DE3725192A1

DE3725192A1 - Donorblatt fuer die waermeuebertragungsaufzeichnung

Info

Publication number: DE3725192A1
Application number: DE19873725192
Authority: DE
Inventors: Yutaka Fujita; Sumitaka Tatsuta
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1987-07-29
Publication date: 1988-02-04
Also published as: GB2195186A; JPS6334183A; GB2195186B; US4824721A; GB8717796D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Donorblatt bzw. eine Donorfolie für die Wärmeübertragungsaufzeichnung, wie sie in Büromaschinen, beispielsweise in einer Faksimile-Vorrichtung und in einem Drucker angewendet wird, sie betrifft insbesondere ein Donorblatt bzw. eine Donorfolie für die Wärmeübertragungsaufzeichnung, die eine Gradationsaufzeichnung erlaubt und somit für die Farbaufzeichnung geeignet ist.

Auf dem Gebiet des anschlagfreien Druckens nimmt die Wärmeübertragungsaufzeichnung schnell zu, insbesondere bei Verwendung verschiedener Terminal-Drucker. In den letzten Jahren wird zunehmend eine farbbeständige Kopie gefordert und es wurde ein Wärmeübertragungsdrucker vom Sublimations-Typ als Videodrucker entwickelt.

Die Wärmeübertragungsaufzeichnung kann im allgemeinen in zwei Typen unterteilt werden, in die Wärmeübertragungsaufzeichnung vom Schmelz-Typ und in die Wärmeübertragungsaufzeichnung vom Sublimations-Typ. Das Blatt bzw. Folie für die Verwendung bei der Wärmeübertragungsaufzeichnung vom Schmelz-Typ hat eine Grundstruktur, bei der ein Färbemittel in Wachse eingemischt ist, die beim Erhitzen schmelzen können und in Form einer Schicht auf einen Träger in einer Dicke von etwa 5 µm aufgebracht sind. Dieses Blatt bzw. diese Folie bietet den Vorteil, daß die Empfindlichkeit hoch ist und die Lagerbeständigkeit gut ist, es (sie) hat jedoch den Nachteil, daß keine Gradation erzielt werden kann, wenn nicht spezielle Techniken angewendet werden, daß die Aufzeichnung nicht wiederholt durchgeführt werden kann und daß die Übertragbarkeit auf eine rauhe Oberfläche unbefriedigend ist. Das Blatt bzw. die Folie für die Verwendung bei der Wärmeübertragungsaufzeichnung vom Sublimations-Typ hat eine Grundstruktur, bei der eine Übertragungsschicht, die hauptsächlich aus einem Sublimationsfarbstoff und einem Bindemittel besteht, in Form einer Schicht auf einen wärmebeständigen Träger aufgebracht wird. Dieses Blatt bzw. diese Folie bietet den Vorteil, daß leicht eine Gradation erzielt werden kann. Das Blatt bzw. die Folie hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß eine große Energiemenge erforderlich ist zur Erzielung der erforderlichen Aufzeichungsdichte und daß ein spezielles Farbstoff-aufnehmendes Papier erforderlich ist, so daß kein gewöhnliches Papier verwendet werden kann. Ein weiterer Nachteil diese Blattes bzw. dieser Folie ist der, daß die Farbe des erzeugten Bildes mit dem Ablauf der Zeit verschwindet.

Die Verwendung von Mikrokapseln in einem Wärmeübertragungsblatt bzw. -folie ist bekannt. Mikrokapseln, die ein Färbemittel enthalten, sind beispielsweise in US-PS 45 64 534 und in den japanischen OPI-Patentanmeldungen 2 07 286/83, 2 11 498/83 und 85 992/85 beschrieben (die hier verwendete Abkürzung "OPI" steht für eine "ungeprüfte publizierte japanische Patentanmeldung"). Mikrokapseln, die ein Färbemittel und ein Schäumungsmittel enthalten, sind beispielsweise in den japanischen OPI-Patentanmeldungen 59 897/83, 2 24 790/83 und in US-PS 45 64 534 beschrieben. Bei diesen Mikrokapseln werden die Mikrokapselwände durch Anwendung von Druck unter Verwendung einer Platte oder unter Anwendung eines Gasdruckes, der durch das Verschäumungsmittel erzeugt wird, oder durch Wärmedruck zerstört und das in den Mikrokapseln enthaltene Färbemittel wird freigesetzt. In diesen Mikrokapseln muß daher die angewendete Energiemenge oder der aufgewendete Druck erhöht werden.

Eine andere Methode besteht darin, die Glasumwandlungstemperatur der Mikrokapselwand auf einen Bereich von 0 bis 120°C einzustellen (wie in den japanischen OPI-Patentanmeldungen 1 89 490/85 und 1 89 491/85 beschrieben). In diesem Falle wird die Mikrokapsel durch Anwendung von Wärme teilweise zerstört. In diesem Falle ist anzunehmen, daß die erforderliche Energiemenge herabgesetzt werden kann, verglichen mit der vorstehend beschriebenen Methode. Gleichzeitig tritt jedoch ein Problem in bezug auf die Lagerbeständigkeit der Mikrokapseln auf.

