[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial umfassend
a) eine Verbindung der Formel (I) und b) eine Verbindung der Formel (II), eine Verwendung
des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und ein Verfahren zur Herstellung eines
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials.
[0002] Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sind seit vielen Jahren bekannt und erfreuen
sich einer hohen Beliebtheit. Diese Beliebtheit ist unter anderem darauf zurückzuführen,
dass ihre Verwendung mit dem Vorteil verbunden ist, dass die farbbildenden Komponenten
in dem Aufzeichnungsmaterial selbst enthalten sind und daher toner- und farbkartuschenfreie
Drucker verwendet werden können. Es ist daher nicht mehr nötig, Toner- oder Farbkartuschen
zu erwerben bzw. aufzufüllen. So hat sich diese innovative Technologie insbesondere
im öffentlichen Personenverkehr und im Einzelhandel weitgehend flächendeckend durchgesetzt.
[0003] In der näheren Vergangenheit sind jedoch vermehrt Bedenken gegen die Umweltverträglichkeit
insbesondere von bestimmten (Farb-)Entwicklern, auch als Farbakzeptoren bezeichnet,
teilweise auch von Farbstoffvorläufern, mit denen die (Farb-)Entwickler bei Wärmezufuhr
unter Ausbildung einer visuell erkennbaren Farbe reagieren, aufgekommen, die von der
Industrie und insbesondere vom Handel nicht außer Acht gelassen werden können. So
stehen in letzter Zeit bei den (Farb-)Entwicklern beispielsweise die gut bekannten
und naturwissenschaftlich hervorragend untersuchten Komponenten, bekannt als
□ Bisphenol-A, das ist 2,2 bis (4-hydroxyphenyl)-Propan, und
□ Bisphenol-S, das ist 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon,
verstärkt im Zentrum öffentlicher Kritik und werden deshalb mitunter ersetzt durch
▪ Pergafast® 201, das ist N-(4-Methylphenylsulfonyl)-N'-(3-(4-methylphenylsulfonyloxy)phenyl)harnstoff, der Firma BASF SE,
▪ D8, das ist 4-Hydroxy-4'-isopropoxydiphenylsulfon, und
▪ N-{2-[(Phenylcarbamoyl)amino]phenyl}benzolsulfonamid.
[0004] Mit dem Ziel, wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien insbesondere in ihrer Verwendung
als Tickets oder Lottoscheine hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen
wie Wärme, Feuchtigkeit und Chemikalien zu verbessern, wurde die zugrunde liegende
Chemie und die Herstellungstechnik zur Erzeugung solcher Aufzeichnungsmaterialien
immer weiterentwickelt.
[0005] Zur Steigerung der Beständigkeit eines auf einem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial
erhältlichen Thermoausdrucks (wärmeinduzierte Aufzeichnung) gegenüber Wasser, wässerigen
Alkohollösungen und Weichmachern schlägt die
DE 10 2004 044 204 A1 ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial vor, dessen wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
übliche Farbstoffvorläufer sowie die Kombination eines phenolischen Farbentwicklers
und eines Farbentwicklers auf Harnstoff-Urethan-Basis aufweist.
[0006] Gegenstand der
US 2005/0148467 A1 ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das zur Ausbildung eines irreversiblen
Druckbildes mindestens die Komponenten zweier farbbildender Systeme enthält, wobei
das eine System vom Chelat-Typ und das andere ein konventionelles Leuko-Farbstoff-System
ist.
[0007] Es besteht jedoch ein ständiger Bedarf nach weiteren wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
für die verschiedensten Verwendungen, wobei diese aufgrund hoher Absatzmengen in einem
heftig umkämpften Markt zu geringen Produktionskosten herstellbar sein und deshalb
über einen einfachen Aufbau verfügen müssen. Eine weitere Herausforderung besteht
darin, dass ein bedrucktes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial bei seinen typischen
Verwendungen als Ticket, Eintrittskarte, Fahrschein, Parkschein u.ä. einer Vielzahl
an unterschiedlichen Umgebungseinflüssen, wie Feuchtigkeit, Wärme oder Chemikalien,
ausgesetzt werden.
[0008] So können wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien während der normalen Verwendung
mit einer Vielzahl unterschiedlicher Substanzen in Kontakt gelangen, die die Beständigkeit
des Thermoausdrucks beeinflussen können. Diese umfassen neben Wasser und organischen
Lösungsmitteln auch Fette und Öle, die beispielsweise in Handpflegeprodukten enthalten
sind und beim Berühren des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials auf dieses übertragen
werden können. Insbesondere die Beständigkeit gegenüber Fetten und Ölen ist daher
sehr relevant.
[0009] Neben der Beständigkeit gegenüber Chemikalien, die mit den wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
in Kontakt geraten können, müssen wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien auch
eine hohe Beständigkeit gegenüber thermischen Einflüssen aufweisen. Auf der einen
Seite sollte das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial energieschonend und leicht
bedruckt werden können, um beispielsweise bei mobilen Anwendungen wenig Energie zu
verbrauchen. Auf der anderen Seite sollte das bedruckte Bild nach dem Druck erhalten
bleiben und bei der Einwirkung von Hitze sollte weder das bedruckte Bild ausbleichen,
noch sollte sich der ungedruckte Hintergrund verfärben, was dazu führen würde, dass
der Druck nicht mehr leserlich ist. Beispielsweise bei Parktickets, die nach dem Drucken
hinter der Windschutzscheibe aufbewahrt werden und hierdurch im Sommer hohen Temperaturen
und direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden, ist die thermische Beständigkeit
äußerst relevant.
[0010] Auch bei Tickets wie Konzerttickets oder Flugtickets, die häufig eine lange Zeit
im Voraus erstellt werden, oder bei Quittungen bzw. Kaufbelegen, die als Kaufnachweis
über eine lange Garantiezeit benötigt werden, ist die Langzeitbeständigkeit des wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials sehr wichtig.
[0011] Es besteht daher ein ständiger Bedarf nach einer Verbesserung der Beständigkeit des
Thermoausdrucks gegenüber verschiedenen Umgebungseinflüssen. Die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht somit darin, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen,
das im bedruckten Zustand eine hohe Beständigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen, wie
Feuchtigkeit, Wärme oder Chemikalien, aufweist.
[0012] Vorzugsweise sollen die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien eine geringe
Langzeitalterung auch bei hohen Temperaturen (40 bis 60°C) und ggf. hoher Luftfeuchtigkeit
aufweisen und dabei eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte oder zumindest
gleichbleibende Beständigkeit gegenüber Fett aufweisen.
[0013] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial umfassend
- i) ein Trägersubstrat und
- ii) eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht,
wobei die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht einen Farbbildner und ein Farbentwicklergemisch
umfasst und das Farbentwicklergemisch
- a) eine Verbindung der Formel (I)

enthält, wobei die Verbindung der Formel (I) in einer kristallinen Form vorliegt,
die im IR-Spektrum eine Absorptionsbande bei 3401±20 cm-1 aufweist,
und
- b) eine Verbindung der Formel (II)

enthält.
[0014] Bei der Verbindung mit der Formel (II) handelt es sich um die bereits bekannte Verbindung
N-(4-Methylphenylsulfonyl)-
N'-(3-(4-methylphenylsulfonyloxy)phenyl)harnstoff, die unter der Bezeichnung Pergafast
201 vertrieben wird und beispielsweise in der
EP 1 140 515 B1 beschrieben ist. Bei Pergafast 201 handelt es sich um den am häufigsten verwendeten
phenolfreien Farbentwickler.
[0015] Die Verbindung mit der Formel (I) ist ebenfalls bereits bekannt und wird beispielsweise
in der
EP 2 923 851 A1 beschrieben. Sie wird unter der Bezeichnung NKK vertrieben. Es hat sich allerdings
gezeigt, dass die Verbindung der Formel (I) in zwei unterschiedlichen kristallinen
Formen vorliegen kann. Beide kristallinen Formen weisen unterschiedliche physikalische
Eigenschaften auf, die Einflüsse auf das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial haben
können.
[0016] Eine kristalline Form der Verbindungen mit der Formel (I) weist einen Schmelzpunkt
von ca. 158°C auf, während die zweite erfindungsgemäß verwendete kristalline Form
der Verbindungen mit der Formel (I) einen Schmelzpunkt von 175°C aufweist. Im Zusammenhang
mit wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurde in der Literatur bisher lediglich
die Verbindung mit der Formel (I) beschrieben, bei der es sich um die kristalline
Form mit einem Schmelzpunkt von ca. 158°C handelt (vgl. beispielsweise
EP 2 923 851 A1 Absatz [0084]). Weder die Herstellung, noch die Verwendung der erfindungsgemäß verwendeten
kristallinen Form der Verbindungen mit der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von ca.
