DE60103480T2

DE60103480T2 - Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE60103480T2
Application number: DE60103480T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Fujinomiya-shi Watanabe; Hirofumi Fujinomiya-shi Mitsuo
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-12-11
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-12-11
Also published as: JP2002178644A; ES2221883T3; EP1213154A3; JP4090192B2; KR100815140B1; EP1213154A2; KR20020046213A; US20020111271A1; US6750174B2; DE60103480D1; EP1213154B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial und insbesondere ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, welches einen hohen Grad von Farbbildung und ausgezeichnete Lagerfähigkeit besitzt.
Beschreibung des Standes der Technik
Wärmeempfindliche Materialien, bei denen ein Bild beispielsweise mit einem Thermokopf, der Wärme zuführt, aufgezeichnet wird, sind relativ preiswert. Ferner sind Bildaufzeichnungsgeräte für solche wärmeempfindlichen Materialien einfach, sehr betriebssicher und brauchen keine Instandhaltung. Aus diesen Gründen wurden wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien in den letzten Jahren verbreitet verwendet.
Es besteht somit in der letzten Zeit eine starke Nachfrage nach wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien mit höherer Leistung, wie insbesondere höherer Bildqualität und verbesserter Lagerfähigkeit. Intensive Forschung zum Grad der Farbbildung, Bildqualität und Lagerfähigkeit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurde durchgeführt.
Beispielsweise offenbart die japanische Offenlegungsschrift (JP–A) Nr. 11–342676 einen wärmeempfindlichen Aufzeichnungskörper, welcher 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol als Farbmittel (eine elektronenaufnehmende Verbindung) enthält, welches die Farbreaktion mit einem Leukofarbstoff verursacht, welcher hochempfindlich ist und ausgezeichnete Lagerfähigkeit in den Aufzeichnungsbereichen (d.h. Bildbereichen) besitzt. Obwohl exzellent in Bezug auf die Lagerfähigkeit (Beständigkeit gegen Weichmacher, gegen Wasser und gegen Öl), hat der wärmeempfindliche Aufzeichnungskörper Probleme der Lagerungsstabilität (wie beispielsweise Schleierdichte und Kontrast eines Bildes) in Nichtbildbereichen (d.h. Hintergrundbereichen).
Wie zuvor beschrieben, wurde zum gegenwärtigen Zeitpunkt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, mit dem ein Bild hoher Dichte erhalten wird und welches eine ausgezeichnete Bildlagerfähigkeit (wie beispielsweise ausgezeichnete Beständigkeit gegen Weichmacher, Wasser und Lösungsmittel) in Bildbereichen und ausgezeichnete Lagerungsstabilität in Nichtbildbereichen (Hintergrundbereichen) besitzt, hohe Weiße besitzt und stabil ein Bild von hohem Kontrast für einen langen Zeitraum aufrechterhalten kann, noch nicht zur Verfügung gestellt.
Unter den im Europäischen Recherchenbericht zitierten Dokumenten schlagen die EP-A-0 791 578, EP-A-0 949 087 und JP-A-11-348430 ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial vor, welches eine wärmeempfindliche farbbildende Schicht umfasst, die auf einem Träger angeordnet ist, wobei die Schicht einen elektronenabgebenden farblosen Farbstoff und eine elektronenaufnehmende Verbindung aufweist, 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol eingeschlossen, bei dem die wärmeempfindliche farbbildende Schicht thermisch schmelzbare Substanzen aufweist, die 2-Naphthylbenzylether und Stearinsäureamid umfassen. US 4,888,321 schlägt ebenso die Verwendung von Palmitinsäureamid vor.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Empfindlichkeit, einen hohen Grad der Farbbildung und eine ausgezeichnete Lagerungsstabilität (wie beispielsweise Beständigkeit gegen Weichmacher (Beständigkeit gegen Lösungsmittel), Wasserbeständigkeit und Wärmebeständigkeit), sowohl in Bild- als auch Nichtbildbereichen besitzt, Hintergrundbereiche hoher Weiße besitzt und für einen langen Zeitraum ein Bild von hohem Kontrast stabil beibehalten kann.
Die vorliegende Erfindung stellt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung, das eine wärmeempfindliche farbbildende Schicht umfasst, die auf einem Träger angeordnet ist, wobei die Schicht einen elektronenabgebenden farblosen Farbstoff und eine elektronenaufnehmende Verbindung aufweist, wobei mindestens ein Typ der elektronenaufnehmenden Verbindung 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol ist, und die wärmeempfindliche farbbildende Schicht ferner 2-Naphthylbenzylether und eine Amidverbindung als thermisch schmelzbare Substanzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Amidverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe aus Behensäureamid, Hydroxystearinsäureamid, Methylolstearinsäureamid, Methylolbehensäureamid, Methylenbisstearinsäureamid, Ethylenbisstearinsäureamid und Ethylenbisbehensäureamid, und die Menge der Amidverbindung die Menge von 2-Naphthylbenzylether nicht übersteigt.