Um die Permeabilität der Mikrokapseln auszunutzen, sind in der US-PS 45 79 770 Mikrokapseln beschrieben, die einen sublimierenden Farbstoff enthalten, und in der japanischen OPI-Patentanmeldung 1 96 294/84 sind Mikrokapseln beschrieben, die Wände aus Nylon und einer synthetischen bimolekularen Membran aufweisen. Im erstgenannten Falle durchdringt der bei der Sublimation des Farbstoffes erhaltene Farbstoffdampf die Mikrokapselwand und daher ist eine größere Energiemenge erforderlich als bei der Wärmeübertragung des allgemeinen Sublimations-Typs. Im letzteren Falle kann nur ein wasserlösliches Färbemittel in die Mikrokapsel eingearbeitet werden wegen der Struktur der bimolekularen Membran und das gebildete Übertragungsbild weist eine geringe Wasserbeständigkeit auf.

Wie vorstehend beschrieben, haben die konventionellen Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmethoden vom Schmelz-Typ und vom Sublimations-Typ Vorteile und Nachteile. Das heißt, bei der Wärmeübertragungs-Aufzeichnung vom Schmelz-Typ ist eine Gradation schwierig zu erzielen und auch die Übertragung eines Bildes auf eine rauhe Oberfläche ist schwierig und bei der Wärmeübertragungs-Aufzeichnung vom Sublimations-Typ ist die Energieempfindlichkeit gering, die Übertragung auf normales Papier kann nicht erfolgen und die Lagerbeständigkeit der Bilder ist gering.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Wärmeübertragungs-Blatt bzw, eine Wärmeübertragungs-Folie zur Verfügung zu stellen, das (die) frei von den Mängeln der konventionellem Methoden ist, eine hohe Empfindlichkeit aufweist, eine gute Gradation besitzt und die Bildübertragung auf gewöhnliches Papier erlaubt. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein Wärmeübertragungs-Blatt bzw. eine Wärmeübertragungs-Folie zur Verfügung zu stellen, das (die) eine ausgezeichnete Lagerbeständigkeit aufweist.

Nach umfangreichen Untersuchungen wurde nun gefunden, daß diese und weitere Ziele der Erfindung erreicht werden können durch ein Donorblatt bzw. eine Donorfolie für die Wärmeübertragungs-Aufzeichnung, das (die) besteht aus einem Träger, auf den aufgebracht sind (a) Mikrokapseln, die einen in einem organischen Lösungsmittel gelösten öllöslichen Farbstoff enthalten, und (b) ein Sensibilisator, der bei Normaltemperatur fest ist und beim Erhitzen schmelzen kann zum Aufquellen der Mikrokapselwände und zur Freisetzung des Farbstoffes.

Die erfindungsgemäßen Mikrokapseln enthalten eine Flüssigkeit, in der ein öllöslicher Farbstoff gelöst ist, und ihre Wände bestehen aus einem dichten Polymeren, das die eingeschlossene Flüssigkeit bei Normaltemperatur im wesentlichen nicht freisetzt. Erfindungsgemäß schmilzt ein fester Sensibilisator beim Erhitzen und durchdringt die Mikrokapselwand, wodurch die Mikrokapselwand zum Aufquellen kommt und den Inhalt freisetzt. Der erfindungsgemäße feste Sensibilisator kann innerhalb oder außerhalb der Mikrokapseln vorliegen.

Während der Lagerung wird daher die Kernsubstanz aus der Mikrokapsel nicht freigesetzt. Beim Drucken kann die Übertragung dadurch erzielt werden, daß man eine geringe Energiemenge darauf einwirken läßt. Da in der vorliegenden Erfindung das Phänomen der Penetration und der Diffusion des Farbstoffes ausgenutzt wird, tritt die Übertragungsfärbung nicht abrupt auf entsprechend einer Temperaturänderung, sondern sie tritt allmählich auf. Damit können Bilder mit einer Gradation hergestellt werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Methode, bei der die Aufzeichnung erzielt wird durch Ausnutzung der Diffusion und der Penetration eines Farbstoffes durch die Mikrokapselwände. Im allgemeinen nimmt der Diffusionskoeffizient einer Substanz durch eine dünne polymere Membran nur langsam zu mit steigender Temperatur. Aus diesem Grunde sind Mikrokapseln mit Polymerwänden, die bei Anwendung von Wärme innerhalb eines kurzen Zeitraums, beispielsweise durch einen Wärmekopf, eine genügend große Menge Farbstoff durch die Wände passieren lassen, für die praktische Verwendung ungeeignet, weil sie auch bei der Lagerung bei Normaltemperatur den Farbstoff allmählich passieren lassen. Andererseits passiert im Falle von dichten Mikrokapselwänden, die keine Penetration des Farbstoffes bei Normaltemperatur erlauben, nahezu keinFarbstoff die Wände, wenn ein Wärmedrucken innerhalb eines kurzen Zeitraums durchgeführt wird unter Verwendung eines Wärmekopfes, und damit kann somit keine Aufzeichnung erzielt werden. Es wurde nun erfindungsgemäß gefunden, daß dann, wenn der feste Sensibilisator, der die Mikrokapselwände zum Aufquellen bringen kann, verwendet wird, die Permeabilität der Kapselwände stark erhöht werden kann.