175°C sind in der Literatur beschrieben. Entsprechend muss davon ausgegangen werden,
dass immer die kristalline Form der Verbindung mit der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt
von ca. 158°C verwendet wurde, auch wenn der Schmelzpunkt in dem entsprechenden Dokument
nicht explizit erwähnt wird. Die erfindungsgemäß verwendete kristalline Form der Verbindung
der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von 175°C ist seit Kurzem auch kommerziell erhältlich.
[0017] Erfindungsgemäß bevorzugt ist daher ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei die kristalline Form der Verbindung der Formel (I) einen (vorzugsweise endothermen)
Übergang bei einer Temperatur zwischen 170°C und 178°C aufweist, vorzugsweise zwischen
173°C und 177°C, besonders bevorzugt zwischen 174°C und 176°C aufweist, bestimmt mittels
dynamischer Differenzkalorimetrie (DKK) bei einer Aufheizrate von 10 K/min.
[0018] Beide kristallinen Formen der Verbindungen mit der Formel (I) lassen sich ebenfalls
im IR-Absorptionsspektrum voneinander unterscheiden. Besonders charakteristisch ist
bei der erfindungsgemäß verwendeten kristallinen Form der Verbindungen mit der Formel
(I) eine Absorptionsbande im IR-Spektrum bei 3401±20 cm
-1. Bei der kristallinen Form der Verbindungen mit der Formel (I), die einen Schmelzpunkt
von ca. 158°C aufweist, liegt diese Bande nicht vor, sondern jeweils eine Bande bei
3322 und 3229 cm
-1.
[0019] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
die kristalline Form der Verbindung der Formel (I) im IR-Spektrum Absorptionsbanden
bei 689±10 cm
-1, 731±10 cm
-1, 1653±10 cm
-1 3364±20 cm
-1 und 3401±20 cm
-1 aufweist.
[0020] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
das IR-Absorptionsspektrum der kristallinen Form der Verbindung der Formel (I) im
Wesentlichen mit dem in Fig. 1a), 2a) und/oder 3a) abgebildeten IR-Absorptionsspektrum
übereinstimmt.
[0021] Beide kristallinen Formen der Verbindungen mit der Formel (I) lassen sich ebenfalls
im Röntgenpulverdiffraktogramm voneinander unterscheiden. Erfindungsgemäß bevorzugt
ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei die kristalline Form der Verbindung
der Formel (I) ein Röntgenpulverdiffraktogramm mit Beugungsreflexen bei °2θ-Werten
von 10,00±0,20, 11,00±0,20, 12,40±0,20, 13,80±0,20 und 15,00±0,20 aufweist.
[0022] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
die kristalline Form der Verbindung der Formel (I) ein Röntgenpulverdiffraktogramm
aufweist, das im Wesentlichen mit dem in Fig. 4b) abgebildeten Röntgenpulverdiffraktogramm
übereinstimmt.
[0023] Unter einer Verbindung der Formel (I) wird im Sinne diese Textes immer die kristalline
Form beschrieben, die im IR-Spektrum eine Absorptionsbande bei 3401±20 cm
-1 aufweist bzw. einen Schmelzpunkt von 175°C aufweist bzw. einen Übergang bei einer
Temperatur zwischen 170°C und 178°C aufweist (bestimmt mittels dynamischer Differenzkalorimetrie
(DKK) bei einer Aufheizrate von 10 K/min) bzw. im Röntgenpulverdiffraktogramm Beugungsreflexe
bei °2θ-Werten von zumindest 10,00±0,20, 11,00±0,20, 12,40±0,20, 13,80±0,20 und 15,00±0,20
aufweist, sofern das Vorliegen der anderen Kristallstruktur nicht explizit beschrieben
wird.
[0024] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass erfindungsgemäße wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterialien eine signifikant verbesserte Langzeitstabilität aufweisen
als wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien, bei denen das Farbentwicklergemisch
in gleichen Gewichtsteilen durch eine Verbindung der Formel (I) oder eine Verbindung
der Formel (II) ersetzt wurde. Die erfindungsgemäß verwendete Kombination einer Verbindung
der Formel (I) mit einer Verbindung der Formel (II) weist somit einen synergistischen
Effekt auf, der nicht vorhersehbar war und daher völlig überraschend ist.
[0025] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
die Alterung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials bei einer Lagerung für
24 Stunden bei 90°C geringer ist als die Alterung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials,
bei dem das Farbentwicklergemisch in gleichen Gewichtsteilen durch eine Verbindung
der Formel (I) oder eine Verbindung der Formel (II) ersetzt wurde.
[0026] Ebenfalls erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei die Alterung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials bei einer Lagerung
für 38 Tage bei 40°C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit geringer ist als die Alterung
eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, bei dem das Farbentwicklergemisch
in gleichen Gewichtsteilen durch eine Verbindung der Formel (I) oder eine Verbindung
der Formel (II) ersetzt wurde.
[0027] Die Alterung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wird als geringer angesehen,
wenn die Druckdichte eines bedruckten Bereichs weniger stark abnimmt als bei der Vergleichsprobe.
[0028] Überraschenderweise hat es sich gezeigt, dass erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien
neben der verbesserten Langzeitstabilität auch eine verbesserte Beständigkeit gegenüber
Fett, insbesondere Lanolin, aufweisen als wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien,
bei denen das erfindungsgemäße Farbentwicklergemisch in gleichen Gewichtsteilen durch
eine Verbindung der Formel (I) ersetzt wurde. Dabei kann die Beständigkeit gegenüber
Fett, insbesondere Lanolin, auch besser sein als die Fettbeständigkeit eines wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials, bei dem das erfindungsgemäße Farbentwicklergemisch in gleichen
Gewichtsteilen durch eine Verbindung der Formel (I) oder (II) ersetzt wurde. Entsprechend
liegt somit auch im Hinblick auf die Beständigkeit gegenüber Fett ein synergistischer
Effekt vor, der nicht vorhersehbar war und daher völlig überraschend ist.
[0029] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
die Beständigkeit des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gegenüber Lanolin
nach 14 Tagen höher ist als die Beständigkeit eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials,
bei dem das Farbentwicklergemisch in gleichen Gewichtsteilen durch eine Verbindung
der Formel (I) ersetzt wurde.
[0030] Erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei die Beständigkeit des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gegenüber Lanolin
nach 14 Tagen höher oder gleich ist als die Beständigkeit eines wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials bei dem das Farbentwicklergemisch in gleichen Gewichtsteilen
durch eine Verbindung der Formel (II) ersetzt wurde.
[0031] Die Beständigkeit des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gegenüber Lanolin
wird als höher angesehen, wenn die Druckdichte eines bedruckten Bereichs weniger stark
abnimmt als bei der Vergleichsprobe.
[0032] Dem Fachmann ist bekannt, dass die Kombination von verschiedenen Entwicklern, wie
Verbindungen der Formel (I) oder (II), üblicherweise zu einer Verschlechterung der
Eigenschaften des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials führt. Üblicherweise führt
die Kombination von zwei oder mehr Entwicklern zu einer unerwünschten Änderung der
Farbe des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, sodass das wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterial beispielsweise grau wirkt, ohne dass dabei die sonstigen Eigenschaften
verbessert werden. Entsprechend hätte der Fachmann beim Versuch die oben beschriebene
Aufgabe zu lösen, nicht in Betracht gezogen, verschiedene Entwickler miteinander zu
kombinieren und entsprechende Versuche nicht durchgeführt. Auch aus diesem Grund ist
die hier gezeigte erfindungsgemäße Lösung überraschend, da der Fachmann zur Lösung
der Aufgabe zunächst das technische Vorurteil, dass zwei Entwickler nicht miteinander
kombiniert werden sollen, überwinden musste.
[0033] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
das Massenverhältnis zwischen der Verbindung der Formel (I) und der Verbindung der
Formel (II) 0,5 : 99,5 bis 99,5 : 0,5 beträgt. Es hat sich in eigenen Untersuchungen
gezeigt, dass bei einem Anteil von weniger als 0,5 Gew.-% der Verbindung mit der Formel
(I) oder (II), bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbindungen mit der Formel (I) und
(II), der positive Einfluss der jeweiligen Verbindung nicht so stark ausgeprägt ist.
[0034] Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei das Massenverhältnis zwischen der Verbindung der Formel (I) und der Verbindung
der Formel (II) 35 : 65 bis 65 : 35 beträgt, vorzugsweise 40 : 60 bis 60 : 40 beträgt,
besonders bevorzugt 45 : 55 bis 55 : 45 beträgt.
[0035] Es hat sich in eigenen Untersuchungen gezeigt, dass Mischungen mit einem Massenverhältnis
zwischen der Verbindung der Formel (I) und der Verbindung der Formel (II) von ca.
