Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial

Abstract

 Es wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das in der Farbentwicklungsschicht, in der ein Elektronenakzeptor und ein Elektronendonator verwendet werden, ein Metalldoppelsalz einer höheren Fettsäure mit 16 - 35 Kohlenstoffatomen enthält. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ist überlegen in der Dispergierbarkeit, im Bildkontrast, der Beständigkeit gegenüber Ölen und Lösungsmitteln, und in der optischen Lesebarkeit im nahen infraroten Bereich.

Beschreibung

[0001] Die Erfingung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das überlegen in seiner Dispergierbarkeit, seinem Bildkontrast, seiner Beständigkeit gegenüber Ölen und Lösungsmitteln und seiner optischen Lesbarkeit im nahen ultraroten Bereich ist.

(Stand der Technik)

[0002] Wärmeempfindliche Aufzeichnungsblätter, bei denen durch Wärme- oder Hitzeeinwirkung eine Farbreaktion zwischen einem farblosen oder schwachfarbigen chrromogenen Stoff und einer phenolischen Substanz oder einer organischen Säure stattfindet, sind u.a. in den japanischen Patentpublikationen Nr. 4160/1968 und 14039/1970 und in JP-OLS Nr. 27736/1973 beschrieben. Sie finden vielfältige Anwendung in der Praxis.

[0003] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt wird im allgemeinen hergestellt, indem man auf die Oberflache eines Trägers wie Papier, Film usw. eine Beschichtungsmasse aufbringt, die durch Feinvermahlen und Dispergieren eines farblosen chromogenen Stoffes und eines Farbentwicklungsmaterials, Vermischen der erhaltenen Dispersionen miteinander und Zugeben eines Bindemittels, Füllstoffs, Sensibilisierungsmittels, Gleitmittels und anderer Hilfsmittel erhalten worden ist.
Bei Wärme- oder Hitzeeinwirkung erfolgt in der Beschichtung. augenblicklich eine chemische Umsetzung unter Farbbildung

[0004] Die vielfältige praktische Verwendung dieser wärmeempfindlichen Aufzeichnungsblätter umfaßt die Anwendung bei medizinischen und technischen Aufzeichnungsgeräten, Terminaldruckern von Computern und Informationssystemen, Druckern von Faksimilier- oder Kopiermaschinen und elektronischen Rechenmaschinen, Fahrscheinautomaten und dgl.

[0005] In den letzten Jahren ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungssystem weiter entwickelt worden, und es hat vielfältige praktische Verwendung gefunden, wobei eine erhöhte Aufzeichnungsgeschwindigkeit und die Verbesserung der Bildqualität, d. h. die Erhöhung der Bildauflösung, angestrebt wurden. Es ist wünschenswert, mit geringerer Wärmeenergie am Thermokopf auszukommen, deshalb soll das wärmemmpfindliche Aufzeichnungsblatt eine ausreichende farbbildende Empfindlichkeit für helle chromogene Aufzeichnungen bei geringer Wärmezufuhr durch den Thermokopf haben.

[0006] Aufgrund seiner Funktion, als Informations-­Aufzeichnungspapier zu dienen, ist es unvermeidlich, daß ein wärmeempfindliches Aufzeichnungblatt mit den Händen von Menschen in Berührung kommt. Da ölige Materialien, wie Haaröl, Hautsekret, und Lösungsmittel, wie Alkohol, Aceton usw., öfters an den Händen und Fingern von Arbeitern kleben, wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt häufig durch solche Substanzen verschmutzt. Im allgemeinen ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt nicht genügend stabil gegenüber solchen öligen Materialien und Lösungsmitteln, wie Alkoholen, Acetonen usw. Man beobachtet daher das Phänomen, daß die Bilddichte des verschmutzten Teils abnimmt oder das Bild verlöscht, und daß die Verschmutzung eine Verfärbung des Hintergrundes oder eine Farbbildung hervorruft.

[0007] Die Ursache für die Abnahme der Bilddichte und die Verschlechterung des Hintergrundes ist unklar, man vermutet aber, daß obige Substanzen die Farbentwicklungsschicht oder das farbbildende Reaktionsprodukt unstabil machen, so daß das entwickelt Bild verlöscht, oder die farbbildende Reaktion wegen des Lösungsmittels zwischen dem Farbstoff und dem Farbentwicklungsmittel stattfindet, und sich der Hintergrund dadurch färbt.

