DE3907669A1 - Waermeempfindliches aufzeichnungsmaterial - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial, das auf einem Schichtträger eine
Grundschicht und auf dieser eine wärmeempfindliche
Farbbildungsschicht aufweist.
In jüngerer Zeit sind verschiedene
Informationsaufzeichnungsmaterialien entwickelt und in der
Praxis eingesetzt worden, welche die Umwelt nicht belasten,
die vorhandenen Resourcen schonen und Energie einsparen.
Insbesondere sind wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien
für verschiedene Anwendungsgebiete entwickelt worden, z.B.
für Terminaldrucker von Computern und Rechnern, Schreiber von
medizinischen Meßinstrumenten, Nieder- und
Hochgeschwindigkeits-Faksimilegeräte, Fahrkartenautomaten,
Kopiermaschinen und Etiketten-Druckmaschinen für das
POS-System. Diese wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
haben folgende Vorteile:
1. Bilder lassen sich leicht auf dem
Aufzeichnungsmaterial durch einfache Wärmezufuhr ohne
komplizierte Entwicklungsverfahren erzeugen;
2. zur Herstellung der Aufzeichnungsmaterialien sind relativ einfache und klein dimensionierte Vorrichtungen erforderlich, die Handhabung des Aufzeichnungsmaterials ist einfach und auch die Wartungskosten sind gering;
3. bei Verwendung von Papier als Schichtträger, welches billiger ist als andere Materialien, erhält man ein Aufzeichnungsmaterial mit einem Normalpapier-ähnlichen Griff.
2. zur Herstellung der Aufzeichnungsmaterialien sind relativ einfache und klein dimensionierte Vorrichtungen erforderlich, die Handhabung des Aufzeichnungsmaterials ist einfach und auch die Wartungskosten sind gering;
3. bei Verwendung von Papier als Schichtträger, welches billiger ist als andere Materialien, erhält man ein Aufzeichnungsmaterial mit einem Normalpapier-ähnlichen Griff.
Im allgemeinen werden wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterialien dadurch hergestellt, daß man eine
Beschichtungsflüssigkeit für die wärmeempfindliche
Farbbildungsschicht, die eine färbende Komponente zur
Farbbildung bei Wärmezufuhr enthält, auf die Oberfläche von
Papier, synthetischem Papier oder einer Kunststoffolie
aufträgt und dann trocknet. Bilder werden auf dem erhaltenen
Aufzeichnungsmaterial mit Hilfe eines Thermostiftes oder
Thermokopfes erzeugt. Derartige Aufzeichnungsmaterialien sind
z.B. in den JP-B 43-4 160 und 45-14 039 beschrieben. Diese
herkömmlichen Aufzeichnungsmaterialien reagieren jedoch nur
träge auf die zugeführte thermische Energie, so daß bei der
Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung keine Bilder mit hoher
Farbdichte erzielbar sind.
Um diesen Mangel zu beheben, ist bereits vorgeschlagen worden,
den herkömmlichen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
die folgenden Verbindungen zuzusetzen: stickstoffhaltige
Verbindungen, wie Acetamid, Stearamid , m-Nitroanilin und
Dinitrilphthalat (JP-A 49-38 424); Acetoacetanilid (JP-A
52-1 06 746); N,N-Diphenylamin-, Benzamid- und Carbazolderivate
(JP-A 53-11 036); alkyliertes Biphenyl und Biphenylalkane (JP-A
53-39 139); und p-Hydroxybenzoat (JP-A 56-1 44 193). Selbst bei
Verwendung dieser Verbindungen läßt sich jedoch kein
zufriedenstellendes Aufzeichnungsmaterial herstellen.
In der JP-A 56-1 64 890 ist beschrieben, daß die thermische
Empfindlichkeit eines wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials durch Verwendung eines amorphen
Leukofarbstoffs verbessert werden kann, der erhalten wird
durch Überführen des entsprechenden kristallinen
Leukofarbstoffs in den amorphen Leukofarbstoff und der einen
niedrigeren Schmelzpunkt als der entsprechende kristalline
Leukofarbstoff aufweist. Derartige amorphe Leukofarbstoffe
sind jedoch aufgrund ihrer aktivierten Oberflächen hoch
reaktiv, so daß eine Flüssigkeit zur Herstellung einer
wärmeempfindlichen Farbbildungsschicht, die einen derartigen
amorphen Leukofarbstoff enthält, eine sogenannte
Flüssigkeits-Schleierbildung hervorruft oder das
wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial einen
Hintergrundschleier ausbildet, welcher den Weißgrad des
Hintergrunds beeinträchtigt.