Im wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial ist der Gehalt an Amidverbindung vorzugsweise 2 bis 100 Massenteile in Bezug auf 100 Massenteile 2-Naphthylbenzylether.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial hat mindestens eine wärmeempfindliche farbbildende Schicht auf einem Träger. Die wärmeempfindliche farbbildende Schicht besitzt 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol als elektronenaufnehmende Verbindung, sowie 2-Naphthylbenzylether und eine der im einzelnen angegebenen Amidverbindungen als thermisch schmelzbare Substanzen.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ausführlich beschrieben.
Das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial besitzt mindestens eine wärmeempfindliche farbbildende Schicht auf einem Träger. Das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial kann mehrere wärmeempfindliche farbbildende Schichten, die auf dem Träger laminiert sind, aufweisen und kann nach Bedarf andere Schichten, wie beispielsweise eine Grundierungsschicht oder eine Schutzschicht, aufweisen.
Wärmeempfindliche farbbildende Schicht
Die wärmeempfindliche farbbildende Schicht besitzt einen elektronenabgebenden farblosen Farbstoff, eine elektronenaufnehmende Verbindung und thermisch schmelzbare Substanzen. Die wärmeempfindliche farbbildende Schicht kann nach Bedarf weitere thermisch schmelzbare Substanzen, Bildstabilisatoren und andere derartige Komponenten aufweisen.
Erfindungsgemäß wird durch die wärmeempfindliche farbbildende Schicht, die 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol als elektronenaufnehmende Verbindung enthält, ein Bild mit hoher Empfindlichkeit und hohem Grad an Farbbildung erhalten. Dadurch, dass 2-Naphthylbenzylether und eine festgelegte Amidverbindung, die als thermisch schmelzbare Substanzen dienen, zusammen mit 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol verwendet werden, kann ferner die Lagerstabilität (einschließlich der Beständigkeit gegen Weichmacher (Beständigkeit gegen Lösungsmittel), Wasserbeständigkeit und Wärmebeständigkeit) sowohl in Bildbereichen (d.h. farbbildenden Bereichen) als auch Nichtbildbereichen (d.h. Hintergrundbereichen) gleichzeitig verbessert werden. Entsprechend kann ein Bild hoher Dichte erhalten werden. Ferner kann ein Bild mit ausgezeichneter Weiße in den Hintergrundbereichen und mit hohem Kontrast stabil über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden.
Elektronenaufnehmende Verbindung
Wie zuvor beschrieben, enthält das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol als eine elektronenaufnehmende Verbindung, die auf den elektronenabgebenden farblosen Farbstoff, der später beschrieben wird, einwirkt und so eine Farbe bildet.
Andere gut bekannte elektronenaufnehmende Verbindungen können zusammen mit 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol verwendet werden, so lange die Effekte der vorliegende Erfindung nicht beeinträchtigt werden.
Die gut bekannten elektronenaufnehmenden Verbindungen können geeignet je nach dem Zweck der Erfindung oder dergleichen ausgewählt werden. Um jedoch die Schleierbildung in den Hintergrundbereichen zu unterdrücken, sind insbesondere Phenolverbindungen oder Salicylsäurederivate und Salze mehrwertiger Metalle von diesen bevorzugt.
Beispiele der Phenolverbindungen schließen 2,2'-Bis(4-hydroxyphenol)propan (Bisphenol A), 4-t-Butylphenol, 4-Phenylphenol, 4-Hydroxydiphenoxid, 1,1'-Bis(4-hydroxy phenyl)cyclohexan, 1,1'-Bis(3-chlor-4-hydroxyphenyl)cyclohexan, 1,1'-Bis(3-chlor-4-hydroxyphenyl)-2-ethylbutan, 4,4'-sek-Isooctylidendiphenol, 4,4'-sek-Butyrylendiphenol, 4-tert-Octylphenol, 4-p-Methylphenylphenol, 4,4'-Methylcyclohexylidenphenol, 4,4'-Isopentylidenphenol und p-Hydroxybenzylbenzoat ein.
Beispiele der Salicylsäurederivate schließen 4-Pentadecylsalicylsäure, 3,5-Di(a-methylbenzyl)salicylsäure, 3,5-Di(tert-octyl)salicylsäure, 5-Octadecylsalicylsäure, 5-α-(p-α-Methylbenzylphenyl)ethylsalicylsäure, 3-α-Methylbenzyl-5-tert-octylsalicylsäure, 5-Tetradecylsalicylsäure, 4-Hexyloxysalicylsäure, 4-Cyclohexyloxysalicylsäure, 4-Decyloxysalicylsäure, 4-Dodecyloxysalicylsäure, 4-Pentadecyloxysalicylsäure, 4-Octadecyloxysalicylsäure, sowie Zink-, Aluminium-, Calcium-, Kupfer- und Bleisalze von diesen ein.
Die Gesamtmenge der elektronenaufnehmenden Verbindung ist 50 bis 500 Massen-% und vorzugsweise 100 bis 300 Massen-% des Gehalts (Masse) des elektronenabgebenden farblosen Farbstoffs.
Ferner ist erfindungsgemäß der Gehalt an 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol, wenn die zuvor erwähnten gut bekannten elektronenaufnehmenden Verbindungen zusammen mit 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, vorzugsweise 50 Massen-% oder mehr und ganz besonders bevorzugt 70 Massen-% oder mehr der Gesamtmenge der elektronenaufnehmenden Verbindungen.
