DE3134670A1 - THERMAL RECORDING SHEETS - Google Patents
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Description
KOHLEK GERNHARPT GLAESEEICHARCOAL HARVESTED GLAESEEI
MÖNCHENMONKS
DR, E. WIEGANDt
(1932-19B0)DR, E. WIEGANDt
(1932-19B0)
DR. M. KOHLER
DIPL-ING. C. GERNHARDTDR. M. KOHLER
DIPL-ING. C. GERNHARDT
HAMBURG
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2. September 198ISeptember 2, 198I
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Thermische AufzeichnungsblätterThermal recording sheets
Die Erfindung betrifft thermische Aufzeichnungsblätter.The invention relates to thermal recording sheets.
Die thermische Aufzeichnung oder Thermographie bildet ein aufgezeichnetes Bild durch Ausnützen der physikalisehen oder chemischen Änderung einer Substanz auf Grund von thermischer Energie und eine grosse Anzahl von Verfahren wurden hinsichtlich der thermischen Aufzeichnung untersucht. Thermische Aufzeichnungsblätter vom "Wachstyp", bei denen die physikalische Änderung einer Substanz auf" Grund von Wärme ausgenützt wird, sind seit langen Jahren bekannt und sie werden beispielsweise in Elektrokardiogrammen verwendet. Verschiedene thermische Aufzeichnungsblätter, welche von verschiedenen Farbbildungsmechanismen unter Ausnützung der chemischen Änderung einer Substanz auf Grund von Wärme abhängig sind, wurden vorgeschlagen und thermische Aufzeichnungsblätter vom Typ ■der "Zwei-Farbbildungskomponente" sind typisch für diese Art von Blättern.Thermal recording or thermography forms a recorded image by making use of physics or chemical change of a substance due to thermal energy and a large number of Procedures were investigated for thermal recording. Thermal recording sheets from "Wax types", in which the physical change of a substance due to "heat" is used, have been since have been known for many years and are used, for example, in electrocardiograms. Various thermal Recording sheets produced by various color-forming mechanisms taking advantage of the chemical change of a substance due to heat and thermal recording sheets of the type ■ the "two-color forming component" are typical of this type of sheet.
Um ein thermisches Aufzeichnungsblatt mit einer Zwei-Farbbildungskomponente zu bilden, wird eine Dispersion feiner Teilchen von zwei thermisch reaktionsfähigen Verbindungen mit Binderteilchen zur Bildung einer Überzugslösung gemischt, welche auf eine Grundlage in der Weise aufgetragen wird, dass die beiden thermisch reaktionsfähigen Verbindungen voneinander durch die Binderteilchen getrennt sind. Dieses Blatt bildet ein Bild mittels einer Farbbildungsreaktion, welche beim Kontakt zwischen den beiden Verbindungen eingeleitet wird, wenn eine oder beide Verbindungen durch die Wärme schmelzen. Die beiden Verbin-'düngen werden allgemein als Elektronendonorverbindung und Elektronenakzeptorverbindung bezeichnet. Es gibt zahlreicheTo a thermal recording sheet having a two-color forming component to form a fine particle dispersion of two thermally reactive compounds mixed with binder particles to form a coating solution which is based on a base in the manner is applied that the two thermally reactive compounds from each other through the binder particles are separated. This sheet forms an image by means of a color-forming reaction that occurs when the two come into contact Connections is initiated when one or both connections melt from the heat. The two connection fertilizers are commonly referred to as an electron donor compound and an electron acceptor compound. There are numerous
+) (d.h. auf einen Träger)+) (i.e. on a carrier)
-'ϊ-'ϊ
bekannte Kombinationen derartiger Verbindungen und sie bestehen im allgemeinen aus solchen, die ein Bild aus metallischen Verbindungen ausbilden,und solchen, die ein Farbstoffbild ausbilden. Beispiele für Kombinationen, welche ein Metallverbindungsbild ausbilden, verwenden Phenole und andere organische reduzierende Mittel, Chelatbildungsmittel, Schwefelverbindungen und Aminverbindungen als Elektronendonorverbindungen und Organometallsalze als Elektronenakzeptorverbing. Beispiele für Kombinationen„° welche ein Farbstoffbild ausbilden, verwenden elektronenliefernde farblose Farbstoffe als Elektronendonorverbindung und Phenole und andere saure Substanzen als Elektronenakzeptorverbindung, wie beispielsweise in den japanischen Patent-Veröffentlichungen 4160/68 und 3680/69 beschrieben.known combinations of such compounds and they generally consist of those which form an image of metallic compounds and those which form a dye image. Examples of combinations which form a metal compound image use phenols and other organic reducing agents, chelating agents, sulfur compounds and amine compounds as electron donating compounds and organometallic salts as electron accepting compounds. Examples of combinations "° which form a dye image use electron-donating colorless dyes as the electron-donating compound and phenols and other acidic substances as the electron-accepting compound, as described in, for example, Japanese Patent Publications 4160/68 and 3680/69.