[0008] Zur Verbesserung des Beständigkeit gegenüber Ölen und Lösungsmitteln wurden Verfahren vorgeschlagen, bei denen ein Leukofarbstoff, ein organisches Lösungsmittel und ein Metallsalz einer organischen Säure in der Farbentwicklungsschicht verwendet werden, und eine Schutzschicht auf der Farbentwicklungsschicht gebildet wird. Aber diese Verfahren ergeben noch keine befriedigenden Ergebnisse.

[0009] Die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsblätter, die einen Leukofarbstoff und ein Färbungsmittel enthalten, werden auf dem Gebiet der POS-Systeme als thermische Zettel angewandt. Dabei tritt die Farbentwicklung im sichtbaren Bereich auf, so daß die Farbentwicklung bei der Verwendung eines halbleitenden Laserstrahls im nahen ultraroten Bereich vom Strichcode-Abtaster nicht lesbar ist.

[0010] Im Gegensatz zum obigen wärmempfindlichen Farbentwicklungssystem, das farblose Farbstoffe verwendet, ist auf ein wärmeempfindliches Farbentwicklungssystem bekannt, das Metallverbindungen verwendet. Beispielsweise ist in der japanischen Patentpublikation 8787/1957 die kombinierte Verwendung von Eisenstearat als Elektronenakzeptor mit Tanninsäure oder Gallussäure als Elektronendonator beschrieben, und in der japanischen Patenpubliktionen 6485/1959 ist die kombinierte Verwendung von einem Elektronenakzeptor wie Silberstearat, Eisenstearat, Goldstearat, Kupferstearat oder Quecksilberbehenat mit einem Elektronendonator wie Methylgallat, Äthylgallat, Propylgallat, Butylgallat oder Dodecylgallat beschrieben.

[0011] Diese wärmeempfindlichen Aufzeichnungsblätter haben aber die Nachteile, daß bei Berührung des Blattes mit dem Thermokopf das Blatt und/oder Rückstände des Blattes am Thermokopf haften, die Bilddichte unterlegen, die Farbe grünlich ist, der Weiß­grad des Hintergrundes verschlechtert wird, die Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln wie Alkoholen unterlegen ist, und die Farbentwicklungsschicht ausfließt.

[0012] Weiter ist in der JP-OLS Nr. 89193/1984 eine Kombination aus einem Farbentwicklungssystem, das einen Leukofarbstoff und ein Farbentwicklungsmittel verwendet, und einem Farbentwicklungssystem, das eine Metallverbindung verwendet, die aus einem Eisensalz einer höheren Fettsäure und einem mehrwertigen Phenol besteht, beschrieben. Diese Kombination ist jedoch nachteilig, weil sie eine Schutzschicht zum Bedecken der Färbung benötigt. Weiter hat sie den Nachteil, daß Lösungsmittel, wie Alokohol, durch Nadellöcher der Schutzschicht penetrieren, was zu Verfärbungen aufgrund der Reaktion zwischen einem Leukofarbstoff und einem Farbentwicklungsmittel, die in der Farbentwicklungsschicht enthalten sind, durch die penetrierten Lösungsmittel führt.

[0013] Bekannt ist außerdem aus der JP-OLS Nr. 11681/1987, daß eine Kombination eines Eisensalzes einer gesättigten höheren Fettsäure mit 16 bis 35 Kohlenstoffatomen und eines mehrwertigen Phenolderivates ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt ergibt, das für schnelle Aufzeichnung geeignet ist, und das eine uberlegene Lagerbestandigkeit des Aufzeichnungsbildes gegenüber anhaftenden Ölen, Fetten und Lösungsmitteln, wie Alkoholen, aufweist.

[0014] Das Eisensalz einer höheren Fettsäure mit 16 bis 35 Kohlenstoffatomen hat beim Vermahlen und Dispergieren mittels einer Mahlvorrichtung wie Kugelmühle, Reibungsmühle, Sandschleifmaschine usw. bis zu einer Teilchengröße von einigen Mikrometern und weniger die Nachteile, daß feine Schäume gebildet werden, die Viskosität erhöht wird und viele Koagulate entstehen.

