbbildende Komponenten für die zweite Schicht verwendet werden. Das erhaltene Aufzeichnungspapier
wird mit Hilfe einer bei 95 bzw. 1300C gehaltenen Heizschreibspitze beschriftet, wobei bei 95° C eine
leuchtendrote Farbe und bei 1300C eine schwarze Farbe, die nicht mit roter Farbe durchsetzt ist, entwickelt
werden.
Beispiele 3 bis 8
Es werden Aufzeichnungspapiere in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, wobei jedoch
als Komponenten für die einzelnen Schichten die in Tabelle II gezeigten Materialien verwendet werden.
Die Aufzeichnung bzw. Beschriftung wird gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse sind aus
Tabelle II ersichtlich.
Farbbildende
Komponenten der 1. Schicht |
Tabelle I |
Farbbildende
Komponenten der 2 Schicht |
Entwickel
1. Schicht |
te Farben
2. Schicht |
|
Beispiel
Nr. |
Kristallviolettlecton Bisphenol A |
Entfärbungsmittel der
Zwischenschicht |
Eisen(III)-stearat Gallussäure |
Blau | Schwarz |
3 | desgl. | Sorbitanmono- stearat |
Nickelacetat Calciumsulfid |
Blau | Schwarz |
4 | 3-Dimethylamino- 5,7-dimethylfluoran 4-Hydroxybenzoat |
Polyoxyäthylen- oleyläther |
Eisen(lII)-stearat Octadecylferro- cyanid |
Rot | Blau |
5 | desgl. | Polyäthylenglykol | Cäsiumstearat 4-Melhoxy-l-hy- droxydiphenyl |
Rot | Blau |
6 | KristallvioleUlacton Bisphenol A |
Polyäthylenglykol- monostearat |
Silberbehenat Protocatechusäure |
Blau | Rot |
7 | desgl. | Polyäthylenglykol | N-Dodecylthio- harnstoff Guanidylcarbonat Blei-p-toluolsulfonat |
Blau | Schwur?· |
8 | Polypropylenglykol | ||||
200 Gewichtsteile einer gemäß Vergleichsbeispiel 4 hergestellten gemischten Flüssigkeit aus gleichen Teilen
der Flüssigkeiten D bzw. E werden mit 50 Gewichtsteilen einer Flüssigkeit vermischt, welche durch Dispergieren
von 10 Gewichtsteilen Polyäthylenglykol in 100 Gewichtsteilen Toluol erhalten wurde. Die erhaltene
gemischte Flüssigkeit wird kräftig gerührt und anschließend auf ein Papier von hoher Qualität und
einer Dicke von 80 μ in einem Anteil von 7 g/m2 aufgetragen. Das beschichtete Papier wird dann zur
Bildung eines Überzugs getrocknet. Ferner wird eine Flüssigkeit gemäß Vergleichsbeispiel 1 unter Verwendung
von l,3,6-Bis-/J-methoxyäthoxyfluoran als Farbbildner
und von Bisphenol A als Farbgeber hergestellt. Diese Flüssigkeit wird auf die vorgenannte
Schicht in einem Anteil von 2 g/m2 aufgetragen, das beschichtete Papier wird getrocknet und anschließend
mit Hilfe einer Kalanderwalze zugerichtet. Das dabei erhaltene Aufzeichnungspapier wird mit Hilfe einer
Siliciumoxidnlm-Widerstände aufweisenden Schreibspitze in einer Linie in horizontaler Richtung und
sieben Linien in vertikaler Richtung beschrieben. Bei einer Geschwindigkeit von 45 Schriftzeichen/see werden
eine leuchtendrote Farbe bei einer Energie von 6 mJoule/Anschlag und eine leuchtendschwarze Farbe
bei einer Energie von 10 mJoule/Anschlag entwickelt. Das auf diese Weise erzeugte Abbild bleibt bei der
Lagerung in stabiler, völlig unveränderter Form erhalten.
