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Dokumentenidentifikation DE69702404T2 15.02.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0783979
Titel Mehrfarbiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
Anmelder Naigai Carbon Ink Co., Ltd., Takatsuki, Osaka, JP
Erfinder Matsumoto, Shinichi, Takatsuki-shi, Osaka-fu, JP
Vertreter Glawe, Delfs, Moll & Partner, Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69702404
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.01.1997
EP-Aktenzeichen 973001506
EP-Offenlegungsdatum 16.07.1997
EP date of grant 05.07.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.02.2001
IPC-Hauptklasse B41M 5/34
IPC-Nebenklasse B41M 5/28   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Farbaufzeichnungsmaterial, bei dem eine farbige Abbildung erzeugt wird, indem Wärme eines Wärmeelements, wie eines Thermokopfes, einwirkt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein wärmeempfindliches Farbaufzeichnungsmaterial, welches aus zumindest zwei Farbentwicklungsschichten aufgebaut ist, welche durch die Änderung der von einem Thermokopf abgegebenen Wärme verschiedene Farben entwickeln, so daß eine Abbildung mit zwei oder mehr Farben erzeugt wird.

Aus dem Stand der Technik ist ein wärmeempfindliches Papier bekannt, das einen Leuco-Farbstoff und einen Farbentwickler umfaßt. Die Farbe wird erzeugt, indem mit Wärme behandelt wird, die von einem Heizelement, wie einem Thermokopf, erzeugt wird. Ein derartiges wärmeempfindliches Papier wird im Allgemeinen als Aufzeichnungsmaterial für ein Faxgerät, einen Drucker, usw. verwendet, da es mit geringem Kostenaufwand hergestellt werden kann und es nur eine vergleichsweise kleine Vorrichtung erfordert, die einfach betrieben werden kann.

Andererseits hat in jüngerer Zeit die Nachfrage nach mehrfarbiger oder vollfarbiger Aufzeichnung zugenommen, da die Verwendung von Aufzeichnungsvorrichtungen zugenommen hat. Bei einer vollfarbigen Aufzeichnung wird im Allgemeinen eine elektrostatische Aufzeichnung unter Verwendung von Laserlicht eingesetzt, weiter werden Ink-Jet Drucker, Wärmetransferfilme usw. verwendet, ein wärmeempfindliches Papier ist jedoch bisher noch nicht verwendet worden. Es besteht daher ein Bedarf nach einem Material für vollfarbige Aufzeichnungen, bei dem die Eigenschaften eines wärmeempfindlichen Papiers genutzt werden, wobei mehrfarbige Abbildungen erzeugt werden können, indem die von einem Thermokopf erzeugte Wärmeenergie verändert wird.

Für diesen Zweck ist eine Kombination aus einem Leuco-Farbstoff und einem Entwickler verwendet worden, so daß der Farbton in Abhängigkeit von der durch einen Thermokopf erzeugten Wärmeenergie verändert werden kann. Zum Beispiel wird eine Kombination aus einer Schicht, die bei niedriger Temperatur eine Farbe entwickelt, mit einer Schicht, die bei hoher Temperatur eine Farbe entwickelt, hergestellt wobei die Schichten unterschiedliche Farben entwickeln, und die entwickelte Farbe kann in ihrem Ton durch die Veränderung der thermischen Energie verändert werden. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Schicht, welche die Farbe bei hoher Temperatur entwickelt, bei einer solch hohen Temperatur entwickelt, daß auch die Schicht mit entwickelt wird, die ihre Farbe bei niedriger Temperatur entwickelt. Die bei hoher Temperatur entwickelte Farbe ist daher eine Mischfarbe. Es ist sehr schwierig, den originalen Ton jedes Leuco-Farbstoffs zu erhalten.

Um die oben geschilderten Nachteile zu verbessern, ist vorgeschlagen worden, einen Farbauslöscher zu verwenden, welcher die Farbe der Schicht, welche bei niedrigen Temperatur eine Farbe entwickelt, bei der hohen Temperatur auslöscht. Daher wird, während die Farbe aus der Schicht, welche bei hoher Temperatur eine Farbe entwickelt, entwickelt wird, die Farbe aus der Schicht, welche bei niedriger Temperatur eine Farbe entwickelt, ausgelöscht. Diese mehrfarbigen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, welche einen Farbauslöscher verwenden, sind in den japanischen Veröffentlichungen Kokai Sho 54 (1979)-36835, Sho 55 (1980)- 7449, Sho 55 (1980)-7450, Hei 5 (1993)-185715, Hei 5 (1993)-193254 und Hei 5 (1993)-201127 sowie der japanischen Veröffentlichung Kokoku Hei 4(1992)-32752, oder in den US- Patenten 4,620,204 und 3,843,384 beschrieben.

Die US-A-4,500,896 beschreibt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmedium, umfassend:

(a) ein Transferblatt, umfassend

ein erstes Substrat,

eine auf dem ersten Substrat vorgesehene untere Schicht, welche ein Entfärbungsmittel und einen festen Farbstoff mit einer ersten Farbe umfaßt, und

eine auf der unteren Schicht vorgesehene obere Schicht, die eine Leuco-Verbindung enthält, welche mit einem Entwickler bei einer solchen ersten Temperatur einen zweiten Farbton entwickeln kann, der sich vom ersten Farbton unterscheidet, daß zumindest einer aus der Gruppe aus Leuco-Verbindung und Entwickler schmelzen kann, während weder das Entfärbungsmittel noch die feste Farbe schmelzen können, wobei weiter die Leuco-Verbindung durch den Kontakt mit dem Entwickler in Gegenwart des Entfärbungsmittels bei einer derartigen zweiten Temperatur keine Farbe entwickeln kann, bei der sowohl das Entfärbungsmittel wie auch der feste Farbstoff schmelzen können; und

(b) ein Aufnahmeblatt, umfassend

ein zweites Substrat, und

eine auf dem zweiten Substrat vorgesehene Entwicklerschicht, welche den Entwickler enthält. Wird das Aufzeichnungsmedium einer Temperatur für die thermische Aufzeichnung ausgesetzt, wobei die obere Schicht in thermischem Kontakt mit der Entwicklerschicht gehalten wird, wird eine erste Abbildung erzeugt, die durch den Kontakt zwischen der Leuco-Verbindung und dem Entwickler bei der ersten Temperatur entwickelt wird, und eine zweite, aufgeschmolzene Abbildung aus dem zweiten Farbstoff bei der zweiten Tempera tur, wobei die erste und die zweite Abbildung von dem Aufnahmeblatt aufgenommen werden.

Es ist jedoch weiterhin schwierig, ein Vermischen der Farben zu vermeiden und die entwickelten Farbtöne vollständig voneinander zu trennen. Es ist weiter auch sehr schwierig, wärmeempfindliche mehrfarbige Aufzeichnungsmaterialien mit drei oder mehr Farben zu erhalten. Weiter verblassen oder verändern sich durch die Wirkung des Entfärbers mit der Zeit die entwickelten Farben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein wärmeempfindliches mehrfarbiges Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, bei dem durch die Änderung der einwirkenden thermischen Energie verschiedene Farbtöne erzeugt werden können, und das eine beständige entwickelte farbige Abbildung und geringe Farbvermischungen aufweist.