Als Farbstoffe, die erfindungsgemäß verwendet werden, können verschiedene öllösliche Farbstoffe, wie sie üblicherweise in konventionellen Aufzeichnungsmaterialien eingesetzt werden, verwendet werden. Zu Beispielen für diese öllöslichen Farbstoffe gehören Kupferphthalocyaninfarbstoffe, Xanthenfarbstoffe, Azofarbstoffe, Triphenylfarbstoffe. Zu spezifischen Beispielen dafür gehören Aizen Spilon Blue 2 BNH, Aizen Spilon Red GRLH, Aizen Spilon Yellow GRLH; Aizen Spilon Black MH (alles Produkte der Firma Hodogaya Chemical Co; Ltd.), Kayaset Blue K-FL, Kayaset Red K-BL, Kayaset Yellow K-CL, Kayaset Black K-RL (alles Produkte der Firma Nippon Kayaku Co., Ltd.), Oil Cyanin 1, Oil Magenta 1, Oil Yellow 1, (alles Produkte der Firma Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und als öllösliche Basenfarbstoffe können verwendet werden Victoria Blue B-Base, Methyl Violet-Base, Rhodamin B-Base und Yellow AU-Base (alles Produkte der Firma Hodogaya Chemical Co., Ltd.). Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf die obengenannten Verbindungen nicht beschränkt.

Als organische Lösungsmittel zum Auflösen der obengenannten Farbstoffe können Phosphorsäureester, Phthalsäureester, andere Carbonsäureester, Kohlensäureester, Fettsäureamide, alkylierte Biphenyle, alkylierte Terphenyle, chlorierte Paraffine, alkylierte Naphthaline und Diarylethan verwendet werden. Zu spezifischen Beispielen dafür gehören Tricresylphosphat, Trioctylphosphat, Octyldiphenylphosphat, Tricyclohexylphosphat, Dibutylphthalat, Dioctylphthalat, Dilaurylphthalat, Dicyclohexylphthalat, Butyloleat, Diethylenglycoldibenzoat, Dioctylsebacat, Dibutylsebacat, Dioctyladipat, Trioctyltrimellithat, Acethyltriethylcitrat, Octylmaleat, Dibutylmaleat, Propylencarbonat, Diphenylkohlensäure, Isopropylbiphenyl, Isoamylbiphenyl, chloriertes Paraffin, Diisopropylnaphthalin, 1,1′-Ditolylethan, 2,4-Di-tert-aminophenol und N,N-Dibutyl-2-butoxy-5-tert-octylanilin. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf die obengenannten Verbindungen nicht beschränkt. Unter diesen Lösungsmitteln werden die Phosphorsäureester, insbesondere die Phosphorsäureester mit mindestens 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt verwendet.

Wenn die obengenannten öllöslichen Basenfarbstoffe verwendet werden, können höhere Fettsäuren, wie Ölsäure, Stearinsäure, Linolsäure und Linolensäure allein oder in Kombination mit den obengenannten organischen Lösungsmitteln verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Farbstoffe werden vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des organischen Lösungsmittels, verwendet.

Als feste Sensibilisatoren, die erfindungsgemäß zum Aufquellen der Mikrokapselwände zum Zeitpunkt des Erhitzens verwendet werden, sind Verbindungen mit einem Schmelzpunkt von etwa 50 bis etwa 200°C bevorzugt. Unter den Verbindungen, die Weichmacher für das Mikrokapselwandpolymere sind, werden zweckmäßig diejenigen mit einem Schmelzpunkt von mindestens etwa 50°C, die bei Normaltemperatur fest sind, verwendet. Diese Polymer-Weichmacher-Kombinationen werden in geeigneter Weise ausgewählt aus solchen, wie sie beispielsweise in "Modern Plastics Encyclopedia", Band 42, Nr. 1 A, Seiten 358-380, Mc Graw Hill Book Company (1965), beschrieben sind. Wenn die Kapselwand beispielsweise aus Polyharnstoff oder Polyurethan besteht, gehören zu geeigneten festen Sensibilisatoren Hydroxyverbindungen, Carbamidsäureesterverbindungen, aromatische Alkoxyverbindungen, organische Sulfonamidverbindungen, aliphatische Amidverbindungen und Arylamidverbindungen.