Diphenylcarbazol als Elektronenakzeptor, Cadmiumstearat
als Elektronendonator und Polypropylenglykol als Entfärbungsmittel werden in der im Beispiel
9 beschriebenen Weise zu einer Flüssigkeit verarbeitet. Diese Flüssigkeit wird auf dasselbe Papier
wie im Beispiel 9 aufgetragen, und das beschichtete Papier wird anschließend zur Bildung eines Überzugs
ausreichend getrocknet. Danach wird eine Flüssigkeit, welche als Farbbildner Leukokristallviolettlacton
und als Farbgeber Bisphenol A enthält, auf die vorgenannte Schicht aufgebracht, und das beschichtete
Papier wird dann ausreichend getrocknet. Dabei erhält man ein Aufzeichnungspapier, das man mit
Hilfo eines zwei Schreibfedern aufweisenden thermischen
Aufzeichnungsgeräts beschriftet, welches derart konstruiert ist, daß stets eine bestimmte Energie
mit Hilfe von Siliciumoxidfilm-Widerständen auf das Papier übertragen werden kann. Bei dem Versuch
entwickelt sich eine leuchtendblaue Farbe im ersten Bereicn niedriger Energie und eine leuchtendrote
Farbe im Bereich hoher Energie. Wenn das Aufzeichnungsgerät ferner mit einer Geschwindigkeit von
2 cm/h bis 300 mm/sec betrieben wird, können stets bestimmte rote und blaue Farben entwickelt werden.
Es werden folgende Gemische für die Erzeugung der zweiten Schicht hergestellt, welche jeweils eine Komponente
für die Bildung von Azoverbindungen enthalten :
Flüssigkeit F:
s 5 Gewichtsteile einer Diazoverbindung und
100 Gewichtsteile einer 10%igen Bindemittellösung;
Flüssigkeit G:
15 Gewichtsteile einer Azo-Kupplungskomponente
und 100 Gewichtsteile einer 10%igen Bindemittellösung.
Die jeweils verwendeten Komponenten sind aus Tabelle III ersichtlich. Die Flüssigkeiten F bzw. G
is werden jeweils über 10 Stunden getrennt in einer
Kugelmühle mit einem Fassungsvermögen von 200 ml zu Dispersionen verarbeitet. Die Korngröße jeder
dispergierten Teilchenart nach dem Mahlvorgang beträgt 0,1 bis 5 μ. Jeweils 100 Gewichtsteile jeder
Dispersion (F bzw. G) werden dann in einem Homogenisierungsmischer miteinander vermischt. Die erhaltene
gemischte Dispersion wird dann auf ein Papier aufgetragen, und das beschichtete Papier wird an
der Luft und anschließend mit Hilfe einer photogra-
phischen Eisenplatte getrocknet. Dabei erhält man Aufzeichnungspapiere, bei denen die Anteile der aufgebrachten
Dispersionen 3,5 bis 10 g/m2 betragen Jedes Aufzeichnungspapier wird mit Hilfe eines Färb
bildungs-Testgeräts vom Stempel-Typ geprüft. Die
Ergebnisse sind aus Tabelle III ersichtlich.
Seispiel | Malenaller |
Nr. | |
Diazoverbindung | |
11-1 | l-Diazo-2-me- |
thyl-4-chlor- | |
benzol 'Z2ZnCl | |
11-2 | 4-ChIor- |
2-nitroanilin | |
13-3 | 4-Chlor-2.2'-tri |
chlormethyi- | |
anilindiazo- | |
niumverbin- | |
dung | |
11-4 | 4-Amino- |
3-nitroanisol- | |
hydrochlorid | |
• V2 ZnCl2 |
Materialien zur Bildung der zweiten Schicht
Azo-Kupplungskomponenle
1,3,5-trihydroxybenzo!
3-Hydroxy-2-naphtho-
o-loluidid
o-loluidid
3-Hydroxy-2-naphthanilid
3-Hydroxy-2-naphtho-
o-anilid
o-anilid
Bindemittel
Äthylcellulosc
Äthylen-Buta-
dien-Copoly-
meres
Polvstyrol
Polystyrol Kenndaten
Ts2
125
107
127
123
Dm„2 | Df2 |
0,76 | 0,07 |
0.65 | 0,05 |
0,85 | 0,08 |
0,98 | 0,13 |
entwickelte
Farbe
Farbe
Rötlichpurpur
Türkischrot
Rot
Bordofarben
In Tabelle III bedeutet Ts2 die Temperatur entsprechend
der Farbbildungs-Empfindlichkeit, Dmax
die maximale Dichte und Df2 die Dichte des Schleiers.