1 : 1 bzw. in den oben definierten Bereichen von 35 : 65 bis 65 : 35, vorzugsweise
40 : 60 bis 60 : 40, besonders bevorzugt 45 : 55 bis 55 : 45, einen synergistischen
Effekt sowohl im Hinblick auf eine verbesserte Langzeitstabilität als auch im Hinblick
auf eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Lanolin aufweisen. Wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterialien, die als Farbentwicklergemisch Mischungen mit diesen Massenverhältnissen,
d.h. Mischungen mit gleichen oder annähernd gleichen Massenanteilen der Verbindungen
der Formel (I) und (II) aufweisen, zeigen bessere Eigenschaften als wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterialien, bei denen das Farbentwicklergemisch in gleichen Gewichtsteilen
durch nur eine Verbindung der Formel (II) oder (I) ersetzt wurde.
[0036] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
das Trägersubstrat ein Papier, synthetisches Papier oder eine Kunststofffolie ist.
Als Trägersubstrat ist ein nicht oberflächenbehandeltes Streichrohpapier besonders
bevorzugt, da es eine gute Recyclingfähigkeit und eine gute Umweltverträglichkeit
aufweist. Unter einem nicht oberflächenbehandelten Streichrohpapier ist ein Streichrohpapier
zu verstehen, das nicht in einer Leimpresse oder in einer Beschichtungsvorrichtung
behandelt wurde. Als Kunststofffolien sind Folien aus Polypropylen oder anderen Polyolefinen
bevorzugt. Erfindungsgemäß bevorzugt sind auch Papiere, die mit einem oder mehreren
Polyolefinen (insbesondere Prolypropylen) beschichtet sind.
[0037] In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist das Trägersubstrat ein
Papier mit einem Anteil aus recycelten Fasern von mindestens 70 Gew.-%, bezogen auf
den Gesamtfaserstoffanteil in dem Papier.
[0038] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, zusätzlich
enthaltend eine zwischen dem Trägersubstrat und der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
gelegene Zwischenschicht, wobei die Zwischenschicht vorzugsweise Pigmente enthält.
Bei den Pigmenten kann es sich um organische Pigmente, anorganische Pigmente oder
um eine Mischung aus organischen Pigmenten und anorganischen Pigmenten handeln.
[0039] Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die flächenbezogene Masse der Zwischenschicht
im Bereich von 5 bis 20 g/m
2, bevorzugt im Bereich von 7 bis 12 g/m
2 liegt.
[0040] Für den Fall, dass die Zwischenschicht Pigmente enthält, ist es in einer Ausgestaltung
der Erfindung bevorzugt, wenn es sich bei den Pigmenten um organische Pigmente, vorzugsweise
um organische Hohlkörperpigmente handelt.
[0041] Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass die Einbindung von organischen Pigmenten
in die Zwischenschicht vorteilhaft ist, da organische Pigmente ein hohes Wärmereflexionsvermögen
aufweisen. Durch eine gesteigerte Wärmereflexion der mit organischen Pigmenten ausgestalteten
Zwischenschicht wird das Ansprechverhalten der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
gegenüber Wärme erhöht, da die eingestrahlte Wärme zumindest teilweise in die wärmeempfindliche
Aufzeichnungsschicht reflektiert wird, statt sie an das Trägersubstrat zu leiten.
Dadurch wird die Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen des wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials deutlich erhöht und ferner die Druckgeschwindigkeit im Thermodrucker
gesteigert. Zudem kann der Energieverbrauch während des Druckvorgangs gesenkt werden,
was insbesondere bei mobilen Geräten vorteilhaft ist. Hohlkörperpigmente weisen in
ihrem Inneren Luft auf, wodurch sie üblicherweise eine noch höhere Wärmereflexion
aufweisen und die Empfindlichkeit und das Auflösungsvermögen des wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials können noch weiter erhöht werden.
[0042] Für den Fall, dass die Zwischenschicht Pigmente enthält, ist es in einer alternativen
Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, wenn es sich bei den Pigmenten um anorganische
Pigmente handelt, vorzugsweise ausgewählt aus der Liste bestehend aus kalziniertem
Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumcarbonat, Aluminiumoxid und Böhmit.
[0043] Werden in die zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat gelegene Zwischenschicht
anorganische Pigmente eingebunden, können diese Pigmente die durch Hitzeeinwirkung
des Thermokopfes verflüssigten Bestandteile (z.B. Wachse) der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
bei der Schriftbildausbildung aufnehmen und begünstigen damit eine noch sicherere
und schnellere Funktionsweise der wärmeinduzierten Aufzeichnung.
[0044] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die anorganischen Pigmente der Zwischenschicht
eine Ölabsorption von mindestens 80 cm
3/100 g und noch besser von 100 cm
3/100 g, bestimmt nach der japanischen Norm JIS K 5101, aufweisen. Kalziniertes Kaolin
hat sich aufgrund seines großen Absorptionsreservoirs in den Hohlräumen besonders
bewährt. Auch Mischungen aus mehreren verschiedenartigen anorganischen Pigmenten sind
vorstellbar.
[0045] Das Mengenverhältnis zwischen organischem und anorganischem Pigment ist eine Kombination
der von den beiden Pigmentarten bewirkten Effekte, der besonders vorteilhaft gelöst
wird, wenn die Pigmentmischung zu 5 bis 30 Gew.-% bzw. besser zu 8 bis 20 Gew.-% aus
organischem und zu 95 bis 70 Gew.-% bzw. besser zu 92 bis 80 Gew.% aus anorganischem
Pigment besteht. Pigmentmischungen aus unterschiedlichen organischen Pigmenten und/oder
anorgansichen Pigmenten sind vorstellbar.
[0046] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmateriel, wobei
die Zwischenschicht ggf. neben den anorganischen und/oder organischen Pigmenten, mindestens
ein Bindemittel enthält, vorzugsweise auf Basis eines synthetischen Polymers, wobei
Styrol-Butadien-Latex besonders gute Ergebnisse liefert. Die Verwendung eines synthetischen
Bindemittels unter Beimischung mindestens eines natürlichen Polymers, wie besonders
bevorzugt Stärke, stellt eine besonders geeignete Ausführungsform dar. Im Rahmen von
Versuchen mit anorganischen Pigmenten wurde ferner festgestellt, dass ein Bindemittel-Pigment-Verhältnis
innerhalb der Zwischenschicht zwischen 3:7 und 1:9, jeweils bezogen auf Gew.-% in
der Zwischenschicht, eine besonders geeignete Ausführungsform darstellt.
[0047] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
der Farbbildner ausgewählt ist aus Derivaten von Verbindungen aus der Gruppe bestehend
aus Fluoran, Phthalid, Lactam, Triphenylmethan, Phenothiazin und Spiropyran.
[0048] Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Farbbildner besonders gute Eigenschaften
in Kombination mit dem erfindungsgemäß verwendeten Farbentwicklergemisch aufweisen.
[0049] Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial weist
als Farbbildner vorzugsweise Verbindungen des Fluoranttyps auf, ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus 3-Diethylamino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-(3'-methylphenylamino)fluoran
(6'-(diethylamino)-3'-methyl-2'-(m-tolylamino)-3H-spiro[isobenzofuran-1,9'-xanthen]-3-one;
ODB-7), 3-Di-n-pentyl-amino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-(Diethylamino)-6-Methyl-7-(3-Methylphenylamino)fluoran,
3-Di-n-butylamino-7-(2-chloranilino)fluoran, 3-Diethylamino-7-(2-chloranilino)fluoran,
3-Diethylamino-6-methyl-7-xylidinofluoran, 3-Diethylamino-7-(2-carbomethoxyphenylamino)fluoran,
3-Pyrrolidino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-Pyrrolidino-6-methyl-7-(4-n-butyl-phenylamino)fluoran,
3-Piperidino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-N-n-Dibutylamin-6-methyl-7-anilinofluoran
(ODB-2), 3-(N-Methyl-N-cyclohexyl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-(N-Methyl-N-propyl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Methyl-N-tetrahydrofurfuryl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran), 3-(N-Ethyl-N-isoamyl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Ethyl-N-tolyl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-(N-Ethyl-N-tetrahydrofuryl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran,
3-(N-Ethyl-N-isopentylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran, 3-(N-Ethyl-4-toluidino)6-methyl-7-(4-toluidino)fluoran
und 3-(N-Cyclopentyl-N-ethyl)amino-6-methyl-7-anilinofluoran.
[0050] Ebenfalls bevorzugt sind erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien,
die als Farbbildner die in den Absätzen [0049] bis [0052] der
EP2923851A1 genannten Verbindungen enthalten.
[0051] Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei der Farbbildner ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 3-N-Di-n-butylamin-6-methyl-7-anilinofluoran
(ODB-2) und 3-(N-Ethyl-N-isopentylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran.
[0052] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht einen Sensibilisator enthält.