Die vorliegende Erfindung stellt daher ein wärmeempfindliches Farbaufzeichnungsmaterial zur Verfügung, umfassend:

(a) ein Substrat;

(b) ein Sublimierfarbstoff-Farbentwicklungsschicht, die auf dem Substrat vorgesehen ist und die umfaßt: (i) eine Schicht aus sublimierbarem Farbstoff; und (ii) eine thermoplastische Harzschicht zum Fixieren des sublimierbaren Farbstoffs, die ein anorganisches Pigment zum Verdecken der Farbe des sublimierbaren Farbstoffs enthält;

(c) mindestens eine Leuco-Farbstoff-Farbentwicklungsschicht, die auf der Schicht (b) vorgesehen ist und einen Leuco-Farbstoff, der Farbe bei einer niedrigeren Temperatur als der sublimierbare Farbstoff entwickelt, und ein Entwicklungsmittel für den Leuco-Farbstoff enthält; und

(d) Mikrokapseln, die in der Schicht (c) oder als eine angrenzende Schicht vorhanden sind und einen Farbauslöscher zum Auslöschen der entwickelten Farbe von Schicht (c) enthalten, wobei der Farbauslöscher aus den Mikrokapseln bei einer Temperatur freisetzbar ist, bei der die sublimierbare Farbstoffschicht (b) Farbe entwickelt.

Bei der vorliegenden Erfindung ist auf einem Substrat eine Farbentwicklungsschicht vorgesehen, die aus einer Schicht aufgebaut ist, die einen sublimierbaren Farbstoff enthält, sowie eine Fixierschicht für den sublimierbaren Farbstoff. Darauf ist eine Farbentwicklungsschicht vorgesehen, die einen Leuco-Farbstoff und dessen Entwickler enthält. In Mikrokapseln ist ein Farbauslöscher verkapselt und diese sind entweder in der Schicht enthalten, welche den Leuco-Farbstoff enthält, oder als separate Schicht vorgesehen, die sich an die Schicht mit dem Leuco-Farbstoff anschließt. Die oben geschilderten Merkmale verhindern ausreichend die Vermischung von Farben und jede Farbe kann leicht erhalten werden, indem die von einem Heizelement, wie einem Thermokopf, abgegebene thermische Energie verändert wird. Die vorliegende Erfindung kann auch ein vollfarbiges (mit mehr als drei Farben) Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung stellen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Schicht (c) aus zwei Schichten (c1) und (c2), wobei die Schicht (c2) die Farbe bei einer niedrigeren Temperatur entwickelt als die Schicht (c1) und wobei die entwickelte Farbe der Schicht (c2) bei einer Temperatur ausgelöscht wird, bei der die Schicht (c1) Farbe entwickelt.

Bei einem solchen Material kann die Schicht (b) eine Farbentwicklungsschicht mit einem sublimierbaren gelben Farbstoff sein, die auf dem Substrat (a) vorgesehen ist, die Schicht (c1) kann eine Farbentwicklungsschicht (cr) mit einem roten Leuco-Farbstoff sein, die auf der Schicht (b) vorgesehen ist, und die Schicht (c2) kann eine Farbentwicklungsschicht (cb) mit einem blauen Leuco-Farbstoff sein, die auf der Schicht (cr) vorgesehen ist.

Die beigefügte Figur, Fig. 1, zeigt schematisch einen Schnitt eines stellvertretenden Beispiels der vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. Auf einem Substrat a, das aus holzfreiem Papier, einem Polyesterfilm oder Vergleichbarem besteht, ist eine unterste Farbentwicklungsschicht b aufgebracht, die aus einer Schicht 1 eines sublimierbaren Farbstoffs und einer Fixierschicht 2 für den sublimierbaren Farbstoff aufgebaut ist. Auf der Schicht b ist eine Schicht c1 aufgebracht, die bei mittlerer Temperatur eine Farbe entwickelt. Die Schicht c1 enthält einen Leuco-Farbstoff und einen Entwickler, die einen Farbton erzeugen, der unterschiedlich zum sublimierbaren Farbstoff ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Farbauslöscher, der die entwickelte Farbe aus der Schicht c1 auslöscht, die bei mittlerer Temperatur eine Farbe entwickelt, in Mikrokapseln eingeschlossen. Der Farbauslöscher ist entweder in der Schicht c1 enthalten oder als eine separate Schicht vorgesehen, die sich an die Schicht c1 anschließt, wobei jedoch in Fig. 1 die Mikrokapseln enthaltende Schicht 3 zwischen der Schicht c1, die bei mittlerer Temperatur eine Farbe entwickelt, und der Schicht 2 für die Fixierung der sublimierbaren Farbe vorgesehen ist. Anschließend an die Schicht c1 ist eine Schicht c2 aufgeformt, die bei niedriger Temperatur eine Farbe entwickelt, und die einen Leuco-Farbstoff und einen Entwickler enthält,. Der Leuco-Farbstoff entwickelt einen Farbton, der sich von der Farbentwicklungsschicht b mit dem sublimierbaren Farbstoff unterscheidet und der unterschiedlich ist zur Schicht c1, die bei mittlerer Temperatur eine Farbe entwickelt. Bei der Schicht c2 sind entweder Mikrokapseln, die den Farbauslöscher enthalten, direkt in der Schicht c2 ent halten, oder es ist eine separate Schicht vorgesehen, die sich an die Schicht c2 anschließt, wobei jedoch in Fig. 1 die Mikrokapseln enthaltende Schicht 4 zwischen der Schicht c1 und der Schicht c2 vorgesehen ist. Dieser Aufbau ermöglicht es, durch Einwirkung einer geeigneten thermischen Energie einen Farbton zu erzeugen, der von den beiden anderen Farben unterschiedlich ist.

Wirkt auf das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial eine niedrige Temperatur ein, entwickelt die oberste Schicht c2, die bei niedriger Temperatur eine Farbe entwickelt, in den Abschnitten eine Farbe, in denen die thermische Energie einwirkt. Wirkt eine mittlere Temperatur ein, entwickelt die Schicht c1, die bei mittlerer Temperatur eine Farbe entwickelt, in den Abschnitten eine Farbe, in denen die thermische Energie einwirkt und gleichzeitig werden die Mikrokapseln, die in der Mikrokapselschicht 4 enthalten sind, zerstört oder gequollen, um den Farbauslöscher freizusetzen. Der Farbauslöscher löscht die Farben, die in der Schicht c2, die bei niedriger Temperatur Farbe entwickelt, entwickelt worden sind, aus. Daher wird durch die Farbentwicklung der Schicht c1, welche die Farbe bei mittlerer Temperatur entwickelt, eine farbige Abbildung erzeugt, bei der die Farben nicht vermischt sind. Wird eine hohe Temperatur angewandt, wird der sublimierbare Farbstoff in der Fixierschicht 2 für den sublimierbaren Farbstoff fixiert, um Farbe zu entwickeln. Gleichzeitig werden die Farben, die sich sowohl in der Schicht c2, welche bei niedriger Temperatur Farbe entwickelt, als auch in der Schicht c1, die bei mittlerer Temperatur Farbe entwickelt, durch den Farbauslöscher ausgelöscht, der aus den Mikrokapseln freigesetzt wird. Als Folge wird durch die Farbentwicklungsschicht b mit dem sublimierbaren Farbstoff eine farbige Abbildung erzeugt, ohne daß sich diese mit den Farben aus den anderen Schichten vermischt. Als Folge verbleibt der Abschnitt, auf den keine thermische Energie eingewirkt hat, weiß wie die Farbe des Substrats a, der Abschnitt, auf den eine niedrige Temperatur eingewirkt hat, entwickelt die farbige Abbildung der Entwicklerschicht c2, die bei niedriger Temperatur eine Farbe entwickelt, der Abschnitt auf den eine mittlere Temperatur einwirkt, entwickelt eine farbige Abbildung der Entwicklerschicht c1, die bei mittlerer Temperatur eine Farbe entwickelt, und der Abschnitt, auf den eine hohe Temperatur einwirkt, entwickelt eine farbige Abbildung der Entwicklerschicht b mit dem sublimierbaren Farbstoff.

