DE3727201C1 - Faerbende Phthalid-Verbindungen und diese als faerbenden Bestandteil enthaltende Aufzeichnungsmaterialien - Google Patents
Faerbende Phthalid-Verbindungen und diese als faerbenden Bestandteil enthaltende AufzeichnungsmaterialienInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue färbende Phthalidver
bindungen und Aufzeichnungsmaterialien, die irgendwie dieser
Phthalidverbindungen als färbende Komponenten verwendet, die
durch wärmeempfindliches Aufzeichnen, druckempfindliches Auf
zeichnen oder durch Verwendung von Laserstrahlen Bilder liefern,
die das Licht im nahen Infrarotbereicht absorbieren.
Ein herkömmliches druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial
verwendet eine chemische Reaktion zwischen einem farblosen oder
leicht gefärbten Leukofarbstoff und einem Farbentwickler, der
unter Bildung von gefärbten Bildern die Farbbildung im Leuko
farbstoff induzieren kann. Insbesondere umfaßt das druck
empfindliche Aufzeichnungsmaterial (i) ein färbendes Leukofarb
stoff-Blatt, das mit einem Leukofarbstoff, der in einer organi
schen Lösung gelöst und mikroverkapselt ist, beschichtet ist,
und (ii) eine Farbentwickler-Blatt, das mit einem Farbentwickler
für den Leukofarbstoff und einem Bindemittel beschichtet ist.
Das färbende Leukofarbstoff-Blatt ist auf dem Farbentwickler-
Blatt aufgebracht und es wird Druck in solcher Weise darauf an
gewendet, daß die den Leukofarbstoff enthaltenden Mikrokapseln
aufplatzen und dieser mit dem Farbentwickler reagiert.
Ein herkömmliches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial um
faßt im allgemeinen einen Schichtträger, wie z. B. Papier, synthe
tisches Papier oder Kunststoffilm, und eine wärmeempfindliche
Färbeschicht, die als Hauptbestandteile einen Leukofarbstoff
und einen Farbentwickler, der durch Anwendung von Wärme unter
Bildung gefärbter Bilder die Farbbildung im Leukofarbstoff
induzieren kann, umfaßt. Die Anwendung von Wärme für eine der
artige Bild-Bildung wird z. B. mit Hilfe eines Thermokopfes,
eines Thermostiftes, eines Laserstrahls oder eines Strobo
scops bewerkstelligt.
Diese druck- und wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
sind weit verbreitet, da im Vergleich mit Aufzeichnungsmate
rialien für Elektrophotographie und das elektrostatische Auf
zeichnen die Aufzeichnung schneller unter Verwendung einer
relativ einfachen Vorrichtung ohne komplizierte Schritte, z. B.
Entwicklung und Fixierung der Bilder, durchgeführt werden kann.
Üblicherweise in solchen Aufzeichnungsmaterialien verwendete
Leukofarbstoffe sind z. B. Kristallviolett-Lacton und Leuko-
Kristallviolett (für Blaufärbung) und Fluoran-Verbindungen mit
einem Anilino-Substituenten in der 7-Stellung (für Schwarz
färbung). Weiterhin werden in üblichen wärmeempfindlichen Auf
zeichnungsmaterialien farblose oder leicht-gefärbte Leukofarb
stoffe mit z. B. Lacton-, Lactam- oder Spiropyranringen einge
setzt und organische Säuren und phenolische Säurematerialien
werden für Farbentwickler für die Leukofarbstoffe verwendet.
In jüngster Zeit sind optische Zeichen-Lese-Apparate entwickelt
worden, z. B. für das Lesen von Strichcodierungen in Strich-Code-
Etiketten, und werden auf verschiedenen Gebieten eingesetzt.
In diesen Geräten werden im allgemeinen Lichtquellen verwendet,
die Licht mit einer Wellenlänge von 700 nm oder darüber
emittieren, wie z. B. Licht-emittierenden Dioden und Halbleiter-
Laser. Die oben erwähnten Leukofarbstoffe absorbieren jedoch,
wenn sie gefärbt sind, das Licht im nahen Infrarotbereich mit
einer Wellenlänge von 700 nm oder darüber kaum, so daß eine
Licht im nahem Infrarot-Bereich emittierende Lichtquelle nicht
effektiv genutzt werden kann, wenn die oben erwähnten Leukofarb
stoffe in Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden.
Um diesen Nachteil der konventionellen Leukofarbstoffe zu
überwinden, sind Leukofarbstoffe vorgeschlagen worden, die
nicht nur Licht im sichtbaren Bereich absorbieren, sondern auch
Licht im nahen Infrarot-Bereich, z. B. in den offengelegten
japanischen Patentanmeldungen 51-121035, 51-121037 und
57-167979. Die in diesen japanischen Patentanmeldungen vorge
schlagenen Leukofarbstoffe sind jedoch hinsichtlich ihrer
Absorptionskraft für Licht im nahen Infrarotbereich in der
Praxis unbefriedigend.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neue färbende
Phthalidverbindungen zur Verfügung zu stellen, die, wenn sie
gefärbt sind, Licht im nahen Infrarot-Bereich absorbieren.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines Aufzeichnungsmaterials, der Bilder liefern kann, die
das Licht im nahen Infrarot-Bereich unter Verwendung solcher
färbender Phthalidverbindungen als färbende Bestandteile ab
sorbieren können.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials unter Verwen
dung irgendeiner oder oben erwähnten färbenden Phthalidverbindungen
und eines speziellen Farbentwicklers, welches Bilder liefert,
die Licht im nahen Infrarot-Bereich absorbieren und eine
ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Licht aufweisen.