Die elektronenaufnehmende Verbindung ist in eine Beschichtungslösung zur Ausbildung der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht eingeschlossen. Wenn die Beschichtungslösung hergestellt wird, wird die elektronenaufnehmende Verbindung vorzugsweise als eine Feststoffdispersion in einem Lösungsmittel verwendet.
In diesem Fall ist der volumendurchschnittliche Partikeldurchmesser der Partikel (d.h. der elektronenaufnehmenden Verbindung), die in einer Dispersion mit der elektronenaufnehmenden Verbindung dispergiert ist, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 μm und mehr bevorzugt 0,5 bis 1,0 μm. Ein volumendurchschnittlicher Partikeldurchmesser von weniger als 0,5 μm kann zu einer Erhöhung in der Schleierdicrae der Hintergrundbereiche während der Lagerung führen. Auf der anderen Seite kann ein volumendurchschnittlicher Partikeldurchmesser, der 1,5 μm übersteigt, zu einer Abnahme der Wärmeempfindlichkeit führen.
Der volumendurchschnittliche Partikeldurchmesser kann leicht mit einer Laserbeugungsvorrichtung zur die Messung der Partikelgrößenverteilung (beispielsweise LA500, hergestellt von Horiba, Ltd.) bestimmt werden.
Elektronenabgebender farbloser Farbstoff
Die wärmeempfindliche farbbildende Schicht enthält einen elektronenabgebenden farblosen Farbstoff als eine farbbildende Komponente, die mit der elektronenaufnehmenden Verbindung unter Bildung einer Farbe wirkt.
Der elektronenabgebende farblose Farbstoff ist nicht besonders beschränkt und kann aus gut bekannten Farbstoffen geeignet ausgewählt werden. Erfindungsgemäß schließen Beispiele des elektronenabgebenden farblosen Farbstoffs die folgenden Verbindungen ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Beispiele von elektronenabgebenden farblosen Farbstoffen, welche Schwarz bilden, schließen 3-Di(n-butylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-N-ethyl-N-sekbutylaminofluoran, 3-Di(n-pentylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-(N-Isoamyl-N-ethylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-(N-n-Hexyl-N-ethylamino)-6-methyl-7- anilinofluoran, 3-[N-(3-Ethoxypropyl)-N-ethylamino]-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-Di(n-butylamino)-7-(2-chloranilino)fluoran, 3-Diethylamino-7-(2-chloranilino)fluoran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran und 3-(N-Cyclohexyl-N-methylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran ein.
Unter diesen Verbindungen sind 3-Di(n-butylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran und 2-Anilino-3-methyl-6-N-ethyl-N-sekbutylaminofluoran dadurch bevorzugt, dass sie Schleierbildung in Nichtbild-Hintergrundbereichen verhindern.
Elektronenabgebende farblose Farbstoffe, die Rot oder purpurfarbiges Rot, Orange, Blau, Grün und Gel bilden, können ebenfalls aus bekannten Verbindungen geeignet ausgewählt und verwendet werden. Diese elektronenabgebenden farblosen Farbstoffe können einzeln verwendet werden, oder zwei oder mehrere können zur Korrektur des Farbtons in Kombination verwendet werden.
Der elektronenabgebende farblose Farbstoff ist in einer Beschichtungslösung zur Ausbildung der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht (nachfolgend als die "Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht" bezeichnet) eingeschlossen. Bei der Herstellung der Beschichtungslösung kann der elektronenabgebende farblose Farbstoff als eine Feststoffdispersion in einem Lösungsmittel oder eingekapselt in eine Mikrokapsel, die auf Wärme und/oder Druck anspricht, verwendet werden.
Viele Arten von elektronenabgebenden farblosen Farbstoffen können geeignet ausgewählt werden, so dass ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das mehrere Farben bildet, erhalten wird. Im einzelnen kann ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial für die Ausbildung mehrerer Farben hergestellt werden, indem z.B. elektronenabgebende farblose Farbstoffe, die jeweils eine Farbe mit charakteristischem Farbton bilden, in entsprechende Schichten eingeschlossen werden und so eine Verbundstruktur mit zwei oder mehreren wärmeempfindlichen farbbildenden Schichten ausgebildet wird. Alternativ können zwei oder mehrere Typen von elektronenabgebenden farblosen Farbstoffen separat in unterschiedliche Typen von Mikrokapseln eingekapselt werden und so wärmeempfindliche farbbildende Schichten ausgebildet werden.
Die wärmeempfindliche farbbildende Schicht, welche den elektronenabgebenden farblosen Farbstoff einschließt, wird beispielsweise erhalten, indem eine Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht auf einem Träger aufgebracht wird. Die Menge des in der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht eingeschlossenen elektronenabgebenden farblosen Farbstoffs ist vorzugsweise 0,1 bis 1,0 g/m² und mehr bevorzugt 0,2 bis 0,5 g/m², hinsichtlich des Grads der Farbbildung und der Schleierdichte der Hintergrundbereiche.