Diese thermischen Aufzeichnungsblätter mit der Zwei-Farbbildungskomponente haben Vorteile bei Anwendung als thermische Aufzeichnungsblätter, da sie beispielsweise (.Ί) lediglich von der primären Farbausbildungsreaktion abhängig sind und keine getrennte Entwicklungsstufe erfordern, (Z) die Textur des Blattes ähnlich demjenigen von gewöhnlichem Papier ist und (3) sie leicht zu handhaben sind. Die Blätter unter Anwendung von farblosen Farbstoffen als Elektronendonorverbindungen haben grössere technische Bedeutung, da sie nicht nur die drei vorstehend aufgeführten Vorteile erzielen, sondern auch die folgenden beiden zusätzlichen Vorteile: (4) sie liefern eine höhere Farbdichte und (5) es können thermische Aufzeichnungsblätter, die verschiedene Farben liefern, leicht erhalten werden. Im Hinblick auf diese Vorteile werden Blätter der letzteren Art am häufigsten als thermische·Aufzeichnungsmaterialien verwendet. These thermal recording sheets with the two-color forming component have advantages when used as thermal recording sheets because they are, for example (.Ί) only from the primary color formation reaction and do not require a separate stage of development, (Z) the texture of the leaf similar to that of ordinary paper and (3) easy to use. The leaves using colorless dyes as electron donor compounds are of greater technical importance since they not only include the three above Achieve the listed benefits, but also the following two additional benefits: (4) They provide a higher Color density and (5) thermal recording sheets providing various colors can be easily obtained will. In view of these advantages, sheets of the latter type are most widely used as thermal recording materials.
Thermische Aufzeichnungsblätter mit den vorstehend aufgeführten Merkmalen wurden als Bildaufnahmepapiere zur Anwendung bei Faksimilemitteilungen untersucht. Die Anwendung von thermischen Aufzeichnungsblättern als Auf— zeichnungspapier für Faksimile hat zwei Vorteile; (1) Da keine Entwicklungsstufe notwendig ist, wird der Aufbau der Ausrüstung vereinfacht und (2) die Tatsache, dass das Aufzeichnungspapier selbst der einzige verbrauchbare Teil ist, ist vorteilhaft hinsichtlich der Unterhaltung der Ausrüstung. Jedoch ergibt bereits die Tatsache, dass sie auf der·' thermischen Aufzeichnung beruhen, ein ernsthaftes Problem, nämlich eine langsame Aufzeichnungsgeschwindigkeit. Dies dürfte hauptsächlich auf das langsame thermische Ansprechen von Aufzeichnungskopf und -blatt zurückzuführen sein. In letzter Zeit wurden einige thermische Aufzeichnungsköpfe mit einer raschen thermischen Ansprechbarkeit entwickelt, jedoch hat keines der zur Zeit bekannten thermischen Aufzeichnungsblätter eine ausreichend rasche Ansprechbarkeit und die Entwicklung von Blättern mit rascher Ansprechbarkeit ist deshalb sehr erwünscht.Thermal recording sheets including those listed above Features were examined as image receiving papers for use in facsimile messages. The use of thermal recording sheets as recording Drawing paper for facsimile has two advantages; (1) Since no stage of development is necessary, the structure simplification of equipment and (2) the fact that the recording paper itself is the only consumable part is beneficial in terms of equipment maintenance. However, the fact that they are on already shows based on thermal recording, a serious problem, namely, a slow recording speed. This is believed to be mainly due to the slow thermal response from the recording head and sheet. Recently, there have been some thermal recording heads with rapid thermal responsiveness, but none of the currently known thermal Recording sheets have sufficiently quick responsiveness and the development of sheets with quick responsiveness is therefore very desirable.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in thermischen Aufzeichnungsblättern mit rascher thermischer Ansprechbarkeit, die für eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung geeignet sind.One object of the invention is thermal recording sheets with rapid thermal response, suitable for high speed recording.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Aufzeichnungspapier, welches eine ausreichende Farbdichte mit Wärmeimpulsen einer Dauer von 2 ms (Millisekunden) erzielt, was weit kürzer als die Dauer von 5 ms ist, die bei der thermischen Aufzeichnung nach dem üblichen Verfahren erforderlich war.Another object of the invention is a recording paper which has a sufficient color density with heat pulses with a duration of 2 ms (milliseconds) is achieved, which is far shorter than the duration of 5 ms that is used in thermal recording by the conventional method was required.
/T-/ T-
Die Aufgaben der Erfindung werdem durch thermische Aufzeichnungsblätter, die eine mit einer einen elektronenliefernden farblosen Farbstoff und eine Elektronenakzeptorverbindung enthaltenden thermischenFarbausbildungsschicht überzogene Grundlage besitzen, wobei der elektronenliefernde farblose Farbstoff in Form von feinen Teilchen mit einer durchschnittlichen Volumengrösse von 2,0 μπι oder weniger vorliegt.The objects of the invention are provided by thermal Recording sheets, one with one electron-donating colorless dye and a thermal color-forming layer containing an electron accepting compound have coated base, wherein the electron-donating colorless dye in the form of fine particles with a average volume size of 2.0 μm or less is present.