Nachstehend werden mehrere Beispiele betreffend Ausführungsfovmen von hitzeempfindlichen Zweifarben-Aufzeichnungspapieren
beschrieben. Der Aufbau dieser Papiere entspricht jenem von F i g. 1 und 2, und in der Praxis können zahlreiche Kombinationen
durch Variierung der Schichtenanordnung vorgenommen werden.
Es wird ein Aufzeichnungspapier unter Verwendun der im Beispiel 11-1 beschriebenen Materialien hergs
stellt, und es wird Polyäthylenglykol, das in eine ToluoHösung von Polystyrol dispergiert ist, auf ds
Papier in einem Anteil von 2 g/m2 aufgebracht. Ai die daraus gebildete Schicht wird ein farbbildende
Material aus Kristallviolettlacton und 2,2'-Dihydrox:
diphenyl in einem Anteil von 2,5 g/m2 aufgebrach" Das anschließend erhaltene hitzeempfircdlichc Zwe
farben-Aufzeichnungspapier wird mit Hilfe eines Farbbildungs-Testgeräts
vom Stempel-Typ auf seine Kenndaten geprüft. Dabei :vcrden die nachstehenden
Ergebnisse erzielt:
Ts1 = 61° C, £»„,„,., = 1,05, T01 = 105= C. D1n =0.12.
Ts? = 1130C, Dmaxi = 0,56. Df0 = 0.08 (Df0 ist die
Dichte des Schleiers des ungefärbten Anteils des Aufzeichnungspapiers).
Die Farbe des ersten Aufzeichnungsmaterials stellt ein leuchtendes bläuliches Purpur (eine Kobaltfarbe) to
dar. während jene des zweiten Aufzeichnungsmaterials ein rötliches Orange ist.
Es wird ein Aufzeichnungspapier des in Fig. 2 gezeigten Aufbaus hergestellt, welches ein erstes Aufzeichnungsmaterial
und ein zweites Aufzeichnungsmaterial enthält, in welches ein Entfärbungsmittel eingebaut ist.
Gewichtsteile Polyäthylenglykol werden jeweils in die Flüssigkeiten F und G von Beispiel 11-1 eingetragen,
und die erhaltenen Gemische werden jeweils über 10 Stunden in einer Kugelmühle mit einem
Fassungsvermögen von 200 ml gemahlen. Die Korngröße jeder dispergierten Teilchenart beträgt 0.1 bis
5 μ. Nach dem Vermählen werden jeweils 50 Gewichtsteile der Flüssigkeiten F bzw. G rasch in einem
Homogenisierungsmischer miteinander vermischt. Die erhaltene gemischte Flüssigkeit wird auf ein Papier
mit einem Flächengewicht von 70 g/m2 aufgetragen, und das beschichtete Papier wird an der Luft und anschließend
mit Hilfe einer Eisenplatte getrocknet. Dabei bildet sich ein überzug, auf welchen die im
Beispiel 12 beschriebene erste farbbildende Komponente
in einem entsprechenden Anteil aufgebracht wird. Das Papier wird dann zur Herstellung eines
Aufzeichnungspapiers an der Luft getrocknet. Das Aufzeichnungspapier wird mit Hilfe eines Farbbildungs-Prüfgeräts
vom Stempel-Typ geprüft; es werden genau dieselben Ergebnisse wie im Beispiel 12 erzielt.
Es werden Aufzeichnungspapiere des in Fig. 1
gezeigten Aufbaus hergestellt.
Unter Verwendung der in Tabelle IV aufgeführten Komponenten werden hitzeempfindliche Zweifarben-Aufzeichnung.5papiere
gemäß Beispiel 12 hergestellt. Die Kenndaten der Aufzeichnungspapiere sind aus Tabelle IV ersichtlich.
Beispiel
Nr.
Nr.