Ein Verfahren zur Mikroeinkapselung einer farbbildenden Komponente kann aus bekannten herkömmlichen Verfahren geeignet ausgewählt und verwendet werden. Ein bevorzugtes Beispiel ist ein Grenzflächenpolymerisationsverfahren. In diesem Verfahren wird eine Ölphase, die durch Auflösen oder Dispergieren einer farbbildenden Komponente (z.B. einer elektrodenabgebenden Farbstoff-Vorläuferverbindung) in einem hydrophoben organischen Lösungsmittel, welches den Kern einer Kapsel bildet, mit einer Wasserphase gemischt wird, in der ein wasserlösliches Polymer aufgelöst wird, und die erhaltene Mischung wird mit einem Homogenisiergerät emulgiert und dispergiert. Anschließend wird durch Erhöhung der Temperatur eine Polymerbildungsreaktion an der Grenzfläche der Öltropfen der Emulsion ausgelöst und so eine Mikrokapselwand ausgebildet, die aus hochmolekularen Substanzen besteht. Das Grenzflächenpolymerisationsverfahren ist dahingehend nützlich, dass Kapseln mit einem gleichförmigen Partikeldurchmesser in kurzer Zeit ausgebildet werden können und ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit ausgezeichneter Lagerfähigkeit erhalten werden kann.
Thermisch schmelzbare Substanzen
Wie zuvor beschrieben, enthält das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial 2-Naphthylbenzylether und eine festgelegte Amidverbindung als thermisch schmelzbare Substanzen.
Die Amidverbindung ist ausgewählt aus Behensäureamid, Hydroxystearinsäureamid, Methylolstearinsäureamid, Methylolbehensäureamid, Methylenbisstearinsäureamid, Ethylenbisstearinsäureamid und Ethylenbisbehensäureamid.
Unter diesen Verbindungen sind Ethylenbisstearinsäureamid und Methylolstearinsäureamid bevorzugt.
Der Gehalt an der Amidverbindung ist vorzugsweise 2 bis 100 Massenteile und mehr bevorzugt 10 bis 50 Massenteile in Bezug auf 100 Massenteile 2-Naphthylbenzylether.
Wenn der Gehalt an Amidverbindung weniger als 2 Massenteile ist, kann eine hohe Dichte nicht erhielt werden. Wenn jedoch der Gehalt 100 Massenteile übersteigt, kann die Schleierdichte der Hintergrundbereiche ansteigen (d.h. die Lagerstabilität in den Hintergrundbereichen kann sich verschlechtern), wenn das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial bei hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit gelagert wird.
Ferner können zusätzlich zum 2-Naphthylbenzylether und der festgelegten Amidverbindung andere gut bekannte thermisch schmelzbare Substanzen verwendet werden, so lange sie die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigen.
Beispiele der gut bekannten thermisch schmelzbaren Substanzen schließen Stearylharnstoff, p-Benzylbiphenyl, Di(2-Methylphenoxy)ethan, Di(2-Methoxyphenoxy)ethan, β-Naphtol-(p-methylbenzyl)ether, α-Naphthylbenzylether, 1,4-Butandiol-p-methylphenylether, 1,4-Butandiol-p-isopropylphenylether, 1,4-Butandiol-p-tert-octylphenylether, 1-Phenoxy-2-(4-ethylphenoxy)ethan, 1-Phenoxy-2-(chlorphenoxy)ethan, 1,4-Butandiolphenylether, Diethylenglykol-bis (4-methoxyphenyl)ether, m-Terphenyloxalsäure-methylbenzylether, 1,2-Diphenoxymethylbenzol, 1,2-Bis (3-methylphenoxy)ethan und 1,4-Bis (phenoxymethyl) benzol ein.
Die Gesamtmenge der in die wärmeempfindliche farbbildende Schicht eingeschlossenen thermisch schmelzbaren Substanzen ist vorzugsweise 75 bis 200 Massenteile und mehr bevorzugt 100 bis 150 Massenteile in Bezug auf 100 Massenteile der elektronenaufnehmenden Verbindung.
Wenn die gut beekannte thermisch schmelzbare Substanz zusammen mit 2-Naphthylbenzylether und der Amidverbindung verwendet wird, ist die Summe der Gehalte an 2-Naphthylbenzylether und der Amidverbindung vorzugsweise 50 Massen-% oder mehr und insbesondere 70 Massen-% oder mehr des Gesamtgehalts an thermisch schmelzbaren Substanzen.
Weitere Komponenten
Die wärmeempfindliche farbbildende Schicht kann ferner weitere Komponenten, wie einen Bildstabilisator, einschließen.
(Bildstabilisator)
Der Bildstabilisator kann aus gut bekannten Verbindungen geeignet ausgewählt werden. Phenolverbindungen, insbesondere polymere gehinderte Phenolverbindungen (polymeric hindered phenol componds) sind wirksam.
Beispiele der Bildstabilisatoren schließen 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-tert-butylphenyl)butan, 1,1,3-Tris(2-ethyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)butan, 1,1,3-Tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)butan, 1,1,3-Tris(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)propan, 2,2'-Methylen-bis(6-tert-butyl-4-methylphenol), 2,2'-Methylen-bis(6-tert-butyl-4-ethylphenol), 4,4'-Butyliden-bis(6-tert-butyl-3-methylphenol) und 4,4'-Thio-bis(3-methyl-6-tert-butylphenol) ein.b