In den "Zeichnungen stellen die Fig. 1 eine graphische Darstellung dar, die die Beziehung zwischen der durchschnittlichen Volumengrösse der Teilchen des in der gemäss Beispiel 1 hergestellten Probe des thermischen Aufzeichnungsblattes verwendeten elektronenliefernden farblosen Farbstoffes und der erhaltenen Farbdichte zeigt,undIn the "drawings, FIG. 1 is a graph showing the relationship between the average volume size of the particles in the sample prepared according to Example 1 of the thermal The electron-donating colorless dye used on the recording sheet and the obtained color density shows, and
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, die die gleiche Beziehung bei der nach Beispiel 2 hergestellten Probe zeigt.FIG. 2 is a graph showing the same relationship with the sample prepared in Example 2. FIG.
Im Rahmen der Beschreibung der Erfindung im einzelnen wurden zur Ausbildung eines thermischen Aufzeichnungsblattes, das für die Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung geeignet ist, die folgenden Verfahren angewandt:In the context of the description of the invention in detail, for the formation of a thermal recording sheet, which is suitable for high speed recording, applied the following procedures:
(1) Die Farbausbildungstemperatur wird durch Zugabe einer niedrig-schmelzenden thermisch schmelzbaren Substanz oder einer niedrig-schmelzenden Elektronenakzeptorverbindung, die nachfolgend als "Entwicklungsmittel" bezeichnet wird, verringert, (1) The color formation temperature is determined by adding a low-melting thermally fusible substance or a low-melting electron-accepting compound, hereinafter referred to as "developing agent", is reduced,
(2) die Wärmeübertragungswirksamkeit wird durch Verbesserung der Glattheit der Auf zeichnungsober flächdjerhöht und(2) The heat transfer efficiency is increased by improving the smoothness of the recording surface and
(3) es wird mehr Farbausbildungskomponente verwendet.(3) more color forming component is used.
Jedoch erleiden nach diesen Verfahren hergestellte Blätter eine erhöhte Schleierbildung im Hintergrund während der Lagerung, ihre Oberflächeneigenschaft ist schlechter als diejenige von gewöhnlichem Papier und die Herstel— lungskosten sind hoch. Um diese Probleme zu lösen, wurden· ausgedehnte Untersuchungen der Farbaüsbildungsmeehanismen von thermischen Aufzeichnungsblättern unternommen. Dabei wurde jetzt gefunden, dass in praktisch sämtlichen thermischen Aufzeiehnungsblättern vom Farbtyp die Farbe durch die Reihenfolge von (1) Schmelzen des Entwicklungsmittels und/oder der niedrig-schmelzenden thermisch schmelzbaren Substanz, (2) wechselseitige Auflösung des geschmolzenen Entwicklungsmittel und der niedrig-schmelzenden Verbindung, (3) Auflösung des elektronenliefernden farblosen Farbstoffes in dem geschmolzenen eutektischen Gemisch aus dem Entwicklungsmittel und der niedrig-schmelzenden Verbindung, wobei der Farbstoff nachfolgend als "Chromogen" bezeichnet wird, und (4) die Farbentwicklungsreaktion zwischen Ent— widcLungsmittel und Chromogen gebildet wird. Es wurde gefunden, dass die Geschwindigkeit der Auflösung in der dritten Stufe die Geschwindigkeit der Farbbildungsreaktion steuert. Auf der Basis dieser Ergebnisse wurden nun thermische Aufzeichnungsblätter unter Anwendung feiner Teilchen des Chromogens von verschiedenen Grossen hergestellt und das Folgende festgestellt: Die Teilchengrösse hat wenig Effekt auf die Aufzeichnungseigenschaften, wenn die durchschnittliche Volumengrösse zwischen etwa 3 und TO μΐη liegt, während, wenn die durchschnittliche Volumengrösse 2,0 μΐη oder weniger ist, ein dramatischer Anstieg der Farbdichte erfolgt und der Unterschied vom Fall der Anwendung eines Chromogens mit grösserer Teilchengrösse besonders gross bei der Ausführungsform der Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung ist. Noch bessere Ergebnisse werden erhalten, fallsHowever, sheets made by these methods suffer from increased background fogging during storage, their surface properties are worse than that of ordinary paper, and the manufacturing cost is high. To solve these problems, made extensive studies of the color formation mechanisms of thermal recording sheets. Included It has now been found that in practically all thermal recording sheets of the color type, the color passes through the order of (1) melting the developing agent and / or the low-melting thermally fusible substance, (2) mutual dissolution of the molten one Developing agent and the low-melting compound, (3) dissolution of the electron-donating colorless dye in the molten eutectic mixture of the developing agent and the low-melting compound, the dye being referred to hereinafter as "chromogen", and (4) the color development reaction between development Resistant agent and chromogen is formed. It was found, that the speed of dissolution in the third stage controls the speed of the color formation reaction. On the basis of these results, thermal recording sheets using fine particles of the Chromogens made of different sizes and that The following found: The particle size has little effect on the recording properties when the average Volume size is between about 3 and TO μΐη, while, if the average volume size is 2.0 μΐη or is less, there is a dramatic increase in color density and the difference from the case of applying one Chromogen with a larger particle size is particularly large in the high-speed recording embodiment is. Even better results are obtained if
das Chromogen eine durchschnittliche Volumenteilchengrösse von 1 μπι oder weniger besitzt.the chromogen has an average volume particle size of 1 μπι or less.