[0015] Die obigen Eisensalze der höheren Fettsäuren als solche sind außerdem schwach farbig, daher ist der Hintergrund eines wärmeempfindlichen Materials bei der Dispergierung der Beschichtungsmasse und dem Auftragen dieser Beschichtungsmasse gefärbt, was zu einem unterlegenen Bildkontrast als Nachteil fuhrt.

[0016] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zu schaffen, das in der Dispergierung, dem Bildkontrast, der Ölbeständigkeit, der Lösungsmittelbeständigkeit und der optischen Lesbarkeit im nahen ultraroten Bereich überlegen ist.

[0017] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Aufzeichnungsblatt eine auf einen Träger aufgetragene Farbentwicklungsschicht aufweist, die ein Metalldoppelsalz einer höheren Fettsäure mit 16 bis 35 Kohlenstoffatomen als Elektronenakzeptor und einen geeigneten Elektronendonator enthält.

[0018] Die Art des Elektronendonators ist nicht besonders beschränkt, aber der bevonrzugte Elektronendonator wird ausgewählt aus minde­stens einer der folgenden Verbindungsgruppen bzw. Verbindungen:
Mehrwertige aromatische Hydroxiverbindungen
Diphenylcarbazid, Diphenylcarbazon,
Hexamethylentetramin, Spirobenzopyran und 1-Formyl-4-­phenylsemicarbazid.

[0019] Das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial wird hergestellt, indem man die Beschichtungsmasse, welche die Kombination von einem bisherigen Elektronendonator und einem obigen Elektronenakzeptor enthält, auf einen Basisträger aufträgt.

[0020] Die erfindungsgemäßen Metalldoppelsalze höherer Fettsäuren sind Doppelsalze, die pro Molekül mindestens zwei Arten von Metallatomen haben. Sie unterscheiden sich daher deutlich in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften von den bisherigen Metallsalzen der höheren Fettsäuren, die nur eine Metallatomart in ihrem Molekül enthalten.

[0021] Diese Metalldoppelsalze der höheren Fettsäuren werden hergestellt, indem man mindestens zwei anorganische Metallsalze mit einem Alkalimetallsalz oder Ammoniumsalz der gewählten höheren Fettsäure umsetzt. Die Art und das Mischungsverhältnis der Metallatome der mindestens zwei an­organischen Metallsalze kann auf diese Wiese leicht eingestellt und kontrolliert werden. Beispielsweise kann das Zink-Eisen-Doppelsalz der Behensäure mit Eisen und Zink im Verhältnis 2 : 1 hergestellt werden, indem man Natriumbehenat mit einer wäßrigen Lösung von Ferrichlorid und Zinkchlorid in einem Molverhältnis von 2 : 1 umsetzt.

[0022] Geeignete Metalle für die Doppelsalzbildung der höheren Fettsäuren sind mehrwertige Metalle, beispielsweise Eisen, Zink, Calcium, Magnesium, Aluminium, Barium, Blei, Mangan, Zinn, Nickel, Kobalt, Kupfer, Silber, Quecksilber usw.; vorzugsweise Eisen, Zink, Calcium, Aluminium, Magnesium und Silber.

[0023] Geeignete Fettsäuren für die Doppelsalzbildung sind gesättigte und/oder ungesättigte aliphatische Fettsäuren mit 16 bis 35 Kohlenstoffatomen.

[0024] Die erfindungsgemäßen Elektronendonatoren, die mit dem Metalldoppelsalz einer höheren Fettsäure verwendet werden, sind vorzugsweise mehrwertige aromatische Hydroxi­verbindungen, Dipenylcarbazid, Diphenylcarbazon, Hexamethylentetramin, Spirobenzopyran und 1-Formyl-4-­phenylsemicarbazid; am bevorzugtesten sind die mehrwerti­gen aromatischen Hydroxiverbindungen der allgemeinen Formel (I):

    in der R eine Alkylgruppe mit 18 bis 35

    Kohlenstoffatomen,

bedeutet
    (worin R₁ eine Alkylgruppe mit 18 bis 35 Kohlenstoffatomen bedeutet); n eine ganze Zahl von 2 bis 3 bedeutet; und "-X-" für
-CH₂- , -CO₂- , -CO- , -O- , -CONH- , -CON

- (worin Rʹ eine Alkylgruppe mit 5 bis 30

Kohlenstoffatomen bedeutet), -SO₂ -, -SO₃ - oder -SO₂NH - steht.