Der Gehalt an Bildstabilisator ist vorzugsweise 10 bis 100 Massenteile und mehr bevorzugt 30 bis 60 Massenteile in Bezug auf 100 Massenteile des elektronenabgebenden farblosen Farbstoffs. Wenn der Anteil weniger als 10 Massenteile ist, können die gewünschten Effekte in Bezug auf die Schleierbildung in den Hintergrundbereichen und die Bildlagerungsfähigkeit nicht erzielt werden. Wenn der Anteil 100 Massenteile übersteigt, kann eine genügende Empfindlichkeit nicht erhalten werden.
(Weitere)
Wenn andere Komponenten als der elektronenabgebende farblose Farbstoff, die elektronenaufnehmende Verbindung und die thermisch schmelzbaren Substanzen als eine Dispersion verwendet werden, wird ihre Dispergierung geeignet in einem wasserlöslichen Binder durchgeführt.
Eine Verbindung, von der sich eine Menge von 5 Massen-% oder mehr in Wasser mit einer Temperatur von 25°C auflöst, ist als der wasserlösliche Binder bevorzugt. Beispiele schließen Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Stärke (einschließlich modifizierte Stärke), Gelatine, Gummi arabicum, Casein und ein verseiftes Produkt eines Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymers ein.
Der wasserlösliche Binder wird nicht nur zum Zweck der Dispergierung, sondern auch zur Verbesserung der Filmfestigkeit der gebildeten wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht verwendet. Um die Filmfestigkeit weiter zu verbessern, können ebenso synthetische hochmolekulare Binder auf Latexbasis, wie ein Styrol-Butadien-Copolymer, ein Vinyl-Acetat-Copolymer, ein Acrylnitril-Butadien-Copolymer, ein Methylacrylat-Butadien-Copolymer und Polyvinylidenchlorid zusammen mit dem wasserlöslichen Binder verwendet werden.
Andere Komponenten als der elektronenabgebende farblose Farbstoff, die elektronenaufnehmende Verbindung und die thermisch schmelzbaren Substanzen werden zusammen oder einzeln mit einem Rührer und einer Mühle, wie einer Kugelmühle, einem Attritor und einer Sandmühle dispergiert und schließlich als Beschichtungslösung hergestellt. Unterschiedliche Typen von Pigmenten, Metallseife, Wachs, Tensiden, Antistatikmitteln, Ultraviolettstrahlungs-Absorptionsmitteln, Schaumverhütungsmitteln und Fluoreszenzfarbstoffen können je nach Bedarf ebenso zur Beschichtungslösung hinzugefügt werden.
Beispiele der Pigmente schließen Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Lithopon, Agalmatolith, Kaolin, calcinierten Kaolin, amorphes Silica und Aluminiumhydroxid ein.
Beispiele der Metallseifen schließen Metallsalze höherer Fettsäuren und insbesondere Zinkstearat, Calciumstearat und Aluminiumstearat ein.
Beispiele der Wachse schließen Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs, Carnaubawachs, Methylolstearoamid, Polyethylenwachs, Polystyrolwachs und Wachs auf Fettsäurebasis ein. Diese Wachse können allein verwendet, oder eine Kombination von zwei oder mehreren davon kann verwendet werden.
Beispiele der Tenside schließen Alkalimetallsalze auf Sulfobernsteinsäurebasis und fluorhaltige Tenside ein.
Nachdem die Komponenten in einem wasserlöslichen Binder dispergiert wurden und, wie zuvor beschrieben, als eine Beschichtungslösung hergestellt wurden, wird die Beschichtungslösung mit einem gut bekannten Applikationsverfahren auf einem Träger aufgebracht. Nach Aufbringung und Trocknen wird die Beschichtungslösung einer Glättungsbehandlung unterzogen, wobei ein Kalander verwendet wird, und so ein wärmeempfindliches Material erhalten. Die Menge der zur Ausbildung der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht aufgebrachten Beschichtungslösung ist nicht besonders beschränkt. Die bevorzugte Menge ist üblicherweise jedoch etwa 2 bis 7 g/m2 als Trockenmasse.
Das gut bekannte Applikationsverfahren ist nicht besonders beschränkt. Beispiele des Applikationsverfahrens schließen diejenigen unter Verwendung eines Luftmesserbeschichters, eines Walzenbeschichters, eines Rakelbeschichters und eines Vorhangbeschichters ein. Unter diesen Verfahren ist das Verfahren, bei dem ein Vorhangbeschichter verwendet wird, besonders bevorzugt.
Träger
Ein herkömmlich bekannter Träger kann als Träger verwendet werden. Spezifische Beispiele des Trägers schließen einen Papierträger, wie Hochqualitätspapier, beschichtetes Papier, bei dem ein Harz oder Pigment auf Papier beschichtet ist, mit einem Harz laminiertes Papier, Hochqualitätspapier mit einer Grundierungsschicht, Recyclingpapier mit einer Grundierungsschicht, synthetisches Papier und eine Plastikfolie ein.
Als Träger ist im Hinblick auf die Wiedergabe der Punkte ein glatter Träger mit einer Glätte von 300 Sekunden oder mehr, wobei die Glätte in JIS-8119 spezifiziert ist, bevorzugt.