14-1
14-2
14-3
14-4
Erste Schicht
3.3-Bis-(p-dimethylami no phenyl )-6-dimethylami-
nophlhalid
,-/-Naphthol
Styrol-Butadicn-Copolymeres
nophlhalid
,-/-Naphthol
Styrol-Butadicn-Copolymeres
3,6-Dimethylfluoran
2,2'-Dihydroxydi-
phenyl
Polyvinylalkohol
2,2'-Dihydroxydi-
phenyl
Polyvinylalkohol
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-di-
methylaminophthalid
4,4'-lsopropylidendi-
phenol
Polyvinylalkohol
methylaminophthalid
4,4'-lsopropylidendi-
phenol
Polyvinylalkohol
desgl.
Entfärbungsmittel
Sorbitan-
mono-
stearat
Polyoxy-
äthylen-
oleyläther
Polyäthylen
glykol
glykol
Polyäthylenglykol-
monostearat
monostearat
Zweite Schicht
4-Chlor-
2-nitro-
anilin
3-Hydroxy-
2-naphtho-
o-toluidid
Äihylen-
Butadien-
Copoly-
meres
4-Amino-3-nitroani- sol-hydrochlorid
3-Hydroxy-2-naphtho- o-anilid Polystyrol
4-Chlor-
2,2'-trichlor-
methylani-
lindiazo-
niumver-
bindung
3-Hydroxy-
2-naphtho-
o-anilid
Polystyrol
desgl.
Ts1 ( C)
T01 Γ C)
!10
63
85
86
108
115
115 Ts2
CC)
CC)
107
125
130
130
0,8S
0,61
1,20
1.15
Eigenschaften
0.63
0,09
erste Farbe
Bläulichgrün
0,90
0,80
0,72
0.15
0,10
0.15
Rot
Bläulichpurpur
Bläulichpurpur
zweite Farbe
Türkischrot
Bordofarben
Rötlichorange
Rötlichorange
409622/19
Fortsetzung
Beispiel
Nr.
14-5
Erste Schicht
Entfärbungsmittel
Polypropylenglykol
3-Dimethylaminophenyl-5,7-dimethyl-
fluoran
p-Hydroxybenzoesäure
Polyvinylalkohol
fluoran
p-Hydroxybenzoesäure
Polyvinylalkohol
In der im Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Weise wird eine Emulsion unter Verwendung von Rhodaminlactam
als Farbbildner und von p-Hydroxybenzoesäure als Farbgeber hergestellt. Diese Emulsion
wird auf ein weißes Papier mit einem Flächengewicht von 70 g/m2 aufgebracht, und das beschichtete Papier
wird zur Bildung eines Überzugs getrocknet. Der Anteil der aufgetragenen Emulsion nach der Trocknung
beträgt 7 g/m. Das derart beschichtete Papier wird mit einer Kalander-Walze bearbeitet, um die
Oberfläche ausreichend zu glätten, und anschließend wird die in Vergleichsbeispiel 2 eingesetzte Flüssigkeit
C-2 auf die Papieroberfläche aufgebracht. Dann wird das beschichtete Papier zur Bildung eines Überzugs
getrocknet. Der Anteil der aufgetragenen Flüssigkeit nach der Trocknung beträgt 0,42 g/m2. Ferner wird
eine Emulsion in der in Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Weise unter Verwendung von Kristallviolettlacton
als Farbbildner und von Bisphenol A als Farbgeber hergestellt. Diese Emulsion wird auf die vorgenannte
Schicht aufgetragen, und nach Trocknung erhält man ein Aufzeichnungspapier. Der Anteil der
aufgetragenen Emulsion nach der Trocknung beträgt 1 g/m2.
Das erhaltene Aufzeichnungspapier wird mit Hilfe eines thermischen Aufzeichnungsgeräts mit Siliciumoxidfilm-Widerständen
als wärmeerzeugende Elemente bei einer Geschwindigkeit von 200 m see beschriftet,
wobei eine blaue Farbe bei einer Energie von 1,5 mJoule und eine rote Farbe bei einer Energie von
2,5 mJoule entwickelt werden. Anschließend werden die erste und zweite Farbe mit Hilfe eines handeisüblichen
Mikrodensitometers unter Verwendung eines Filters bezüglich ihres R.O.D. gemessen. Die Ergebnisse
sind in Fig. 9a bzw. Fig. 9b in Form von
Kurven dargestellt, wobei auf der Abszisse die Linienbreite, auf der Ordinate die R.O.D.-Werte aufgetragen
sind.