[0053] Bei Verwendung eines Sensibilisators wird der Sensibilisator während der Zuführung
von Wärme während des Druckvorgangs zuerst geschmolzen und der geschmolzene Sensibilisator
löst die in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht nebeneinander vorliegenden
Farbbildner und Farbentwickler und/oder senkt die Schmelztemperatur der Farbbildner
und Farbentwickler, um eine Farbentwicklungsreaktion herbeizuführen. Der Sensibilisator
nimmt an der Farbenwicklungsreaktion selbst nicht teil.
[0054] Unter einem Sensibilisator werden daher Substanzen verstanden, die zur Einstellung
der Schmelztemperatur der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht dienen und mit denen
vorzugsweise eine Schmelztemperatur von ca. 70 bis 80°C eingestellt werden kann, ohne
dass die Sensibilisatoren selbst an der Farbenwicklungsreaktion beteiligt sind.
[0055] Erfindungsgemäß können als Sensibilisatoren beispielsweise Fettsäuresalze, Fettsäureester
und Fettsäureamide (z.B. Zinkstearat, Stearinsäureamid, Palmitinsäureamid, Oleinsäureamid,
Laurinsäureamid, Ethylen- und Methylenbisstearinsäureamid, Methylolstearinsäureamid),
Naphthalinderivate, Biphenylderivate, Phtalate und Terephtalate eingesetzt werden.
[0056] Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei der Sensibilisator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus 1,2-Bis(3-methylphenoxy)ethan,
1,2-Diphenoxyethan, 1,2-Di(m-methylphenoxy)ethan, 2-(2H-Benzotriazol-2-yl)-p-cresol,
2,2'-Bis(4-methoxyphenoxy)diethylether, 4,4'-Diallyloxydiphenylsulfon, 4-Acetylacetophenon,
4-Benzybiphenyl, Acetoessigsäureanilide, Benzyl-2-naphthylether, Benzyl-naphthylether,
Benzyl-4-(benzyloxy)benzoat, Benzylparaben, Bis(4-chlorbenzyl)oxalatester, Bis(4-methoxyphenyl)ether,
Dibenzyloxalat, Dibenzylterephthtalat, Dimethylterephtalat, Dimethylsulfon, Diphenyladipat,
Diphenylsulfon, Ethylenbisstearinsäureamind, Fettsäureanilide, m-Terpenyl, N-Hydroxymethylstearinsäureamind,
N-Methylolstearamid, N-Stearylharnstoff, N-Stearylstearinsäureamid, p-Benzylbiphenyl,
Phenylbenzolsulfonatester, Salicylsäureanilid, Stearamid und α,α'-Diphenoxyxylen,
wobei Benzylnaphthylether, Diphenylsulfon, 1,2-Di(m-methylphenoxy)ethan und 1,2-Diphenoxyethan
besonders bevorzugt sind.
[0057] Ebenfalls bevorzugt sind erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien,
die als Sensibilisator die in den Absätzen [0059] bis [0061] der
EP2923851A1 genannten Verbindungen enthalten.
[0058] Entsprechend einer ersten bevorzugten Ausführung werden diese Sensibilisatoren jeweils
allein, das bedeutet, nicht in Kombination mit den anderen genannten Sensibilisatoren
aus der vorstehenden Liste, eingesetzt. Entsprechend einer zweiten, gleichsam bevorzugten
Ausführung werden mindestens zwei Sensibilisatoren, ausgesucht aus der vorstehenden
Liste, in die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht eingebunden.
[0059] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
der Sensibilisator einen Schmelzpunkt von 60°C bis 180 °C, bevorzugt einem Schmelzpunkt
von 80°C bis 140°C aufweist.
[0060] Weiterhin kann sich in den erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
die Verwendung von 4,4'-Diaminodiphenylsulfon (4,4'-DDS, Dapson) als ein zusätzliches
Additiv in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht als gegebenenfalls zweckmäßig
erweisen. Die Verwendung von 4,4'-Diaminodiphenylsulfon in Thermopapieren ist z.B.
in der
WO 2014/143174 A1 beschrieben. Die Erfindung kann in diesem Fall dann ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
betreffen, wobei 4,4'-Diaminodiphenylsulfon in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht,
insbesondere zusätzlich als Additiv, enthalten ist.
[0061] Erfindungsgemäß bevorzugt sind wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien, wobei
die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht ein Bindemittel enthält, vorzugsweise ein
vernetztes oder unvernetztes Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylalkohol,
carboxylgruppen-modifiziertem Polyvinylalkohol, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, einer
Kombination aus Polyvinylalkohol und Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, silanolgruppen-modifiziertem
Polyvinylalkohol, diacetonmodifiziertem Polyvinylalkohol, Acrylat-Copolymer und filmbildenden
Acrylcopolymeren.
[0062] Gewünschtenfalls enthält die Beschichtungsmasse zur Ausbildung der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
neben einem oder mehreren Bindemitteln ein oder mehrere Vernetzungsmittel für das
oder die Bindemittel. Bevorzugt ist das Vernetzungsmittel ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Zirconiumcarbonat, Polyamidaminepichlorhydrinharzen, Borsäure, Glyoxal,
Dihydroxy bis(ammonium lactato)titanium(IV) (CAS= 65104-06-5; Tyzor LA) und Glyoxalderivaten.
[0063] Ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, dessen wärmeempfindliche
Aufzeichnungsschicht aus einer solchen Beschichtungsmasse, enthaltend ein oder mehrere
Bindemittel und ein oder mehrere Vernetzungsmittel für das oder die Bindemittel, gebildet
ist, enthält in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht ein oder mehrere durch
Umsetzung mit einem oder mehreren Vernetzungsmitteln vernetzte Bindemittel, wobei
das oder die Vernetzungsmittel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Zirconiumcarbonat,
Polyamidaminepichlorhydrinharzen, Borsäure, Glyoxal, Dihydroxy bis(ammonium lactato)titanium(IV)
(CAS= 65104-06-5; Tyzor LA) und Glyoxalderivaten. Unter "vernetztes Bindemittel" wird
dabei das durch Umsetzung eines Bindemittels mit einem oder mehreren Vernetzungsmitteln
gebildete Reaktionsprodukt verstanden.
[0064] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei
die flächenbezogene Masse der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht im Bereich von
1,5 bis 6 g/m
2 liegt, vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 5,5 g/m
2 liegt, besonders bevorzugt im Bereich von 2,0 bis 4,8 g/m
2 liegt.
[0065] Ebenfalls erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei der Anteil des Farbentwicklergemisches in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
35 bis 15 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 31 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt 28 bis
22 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffanteil der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht.
[0066] In erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien können zusätzlich noch Bildstabilisatoren,
Dispergiermittel, Antioxidationsmittel, Trennmittel, Entschäumer, Lichtstabilisatoren,
Aufheller, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, eingesetzt werden. Jede der
Komponenten wird üblicherweise in einer Menge von 0,01 bis 15 Gew.-%, insbesondere
- mit Ausnahme von Entschäumer - 0,1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.% eingesetzt,
bezogen auf den gesamten Feststoffanteil der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht.
Bei Einsatz von Entschäumer in den diesbezüglichen Rezepturen kann in den erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsmaterialien der Entschäumer in Mengen von 0,03 bis 0,05 Gew.-% vorhanden
sein, bezogen auf den gesamten Feststoffanteil der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht.
[0067] In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
wird die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht vollständig oder teilweise mit einer
Schutzschicht bedeckt.
[0068] Durch die Anordnung einer die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht abdeckenden
Schutzschicht ist die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht auch nach außen bzw.
zum Trägersubstrat der nächsten Lage innerhalb einer Rolle abgeschirmt, sodass sie
ein Schutz vor äußeren Einflüssen erfolgt.
[0069] Eine derartige Schutzschicht hat in solchen Fällen neben dem Schutz der unter der
Schutzschicht angeordneten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht vor Umwelteinflüssen
häufig den zusätzlichen positiven Effekt, die Bedruckbarkeit des erfindungsgemäßen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials insbesondere im Indigo-. Offset- und Flexodruck
zu verbessern. Aus diesem Grund kann es für bestimmte Anwendungsfälle erwünscht sein,
dass das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Schutzschicht
aufweist, obwohl durch die Präsenz eines Farbentwicklergemisches wie oben definiert
in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials die Beständigkeit eines auf einem erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterial erhältlichen Thermoausdrucks gegenüber Stoffen ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Wasser, Alkoholen, Fetten, Ölen und deren Mischungen auch
ohne Schutzschicht bereits ausreichend ist.
[0070] Bevorzugt enthält die Schutzschicht des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
ein oder mehrere vernetzte oder unvernetzte Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus mit Carboxylgruppen modifizierten Polyvinylalkoholen, mit Silanolgruppen
modifizierten Polyvinylalkoholen, Diacetonmodifizierten Polyvinylalkoholen, teil-
und vollverseiften Polyvinylalkoholen und filmbildenden Acrylcopolymeren.