Zu spezifischen Beispielen für Hydroxyverbindungen gehören Phenole, wie p-tert-Butylphenol, p-tert-Octylphenol, p-α-Cumylphenol, p-tert-Pentylphenol, m-Xylenol, 2,5-Dimethylphenol, 2,4,5-Trimethylphenol, 3-Methyl-4-isopropylphenol, p-Benzylphenol, o-Cyclohexylphenol, p-(Diphenylmethyl)phenol, p-(α,α-Diphenylethyl)phenol, o-Phenylphenol, Ethyl-p-hydroxybenzoat, Chlorpropyl-p-hydroxybenzoat, Butyl-p-hydroxybenzoat, Benzyl-p-hydroxybenzoat, p-Methoxyphenol, p-Butoxyphenol, p-Heptyloxyphenol, p-Benzoxyphenol, Dimethylvanilin, 3-Hydroxyphthalat, 1,1-Bis(4-hydroxyphenol)dodecan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-ethylhexan, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-2-methylpentan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)heptanvanilin, 2-tert-Butyl-4-methoxyphenol, 2,6-Dimethoxyphenol und 2,2′-Dihydroxy-4-methoxybenzophenon; sowie Alkoholverbindungen, wie 2,5-Dimethyl-2,5-hexandiol, Resorcin-di(2-hydroxy)äther, Resorcin-mono-(2-hydroxyethyl)-äther, Salicylalkohol, 1,4-Di-(hydroxyethoxy)benzol, p-Xylinin-diol, 1-Phenyl-1,2-ethandiol, Diphenylmethanol, 1,1-Diphenylethanol, 2-Methyl-2-phenyl-1,3-propandiol, 2,6-Dihydroxymethyl-p-cresolbenzyläther, 2,6-Dihydroxymethyl-p-cresolbenzyläther und 3-(o-Methoxyphenoxy)-1,2-propandiol.

Zu spezifischen Beispielen für Carbamidsäureester gehören Ethyl-N-phenylcarbamat, Benzyl-N-phenylcarbamat, Phenethyl-N-phenylcarbamat, Benzylcarbamat, Butylcarbamat und Isopropylcarbamat.

Zu spezifischen Beispielen für armomatische Alkoxyverbindungen gehören 2-Methoxybenzoesäure, 3,5-Dimethoxyphenylessigsäure, 2-Methoxynaphthalin, 1,3,5-Trimethoxybenzol, p-Dimethoxybenzol und p-Benzyloxymethoxybenzol.

Zu spezifischen Beispielen für organische Sulfonamide gehören p-Toluolsulfonamid, o-Toluolsulfonamid, Benzolsulfonamid, p-Toluolsulfonanilid, N-(p-Methoxyphenyl)-p-toluolsulfonamid, N-(o-Methoxyphenyl)-p-toluolsulfonamid, N′(p-Chlorophenyl)-p-toluolsulfonamid, N-(o-Chlorophenyl)-p-toluolsulfonamid, N-(p-Tolyl)-p-toluolsulfonamid, N-(o-Tolyl)-p-toluolsulfonamid, N-(o-Hydroxyphenyl)-p-toluolsulfonamid, N-Benzyl-p-toluolsulfonamid, N-(2-Phenethyl)-p-toluolsulfonamid, N-(2-Hydroxyethyl)-p-toluolsulfonamid, N-(3-Methoxypropyl)toluolsulfonamid, Methansulfonanilid, N-(p-Tolyl)-Sulfonamid, N-(o-Tolyl)sulfonamid, N-(p-Methoxyphenyl)sulfonamid, N-(o-Methoxy)sulfonamid, N-(p-Chlorophenyl)sulfonamid, N-(o-Chlorophenyl)sulfonamid, N-(2,4-Xylyl)sulfonamid, N-(p-Ethoxyphenyl)sulfonamid, N-Benzylmethansulfonamid, N-(2-Phenoxyethyl)methansulfonamid, 1,3-Bis-(methansulfonylamino)benzol und 1,3-Bis-(p-toluolsulfonylamino)-propan.

Zu spezifischen Beispielen für aliphatische Amidverbindungen gehören Phenylacetamid, Phenoxyacetamid, Ölsäureamid, Propionsäureamid und Malonamid.

