[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
mit einem Träger und einer darauf befindlichen wärmeempfindlichen Schicht, die eine
cyclische Diazokomponente und eine Kupplungskomponente enthält, dadurch gekennzeichnet,
dass die cyclische Diazokomponente eine Benzotriazin-Verbindung der Formel

ist, worin
Q -CH₂-, -CO oder -SO₂- und
R Wasserstoff, Hydroxyl, unsubstituiertes oder durch Halogen, Hydroxy, Cyano, Niederalkoxy,
Niederalkylthio, C₁-C₈-Acyloxy, Niederalkoxycarbonyl oder Niederalkylsulfonyl substituiertes
Alkyl oder Alkenyl mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen, Acyl, Acyloxy oder Acylamino
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, unsubstituiertes
oder durch Cyano, Halogen, Nitro, Trifluormethyl, Niederalkyl, Niederalkylthio, Niederalkoxy,
Niederalkylcarbonyl oder Niederalkoxycarbonyl ringsubstituiertes Phenyl, Phenylalkyl
oder Naphthyl oder einen heterocyclischen Rest bedeuten und der Benzolring A unsubstituiert
oder durch Halogen, Cyano, Nitro, Niederalkyl, Niederalkoxy, Niederalkylthio, Niederalkylcarbonyl
oder Niederalkoxycarbonyl substituiert ist.
[0002] Niederalkyl, Niederalkoxy und Niederalkylthio stellen bei der Definition der Reste
der Benzotriazine solche Gruppen oder Gruppenbestandteile dar, die 1 bis 5, insbesondere
1 bis 3 Kohlenstoffatome aufweisen. Beispiele für derartige Gruppen sind Methyl, Ethyl,
n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sek.-Butyl, Amyl oder Isoamyl bzw. Methoxy, Ethoxy,
lsopropoxy, Isobutoxy oder tert.Butoxy bzw. Methylthio, Ethylthio, Propylthio oder
Butylthio.
[0003] Halogen bedeutet beispielsweise Fluor, Brom oder vorzugsweise Chlor.
[0004] Der Ausdruck "Acyl" in Acyl, Acyloxy und Acylamino steht besonders für Formyl, Niederalkylcarbonyl,
wie z.B. Acetyl oder Propionyl, oder Benzoyl. Weitere Acylreste bzw. Acylbestandteile
können Niederalkylsulfonyl, wie z.B. Methylsulfonyl oder Ethylsulfonyl sowie Phenylsulfonyl
sein. Benzoyl und Phenylsulfonyl können durch Halogen, Methyl, Methoxy oder Ethoxy
substituiert sein.
[0005] Q steht vorteilhafterweise für -CO- oder vorzugsweise für -SO₂-.
[0006] Die Alkyl- und Alkenylreste von R können geradkettig oder verzweigt sein. Beispiele
hierfür sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl,
Amyl, lsoamyl, n-Hexyl, 2-Ethyl-hexyl, n-Heptyl, 1,1,3,3-Tetramethylbutyl, n-Octyl,
Isooctyl, n-Nonyl, Isononyl oder n-Dodecyl bzw. Vinyl, Allyl, 2-Methallyl, 2-Ethylallyl
oder 2-Butenyl.
[0007] Ist der Alkylrest in R substituiert, so handelt es sich vor allem um Cyanoalkyl,
Halogenalkyl, Hydroxyalkyl, Alkylthioalkyl, Alkoxyalkyl, Alkylsulfonyloxyalkyl oder
Alkoxycarbonylalkyl jeweils vorzugsweise mit insgesamt 1 bis 8, 2 bis 8 oder 3 bis
8 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Cyanomethyl, β-Cyanoethyl, Chlormethyl, β-Chlorethyl,