Die Volumenteilchengrösse (ic) der erfindungsgemäss eingesetzten Teilchen wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben:The volume particle size (ic) according to the invention used particle is represented by the following equation:
— _ ,_4_ . Gesamtvolumen der Teilchen. 1/3 3π -Gesamtanzahl der Teilchen- _, _4_. Total volume of particles . 1/3 3π total number of particles
Bisher waren keine geeigneten Massnahmen bekannt, um feine Teilchen des Chromogens herzustellen und die minimale Grosse der Chromogenteilchen in der Dispersion, die bisher erzielt werden konnte, betrug etwa 3 oder 4 μΐη. Wie vorstehend abgehandelt, ist, falls die Teilchengrösse in der Dispersion 3 μΐη oder mehr ist, der Effekt der Teilchengrösse auf die Farbausbildungseigenschaft relativ gering, so dass bisher der erfindungsgemässe Vorteil, welcher durch Verringerung der Teilchengrösse in der Dispersion auf 2 μΐη oder weniger erzielt wird, bisher nicht bekannt war. Die durchschnittliche Teilchengrösse des Chromogens auf 2 μΐη oder weniger wurde erfolgreich verringert, indem teilweise spezielle Massnahmen in der Dispergiermaschine und teilweise einige wasserlösliche Polymere als Schutzkolloide der Dispersion vermischt wurden, um die Viskosität der Dispersion zu senken.So far, no suitable measures were known to to produce fine particles of the chromogen and the minimum size of the chromogen particles in the dispersion, which was previously possible could be achieved, was about 3 or 4 μΐη. As above discussed, if the particle size in the dispersion is 3 μm or more, the effect of the particle size is on the color formation property is relatively low, so that up to now the advantage according to the invention, which by Reduction of the particle size in the dispersion to 2 μm or less is achieved, was previously unknown. The average particle size of the chromogen to 2 μΐη or less was successfully reduced, partly by special measures in the dispersing machine and partly some water-soluble polymers as protective colloids of the dispersion were mixed to increase the viscosity of the dispersion to lower.
Die Aufzeichnungsblätter gemäss der Erfindung haben eine rasche Ansprechbarkeit auf thermische Impulse von sehr kurzer Dauer und erzielen eine ausreichende Farbdichte mittels eines geringen Betrages an Wärmeenergie.The recording sheets according to the invention have a quick response to thermal impulses of very short duration and achieve a sufficient color density by means of a small amount of thermal energy.
Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung der thermischen Aufzeichnungsbläfter' gemäss der Erfindung erläutert. Die Teilchen aus dem Chromogen und dem Ent- " wicklungsmittel werden getrennt in einer Lösung eines wasserlöslichen Polymeren in einer Kugelmühle oder anderen geeigneten Dxspergierexnrichtungen dispergiert,' wobei beispielsweise die feinen Chromogentoilchen gemäss der Erfindung durch Dispergieiung derselben während eines ausreichenden Zeitraumes (etwa 16 bis 24 Stunden) unter Anwendung von Kugeln unterschiedlicher Grosse, die inThe following is the method of manufacturing the thermal recording blades according to the invention explained. The particles of the chromogen and the developing agent are separated in a solution of a dispersed water-soluble polymers in a ball mill or other suitable dispersing device, 'where for example the fine chromogen particles according to Invention by dispersing the same during a sufficient period of time (about 16 to 24 hours) using balls of different sizes, which in
einem gegebenen Anteil vermischt sindr hergestellt werden.
Die Anwendung einer Sandmühle (Dyno mill, Produkt der Wiely A. Bachofen AG Maschinenfabrik; Schweiz) kann gleichfalls
"wirksam sein.
15mixed in a given proportion r can be produced. The use of a sand mill (Dyno mill, product of Wiely A. Bachofen AG Maschinenfabrik; Switzerland) can also be "effective.
15th
Falls beispielsweise die Dispersion unter Anwendung einer Kugelmühle zwecks Herstellung des Chromogens in Form von feinen Teilchen mit einer durchschnittlichen Volumengrösse von 2,0 μΐη oder weniger ausgeführt wird, ist es : günstig, Kugeln von feiner Grosse, beispielsweise etwa 1 bis 5 mm Durchmesser,in Kombination mit den gewöhnlichen Dispersionskugeln, beispielsweise etwa 2 bis .4 cm Durchmesser, im geeigneten Anteil zu verwenden. Der geeigneteFor example, if the dispersion is molded using a ball mill to prepare the chromogen of fine particles with an average volume size of 2.0 μΐη or less, it is: cheap, balls of fine size, for example about 1 to 5 mm in diameter, in combination with the usual Dispersion balls, for example about 2 to .4 cm in diameter, to be used in the appropriate proportion. The suitable one
Anteil der feinen Kugeln beträgt etwa 10 bis 100 Vol.%, The proportion of fine balls is about 10 to 100% by volume,
vorzugsweise 20 bis 50 Vol.%, je Volumen der gewöhnlichen Kugeln. Die bevorzugten Beispiele für das feine Kugelmaterial umfassen Hartglas, Aluminiumoxid, Zircon und dgl.preferably 20 to 50% by volume per volume of the ordinary Bullets. The preferred examples of the fine ball material include hard glass, alumina, zircon and the like.