Zu spezifischen Beispielen für Acrylamidverbindungen gehören Benzamid, Methylbenzamid, Ethylbenzamid, Methoxybenzamid, Ethoxybenzamid, Chlorobenzamid und Dichlorobenzamid. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die obengenannten Verbindungen beschränkt. Unter diesen festen Sensibilisatoren werden p-Benzyloxyphenol und p-Toluolsulfonamid bevorzugt verwendet. Die Schicht, in welche der obengenannte Wärmesensibilisator eingearbeitet werden soll, kann die gleiche sein oder eine andere sein als die, in der die Mikrokapsel vorhanden sind. Insbesondere ist es bevorzugt, daß der feste Sensibilisator in Form eines Feststoffes in Kombination mit einem wasserlöslichen Polymeren unter Verwendung beispielsweise einer Dyno-Mühle dispergiert wird. Bevorzugte wasserlösliche Polymere sind die zur Herstellung der Mikrokapseln verwendeten wasserlöslichen Polymeren, wie sie nachstehend näher beschrieben werden. Die Konzentration der wasserlöslichen Polymerlösung beträgt etwa 2 bis etwa 30 Gew.-%. Die Menge des verwendeten festen Sensibilisators beträgt etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% der wasserlöslichen Polymerlösung. Die Teilchengröße des dispergierten festen Sensibilisators beträgt vorzugsweise nicht mehr als etwa 10 µm. Die Teilchengröße liegt insbesondere in dem Bereich von 0,1 bis 5 µm, speziell von 0,5 bis 2 µm. Die Menge des verwendeten festen Sensibilisators beträgt zweckmäßig etwa 0,05 bis etwa 1 Gew.-Teil pro Gew.-Teil der Kapseln.

Die erfindungsgemäße Mikrokapsel wird hergestellt durch Emulgieren (Öl-in-Wasser-Emulsion) einer Kernsubstanz, die einen Farbstoff enthält, und anschließendes Bilden der Wände aus einer polymeren Substanz auf der Oberfläche der Öltröpfchen, Die Reaktanten, welche die polymere Substanz bilden, werden dem Innern und/oder dem Äußeren der Öltröpfchen zugesetzt.

Zu spezifischen Beispielen für polymere Substanzen gehören Polyurethan, Polyharnstoff, Polyamid, Polyester, Polycarbonat, ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz, ein Melaminharz, Polystyrol, ein Styrol/Methacrylat-Copolymeres, ein Styrol/-Acrylat-Copolymeres, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol.

Diese polymeren Substanzen können allein in Form von Kombinationen von zwei oder mehr derselben verwendet werden. Zu bevorzugten polymeren Substanzen gehören Polyurethan, Polyharnstoff, Polyamid, Polyester und Polycarbonat. Besonders bevorzugt sind Polyurethan und Polyharnstoff.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Mikrokapselwände kann ein Mikroeinkapselungsverfahren angewendet werden, bei dem die Polymerisation der Reaktanten von der Innenseite der Öltröpfchen her ausgenutzt wird zur Bildung von Kapseln, die eine einheitliche Teilchengröße haben, und man erhält ein Aufzeichnungsmaterial mit einer ausgezeichneten Lagerbeständigkeit vor dem Aufzeichnen.

Das vorstehend beschriebene Mikroeinkapselungsverfahren und Beispiele für geeignete Verbindungen sind in den US-PS 37 26 804 und 37 96 669 beschrieben.

Wenn beispielsweise Polyharnstoff als Material zur Herstellung der Kapselwände verwendet wird, wird ein polyvalentes Isocyanat mit einer öligen Flüssigkeit, die eingekapselt werden soll, gemischt, emulgiert und dispergiert in Wasser oder in einer wäßrigen Polyaminlösung und es wird die Temperatur erhöht, wobei eine Polymerbildungsreaktion auf der Oberfläche der Öltröpfchen auftritt und die Mikrokapselwände gebildet werden. Ein Hilfslösungsmittel, das einen niedrigen Siedepunkt und ein hohes Auflösungsvermögen aufweist, kann vorteilhaft in der öligen Flüssigkeit enthalten sein. Polyisocyanate und Polyamine, die bei diesem Verfahren verwendet werden, sind in der US-PS 32 81 383, 37 73 695, 37 93 268, in der japanischen Patentpublikation 24 159/84 sowie den US-PS 38 38 108 und GB-PS 11 27 338 und 14 16 224 bescchrieben.

Wenn ein Polyol mit einem Isocyanat umgesetzt wird, werden Polyurethanwände gebildet.

Zu Beispielen für Isocyanate, die verwendet werden können, gehören Diisocyanate, wie z.B. m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat, 2,6-Tolylendiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat, Naphthalin-1,4-diisocyanat, Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat, 3,3′-Dimethoxy-4,4′biphenyldiisocyanat, 3,3′-Dimethyldiphenylmethan-4,4′-diisocyanat, Xylylen-1,4-diisocyanat, 4,4′-Diphenylpropandiisocyanat, Trimethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Propylen-1,2-diisocyanat, Butylen-1,2-diisocyanat, Cyclohexylen-1,2-diisocyanat und Cyclohexylen-1,4-diisocyanat; Triisocyanate, wie z. B. 4,4′,4′′-Triphenylmethantriisocyanat und Toluol-2,4,6-triisocyanat; Tetraisocyanate, wie z. B. 4,4′-Dimethyldiphenylmethan-2,2′,5,5′tetraisocyanat; und Isocyanatprepolymere, wie z. B. ein Hexamethylendiisocyanat-Trimethylolpropan-Addukt, ein 2,4-Tolylendiisocyanat-Trimethylolpropan-Addukt, ein Xylylendiisocyanat-Trimethylolpropan-Addukt und ein Tolylendiisocyanat-Hexantriol-Addukt.