Wie zuvor beschrieben, kann eine Grundierungsschicht auf dem Träger vorgesehen sein. Wenn eine Grundierungsschicht auf dem Träger vorgesehen ist, ist bevorzugt eine Grundierungsschicht vorgesehen, die ein Pigment als Hauptkomponente einschließt.
Obwohl sämtliche üblichen anorganischen und organischen Pigmente als das Pigment verwendet werden können, ist ein Pigment, dessen Absorptionsvermögen für Öl 40 ml/100 g (40 cc/100 g) oder mehr ist, besonders bevorzugt, wobei das Absorptionsvermögen für Öl in JIS-K5101 spezifiziert ist. Spezifische Beispiele schließen Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Aluminiumhydroxid, Kaolin, calcinierten Kaolin, amorphes Silica und Harnstoffformalinharzpulver ein. Unter diesen ist ein Pigment mit einem Absorptionsvermögen für Öl von 70 ml/100 g oder mehr besonders bevorzugt.
Die Menge des aufgebrachten Pigments ist vorzugsweise 2 g/m² oder mehr, mehr bevorzugt 4 g/m² oder mehr und am meisten bevorzugt 7 bis 12 g/m².
Beispiele der für die Grundierungsschicht verwendeten Binder schließen wasserlösliche Polymere und wasserlösliche Binder ein. Diese Binder können allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehreren kann verwendet werden.
Beispiele der wasserlöslichen Polymere schließen Stärke, Polyvinylalkohol, Polyacrylamid, Carboxymethylalkohol, Methylcellulose und Casein ein. Beispiele der gebräuchlichen wasserlöslichen Binder sind synthetischer Kautschuklatex und synthetische Harzemulsion. Spezifische Beispiele schließen einen Styrol-Butadien-Kautschuklatex, einen Acrylnitril-Butadien-Kautschuklatex, einen Methylacrylat-Butadien-Kautschuklatex und eine Emulsion von Vinylacetat ein.
Ferner kann Wachs, ein Mittel, das das Ausbleichen der Farbe verhindert, ein Tensid und dergleichen zur Grundierungsschicht zugefügt werden.
Der Gehalt an Binder ist vorzugsweise 3 bis 100 Massen-%, mehr bevorzugt 5 bis 50 Messen-% und am meisten bevorzugt 8 bis 15 Messen-%, in Bezug auf das zur Grundierungsschicht zugefügte Pigment.
Ein gut bekanntes Applikationsverfahren kann zur Bildung der Grundierungsschicht verwendet werden. Zum Beispiel können Applikationsverfahren unter Verwendung eines Luftmesserbeschichters, eines Walzenbeschichters, eines Rakelbeschichters, eines Gravurbeschichters oder eines Vorhangbeschichters verwendet werden. Unter diesen Applikationsverfahren ist ein Verfahren unter Verwendung eines Rakelbeschichters bevorzugt.
Zusätzlich kann bei Bedarf eine Glättungsbehandlung, wie eine unter Verwendung eines Kalanders, angewandt werden.
Weitere Schichten
Eine Schutzschicht kann nach Bedarf auf der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht vorgesehen sein. Die Schutzschicht enthält organische oder anorganische Mikropulver, einen Binder, ein Tensid, eine thermisch schmelzbare Substanz und dergleichen.
Beispiele der Mikropulver schließen anorganische Mikropulver, wie Mikropulver von Calciumcarbonat, Silica, Zinkoxid, Titanoxid, Aluminiumhydroxid, Zinkhydroxid, Bariumsulfat, Ton, Talk und Silica, sowie organische Mikropulver, wie Mikropulver von Harnstoff-Formalinharz-Copolymer, einem Styrol-Methacrylsäure-Copolymer und Polystyrol ein.
Beispiele des Binders für die Schutzschicht schließen Polyvinylalkohol, carboxymodifizierten Polyvinylalkohol, ein Vinylacetat-Acrylamid-Copolymer, siliciummodifizierten Polyvinylalkohol, Stärke, modifizierte Stärke, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Gelatinearten, Gummi arabicum, Casein, ein Hydrolysat eines Styrol-Maleinsäure-Copolymers, ein Polyacrylamidderivat, Polyvinylpyrrolidon und Latex, wie Styrol-Butadien-Kautschuklatex, ein Acrylnitril-Butadien-Kautschuklatex, ein Methylacrylat-Butadien-Kautschuklatex und eine Emulsion von Vinylacetat ein.
Darüber hinaus kann der Binder vernetzt sein, und ein wasserbeständiges Mittel kann zum vernetzten Binder hinzugegeben werden, um die Lagerstabilität des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials weiter zu verbessern. Beispiele der wasserbeständigen Mittel schließen wasserlösliche anfängliche Kondensationsprodukte, wie N-Methylolharnstoff, N-Methylolmelamin und Harnstoff-Formalin, Dialdehydverbindungen, wie Glyoxal und Glutaraldehyd, anorganische Vernetzungsmittel, wie Borsäure, Borax und kolloidales Silica, und Polyamid-Epichlorhydrin ein.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele beschrieben, ist jedoch nicht auf sie beschränkt. Nachfolgend stehen "Teil(e)" und "%", die in den Beispielen beschrieben sind, für "Massenteil(e)" bzw. "Messen-%". Der volumendurchschnittliche Partikeldurchmesser wurde unter Verwendung einer Laserbeugungsvorrichtung zur Messung der Partikelgrößenverteilung LA500 (hergestellt von Horiba, Ltd.) bestimmt.
Beispiel 1
<Bildung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials>
Herstellung der Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht
«Herstellung der Dispersionsflüssigkeit A»