Um die Schleierbildung im Hintergrund zu verhindern und die
dynamische Farbbildungsempfindlichkeit des
Aufzeichnungsmaterials zu verbessern, sind verschiedene
Verfahren vorgeschlagen worden. In der JP-A 55-1 64 192 wird
z.B. ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,04
kcal/mh°C oder weniger als Schichtträger verwendet. In den
JP-A 59-5 093 und 59-2 25 987 wird auf einem Schichtträger eine
Schicht aus feinen Hohlkügelchen als Hauptkomponente
ausgebildet. Die auf diese Weise hergestellten
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien sind jedoch nicht
zufriedenstellend, da sie geringe Flexibilität, schlechte
Wärmeisoliereigenschaften und geringe Thermokopfeignung
aufweisen.
In der JP-A 62-5 886 ist ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das eine Zwischenschicht
aufweist, welche nicht-expandierbare feine Hohlkügelchen aus
einem thermoplastischen Harz mit einem Durchmesser von 5 µm
oder weniger enthält. Die Verwendung derartiger Hohlkügelchen
gestattet jedoch nicht die Herstellung eines
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials von hoher
Empfindlichkeit.
Ziel der Erfindung ist es daher, ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial mit hoher thermischer
Farbbildungsempfindlichkeit bereitzustellen.
Gegenstand der Erfindung ist ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial, enthaltend (a) einen Schichtträger,
(b) eine Grundschicht auf dem Schichtträger, welche (i)
Hohlkügelchen aus einem Kunststoffmaterial mit einer
Glasübergangstemperatur von 40 bis 90°C und einem mittleren
Teilchendurchmesser von 0,20 bis 1,5 µm und einem
Hohlraumanteil von 40 bis 90% und (ii) eine wirksame Menge
eines Bindemittelharzes enthält, und (c) eine
wärmeempfindliche Farbbildungsschicht auf der Grundschicht,
welche als Hauptkomponenten einen Leukofarbstoff und einen
Farbentwickler enthält, der bei Wärmezufuhr zur Farbbildung
des Leukofarbstoffs befähigt ist.
Die feine Hohlkügelchen enthaltende Grundschicht dient als
Wärmeisolierschicht und nutzt wirksam die von einem Thermokopf
zugeführte Wärmeenergie. Dadurch läßt sich die thermische
Farbbildungsempfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials
verbessern.
Die verwendeten Hohlkügelchen weisen eine Hülle aus
Kunststoffmaterial sowie Luft oder ein Gas im Inneren der
Hülle auf. Die Teilchen können daher im expandierten Zustand
vorliegen.
Um eine verbesserte thermische Farbbildungsempfindlichkeit
zu erzielen und eine Farbbildung im Hintergrund während des
Superkalandrierens zu verhindern, werden für die Hülle der
Hohlkügelchen vorzugsweise Kunststoffmaterialien mit einer
Glasübergangstemperatur von 40 bis 90°C verwendet.
Der mittlere Durchmesser der Hohlkügelchen liegt vorzugsweise
im Bereich von 0,20 bis 1,5 µm im Hinblick auf die
Produktionskosten der Teilchen und der Empfindlichkeit des
herzustellenden Aufzeichnungsmaterials. Selbstverständlich
ist es bevorzugt, daß die Teilchen eine möglichst gleichmäßige
Größe haben.
Im Hinblick auf die Herstellungsproduktivität und die
Empfindlichkeit des Aufzeichnungsmaterials beträgt der
Hohlraumanteil der Hohlteilchen vorzugsweise 40 bis 90%. Der
Hohlraumanteil ist hierbei wie folgt definiert:
Die erfindungsgemäß verwendeten Hohlteilchen lassen sich
leicht und billig z.B. unter Verwendung von Acrylharzen, wie
Polyacrylestern und Polyacrylnitril, Styrolharzen, wie
Polystyrol, und entsprechenden Copolymerharzen herstellen.