Die erfindungsgemäßen färbenden Phthalid-Verbindungen haben die
folgende allgemeine Formel (I):
in welcher A und B jeweils
darstellen, wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 6 ist; R¹ für
Wasserstoff, eine Alkylgruppe, Halogen oder eine Nitrogruppe
steht; m eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, wobei, wenn m gleich
1 ist, R² Wasserstoff, eine Aminogruppe, eine Alkylaminogruppe,
eine Dialkylaminogruppe, eine cyclische Aminogruppe, eine Alkyl
gruppe oder Halogen bedeutet, während wenn m 2 bis 4 ist, R²
Halogen repräsentiert; R³ und R⁴ jeweils eine geradkettige
oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
eine cyclische Alkylgruppe oder eine Benzylgruppe bedeuten;
und R⁵ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe
steht.
Jede der obigen Phthalidverbindungen kann als färbendes Bestand
teil in Kombination mit einem üblichen Entwickler in einem
druckempfindlichen und in einem wärmeempfindlichen Aufzeich
nungsmaterial verwendet werden.
Insbesondere kann ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
das hinsichtlich der Widerstandskraft der aufgezeichneten Bilder
gegen Licht verbessert ist, erhalten werden, wenn man
irgendeine der obigen Phthalidverbindungen in Kombination mit
irgendeinem der folgenden Farbentwickler in einem wärme
empfindlichen Aufzeichnungsmaterial verwendet:
in welcher R für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Aral
kylgruppe steht.
Die Phthalidverbindungen mit der allgemeinen Formel (I) sind
weiße oder leicht-gefärbte Leukofarbstoffe und wenn sie mit
einem Farbentwickler in Berührung gebracht werden, färben sie
sich blau bis grün, wobei sie eine intensive Lichtsorption
im nahen Infrarot-Bereich mit einer Wellenlänge von 750 nm oder
höher aufweisen.
Spezielle Beispiele für färbende Phthalide mit der allgemeinen
Formel (I) gemäß der vorliegenden Erfindung sind in der
Tabelle I gezeigt.
Die färbenden Phthalide mit der allgemeinen Formel (I) können
hergestellt werden, indem man die Verbindung mit der folgenden
allgemeinen Formel (Ia) mit einer Verbindung mit der folgenden
allgemeinen Formel (Ib) in Anwesenheit eines dehydratisierenden
Kondensationsmittels reagieren läßt:
wobei A, B, R¹, R² und m wie oben definiert sind.
Beispiele für dehydratisierende Kondensationsmittel für
die obige Reaktion sind niedere Fettsäureanhydride, wie z. B.
Essigsäureanhydride und Propionsäureanhydride, die auch als
Lösungsmittel für die obige Reaktion dienen können, anorganische
Säuren, wie z. B. Phosphoroxychlorid, Phosphortrichlorid, Schwefel
säure und Polyphosphorsäure, sowie eine Vielzahl von üblichen
Friedel-Crafts-Katalysatoren.
In der vorliegenden Erfindung kann die Verbindung mit der
Formel (Ia) hergestellt werden, indem man ein substituiertes Anilin
und ein substituiertes Phthalsäureanhydrid in Anwesenheit
eines Friedel-Crafts-Katalysators umsetzt, oder indem man
einen substituierten Aminobenzaldehyd mit einer substituierten
Benzoesäure in Anwesenheit eines dehydratisierenden Katalysa
tors, wie z. B. Essigsäureanhydrid oder Schwefelsäure, wie unten
gezeigt, reagieren läßt.
Die Verbindung mit der allgemeinen Formel (Ib) kann durch die
folgende Grignard-Rekation hergestellt werden:
worin B und R¹ wie oben definiert sind.
Das obige Verfahren ist wesentlich vorteilhafter als z. B. das
folgende Verfahren unter Verwendung eines Michler′s Ketons, da
die obige Verbindung billig hergestellt werden kann.
Die folgende Tabelle I zeigt spezielle Beispiele von Phthalid-
Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können, und Ausgangsmaterialien für diese Verbindungen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Phthalid-Verbin
dungen mit der allgemeinen Formel (I) zusammen mit üblichen Leuko
farbstoffen verwendet werden.
Beispielsweise für solche üblichen Leukofarbstoffe sind Leukoverbin
dungen vom Triphenylmethan-, Fluoran-, Phenothiazin-, Auramin-,
Spiropyran- und Indolinophthalid-Typ, die bevorzugt eingesetzt
werden.