[0071] Bevorzugt, sofern vorhanden, enthält die Beschichtungsmasse zur Ausbildung der Schutzschicht
des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials neben einem oder mehreren
Bindemitteln ein oder mehrere Vernetzungsmittel für das oder die Bindemittel. Bevorzugt
ist das Vernetzungsmittel dann ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Borsäure, Polyaminen,
Epoxyharzen, Dialdehyden, Formaldehydoligomeren, Epichlorhydrinharzen, Adipinsäuredihydrazid,
Melaminformaldehyd, Harnstoff, Methylolharnstoff, Ammoniumzirconiumcarbonat und Polyamidepichlorhydrinharzen.
[0072] Ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, dessen Schutzschicht
aus einer solchen Beschichtungsmasse enthaltend ein oder mehrere Bindemittel und ein
oder mehrere Vernetzungsmittel für das oder die Bindemittel gebildet ist, enthält
in der Schutzschicht ein oder mehrere durch Umsetzung mit einem oder mehreren Vernetzungsmitteln
vernetzte Bindemittel, wobei das oder die Vernetzungsmittel ausgewählt sind aus der
Gruppe bestehend aus Borsäure, Polyaminen, Epoxyharzen, Dialdehyden, Formaldehydoligomeren,
Epichlorhydrinharzen, Adipinsäuredihydrazid Melaminformaldehyd, Harnstoff, Methylolharnstoff,
Ammoniumzirconiumcarbonat, Polyamidepichlorhydrinharzen und Tyzor LA. Unter "vernetztes
Bindemittel" wird dabei das durch Umsetzung eines Bindemittels mit einem oder mehreren
Vernetzungsmitteln gebildete Reaktionsprodukt verstanden.
[0073] In einer ersten Ausführungsvariante ist die die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht
ganz oder teilweise abdeckende Schutzschicht erhältlich aus einer Beschichtungsmasse
umfassend einen oder mehrere Polyvinylalkohole und ein oder mehrere Vemetzungsmittel.
Es ist bevorzugt, dass der Polyvinylalkohol der Schutzschicht mit Carboxyl- oder insbesondere
Silanolgruppen modifiziert ist. Auch Mischungen verschiedener Carboxylgruppen- oder
Silanol-modifizierter Polyvinylalkohole sind bevorzugt einsetzbar. Eine solche Schutzschicht
besitzt eine hohe Affinität gegenüber der im Offset-Druckprozess eingesetzten, bevorzugt
UV-vernetzenden Druckfarbe. Dies unterstützt entscheidend dabei, die Forderung nach
einer hervorragenden Bedruckbarkeit innerhalb des Offset-Drucks zu erfüllen.
[0074] Das oder die Vernetzungsmittel für die Schutzschicht gemäß dieser Ausführungsvariante
sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Borsäure, Polyaminen, Epoxyharzen,
Dialdehyden, Formaldehydoligomeren, Polyaminepichlorhydrinharz, Adipinsäuredihydrazid,
Melaminformaldehyd und Tyzor LA. Auch Mischungen verschiedener Vernetzungsmittel sind
möglich.
[0075] Bevorzugt liegt in der Beschichtungsmasse zur Ausbildung der Schutzschicht gemäß
dieser Ausführungsvariante das Gewichtsverhältnis des modifizierten Polyvinylalkohols
zu dem Vernetzungsmittel in einem Bereich von 20 : 1 bis 5 : 1 und besonders bevorzugt
in einem Bereich von 12 : 1 bis 7 : 1. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis des
modifizierten Polyvinylalkohols zum Vernetzungsmittel im Bereich von 100 Gewichtsteilen
zu 8 bis 11 Gewichtsteilen.
[0076] Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Schutzschicht gemäß dieser Ausführungsvariante
zusätzlich ein anorganisches Pigment enthält. Dabei ist das anorganische Pigment vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Bentonit, Aluminiumhydroxid,
Kalziumcarbonat, Kaolin und Mischungen aus den genannten anorganischen Pigmenten.
[0077] Es ist bevorzugt, die Schutzschicht gemäß dieser Ausführungsvariante mit einer flächenbezogenen
Masse in einem Bereich von 1,0 g/m
2 bis 6 g/m
2 und besonders bevorzugt von 1,2 g/m
2 bis 3,8 g/m
2 aufzutragen. Dabei wird die Schutzschicht bevorzugt einlagig ausgebildet.
[0078] In einer zweiten Ausführungsvariante umfasst die Beschichtungsmasse zur Ausbildung
der Schutzschicht ein wasserunlösliches, selbstvernetzendes Acrylpolymer als Bindemittel,
ein Vernetzungsmittel und einen Pigmentbestandteil, wobei der Pigmentbestandteil der
Schutzschicht aus einem oder mehreren anorganischen Pigmenten besteht und mindestens
80 Gew.-% aus einem hoch gereinigten alkalisch aufbereiteten Bentonit gebildet sind,
das Bindemittel der Schutzschicht aus einem oder aus mehreren wasserunlöslichen, selbstvernetzenden
Acrylpolymeren besteht und das Bindemittel-/Pigmentverhältnis in einem Bereich von
7 : 1 bis 9 : 1 liegt.
[0079] Ein selbstvernetzendes Acrylpolymer innerhalb der Schutzschicht gemäß der hier beschriebenen
zweiten Ausführungsvariante ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Styrol-Acrylsäureester-Copolymerisaten, Acrylamidgruppen enthaltenden Copolymerisaten
aus Styrol und Acrylsäureester sowie Copolymeren auf Basis von Acrylnitril, Methacrylamid
und Acrylester. Letztere sind bevorzugt. Als Pigment kann alkalisch aufbereiteter
Bentonit, natürliches oder gefälltes Kalziumkarbonat, Kaolin, Kieselsäure oder Aluminiumhydroxid
in die Schutzschicht eingebunden sein. Bevorzugte Vernetzungsmittel sind ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus zyklischem Harnstoff, Methylolharnstoff, Ammoniumzirconiumcarbonat
und Polyamidepichlorhydrinharzen.
[0080] Durch die Wahl eines wasserunlöslichen, selbstvernetzenden Acrylpolymers als Bindemittel
und dessen Gewichtsverhältnis (i) zum Pigment in einem Bereich von 7 : 1 bis 9: 1
sowie (ii) zum Vernetzungsmittel größer als 5 : 1 ist schon bei einer Schutzschicht
mit relativ geringer flächenbezogener Masse eine hohe Umweltresistenz des erfindungsgemäßen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gegeben. Solche Gewichtsverhältnisse sind
somit bevorzugt.
[0081] Die Schutzschicht selbst kann mittels üblicher Streichwerke aufgetragen werden, wofür
unter anderem eine Streichfarbe nutzbar ist, bevorzugt mit einer flächenbezogene Masse
in einem Bereich von 1,0 bis 4,5 g/m
2. In einer alternativen Variante ist die Schutzschicht aufgedruckt. Verarbeitungstechnisch
und hinsichtlich ihrer technologischen Eigenschaften besonders geeignet, sind solche
Schutzschichten, die mittels aktinischer Strahlung härtbar sind. Unter dem Begriff
"aktinische Strahlung" sind UV- oder ionisierende Strahlungen, wie Elektronenstrahlen,
zu verstehen.
[0082] Das Erscheinungsbild der Schutzschicht wird maßgeblich durch die Art der Glättung
und der die Friktion im Glättwerk und Kalander beeinflussenden Walzenoberflächen und
deren Materialien bestimmt. Insbesondere wegen bestehender Marktanforderungen wird
eine Rauhigkeit (Parker Print Surf Rauhigkeit) der Schutzschicht von kleiner als 1,5
µm (bestimmt entsprechend der ISO-Norm 8791, Teil 4) als bevorzugt angesehen. Besonders
bewährt hat sich im Rahmen der dieser Erfindung vorausgegangenen Versuchsarbeiten
die Verwendung von Glättwerken, bei denen NipcoFlex™- oder zonengeregelte Nipco-P™-Walzen
zum Einsatz kommen; die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt.
[0083] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verwendung eines erfindungsgemäßen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials als Eintrittskarten, Flug-, Bahn-, Schiff-
oder Busticket, Glücksspielbeleg, Parkticket, Etikett, Kassenbon, Bankauszüge, Selbstklebeetikett,
medizinisches Diagrammpapier, Faxpapier, Sicherheitspapier oder Barcode-Etiketten.
[0084] Ein weiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft Produkte, vorzugsweise Eintrittskarten,
Flug-, Bahn-, Schiff- oder Busticket, Glücksspielbeleg, Parkticket, Etikett, Kassenbon,
Bankauszüge, Selbstklebeetikett, medizinisches Diagrammpapier, Faxpapier, Sicherheitspapier
oder Barcode-Etiketten, umfassend ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial.