Die folgenden Komponenten wurden jeweils unter Verwendung einer Sandmühle dispergiert und so eine Dispersionsflüssigkeit A mit einem volumendurchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,0 μm erhalten. [Zusammensetzung der Dispersionsflüssigkeit A]

– 3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilinofluoran (elektronenabgebender farbloser Farbstoff)	10 Teile
– 10%ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol (PVA-105, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.)	15 Teile
– Wasser	25 Teile

«Herstellung der Dispersionsflüssigkeit B»

Die folgenden Komponenten wurden jeweils unter Verwendung einer Sandmühle dispergiert und so eine Dispersionsflüssigkeit B mit einem volumendurchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,0 μm erhalten. [Zusammensetzung der Dispersionsflüssigkeit B]

– 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol (elektronenaufnehmende Verbindung)	20 Teile
– 2-Naphthylbenzylether	20 Teile
– 10%ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol (PVA-105)	60 Teile
– Wasser	100 Teile

«Herstellung der Dispersionsflüssigkeit C»
Die folgenden Komponenten wurden jeweils unter Verwendung einer Sandmühle dispergiert und so eine Dispersionsflüssigkeit C mit einem volumendurchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,5 μm erhalten. [Zusammensetzung der Dispersionsflüssigkeit C]

– leichtes (light duty) Calciumcarbonat 25 Teile

– 40%ige wässrige Lösung von Polyacrylsoda 0,25 Teile

– Hexametaphosphorsäuresoda 0,25 Teile

– Wasser 34,5 Teile

Verbindungen mit den folgenden Zusammensetzungen wurden vermischt und so eine Beschichtungslösung für eine wärmeempfindliche farbbildende Schicht (2-Naphthylbenzylether Amidverbindung = 100 : 50) erhalten. [Zusammensetzung der Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht]

– Dispersionsflüssigkeit A	50 Teile
– Dispersionsflüssigkeit B	200 Teile
– Dispersionsflüssigkeit C	60 Teile
– 30%ige Dispersionsflüssigkeit von Zinkstearat	10 Teile
– 30%ige Dispersionsflüssigkeit von Paraffinwachs	20 Teile
– 20%ige Dispersionsflüssigkeit von Ethylenbisstearinsäureamid	50 Teile
– 50%ige wässrige Lösung von Fluoreszenzaufheller	1 Teil
– 10%ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol (PVA-117, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.)	40 Teile