Bei der Herstellung der Mikrokapseln können wasserlösliche Polymere verwendet werden, die umfassen wasserlösliche anionische Polymere, nicht-ionische Polymere und amphotere Polymere. Als anionische Polymere können synthetische und natürliche Polymere verwendet werden, z. B. Polymere, die Gruppen wie -COO^- und -SO₃^- Spezifische Beispiele für anionische natürliche Polymere sind Gummiarabikum und Alginsäure. Zu halbsynthetischen Polymeren gehören Carboxymethylcellulose, phthalalierte Gelatine, sulfatierte Stärke, sulfatierte Cellulose und Ligninsulfonsäure.

Zu synthetischen Polymeren gehören Copolymere auf Basis von Maleinsäure-anhydrid (einschließlich derjenigen, die hydrolysiert sind), Polymere und Copolymere auf Acrylsäurebasis (einschließlich der Polymeren und Copolymeren auf Methacrylsäurebasis), Polymere und Copolymere auf Vinylbenzolsulfonsäurebasis und Carboxy-modifizierter Polyvinylalkohol.

Zu nicht-ionischen Polymeren gehören Polyvinylalkohol, Hydroxyethylcellulose und Methylcellulose.

Ein Beispiel für ein amphoteres Polymeres ist Gelatine.

Diese wasserlöslichen Polymeren werden in Form einer wäßrigen Lösung verwendet, die etwa 0,01 bis etwa 10 Gew.-% der Polymeren enthält Die Teilchengröße der Mikrokapseln wird auf einen Wert von nicht mehr als etwa 0,1 bis 20 µm eingestellt. Die Beschichtungsmenge der Mikrokapseln beträgt vorzugsweise 0,5 bis 20 g/m².

Als Träger kann für das erfindungsgemäße Wärmeübertragungs-Blatt bzw. -Folie verwendet werden ein Polyesterfilm, insbesondere ein Polyesterfilm, dessen rückseitige Oberfläche behandelt worden ist, um sie beispielsweise gleitfähig zu machen, um sie wärmebeständig zu machen und ihr antistatische Eigenschaften zu verleihen. Die Dicke des Trägers beträgt vorzugsweise etwa 1 bis etwa 10 µm.

Vor dem Aufbringen einer Übertragungsschicht, die Mikrokapseln und einen festen Sensibilisator enthält, auf einen Träger wird eine Haftschicht (Substrierschicht) aufgebracht, um zu verhindern, daß die Übertragungsschicht zum Zeitpunkt des Druckens bzw. Kopierens (Vervielfältigens) sich ablöst. Als Haftschicht (Substrierschicht) kann ein Acrylatcopolymeres, Polyvinylidenchlorid, Styrol-Butadien-Kautschuk, ein wasserlöslicher Polyester verwendet werden. Die Dicke der Schicht beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 0,5 µm.

Der Übertragungsschicht kann gewünschtenfalls ein Pigment, ein Wachs, ein Härter zugesetzt werden. Die Dicke der Übertragungsschicht beträgt vorzugsweise etwa 1 bis etwa 10 µm, insbesondere 0,5 bis 10 µm.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alle darin angegebenen Teile, Prozentsätze und Verhältnisse sind, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

3 Teile Victoria Blue-B-Base (hergestellt von der Firma Hodogaya Chemical Co., Ltd.), 20 Teile Ölsäure, 5 Teile Methylenchlorid und 15 Teile Takenate D 11 ON (ein Addukt von Xylylendiisocyanat mit Trimethylolpropan, hergestellt von der Firma Takeda Chemical Industries Ltd.) wurden miteinander gemischt, zu 55 Teilen einer 6%igen wäßrigen Polyvinylalkohollösung (MG 50 000) zugegeben und emulgiert, wobei man eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit einem durchschnittlichen Öltröpfchen-Durchmesser von 1 µm erhielt.

100 ml Wasser wurden zu der Emulsion zugegeben und es wurde 3 Stunden lang bei 40°C gerührt zur Durchführung der Einkapselung. Der nicht-eingekapselt zurückbleibende Farbstoff wurde unter Verwendung eines Ionenaustauscherharzes entfernt.