Palis ferner die Dispersion, nach einen Verfahren ausgeführt wird, welches das Einbringen der zu dispergierenden Sub— stanz in das Gefäß, wie eine Sandmühle und dgl., in welchem das Medium eingefüllt Ist, und kräftiges Rühren der sich ergebenden Mischung umfasst, kann eine Dispersionsteilchengrösse von 2/um oder darunter leichter erhalten werden. In die-Palis also made the dispersion, according to a process which the introduction of the sub- punch into the vessel, such as a sand mill and the like, in which the medium is filled, and vigorously stir the resulting Comprising mixture, a dispersion particle size of 2 µm or below can be more easily obtained. In the-
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sem Fall ist es auch notwendig, Medien mit einem Durchmesser von etwa 1 bis 5 nun, vorzugsweise 1 bis 3 mm, beispielsweise aus Hartglas, Aluminiumoxid, Zircon, Ottawa-Sand und dgl., anzuwenden. Jedoch sind die Dispersionsverfahren nicht besonders auf die vorstehend ausgeführten Verfahren beschränkt.In this case it is also necessary to use media with a diameter from about 1 to 5 mm, preferably 1 to 3 mm, for example made of hard glass, aluminum oxide, zircon, Ottawa sand and the like., apply. However, the dispersion methods are not particularly limited to the methods set forth above.
Die erfindungsgemäss verwendeten thermischen Aufzeichnungsmaterialien werden in Lösungen wasserlöslicher Polymerer, wie Polyvinylalkohol, Hydroxyäthylcellulose,The thermal recording materials used according to the invention are in solutions of water-soluble polymers, such as polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose,
1Q Polyacrylamid, Stärken und dgl., dispergiert. Falls Natriumcaseinat gleichzeitig zur Dispersion zugesetzt wird, wird eine Erhöhung der Viskosität während der Dispergierung und die dadurch bewirkte Erhöhung der Temperatur bevorzugt verhindert und infolgedessen kann eine geeignete Redispersionslösung erhalten werden. Die eingesetzte Menge des Natriumcaseinats beträgt 0,1 bis 5 Gew.%, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Dispersionslösung. 1Q polyacrylamide, starches and the like., Dispersed. If sodium caseinate is added at the same time as the dispersion, there will be an increase in viscosity during the dispersion and the resulting increase in temperature is preferably prevented, and consequently a suitable redispersion solution can can be obtained. The amount of sodium caseinate used is 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 2% by weight, based on the weight of the dispersion solution.
Die erhaltenen Dispersionen des Chromogens und des Entwicklungsmittels werden vermischt und weiterhin mit einem anorganischen Pigment, Wachs, höheren aliphatischen Säureamiden, Metallseifen und gegebenenfalls UV-Absorber, Antioxidationsmittel und Latexbindern zur Bildung der Überzugslösung vermischt. Diese Zusätze können auch einverleibt werden, wenn die Dispersionen hergestellt werden. Die Überzugs lösung wird auf die Grundlage in einer solchen Menge aufgetragen, dass das Überzugsgewicht des Chromogens allge-The resulting dispersions of the chromogen and the developing agent are mixed and further with an inorganic pigment, wax, higher aliphatic acid amides, metal soaps and, if necessary, UV absorbers, Antioxidants and latex binders mixed to form the coating solution. These additives can also be incorporated when the dispersions are made. The coating solution is based in such an amount applied so that the coating weight of the chromogen is generally
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mein 0,1 bis 0,6 g/m (g/m ) beträgt. Die Grundlage besteht im typischsten Fall aus Papier, jedoch können auch Kunststoffe verwendet werden. Die untere Grenze des Überzugsgewichtes wird durch die gewünschte Farbdichte bestimmt undmy is 0.1 to 0.6 g / m (g / m). The basis is there in the most typical case made of paper, but plastics can also be used be used. The lower limit of the coating weight is determined by the desired color density and
die obere Grenze wird durch die Herstellungskosten bestimmt. Ein besonders bevorzugter Bereich beträgt 0,2the upper limit is determined by the manufacturing cost. A particularly preferred range is 0.2
bis 0,4 g Chromogen je nr . . r r up to 0.4 g chromogen per no. . rr
Es bestehen keine besondere Beschränkungen hinsichtlich des erfindungsgemäss eingesetzten Chromogens.f falls es von der üblicherweise in druckempfindlichen Aufzeichnungsblättern und thermischen Aufzeichnungsblättern angewandten Art ist. Spezifische Beispiele umfassen (1) Triarylmethanverbindungen, wie 3,3-Bis—(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid (Kristallviolettlacton), 3-(p-Dimethylaminophenyl)-3- (1,2-dimethylindol-3-yl)-phthalid, 3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-(2-phenylindol-3-yl)-phthalid, 3,3-Bis-(9-äthylcarbazol-3-yl)-5-dimethylaminophthalid und 3,3-Bis-(2-phenylindol-3-yl)-5-dimethylaminQphthalid,There are no particular restrictions with regard to the chromogen used according to the invention. f if of the type commonly used in pressure sensitive recording sheets and thermal recording sheets. Specific examples include (1) triarylmethane compounds such as 3,3-bis- (p-dimethylaminophenyl) -6-dimethylaminophthalide (crystal violet lactone), 3- (p-dimethylaminophenyl) -3- (1,2-dimethylindol-3-yl) - phthalide, 3- (p-dimethylaminophenyl) -3- (2-phenylindol-3-yl) -phthalide, 3,3-bis- (9-ethylcarbazol-3-yl) -5-dimethylaminophthalide and 3,3-bis- (2-phenylindol-3-yl) -5-dimethylamine-qphthalide,