Die Grundschicht wird auf den Schichtträger auf die
nachstehend beschriebene Weise aufgebracht. Die genannten
Hohlkügelchen aus Kunststoffmaterial werden in Wasser mit
einem üblichen Bindemittelharz, z.B. einem wasserlöslichen
Polymer oder einer wässrigen Polymeremulsion, dispergiert.
Die erhaltene Dispersion wird auf die Oberfläche eines
Schichtträgers aufgetragen, worauf man trocknet und eine
Grundschicht erhält. Die Auftragmenge der Hohlteilchen auf
dem Schichtträger (1) beträgt mindestens 1 g/m2, vorzugsweise
2 bis 15 g/m2. Das Bindemittelharz kann in beliebiger Menge
verwendet werden, solange die Grundschicht fest auf dem
Schichtträger haftet. Normalerweise beträgt diese Menge 2 bis
50 Gew.-% des Gesamtgewichts aus Hohlteilchen und
Bindemittelharz.
Das Bindemittelharz wird vorzugsweise aus üblichen
wasserlöslichen Polymeren und Polymeren, welche eine wässrige
Polymeremulsion bilden können, ausgewählt.
Beispiele für wasserlösliche Polymere sind Polyvinylalkohol,
Stärke und Stärkederivate, Cellulosederivate, wie
Methoxycellulose, Hydroxyethylcellulose,
Carboxymethylcellulose, Methylcellulose und Ethylcellulose,
Natriumpolyacrylat, Polyvinylpyrrolidon,
Acrylamid-Acrylsäureester-Copolymere,
Acrylamid-Acrylsäureester-Methacrylsäure-Copolymere,
Alkalisalze von Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren,
Alkalisalze von Isobuten-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren,
Polyacrylamid, Natriumalginat, Gelatine und Kasein.
Beispiele für Polymere, die zur Bildung einer wäßrigen
Polymeremulsion fähig sind, sind Styrol-Butadien-Copolymere,
Styrol-Butadien-Acrylsäure-Copolymere, Vinylacetatharze,
Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymere,
Styrol-Acrylsäureester-Copolymere, Acrylsäureesterharze und
Polyurethanharze. Diese Polymeren werden in der Praxis als
Bindemittel im Zustand von Latices oder wäßrigen Emulsionen
eingesetzt.
Zusammen mit den Hohlkügelchen und dem Bindemittelharz können
gegebenenfalls Hilfsmittel, wie sie bei wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterialien üblich sind, in der Grundschicht
angewandt werden, z.B. Füllstoffe, wärmeschmelzbare
Materialien und oberflächenaktive Mittel. Beispiele für
geeignete Füllstoffe und wärmeschmelzbare Materialien werden
später im Zusammenhang mit der wärmeempfindlichen
Farbbildungsschicht genannt.
Die auf die beschriebene Weise hergestellte Grundschicht hat
eine beträchtliche Oberflächenrauhigkeit, so daß sie
vorzugsweise durch Kalandrieren geglättet wird.