[0085] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verwendung einer Verbindung
der Formel (I)

wobei die Verbindung der Formel (I) in einer kristallinen Form vorliegt, die im IR-Spektrum
eine Absorptionsbande bei 3401±20 cm
-1 aufweist,
[0086] zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit (insbesondere bei 40°C und 90 % r.F.) eines
Druckbildes eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, bei dem eine Verbindung
der Formel (II)

als Farbentwickler enthalten ist, wobei das Massenverhältnis zwischen der Verbindung
der Formel (I) und der Verbindung der Formel (II) 0,5 : 99,5 bis 99,5 : 0,5 beträgt,
vorzugsweise 35 : 65 bis 65 : 35 beträgt, weiter bevorzugt 40 : 60 bis 60 : 40 beträgt,
weiter bevorzugt 45 : 55 bis 55 : 45 beträgt.
[0087] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, mindestens umfassend folgende Verfahrensschritte:
- i. Bereitstellen oder Herstellen eines Trägersubstrates;
- ii. Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung, umfassend eine
Verbindung der Formel (I) wie in einem erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial
eingesetzt und eine Verbindung der Formel (II) wie in einem erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterial eingesetzt;
- iii. Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung
auf das bereitgestellte oder hergestellte Trägersubstrat;
- iv. Trocknen der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht.
[0088] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein Verfahren zusätzlich umfassend die Verfahrensschritte
- a) Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung umfassend Pigmente;
- b) Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung
auf dem Trägersubstrat;
- c) Trocknen der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer
Zwischenschicht;
wobei die Verfahrensschritte a) bis c) vor dem Verfahrensschritt ii. durchgeführt
werden und die Zwischenschicht zwischen dem Trägersubstrat und der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht angeordnet ist. Sofern eine Zwischenschicht ausgebildet wird,
erfolgt das Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung
in Schritt iii. des erfindungsgemäßen Verfahrens auf die ausgebildete Zwischenschicht
und nicht direkt auf das bereitgestellte oder hergestellte Trägersubstrat.
[0089] Erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt ist ein Verfahren zusätzlich umfassend die Verfahrensschritte
- A) Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung;
- B) Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung
auf der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht;
- C) Trocknen der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer
Schutzschicht;
wobei die Verfahrensschritte A) bis C) nach dem Verfahrensschritt iv. durchgeführt
werden und die Schutzschicht auf der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht angeordnet
ist.
[0090] Figur 1 zeigt einen Vergleich von IR-Spektren im Wellenzahlenbereich von ca. 4000
bis 2000 cm
-1 der zwei kristallinen Formen der Verbindung der Formel (I). Im oberen Teil abgebildet
und mit a) bezeichnet ist das IR-Spektrum der erfindungsgemäß verwendeten kristallinen
Form der Verbindung der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von 175°C. Im unteren Teil
abgebildet und mit b) bezeichnet ist das IR-Spektrum der kristallinen Form der Verbindung
der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von ca. 158°C abgebildet.
[0091] Figur 2 zeigt einen Vergleich von IR-Spektren im Wellenzahlenbereich von ca. 2400
bis 400 cm
-1 der zwei kristallinen Formen der Verbindung der Formel (I). Im oberen Teil abgebildet
und mit a) bezeichnet ist das IR-Spektrum der erfindungsgemäß verwendeten kristallinen
Form der Verbindung der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von 175°C. Im unteren Teil
abgebildet und mit b) bezeichnet ist das IR-Spektrum der kristallinen Form der Verbindung
der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von ca. 158°C abgebildet.
[0092] Figur 3 zeigt einen Vergleich von IR-Spektren der zwei kristallinen Formen der Verbindung
der Formel (I). Im oberen Teil abgebildet und mit a) bezeichnet ist das IR-Spektrum
der erfindungsgemäß verwendeten kristallinen Form der Verbindung der Formel (I) mit
einem Schmelzpunkt von 175°C. Im unteren Teil abgebildet und mit b) bezeichnet ist
das IR-Spektrum der kristallinen Form der Verbindung der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt
von ca. 158°C abgebildet.
[0093] Figur 4 zeigt einen Vergleich von Röntgenpulverdiffraktogrammen der zwei kristallinen
Formen der Verbindung der Formel (I). Im oberen Teil abgebildet und mit a) bezeichnet
ist das Röntgenpulverdiffraktogramm der kristallinen Form der Verbindung der Formel
(I) mit einem Schmelzpunkt von ca. 158°C. Im unteren Teil abgebildet und mit b) bezeichnet
ist das Röntgenpulverdiffraktogramm der erfindungsgemäß verwendeten kristallinen Form
der Verbindung der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von 175 °C.
[0094] Figur 5 zeigt die Ergebnisse der Bestimmung der Langzeit-Klimabeständigkeit von wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterialien (bei 40°C und 90 % r.F.). In dem abgebildeten Diagramm ist
die Druckdichte ("density") als Funktion der Zeit in Tagen ("days") angegeben.
[0095] Figur 6 zeigt die Ergebnisse der Bestimmung der Langzeit-Klimabeständigkeit von wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterialien (bei 60°C). In dem abgebildeten Diagramm ist die Druckdichte
("density") als Funktion der Zeit in Tagen ("days") angegeben.
[0096] Figur 7 zeigt die Ergebnisse der Bestimmung der Beständigkeit von wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterialien gegenüber Lanolin. In dem abgebildeten Diagramm ist die Druckdichte
("density") als Funktion der Zeit in Stunden ("h") angegeben.
[0097] Die nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele werden die Erfindung weiter verdeutlichen:
Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 und 2:
[0098] Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als Trägersubstrat eine Papierbahn aus gebleichten
und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einer flächenbezogenen Masse von
67 g/m
2 unter Zusatz üblicher Zuschlagstoffe in üblichen Mengen hergestellt. Frontseitig
wird mit einem Rollrakel-Streichwerk eine Zwischenschicht umfassend Hohlraumpigmente
und kalziniertes Kaolin als Pigment, Styrolbutadienlatex als Bindemittel und Stärke
als Cobinder mit einer flächenbezogenen Masse von 9 g/m
2 aufgebracht und konventionell getrocknet.
[0099] Unter Verwendung einer Streichmaschine wird auf die Zwischenschicht mittels Rollrakel-Streichwerk
eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 6,0
g/m
2 aufgetragen und nach dem Auftrag konventionell getrocknet.
[0100] Für die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht wird eine Rezeptur verwendet, die
als Bindemittel eine Mischung umfassend Polyvinylalkohol und ein Acrylat-Copolymer
und als Pigment Kalziumcarbonat umfasst. Weitere Bestandteile der wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschichten der einzelnen Ausführungsbeispiele sind in der nachfolgenden
Tabelle 1 angegeben:
Tabelle 1
| |
Verbindung der Formel (I) |
Verbindung der Formel (II) |
3-N-Di-n-butylamin-6-methyl-7-anilinofluoran (Farbbildner) |
| Beispiel 1 (erfindungsgemäß) |
50 atro Gew.-Teile |
50 atro Gew.-Teile |
50 atro Gew.-Teile |
| Beispiel 2 (erfindungsgemäß) |
90 atro Gew.-Teile |
10 atro Gew.-Teile |
50 atro Gew.-Teile |
| Beispiel 3 (erfindungsgemäß) |
10 atro Gew.-Teile |
90 atro Gew.-Teile |
50 atro Gew.-Teile |
| Vergleichsbeispiel 1 (nicht erfindungsgemäß) |
100 atro Gew.-Teile |
0 atro Gew.-Teile |
50 atro Gew.-Teile |
| Vergleichsbeispiel 2 (nicht erfindungsgemäß) |
0 atro Gew.-Teile |
100 atro Gew.-Teile |
50 atro Gew.-Teile |
Beispiele 4 bis 6
[0101] Beispiele 4 bis 6 wurden analog zu den Beispielen 1 bis 3 durchgeführt. Die Zwischenschicht
wird allerdings nicht mit einem Rollrakel-Streichwerk aufgebracht, sondern es wird
mit einem Blade ein Konturstrich als Zwischenschicht gezogen.
[0102] Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht wird mittels Curtain-Streichwerk aufgebracht,
wobei die flächenbezogenen Masse 1,5 bis zu 6,0 g/m
2, bevorzugt 2 bis 5,5 g/m
2 beträgt. Das 3-N-Di-n-butylamin-6-methyl-7-anilinofluoran (Farbbildner) wird in einer
Menge von 40 - 60 atro Gew.-Teilen zugesetzt.
Bestimmung der Langzeit-Klimabeständigkeit von wärmeempfindlichen Aufzeichnungs-materialien
(bei 40°C und 90 % r.F.);
[0103] Zur messtechnischen Erfassung der Klimabeständigkeit eines Thermoausdrucks auf den
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien der erfindungsgemäßen Beispiele 1, 2 und
3 und der Vergleichsbeispiele 1 und 2 wurden jeweils auf den zu testenden wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterialien schwarz/weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit
einem Gerät des Typs Atlantek 400 der Firma Printrex (USA) erstellt, wobei ein Thermokopf
mit einer Auflösung von 300 dpi und einer Energie pro Flächeneinheit von 16 mJ/mm
2 zum Einsatz kam.