Ausbildung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
Zur Herstellung eines Rohpapiers mit einer Grundierung darauf wurde eine Grundierungsschicht unter Verwendung eines Rakelbeschichters zur Aufbringung einer Beschichtungsschicht, die ein Pigment und einen Binder als Hauptkomponenten enthielt, auf einem Rohpapier mit einem Basisgewicht von 60 g/m² aufgebracht, so dass die Menge der aufgebrachten Beschichtungslösung nach dem Trocknen 10 g/m2 betrug. Anschließend wurde die Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht, die wie oben beschrieben erhalten worden war, mit einem Vorhangbeschichter auf die Grundierungsschicht des Rohpapiers aufgebracht und getrocknet, so dass die Menge der Beschichtungslösung, die für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht aufgebracht worden war, nach dem Trocknen 4 g/m2 war. Eine Kalanderbehandlung wurde auf der Oberfläche der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht durchgeführt, welche ausgebildet worden war, um ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) zu erhalten.
Ein Beispiel wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass Bisphenol A anstelle von 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol zur Herstellung der Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (2) des Vergleichsbeispiels wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass das Säureamid bei Herstellung der Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht (2-Naphthylbenzylether : Amidverbindung = 100 : 0) nicht verwendet wurde.
Vergleichsbeispiel 2
Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (3) des Vergleichsbeispiels wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass 150 Teile einer 20%igen Dispersionsflüssigkeit von Ethylenbisstearinsäureamid verwendet wurde, und so die Beschichtungslösung für die wärmeempfindliche farbbildende Schicht (2-Naphthylbenzylether Amidverbindung = 100 : 150) hergestellt.
<Auswertung>
Die Empfindlichkeit und Lagerstabilität (Wärmebeständigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Weichmacher) für die oben erhaltenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (1) bis (3) wurden bewertet. Die Dichte der nicht bedruckten Bereiche (d.h. Hintergrundbereiche) der jeweiligen unbearbeiteten (d.h. nicht verwendeten) wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurde mit einem Macbeth-Reflexionsdensitometer (RD–918, hergestellt von GretagMacbeth LLC) als ein Referenzschleierwert der Dichte von Nichtbildbereichen (d.h. Hintergrundschleier) bestimmt.
Die Resultate der Messung und Auswertung sind in Tabelle 1 unten angegeben.
(1) Empfindlichkeit
Unter Verwendung eines thermischen Druckers, der einen Thermokopf (KJT-216-8MPD1, hergestellt von Kyocera Corporation) und eine unmittelbar vor dem Thermokopf angebrachte Druckwalze mit einem Druck von 100 kg/cm² aufwies, wurde unter den Bedingungen einer Kopfspannung von 24 V, einem Pulszyklus von 10 ms und einer Pulsbreite von 2,1 ms gedruckt. Die Druckdichte der gedruckten Bereiche wurde unter Verwendung des Macbeth-Reflexionsdensitometers (RD-918) bestimmt und der gemessene Wert als Index der Empfindlichkeit verwendet. Je größer der Wert, um so größer die Empfindlichkeit.
Die Druckdichte wurde ebenso als Referenz-Druckdichte in der nachstehenden Bewertung der Lagerstabilität verwendet.
(2) Lagerstabilität
Wärmebeständigkeit
Die entsprechenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, die bedruckt waren, wurden für 24 Stunden in einer Umgebung von 60°C und 30 % relativer Luftfeuchtigkeit aufbewahrt. Anschließend wurden die Druckdichte der bedruckten Bereiche und die Dichte der Hintergrundbereiche des jeweiligen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials mit dem Macbeth-Reflexionsdensitometer RD-918 bestimmt und als Indizes der Wärmebeständigkeit verwendet. Je größer die Dichte der bedruckten Teile war, um so kleiner war die Abweichung von ihrer Referenzdichte und um so besser war folglich die Wärmebeständigkeit. Je kleiner die Dichte der Hintergrundbereiche war, um so kleiner war die Abweichung von dem Referenz-Schleierwert und um so besser war folglich die Wärmebeständigkeit.
Feuchtigkeitsbeständigkeit
Die entsprechenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, die bedruckt worden waren, wurden für 24 h in einer Umgebung von 40°C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit aufbewahrt. Anschließend wurde die Druckdichte der bedruckten Bereiche und die Dichte der Hintergrundbereiche jedes wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials mit dem Macbeth-Reflexionsdensitometer RD-918 bestimmt und als Indizes der Feuchtigkeitsbeständigkeit verwendet. Je größer die Dichte der bedruckten Bereiche und je kleiner die Dichte der Hintergrundbereiche war, um so kleiner war, wie in der Auswertung von oben, die Abweichung der Dichten und um so besser war folglich die Feuchtigkeitsbeständigkeit.
Beständigkeit gegen Weichmacher
Jedes der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, die bedruckt worden waren, wurde für 24 h in einer Umgebung von 25°C aufbewahrt, während sie ein kommerziell erhältliches Vinylchloridblatt (Polymerwrap, hergestellt von Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.) berührten. Anschließend wurden die Druckdichte der bedruckten Bereiche und die Dichte der Hintergrundbereiche jedes wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials mit dem Macbeth-Reflexionsdensitometer RD-918 gemessen und als Indizes der Weichmacherbeständigkeit verwendet. Je größer die Dichte der bedruckten Bereiche und je kleiner die Dichte der Hintergrundbereiche war, um so kleiner war, wie in den Auswertungen von oben, der Unterschied der Dichte und um so besser war folglich die Beständigkeit gegen Weichmacher.
Den Resultaten der Tabelle 1 ist zu entnehmen, dass im Falle des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials (1), bei dem die wärmeempfindliche Farbbildungsschicht 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol als elektronenaufnehmende Verbindung enthielt, und 2-Naphthylbenzylether und die Amidverbindung zusammen als thermisch schmelzbare Substanzen verwendet wurden, der Grad der Farbbildung und die Weiße der Hintergrundbereiche hoch waren und ein Bild mit hohem Kontrast erhalten werden konnte. Ferner besaß das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial (1) ebenso eine ausgezeichnete Lagerstabilität (Beständigkeit gegen Weichmacher (Beständigkeit gegen Lösungsmittel), Feuchtigkeitsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit), sowohl in den bedruckten Bereichen als auch den nicht bedruckten Bereichen (d.h. den Hintergrundbereichen).
Andererseits wurde ein ausreichender Grad von Farbbildung nicht erhalten im wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial (2), in welchem nicht zwei Typen thermisch schmelzbare Substanzen, nämlich 2-Naphthylbenzylether und eine Amidverbindung, zusammen verwendet wurden. Darüber hinaus nahm die Schleierdichte in der Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit und in Gegenwart eines Weichmachers zu und die Hintergrundbereiche dieser Aufzeichnungsmaterialien besaßen eine geringe Lagerstabilität. Im wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial (3), in welchem die zwei festgelegten Typen thermisch schmelzbarer Substanzen zusammen verwendet wurden, jedoch die Menge der Amidverbindung größer als die von 2-Naphthylbenzylether war, konnte die Schleierdichte in den Hintergrundbereichen nicht auf einen niedrigen Wert gedrückt werden.
Erfindungsgemäß kann ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung gestellt werden, welches eine hohe Empfindlichkeit und einen hohen Grad von Farbbildung, ausgezeichnete Lagerstabilität in Bildbereichen und Nichtbildbereichen (d.h. Hintergrundbereichen), hohe Weiße in Hintergrundbereichen besitzt, und ein Bild mit hohem Kontrast kann für einen langen Zeitraum stabil aufrechterhalten werden.

Claims

Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das eine wärmeempfindliche farbbildende Schicht umfasst, die auf einem Träger angeordnet ist, wobei die Schicht einen elektronenabgebenden farblosen Farbstoff und eine elektronenaufnehmende Verbindung aufweist, wobei mindestens ein Typ der elektronenaufnehmenden Verbindung 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol ist und die wärmeempfindliche farbbildende Schicht ferner 2-Naphthylbenzylether und eine Amidverbindung als thermisch schmelzbare Substanzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Amidverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Behensäureamid, Hydroxystearinsäureamid, Methylolstearinsäureamid, Methylolbehensäureamid, Methylenbisstearinsäureamid, Ethylenbisstearinsäureamid und Ethylenbisbehensäureamid, und die Menge der Amidverbindung die Menge von 2-Naphthylbenzylether nicht übersteigt.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, wobei die Amidverbindung Methylolstearinsäureamid ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, worin die Amidverbindung Ethylenbisstearinsäureamid ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Gehalt an Amidverbindung 2 bis 100 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile 2-Naphthylbenzylether, ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Gehalt an 2,4-Bis(phenylsulfonyl)phenol nicht weniger als 50 Messen-% der Gesamtmenge der elektronenaufnehmenden Verbindung ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektronenaufnehmende Verbindung einen volumendurchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,5 bis 1,5 μm besitzt.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäss mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gesamtmenge der thermisch schmelzbaren Substanzen 75 bis 200 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile der elektronenaufnehmenden Verbindung, ist.