[0025] Die Wahl des erfindungsgemäßen Metalldoppelsalzes einer höheren Fettsäure unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, man kann beispielsweise folgende verwenden.

1) Eisen-Zink-Doppelsalz der Stearinsäure

2) Eisen-Zink-Doppelsalz einer Montansäure

3) Eisen-Zink-Doppelsalz einer Wachssäure

4) Eisen-Zink-Doppelsalz der Behensäure

5) Eisen-Calcium-Doppelsalz der Behensäure

6) Einsen-Aluminium-Doppelsalz der Behensäure

7) Eisen-Magnesium-Doppelsalz der Behensäure

8) Silber-Calcium-Doppelsalz der Behensäure

9) Silber-Aluminium-Doppelsalz der Behensäure

10) Silber-Magnesium-Doppelsalz der Behensäure

11) Calcium-Aluminium-Doppelsalz der Behensäure

[0026] Solche Metalldoppelsalze höherer Fettsäuren können als Elektronenakzeptor allein oder im Gemisch verwendet werden.

[0027] Die Wahl der erfindungsgemäßen mehrwertigen aromatischen Hydroxiverbindungen als Elektronendonator unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, man kann beispielsweise eine Verbindung der folgenden Formeln verwenden,

  worin R eine Alkylgruppe mit 18 bis 35 C-Atomen und

    Rʹ eine Alkylgruppe mit 5 bis 30 C-Atomen bedeuten,

[0028] Bei der Herstellung der Beschichtungsmasse durch Dispergieren dieses mehrwertigen Phenolderivats in einem wäßrigen oder lösungsmitteloslichen Bindemittel ist es nötig, eine Reaktion dieses Phenolderivats mit einem Elektronendonator zu vermeiden, und die Lösungsmittel- und Dispersionsstabiltät diese Phenols zu erhöhen. Dabei ist es wünschenswert, daß der von der Farbentwicklungsgruppe verschiedene Substituent eine große Zahl von Kohlenstoffatomen, nämlich 18 bis 35, hat, 2 bis 3 OH-­Gruppen vorhanden sind, und diese OH-Gruppen nahe beieinander liegen.

[0029] Dieses mehrwertige Phenol usw. wird je nach Bedarf allein oder im Gemisch verwendet.

[0030] Erfindungsgemäß ist je nach Verwendungszweck und benötigter Funktion des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials eine kombinierte Verwendung einer organischen Säure und/oder des Phenols möglich. Geeignet Farbentwicklungsmittel bei der Verwendung eines farblosen Farbstoffs sind: Bisphenol A, p,pʹ-(1-Methyl-normal-hexyliden)diphenol, p-tertiär-­Butylphenol, p-Phenylphenol, p-Hydroxybenzoesaureester, Novolak-Phenolharz, 4-Hydroxy-1-methylsulfonylbenzol, 4-­Hydroxy-1-butyloxysulfonylbenzol usw.

[0031] In bezug auf die Lösungsmittelbeständigkeit gegen­über Alkohlen ist der erfindungsgemäße Elektronen­donator besonders überlegen.

[0032] Man kann verschiedene Additive zugeben, um bestimmte Effekte zu erzielen. Die Additive, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind z.B. folgende:
Mottling-Verhinderungsmittel (beispielsweise Fettsäure­amid, Äthylenbisamid, Montanwachs); Sensibilisator (beispielsweise Dibenzyltherephthalat, p-Benzyloxybenzoe­säurebenzylester, Di-p-tolylcarbonat, p-Benzylbiphenyl); und Stabilisator (beispielsweise Metallsalz eines Phtal­säuremonoesters, Metallsalz der p-tert,-Butylbenzoesäure, Metallsalz der Nitrobenzoe­ säure).
Erfindungsgemäß ist die Mitverwendung von farblosen Leukofarbstoffen möglich.
Typische Beispiele für erfindungsgemäße Leukofarb­stoffe sind:

Leukofarbstoff der Triphenylmethareihe

[0033] 3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl-6-dimethylaminophthalid (Kristallviolettlacton)

Leukofarbstoff der Fluoranreihe

[0034] 3-Diäthylamino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Äthyl-p-toluidino)-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Äthyl-N-isoamyl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Diäthylamino-6-methyl-7-(p,p-dimethylanilino)fluoran,
3-Pyrolidino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-Piperdino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Cyclohexyl-N-methylamino)-6-methyl-7-anilinofluo­ran,
3-Diäthylamino-7-(m-trifluoromethylanilino)fluoran,
3-Dibutylamino-7-(o-chloranilino)fluoran,
3-Diäthylamino-6-methyl-chlorfluoran,
3-Diäthylamino-6-methylfluoran,
3-Cyclohexylamino-6-chlorfluoran,
3-Diäthylamino-7-(o-chloranilino)fluoran,
3-Diäthylamino-benzo-(a)-fluoran.

Leukofarbstoff der Azaphthalidreihe

[0035] 3-(4-Diäthylamino-2-äthoxyphenyl)-3-(1-äthyl-­2-methylindol-3-yl)-4-azaphthalid,
3-(4-Diäthylamino-2-äthoxyphenyl)-3-(1-äthyl-­2-methylindol-3-yl)-7-azaphthalid,
3-(4-Diäthylamino-2-äthoxyphenyl)-3-1-octyl-­2-methylindol-3-yl)-4-azaphthalid,
3-(4-N-cyclohexyl-N-methylanilino-2-methoxyphenyl)-3-­(1-äthyl-2-methylindol-3-yl)-4-azaphthalid.

Leukofarbstoff der Fluorenreihe

[0036] 3,6,6ʹ-Tris(dimethylamino)-spiro (fluoren-9,3ʹ-­phthalid)
3,6,6ʹ-Tris(diäthylamino)-spiro (fluoren-9,3ʹ-­phthalid)

[0037] Erfindungsgemäße Bindemittel sind z. B. völlig verseif­ter Polyvinylalkohol, Polymerisationsgrad: 200-1900, teil­weise verseifter Polyvinylalkohol, karboxylierter Polyvinyl­alkohol amidmodifizierter Polyvinylakohol, sulfonsäuremodi­fizierter Polyvinylalkohol, butyralmodifizierter Polyvinyl­alkohol, andere modifizierte Polyvinylalkohole, Hydroxy­ athylzellulose, Methylzellulose, Carboxymethylzellulose, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrol-Butadien-­Copolymere, Zellulosederivate wie Äthylzellulose und Acetylzellulose, Polyvinylchlorid, Polyvinylazetat, Polyacrylamid, Polyacrylsäureester, Polyvinylbutyral, Polystyrol, Copolymere von obigen Verbindungen, Polyamidharz, Siliconharz, Petroleumkunstharz, Terpenharz, Ketonharz und Cumaronharz. Diese hochmolekularen Bindemittel können verwendet werden, nachdem sie in einem Lösungsmittel wie Wasser, Alkohol, Keton, Ester, Kohlenwasserstoff usw. gelöst oder in Wasser oder Lösungsmittel emulgiert oder dispergiert wurden.

[0038] Die Art und Menge des Metalldoppelsalzes der höheren Fettsäure, des mehrwertigen Phenolderivats, des Bindemittels, der anderen Additive, die je nach dem gewünschten Effekt und der Eignung für Aufzeichnungszwecke bestimmt werden, sind nicht besonders beschränkt. Im allgemeinen ist es vorteilhaft, 1 bis 6 Gew.-Teile des Elektronendonators und 2 bis 15 Gew.-Teile Füllstoff, bezogen auf 1 bis 9 Teile des Metalldoppelsalzes der höheren Fettsäure, zu verwenden und 0,5 bis 4 Gew.-Teile Bindemittel, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt, zu verwenden.

[0039] Das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Material wird hergestellt, indem man die Beschichtungsmasse auf ein Basismaterial wie Papier, synthetisches Papier, Film usw. aufträgt.