Fig. 9a zeigt die R.O.D.-Werte der ersten, bei
1,5 mJoule gebildeten Farbe, wobei die ausgezogene Kurve 1 die R.O.D.-Werte der ersten Farbe bei der
Messung unter Verwendung eines Rotfilters und die strichlierte Kurve 2 die R.O.D.-Werte einer roten
Farbkomponente wiedergeben, welche in einem mehr oder weniger großen Anteil in der ersten Farbe bei
der Messung mit Hilfe eines Blaufilters festgestellt wurde. Bei visueller Betrachtung erscheint die erste
Farbe als ein im wesentlichen reines Blau, obwohl mit Hilfe des Densitometers ein mehr oder weniger großer
Anteil einer roten Farbe gemessen wird.
Ts, | rm | 7.S, | Eigenschaften | D „ | O ,, | O.lu | ctMc Farbe | |
Zweite Schicht | I Cl | I Cl | L 9 | I | ||||
90 | 130 | 125 | 0,65 | 0,75 | 0,13 | Rot | ||
1-Diazo- | ||||||||
2-methyl- | ||||||||
4-chlorben- | ||||||||
zol· V2 ZnCl2 | ||||||||
1,3,5-Trihy- | ||||||||
droxybenzol | ||||||||
Äthylcellu- | ||||||||
lose | ||||||||
zweite Farbe
Bräunlichpurpur
55
60
Fig. 9b zeigt die R.O.D.-Werte der zweiten, bei 2,5 mJoule entwickelten Farbe, wobei die ausgezogene
Kurve 3 die R.O.D.-Werte der zweiten Farbe bei Messung unter Verwendung des vorgenannten Blaufilters
und die strichlierte Kurve 4 die entsprechenden Werte einer blauen Farbkomponente wiedergeben,
welche in einem mehr oder minder großen Anteil in der zweiten Farbe bei der Messung unter Verwendung
des vorgenannten Rotfilters festgestellt wurde. Bei visueller Betrachtung erscheint die zweite Farbe im
wesentlichen als ein leuchtendes Rot, obwohl mit Hilfe des Densitometers an beiden Seiten der aufgezeichneten
Kurve der roten Farbe ein mehr oder weniger großer Anteil einer blauen Farbe gemessen
wird.
In der beschriebenen Weise können zwei leuchtende Farbtöne entwickelt werden. Diese Farbtöne verhalten
sich bei der Lagerung ausreichend stabil.
Das vorgenannte Aufzeichnungspapier wird ferner mit Hilfe einer Siliciumoxidfilm-Widerstände enthaltenden
Schreibspitze mit sieben Anschlägen (dots) bei einer Geschwindigkeit von 45 Schriftzeichen/sec beschriftet,
wobei eine blaue Farbe bei einer Energie von 6 mJoule und eine leuohtendmte Farbe bei einer
Energie von 10 mJoule entwickelt werden.
Auf ein Papier werden in der angegebenen Reihenfolge 5 g/m2 eines zweiten farbbildenden Materials
aus Gallussäure und Leukokristallviolettlacton,, G,3 g/m2 des im Beispiel 15 verwendeten Entfärbungsmittels
und 1 g/m2 eines ersten farbentwickelnden Materials aus 2,2'-Dihydroxybenzoat und 3,5-Dimethylfluoran
aufgetragen. Anschließend wird das beschichtete Papier ausreichend getrocknet, um ein
Aufzeichnungspapier zu erhalten. Das Aufzeichnungspapier wird mit Hilfe des in Beispiel 15 eingesetzten
Aufzeichnungsgeräts beschriftet, wobei zwei Farben entwickelt werden (ein leuchtendes Rot als erste und
-ein leuchtendes Blau als zweite Farbe).
Es werden Aufzeichnungspapiere gemäß Beispiel 15
hergestellt und anschließend bei einer Geschwindigkeit von 60 mm/sec unter Verwendung von Siliciumoxidfilm-Widerständen
beschriftet. Die Ergebnisse sind aus Tabelle V ersichtlich, in welcher die Farbbildungstemperaturen
den Temperaturen der Heizabschnitte der Siliciumoxidfilm-Widerstände entsprechen.