Hydroxymethyl, β-Hydroxyethyl, Carbomethoxymethyl, β-Methoxyethyl, β-Ethoxyethyl,
γ-Methoxypropyl, Methoxybutyl oder Methylsulfonyloxyethyl. Als derartiger aliphatischer
Rest kann R auch mehrmals durch Sauerstoffatome oder Schwefelatome unterbrochen sein.
[0008] Beispiele für Cycloalkyl in der Bedeutung von R sind Cyclopentyl, Cycloheptyl oder
vorzugsweise Cyclohexyl. Die Cycloalkylreste können einen oder mehrere C₁-C₄-Alkylreste,
vorzugsweise Methylgruppen, enthalten und weisen insgesamt 5 bis 10 Kohlenstoffatome
auf.
[0009] In der Bedeutung vom Phenylalkyl weist R vorteilhafterweise insgesamt 7 bis 9 Kohlenstoffatome
auf und steht in der Regel für α-Methylbenzyl, Phenethyl, Phenisopropyl oder in erster
Linie für Benzyl, das bevorzugterweise auch ringsubstituiert sein kann.
[0010] Bevorzugte Substituenten in der Benzylgruppe und in der Phenylgruppe sind z.B. Halogen,
Methyl oder Methoxy. Beispiele für derartige araliphatische bzw. aromatische Reste
sind o- oder p-Methylbenzyl, o- oder p-Chlorbenzyl, o- oder p-Tolyl, Xylyl, o-, m-
oder p-Chlorphenyl, o- oder p-Methoxyphenyl, 2,5-Dimethylbenzyl oder 2,6-Dimethylphenyl.
[0011] Als heterocyclischer Rest stellt R in erster Linie einen 5- oder 6-gliedrigen, vorzugsweise
Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff aufweisenden Heterocyclus von aromatischem Charakter
dar. Beispiele derartiger Heterocyclen sind Thienyl-, Furyl-, Furfuryl, Pyrrolyl-,
Pyrazolyl-, Imidazolyl- oder Pyridylreste.
[0012] Dabei kann R auch ein mehrkerniges, heterocyclisches Ringsystem darstellen. Dieses
enthält vorzugsweise einen ankondensierten Benzol- oder Naphthalinring, wie z.B. einen
gegebenenfalls substituierten Benzothiophen-, Indolyl-, Benzothiazolyl-, Cumarin-,
Chinolin- oder Carbazolylrest. Die ein- oder mehrkernigen, heterocyclischen Reste
können substituiert sein, insbesondere durch Halogen, Hydroxyl, Cyano, Nitro, Niederalkyl,
Niederalkoxy oder Niederalkoxycarbonyl. Die bevorzugten, heterocyclischen Reste in
der Bedeutung von R sind 2-Furyl, Furfuryl-, Tetrahydrofurfuryl, 2-Thienyl, 2-, 3-
oder 4-Pyridyl oder 5-Niederalkoxycarbonyl-2-thienyl, wie z.B. 5-Carbomethoxy-2-thienyl.
[0013] Der Substituent R ist vorzugsweise Niederalkyl, wie z.B. Methyl, Ethyl oder Butyl,
Hydroxy-Niederalkyl, wie z.B. Hydroxymethyl oder Hydroxyethyl, Cyanoniederalkyl,
wie z.B. Cyanomethyl oder Cyanoethyl, Acetyl, Acetylamino, Benzoyl, Cyclohexyl, Benzyl,
Phenyl, Chlorphenyl, Tolyl, Xylyl, 2,6-Dimethylphenyl, Naphthyl, Methoxyphenyl, Pyridyl
oder Furfuryl.
[0014] Der Benzolring A ist vorzugsweise unsubstituiert. Er kann jedoch 1 bis 4 (vorzugsweise
1 oder 2) Substituenten aufweisen. Bevorzugte Substituenten sind Halogen, Nitro, Niederalkyl,
Niederalkoxy oder Niederalkoxycarbonyl.
[0015] Praktisch wichtige cyclische Diazokomponenten entsprechen der Formel