(2) Diphenylmethanverbindungen, wie z. B. 4,4'—Bisdimethylaminobenzhydrinbenzyläther, N-Halogenphenylleucoauramin und N-2,4,5-Trxchlorphenylleucoauramin, (3) Xanthenverbindungen, wie z. B. Rhodamin B-anilinolactam., J3-Diäthylamino-7-dibenzylaminofluoran, 3-Diäthylaminp-7-butylaminofluoran, 3-Diäthylamino-7- (2-chloranilino) -f luoran,. 3-Diäthylamino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-Piperidino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-Äthyltolylaminp-6-methyl-7-a.nilinofluorSn, 3-Cyclohexylmethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-Diäthylamino-6-chlor-T-Cß-f9;hoxyäthyl)-aminpf luoran und 3-Diäthylamino-6-chlor-7-(γ-chlorpropyl)-aminofluoran, (4) Thiazinverbindungen,wie Benzoylleucomethylenblau und.p-Nitrobenzoylleucomethylenblau und (5) Spiroverbindungen, wie 3-Methy1-spirodinaphthopyran, 3-jithylspirodinaphthopyran, 3- Benzyl— spirodinaphthopyran, 3-Methylnaphtho-(3-methqxybenzo)-spiropyran und Gemische hieraus. Das spezifische Chromogen wird in Abhängigkeit von dem speziellen Gebrauchszweck und den gewünschten Eigenschaften gewählt.(2) diphenylmethane compounds, such as. B. 4,4'-Bisdimethylaminobenzhydrinbenzyläther, N-halophenylleucoauramine and N-2,4,5-trxchlorophenylleucoauramine, (3) xanthene compounds, such as B. Rhodamine B-anilinolactam., J3-diethylamino-7-dibenzylaminofluoran, 3-diethylamine-p-7-butylaminofluoran, 3-diethylamino-7- (2-chloroanilino) -f luorane ,. 3-diethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-piperidino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-ethyltolylamine p-6-methyl-7-a.nilinofluorSn, 3-cyclohexylmethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-diethylamino-6-chloro-T-Cß-f9; hydroxyethyl) amine pf luorane and 3-diethylamino-6-chloro-7- (γ-chloropropyl) aminofluorane, (4) thiazine compounds such as benzoyl leucomethylene blue and p-nitrobenzoyl leucomethylene blue and (5) spiro compounds such as 3-methy1-spirodinaphthopyran, 3-jithylspirodinaphthopyran, 3-benzyl- spirodinaphthopyran, 3-methylnaphtho- (3-methxybenzo) -spiropyran and mixtures thereof. The specific chromogen will depend on the specific use and selected the desired properties.
Das erfindungsgemäss eingesetzte Entwicklungsmittel ist vorzugsweise ein Phenolderivat oder ein aromatisches Carbonsäurederivat, wobei Bisphenole besonders bevorzugt werden. Die als Entwicklungsmittel im Rahmen der Erfindung brauchbaren Bisphenolverbindungen werden durch die FormelThe developing agent used in the present invention is preferably a phenol derivative or an aromatic carboxylic acid derivative, bisphenols being particularly preferred will. The bisphenol compounds useful as developing agents in the invention are represented by the formula
wiedergegeben, worin R1 und R_ jeweils ein Wasserstoffatorn oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten oder R- und R„ unter Bildung eines carbocyclischen Ringes vereinigt sind, oder von Derivaten hiervon. Spezifische Beispiele umfassen (1) Phenole, wie p-Octy.1 phenol, p-tert.-Butylphenol, p-Phenylphenol, 1,1-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan, 1,1-Bis-(p-hydroxyphenyl)-pentan, 1,1-Bis-(p-hydroxyphenyl)-hexan, 2,2-Bis-(p-hydroxyphenyl)-hexan, 1,1-Bis-(p-hydroxyphenyl)-2-äthylhexan, und 2,2-Bis-(4-hydroxy-3,5-dichlorphenyl)-propan und (2) aromatische Carbonsäurederivate, wie p-Hydroxybenzoesäure, Äthyl-p-hydroxybenzoat, Butyl-phydroxybenzoat. 3,S-Di-tert.-butylsalicalsäure, 3,5-Di-amethylbenzylsälicylsäure und mehrwertige Metallsalze derartiger Carbonsäuren. Zum Schmelzen und zur Verursachung der Farbausbildungsreaktion bei der gewünschten Temperatur werden diese Entwicklungsmittel vorzugsweise in Form eines eutektischen Gemisches mit einer niedrig-schmelzenden thermisch schmelzbaren Substanz oder feinen Teilchen, an deren Ober-in which R 1 and R_ each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or R- and R "are combined to form a carbocyclic ring, or derivatives thereof. Specific examples include (1) phenols such as p-Octy.1 phenol, p-tert-butylphenol, p-phenylphenol, 1,1-bis- (p-hydroxyphenyl) -propane, 2,2-bis- (p- hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (p-hydroxyphenyl) pentane, 1,1-bis (p-hydroxyphenyl) hexane, 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) hexane, 1,1 -Bis- (p-hydroxyphenyl) -2-ethylhexane, and 2,2-bis- (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane and (2) aromatic carboxylic acid derivatives such as p-hydroxybenzoic acid, ethyl p-hydroxybenzoate , Butyl hydroxybenzoate. 3, S-di-tert-butylsalicalic acid, 3,5-di-amethylbenzylsalicylic acid and polyvalent metal salts of such carboxylic acids. In order to melt and to cause the color formation reaction at the desired temperature, these developing agents are preferably in the form of a eutectic mixture with a low-melting thermally fusible substance or fine particles, on the surface of which
fläche die niedrig-schmelzende Verbindung geschmolzen ist, zugesetzt.the area where the low-melting point has melted is added.