[0040] Das oben erwähnte Metalldoppelsalz einer höheren Fettsäure, der obige Elektronendonator, gegebenenfalls das organische Farbentwicklungsmittel und der basische, farblose chromogene Farbstoff werden mittels einer Mahlvorrichtung, wie Kugelmühle, Reibungsmühle, Sandschleifmaschine usw., oder mittels einer geeigneten Emulgiermaschine bis zu einer Teilchengröße von mehreren Mikron oder kleiner zermahlen. Hierzu gibt man verschiedene Additive. Die Additive, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind z.B. folgende:
Anorganische oder organische Füllstoffe, wie Siliziumdioxyd, Calciumcarbonat, Kaolin, gebrannter Kaolin, Diatomeenerde, Talk, Titaniumdioxid, Aluminiumhydroxid usw.; Trennmittel wie Metallsalze von Fettsäuren; Gleitmittel wie Wachse; UV-­Absorptionsmittel der Benzophenon- und Triazolreihe; wasserfest machende Mittel wie Glyoxal usw., Dispergiermittel; Antischaummittel und so weiter.

[0041] Über die Ursache für die überlegene Dispergierbarkeit der erfindungsgemäßen Metalldoppelsalze höherer Fettsäuren kann man Vermutungen anstellen. Im allgemeinen hat das Metallsalz einer höheren Fettsäure sowohl hydrophile Gruppen als auch hydrophobe Gruppen, es hat daher die Eigenschaften einer oberflächenaktiven Substanz. Deshalb hat es beim Ver­mahlen und Dispergieren mittels einer Mahlvorrichtung wie Kugelmühle, Reibungsmühle, Sandschleifmaschine usw. bis zu einer Teilchengröße von einigen Mikron und weniger die Nach­teile, daß Schäume gebildet werden, die Viskosität erhöht wird und viele Koagulate entstehen. Überraschenderweise ist dies bei Verwendung der erfindungsgemäßen Doppelsalze nicht der Fall. Vielleicht verursachen die verschiedenen Metalle feine Unterschiede in den oberflächenaktiven Eigenschaften, so daß die Dispergierbarkeit erhöht wird.

[0042] Die überlegene optische Lesbarkeit des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsblattes im nahen ultraroten Bereich hat vielleicht folgende Ursache. Bei der Farbbildung durch die Hitzeschmelzreaktion ergibt der Farbentwicklungsbereich ein im sichtbaren Bereich und im nahen ultraroten Bereich (Wellenlängebereich von 700 bis 1000 nm) lesbares Aufzeichnungsbild. Man vermutet, daß die Ursache für die überlegene Beständigkeit des Aufzeichnungsbildes gegenüber Öl und Lösungsmittel eine irreversible, beim Schmelzen in der Hitze erfolgende Farbbildungsreaktion ist, die zwischen einem Metalldoppelsalz der höheren Fettsäure als Elektronenakzeptor und einem mehrwertigen Phenolderivat usw. als Elektronendonator stattfindet. D.h. bei der Hitze-Schmelz-Farbbildungsreaktion wird ein sehr stabiler Komplex gebildet, der durch anhaftendes Haaröl, Ölmaterialien und Lösungsmittel, wie Alkohol, nicht gelöst wird.

[0043] Vielleicht läßt sich die große Beständigkeit des Hintergrundes gegenüber Öl und Lösungsmittel darauf zurückführen, daß das erfindungsgemäße Metalldoppelsalz höherer Fettsäuren16-35 Kohlenstoffatome pro. Molekül besitzt, und daß daher die Löslichkeit in dem Haaröl, den Ölmaterialien und dem organischen Lösungsmitel wie Alkohol usw. sehr klein ist, so daß bei der Berührung mit der Verschmutzungssubstanz keine chemische Reaktion zwischen dem Metalldoppelsalz höherer Fettsäuren und dem Elektronendonator, wie einem mehrwertigen Phenol, usw. abläuft. Auch der bessere Bildkontrast überrascht.