worin
Q für -CO- oder vorzugsweise -SO₂- steht und
R₁ Niederalkyl, Halogen-Niederalkyl, Hydroxy-Niederalkyl, Cyano-Niederalkyl, Niederalkoxycarbonyl-Niederalkyl,
Cyclohexyl, Benzyl, Naphthyl, unsubstituiertes oder durch Halogen, Cyano, Nitro, Niederalkyl,
Niederalkoxy, Trifluormethyl oder Niederalkylcarbonyl substituiertes Phenyl oder
einen heterocyclischen Rest aromatischen Charakters bedeutet und der Benzolkern B
unsubstituiert oder durch Halogen, Nitro, Niederalkyl, Niederalkoxy oder Niederalkoxycarbonyl
substituiert ist.
[0016] Unter den cyclischen Diazokomponenten der Formel (2) sind diejenigen, in denen der
Benzolkern B unsubstituiert oder durch Halogen substituiert ist und R₁ Niederalkyl,
Cyclohexyl, Benzyl oder unsubstituiertes oder durch Halogen, Niederalkyl oder Niederalkoxy
substituiertes Phenyl darstellt, bevorzugt.
[0017] Von besonderem Interesse sind cyclische Diazokomponenten der Formel

worin
R₂ Niederalkyl, Cyclohexyl, Benzyl, Phenyl oder durch Halogen, Methyl oder Methoxy
substituiertes Phenyl bedeutet und der Benzolkern D unsubstituiert oder durch Halogen
substituiert ist.
[0018] Im Vordergrund des Interesses stehen N-Methyl-benzothiatriazin, N-n-Butyl-benzothiatriazin,
N-Cyclohexyl-benzothiatriazin, N-Benzyl-benzothiatriazin oder N-Phenyl-benzothiatriazin.
[0019] Die cyclische Diazokomponente der Formel (1) kann hergestellt werden, indem man eine
Aminoverbindung der Formel