Konkrete Beispiele für solche Leukofarbstoffe sind die folgen
den:
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-phthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid (oder Kristallviolett-Lacton)
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-diethylaminophthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-chlorphthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)--phthalid,
3-Cyclohexylamino-6-chlorfluoran,
3-Dimethylamino-5,7-dimethylfluoran,
3-Diethylamino-7-chlorfluoran,
3-Diethylamino-7-methylfluoran,
3-Diethylamino-7,8-benzofluoran,
3-Diethylamino-6-methyl-7-chlorfluoran,
3-[N-p-Tolyl-N-ethylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Pyrrolidino-6-methyl-7-anilinofluoran,
2-[N-(3′-Trifluormethylphenyl)amino]-6-diethylaminofluoran,
2-[3,6-Bis(diethylamino)-9-(o-chloranilino)xanthylbenzoesäurelactam]-,
3-Diethylamino-6-methyl-7-(m-trichlormethylanilino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-(o-chloranilino)-fluoran,
3-Dibutylamino-7-(o-chloranilino)-fluoran,
3-N-Methyl-N-amylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-N-Methyl-N-cyclohexylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Diethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N,N-Diethylamino)-5-methyl-7-(N,N-dibenzylamino)-fluoran,
Benzoyl-Leucomethylenblau,
6′-Chlor-8′-methoxy-benzoindolino-spiropyran,
6′-Brom-3′-methoxybenzoindolino-spiropyran,
3-(2′-Hydroxy-4′-dimethylaminophenyl)-3-(2′-methoxy-5′-chlorphenyl)--phthalid,
3-(2′-Hydroxy-4′-dimethylaminophenyl)-3-(2′-methoxy-5′-nitrophenyl)--phthalid,
3-(2′-Hydroxy-4′-diethylaminophenyl)-3-(2′-methoxy-5′-methylphenyl)--phthalid,
3-(2′-Methoxy-4′-dimethylaminophenyl)-3-(2′-hydroxy-4′-chlor-5′-meth-ylphenyl)-phthalid,
3-Morpholino-7-(N-propyl-trifluormethylanilino)-fluoran,
3-Pyrrolidino-7-trifluormethylanilinofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(N-benzyl-trifluormethylanilino)-fluoran,
3-Pyrrolidino-7-(di-p-chlorphenyl)methylaminofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(a-phenylethylamino)-fluoran,
3-(N-Ethyl-p-toluidino)-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-(o-methoxycarbonylphenylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-5-methyl-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-piperidinofluoran,
2-Chlor-3-(N-methyltoluidino)-7-(p-n-butylanilino)-fluoran,
3-(N-Benzyl-N-cyclohexylamino)-5,6-benzo-7-α-naphthylamino-4′-bromfluoran, und
3-Diethylamino-6-methyl-7-mesidino-4′, 5′-benzofluoran.
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-phthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid (oder Kristallviolett-Lacton)
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-diethylaminophthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-chlorphthalid,
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)--phthalid,
3-Cyclohexylamino-6-chlorfluoran,
3-Dimethylamino-5,7-dimethylfluoran,
3-Diethylamino-7-chlorfluoran,
3-Diethylamino-7-methylfluoran,
3-Diethylamino-7,8-benzofluoran,
3-Diethylamino-6-methyl-7-chlorfluoran,
3-[N-p-Tolyl-N-ethylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Pyrrolidino-6-methyl-7-anilinofluoran,
2-[N-(3′-Trifluormethylphenyl)amino]-6-diethylaminofluoran,
2-[3,6-Bis(diethylamino)-9-(o-chloranilino)xanthylbenzoesäurelactam]-,
3-Diethylamino-6-methyl-7-(m-trichlormethylanilino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-(o-chloranilino)-fluoran,
3-Dibutylamino-7-(o-chloranilino)-fluoran,
3-N-Methyl-N-amylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-N-Methyl-N-cyclohexylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Diethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N,N-Diethylamino)-5-methyl-7-(N,N-dibenzylamino)-fluoran,
Benzoyl-Leucomethylenblau,
6′-Chlor-8′-methoxy-benzoindolino-spiropyran,
6′-Brom-3′-methoxybenzoindolino-spiropyran,
3-(2′-Hydroxy-4′-dimethylaminophenyl)-3-(2′-methoxy-5′-chlorphenyl)--phthalid,
3-(2′-Hydroxy-4′-dimethylaminophenyl)-3-(2′-methoxy-5′-nitrophenyl)--phthalid,
3-(2′-Hydroxy-4′-diethylaminophenyl)-3-(2′-methoxy-5′-methylphenyl)--phthalid,
3-(2′-Methoxy-4′-dimethylaminophenyl)-3-(2′-hydroxy-4′-chlor-5′-meth-ylphenyl)-phthalid,
3-Morpholino-7-(N-propyl-trifluormethylanilino)-fluoran,
3-Pyrrolidino-7-trifluormethylanilinofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(N-benzyl-trifluormethylanilino)-fluoran,
3-Pyrrolidino-7-(di-p-chlorphenyl)methylaminofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(a-phenylethylamino)-fluoran,
3-(N-Ethyl-p-toluidino)-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-(o-methoxycarbonylphenylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-5-methyl-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-piperidinofluoran,
2-Chlor-3-(N-methyltoluidino)-7-(p-n-butylanilino)-fluoran,
3-(N-Benzyl-N-cyclohexylamino)-5,6-benzo-7-α-naphthylamino-4′-bromfluoran, und
3-Diethylamino-6-methyl-7-mesidino-4′, 5′-benzofluoran.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von üblichen
Elektronenakzeptoren und Oxidationsmitteln, wie z. B. an
organischen Säuren, organischen Säuren, phenolischen Materialien
und phenolischen Harzen, wie unten gezeigt, als Farbentwickler
eingesetzt werden.