[0044] Im allgemeinen haben die Metallsalze höherer Fettsäuren je nach den Eigenschaften der Metalle verschiedene Farben, von farblos bis deutlich gefärbt. Beispielsweise ist das Eisensalz höherer Fettsäuren schwach gelb, dagegen das Zinksalz der höheren Fettsäuren farblos. Das Eisen-Zinkdoppelsalz einer Fettsäure, bei dem Eisen und Zink in einem Molekül vorliegen, ist nur ganz schwach gefärbt, was zu einer nur sehr geringen Färbung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nach dem Auftragen der durch die Dispergierung des Doppelsalzes erhaltenen Beschichtungsmasse führt. In dieser Weise kann man durch geeignete Kombination der Metalle ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit sehr gering gefärbtem Hintergrund herstellen.

[0045] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert.
Als Abkürzung für Gewichsteile wird "Teile" verwendet.

[0046] Die Lösungen der obigen Zusammensetzungen wurden in einer Reibungsmühle einzeln bis zur Teilchengröße von 3 Mikron vermahlen.

[0047] Die Lösungen wurden dann im folgenden Verhältnis miteinander und mit Zusätzen zu einer wärmeempfindlichen Beschichtungsmasse vermischt:

[0048] Diese Beschichtungsmasse wurde in einer Beschichtungsmenge von 6,0 g/m² auf ein Basispapier mit einem Gewicht von 50 g/m² aufgetragen, getrocknet und superkalandriert, um eine Glätte von 200-600 Sekunden einzustellen. Man erhielt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt.

[0049] Die Lösungen der obigen Zusammensetzungen wurden in einer Reibungsmühle einzeln bis zur Teilchengröße von 3 Mikron vermahlen.

[0050] Die Lösungen wurden dann im gleichen Verhältnis wie in den Beispielen miteinander vermischt, man erhält dabei eine wärmeempfindliche Beschichtungsmasse.

[0051] Diese Beschichtungsmasse wurde in einer Beschichtungsmenge von 6,0 g/m² auf ein Basispapier mit einem Gewicht von 50 g/m² aufgetragen, getrocknet und superkalandriert, um eine Glätte von 200-600 Sekunden einzustellen. Man erhielt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt. Die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Aufzeichnungsblätter wurden hinsichtlich der in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Qualitä­ten geprüft, dort sind auch die Ergebnisse zusammengefaßt.

Anmerkungen

[0052] 

(1) Bilddichte: Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt wird bei einer angelegten Spannung von 18.03 V und einer Pulsbreite von 3,2 Millisekunden unter Verwendung einer Faksimiliermaschine (von TOSHIBA CORPORATION) mit einer Aufzeichnung versehen. Die Bilddichte wird mit einem Macbeth-­Dichtemesser (RD-514, Verwendung des Amber-Filters; die unten beschriebenen Messungen erfolgen unter gleichen Bedingungen) bestimmt.

(2) Hintergrund: Der leere, freie Teil des Blattes wird mit einem Macbeth-Dichtemesser ausgemessen.

(3) Färbungsgrad des Hintergrundes: Der Färbungsgrad des Hintergrundes wird visuell bewertet und in drei Gruppen eingeteilt: fast nicht, etwas, und viel.

(4) Beständigkeit gegenüber Öl: Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsblatt wird bei einer angelegten Spannung von 18,03 V und einer Pulsbreite von 3,2 Millisekunden unter Verwendung einer Faksimiliermaschine KB-4800 mit einer Aufzeichung versehen, deren Bilddichte bestimmt wird (nachfolgend als Bilddichte vor der Ölbehandlung bezeichnet). Rizinusöl wird auf die Aufzeichnung getröpfelt und nach 3 Tagen mit einem Filtrierpapier weggewischt. Danach wird die Bilddichte (nach der Ölbehandlung) mit einem Macbeth-­ Dichtemeser gemessen. Der Restprozentsatz wird nach folgender Formel berechnet.

(5) Reflexionsgrad für ultrarotes Licht:
Der Reflexionsgrad der in obiger Anmerkung (1) erwähnten Aufzeichnung wird mit einem Spektrophotometer bei einer Wellenlänge von 800 nm gemessen.

(6) Dispergierbarkeit: Die Dispersion A des
Metallsalzes einer höheren Fettsäure wird geprüft. Die Viskosität wird mit einem Viskosimeter (B-Typ, von Tokyo Keiki Co.) gemessen. Der Koagulationsgrad wird mit dem Mikroskop beobachtet, und die Schaumbildung wird visuell wie folgt bewertet: kein, etwas, und viel.