15 Teile p-Benzyloxyphenol und 33 Teile einer 4,5%igen wäßrigen Polyvinylalkohollösung wurden in einer Dyno-Mühle dispergiert zur Herstellung einer Dispersion (Teilchengröße 1 µm).

Als Träger wurde ein 3,5 µm dicker Polyethylenterephthalatfilm mit einer auf seiner Rückseite vorgesehenen wärmebeständigen Antiadhäsions-Schicht verwendet. Zuerst wurde ein Polyvinylidenchlorid-Latex (10%) mit einer Teilchengröße von 0,1 µm unter Verwendung eines Stabes in Form einer Schicht aufgebracht und getrocknet zur Bildung einer etwa 0,5 µm dicken Haftschicht (Substrierschicht). Dann wurden 12 Teile der obengenannten Kapsellösung und 3 Teile der Dispersion miteinander gemischt, in Form einer Schicht auf die Haftschicht mit einem Stab aufgebracht und getrocknet unter Bildung einer etwa 3 µm dicken Übertragungsschicht.

Die so erhaltene Wärmeübertragungs-Folie wurde auf gewöhnliches Papier gelegt, so daß die Übertragungsoberfläche mit dem Papier in Kontakt kam, und unter Anwendung von Wärmeenergie von der Rückseite der Übertragungsfolie her bedruckt unter Verwendung eines Wärmekopfes. Die erhaltene Dichte wurde unter Verwendung eines Mcbeth-Reflexionsdensitometers gemessen. Die erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Angewendete EnergieBilddichte (mJ/mm²) (OD (blaugrün))
00,05 40,15 80,40 120,55 160,75 201,05 241,25 281,40 321,50

In diesem Beispiel erreichte der maximale Grad der Quellung der Mikrokapselwand zum Zeitpunkt des Erhitzens 30%. Dieser Quellungsgrad wurde wie folgt bestimmt:

Es wurde ein Modellfilm hergestellt unter Verwendung des gleichen Materials wie es zur Herstellung der Mikrokapsel verwendet worden war. Der Film wurde zum Schmelzen 2 h auf 150°C erhitzt und der Modellfilm wurde mit dem geschmolzenen Sensibilisator imprägniert. Dann wurde die Änderung der Dicke des Films gemessen, um den Quellungsgrad zu bestimmen.

Beipiel 2

2 Teile Aizen Spilon Blue 2 BNH (hergestellt von der Firma Hodogaya Chemical Co., Ltd.), 20 Teile Tricresylphosphat, 5 Teile Methylenchlorid und 10 Teile Takenate D 11 ON (hergestellt von der Firma Takeda Chemical Industry, Ltd.) wurden miteinander gemischt, emulgiert und eingekapselt und in Form einer Schicht aufgebracht zur Herstellung der Wärmeübertragungs-Folie (des Wärmeübertragungs-Blattes) auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1.

Dieses Wärmeübertragungs-Blatt (-Folie) wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bewertet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II

Angewendete EnergieBilddichte (mJ/mm²) (OD (blaugrün))
00,03 40,05 80,17 120,31 160,63 200,91 241,05 281,15 321,2

In diesem Falle war der Quellungsgrad der Mikrokapselwand beim Erhitzen der gleiche wie in Beispiel 1.

Beispiel 3

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Wärmeübertragungs-Blatt bzw. -Folie hergestellt, wobei diesmal als Farbstoff Rhodamine B-Base (hergestellt von der Firma Hodogaya Chemical Co., Ltd.) verwendet wurde. Das Leistungsvermögen des Blattes bzw. der Folie ist in der folgenden Tabelle III angegeben.

Tabelle III

Angewendete EnergieBilddichte (mJ/mm²) (OD (blaugrün))
00,05 40,16 80,34 120,59 160,88 201,20 241,30 281,35 321,40

In diesem Falle war der Grad der Quellung der Mikrokapselwand beim Erhitzen der gleiche wie in Beispiel 1.

Beispiel 4

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Wärmeübertragungs-Blatt bzw. -Folie hergestellt, wobei diesmal als Farbstoff Yellow AU Base (hergestellt von der Firma Hodogaya Chemical Co., Ltd.) verwendet wurde. Das Leistungsvermögen des Blattes bzw. der Folie ist in der folgenden Tabelle IV angegeben.

Tabelle IV

Angewendete EnergieBilddichte (mJ/mm²) (OD (gelb))
00,05 40,24 80,42 120,62 160,92 201,08 241,20 281,27 321,40

Beispiel 5

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Wärmeübertragungs-Blatt bzw. -Folie hergestellt, wobei diesmal p-Toluolsulfonamid anstelle von p-Benzyloxyphenol verwendet wurde. Das Lesitungsvermögen des Blattes bzw. der Folie ist in der folgenden Tabelle V angegeben.