in der A, Q und R die angegebene Bedeutung haben, diazotiert und cyclisiert.
[0020] Cyclische Diazokomponenten der Formeln (1) bis (3) und deren Herstellung werden z.B.
in den US-Patentschriften 2 834 764, 2 402 611, 2 798 055, 2 843 588 und 2 758 115
beschrieben. Weitere Literaturstellen sind A.C. Mair, M.F.G. Stevens, J.Chem.Soc.
C
1971, 2317, Helv.Chimica Acta
68, 892 (1985), J.Am.Chem.Soc. 77, 6562 (1955), J.Pr.Chemie [2],
51, (1895), 113, 132, 260, 277, 280,
52, (1896), 379, 385, 393 und 405,
55, 356 (1897) und
71, 153 (1905).
[0021] Als Kupplungskomponenten kommen alle in der Azochemie üblichen und aus der einschlägigen
Literatur bekannten Kupplungskomponenten in Frage, sofern sie keine sauren, wasserlöslich
machenden Gruppen wie z.B. Carboxyl- und Sulfonsäuregruppen enthalten.
[0022] Aus der Vielzahl der Möglichkeiten seien beispielsweise erwähnt.
[0023] Kupplungskomponenten der Benzolreihe, der Naphthalinreihe, der offenkettigen methylenaktiven
Verbindungen sowie der heterocyclischen Reihe.
[0024] Beispiele für die genannten Kupplungskomponenten sind Acylacetarylamide, Phenole,
Aniline, Naphthylamine, Diphenylamine, Naphthole, Naphtholcarbonsäureanilide, Aminopyrazole,
Pyrazolone, Thiophene, Aminothiazole, Hydroxypyridine, Pyridone, Indole, Chinolone,
Barbitursäuren oder Hydroxychinoline.
[0025] Besonders bevorzugte Kupplungskomponenten sind Naphthole, Naphtholcarbonsäureanilide
und Acylacetarylamide, wie z.B. 2-Hydroxy-3-N-phenylcarbamoyl-naphthalin und Acetylacet-2-methoxy-anilid.
[0026] Die Mengenverhältnisse, in denen die cyclischen Diazokomponenten und die Kupplungskomponenten
verwendet werden, sind nicht kritisch, jedoch verwendet man vorzugsweise die cyclischen
Diazokomponenten und die Kupplungskomponenten in äquimolaren Mengen.
[0027] Sowohl die cyclischen Diazokomponenten als auch die Kupplungskomponenten können für
sich allein oder als Mischungen untereinander in dem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial
eingesetzt werden.
[0028] Der Farbton des bei der Verwendung von erfindungsgemässen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
erhaltenen Druckbildes, kann je nach der verwendeten Kupplungskomponente gelb, orange,
rosa, rot oder violett sein und die Farbbilder sind scharf und klar.
[0029] Die erfindungsgemässen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien werden beispielsweise
zum Aufzeichnen von Informationen, z.B. in elektronischen Rechnern, Ferndruckern,
Fernschreibern oder in Aufzeichnungsgeräten und Messinstrumenten, wie z.B. Elektrocardiographen,
verwendet. Die Bilderzeugung (Markierung) kann auch manuell mit einer erhitzten Feder
erfolgen. Eine weitere Einrichtung zur Erzeugung von Markierungen mittels Wärme sind
Laserstrahlen.
[0030] Die wärmeempfindlichen Aufzeichnungssysteme enthalten mindestens einen Schichtträger,
wie z.B. Papier, synthetisches Papier oder eine Kunstfolie und eine oder mehrere darauf
ausgebildete temperaturempfindliche Schichten, welche die cyclische Diazokomponente
und die Kupplungskomponente enthalten.
[0031] Vorzugsweise werden zur Herstellung des thermoreaktiven Aufzeichnungsmaterials schmelzbare,
filmbildende Bindemittel verwendet. Diese Bindemittel sind normalerweise wasserlöslich,
während die Diazokomponente und die Kupplungskomponente in Wasser unlöslich sind.
Das Bindemittel sollte in der Lage sein, die Diazo- und Kupplungskomponenten bei Raumtemperatur
zu dispergieren und zu fixieren.
[0032] Bei Einwirkung von Wärme erweicht oder schmilzt das Bindemittel, so dass die Diazokomponente
mit der Kupplungskomponente in Kontakt kommt und sich durch Kupplung eine Farbe bildet.
Wasserlösliche oder mindestens in Wasser quellbare Bindemittel sind z.B. hydrophile
Polymerisate, wie Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose,
Carboxymethylcellulose, Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidon, carboxylierte Butadien-Styrolcopolymerisate,
Gelatine, Stärke oder veretherte Maisstärke.
[0033] Wenn die Diazokomponente und die Kupplungskomponente in zwei getrennten Schichten
vorliegen, können in Wasser unlösliche Bindemittel, d.h. in nichtpolaren oder nur
schwach polaren Lösungsmitteln lösliche Bindemittel, wie z.B. Naturkautschuk, synthetischer
Kautschuk, chlorierter Kautschuk, Alkydharze, Polystyrol, Styrol/Butadien-Mischpolymerisate,
Polymethylacrylate, Ethylcellulose, Nitrocellulose und Polyvinylcarbazol verwendet
werden. Die bevorzugte Anordnung ist jedoch diejenige, bei der die Diazokomponente
und die Kupplungskomponente in einer Schicht in einem wasserlöslichen Bindemittel
enthalten sind.
[0034] Die thermoreaktiven Schichten können weitere Zusätze enthalten. Zur Verbesserung
des Weissgrades, zur Erleichterung des Bedruckens der Papiere und zur Verhinderung
des Festklebens der erhitzten Feder können diese Schichten, z.B. Talk, Titandioxyd,
Zinkoxyd, Aluminiumoxyd, Aluminiumhydroxyd, Calciumcarbonat (z.B. Kreide), Silica,
Tone oder auch organische Pigmente, wie z.B. Harnstoff-Formaldehydpolymerisate enthalten.
Um zu bewirken, dass nur innerhalb eines begrenzten Temperaturbereichs die Farbe
gebildet wird, können Substanzen, wie Harnstoff, Thioharnstoff, Diphenylthioharnstoff,
Acetamid, Acetanilid, Benzolsulfanilid, Stearinsäureamid, Phthalsäureanhydrid, Metallstearate,
wie z.B. Zinkstearat, Phthalsäurenitril, Dimethylterephthalat oder andere entsprechende,
schmelzbare Produkte, welche die Kupplung der cyclischen Diazokomponente mit der Kupplungskomponente
induzieren, zugesetzt werden. Bevorzugt enthalten die thermographischen Aufzeichnungsmaterialien
Wachse, z.B. Carnaubawachs, Montanwachs, Paraffinwachs, Polyethylenwachs, Kondensate
höherer Fettsäureamide und Formaldehyde und Kondensate höherer Fettsäuren und Ethylendiamin.
Gewünschtenfalls können die Aufzeichnungsmaterialien auch alkalische Materialien,
wie z.B. Hydroxyde oder Carbonate von Alkalimetallen oder vorzugsweise offene oder
cyclische organische Basen wie Amine, Alkanolamine, Guanidine, Pyridine oder Imidazolderivate
enthalten.
[0035] In den folgenden Beispielen beziehen sich die angegebenen Prozentsätze, wenn nichts
anderes angegeben ist, auf das Gewicht und Teile sind Gewichtsteile.
Beispiel 1
[0036] Zur Herstellung einer Dispersion A werden:
2,25 g der cyclischen Diazokomponente der Formel