Beispiele für niedrig-schmelzende thermisch schmelzbare Verbindungen umfassen Paraffinwachs, Carnaubawachs, mikrokristallines Wachs und Polyäthylenwachs sowie höhere aliphatische Säureamide, wie Stearoylamid und Äthylenbisstearamid, und höhere'aliphatische Säureester.Examples of low-melting thermally fusible Compounds include paraffin wax, carnauba wax, microcrystalline wax and polyethylene wax and higher aliphatic acid amides, such as stearoylamide and Ethylenebisstearamide, and higher aliphatic acid esters.
Beispiele für Metallseifen umfassen mehrwertige Metallsalze höherer aliphatischer Säuren, wie Zinkstearat, Aluminiumstearat, Calciumstearat und Zinkoleat.Examples of metal soaps include polyvalent metal salts of higher aliphatic acids such as zinc stearate, Aluminum stearate, calcium stearate and zinc oleate.
Beispiele für anorganische Pigmente sind Kaolin, gebranntes Kaolin, Talk, Pyrophyllit, Diatomeenerde, Calciumcarb^onat, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Magnesiumcarbonat, Titanoxid und BariumcarbonateExamples of inorganic pigments are kaolin, burnt kaolin, talc, pyrophyllite, diatomaceous earth, Calcium carb ^ onate, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, titanium oxide and barium carbonate
Wachs, Metallseife und anorganisches Pigment werden in einem Binder dispergiert und mit den Dispersionen von Chromogen und Entwicklungsmittel vermischt. Alternativ werden sie zusammen mit den Teilchen von Chromogen und Entwicklungsmittel dispergiert. Der Binder ist im allgemeinen wasserlöslich und Beispiele bestehen aus Polyvinylalkohol, Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, fithylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, Styrol-Mäleinsäureanhydrid-Copolymeren, Isobutylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, Polyacrylsäure, Stärkederivaten, Casein und ' Gelatine. Um diese Binder wasserfest zu machen, können sie mit einem Wasserfestmachungsmittel, wie einem Geliermittel oder Vernetzungsmittel, oder hydrophoben Polymeremulsionen, wie Styrol-Butadien-Kautschuklatex und Acrylharzemulsionen^vermischt werden.Wax, metal soap and inorganic pigment are dispersed in a binder and mixed with the dispersions of Chromogen and developing agent mixed. Alternatively, they are used together with the particles of Chromogen and Dispersing agent. The binder is generally water soluble and examples consist of polyvinyl alcohol, Hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethylene-maleic anhydride copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, Isobutylene maleic anhydride copolymers, polyacrylic acid, starch derivatives, casein and ' Gelatin. To make these binders waterproof, they can be mixed with a waterproofing agent such as a gelling agent or crosslinking agents, or hydrophobic polymer emulsions such as styrene-butadiene rubber latex and acrylic resin emulsions ^ mixed will.
Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen anhand der folgenden Beispiele erläutert, die lediglich zur Erläuterung dienen, ohne die Erfindung zu begrenzen. In den Beispielen sind sämtliche Teile auf das Gewicht bezogen. 5The invention is explained in detail below with reference to the following examples, which are merely illustrative serve without limiting the invention. In the examples, all parts are by weight. 5
200 g des Chromogens. S-Diäthylamino-e-methyl-V-ariilinofluoran, wurden in 2,5 Gew.% Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 500, VerseifungszahJ 99 %) mit einer Kugelmühle vermählen. Die Kugelmühle bestand aus einem Porzellantopf mit 7 1 Inhalt, welcher 1,5 kg Aluminiumoxidkugeln von 20 mm Grosse und 500 g Zirconkugeln von 3 mm Grosse enthielt. Aus der Dispersion wurden Proben nach 6, 12, 24, 48 und 72 Stunden der Vermahlung auf der Kugelmühle entnommen. Die durchschnittliche Volumengrösse der in den ' jeweiligen Proben dispergierten Chromogenteilchen betrug 5,4/ 3,6; 2,0,- 1,4 bzw. 1,0 μπι.200 g of the chromogen. S-diethylamino-e-methyl-V-ariilinofluoran, were in 2.5 wt.% polyvinyl alcohol (degree of polymerization 500, saponification number 99%) with a ball mill. The ball mill consisted of a porcelain pot with 7 1 content, which is 1.5 kg of aluminum oxide balls of 20 mm in size and 500 g of zirconium balls of 3 mm in size contained. The dispersion became samples after 6, 12, 24, 48 and 72 hours of ball milling taken. The average volume size of the chromogenic particles dispersed in the respective samples was 5.4 / 3.6; 2.0, - 1.4 or 1.0 μm.