Konkrete Beispiele für solche Farbentwickler sind Bentonit,
Zeolith, saure Terra alba, aktive Terra alba, kolloidale Kiesel
säure, Zinkoxid, Zinkchlorid, Zinkbromid, Aluminiumchlorid,
Salicylsäure, 3-tert.-Butylsalicylsäure, 3,5-Di-tert.-butyl
salicylsäure, Di-m-chlorphenylthioharnstoff, Di-m-Trifluorme
thylphenylthioharnstoff, Diphenylthioharnstoff, Salicylanilid,
4,4′-Isopropylidendiphenol, 4,4′-Isopropylidenbis(2-chlorphenol), 4,4′-Isopropylidenbis-
(2,6-dibromphenol), 4,4′Isopropylidenbis(2,6-dichlorphenol),
4,4′-Isopropylidenbis-(2-methylphenol), 4,4′-Isopropylidenbis-
(2,6-dimethylphenol), 4,4′-Isopropylidenbis(2-tert.-butylphenol),
4,4′-Butylidendiphenol, 4,4′-Cyclohexylidenbisphenol, 4,4′-
Cyclohexylidenbis(2-methylphenol), 4-tert.-Butylphenol, 4-Phenyl
phenol, 4-Hydroxydiphenoxid, α-Naphthol, β-Naphthol, Dimethyl-
5-hydroxyphthalat, Methyl-4-hydroxybenzoat, 4-Hydroxyacetophenon,
phenolisches Harz von Novolak-Typ, 2,2′-Thiobis(4,6-dichlor
phenol), Catechol, Resorcin, Hydrochinon, Pyrogallol, Phloroglucin,
Phloroglucino-Carbonsäure, 4-tert.-Octylcatechol, 2,2′-Methylen
bis-(4-chlorphenol), 2,2′-Methylenbis(4-methyl-6-tert-butylphe
nol), 2,2′-Dihydroxydiphenyl, Ethyl-p-hydroxybenzoat, Propyl-p-
hydroxybenzoat, Butyl-p-hydroxybenzoat, Benzyl-p-hydroxybenzoat,
p-Chlorbenzyl-p-hydroxybenzoat, o-Chlorbenzyl-p-hydroxybenzoat,
p-Methylbenzyl-p-hydroxybenzoat, n-Octyl-p-hydroxybenzoat,
Bensoesäure, Zinksalicylat, 1-Hydroxy-2-naphthoesäure, 2-Hydroxy-
6-naphthoesäure, Zink-2-hydroxy-6-naphthoat, 4-Hydroxydiphenyl
sulfon, 4,2′-Diphenolsulfon, 4-Hydroxy-4′-chlordiphenylsulfon,
Bis(4-hydroxyphenyl)-sulfid, 2-Hydroxy-p-toluolsäure, Zink-3,5-
di-tert-butylsalicylat, Zinn-3,5-di-tert-butylsalicylat, Wein
säure, Oxalsäure, Maleinsäure, Citronensäure, Bernsteinsäure,
Stearinsäure, 4-Hydroxyphthalsäure, Borsäure, Diimidazol, Hexa
phenyldiimidazol und Kohlenstofftetrabromid, Methylenbis-(oxy
ethylenthio)diphenol, Ethylenbis-(oxyethylenthio)-diphenol,
Bis-(4-hydroxyphenylthioethyl)keton, Bis-(4-hydroxyphenylthio
ethyl)ether, m-Xylylenbis(4-hydroxyphenylthio)ether.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Farbentwickler mit der
allgemeinen Formel (II) besonders bevorzugt für die Herstellung
eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, das, wie be
reits erwähnt, Bilder liefern kann, die sehr widerstandsfähig
gegen Licht sind.
Konkrete Beispiele für solche Farbentwickler sind:
Die oben erwähnten Farbentwickler können auch in Kombination
mit irgendeinem der obigen Farbentwickler verwendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von üblichen
Bindemitteln verwendet werden, um die oben erwähnten Leuko
farbstoffe und Farbentwickler in der wärmeempfindlichen Färbe
schicht an das Schichtträger-Material zu binden. Um ein druck
empfindliches Aufzeichnungsmaterial herzustellen, können die
selben üblichen Bindemittel eingesetzt werden, um einen mikro
verkapselten Leukofarbstoff und einen Farbentwickler an den
jeweiligen Schichtträger zu binden.
Konkrete Beispiele für solche Bindemittel sind die folgenden:
Polyvinylalkohol; Stärke und Stärkederivate; Cellulosederivate,
wie z. B. Methoxycellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethyl
cellulose, Methylcellulose und Ethylcellulose; wasserlösliche
polymere Materialien, wie z. B. Natriumpolyacrylat, Polyvinyl
pyrrolidon, Acrylamid-Acrylsäureester-Copolymer, Acrylamid-
Acrylsäureester-Methacrylsäure-Copolymer, Styrol-Malein
säureanhydrid-Copolymer-Alkalisalz, Isobutylen-Maleinsäurean
hydrid-Copolymer-Alkalisalz, Polyacrylamid, Natriumalginat,
Gelatine und Casein; und Latices von Polyvinylacetat, Polyure
than, Styrol-Butadien-Copolymer, Polyacrylsäure, Polyacrylsäure
ester, Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Polybutylmeth
acrylat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und Styrol-Butadien-
Acrylsäurederivat-Copolymer.
Weiterhin können gemäß der vorliegenden Erfindung Hilfs- und Zu
satzstoffe, die in üblichen wärme- und druckempfindlichen Auf
zeichnungsmaterialien verwendet werden, z. B. Füllstoffe,
Tenside, hitzeschmelzbare Materialien (oder Pasten) und Mittel
zur Verhinderung des Anfärbens durch Anwendung von Druck, einge
setzt werden.
Konkrete Beispiele für gemäß der vorliegenden Erfindung verwend
bare Füllstoffe sind feinverteilte anorganische Pulver aus Cal
ciumcarbonat, Kieselsäure, Zinkoxid, Titanoxid, Aluminiumhydroxid,
Zinkhydroxid, Bariumsulfat, Ton, Talkum, oberflächenbehan
deltem Calcium und oberflächenbehandelter Kieselsäure, und fein
verteilte organische Pulver aus Harnstoff-Formaldehydharz,
Styrol-Methacrylsäure-Copolymer und Polystyrol.