Tabelle V

Angewendete EnergieBilddichte (mJ/mm²) (OD (blaugrün))
00,05 41,10 80,30 120,45 160,62 200,90 241,15 281,25 321,40

In diesem Falle betrug der maximale Grad der Quellung der Mikrokapselwand beim Erhitzen 25%.

Beispiel 6

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Wärmeübertragungs-Blatt bzw. -Folie hergestellt, wobei diesmal Benzamid anstelle von p-Benzyloxyphenol verwendet wurde. Das Leistungsvermögen des Blattes bzw. der Folie ist in der folgenden Tabelle VI angegeben.

Tabelle VI

Angewendete EnergieBilddichte (mJ/mm²) (OD (blaugrün))
00,08 40,18 80,42 120,58 160,80 201,10 241,35 281,50 321,55

Der maximale Grad der Quellung der Mikrokapselwand beim Erhitzen betrug 40%.

Vergleichsbeispiel 1

Unter Verwendung der Kapsellösung des Beispiels 1 wurde eine Übertragungsschicht hergestellt, wobei diesmal p-Benzyloxyphenol weggelassen wurde, und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Wärmeübertragungs-Blatt bzw. -Folie mit der gleichen Farbstoffbeschichtungsmenge hergestellt. Das Leistungsvermögen des Blattes bzw. der Folie ist in der folgenden Tabelle VII angegeben.

Tabelle VII

Angewendete EnergieBilddichte (mJ/mm²) (OD (blaugrün))
00,05 40,08 80,10 120,22 160,35 200,50 240,75 280,85 320,90

In den Beispielen 1 bis 6, in denen der feste Sensibilisator zugegeben wurde, wurde eine ausreichend hohe Bilddichte erzielt, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel 1, in dem kein fester Sensibilisator zugegeben wurde, und auch die Schleierbildung (Wert bei der angewendeten Energie=0) war gering. Da das Variieren der angewendeten Energie zu einer abgestuften Änderung der Permeabilität der Mikrokapsel führte, war außerdem die Gradation visuell ausgezeichnet.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch einen Träger, auf den aufgebracht sind

(a) Mikrokapseln, die einen in einem organischen Lösungsmittel gelösten öllöslichen Farbstoff enthalten, und
(b) ein Sensibilisator, der bei Normaltemperatur fest ist und schmelzen kann beim Erhitzen zum Aufquellen der Mikrokapselwand und zur Freisetzung des Farbstoffes.

2. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Kupferphthalocyaninfarbstoffen, Xanthenfarbstoffen, Azofarbstoffen und Triphenylfarbstoffen, und daß das organische Lösungsmittel ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Phosphorsäureestern, Phthalsäureestern, Carbonsäureestern, Kohlensäureestern, Fettsäureamiden, alkylierten Biphenylen, alkylierten Terphenylen, chlorierten Paraffinen, alkylierten Naphthalinen und Diarylethan.

3. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln Wände aufweisen, die enthalten oder bestehen aus mindestens einem Polymeren, das ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus einem Polyurethan, einem Polyharnstoff, einem Polyamid, einem Polyester, einem Polycarbonat, einem Harnstoff-Formaldehyd-Harz, einem Melaminharz, Polystyrol, einem Styrol/Methacrylat-Copolymeren, einem Styrol/Acrylat-Copolymeren, Gelatine, Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol.

4. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus einem Polyurethan, einem Polyharnstoff, einem Polyamid, einem Polyester und einem Polycarbonat.

5. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polymeren um ein Polyurethan oder einen Polyharnstoff handelt.

6. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Sensibilisator um einen Weichmacher für das Mikrokapselwand-Polymere handelt, der einen Schmelzpunkt von etwa 50 bis etwa 200°C hat.

7. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensibilisator ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus einer Hydroxyverbindung, einer Carbamidsäureesterverbindung, einer aromatischen Alkoxyverbindung, einer organischen Sulfonamidverbindung, einer aliphatischen Amidverbindung und einer Arylamidverbindung.

8. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln und der Sensibilisator in einer Übertragungsschicht in einem Verhältnis von etwa 0,05 bis etwa 1 Gew.-Teil Sensibilisator pro Gew.-Teil Mikrokapseln enthalten sind.

9. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensibilisator in Form von Teilchen mit einem Durchmesser von etwa 0,1 bis 10 µm vorliegt und daß die Mikrokapseln einen durchschnittlichen Durchmesser von etwa 0,1 bis 20 µm haben.

10. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsschicht etwa 1 bis etwa 10 µm dick ist.

11. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Haftschicht bzw. Substrierschicht zwischen dem Träger und der Übertragungsschicht aufweist, die etwa 0,1 bis etwa 0,5 µm dick ist.

12. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsschicht den Sensibilisator in Form eines in einem Wasser löslichen Polymerbindemittel dispergierten Feststoffes enthält.

13. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Träger um eine Polyesterfilmfolie handelt.