80 g des Entwicklungsmittels, 2,2'-Bis-(p-hydroxyphenyl)-propan, und 120 g Stearoylamid wurden in 5 % Polyvinylalkohol mit einer Kugelmühle vermählen, wobei eine Dispersion mit Teilchen mit einer durchschnittlichen Grosse von 3,5 μΐη erhalten wurde.80 g of the developing agent, 2,2'-bis (p-hydroxyphenyl) propane, and 120 g of stearoylamide were ground in 5% polyvinyl alcohol with a ball mill, wherein a dispersion with particles with an average size of 3.5 μm was obtained.
..
Ein Teil der Dispersion des Chromogens wurde mit 5 Teilen der Dispersion des Entwicklungsmittels, 2 Teilen 40%igem Kaolin, 1 Teil 20%igem Zinkstearat und 5 Teilen 10%igem Polyvinylalkohol zur Herstellung der Uberzugslösung vermischt. Die Lösung wurde auf ein nicht überzogenes Pa-One part of the dispersion of the chromogen was mixed with 5 parts of the dispersion of the developing agent, 2 parts 40% kaolin, 1 part 20% zinc stearate and 5 parts 10% polyvinyl alcohol for the preparation of the coating solution mixed. The solution was applied to an uncoated paper
2 pier mit einem Grundgewicht von 50 g/m aufgezogen, bis2 pier with a basic weight of 50 g / m drawn up until
2 das Überzugsgewicht des Chromogens 0,4 g/m betrug, bei2 the coating weight of the chromogen was 0.4 g / m 2
einem Druck von 20 kgw/cm kalandriert und durch ein Faksimile (PANAFAX-7000 der Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) geführt, wo Impulse von variierenden Breiten zur Entwicklung der Farbe auf dem Auf zeichnungs blatt angelegt wurden. Die Farbdichte bei Impulszeiten von 1,5 ms und 2,7 ms gegenüber der Grosse der dispergierten Chromogenteilchen ist in den Kurven (1) und (2) der Fig. 1 gezeigt. Die.Beziehung zwischen der Teilchengrösse und der erhaltenen Farbdichte, wenn das thermische Aufzeichnungsblatt in Kontakt mit einem Heiz stempel "bei 150° C während 5 Sekunden gehalten wurde, ist gleichfalls aus Fig. 1 durch- die Linie (3) ersichtlich. Die Teilchengrösse wurde mittels eines Teilchengrössenverteilungsmessgerätes, Modell TA-II der Coulter Counter Corp. } gemessen. Die Farbdichte wurde mit einem visuellen Filter auf einen Macbeth-Reflexionsdensitometer, Modell RD-514, gemessen.a pressure of 20 kgw / cm and passed through a facsimile (PANAFAX-7000 from Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) where pulses of varying widths were applied to develop the color on the recording sheet. The color density at pulse times of 1.5 ms and 2.7 ms compared to the size of the dispersed chromogenic particles is shown in curves (1) and (2) in FIG. The relationship between the particle size and the color density obtained when the thermal recording sheet was held in contact with a heating stamp "at 150 ° C. for 5 seconds is also shown in FIG. 1 by the line (3). The particle size became was measured using a Model TA-II Particle Size Distribution Meter from Coulter Counter Corp.} The color density was measured with a visual filter on a Macbeth reflection densitometer, Model RD-514.
Chromogendispersionen wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch als Chromogen 3-Diäthylamino-6-chlor-7-(ß-äthoxyäthylamino)-fluoran verwendet wurde. Die durchschnittliche Grosse der Chromogenteilchen der jeweiligen Dispersion betrug 4,6/3,1; 1,9,' 1,2 bzw. 0,8 μπι. Die Dispersionen wurden anschliessend wie in Beispiel 1 zur Herstellung thermischer Aufzeichnungsblätter behandelt. Die Beziehung zwischen der Farbdichte und der durchschnittlichen Grosse der Chromogenteilchen ergibt sich aus Fig. 2.Chromogen dispersions were prepared as in Example 1, but using 3-diethylamino-6-chloro-7- (ß-ethoxyethylamino) fluorane as the chromogen was used. The average size of the chromogenic particles in the respective dispersion was 4.6 / 3.1; 1.9, '1.2 and 0.8 μm. The dispersions were then as in example 1 treated for the production of thermal recording sheets. The relationship between the color density and the The average size of the chromogenic particles is shown in FIG. 2.
Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass durch Ver-From Figs. 1 and 2 it can be seen that by
trtr
ringerung der Grosse der Chromogenteilchen auf den erfindungsgemäss definierten Wert die Farbdichte bei der Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung signifikant erhöht werden kann.Reduction of the size of the chromogenic particles to that according to the invention defined value, the color density can be significantly increased in high-speed recording can.
Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben, ohne dass die Erfindung hierauf begrenzt ist.The invention has been preferred by way of above Embodiments described without affecting the invention is limited to this.
Claims (7)
-(5) Spiro connections exist.
-
- 2R 7
- 2
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Legal Events
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Representative=s name: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., 8000 MUENCHEN |
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Representative=s name: SOLF, A., DR.-ING., 8000 MUENCHEN ZAPF, C., DIPL.- |
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