Beispiele für eine Paste sind höhere Fettsäuren, Metallsalze, der
selben, höhere Fettsäureamide, höhere Fettsäureester und Wachse,
wie z. B. Tierwachse, Pflanzenwachse und Petroleumwachse.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung ein druckempfindliches
Aufzeichnungsmaterials hergestellt wird, wird ein Farbenentwickler-
Blatt wie folgt hergestellt. Ein Farbentwickler wird in Wasser
oder einem organischen Lösungsmittel dispergiert oder gelöst,
indem man dazu ein geeignetes Dispergiermittel, wie z. B. ein
Blockcopolymer von Polyoxypropylen-Polyoxyethylen, und ein ge
eignetes Bindemittel zur Bildung einer Dispersion oder Lösung
gibt. Die so hergestellte Dispersion oder Lösung wird auf einen
Träger, wie z. B. ein Blatt Papier, aufgebracht, wodurch ein Farb
entwickler-Blatt hergestellt wird. Ein färbendes Blatt wird her
gestellt durch Dispergieren eines mikroverkapselten Leukofarb
stoffs in einem geeigenten Lösungsmittel unter Zugabe eines
Dispersionsmittels und Auftragen der Dispersion auf einen
Schichtträger, wie z. B. ein Blatt Papier. Die Mikroverkapselung
des Leukofarbstoffes wird durch ein übliches Verfahren bewerk
stelligt, wie es z. B. in der US-Patentschrift 28 00 457 beschrieben
ist.
Ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
wird hergestellt durch getrennte Herstellung einer Dispersion
eines Leukofarbstoffes und einer Dispersion eines Farbentwick
lers, Mischen dieser Dispersion unter Zugabe eines geeigneten
Bindemittels und Auftragen der gemischten Dispersion auf
einen Schichtträger, wie z. B. ein Blatt Papier, unter Bildung
einer wärmeempfindlichen Färbeschicht auf diesen Träger.
Die wärmeempfindliche Färbeschicht kann eine Leukofarbstoff-
Schicht und eine Farbentwickler-Schicht oder eine Vielzahl von
Leukofarbstoff-Schichten und Farbentwickler-Schichten beinhalten.
Weiterhin kann eine Zwischenschicht zwischen dem Schicht
träger und der wärmeempfindlichen Färbeschicht ausgebildet
werden. Eine Schutzschicht kann auf der wärmeempfindlichen Färbe
schicht ausgebildet werden.
Weiterhin kann ein Aufzeichnungsmaterial des thermischen Bild
übertragungstyps hergestellt werden, bei welchem der Leukofarb
stoff und der Farbentwickler auf zwei getrennten Trägern auf
gebracht sind, d. h. aus einem Bildübertragungsblatt, das aus
einem wärmeempfindlichen Blatt, das z. B. aus einem Polyesterfilm
hergestellt und mit einem Leukofarbstoff überzogen ist, und
einem Bildempfangsblatt, das aus einem mit einem Farbentwickler
beschichteten Träger besteht.
Das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial kann in ein wärme
empfindliches Aufzeichnungsetikett modifiziert werden, das aus
einem Träger, einer darauf gebildeten wärmeempfindlichen Farb
schicht, einer Klebestoffschicht, die sich auf der Rückseite
des Trägers gegenüber der wärmeempfindlichen Färbeschicht befin
det, und einem auf der Klebeschicht befindlichen Stützblatt, das
entfernt werden kann, besteht. Eine Schutzschicht, die ein wasser
lösliches Harz umfaßt, kann ebenfalls auf der wärmeempfindlichen
Färbeschicht gebildet werden, um die Stabilität der aufge
zeichneten Bilder zu verbessern.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende
Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen verdeut
licht. Diese Ausführungsformen dienen zur Erläuterung und
sollen die Erfindung nicht beschränken.
4,45 g 4-Dimethylamino-4′-dimethylamino-benzophenon-2′-carbon
säure und 3,35 g 1-Phenyl-1-(p-dimethylaminophenyl)-ethylen wurden
zur Herstellung einer Reaktionsmischung zu 15 ml Essigsäure
anhydrid gegeben. Die Reaktionsmischung wurde auf 45 bis 70°C
erwärmt und 1 Stunde lang gerührt. Die Reaktionsmischung wurde
dann zu 200 ml Wasser gegeben. Die Mischung wurde durch Zugabe
einer 10prozentigen wäßrigen Natriumhydroxidlösung neutrali
siert. Es schied sich ein Niederschlag ab.
Der Niederschlag wurde in 100 ml konzentrierter Salzsäure auf
gelöst und die Lösung wurde filtriert. Die filtrierte Lösung
wurde dann durch Zugabe einer 10prozentigen wäßrigen Natrium
hydroxidlösung neutralisiert. Es schied sich ein Niederschlag
ab, der abfiltriert wurde, und das so erhaltene Produkt wurde
durch Säulenchromatographie und Umkristallisation gereinigt,
wodurch man die Phthalid-Verbindung Nr. 1 von Tabelle I in Form
eines leicht grauen Pulvers in eine Ausbeute von 7,0 g er
hielt. Die g max einer 95%igen Lösung der Phthalid-Verbindung
Nr. 1 in Essigsäure war bei 750 nm.
6,54 g 4-Diethylamino-2-methoxybenzophenon-2′-carbonsäure und
4,46 g 1-Phenyl-1-(p-dimethylaminophenyl)-ethylen wurden zur
Herstellung einer Reaktionsmischung zu 20 ml Essigsäureanhydrid
gegeben. Diese Reaktionsmischung wurde auf 45 bis 55°C erhitzt
und 1 Stunde lang gerührt. Die Reaktionsmischung wurde dann auf
Raumtemperatur abgekühlt und daraufhin zu 200 ml Wasser gegeben.
Die Mischung wurde durch Zugabe einer 10prozentigen wäßrigen
Lösung von Natriumhydroxid neutralisiert. Es schied sich ein
Niederschlag ab.
Der Niederschlag wurde in 100 ml konzentrierter Salzsäure auf
gelöst und die Lösung wurde filtriert. Die filtrierte Lösung
wurde daraufhin durch Zugabe einer 10prozentigen wäßrigen
Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Es schied sich ein Nieder
schlag ab, der abfiltriert wurde. Das so erhaltene Produkt wurde
aus Methanol umkristallisiert, wodurch man die Phthalid-Ver
bindung Nr. 33 aus Tabelle I in Form eines weißen Pulvers in
einer Ausbeute von 10 g erhielt. Der Schmelzpunkt des Produkts
lag zwischen 78 und 80°C.
Die λ max einer 95%igen Lösung der Phthalid-Verbindung
Nr. 33 in Essigsäure lag bei 737 nm.
Die Phthalid-Verbindungen Nr. 2 bis 32 und 34 bis 63 aus Tabelle I
wurden unter Verwendung der entsprechenden Ausgangsmaterialien,
die in Tabelle I gezeigt sind, unter im wesentlichen
denselben Bedingungen wie den obigen synthetisiert. Die λ max
einer 95prozentigen Lösung in Essigsäure der folgenden Phthalid-
Verbindung, die in ihrer chemischen Struktur der Phthalid-Verbin
dung Nr. 1 ähnelt, war 728 nm:
Die λ max einer 95prozentigen Essigsäurelösung der folgenden
Phthalid-Verbindung, die in ihrer chemischen Struktur der
Phthalid-Verbindung Nr. 33 ähnelt, war 753 nm:
10 Gewichtsteile Gelatine und 10 Gewichtsteile Gummi-arabicum
wurden in 400 Gewichtsteilen Wasser gelöst. Zu dieser Lösung
wurden 0,2 Gewichtsteile Türkischrot-Öl, das als Emulgator
diente, zugegeben. Jeder der Phthalid-Leukofarbstoffe, die
durch die allgemeine Formel (I) dargestellt wurde, wurde in
einer Konzentration von 2% in Diisopropylnaphthalinöl gelöst.
40 Gewichtsteile der Diisopropylnaphthalinöl-Lösung wurden zur
oben hergestellten Lösung gegeben und die Mischung wurde emul
giert. Sobald die durchschnittliche Teilchengröße der Tröpfchen
in der Emulsion 5 µm erreicht hatte, wurde das Emulgierverfahren
beendet. Zu dieser Emulsion wurde auf 40°C erwärmtes Wasser
gegeben, bis das Gesamtvolumen der Mischung 900 Gewichtsteile
betrug. Die Mischung wurde gerührt, wobei ihre Temperatur auf
nicht weniger als 40°C gehalten wurde. Eine wäßrige 10prozentige
Essigsäurelösung wurde zu dieser Mischung gegeben, so daß
sich der pH der Mischung im Bereich von 4,0 bis 4,2 einstellte,
wodurch eine Coacervation verursacht wurde. Das Rühren wurde
für weitere 20 Minuten fortgesetzt. Die Mischung wurde darauf
hin abgekühlt, so daß der auf jedem Tröpfchen abgeschiedene
coacervierte Film geliert. Während die Temperatur der Mischung
auf 20°C eingestellt war, wurden 7 Gewichtsteile einer 37prozen
tigen wäßrigen Formaldehydlösung zu der Mischung gegeben. So
bald die Temperatur der Mischung auf 10°C gesunken war, wurde
eine 15prozentige wäßrige Natriumhydroxidlösung schrittweise
zur Mischung gegeben, um den pH derselben auf 9 einzustellen.
Die Mischung wurde unter Rühren auf 50°C erwärmt, was ungefähr
20 Minuten in Anspruch nahm, wodurch Mikrokapseln des Leukofarb
stoffes, der in Diisopropylnaphthalinöl gelöst war, hergestellt
wurden.
Zur Herstellung eines druckempfindlichen Blatts werden die so
hergestellten Mikrokapseln auf einem Schichtträger aufgebracht,
wobei der Auftrag im Bereich von 5 g/m² bis 10 g/m² liegt.
Auf einem handelsüblichen druckempfindlichen Farbentwickler
blatt, das als Farbenentwickler saure Terra-alba enthielt, wurde
ein Färbeblatt aufgebracht, das mit einem mikroverkapselten,
in Tabelle II aufgelisteten Leukofarbstoff in einer Menge von
6 g/m² (in Trockenzustand) unter Verwendung von wasserlöslicher
Stärke als Bindemittel für den Leukofarbstoff überzogen war.
Durch Schreiben mit der Hand entstand eine druckempfindliche
Färbung, so daß klare Bilder in Grün bis Dunkelgrün-blau
erhalten wurden.
Die PCS-Werte eines jeden erhaltenen Bildes, definiert durch
die folgende Formel, und gemessen mit einem handelsüblichen
Spektrophotometer (Hitachi 303 Type Spectrophotometer von
Hitachi, Ltd.) unter Belichtung mit Licht einer Wellenlänge von
800 nm sind in Tabelle II aufgeführt.
Die folgenden Flüssigkeiten A und B wurden hergestellt durch
Mahlen der betreffenden Bestandteile in einer keramischen Kugel
mühle für 2 bis 4 Stunden:
Flüssigkeit A-1:
Gew.-Teile
Phthalid-Leucofarbstoff aus Tabelle III 20
10prozentige wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol 10
Dispersionsmittel (Blockcopolymer von
Polyoxypropylen und Polyoxyethylen) 0,3 Wasser 37
Polyoxypropylen und Polyoxyethylen) 0,3 Wasser 37
Flüssigkeit B-1:
Gew.-Teile
4,4′-Methylenbis-(oxyethylenthio)-diphenol 60
3,3′, 5,5′-Tetrabrombisphenol S 20
Calciumcarbonat 80
10prozentige wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol160
Dispersionsmittel (Blockcopolymer aus
Polyoxypropylen und Polyoxyethylen) 1 Wasser320
Polyoxypropylen und Polyoxyethylen) 1 Wasser320
Die Flüssigkeiten A-1 und B-1 wurden in einem Gewichtsteile
verhältnis von 1 : 1 gemischt, wodurch eine Beschichtungsflüssig
keit für eine wärmeempfindliche Schicht hergestellt wurde.
Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde auf ein Blatt Hochquali
tätspapier mit einem Grundgewicht von 50 g/m² aufgetragen,
wodurch die erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeich
nungsmaterialien Nr. 1 bis 6 und die Vergleichs-wärmeempfind
lichen Aufzeichnungsmaterialien Nr. 1 und 2 hergestellt wur
den.
Die so hergestellten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmate
rialien wurden einem thermischen Druckvorgang unterworfen,
wobei man ein thermisches Druck-Versuchsgerät mit einem
Thermokopf vom Dünnfilmtyp (hergestellt von Matsushita
Electronic Components Co., Ltd.( unter solchen Bedingungen
verwendet, daß die auf den Kopf angewendete Energie 0,37 W/
Punkt, die Aufzeichnungszeit pro Linie 5 msec, und die Ab
tast-Linie 8×3,85 Punkte/mm und die Pulsweite, die
darauf angewendet wurde, 5 msec/l betrugen. Die Dichte
der entwickelten Bilder wurde mit einem Macbeth-Densitometer
RD-514 (Filter W-106) gemessen.
Die PCS-Werte für jedes wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial
wurden auf dieselbe Art und Weise wie oben beschrieben eben
falls gemessen.
Die Flüssigkeiten A-2 und B-2 wurden hergestellt durch 2- bis
4-stündiges Dispergieren der entsprechenden Bestandteile in
einem Sand-Mahlgerät.
Flüssigkeit A-2:
Gew.-Teile
3-p-Dimethylaminophenyl-3-[(1-p-dimethyl-
aminophenyl-1-phenyl-ethyleno)-2-]phthalid10 10prozentige wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol10 Wasser80
aminophenyl-1-phenyl-ethyleno)-2-]phthalid10 10prozentige wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol10 Wasser80
Flüssigkeit B-2:
Gew.-Teile
4,4-Didroxyphenylsulfon20
10prozentige wäßrige Polyvinylalkohollösung20
Wasser60
Die Flüssigkeiten A-2 und B-2 wurden in einem Gewichtsver
hältnis von 1 : 2 gemischt und dispergiert, wodurch eine
wärmeempfindliche Beschichtungsflüssigkeit entstand. Diese
wärmeempfindliche Beschichtungsflüssigkeit wurde auf ein
Blatt Hochqualitätspapier mit einem Grundgewicht von 52 g/cm²
mit einer Auftragmenge von 5 bis 6 g/m² (in Trockenzustand)
aufgetragen, wodurch eine wärmeempfindliche Färbeschicht auf
dem Hochqualitätspapier gebildet wurde. Nach der Trocknung
wurde die wärmeempfindliche Färbeschicht einer Kalandrierung
unterworfen, bis die Glätte 500 bis 3000 Sekunden, ausge
drückt in Bekk′s-Glätte betrug, wodurch ein erfindungsgemäßes
wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Nr. 7 hergestellt
wurde.
Das Beispiel 17 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das
3-p-Dimethylaminophenyl-3-[(1-p-dimethylaminophenyl-1-phenyl
ethyleno)-2]-phthalid in der Flüssigkeit A-2 durch 3-p-Dime
thylaminophenyl-3-[(1-p-dimethylaminophenyl-1-phenylethyleno)-
2]-6-dimethylaminophthalid ersetzt wurde, wodurch ein erfindungs
gemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Nr. 8
hergestellt wurde.
Beispiel 17 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das
3-p-Dimethylaminophenyl-3-[(1-p-dimethylaminophenyl-1-phenyl
ethyleno)-2]-phthalid in der Flüssigkeit A-2 ersetzt wurde
durch 3-p-Pyrrolidino-phenyl-3-[(1-p-diethylaminophenyl-1-
phenylethylen)-2]-6-dimethylaminophthalid, wodurch ein erfindungs
gemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Nr. 9
hergestellt wurde.
Beispiel 17 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 4,4′-Di
hydroxyphenylsulfon in der Flüssigkeit B-2 durch 2,4′-Dihydro
xyphenylsulfon ersetzt wurde, durch ein erfindungsgemäßes wärme
empfindliches Aufzeichnungsmaterial Nr. 10 hergestellt wurde.
Beispiel 17 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 4,4′-Di
hydroxyphenylsulfon in der Flüssigkeit B-2 durch 4-Hydroxy
phenyl-4′-benzyloxyphenylsulfon ersetzt wurde, wodurch ein er
findungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Nr. 11
hergestellt wurde.
Beispiel 17 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 4,4′-Di
hydroxyphenylsulfon in Flüssigkeit B-2 ersetzt wurde durch 4-
Hydroxyphenyl-4′-isopropyloxyphenylsulfon, wodurch ein erfindungs
gemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Nr. 12
hergestellt wurde.
Beispiel 17 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 4,4′-Di
hydroxyphenylsulfon in der Flüssigkeit B-2 ersetzt wurde durch
2,2′-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, wodurch ein erfindungsge
mäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Nr. 13 herge
stellt wurde.
Beispiel 17 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 4,4′-Di
hydroxyphenylsulfon in der Flüssigkeit B-2 ersetzt wurde
durch 4,4′-Thiobis-(3-methyl-6-tert.-butylphenolsulfid),
wodurch ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungs
material Nr. 14 hergestellt wurde.
Die so hergestellten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
Nr. 7 bis 14 wurden dem thermischen Druckvorgang unterworfen,
indem man dasselbe thermische Druck-Versuchsgerät wie in den
Beispielen 3 bis 7 einsetzte. Die Aufzeichnungsmaterialien
wurden auch einem Versuch hinsichtlich der Wiederstandsfähig
keit gegen Licht unterzogen, indem man jedes Aufzeichnungs
material 3 Tage lang Sonnenlicht aussetzte. Die PCS-Werte eines
jeden wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterials mit einem
gefärbten Bild wurden auch vor und nach dem Licht-Widerstands
fähigkeits-Versuch unter Verwendung von Licht mit einer Wellen
länge von 800 nm gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV
aufgeführt.
Die neuen, erfindungsgemäßen, färbenden Phthalid-Verbindungen ab
sorbieren, wenn sie gefärbt sind, in hohem Maße das Licht im
nahen Infrarot-Bereich. Weiterhin können erfindungsgemäß unter
Verwendung irgendeiner derartigen färbenden Phthalid-Verbindung
als färbendem Bestandteil druckempfindliche und wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterialien hergestellt werden, die Bilder
liefern können, die Licht im nahen Infrarotbereich absorbieren
und eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Licht auf
weisen.
Claims (3)
1. Färbende Phthalid-Verbindungen mit der allgemeinen Formel
(I)
in welcher A und B jeweils
darstellen, wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 6 ist;
R¹ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe, Halogen oder eine
Nitrogruppe steht, m eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, wo
bei, wenn m gleich 1 ist, R² Wasserstoff, eine Aminogruppe,
ein Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine cyclische
Aminogruppe, eine Alkylgruppe oder Halogen bedeutet,
während wenn m 2 bis 4 ist, R² Halogen repräsentiert,
R³ und R⁴ jeweils eine geradkettige oder verzweigte Alkyl
gruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine cyclische Alkyl
gruppe oder eine Benzylgruppe bedeuten, und R⁵ für
Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe
steht.
2. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, unfassend einen
Schichtträger und eine darauf gebildete wärmeempfindliche
Färbeschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeempfind
liche Schicht umfaßt:
eine färbende Phthalidverbindung mit der allgemeinen Formel (I) in welcher A und B jeweils darstellen, wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 6 ist; R¹ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe, Halogen oder eine Nitrogruppe steht, m eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, wo bei, wenn m gleich 1 ist, R² Wasserstoff, eine Aminogruppe, eine Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine cyclische Aminogruppe, eine Alkylgruppe oder Halogen bedeutet, während wenn m 2 bis 4 ist, R² Halogen repräsentiert, R³ und R⁴ jeweils eine geradkettige oder verzweigte Alkyl gruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine cyclische Alkyl gruppe oder eine Benzylgruppe bedeutet, und R⁵ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe steht; und
einen Farbentwickler mit der allgemeinen Formel (II) in welcher R für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Aralkylgruppe steht, der durch Entwicklung von Wärme die Farbbildung in der Phthalidverbindung induzieren kann.
eine färbende Phthalidverbindung mit der allgemeinen Formel (I) in welcher A und B jeweils darstellen, wobei n eine ganze Zahl von 4 bis 6 ist; R¹ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe, Halogen oder eine Nitrogruppe steht, m eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, wo bei, wenn m gleich 1 ist, R² Wasserstoff, eine Aminogruppe, eine Alkylaminogruppe, eine Dialkylaminogruppe, eine cyclische Aminogruppe, eine Alkylgruppe oder Halogen bedeutet, während wenn m 2 bis 4 ist, R² Halogen repräsentiert, R³ und R⁴ jeweils eine geradkettige oder verzweigte Alkyl gruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine cyclische Alkyl gruppe oder eine Benzylgruppe bedeutet, und R⁵ für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Alkoxygruppe steht; und
einen Farbentwickler mit der allgemeinen Formel (II) in welcher R für Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Aralkylgruppe steht, der durch Entwicklung von Wärme die Farbbildung in der Phthalidverbindung induzieren kann.
3. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Farbentwickler ausgewählt
ist aus:
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JP19110686 | 1986-08-14 | ||
JP30354086 | 1986-12-19 | ||
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