Farbbildende Komponenten der ersten Schicht |
IL 27 * |
2 228 58 | 1 | 28 | nperaluren und ben 2. Schicht |
|
Leukokristall- violettlacton ^-Naphthol |
Tabelle V | 200° C Rot |
||||
Beispiel Nr. |
Leukokristall- violettlacton 2,2-Dihydroxy- diphenyl |
Entfärbungsmittel der Zwischenschicht |
Farbbildende Komponenten der zweiten Schicht |
Mengenverhältnis der farbbildenden Komponenten 1. Schicht zu 2. Schicht |
200° C Rot |
|
17-1 | Leukokristall- violettlacton Bisphenol A |
Polyoxyäthy- lenalkylamin |
Rhodamin- Iactam p-Hydroxy- benzoesäure |
1:7 | Farbbildungster Far I.Schicht |
215°C Rot |
17-2 | Rhodamin- lactam Bisphenol A |
Polyoxyäthy- lenalkylamin |
desgl. | 1 :10 | 135°C Blau |
23O0C Blau |
17-3 | desgl. | Polyäthylen- glykoi |
desgl. | 1:5 | 135° C Blau |
2250C Blau |
17-4 | desgl. | Polyoxyäthy- Ienalkylallyl- äther |
Leukokristall- violettlacton Gallussäure |
1:8 | 1400C Blau |
220° C Blau |
17-5 | Leukokristall- violettlacton Bisphenol A |
Polyäthylen- glykol |
desgl. | 1:7 | 140°C Rot |
215°C Rot |
17-6 | Polyoxy- methylen |
desgl. | 1:10 | 1400C Rot |
||
17-7 | desgl. | Rhodamin- lactam p-Hydroxy- benzoesäure |
1:30 | 1400C Rot |
||
135°C Blau |
||||||
Zwei leuchtende Farben können auch auf einem Aufzeichnungspapier entwickelt werden, welches durch
stufenweise Beschichtung eines Trägerpapiers in der angegebenen Reihenfolge mit a) einer bereits gefärbten
Substanz oder einem Pigment und einem Bindemittel, b) Polyäther und Polyäthylenglykolderivaten, die
in Form lichtzerstreuender Teilchen in einem thermoplastischen Polymeren dispergiert sind, welches als
solches zur Bildung einer transparenten dünnen Schicht befähigt ist, und c) einer farbbildenden Substanz
aus einem Leuko-Triphenylmethanfarbstoff, einem Leuko-Fluoranfarbstoff und einer phenolischen
Verbindung hergestellt wurde.
Auf eine Papierbahn mit einer Dicke von 75 μ werden nacheinander eine schwarze Grundschicht
und eine opake, lichlzerstreuende Teilchen enthaltende Schicht (Zwischenschicht) aus einem schmelzbaren
Material aufgebracht.
Die schwarze Grundschicht wird dadurch erzeugt, daß man auf das Papier ein Gemisch aus 100 Gewichtsteilen
einer 4gewichtsprozentigen wäßrigen PoIyvinylalkohollösung und 10 Gewichtsteilen Ruß aufträgt.
Der Polyvinylalkohol wirkt als Bindemittel für die Pigmentteilchen. Die schwarze Grundschicht
wird in einer Dicke von etwa 2 μ erzeugt.
Die vorgenannte opake, lichtzerstreuende Teilchen enthaltende Schicht aus einem schmelzbaren Material
wird dadurch erzeugt, daß man eine Mischung aus 30 Gewichtsteilen Polyäthylenglykol (Durchschnittsmolekulargewicht = 7000) in 100 Gewicht*eilen
eines Lösungsmittelgemisches aus gleichen Volumteilen Aceton und Toluol mit einer Mischung aus
25 Gewichtsteilen einer 1 Ogewichtsprozentigen Losung von Nitrocellulose in einem Lösungsmittelgemiscl
aus gleichen Teilen Aceton und Toluol vermischt, dai erhaltene Gesamtgemisch auf die vorgenannte schwär
ze Grundschicht aufträgt und das beschichtete Papiei mit Heißluft bei Temperaturen unterhalb 50° C aus
reichend trocknet. Die Dicke der die lichtzerstreu enden Teilchen enthaltenden Schicht beträgt etwa 3 μ
Die schwarze Farbe der vorgenannten Grundschich wird im wesentlichen vollständig durch die lichtzer
streuende Teilchen enthaltende Schicht überdeckt unc ist daher nicht sichtbar.