7,9 g einer l0%igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Polyviol VO3/140) und
4,5 g Wasser mit Glaskugeln bis zu einer Korngrösse von 2-4 µm gemahlen.
[0037] Zur Herstellung einer Dispersion B werden:
3,0 g der Kupplungskomponente der Formel

10,5 g einer l0%igen wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol (Polyviol VO3/140) und
6,0 g Wasser mit Glaskugeln bis zu einer Korngrösse von 2-4 µm gemahlen.
[0038] Anschliessend werden die beiden Dispersionen vermischt.
[0039] Das Gemisch wird auf ein Papier mit einem Flächengewicht von 50 g/m² mit einem Rakel
aufgetragen. Der Anteil des aufgebrachten Materials beträgt 5 g/m² (Trockengewicht).
[0040] Beim Entwickeln mit einer Heizplatte (Kontaktzeit 0,1 Sekunden) entwickelt sich
rasch ein roter Farbton ab 100°C, dessen volle Farbstärke bei 200°C erreicht wird.
Beispiel 2
[0041] Ersetzt man die im Beispiel 1 beschriebene Verbindung der Formel (4) durch 2,95 g
einer Diazokomponente der Formel

und verfährt im übrigen wie im Beispiel 1 beschrieben, so erhält man eine intensiy
rote Färbung mit hervorragender Lichtechtheit.
Beispiel 3
[0042] Ersetzt man in der Dispersion A die im Beispiel 1 beschriebene Verbindung der Formel
(4) durch die Verbindung der Formel (5) gemäss Beispiel 2 und in der Dispersion B
die Kupplungskomponente der Formel (21) durch 2,35 g einer Kupplungskomponente der
Formel

und verfährt im übrigen wie im Beispiel 1 beschrieben, so erhält man eine intensiv
gelbe Färbung.
[0043] Entsprechende intensive und lichtechte rote bzw. gelbe Färbungen werden erhalten,
wenn in den Beispielen 1 und 3 anstelle der verwendeten Diazokomponente die in der
folgenden Tabelle aufgeführten Diazokomponenten der Formel

eingesetzt werden.