Die oben beschriebene Ausführungsform zeigt ein Beispiel, bei dem zwei Farbentwicklungsschichten mit Leuco-Farbstoffen vorgesehen sind, wobei drei Farben erzeugt werden. Ist eine einzelne Farbentwicklungsschicht mit einem Leuco-Farbstoff auf der Farbentwicklungsschicht mit dem Sublimierbaren Farbstoff vorgesehen, erzeugt das Aufzeichnungsmaterial zwei farbige Abbildungen. Wird die Anzahl der Farbentwicklungsschichten mit einem Leuco-Farbstoff erhöht, können theoretisch Abbildungen mit mehr als drei Farben erhalten werden.

Die Mikrokapseln mit dem Farbauslöscher können gleichmäßig in der Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff verteilt sein oder sie können getrennt in einer Schicht vorgesehen sein, die benachbart zur Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff angeordnet ist. Die Mikrokapseln enthaltende Schicht wird auf der Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff aufgeformt, sie kann jedoch ober- oder unterhalb der Entwicklerschicht mit dem Leuco-Farbstoff vorgesehen sein. Da der Farbauslöscher durch die Mikrokapseln geschützt ist, ist er stabil. In dem Fall, in dem die Mikrokapseln in die Entwicklerschicht mit dem Leuco-Farbstoff formuliert werden, ist es wegen der Löschwirkung auf die Farben bevorzugt, daß sie darin gleichmäßig verteilt sind.

Die in der erfindungsgemäßen Entwicklerschicht mit den Leuco-Farbstoffen formulierten Leuco-Farbstoffe sind aus dem Stand der Technik bekannt und allgemein beschrieben in der japanischen Veröffentlichung Kokai Hei 5 (1993)-201127, der japanischen Veröffentlichung Kokoku Hei 5(1993)-71395 oder den US-Patenten 3,843,384 4,311,750 und 4,620,204, die hiermit mit umfaßt sind, usw., wobei farblose oder leicht gefärbte Farbstoffe bevorzugt sind. Typische Beispiele für Leuco-Farbstoffe sind Triarylmethane, Diphenylmethane, Xanthene, Thiazine, Spiropirane und deren Mischungen. Jeder Leuco-Farbstoff weist eine ihm eigene Entwicklungstemperatur auf, wobei die Temperatur jedoch durch die Kombination mit einem Sensibilisator bestimmt werden kann. Nimmt man die Ausführungsform aus Fig. 1 als Beispiel, besitzt die Entwicklerschicht c2 mit dem Leuco-Farbstoff vorzugsweise eine Entwicklungstemperatur zwischen 80 und 95ºC, besonders bevorzugt zwischen 85 und 90ºC, wobei als Leuco-Farbstoff eine Kombination aus 3,3-Bi(p-dimethylaminophenyl)-6- dimethylaminophthalid (Kristallviloettlacton) mit Dibenzyloxalat als Sensibilisator verwendet wird. Die Entwicklerschicht c1 des Leuco-Farbstoffs weist bevorzugt eine Entwicklungstemperatur zwischen 105 und 120ºC auf, besonders bevorzugt zwischen 110 und 120ºC. Der Unterschied zwischen den Farbentwicklungsschichten c1 und c2 kann zwischen 10 und 40ºC betragen, besonders bevorzugt zwischen 20 und 40 ºC. Als Leuco-Farbstoff für die Farbentwicklungsschicht c1 wird bevorzugt 3-Diethylamino-6-methylfluoran, 3-Diethylamino-5-ethyl-7-chlorfluoran usw. verwendet.

Die erfindungsgemäß in Kombination mit dem Leuco-Farbstoff verwendeten Entwickler sind aus dem Stand der Technik bekannt und beschrieben in der japanischen Veröffentlichung Kokai Hei 5 (1993)-201127, der japanischen Veröffentlichung Kokoku Hei 5 (1993)-71395, Paper Pulp Technical Times veröffentlicht in 1985, S. 49-54 und S. 65-70, sowie in den US-Patenten 3,843,384, 4,311,750 und 4,620,204, die hiermit mit umfaßt sind. Typische Beispiele für Entwickler sind Phenole, Triphenylmethane, schwefelhaltige Phenole, Sulfone, Harnstoff, Thioharnstoff und Vergleichbares.

Die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff wird im Allgemeinen aus einer Beschichtungslösung hergestellt, die einen Leuco-Farbstoff und einen Entwickler enthält, sowie ggf. ein Bindemittel, ein anorganisches Pigment, einen Sensibilisator, ein Gleitmittel und andere Additive enthalten kann. Der Leuco-Farbstoff und der Entwickler werden getrennt in eine wäßrige Lösung gegeben, verteilt, in einer Kugelmühle, einer Reibungsmühle, einer Sandmühle oder etwas Vergleichbarem in Partikel mit einer Größe von wenigen Mikrometern gemahlen und dann vermischt. Anschließend können noch weitere Bestandteile, wie ein Bindemittel usw., zugegeben werden.

Bindemittel sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt, zum Beispiel Stärke, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, mit Carboxylatgruppen modifizierter Polyvinylalkohol Polyacrylamid usw. Typische Beispiele für anorganische Pigmente sind Kaolin, Lehm, Calciumcarbonat, feinkörniges Siliziumdioxid, usw.

Beispiele für Sensibilisatoren sind aliphatische Amide, aromatische Carboxylate, aliphatische Ester, aromatische Ether, usw. Diese sind alle in den oben erwähnten Kokai und Kokoku Veröffentlichungen oder den englischsprachigen Veröffentlichungen beschrieben.

Die Mengen der oben erwähnten Komponenten sind nicht beschränkt und werden je nach Farbton, Empfindlichkeit gegenüber thermischer Energie, Aufzeichnungseigenschaften usw. variiert. Im Allgemeinen kann der Entwickler in einer Menge von 3 bis 12 Gewichtsteilen vorgesehen sein, der Sensibilisator in einer Menge von 0 bis 12 Gewichtsteilen, das anorganische Pigment in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsteilen und das Bindemittel kann in einer Menge von 10 bis 25 Ge wichtsteilen vorhanden sein. Alle Gewichtsteile beziehen sich auf ein Gewichtsteil des Leuco-Farbstoffs.