Das erhaltene Aufzeichnungspapier wird dann be einer Geschwindigkeit von 60 mm/sec mit Hilfe de;
vorgenannten Aufzeichnungsgeräts mit Siliciumoxid film-Widerständen beschriftet, wobei eine schwarz!
Farbe bei einer zugeführten Energie von 1,8 mJouU
sichtbar wird.
Das Aufzeichnungspapier wird ferner hinsichtlicl der Farbbildung mit Hilfe des vorgenannten Färb
bildungs-Testgeräts vom Stempel-Typ geprüft, wöbe bei 75rC eine schwarze Farbe zum Vorschein kommt
deren Maximaldichte bei 90°C erreicht wird. Genauei betrachtet, beginnt die opake Schicht bei 75 C trans
parent zu werden und ist bei 90° C vollständig durch
sichtig, wodurch die untere gefärbte Schicht sichtbai wird. In diesem Falle beträgt die Dichte des Schleien
(Dichte vor der Aufzeichnung bzw. Beschriftung) 0.1
5 Gewichtsteile Fuchsin werden in 100 Gewichtsteilen Wasser gelöst. 10 Gewichtsteile der erhaltener
Lösung werden dann mit 30 Gewichtsteilen einei 4%igen wäßrigen Polyvinylalkohollösung vermischt
und die gemischte Lösung wird auf ein Trägerpapiei zur Erzeugung einer gefärbten Schicht aufgetragen
Ferner werden 30 Gewichtsteile Polypropylenglykol, 10 Gewichtsteile Nitrocellulose, 30 Gewichtsteile
:ines hydrierten fetten Ulwachses and 10 Gewichtsteile Talk in 150 Gewichtsteüe eines Lösuogsmittelgemisches
aus Aceton unii Toluol eingetragen, und das erhaltene Gemisch wird in einer Kugelmühle zu
einer Dispersion verknetet. 10 Gewichtsteile der erhaltenen Dispersion werden dann mit 10 Gewichtsteilen eines Lösungsmittelgemisches aus gleichen Teilen
Aceton und Toluol vermischt, und die Mischung wird auf die Oberfläche der vorgenannten gefärbten
Schicht aufgetragen, um eine opake licntzerstreuende Schicht zu erzeugen. Die Dicke der lichtzerstreuenden
Schicht nach gründlicher Trocknung beträgt 4 μ. Anschließend wird ein farbentwickelndes Material,
welches als Farbbildner Leukokristallviolettlacton und als Farbgeber 2,2'-Dihydroxydiphenyl enthält,
auf die vorgenannte lichtzerstreuende Schicht aufgetragen. Das derart beschichtete Papier wird zur
Erzeugung eines Aufzeichnungspapiers getrocknet. Dieses wird bei einer Federgeschwindigkeit von
60 mm/sec mit Hilfe eines Aufzeichnungsgeräts mit Siliciumoxidfilm-Widerständen als wärmeerzeugende
Die erste (blaue) Farbe wird
* u-ATn Farbin besitzt eine etwas
der beiden Farben bes»zt
htät Eine erste^ Farbe vrei
nungspapier entw ckdt wu , en
nungspapier entw ckdt wu , en
einem thermo^fischen η ^.
ere Stabi-Aufzejch
Beispie
l 20
Die Papiere werden
in- Farbbi.dung,
bzw zweuen
"s Tabelle Vl
ersichtlich.