1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger und einer darauf befindlichen
wärmeempfindlichen Schicht, die eine cyclische Diazokomponente und eine Kupplungskomponente
enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die cyclische Diazokomponente eine Benzotriazin-Verbindung
der Formel

ist, worin
Q -CH₂-, -0- oder -SO₂- und
R Wasserstoff, Hydroxy, unsubstituiertes oder durch Halogen, Hydroxy, Cyano, Niederalkoxy,
Niederalkylthio, C₁-C₈-Acyloxy, Niederalkoxycarbonyl oder Niederalkylsulfonyl substituiertes
Alkyl oder Alkenyl mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen, Acyl, Acyloxy oder Acylamino
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen, unsubstituiertes
oder durch Cyano, Halogen, Nitro, Trifluormethyl, Niederalkyl, Niederalkylthio, Niederalkoxy,
Niederalkylcarbonyl oder Niederalkoxycarbonyl ringsubstituiertes Phenyl, Phenylalkyl
oder Naphthyl oder einen heterocyclischen Rest bedeuten und der Benzolring A unsubstituiert
oder durch Halogen, Cyano, Nitro, Niederalkyl, Niederalkoxy, Niederalkylthio, Niederalkylcarbonyl
oder Niederalkoxycarbonyl substituiert ist.
2. Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Formel
(1) R Niederalkyl, Hydroxy-Niederalkyl, Cyano-Niederalkyl, Acetyl, Acetylamino, Benzoyl,
Cyclohexyl, Benzyl, Phenyl, Chlorphenyl, Tolyl, Xylyl, Naphthyl, Methoxyphenyl, Pyridyl
oder Furfuryl bedeutet.
3. Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Formel
(1) R Hydroxyl, Acetyloxy, Benzoyloxy, Vinyl, Methylsulfonyloxyethyl oder Tolylsulfonyloxyethyl
bedeutet.
4. Aufzeichnungsmaterial gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass Q -CO- oder -SO₂- bedeutet.
5. Aufzeichnungsmaterial gemäss einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass in Formel (1) der Benzolring A unsubstituiert oder durch Halogen, Nitro, Niederalkyl,
Niederalkoxy oder Niederalkoxycarbonyl substituiert ist.
6. Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die cyclische
Diazokomponente der Formel

entspricht, worin
Q für -CO- oder vorzugsweise -SO₂- steht und
R₁ Niederalkyl, Halogen-Niederalkyl, Hydroxy-Niederalkyl, Cyano-Niederalkyl, Niederalkoxycarbonyl-Niederalkyl,
Cyclohexyl, Benzyl, Naphthyl, unsubstituiertes oder durch Halogen, Cyano, Nitro, Niederalkyl,
Niederalkoxy, Trifluormethyl oder Niederalkylcarbonyl substituiertes Phenyl oder
einen heterocyclischen Rest aromatischen Charakters bedeutet und der Benzolkern B
unsubstituiert oder durch Halogen, Nitro, Niederalkyl, Niederalkoxy oder Niederalkoxycarbonyl
substituiert ist.
7. Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Formel
(2) R₁ Niederalkyl, Cyclohexyl, Benzyl, Phenyl oder durch Halogen, Niederalkyl oder
Niederalkoxy substituiertes Phenyl bedeutet und der Benzolkern B unsubstituiert oder
durch Halogen substituiert ist.
8. Aufzeichnungsmaterial gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die cyclische
Diazokomponente der Formel

entspricht, worin R Niederalkyl, Cyclohexyl, Benzyl, Phenyl oder durch Halogen, Methyl
oder Methoxy substituiertes Phenyl bedeutet und der Benzolkern D unsubstituiert oder
durch Halogen substituiert ist.
9. Aufzeichnungsmaterial gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass die Kupplungskomponente eine Naphthol-, Naphtholcarbonsäureanilid- oder Acylacetarylamidverbindung
ist.
10. Aufzeichnungsmaterial gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass es zusätzlich zur Diazo- und Kupplungskomponente mindestens ein Bindemittel in
mindestens einer Schicht enthält.