Erfindungsgemäß können beliebige, für herkömmliche
wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien übliche
Leukofarbstoffe angewandt werden. Bevorzugt sind
Leukofarbstoffe vom Triphenylmethan-, Fluoran-, Phenothiazin-,
Auramin-, Spiropyran- und Indolinophthalid-Typ, die allein
oder in Kombination angewandt werden können. Im folgenden sind
spezielle Beispiele für derartige Leukofarbstoffe genannt:
3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-phthalid,
3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid (Kristallviolettlacton),
3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6-diethylaminophthalid,
3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6-chlorphthalid,
3,3-Bis(p-dibutylaminophenyl)-phthalid,
3-Cyclohexylamino-6-chlorfluoran,
3-Dimethylamino-5,7-dimethylfluoran,
3-Dimethylamino-7-chlorfluoran,
3-Diethylamino-7-methylfluoran,
3-Diethylamino-7,8-benzfluoran,
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,
Benzoylleucomethylenblau,
6′-Chlor-8′-methoxy-benzoindolino-spiropyran,
6′-Brom-3′-methoxy-benzoindolino-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′-methylphenyl)-phthalid,
3-(N-Ethyl-N-tetrahydrofurfuryl)-amino-6-methyl-7- anilinofluoran,
3-N-Ethyl-N-(2-ethoxypropyl)-amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Methyl-N-isopropyl)-amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Morpholino-7-(N-propyl-trifluormethylanilino)-fluoran,
3-Pyrrolidino-7-trifluormethylanilinofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(N-benzyl-trifluoromethylanilino)- fluoran,
3-Pyrrolidino-7-(di-p-chlorphenyl)-methylaminofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-(N-Ethyl-p-toluidino)-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-(o-methoxycarbonylphenylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-5-methyl-7-(a-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-piperidinofluoran,
2-Chlor-3-(N-methyltoluidino)-7-(p-n-butylanilino)-fluoran,
3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3,6-Bis(dimethylamino)-fluorenspiro(9,3′)-6- dimethylaminophthalid,
3-(N-Benzyl-N-cyclohexylamino)-5,6-benzo-7- naphthylamino-4′-bromfluoran,
3-Diethylamino-6-chlor-7-anilinofluoran,
3-Diethylamino-6-methyl-7-mesidino-4′,5′-benzofluoran,
3-N-Methyl-N-isopropyl-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-N-Ethyl-N-amyl-6-methyl-7-anilinofluoran und
3-Diethylamino-6-methyl-7-(2′,4′-dimethylanilino)-fluoran.
3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid (Kristallviolettlacton),
3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6-diethylaminophthalid,
3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6-chlorphthalid,
3,3-Bis(p-dibutylaminophenyl)-phthalid,
3-Cyclohexylamino-6-chlorfluoran,
3-Dimethylamino-5,7-dimethylfluoran,
3-Dimethylamino-7-chlorfluoran,
3-Diethylamino-7-methylfluoran,
3-Diethylamino-7,8-benzfluoran,
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,
Benzoylleucomethylenblau,
6′-Chlor-8′-methoxy-benzoindolino-spiropyran,
6′-Brom-3′-methoxy-benzoindolino-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′-methylphenyl)-phthalid,
3-(N-Ethyl-N-tetrahydrofurfuryl)-amino-6-methyl-7- anilinofluoran,
3-N-Ethyl-N-(2-ethoxypropyl)-amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Methyl-N-isopropyl)-amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Morpholino-7-(N-propyl-trifluormethylanilino)-fluoran,
3-Pyrrolidino-7-trifluormethylanilinofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(N-benzyl-trifluoromethylanilino)- fluoran,
3-Pyrrolidino-7-(di-p-chlorphenyl)-methylaminofluoran,
3-Diethylamino-5-chlor-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-(N-Ethyl-p-toluidino)-7-(α-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-(o-methoxycarbonylphenylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-5-methyl-7-(a-phenylethylamino)-fluoran,
3-Diethylamino-7-piperidinofluoran,
2-Chlor-3-(N-methyltoluidino)-7-(p-n-butylanilino)-fluoran,
3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3,6-Bis(dimethylamino)-fluorenspiro(9,3′)-6- dimethylaminophthalid,
3-(N-Benzyl-N-cyclohexylamino)-5,6-benzo-7- naphthylamino-4′-bromfluoran,
3-Diethylamino-6-chlor-7-anilinofluoran,
3-Diethylamino-6-methyl-7-mesidino-4′,5′-benzofluoran,
3-N-Methyl-N-isopropyl-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-N-Ethyl-N-amyl-6-methyl-7-anilinofluoran und
3-Diethylamino-6-methyl-7-(2′,4′-dimethylanilino)-fluoran.
Als Farbentwickler eignen sich beliebige bekannte
Elektronenakzeptoren oder Oxidationsmittel, welche bei
Wärmezufuhr die Farbbildung des Leukofarbstoffs induzieren.
Beispiele für derartige Farbentwickler sind im folgenden
genannt:
4,4′-Isopropylidenbisphenol,
4,4′-Isopropylidenbis(o-methylphenol),
4,4′-sek.-Butylidenbisphenol,
4,4′-Isopropylidenbis(2-tert.-butylphenol),
4,4′-Cyclohexylidendiphenol,
4,4′-Isopropylidenbis(2-chlorphenol),
2,2′-Methylenbis(4-methyl-6-tert.-butylphenol),
2,2′-Methylenbis(4-ethyl-6-tert.-butylphenol),
4,4′-Butylidenbis(6-tert.-butyl-2-methyl)-phenol,
1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-tert.-butylphenyl)-butan,
1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-cyclohexylphenyl)-butan,
4,4′-Thiobis(6-tert.-butyl-2-methyl)-phenol,
4,4′-Diphenolsulfon, 4-Isopropoxy-4′-hydroxydiphenylsulfon,
4-Benzyloxy-4′-hydroxydiphenylsulfon, 4,4′-Diphenolsulfoxid,
Isopropyl-p-hydroxybenzoat, Benzyl-p-hydroxybenzoat,
Benzyl-protocatechuat, Stearylgallat, Laurylgallat,
Octylgallat, 1,7-Bis(4-hydroxyphenylthio)-3,5-dioxaheptan,
1,5-Bis(4-hydroxyphenylthio)-3-oxapentan,
1,3-Bis(4-hydroxyphenylthio)-propan,
1,3-Bis(4-hydroxyphenylthio)-2-hydroxypropan,
N,N′-Diphenylthioharnstoff,
N,N′-Di(m-chlorphenyl)-thioharnstoff, Salicylanilid,
5-Chlor-salicylanilid, 2-Hydroxy-3-naphthoesäure,
2-Hydroxy-1-naphthoesäure, 1-Hydroxy-2-naphthoesäure, Zinksalz
von Hydroxynaphthoesäure, Aluminiumsalz von
Hydroxynaphthoesäure, Calciumsalz von Hydroxynaphthoesäure,
Bis(4-hydroxyphenyl)-methylacetat,
Bis(4-hydroxyphenyl)-benzylacetat,
1,3-Bis(4-hydroxycumyl)-benzol,
1,4-Bis(4-hydroxycumyl)-benzol, 2,4′-Diphenylsulfon,
2,2′-Diallyl-4,4′-diphenolsulfon,
3,4-Dihydroxyphenyl-4′-methylphenylsulfon,
α, α-Bis(4-hydroxyphenyl)-α-methyltoluol, Antipyrinkomplex von
Zinkthiocyanat, Tetrabrombisphenol A und Tetrabrombisphenol S.
Zusammen mit den Leukofarbstoffen und Farbentwicklern können
die verschiedensten bekannten Bindemittelharze angewandt
werden, um die wärmeempfindliche Farbbildungsschicht auf der
Grundschicht zu erzeugen. Dabei können dieselben
Bindemittelharze verwendet werden, wie sie für die
Grundschicht genannt sind.
In der wärmeempfindlichen Farbbildungsschicht können
gegebenenfalls Hilfskomponenten verwendet werden, wie sie bei
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien üblich sind, z.B.
Füllstoffe, wärmeschmelzbare Materialien und oberflächenaktive
Mittel.
Beispiele für geeignete Füllstoffe sind Feinpulver von
anorganischen Verbindungen, wie Calciumcarbonat,
Siliciumdioxid, Zinkoxid, Titanoxid, Aluminiumhydroxid,
Zinkhydroxid, Bariumsulfat, Ton, Talkum,
oberflächenbehandeltes Calciumoxid oder Siliciumdioxid; sowie
Feinpulver von organischen Verbindungen, wie
Harnstoff-Formaldehydharzen, Styrol-Methacrylsäure-Copolymeren
und Polystyrolharzen. Diese Füllstoffe sind auch in der
Grundschicht verwendbar.
Beispiele für wärmeschmelzbare Materialien sind höhere
Fettsäuren sowie Ester, Amide und Metallsalze davon, Wachse,
Kondensationsprodukte von aromatischen Carbonsäuren und
Aminen, Benzoesäurephenylester, höhere geradkettige Glykole,
3,4-Epoxydialkylhexahydrophthalat, höhere Ketone und andere
wärmeschmelzbare organische Verbindungen mit einem
Schmelzpunkt von etwa 50 bis 200°C. Diese Materialien sind
auch in der Grundschicht verwendbar.
Erfindungsgemäß kann zwischen der Grundschicht und der
wärmeempfindlichen Farbbildungsschicht gegebenenfalls eine
Zwischenschicht vorgesehen werden, die Füllstoffe,
Bindemittelharze und wärmeschmelzbare Materialien enthält.
Hierbei können dieselben Füllstoffe, Bindemittelharze und
wärmeschmelzbaren Materialien verwendet werden, wie sie für
die wärmeempfindliche Farbbildungsschicht und Grundschicht
genannt wurden.
Außerdem kann auf der wärmeempfindlichen Farbbildungsschicht
eine Schutzschicht aufgebracht werden, um die
Thermokopfeignung und Haltbarkeit der aufgezeichneten Bilder
zu verbessern. Die Schutzschicht kann die oben genannten
Füllstoffe, Bindemittelharze, oberflächenaktiven Mittel und
wärmeschmelzbaren Materialien enthalten.
Das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial
wird dadurch hergestellt, daß man die Grundschicht und die
wärmeempfindliche Farbbildungsschicht in dieser Reihenfolge
auf einen Schichtträger aus Papier, synthetischem Papier oder
einer Kunststoffolie aufträgt. Das Aufzeichnungsmaterial
zeichnet sich durch ausgezeichnete thermische
Farbbildungsempfindlichkeit aus und kann in verschiedenen
Bereichen eingesetzt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile
beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anderes angegeben
ist.
Dispersionen A und B der nachstehenden Formulierung werden
unter Verwendung einer Sandmühle hergestellt. Der mittlere
Durchmesser, der in jeder Dispersion enthaltenen Teilchen wird
auf 2 µm oder weniger eingestellt.
Die erhaltenen Dispersionen A und B werden in einem
Gewichtsverhältnis von 1 : 8 zu einer Beschichtungsflüssigkeit
für die wärmeempfindliche Farbbildungsschicht vermischt.
| Dispersion A | |
| Teile | |
| 3-(N-Methyl-3-N-cyclohexyl)-amino-6-methyl-7-anilinofluoran | |
| 20 | |
| Polyvinylalkohol | 20 |
| Wasser | 60 |
| Dispersion B | |
| Teile | |
| Benzyl-p-hydroxybenzoat | |
| 10 | |
| wäßrige 10% Polyvinylalkohollösung | 25 |
| Calciumcarbonat | 15 |
| Wasser | 50 |
Zur Herstellung einer Grundschicht wird eine Dispersion C der
nachstehenden Formulierung mit einem Dispergator hergestellt.
Die erhaltene Dispersion wird in einer Menge von 6 g/m2 auf
Trockenbasis auf ein handelsübliches Qualitätspapier mit einer
Stärke von 52 g/m2 aufgetragen und zu einer Grundschicht
getrocknet.
Die in Verfahren 1 erhaltene Beschichtungsflüssigkeit für die
wärmeempfindliche Farbbildungsschicht wird auf die in
Verfahren 2 erzeugte Grundschicht in einer Menge von 7 g/m2
auf Trockenbasis aufgetragen und getrocknet. Die erhaltene
wärmeempfindliche Farbbildungsschicht wird dann zu einer
Bekk-Glätte von 500 bis 600 s superkalandriert, so daß
schließlich ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial Nr. 1 erhalten wird.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man in Dispersion
C die Hohlkügelchen aus Styrol-Acrylharz durch Hohlkügelchen
aus Styrol-Acrylharz mit einer Glasübergangstemperatur von
90°C, einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,8 µm und einem
Hohlraumanteil von 60%. Hierdurch erhält man ein
erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
Nr. 2.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man in Dispersion
C die Hohlkügelchen aus Styrol-Acrylharz durch Hohlkügelchen
aus Styrol-Acrylharz mit einer Glasübergangstemperatur von
40°C, einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,6 µm und einem
Hohlraumanteil von 60%. Hierdurch erhält man ein
erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
Nr. 3.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man in Dispersion
C die Hohlkügelchen aus Styrol-Acrylharz durch Hohlkügelchen
aus Styrol-Acrylharz mit einer Glasübergangstemperatur von
60°C, einem mittleren Teilchendurchmesser von 1,5 µm und einem
Hohlraumanteil von 45%. Hierdurch erhält man ein
erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
Nr. 4.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man in Dispersion
C die Hohlkügelchen aus Styrol-Acrylharz durch nicht-hohle
Kügelchen aus Styrol-Acrylharz ("SPMM-HS" von Mitsui Toatsu
Chemicals, Inc.; Feststoffgehalt 40%) mit einer
Glasübergangstemperatur von 60°C und einem mittleren
Teilchendurchmesser von 0,4 µm. Hierdurch erhält man ein
wärmeempfindliches Vergleichsaufzeichnungsmaterial Nr. 1.
Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch ersetzt man in Dispersion
C die Hohlkügelchen aus Styrol-Acrylharz durch Hohlkügelchen
aus Styrol-Acrylharz mit einer Glasübergangstemperatur von
110°C, einem mittleren Teilchendurchmesser von 3 µm und einem
Hohlraumanteil von 75%. Hierdurch erhält man ein
wärmeempfindliches Vergleichsaufzeichnungsmaterial Nr. 2.
Die hergestellten vier erfindungsgemäßen und zwei Vergleichs-
Aufzeichnungsmaterialien werden in einem thermographischen
Faksimilegerät ("RIFAX 120" von der Ricoh Company Ltd.) zur
thermographischen Aufzeichnung von Bildern eingesetzt, worauf
man die Dichte der aufgezeichneten Bilder mit einem Macbeth-
Densitometer bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle genannt.
Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäßen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien eine höhere
thermische Farbbildungsempfindlichkeit aufweisen als die
Vergleichsmaterialien.
Claims (11)
1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, gekennzeichnet
durch
- a) einen Schichtträger,
- b) eine Grundschicht auf dem Schichtträger, welche Hohlkügelchen aus einem Kunststoffmaterial mit einer Glasübergangstemperatur von 40 bis 90°C, einem mittleren Teilchendurchmesser von 0,20 bis 1,5 µm und einem Hohlraumanteil von 40 bis 90% und ein Bindemittelharz enthält, und
- c) eine wärmeempfindliche Farbbildungsschicht auf der Grundschicht, welche als Hauptkomponenten einen Leukofarbstoff und einen Farbentwickler enthält, der bei Wärmezufuhr die Farbbildung des Leukofarbstoffs induziert.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial für die
Hohlkügelchen ausgewählt ist unter Acrylharzen,
Acrylcopolymeren, Styrolharzen und Styrolcopolymeren.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Grundschicht mindestens 1 g
Hohlkügelchen pro 1 m2 Schichtträger enthält.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Grundschicht 2 bis 15 g
Hohlkügelchen pro 1 m2 Schichtträger enthält.
5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht 2 bis 50 Gew.-%
Bindemittelharz, bezogen auf das Gesamtgewicht aus
Bindemittelharz und Hohlkügelchen, enthält.
6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelharz ein
wasserlösliches Polymer ist.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Polymer ausgewählt
ist unter Polyvinylalkohol, Stärke und deren Derivaten,
Cellulosederivaten, wie Methoxycellulose,
Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose,
Methylcellulose und Ethylcellulose, Natriumpolyacrylat,
Polyvinylpyrrolidon, Acrylamid-Acrylsäureester-Copolymeren,
Acrylamid-Acrylsäureester-Methacrylsäure-Copolymeren,
Alkalisalzen von Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren,
Polyacrylamid, Natriumalginat, Gelatine und Kasein.
8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittelharz ein Polymer
ist, das zur Bildung einer wäßrigen Polymeremulsion fähig
ist.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das zur Bildung einer wäßrigen
Polymeremulsion fähige Polymer ausgewählt ist unter
Styrol-Butadien-Copolymeren,
Styrol-Butadien-Acrylsäure-Copolymeren, Vinylacetatharzen,
Vinylacetat-Acrylsäure-Copolymeren,
Styrol-Acrylsäureester-Copolymeren, Acrylsäureesterharzen
und Polyurethanharzen.
10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich zwischen der
Grundschicht und der wärmeempfindlichen
Farbbildungsschicht eine Zwischenschicht aufweist, die
einen Füllstoff und ein Bindemittelharz enthält.
11. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich auf der
wärmeempfindlichen Farbbildungsschicht eine Schutzschicht
aufweist, die einen Füllstoff und ein Bindemittelharz
enthält.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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