20-1
20-2
Farbbildende
Komponenten der
ersten Schicht
Leukokristallviolettlacton
2,2'-Methylenbis-(4-chlor-
phenol)
2,2'-Methylenbis-(4-chlor-
phenol)
Leukokristallviolettlacton
Bisphenol A
Bisphenol A
20-3 Rhodaminlactam
20-4
Bisphenol A
Rhodaminlactam
4-Hydroxyacetophenon
4-Hydroxyacetophenon
Materialien zur Bildung der Zwischenschicht
Bindemittel
Nitrocellulose
Äthylceüulose
Styrolpolymeres
Nitrocellulose
Entfärbungsmittel Zusätze
Polyäthylen- j Talk glykol j
Färbendes
Pigment der
zweiten Schicht
j Lackrot C
Farbbildungstcmperatureii
und Farben
!.Schicht
102°C Blau
2. S
15O0C Rot
Polyäthylen glykolmono- stearat
Polyoxyäthylenalkylallyl- äther
Polyäthylenglykol
Talk hydriertes
fettes ölwachs
fettes ölwachs
desgl.
desgl.
desgl.
Ruß | 1080C Blau |
145C'C Schwarz |
I j Phthalo- cyaninblau |
1000C Rot |
145CC Blau |
Ruß | 98° C Rot |
140cC Schwar7 |
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Hitzeempfindliches Zweifarben-Aufzeichnungsmaterial,
bei dem zur Entwicklung der beiden Farben verschiedene große Wärmemengen erforderlich sind, dadurch gekennzeichnet,
daß es aus A) einer Schicht aus einem ersten Aufzeichnungsmaterial, welches aus einer Dispersion
a) eines in der ungefärbten Leukoform vorliegenden Farbstoffes vom Triphenylmethan- oder
Fluorantyp mit einer reaktionsfähigen Farbentwicklungskomponente des Lacton- oder Lactam-Typs
im Molekül und b) einer phenolischen Verbindung oder organischen Säure, in Form unzusammenhängender
Teilchen in einem filmbildenden Bindemittel, B) einer Schicht aus einem zweiten hitzeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial,
welches bei Hitzeanwendung zur Entwicklung einer von der Farbe der ersten Schicht (A) verschiedenen
Farbe befähigt ist, und C) einem Träger besteht, sowie D) als Entfärbungsmittel für die
in der ersten Schicht (A) enthaltene farbentwickelnde Substanz einen bei Raumtemperatur festen, in
der Hitze schmelzbaren Polyäther enthält.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Entwicklung
der Farbe der ersten Schicht erforderliche Wärmemenge A, die zur Entwicklung der Farbe der
zweiten Schicht erforderliche Wärmemenge B und die zur Verflüssigung des schmelzbaren Polyäthers
benötigte Wärmemenge C zueinander in einer Beziehung entsprechend der Ungleichung
A < C <Ξ Β stehen.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten
Schicht (B) ein Elektronendonator und ein Elektronenakzeptor als farbbildende Komponenten
in Form unzusammenhängender Teilchen in einem filmbildenden Bindemittel vorliegen.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten
Schicht eine Diazoverbindung und eine Azo-Kupplungskomponente als farbbildende Komponenten
in Form unzusammenhängender Teilchen in einem filmbildenden Bindemittel vorliegen.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäther
in Form einer Zwischenschicht zwischen der ersten Schicht (A) und der zweiten Schicht (B) vorliegt.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäther innerhalb
der Zwischenschicht in einem filmbildenden Bindemittel dispergiert ist.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Schicht (B) ebenfalls a) einen in der Leukoform vorliegenden Farbstoff vom Triphenylmethan-
oder Fluoran-Typ mit einer reaktionsfähigen farbentwickelnden Komponente des Lacton- oder Lactam-Typs
im Molekül und b) eine phenolische Verbindung oder organische Säure als farbbildende
Komponenten aufweist, welche in Form unzusammenhängender Teilchen im filmbildenden Bindemittel
dispergiert sind, wobei der Anteil der farb-Hldenden Substanz in der zweiten Schicht (ß) f>s
mindestens 5 Gewichtsteile pro Gewichtsteil der farbbildenden Substanz in der ersten Schicht [A)
beträgt.
8 Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäther
in der zweiten Schicht (B) dispergiert ist.
9 Abwandlung des Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Schicht (B) aus eiaem von vornherein gefärbten Material besteht und daß die Zwischenschicht
für die Schicht (B) als Deckschicht dient, welche bei Hitzeanwendung transparent wird und
dadurch die Schicht (B) sichtbar macht.
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FR (1) | FR2142447A5 (de) |
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