Die in der Erfindung verwendeten Farbauslöscher sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt und umfassen aliphatische Amine, Amide, Pipieridine, Piperazine, Pyridine, Imidazole, Imidazoline, Morpholine, Guanidine, Amidine, Polyether, Glycole, sowie deren Derivate. Stellvertretende Beispiele für die Farbauslöscher sind beschrieben in den japanischen Veröffentlichungen Kokai Sho 55(1980)-25306, Sho 55(1980)-27217, Sho 55(1980)-152094, Sho 55(1980)- 139290, Sho 55(1980)-152094, Sho 56(1981)-40588, Sho 50(1975)-15048 und Sho 64(1989)-82986, den japanischen Veröffentlichungen Kokoku Sho 50(1975)-17867, Sho 50(1975)- 17868, Sho 51(1976)-29024 oder den US-Patenten 3,843,384, 4,311,750 und 4,620,204, die hiermit mit umfaßt sind, usw. Bevorzugt sind solche, die in Wasser nicht oder nur wenig löslich sind und in organischen Lösungsmitteln löslich sind. Besonders bevorzugt sind Guanidinverbindungen und Guanidinderivate. Die Menge des erfindungsgemäß für das Farbaufzeichnungsmaterial verwendeten Farbauslöschers sollte ausreichend sein, um die entwickelte Farbe auszulöschen und beträgt im Allgemeinen 50 bis 1.000 Gew.-% bezogen auf das gesamte Gewicht an Leuco-Farbstoff und Entwickler. Die Menge wird im Wesentlichen durch Experimente bestimmt.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Mikrokapseln mit dem Farbauslöscher können hergestellt werden, indem der Farbauslöscher, der in Wasser nicht oder nur wenig löslich ist, in einem organischen Lösungsmittel gelöst oder verteilt wird und dann durch Grenzflächenpolymerisation verkapselt wird. Beispiele für organische Lösungsmittel sind Triarylmethane, Terphenylverbindungen, alkylierte Diphenylether, hydrierte Terphenyle, Diphenylether, deren Mischungen usw. Dem organischen Lösungsmittel kann ein Hilfslösungsmittel beigegeben werden, das einen niedrigeren Siede punkt als das organische Lösungsmittel aufweist. Beispiele für solche Hilfslösungsmittel sind Ethylacetat, Isopropylacetat, Butylacetat usw.

Die Schale der Mikrokapseln wird aus Polyurethan, Polyharnstoff, Polyamid, Polyester, Polycarbonat, Harnstoff-Formaldehyd-Harz, Melaminharz, Gelatine, und deren Mischungen usw. gebildet. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Mikrokapseln bevorzugt aus Polyurethan, Polyharnstoff, Polyamid oder Polyester gebildet. Besonders bevorzugt sind Polyharnstoff-Polyurethan, Polyurethan und Polyharnstoff. Diese Mikrokapseln umfassen einen Farbauslöscher und eine Hüllschicht, die den Farbauslöscher umgibt, wobei die Hüllschicht Polyharnstoff, Polyurethan oder Polyharnstoff-Polyurethan umfaßt.

Die Mikrokapseln können hergestellt werden, indem eine Farbauslöschermischung aus einem Farbauslöscher und einem organischen Lösungsmittel in einer wäßrigen Lösung eines Polyvinylalkohols usw. emulgiert wird. In die Mischung des Farbauslöschers und/oder der wäßrigen Lösung werden dann Monomere gegeben um diese zu polymerisieren. Dieses Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln ist aus dem Stand der Technik bekannt, siehe z. B. "Microencapsulation", J. R. Nixon (Hrsg.), Marcel Dekker Inc. 1976, Kapitel 2, usw.

Bei Einwirkung von Wärme können die oben erhaltenen Mikrokapseln zerstört werden und der Farbauslöscher nach außen freigesetzt werden. Da nicht erforderlich ist, daß die Mikrokapseln tatsächlich zerstört werden, kann der Farbauslöscher durch die Wand der Schale nach Außen freigegeben werden, ohne daß die Kapsel zerstört wird. Es ist daher erforderlich, daß die Mikrokapseln wärmeempfindlich sind. In diesem Zusammenhang bedeutet der Ausdruck "wärmeempfindlich", daß der Inhalt der Mikrokapsel nach Außen freigesetzt wird, wenn Wärme einwirkt, und daß der Inhalt der Mikrokapsel stabil innerhalb der Kapsel verbleibt, abgetrennt von der Umgebung der Mikrokapsel, wenn keine Wärme einwirkt. Die Verwendung von Mikrokapseln, die einen Farbauslöscher enthalten, bewirkt, daß die entwickelte Farbe stabil bleibt, und daß die entwickelte Farbe vollständig verschwindet, sobald der Farbauslöscher in die Umgebung freigesetzt worden ist.

Die den Farbauslöscher enthaltenden Mikrokapseln werden direkt in die Beschichtungslösung der Farbentwicklungsschicht des Leuco-Farbstoffs formuliert. Wird die Mikrokapselschicht benachbart zur Farbentwicklungsschicht des Leuco- Farbstoffs vorgesehen, kann sie aus einer Mikrokapsellösung hergestellt werden, welche die Mikrokapseln enthält, und ggf. ein Bindemittel, ein Lösungsmittel und andere Additive. Beispiele für das Bindemittel sind Polyvinylalkohol, Stärke, Styrol-Butadien-Latex, Acrylatemulsion, usw. Die Mikrokapsellösung kann auf jeder Seite der Farbentwicklungsschicht des Leuco-Farbstoffs aufgetragen werden und kann daher der Farbentwicklungsschicht des Leuco-Farbstoffs überschichtet oder unterschichtet werden.

Die in der Erfindung verwendete Farbentwicklungsschicht mit dem sublimierbaren Farbstoff wird aus einer Kombination einer Schicht hergestellt, die einen sublimierbaren Farbstoff enthält, und einer Schicht, die ein thermoplastisches Harz enthält, die ein anorganisches Pigment enthält, um die Farbe des sublimierbaren Farbstoffs zu verdecken. Farblose sublimierbare Farbstoffe stehen nur selten zur Verfügung und der Farbstoff zeigt im Allgemeinen seine Farbe. Das thermoplastische Harz wird daher mit einem anorganischen Pigment kombiniert, gewöhnlich ein weißes Pigment, wie Titanoxid, und als Schicht oberhalb der Schicht mit dem sublimierbaren Farbstoff vorgesehen, um die Farbe des sublimierbaren Farbstoffs zu überdecken. Wirkt eine hohe Temperatur auf das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ein, sublimiert der sublimierbare Farbstoff und wandert in die Schicht des thermoplastischen Harzes. Das thermoplastische Harz erweicht oder schmilzt und schließt den Farbstoff ein, wodurch sich eine Farbe entwickelt.

Erhält man ein mehrfarbiges Aufzeichnungsmaterial, indem man lediglich Leuco-Farbstoff, seinen Entwickler und seinen Farbauslöscher verwendet, wie es im Stand der Technik vorgeschlagen ist, tritt meist eine Vermischung der entwickelten Farben ein und es ist sehr schwierig, jede entwickelte Farbe von den anderen entwickelten Farben abzutrennen. Dieses Problem ist besonders schwierig, wenn drei oder mehr farbentwickelnde Materialien verwendet werden. Die Erfinder haben die Farbentwicklungsschicht mit dem sublimierbaren Farbstoff eingeführt, die einen Farbentwicklungsmechanismus besitzt, der sich von dem der Leuco-Farbstoffen unterscheidet. Dies ermöglicht es, jede entwickelte Farbe klar abzugrenzen wodurch ein mehrfarbiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial erhalten wird.

Die in der Erfindung verwendeten sublimierbaren Farbstoffe sind allgemein bekannt, im Fall der Ausführungsform aus Fig. 1 sublimiert oder verdampft er jedoch bei einer Temperatur von 180 bis 250ºC und besitzt eine Farbentwicklungstemperatur, die um 20 bis 80ºC oberhalb derjenigen der Farbentwicklungsschicht c1 für die mittlere Temperatur liegt. Die sublimierbaren Farbstoffe umfassen Dispersionsfarben und öllösliche Farben, z. B. C. I. disperses Gelb 1, 3, 9, 16, 41, 54, 60, 77, 116 usw.; C. I. disperses Rot 1, 4, 6, 11, 15, 17, 55, 59, 60, 73, 83 usw.; C. I, disperses Blau 3, 14, 19, 26, 55, 60, 64, 72, 99, 108 usw.; C. I. lösliches Gelb 77, 116 usw.; C. I. lösliches Rot 23, 25, 27 usw.; C. I. lösliches Blau 36, 83, 105 usw.; usw. Die sublimierbaren Farbstoffe können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden. Der sublimierbare Farbstoff wird im Allgemeinen geeignet zur thermischen Energie ausgewählt, die vom Heizelement erzeugt wird.

Die Schicht aus dem sublimierbaren Farbstoff wird aus einer Beschichtungslösung hergestellt, die einen sublimierbaren Farbstoff, ein Lösungsmittel, ein Bindemittel und gegebenenfalls einen Sensibilisator oder einen organischen Farbstoff enthält. Beispiele für das Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Hexan; Ketone, wie Methylethylketon; Ester, wie Ethylacetat; Alkohole, wie Methylalkohol und Ethylalkohol; usw. Beispiele für Bindemittel sind Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Celluloselactat, Polyamid, Polyacrylat, Polystyrol und deren Mischungen. Typische Beispiele für Sensibilisatoren sind aliphatische Amide, aromatische Carboxylate, aliphatische Ester, aromatische Ether usw. Beispiele für anorganische Pigmente sind die Gleichen, wie sie bei der Farbentwicklungsschicht mit den Leuco-Farbstoffen erläutert wurden. Die oben beschriebene Beschichtungslösung für die Schicht mit dem sublimierbaren Farbstoff basiert auf einem Lösungsmittel, sie kann jedoch auch auf Wasser basieren, wobei eine Kombination aus einer wäßrigen Lösung und einem wäßrigen Bindemittel an Stelle des organischen Lösungsmittels und dem Bindemittel auf Lösungsmittelbasis verwendet wird. Beispiele für wäßrige Bindemittel sind Polyvinylalkohol, Styrol-Butadien-Latex, Acrylatemulsion usw. Die Erfindung stellt dadurch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung, wobei die Schicht mit dem sublimierbaren Farbstoff einen Sensibilisator umfassen kann.

Das für die Schicht zur Fixierung des sublimierbaren Farbstoffs verwendete thermoplastische Harz kann jedes aus dem Stand der Technik bekannte thermoplastische Harz sein. Wegen seiner Einfärbbarkeit ist ein Polyesterharz besonders bevorzugt. Das thermoplastische Harz in der Schicht aus thermoplastischem Harz kann entweder eine Beschichtung ausbilden oder in Form von fein in der Schicht verteilten Partikeln vorgesehen sein. Eine große Oberfläche des Harzes ist bevorzugt, da diese den Farbstoff besser einfängt.

Die Schicht aus dem thermoplastischen Harz wird daher bevorzugt aus einer Polyesterdispersion hergestellt, in der Polyesterpartikel fein verteilt sind. Wegen seiner Eigenschaft, den aus der Schicht mit dem sublimierbaren Farbstoff heraussublimierten Farbstoff festzuhalten, wird das thermoplastische Harz bevorzugt durch die Einwirkung von Wärme erweicht oder geschmolzen. Das thermoplastische Harz weist deshalb eine vergleichsweise niedrige Molekülmasse auf. Ein bevorzugtes Beispiel für ein thermoplastisches Harz ist ein Polyesterharz, das eine Partikelgröße von weniger als 10 um, bevorzugt 0,5 bis 2.0 um aufweist und eine Glasübergangstemperatur von weniger als 100ºC, vorzugsweise zwischen 80 und 90ºC aufweist. Viele Polyesterdispersionen, welche die oben genannten Bedingungen erfüllen, sind kommerziell erhältlich, beispielsweise eine wäßrige Polyesterdispersion, die von Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd. bezogen werden kann, als Polyester, der ungefähr 20 Gew.-% Polyesterharzpartikel enthält, die eine Partikelgröße von weniger als 5 um aufweisen und eine Glasübergangstemperatur von 57ºC.

Wie oben erläutert, enthält die Schicht aus dem thermoplastischen Harz ein anorganisches Pigment um die Farbe des sublimierbaren Farbstoffs zu überdecken, der unter der Schicht aus dem thermoplastischen Harz vorhanden ist. Als anorganisches Pigment kann jedes verwendet werden, das opaleszierend wirkt, zum Beispiel Titanoxid, Lehm, Talk, Siliziumdioxid, Magnesiumcarbonat, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Kaolin, Zinkoxid, Calciumcarbonat, Aluminiumoxid usw. Wegen seiner Opaleszenz ist Titanoxid bevorzugt. Die Schicht aus dem thermoplastischen Harz kann daher Partikel aus einem Polyesterharz und Titanoxid umfassen.

Die Schicht aus dem thermoplastischen Harz kann weitere Additive enthalten, wie sie für die Farbentwicklungsschicht des Leuco-Farbstoffs verwendet werden, wie Sensibilisato ren, sofern erforderlich. Als Sensibilisator können die gleichen Verbindungen verwendet werden, wie sie für die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff aufgelistet wurden, und umfassen aliphatische Amide, aromatische Carboxylate, aliphatische Ester, aromatische Ether, usw.

Das thermoplastische Harz kann in der Schicht aus thermoplastischem Harz in einer Menge von 2 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise 5 bis 10 Gewichtsteilen, enthalten sein, jeweils bezogen auf ein Gewichtsteil des sublimierbaren Farbstoffs. Das anorganische Pigment kann in einer Menge von 5 bis 16 Gewichtsteilen, vorzugsweise 8 bis 10 Gewichtsteilen in der Schicht aus dem thermoplastischen Harz enthalten sein, bezogen auf ein Gewichtsteil des sublimierbaren Farbstoffs.

Die Schicht aus dem thermoplastischen Harz kann durch Beschichten mit einer wäßrigen Lösung des thermoplastischen Harzes hergestellt werden. Die wäßrige Lösung des thermoplastischen Harzes wird bevorzugt erhalten, indem das anorganische Pigment mit einem wäßrigen Bindemittel in einer Reibungsmühle, einer Kugelmühle oder einer Sandmühle usw. fein verteilt wird und dann die oben beschriebene wäßrige Dispersion des thermoplastischen Harzes zugegeben wird. Typische Beispiele für wäßrige Bindemittel sind Polyvinylalkohol, Styrol-Butadien-Latex, Stärke, Polyacrylamid usw.

Die Beschichtungslösungen für die Schicht mit dem sublimierbaren Farbstoff und die Schicht mit dem thermoplastischen Harz werden mit einem herkömmlichen Beschichtungsverfahren aufgetragen, wie einem Drahtbarren, einer Luftbürste, einer Rolle, einem Tiefdruckraster oder einer Klinge. Das Substrat kann aus Papierpulpe hergestellt sein, aus holzfreiem Papier, aus kondensiertem Papier (condenser paper), Cellophan, Polyethylen, Polyester, wobei holzfreies Papier und Polyesterfilm bevorzugt sind. Auf dem Substrat kann eine Grundierung vorgesehen werden, bevor die Schicht mit dem sublimierbaren Farbstoff aufgetragen wird, um zu vermeiden, daß die Beschichtungslösung eindringt oder der Farbstoff sublimiert. Die Grundierung kann aus bekannten Harzlösungen hergestellt werden.

Wie oben beschrieben, wird die Farbentwicklungsschicht mit dem sublimierbaren Farbstoff auf dem Substrat ausgeformt und dann getrocknet. Auf der Farbentwicklungsschicht mit der sublimierbaren Farbe wird eine Farbentwicklungsschicht mit einem Leuco-Farbstoff aufgebracht und die Mikrokapseln mit dem Farbauslöscher können entweder in die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff formuliert werden oder als getrennte Schicht ausgebildet werden. Werden drei farbaufzeichnende Materialien verwendet, wird eine weitere Farbentwicklungsschicht mit Leuco-Farbstoff ausgebildet und die Mikrokapseln mit dem Farbauslöscher können auch hier entweder in der Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff formuliert sein oder als getrennte Schicht ausgebildet sein. Die Menge des aufgetragenen Materials unterliegt an sich keinen Beschränkungen und wird in Abhängigkeit von der Farbintensität, der Wärmeempfindlichkeit, der farbauslöschenden Wirkung usw. variiert. Im Allgemeinen wird die Schicht mit dem sublimierbaren Farbstoff in einer Beschichtungsmenge von 0,05 bis 5 g/m² aufgetragen, die Schicht mit dem thermoplastischen Harz zum Fixieren des sublimierten Farbstoffs in einer Beschichtungsmenge von 1 bis 10 g/m², die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff in einer Beschichtungsmenge von 2 bis 12 g/m², vorzugsweise 3 bis 7 g/m², und die Schicht mit den Mikrokapseln, sofern eine solche vorgesehen ist, in einer Beschichtungsmenge von 2 bis 15 g/m².

Sofern erforderlich, kann eine Abschirmschicht zwischen der Farbentwicklungsschicht mit dem sublimierbaren Farbstoff und der Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff oder zwischen zwei Farbentwicklungsschichten mit Leuco- Farbstoff vorgesehen werden, um ein Eindringen oder Vermi schen der Komponenten zu vermeiden. Es kann auch eine Zwischenschicht vorgesehen werden, welche einen Temperaturgradienten erzeugt. Weiter kann auf der obersten Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff eine Schutzschicht vorgesehen werden.

BEISPIELE

Die vorliegende Erfindung wird im Weiteren anhand von Beispielen näher erläutert, die jedoch nicht so aufgefaßt werden sollen, daß die Erfindung auf deren Details beschränkt ist.

Beispiel 1

Auf einem Bogen aus holzfreiem Papier von 55 g/m² wurden die folgenden vier Schichten aufgetragen, indem jede Lösung mit einem Drahtbarrenbeschichter in dieser Reihenfolge auf der Oberflächeaufgetragen wurden, wodurch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier mit zwei Farben erhalten wurde.

(I) Schicht mit sublimierbarem Farbstoff Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(II) Fixierschicht für den sublimierbaren Farbstoff Beschichtungsmenge 4 g/m²

(III) Schicht mit Mikrokapseln, welche den Farbauslöscher enthalten Beschichtungsmenge 6 g/m²

(IV) Farbentwicklungsschicht mit Leuco-Farbstoff Beschichtungsmenge 2 g/m²

(I) Die Beschichtungslösung (I) wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe erhalten.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

Toluol 400

Methylethylketon 400

Denka Vinyl # 1000 AKT*1 100

Kaya Set Yellow-AG*2 40

Aerosil #200*3 30

*1 Polyvinylharz mit einer Molekülmasse zwischen 60.000 und 75.000 und einer Glasübergangstemperatur von 65ºC, zu beziehen von Denki Kagaku Kogyo K. K.

*2 sublimierbarer gelber Farbstoff zu beziehen von Nippon Kayaku Co., Ltd.

*3 feines Siliziumdioxidpulver, zu beziehen bei Nippon Aerosil Co., Ltd.

(II) eine Beschichtungslösung (II) für die Fixierungsschicht für den sublimierbaren Farbstoff wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

wäßriges Polyesterharz*4 700

Titanoxid 300

Aerosil #200*3 20

*4 Dispersion eines Polyesterharzes, die Polyesterharzpartikel mit einer Partikelgröße zwischen 0,5 und 2,0 um und einer Molekülmasse von 29.400 enthält, zu beziehen von Nippon Synthetic Chemical Industries Ltd.

(III) Herstellung einer Beschichtungslösung für die Schicht mit den Mikrokapseln, welche den Farbauslöscher enthalten:

Eine Mischung aus 35 Gewichtsteilen Highsol SAS-296 (ein aromatischer Kohlenwasserstoff mit 2 Ringen (1-Phenyl-1- xylylethan), zu beziehen von Nippon Oil Co., Ltd.), 30 Gewichtsteilen Sumidur N-75S (aliphatisches Polyisocyanat) zu beziehen von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) und 10 Gewichtsteilen Soxinol-DT (Di-o-tolylguanidin, zu beziehen von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) wurde in 200 Gewichtsteilen einer 20%-igen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Mischer oder einem Dispergiergerät emulgiert um eine Emulsion auszubilden, die eine Partikelgröße zwischen 2 und 5 um aufwies. Zur Emulsion wurde eine 5%-ige Lösung von Epicure (einem Härtungsmittel für Epoxyharze, zu beziehen von Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) zugetropft und auf 40ºC erwärmt, wobei sich eine Beschichtungslösung ausbildete, die Mikrokapseln enthielt, die einen Farbauslöscher enthielten.

(IV) Herstellung einer Beschichtungslösung (IV) für die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff

Es wurden zwei Lösungen (A und B) getrennt voneinander hergestellt, indem die folgenden Inhaltsstoffe vermischt wurden, und dann die beiden vermischt um eine Beschichtungslösung für die Farbentwicklungsschicht mit einem roten Leuco- Farbstoff herzustellen.

Lösung A: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Bisphenol A*5 300

Calciumcarbonat 200

20% Polyvinylalkohollösung*6 300

Wasser 400

*5 zu beziehen von Mitsubishi Chemical Co., Ltd.

*6 eine wäßrige Polyvinylalkohollösung mit einer Molekülmasse von 30.000, zu beziehen von Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.

Lösung B: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Kristallviolettlacton*7 100

Calciumcarbonat 70

20% Polyvinylalkohollösung*6 100

Wasser 330

*7 roter Leuco-Farbstoff, zu beziehen von Yamamoto Kasei K. K.

Das oben erhaltene wärmeempfindliche zweifarbige Aufzeichnungspapier wurde in einen Thermodrucker (Thermodrucker PW- PR01-02, zu beziehen von Nippon Electric Co., Ltd.) eingelegt und mit diesem bedruckt. Die blaue Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 2 entwickelt und die gelbe Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 5 ohne Farbvermischung entwickelt.

Beispiel 2

Auf einem Bogen holzfreies Papier mit 55 g/m² wurden die folgenden sechs Schichten ausgebildet, indem jede Beschichtungslösung mit einem Drahtbarrenbeschichter auf der Oberfläche in dieser Reihenfolge aufgetragen wurden, wodurch ein dreifarbiges wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier erhalten wurde.

(I) Schicht mit sublimierbarem Farbstoff Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(II) Fixierschicht für den sublimierbaren Farbstoff Beschichtungsmenge = 4 g/m²

(III) Schicht mit Mikrokapseln, welche den Farbauslöscher enthalten Beschichtungsmenge = 6 g/m²

(IV) Farbentwicklungsschicht mit Leuco-Farbstoff Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(V) Schicht mit Mikrokapseln, welche den Farbauslöscher enthalten Beschichtungsmenge = 6 g/m²

(VI) Farbentwicklungsschicht mit Leuco-Farbstoff Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(I) Die Beschichtungslösung (I) wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe erhalten.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

Toluol 400

Methylethylketon 400

Denka Vinyl # 1000 AKT*1 100

Kaya Set Yellow-AG*2 40

Aerosil #200*3 30

(II) eine Beschichtungslösung (II) für die Fixierungsschicht für den sublimierbaren Farbstoff wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

wäßriges Polyesterharz*4 700

Titanoxid 300

Aerosil #200*3 20

(III) Herstellung einer Beschichtungslösung (III) für die Schicht mit den Mikrokapseln, welche den Farbauslöscher enthalten:

Eine Mischung aus 35 Gewichtsteilen Highsol SAS-296, 30 Gewichtsteilen Sumidur N-75S und 10 Gewichtsteilen Soxinol-DT wurde in 200 Gewichtsteilen einer 20%-igen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Mischer oder einem Dispergiergerät emulgiert um eine Emulsion auszubilden, die eine Partikelgröße zwischen 2 und 5 um aufwies. Zur Emulsion wurde eine 5%-ige Lösung von Epicure zugetropft und auf 40ºC erwärmt, wobei sich eine Beschichtungslösung ausbildete, die Mikrokapseln enthielt, die einen Farbauslöscher enthielten.

(IV) Herstellung einer Beschichtungslösung (IV) für die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff

Es wurden zwei Lösungen (A und B) getrennt voneinander hergestellt, indem die folgenden Inhaltsstoffe vermischt wurden, und dann die beiden vermischt, um eine Beschichtungslösung für die Farbentwicklungsschicht mit einem roten Leuco-Farbstoff herzustellen.

Lösung A: Inhaltsstoff Gewichtsteile

4-Hydroxy-4'-isopropoxyphenylsulfon 300

Calciumcarbonat 200

20% Polyvinylalkohollösung*6 300

Wasser 400

Lösung B: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Vermilion DFC*8 100

Calciumcarbonat 70

20% Polyvinylalkohollösung*6 100

Wasser 330

*8 roter Leuco-Farbstoff, zu beziehen von Hodogaya Chemical Co., Ltd.

(V) Die Beschichtungslösung (V) für die Mikrokapseln mit dem Farbauslöscher entsprach der Beschichtungslösung (III).

(VI) Herstellung einer Beschichtungslösung (VI) für die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff

Es wurden zwei Lösungen (C und D) getrennt voneinander hergestellt, indem die folgenden Inhaltsstoffe vermischt wurden, und dann die beiden vermischt, um eine Beschichtungslösung für die Farbentwicklungsschicht mit einem blauen Leuco-Farbstoff herzustellen.

Lösung C: Inhaltsstoff Gewichtsteile

4-Hydroxy-4'-isopropoxyphenylsulfon 150

Sensibilisator*9 150

Calciumcarbonat 200

20% Polyvinylalkohollösung*6 300

Wasser 400

*9 Dibenzyloxalat, zu beziehen von Dainippon Ink & Chemicals, Inc.

Lösung D: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Kristallviolettlacton*7 100

Calciumcarbonat 70

20% Polyvinylalkohollösung*6 100

Wasser 330

Das oben erhaltene wärmeempfindliche dreifarbige Aufzeichnungspapier wurde in einen Thermodrucker (Thermodrucker PW- PR01-02, zu beziehen von Nippon Electric Co., Ltd.) eingelegt und mit diesem bedruckt. Die blaue Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 1 entwickelt, die rote Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 3 entwickelt und die gelbe Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 5 entwickelt, ohne daß Farbvermischung beobachtet wurde.

Beispiel 3

Auf einem Bogen holzfreiem Papier mit 55 g/m² wurden die folgenden drei Schichten ausgebildet, indem jede Beschichtungslösung mit einem Drahtbarrenbeschichter auf der Oberfläche in dieser Reihenfolge aufgetragen wurde, wodurch ein zweifarbiges wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier erhalten wurde.

(I) Schicht mit sublimierbarem Farbstoff Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(II) Fixierschicht für den sublimierbaren Farbstoff Beschichtungsmenge = 4 g/m²

(III) Farbentwicklungsschicht mit Leuco-Farbstoff Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(I) Die Beschichtungslösung (I) wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe erhalten.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

Toluol 400

Methylethylketon 400

Denka Vinyl # 1000 AKT*1 100

Kaya Set Yellow-AG*2 40

Aerosil #200*3 30

(II) eine Beschichtungslösung (II) für die Fixierungsschicht für den sublimierbaren Farbstoff wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

wäßriges Polyesterharz*4 700

Titanoxid 300

Aerosil #200*3 20

(III) Herstellung einer Beschichtungslösung (III) für die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff

Es wurden drei Lösungen (A, B und C) getrennt voneinander hergestellt, indem die folgenden Inhaltsstoffe vermischt wurden, und dann die drei in einem Gewichtsverhältnis A : B : C = 2 : 1 : 1 vermischt, um eine Beschichtungslösung für die Farbentwicklungsschicht mit einem roten Leuco-Farbstoff herzustellen.

Lösung A: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Bisphenol A*5 150

Sensibilisator*9 150

Calciumcarbonat 200

20% Polyvinylalkohollösung*6 300

Wasser 400

Lösung B:

Inhaltsstoff Gewichtsteile

Vermilion DFC*8 100

Calciumcarbonat 70

20% Polyvinylalkohollösung*6 100

Wasser 330

Lösung C:

Eine Mischung aus 35 Gewichtsteilen Highsol SAS-296, 30 Gewichtsteilen Sumidur N-75S und 10 Gewichtsteilen Soxinol-DT wurde in 200 Gewichtsteilen einer 20%-igen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Mischer oder einem Dispergiergerät emulgiert um eine Emulsion auszubilden, die eine Partikelgröße zwischen 2 und 5 um aufwies. Zur Emulsion wurde eine 5%-ige Lösung von Epicure zugetropft und auf 40ºC erwärmt, wobei sich eine Beschichtungslösung ausbildete, die Mikrokapseln enthielt, die einen Farbauslöscher enthielten.

Das oben erhaltene wärmeempfindliche zweifarbige Aufzeichnungspapier wurde in einen Thermodrucker (Thermodrucker PW- PR01-02, zu beziehen von Nippon Electric Co., Ltd.) eingelegt und mit diesem bedruckt. Die rote Farbe wurde bei ei nem Ausgabepegel von 2 entwickelt und die gelbe Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 5 entwickelt, ohne daß Farbvermischung beobachtet wurde.

Beispiel 4

Auf einem Bogen holzfreies Papier mit 55 g/m² wurden die folgenden fünf Schichten ausgebildet, indem jede Beschichtungslösung mit einem Drahtbarrenbeschichter auf der Oberfläche in dieser Reihenfolge aufgetragen wurden, wodurch ein zweifarbiges wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier erhalten wurde.

(I) Schicht mit sublimierbarem Farbstoff Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(II) Fixierschicht für den sublimierbaren Farbstoff Beschichtungsmenge = 4 g/m²

(III) Schicht mit Mikrokapseln, welche den Farbauslöscher enthalten Beschichtungsmenge = 6 g/m²

(IV) Farbentwicklungsschicht mit Leuco-Farbstoff (rot) Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(V) Farbentwicklungsschicht mit Leuco-Farbstoff (blau) Beschichtungsmenge = 2 g/m²

(I) Die Beschichtungslösung (I) wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe erhalten.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

Toluol 400

Methylethylketon 400

Denka Vinyl # 1000 AKT*1 100

Kaya Set BLACK-922*10 40

Aerosil #200*3 30

*10 sublimierbarer schwarzer Farbstoff, zu beziehen von Nippon Kayaku Co., Ltd.

(II) eine Beschichtungslösung (II) für die Fixierungsschicht für den sublimierbaren Farbstoff wurde durch Vermischen der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt.

Inhaltsstoff Gewichtsteile

wäßriges Polyesterharz*4 700

Titanoxid 300

Aerosil #200*3 20

(III) Herstellung einer Beschichtungslösung (III) für die Schicht mit den Mikrokapseln, welche den Farbauslöscher enthalten:

Eine Mischung aus 35 Gewichtsteilen Highsol SAS-296, 30 Gewichtsteilen Sumidur N-75S und 10 Gewichtsteilen Soxinol-DT wurde in 200 Gewichtsteilen einer 20%-igen Lösung von Polyvinylalkohol mit einem Mischer oder einem Dispergiergerät emulgiert um eine Emulsion auszubilden, die eine Partikelgröße zwischen 2 und 5 um aufwies. Zur Emulsion wurde eine 5%-ige Lösung von Epicure zugetropft und auf 40ºC erwärmt, wobei sich eine Beschichtungslösung ausbildete, die Mikrokapseln enthielt, die einen Farbauslöscher enthielten.

(IV) Herstellung einer Beschichtungslösung (IV) für die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff

Es wurden zwei Lösungen (A und B) getrennt voneinander hergestellt, indem die folgenden Inhaltsstoffe vermischt wurden, und dann die beiden vermischt, um eine Beschichtungslösung für die Farbentwicklungsschicht mit einem roten Leuco-Farbstoff herzustellen.

Lösung A: Inhaltsstoff Gewichtsteile

4-Hydroxy-4'-isopropoxyphenylsulfon 300

Calciumcarbonat 200

20% Polyvinylalkohollösung*6 300

Wasser 400

Lösung B: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Vermilion DFC*8 100

Calciumcarbonat 70

20% Polyvinylalkohollösung*6 100

Wasser 330

(V) Herstellung einer Beschichtungslösung (V) für die Farbentwicklungsschicht mit dem Leuco-Farbstoff

Es wurden zwei Lösungen (C und D) getrennt voneinander hergestellt, indem die folgenden Inhaltsstoffe vermischt wurden, und dann die beiden vermischt, um eine Beschichtungslösung für die Farbentwicklungsschicht mit einem blauen Leuco-Farbstoff herzustellen.

Lösung C: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Bisphenol A 150

Sensibilisator*9 150

Calciumcarbonat 200

20% Polyvinylalkohollösung*6 300

Wasser 400

Lösung D: Inhaltsstoff Gewichtsteile

Kristallviolettlacton*7 100

Calciumcarbonat 70

20% Polyvinylalkohollösung*6 100

Wasser 330

Das oben erhaltene wärmeempfindliche dreifarbige Aufzeichnungspapier wurde in einen Thermodrucker (Thermodrucker PW- PR01-02, zu beziehen von Nippon Electric Co., Ltd.) eingelegt und mit diesem bedruckt. Die blaue Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 1 entwickelt, die violette Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 3 entwickelt und die schwarze Farbe wurde bei einem Ausgabepegel von 5 entwickelt, ohne daß Farbvermischung beobachtet wurde.

Die Bezeichnungen "Aerosil", "Denka Vinyl", "Vermilion", "Highsol", "Sumidor", "Soxinol" und "Epicure" sind Marken.


Anspruch[de]

1. Wärmeempfindliches Farbaufzeichnungsmaterial, umfassend:

(a) ein Substrat;

(b) eine Sublimierfarbstoff-Farbentwicklungsschicht, die auf dem Substrat vorgesehen ist und die umfaßt: (i) eine Schicht aus sublimierbarem Farbstoff; und (ii) eine thermoplastische Harzschicht zum Fixieren des sublimierbaren Farbstoffs, die ein anorganisches Pigment zum Verdecken der Farbe des sublimierbaren Farbstoffs enthält;

(c) mindestens eine Leuco-Farbstoff-Farbentwicklungsschicht, die auf der Schicht (b) vorgesehen ist und einen Leuco-Farbstoff, der Farbe bei einer niedrigeren Temperatur als der sublimierbare Farbstoff entwickelt, und ein Entwicklungsmittel für den Leuco-Farbstoff enthält; und

(d) Mikrokapseln, die in der Schicht (c) oder als eine angrenzende Schicht vorhanden sind und einen Farbauslöscher zum Auslöschen der entwickelten Farbe von Schicht (c) enthalten, wobei der Farbauslöscher aus den Mikrokapseln bei einer Temperatur freisetzbar ist, bei der die sublimierbare Farbstoffschicht (b) Farbe entwickelt.

2. Material nach Anspruch 1, bei dem die Schicht (c) als zwei Schichten (c1) und (c2) vorliegt, wobei die Schicht (c2) Farbe bei einer niedrigeren Temperatur als die Schicht (c1) entwickelt und die entwickelte Farbe von Schicht (c2) bei einer Temperatur, bei der die Schicht (c1) Farbe entwickelt, ausgelöscht wird.

3. Material nach Anspruch 2, bei dem die Schicht (b) eine auf den Substrat (a) vorgesehene Farbentwicklungsschicht mit gelbem sublimierbaren Farbstoff, die Schicht (c1) eine auf der Schicht (b) vorgesehene Farbentwicklungsschicht (cr) mit rotem Leuco-Farbstoff, und die Schicht (c2) eine auf der Schicht (cr) vorgesehene Farbentwicklungsschicht (cb) mit blauem Leuco-Farbstoff ist.

4. Material nach einem der vorangehenden Anspüche, bei dem die Mikrokapseln einen Farbauslöscher und eine diesen umgebende Hüllschicht aufweisen, wobei die Hüllschicht Polyharnstoff, Polyurethan, oder Polyurethan-Polyharnstoff umfaßt.

5. Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die thermoplastische Harzschicht Polyesterharzteilchen und Titanoxid umfaßt.

6. Material nach einem der vorangehenden Anspüche, bei der die sublimierbare Farbstoffschicht ferner ein Sensibilisiermittel umfaßt.

7. Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die thermoplastische Harzschicht ferner ein Sensibilisiermittel umfaßt.

8. Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Farbauslöscher eine Guanidin-Verbindung ist.

9. Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Substrat (a) holzfreies Papier oder Polyesterfolie ist.

10. Material nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem zwischen der sublimierbaren Farbstoffschicht und der Leuco- Farbstoffschicht oder zwischen zwei Leuco-Farbstoffschichten eine Abschirmschicht vorhanden ist.







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