[0104] Nach der Erstellung des schwarz/weiß-karierten Thermoprobeausdruckes wurde nach einer
Ruhezeit von mehr als 5 Minuten an jeweils drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen
des Thermoprobeausdruckes eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers
Gretag Macbeth Model RD - 1152 "B" durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten der
schwarz gefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.
[0105] Ein Thermoprobeausdruck wurde bei 40°C und einer relativen Feuchtigkeit von 90 %
in einen Klimaschrank gehängt. Nach 1, 2, 3, 6, 10, 20 und 38 Tagen wurde der Thermopapierausdruck
entnommen, auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurde erneut an je drei Stellen der
schwarz gefärbten Flächen des Thermoprobeausdrucks eine Bestimmung der Druckdichte
mittels eines Densitometers Gretag Macbeth Model RD - 1152 "B" durchgeführt. Aus den
jeweiligen Messwerten schwarz gefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.
Nach jeder Messung wurde der Thermoprobenausdruck bis zur nächsten Messung erneut
bei 40°C und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % in den Klimaschrank gehängt.
[0106] Die so erhaltenen Messergebnisse sind in Tabelle 2 aufgelistet und in Figur 5 abgebildet:
Tabelle 2
| |
Druckdichte |
| |
1d |
2d |
3d |
6d |
10d |
20d |
38d |
| Beispiel 1 [Formel (II) 90 % / Formel (I) 10 %] |
0,92 |
0,88 |
0,87 |
0,86 |
0,84 |
0,82 |
0,74 |
| Beispiel 2 [Formel (II) 50 % / Formel (I) 50 %] |
1,04 |
1,02 |
1,01 |
1,01 |
1,00 |
0,99 |
0,93 |
| Beispiel 3 [Formel (II) 10 % /Formel (I) 90 %] |
1,12 |
1,10 |
1,09 |
1,08 |
1,06 |
0,99 |
0,89 |
| Vergleichsbeispiel 1 [Formel (II)] |
0,88 |
0,84 |
0,83 |
0,81 |
0,79 |
0,76 |
0,68 |
| Vergleichsbeispiel 2 [Formel (I)] |
1,10 |
1,07 |
1,06 |
1,01 |
0,96 |
0,84 |
0,64 |
[0107] Die in Tabelle 2 wiedergegebenen Messergebnisse zeigen, dass die Druckdichte der
Beispiele 1, 2 und 3 weniger abnimmt als die Druckdichte aus den Vergleichsbeispielen
1 und 2. Die Beständigkeit des Druckbildes bei 40°C und 90% r. F. ist daher bei den
erfindungsgemäßen Beispielen höher als bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2. Die erfindungsgemäß
verwendete Kombination einer Verbindung der Formel (I) mit einer Verbindung der Formel
(II) weist somit einen synergistischen Effekt auf, da die Mischung der Verbindungen
der Formel (I) und (II) bessere Eigenschaften aufweist, als die jeweiligen Verbindungen
alleine.
[0108] Die erfindungsgemäßen Beispiele 4 bis 6 wurden ebenfalls vermessen und zeigten ebenfalls,
dass die Druckdichte weniger abnimmt als die Druckdichte aus den Vergleichsbeispielen
1 und 2.
Bestimmung der Klimabeständigkeit von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
(bei 60°C);
[0109] Die Bestimmung wurde analog zur Bestimmung der Klimabeständigkeit von wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterialien (bei 40°C und 90 % r.F.) durchgeführt, allerdings erfolgte
die Lagerung nicht in einem Klimaschrank, sondern in einem Trockenschrank bei 60 °C.
[0110] Die so erhaltenen Messergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet und in Figur 6 abgebildet:
Tabelle 3
| |
Druckdichte |
| |
1d |
2d |
3d |
6d |
10d |
20d |
38d |
| Beispiel 1 [Formel (II) 90 % / Formel (I) 10 %] |
1,10 |
1,09 |
1,07 |
1,04 |
1,02 |
0,97 |
0,92 |
| Beispiel 2 [Formel (II) 50 % / Formel (I) 50 %] |
1,13 |
1,11 |
1,10 |
1,07 |
1,05 |
1,01 |
0,97 |
| Beispiel 3 [Formel (II) 10 % /Formel (I) 90 %] |
1,14 |
1,12 |
1,10 |
1,07 |
1,03 |
0,98 |
0,94 |
| Vergleichsbeispiel 1 [Formel (II)] |
1,09 |
1,07 |
1,06 |
1,03 |
0,99 |
0,95 |
0,90 |
| Vergleichsbeispiel 2 [Formel (II)] |
1,06 |
1,02 |
0,98 |
0,91 |
0,87 |
0,80 |
0,78 |
[0111] Die in Tabelle 3 wiedergegebenen Messergebnisse zeigen, dass die Druckdichte der
Beispiele 1, 2 und 3 weniger abnimmt als die Druckdichte aus den Vergleichsbeispielen
1 und 2. Die Beständigkeit des Druckbildes bei 60°C ist daher bei den erfindungsgemäßen
Beispielen höher als bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2. Die erfindungsgemäß verwendete
Kombination einer Verbindung der Formel (I) mit einer Verbindung der Formel (II) weist
somit einen synergistischen Effekt auf, da die Mischung der Verbindungen der Formel
(I) und (II) bessere Eigenschaften aufweist, als die jeweiligen Verbindungen alleine.
[0112] Die erfindungsgemäßen Beispiele 4 bis 6 wurden ebenfalls vermessen und zeigten ebenfalls,
dass die Druckdichte weniger abnimmt als die Druckdichte aus den Vergleichsbeispielen
1 und 2.
Bestimmung der Beständigkeit von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien gegenüber
Lanolin:
[0113] Zur messtechnischen Erfassung der Beständigkeit eines Thermoausdrucks auf den wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterialen der erfindungsgemäßen Beispiele 1, 2 und 3 und der Vergleichsbeispiele
1 und 2 gegenüber Lanolin wurden jeweils auf dem zu testenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialen
schwarz/weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit einem Gerät des Typs Atlantek
400 der Firma Printrex (USA) erstellt, wobei ein Thermokopf mit einer Auflösung von
300 dpi und einer Energie pro Flächeneinheit von 16 mJ/mm
2 zum Einsatz kam.
[0114] Nach der Erstellung der schwarz/weiß-karierten Thermoprobeausdrucke wurden nach einer
Ruhezeit von mehr als 5 Minuten an drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen der
Thermoprobeausdrucke eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Gretag
MacBeth TYPE D19C durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten wurde der Mittelwert
gebildet.
[0115] Anschließend wurde der erstellte Thermoprobeausdruck des zu testenden wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials satt mit Lanolin bestrichen. Nach einer Einwirkzeit von 10
Minuten wird das Lanolin vorsichtig abgewischt und anschließend bei 23°C und 50 %
Luftfeuchte gelagert. Nach 1, 2, 4, 24 und 96 Stunden wurde der Thermopapierausdruck
entnommen und es wurde erneut an je drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen der
Thermoprobeausdrucke eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Gretag
MacBeth TYPE D19C. Nach jeder Messung wurde der Thermoprobenausdruck bis zur nächsten
Messung erneut bei 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50 % in den Klimaschrank
gehängt.
[0116] Aus den jeweiligen Messwerten wurde der Mittelwert gebildet.
[0117] Die so erhaltenen Messergebnisse sind in Tabelle 4 aufgelistet und in Figur 7 abgebildet:
Tabelle 4
| |
Druckdichte |
| |
1h |
2h |
4h |
24h |
96h |
| Beispiel 1 [Formel (II) 90 % / Formel (I) 10 %] |
0,82 |
0,82 |
0,79 |
0,74 |
0,72 |
| Beispiel 2 [Formel (II) 50 % / Formel (I) 50 %] |
0,85 |
0,83 |
0,83 |
0,78 |
0,75 |
| Beispiel 3 [Formel (II) 10 % /Formel (I) 90 %] |
0,78 |
0,76 |
0,74 |
0,38 |
0,18 |
| Vergleichsbeispiel 1 [Formel (II)] |
0,79 |
0,79 |
0,77 |
0,72 |
0,68 |
| Vergleichsbeispiel 2 [Formel (II)] |
0,72 |
0,62 |
0,54 |
0,19 |
0,13 |
[0118] Die in Tabelle 4 wiedergegebenen Messergebnisse zeigen, dass die Druckdichte der
Beispiele 1 und 3 weniger abnimmt als die Druckdichte aus den Vergleichsbeispielen
1 und 2. Die Beständigkeit des Druckbildes der Beispiele 1 und 3 gegenüber Lanolin
ist daher bei den erfindungsgemäßen Beispielen höher als bei den Vergleichsbeispielen
1 und 2. In Beispiel 2 nimmt die Druckdichte weniger ab, als in Vergleichsbeispiel
1. Die erfindungsgemäß verwendete Kombination einer Verbindung der Formel (I) mit
einer Verbindung der Formel (II) weist somit einen synergistischen Effekt auf, da
die Mischung der Verbindungen der Formel (I) und (II) bessere Eigenschaften aufweist,
als die jeweiligen Verbindungen alleine.