(7) Lösungsmittelbeständigkeit (des Hintergrundes): Der leere, freie Teil des Blattes, auf den eine 95%ige Alkohollösung getropft worden ist, wird mit einem Macbeth-­Dichtemesser kontrolliert. Die Bilddichtedifferenz wird nach folgender Formel berechnet.
Bilddichtedifferenz =[Hintergrund-Bilddichte nach der Lösungsmittelbehandlung]-[Hintergrund-Bilddichte vor der Lösungsmittelbehandlung]

(8) Lösungsmittelbeständigkeit (des Blattes mit Aufzeichnung:
Das Blatt mit Aufzeichung gemäß obiger Anmerkung (1) wird 30 Minuten mit einer 95%-igen Alkohollösung imprägniert, anschließend wird die Bilddichte mit einem Macbeth-Dichtemesser bestimmt. Der Restprozentsatz wird nach folgender Formel berechnet:

[0053] Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial weist folgende Vorteile auf:

(1) Gute Dispergierbarkeit

(2) Überlegener Bildkontrast

(3) Verbesserte optische Lesbarkeit, auch im nahen ultra­roten Bereich

(4) Gute Stabilität des Hintergrundes und des Aufzeichnungsbilds gegenüber anhaftenden Ölmaterialien wie Haaröl, Hautöl usw.

(5) Keine Farbentwicklung, und kein Ausfließen der Farbentwicklungsschicht bei Verschmutzung mit Lösungsmittel wie Alkohol, Aceton usw.

Ansprüche

1. Wärmeepfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Farbentwicklungsschicht, die einen Elektronenakzeptor und einen Elektronendonator neben üblichen ZZusätzen ent­hält,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Elektronenakzeptor ein Metalldoppelsalz einer höheren Fettsäure mit 16 bis 35 Kohlensoffatomen ist.

2. Wärmeempfindliches Aufzeichnunghsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalldoppelsalz einer höheren Fettsäure mindestens zwei Metalle aus der Gruppe Eisen, Zink, Calcium, Magnesium, Aluminium, Barium, Blei, Mangan, Zinn, Nickel, Kobalt, Kupfer, Silber und Quecksilber ent­hält.

3. Wärmeepfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die höhere Fettsäure Palmitin-, Stearin-, Arachin-, Behen-, Lignocerin-, Cerotinsäure, eine Montan- oder eine Wachssäure ist.

4. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Doppelsatz die Metallkombination Eisen/Zink; Eisen/Aluminium; Eisen/Calcium; Eisen/Magnesium; Silber/Calcium; Silber/Aluminium; Silber/Magnesium oder Calcium/Aluminium vorliegt.

5. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronendonator mindestens eine Substanz aus­gewählt aus mehrwertigen aromatischen Hydroxiverbindungen, Diphenylcarbazid, Diphenlycarbazon, Hexamethylentetramin, Spirobenzopyran und 1-Formyl-4-phenylsemicarbazid ist.

6. Wärmeepfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronendonator mindestens eine mehrwertige aromatische Hydroxiverbindung der allgemeinen Formel (I) ist:

in der R eine Alkylgruppe mit 18 bis 35 Kohlenstoffatomen

(worin R₁ eine Alkylgruppe mit 18 bis 35 Kohlenstoffatomen bedeutet); n eine ganze Zahl von 2 bis 3 bedeutet; und "-X-" für
-CH₂- , -CO₂- , -CO- , -O- , -CONH- , -CO

-

(worin Rʹ eine Alkylgrupper mit 5 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet), -SO₂ -, -SO₃ - oder - SO₂NH - steht.

7. Wärmeepfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbentwicklungsschicht 1 bis 6 Gewichsteile Elektronendonator und 2 - 15 Gewichtsteile Füllstoff, bezogen auf 1 - 9 Gewichtsteile Metalldoppelsalz einer höheren Fettsäure, und 0.4 bis 4 Gewichtsteile Bindemittel, bezogen auf den Gesamtstoffgehalt enthält.

8. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbbildungsschicht auf einem Basismaterial liegt.

9. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial ein Papier, synthetisches Papier oder ein Film ist.

10. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Farbentwicklungsschicht außerdem einem farb­losen Leukofarbstoff enthält.