[0119] Die erfindungsgemäßen Beispiele 4 bis 6 wurden ebenfalls vermessen und zeigten ebenfalls,
dass die Druckdichte weniger abnimmt als die Druckdichte aus den Vergleichsbeispielen
1 und 2.
Beständigkeit gegen Wasser und wässrige Ethanollösungen (23°C, 50% r.F., 24h):
[0120] Mit Hilfe dieser Tests wird die Beständigkeit des auf der Aufzeichnungsschicht erzeugten
Bildes gegen Wasser und wässrige Lösungen beurteilt. Auf die mit dem TEC-Drucker 572
bei maximaler Druckenergie (Stufe +1) erzeugten bedruckten Flächen wird ein Tropfen
destillierten Wassers oder der gewählten wässrigen 25%-ige Ethanollösung aufgebracht.
Die überschüssige Prüfflüssigkeit wird nach 20 Minuten Einwirkzeit mit einem Filterpapier
oder Baumwolltuch abgetupft und der Testbogen anschließend 24 Stunden bei Raumklima
(23°C, 50% relative Feuchte) gelagert. Vor Aufbringen der jeweiligen Prüfflüssigkeit
und nach Ablauf der Lagerzeit wird mit dem Macbeth-Densitometer 1150 die optische
Dichte der bedruckten Flächen sowie deren Differenz bestimmt.
[0121] Die Beständigkeit gegenüber Wasser bzw. wässrigen Ethanollösungen entspricht dem
Quotienten aus dem gebildeten Mittelwert der Druckdichte vor und nach der Behandlung
mit der jeweiligen Prüfflüssigkeit multipliziert mit 100.
[0122] Die so erhaltenen Messergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 5 aufgelistet:
Tabellen 5: Ergebnisse der Beständigkeitsprüfung gegen Wasser und wässrige Ethanollösungen
(Teil 1) (Vgl. steht für Vergleichsbeispiel)
| Beispiel Nr.: |
1 |
2 |
3 |
Vgl. 1 |
Vgl. 2 |
| Wasserbeständigkeit (23°C, 50% r.F.. 24h): |
| Beständigkeit |
80,2 |
81,7 |
84, 7 |
80,2 |
80,2 |
| Beständigkeit gegen 25%-ige wässrige Ethanol-Lösunq (23°C, 50% r.F.. 24h): |
| Beständigkeit |
86,3 |
87,0 |
89,9 |
89,7 |
87,0 |
[0123] Die wiedergegebenen Messergebnisse zeigen, dass sich die Beständigkeit des Druckbildes
gegenüber Wasser und wässriger Ethanollösung in den erfindungsgemäßen Beispielen 1
bis 3 nicht verschlechtert hat im Vergleich mit den Vergleichsbeispielen 1 und 2.
[0124] Die erfindungsgemäßen Beispiele 4 bis 6 wurden ebenfalls vermessen und zeigten ebenfalls
keine Verschlechterung der Beständigkeit gegenüber Wasser und wässriger Ethanollösung.
Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten kristallinen Form der Verbindung mit der
Formel I:
[0125] Die kommerziell erhältliche bzw. in
WO 2014/080615 beschriebene Verbindung der Formel (I) mit einem Schmelzpunkt von ca. 158°C wird
aus Ethanol umkristallisiert. Man erhält die erfindungsgemäße Verbindung der Formel
(I) mit einem Schmelzpunkt von ca. 175 °C. Die die erfindungsgemäße Verbindung der
Formel (I) weist im IR-Spektrum eine Absorptionsbande bei 3401±20 cm-1 auf.
1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial umfassend
i) ein Trägersubstrat und
ii) eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht,
wobei die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht einen Farbbildner und ein Farbentwicklergemisch
umfasst und das Farbentwicklergemisch
a) eine Verbindung der Formel (I)

enthält, wobei die Verbindung der Formel (I) in einer kristallinen Form vorliegt,
die im IR-Spektrum eine Absorptionsbande bei 3401±20 cm-1 aufweist,
und
b) eine Verbindung der Formel (II)

enthält.
2. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Massenverhältnis
zwischen der Verbindung der Formel (I) und der Verbindung der Formel (II) 0,5 : 99,5
bis 99,5 : 0,5 beträgt, vorzugsweise 35 : 65 bis 65 : 35 beträgt, weiter bevorzugt
40 : 60 bis 60 : 40 beträgt, besonders bevorzugt 45 : 55 bis 55 : 45 beträgt.
3. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
das Trägersubstrat ein Papier, synthetisches Papier oder eine Kunststofffolie ist.
4. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
der Anteil des Farbentwicklergemisches in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
35 bis 15 Gew.-% beträgt, vorzugsweise 31 bis 19 Gew.%, besonders bevorzugt 28 bis
22 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffanteil der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht.
5. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die flächenbezogene Masse der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht im Bereich von
1,5 bis 6 g/m2 liegt, vorzugsweise im Bereich von 2,0 bis 5,5 g/m2 liegt.
6. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, zusätzlich
enthaltend eine zwischen dem Trägersubstrat und der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht
gelegene Zwischenschicht, wobei die Zwischenschicht vorzugsweise Pigmente enthält.
7. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, wobei es sich bei den Pigmenten
um
a) organische Pigmente, vorzugsweise um organische Hohlkörperpigmente handelt
und/oder
b) anorganischen Pigmente handelt, vorzugsweise ausgewählt aus der Liste bestehend
aus kalziniertem Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat, Aluminiumoxid und
Böhmit.
8. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht vollständig oder teilweise mit einer Schutzschicht
bedeckt ist.
9. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
der Farbbildner ausgewählt ist aus Derivaten von Verbindungen aus der Gruppe bestehend
aus Fluoran, Phthalid, Lactam, Triphenylmethan, Phenothiazin und Spiropyran.
10. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht ein Bindemittel enthält, vorzugsweise ein
vernetztes oder unvernetztes Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylalkohol,
carboxylgruppen-modifiziertem Polyvinylalkohol, Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, einer
Kombination aus Polyvinylalkohol und Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, silanolgruppen-modifiziertem
Polyvinylalkohol, diacetonmodifiziertem Polyvinylalkohol, Acrylat-Copolymer und filmbildenden
Acrylcopolymeren.
11. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht einen Sensibilisator enthält, vorzugsweise
einen Sensibilisator mit einem Schmelzpunkt von 60°C bis 180 °C, besonders bevorzugt
mit einem Schmelzpunkt von 80°C bis 140 °C, besonders bevorzugt einen Sensibilisator
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzylp-benzyloxy-benzoat, Stearamid, N-Methylolstearamid,
p-Benzylbiphenyl, 1,2-Di(phenoxy)-ethan, 1,2-Di(m-methylphenoxy)ethan, m-Terphenyl,
Dibenzyloxalat, Benzyl-naphthylether und Diphenylsulfon, wobei Benzylnaphthylether,
Diphenylsulfon, 1,2-Di(m-methylphenoxy)ethan und 1,2-Di(phenoxy)-ethan besonders bevorzugt
sind.
12. Verwendung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nach einem der Ansprüche
1 bis 11 als Eintrittskarten, Flug-, Bahn-, Schiff- oder Busticket, Glücksspielbeleg,
Parkticket, Etikett, Kassenbon, Bankauszüge, Selbstklebeetikett, medizinisches Diagrammpapier,
Faxpapier, Sicherheitspapier oder Barcode-Etiketten.
13. Verwendung einer Verbindung der Formel (I) wie in einem der vorherigen Ansprüche definiert
zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit eines Druckbildes eines wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials, bei dem eine Verbindung der Formel (II) wie in einem der vorherigen
Ansprüche definiert als Farbentwickler enthalten ist, wobei das Massenverhältnis zwischen
der Verbindung der Formel (I) und der Verbindung der Formel (II) 0,5 : 99,5 bis 35
: 65 beträgt, vorzugsweise 5 : 95 bis 30 : 70 beträgt, besonders bevorzugt 15 : 85
bis 25 : 75 beträgt.
14. Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, mindestens
umfassend folgende Verfahrensschritte:
i. Bereitstellen oder Herstellen eines Trägersubstrates;
ii. Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung umfassend eine
Verbindung der Formel (I) wie in einem der Ansprüche 1 bis 11 definiert und eine Verbindung
der Formel (II) wie in einem der Ansprüche 1 bis 11 definiert;
iii. Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung;
iv. Trocknen der aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht.