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Dokumentenidentifikation DE69318344T2 19.11.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0576015
Titel Reversibeles Aufzeichnungsverfahren
Anmelder Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Tsutsui, Kyoji, Mishima-shi, Shizuoka-ken, JP;
Yamaguchi, Takehito, Nr. 110, Ricoh Nagaizumi, Sunto-gun, Shizuoka-ken, JP;
Ema, Hideaki, Sunto-gun, Shizuoka-ken, JP;
Shimada, Masaru, Tagata-gun, Shizuoka-ken, JP;
Goto, Hiroshi, Fuji-shi, Shizuoka-ken, JP;
Sawamura, Ichiro, Numazu-shi, Shizuoka-ken, JP;
Kawamura, Eiichi, Numazu-shi, Shizuoka-ken, JP;
Kubo, Keishi, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, JP;
Maruyama, Shoji, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa-ken, JP;
Kuboyama, Hiroki, Mishima-shi, Shizuoka-ken, JP
Vertreter Barz, P., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 80803 München
DE-Aktenzeichen 69318344
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 24.06.1993
EP-Aktenzeichen 931101299
EP-Offenlegungsdatum 29.12.1993
EP date of grant 06.05.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.11.1998
IPC-Hauptklasse B41M 5/28
IPC-Nebenklasse B41M 5/30   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur reversiblen selektiven Manifestation von unterschiedlichen Zuständen eines funktionellen Elements, das mindestens zwei Verbindungen umfaßt und in der Lage ist, alternativ zwei unterschiedliche Zustände einzunehmen, indem die jeweiligen Bedingungen zum Erreichen der zwei Zustände gesteuert werden.

Die Verwendung eines Materials, das eine Mehrzahl von stabilen unterschiedlichen Zuständen einnehmen und, wie gewünscht, durch die Anwendung irgendeines Stimulus zwischen diesen unterschiedlichen Zuständen umgewandelt werden kann, als reversibles funktionelles Element ist auf herkömmliche Weise bekannt.

Als derartige reversible funktionelle Elemente sind beispielsweise funktionelle Elemente bekannt, welche die reversible thermische Umwandlung eines kristallinen Zustandes, einer molekularen Anordnung oder eines Aggregationszustandes verwenden, wie beispielsweise ein Anzeigeelement, das die reversiblen Änderungen in der molekularen Anordnung von flüssigkristallinen Verbindungen durch das Anlegen eines elektrischen Feldes oder die Anwendung von Wärme verwendet, und ein informationsaufzeichnendes Element, das eine reversible Umwandlung zwischen einem amorphen Zustand und einem kristallinen Zustand einer anorganischen Verbindung oder einer organischen Verbindung, eine reversible Umwandlung zwischen zwei unterschiedlichen kristallinen Zuständen oder eine reversible Umwandlung zwischen zwei unterschiedlichen Assoziationszuständen von Molekülen verwendet.

Obwohl einige dieser herkömmlichen Elemente bereits in großem Umfang in der Praxis verwendet werden, lassen sie wegen der Kompliziertheit ihres Aufbaus, der Kompliziertheit von Systemen, welche die Elemente verwenden, und des schlechten Kontrasts von angezeigten oder aufgezeichneten Bildern viel Raum zur Verbesserung.

Es sind auch funktionelle Elemente bekannt, die reversible Änderungen in der molekularen Struktur, wie Photochromie und Elektrochrom je, verwenden. Fast keines dieser Elemente wird in der Praxis verwendet, da sie Probleme aufweisen, die mit der wiederholten Vorgangsausführung und Antwortgeschwindigkeit in Beziehung stehen.

Ein reversibles funktionelles Element, das eine reversible Reaktion zwischen zwei Verbindungen verwendet, ist ebenfalls vorgeschlagen worden. Ein Beispiel flir ein derartiges reversibles funktionelles Element, das zur praktischen Verwendung geführt worden ist, ist ein wärrneempfindliches Färbungselement, das eine farbgebende Reaktion zwischen einer farbgebenden Elektronendonor-Verbindung und einer Elektronenakzeptor-Verbindung verwendet. Die Funktion dieses wärmeempfindlichen Färbungselementes kann durch die Anwendung von Wärme auf dasselbe manifestiert werden, so daß es einen gefärbten Zustand annimmt. Weiter ist es möglich, in Abhängigkeit von den in dem Färbungselement verwendeten Materialien reversibel dessen Zustand aus dem gefärbten Zustand in einen entfärbten Zustand umzuändern.

Reversible thermoempfindliche Färbungselemente dieses Typs weisen jedoch die folgenden Nachteile auf: Eine lange Zeit ist erforderlich, um aus einem gefärbten Zustand in einen entfärbten Zustand zurückzukehren. Ein Entfärbungsmittel ist notwendig. Eine zusätzliche Behandlung unter Verwendung von einem organischen Lösungsmittel oder Wasser ist ebenfalls notwendig. Weiter nimmt, wenn das reversible wärmeempfindliche Färbungselement einmal gefärbt worden ist, dieses den anfänglichen entfärbten Zustand nur mit großer Schwierigkeit wieder an.

Die FR-A-2503729 offenbart ein Aufzeichnungsmaterial, das eine reversible thermochrome Substanz umfaßt, welche eine oder mehrere farbgebende organische Elektronendonor- Verbindungen (z.B. Leuko-Farbstoffe) und einen oder mehrere organische Diester von Phosphorsäure umfaßt. Das Aufzeichnungsmaterial kann sowohl einen gefärbten Zustand als auch einen ungefärbten Zustand annehmen, kann aber nicht den einen oder den anderen der zwei Zustände bei einer speziellen Temperatur annehmen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur reversiblen und selektiven Manifestation unterschiedlicher Färbungszustände eines funktionellen Elements aufleichte und rasche Weise, frei von den oben erwähnten herkömmlichen Nachteilen, bereitzustellen.

Das oben erwähnte Ziel der vorliegenden Erfindung kann erreicht werden durch ein Verfahren zur reversiblen selektiven Manifestation von unterschiedlichen Färbungszuständen eines funktionellen Elements, welches mindestens zwei Verbindungen umfaßt und in der Lage ist, alternativ anzunehmen (a) einen ersten gefärbten Zustand, in dem die zwei Komponenten unter Bildung einer regelmäßigen [bzw. regulären] Aggregatstruktur wechselwirken, oder (b) einen zweiten entfärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen nicht wechselwirken und mindestens eine der zwei Verbindungen für sich genommen in einem Aggregat- oder kristallisierten Zustand vorliegt, indem man die jeweiligen Bedingungen zum Erreichen von einem der zwei Zustände auf solche Weise steuert, daß, wenn die Temperatur des funktionellen Elements in dem entfärbten Zustand A bei Raumtemperatur über die Temperatur T&sub1; angehoben wird, die Farbdichte des Elements anzusteigen beginnt und schließlich den gefärbten Zustand B erreicht, der beim Wiederabkühlen des Elements auf Raumtemperatur beibehalten wird, Zustand C; und, wenn die Temperatur des funktionellen Elements in dem gefärbten Zustand C bei Raumtemperatur wieder angehoben wird, die Farbdichte des Elements bei der Temperatur T&sub2;, die niedriger ist als die Temperatur T&sub1;, abzunehmen beginnt, wobei das Element schließlich einen vollständig entfärbten Zustand D erreicht, der bei der Wiedererniedrigung der Temperatur auf Raumtemperatur beibehalten wird, Zustand A.

Für die benannten Staaten DE und FR gilt die Maßgabe, daß, falls eine der mindestens zwei Verbindungen eine farbgebende Elektronendonor-Verbindung ist, die mindestens eine andere Verbindung nicht aus den folgenden Verbindungen (a) bis (i) ausgewählt ist:

(a) einer organischen Phosphorsäure-Verbindung der Formel (I):

R&sub1;-PO(OH)&sub2; (I)

in der R&sub1; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt;

(b) einer α-Hydroxycarbonsäure-Verbindung der Formel (II):

R&sub2;-CH(OH)-COOH (II)

in der R&sub2; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt;

(c) einer Halogen-substituierten aliphatischen Carbonsäure-Verbindung mit einer geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, wobei das Halogen an mindestens ein Kohlenstoffatom in der α-Stellung oder β-Stellung der aliphatischen Carbonsäure-Verbindung gebunden ist;

(d) einer aliphatischen Carbonsäure-Verbindung mit einer geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, einschließlich einer Oxogruppe, wobei mindestens ein Kohlenstoff an der α-Stellung, β-Stellung oder gamma-Stellung der α-Hydroxycarbonsäure- Verbindung die Oxogruppe aufbaut;

(e) einer aliphatischen Carbonsäure-Verbindung der Formel (III):

R -x -CH-COOH

in der R&sub3; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt, X ein Sauerstoffatom oder Schwefelatom darstellt und p eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist;

(f) einer aliphatischen Carbonsäure-Verbindung der Formel (IV):

in der R&sub4;, R&sub5; und R&sub6; jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe darstellen, wobei mindestens eines von R&sub4;, R&sub5; oder R&sub6; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen ist;

(g) einer aliphatischen Carbonsäure-Verbindung der Formel (V):

in der R&sub7; und R&sub8; jeweils Wasserstoff, eine Mkylgruppe oder eine Alkenylgruppe darstellen, wobei mindestens eines von R&sub7; oder R&sub8; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen ist;

(h) einer aliphatis ehen Carbonsäure-Verbindung der Formel (VI):

in der R&sub9; eine geradkettige oder ver:zweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt, n eine ganze Zahl von 0 oder list, m eine ganze Zahl von 1, 2 oder 3 ist und, wenn n für 0 steht, m für 2 oder 3 steht, während wenn n für 1 steht, m für 1 oder 2 steht; und

(i) einer phenolischen Verbindung der Formel (VII):

in der Y für -S-, -O-, -CONH-, -COC- steht und R&sub1;&sub0; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Mkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt.

Die obige Maßgabe beruht auf der Offenbarung der EP-A-492628, eines Dokumentes, das unter Art. 54(3) und (4) EPÜ für DE und FR relevant ist.

Ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und vieler der damit verbundenen Vorteile wird leicht erreicht, wenn dieselbe mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verstanden wird, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:

Fig. 1 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der Farbentwicklung und Entfärbung eines funktionellen Elements zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung und seiner Temperatur zeigt;

die Figuren 2 und 3 Schaubilder sind, welche die Änderungen bei der Röntgenstrahlbeugung von funktionellen Elementen zeigen, wenn diese rasch aus den jeweiligen geschmolzenen Farbentwicklungszuständen abgekühlt werden;

Fig. 4 ein Schaubild ist, das die Änderungen bei der Durchlässigkeit von funktionellen Elementen zeigt, als deren Temperatur aus den jeweiligen Farbentwicklungszuständen, die durch rasches Abkühlen erhalten wurden, erhöht wurde;

die Figuren 5(a), 5(b), 6(a) und 6(b) Schaubilder sind, die die Änderungen bei der Röntgenstrahlbeugung von funktionellen Elementen zeigen, als deren Temperatur aus den jeweiligen Farbentwicklungszuständen, die durch rasches Abkühlen erhalten wurden, erhöht wurde;

die Figuren 7 und 8 Schaubilder sind, welche die Änderungen bei der Röntgenstrahlbeugung von vergleichenden funktionellen Elementen zeigen, rasch diese rasch aus den jeweiligen [durch rasches Abkühlen erhaltenen] Farbentwicklungszuständen abgekühlt wurden;

Fig. 9 ein Schaubild eines Infrarotabsorptionsspektrums ist, das die Veränderungen im Wechselwirkungszustand von zwei Verbindungen in zwei funktionellen Elementen zeigt, als ein funktionelles Element sofort abgekühlt wurde und das andere allmählich abgekühlt wurde;

Fig. 10 ein Schaubild eines Infrarotabsorptionsspektrums ist, das die Veränderungen im Wechselwirkungszustand von zwei Verbindungen in einem funktionellen Element abhängig von dessen Temperatur zeigt, als die Temperatur eines rasch abgekühlten funktionellen Elements erhöht wurde;

Fig. 11 ein Schaubild einer Röntgenstrahlbeugung ist, das die Bildung einer regelmäßigen Aggregatstruktur in einem funktionellen Element zeigt, welche durch rasches Abkühlen gebildet wird;

Fig. 12 ein Schaubild einer Röntgenstrahlbeugung ist, das die Bildung von unabhängigen Kristallen von zwei Verbindungen in einem funktionellen Element zeigt, welche durch allmähliches Abkühlen gebildet wurden;

die Figuren 13(a) und 13(b) Schaubilder von Röntenstrahlbeugung sind, die die Änderungen bei der Röntgenstrahlbeugung bei dem funktionellen Element zeigen, welches zwei Verbindungen umfaßt, die durch rasches Abkühlen gebildet wurden, welches anzeigt, daß eine der zwei Verbindungen kristallisiert worden ist; und

Fig. 14 ein Schaubild ist, das die Änderungen bei der Durchlässigkeit von funktionellen Elementen in einem Farbentwicklungszustand in Abhängigkeit von deren Temperatur zeigt.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die Beziehung zwischen der molekularen Struktur in der Festphase von jeder der zwei Verbindungen, die Stärke der Wechselwirkung zwischen ihnen und den Aggregatzustand derselben analysiert.

Als Ergebnis haben die Erfinder entdeckt, daß die zwei Verbindungen eine stabile regelmäßige Aggregationsstruktur annehmen können, obwohl die Wechselwirkung zwischen ihnen nicht sehr stark ist und die zwei Verbindungen in dem wechselwirkenden Zustand mit Schwierigkeit zu verfestigen sind, und daß die zwei Verbindungen durch Zerstören der regelmäßigen Aggregatstruktur in den Anfangszustand ohne die Wechselwirkung zwischen ihnen zurückgebracht werden können.

Zusätzlich zum obigen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung entdeckt, daß die Bildung der oben erwähnten regelmäßigen Aggregatstruktur gesteuert werden kann, indem man die Molekülstruktur einer in einem funktionellen Element verwendeten Verbindung auswählt, und daß die Aggregationskraft einer langkettigen Struktur, wie einer geraden Kohlenwasserstoffkette, eine besonders wichtige Rolle spielt.

Die vorliegende Erfindung beruht auf den obigen Entdeckungen und richtet sich auf ein Verfahren zur reversiblen und selektiven Manifestation unterschiedlicher Färbungszustände eines funktionellen Elements. Dieses funktionelle Element umfaßt mindestens zwei Verbindungen und känn alternativ annehmen (a) einen ersten gefärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen unter Bildung einer regelmäßigen Aggregatstruktur wechselwirken, oder (b) einen zweiten entfärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen nicht wechselwirken und mindestens eine der zwei Verbindungen in einem Aggregat- oder kristallisierten Zustand vorliegt. Das obige Verfahren wird tatsächlich durchgeführt, indem man die jeweiligen Bedingungen für das Erreichen von einem der zwei Zustände steuert.

Der obige gefärbte Zustand wird vorzugsweise erhalten, indem man die zwei Verbindungen unter Anwendung von Wärme schmilzt, gefolgt vom raschen Abkühlen der zwei geschmolzenen Verbindungen. Der Wechselwirkungszustand der zwei Verbindungen kann durch die Bildung der Aggregatstruktur stabil in dem ersten Zustand aufrechterhalten werden.

Darüber hinaus wird der entfärbte Zustand vorzugsweise erzielt, indem man die Temperatur des funktionellen Elements auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur anhebt, bei welcher die zwei Verbindungen schmelzen, wodurch die regelmäßige Aggregatstruktur der zwei Verbindungen zerstört wird und mindestens eine der zwei Verbindungen in einen Aggregat- oder kristallisierten Zustand versetzt wird.

Das Verfahren der reversiblen und selektiven Manifestation verschiedener Färbungszustände des funktionellen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet die Unterschiede in den Eigenschaften zwischen dem ersten gefärbten Zustand, der durch die Wechselwirkung der zwei Verbindungen erhalten wird, und dem zweiten entfärbten Zustand ohne diese Wechselwirkung.

In dem oben erwähnten ersten Zustand sind die zwei Verbindungen schwach durch die Wechselwirkung zwischen ihnen gebunden. Ein derartiger gebundender Zustand kann in Verbundstoffen gesehen werden, die durch Wasserstoffbrückenbildung, durch Wechselwirkung vom Ladungstransport-Typ oder durch Koordination gebildet werden.

Wenn eine regelmäßige Aggregatstruktur gebildet wird, wenn die zwei Verbindungen geschmolzen und dann rasch abgekühlt werden, kann die Wechselwirkung zwischen den zwei Verbindungen stabil bei Raumtemperatur aufrechterhalten werden, obwohl die Wechselwirkung zwischen ihnen schwach ist, wodurch der erste Zustand gebildet wird.

Wenn andererseits die geschmolzenen Verbindungen allmählich abgekühlt werden, wird die Aggregatstruktur der zwei Verbindungen mittels der Wechselwirkung zwischen ihnen im allgemeinen nicht gebildet, weil die Aggregationskraft, die unter den Verbindungen einer Art arbeitet, stärker ist als die Aggregationskraft, die unter den zwei Arten von Verbindungen arbeitet, so daß mindestens eine der zwei Verbindungen durch die Aggregationskraft unter den Molekülen der einen Art von Verbindung einen stabilen Aggregat- oder kristallisierten Zustand bildet, ohne die Aggregationskraft zwischen den zwei Arten von Verbindungen.

Deshalb herrscht, wenn die regelmäßige Aggregatstruktur der zwei Verbindungen durch die Anhebung ihrer Temperatur zerstört wird, die Aggregationskraft der gleichen Art von Verbindungen vor, so daß wieder ein Zustand frei von der Wechselwirkung zwischen den zwei Verbindungen erreicht werden kann.

Das Verfahren der reversiblen selektiven Manifestation der verschiedenen Färbungszustände des funktionellen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf ein funktionelles Element, wie beispielsweise dem vorstehend erwähnten Verbundstoff; mit relativ schwacher Wechselwirkung angewendet werden.

Das Verfahren der reversiblen selektiven Manifestation von verschiedenen Färbungszuständen des funktionellen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte der reversiblen Abwechslung zwischen den zwei Zustände des funktionellen Elements durch thermische Steuerung der Beziehung zwischen der Stärke der Wechselwirkung zwischen den zwei Arten von Verbindungen, der Aggregationskraft des Verbundstoffes, der durch die Wechselwirkung zwischen den zwei Arten von Verbindungen gebildet wird, und der Aggregationskraft zwischen den Molekülen der gleichen Art von Verbindungen.

Der Zustand, in dem die regelmäßige Aggregatstruktur der zwei Verbindungen aufrechterhalten wird, wird durch die Aggregationskraft des Verbundstoffes der zwei Verbindungen erzielt. Bei dieser Aggregationskraft ist inhärent die Aggregationskraft enthalten, die zwischen den Verbindungen der gleichen Art arbeitet.

In diesem Sinne ist es vorzuziehen, daß mindestens eine der zwei Verbindungen eine derartige Struktur aufweist, daß eine relativ starke Aggregationskraft erzeugt wird und eine regelmäßige Aggregatstruktur leicht gebildet werden kann. Eine derartige Struktur wird beispielsweise erhalten, indem eine lange höheraliphatische Kette, wie eine lange Kohlenwasserstoffkette, an mindestens eine der zwei Verbindungen geknüpft wird. Eine derartige langkettige Struktur weist verschiedene Vorteile auf, da die Aggregationskraft in Einklang mit der Länge der aliphatischen Kette in der langkettigen Struktur gesteuert werden kann. Beispielsweise kann die Temperatur für die Zerstörung der Aggregatstruktur des Verbundstoffes, der durch die Wechselwirkung der zwei Verbindungen gebildet wird, durch Wahl der Länge der aliphatischen Kette gesteuert werden. Weiter kann ein Teil, der die Funktion der Verbindung aufweist, und ein Teil, der die Aggregationskraft und Aggregateigenschaften der Verbindung aufweist, gesondert innerhalb des Moleküls der Verbindung vorgesehen werden. Weiter kann die Länge der langkettigen Struktur, die für den Teil notwendig ist, dem das Innehaben der Funktion der Verbindung zugewiesen wurde, leicht bestimmt werden, so daß die unterschiedlichen Zustände des funktionellen Elements ohne Schwierigkeit reversibel manifestiert werden können.

Die Unterschiede zwischen dem gefärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen wechselwirken, und dem entfärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen nicht wechselwirken, in dem funktionellen Element zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden beispielsweise bei den folgenden Unterschieden in den Eigenschaften aufgezeigt: optische Eigenschaften, wie Lichtabsorption, optische Durchlässigkeit, Streuung und Reflektion; kristalloptische Eigenschaften, wie die Eigenschaften der Doppelbrechung und des polarisierten Lichts; und nichtlineare optische Eigenschaften, wie die Eigenschaften sekundärer höherer harmonischer (SHG) Eigenschaften.

Im folgenden wird das Verfahren der vorliegenden Erfindung spezieller erklärt. Das thermische, sich färbende funktionelle Element, das in dem vorliegenden Verfahren verwendet wird, umfaßt vorzugsweise eine farbgebende Elektronendonor-Verbindung (hierin nachstehend als das farbgebende Mittel bezeichnet) und eine Elektronenakzeptor-Verbindung (hierin nachstehend als der Farbentwickler bezeichnet). Dieses thermische sich färbende funktionelle Element kann einen Farbentwicklungszustand annehmen, in welchem das farbgebende Mittel und der Farbentwickler so wechselwirken, daß sie einen gefärbten Verbundstoff mit einer regelmäßigen Aggregatstruktur und einen entfärbten Zustand erzeugen, in welchem die regelmäßige Aggregationsstruktur des gefärbten Verbundstoffes zersetzt wird, so daß das farbgebende Mittel und/oder der Farbentwickler in einem Aggregat- oder kristallisierten Zustand vorliegen.

Wenn das farbgebende Mittel und der Farbentwickler unter Anwendung von Wärme auf dieselben geschmolzen werden, kommen die Moleküle des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers miteinander in Kontakt und wechselwirken, selbst wenn die Wechselwirkung nur teilweise ist. Als Ergebnis nimmt das funktionelle Element den Farbentwicklungszustand in seiner Gesamtheit an. In diesem Fall kann das Verhältnis der wechselwirkenden Moleküle verschieden sein, abhängig von der Kombination des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers.

Wenn die geschmolzene Mischung des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers im Farbentwicklungszustand allmählich abgekühlt wird, geht die Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler im Verlauf dieses Abkühlens verloren, und der Farbentwickler kristallisiert gesondert, so daß das funktionelle Element entfärbt wird. Dies geschieht, da im Verlauf der oben erwähnten Abkühlung die Aggregationskraft des Farbentwicklers selbst stärker ist als die Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler

Wenn andererseits die geschmolzene Mischung des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers im Farbentwicklungszustand rasch abgekühlt wird, nimmt das funktionelle Element weiterhin den Farbentwicklungszustand an. Dies ist der Fall, da, wenn rasch abgekühlt wird, die Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler aufrechterhalten wird, so daß durch die beibehaltene Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler der gefärbte Verbundstoff mit der regelmäßigen Aggregatstruktur gebildet wird.

In dem oben erwähnten Farbentwicklungszustand mit der Bildung der regelmäßigen Aggregatstruktur, die durch rasches Abkühlen erhalten wird, ist der Prozentsatz der Moleküle des farbgebenden Mittels im Farbentwicklungszustand größer als derjenige in dem Farbentwicklungszustand, der durch Schmelzen des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers erhalten wird.

Dies ist der Fall, da die Bildung der regelmäßigen Aggregatstruktur für einen Zustand sorgt, in welchem das farbgebende Mittel und der Farbentwickler leichter wechselwirken als in dem Fall, in dem das farbgebende Mittel und der Farbentwickler geschmolzen werden.

Der Zustand, in welchem die regelmäßige Aggregatstruktur mit der Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler gebildet wird, kann stabil bei Raumtemperatur vorliegen. Jedoch ist in diesem Zustand die Bindungsstärke zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler schwach, so daß, wenn das funktionelle Element in dem oben erwähnten Zustand auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der der Farbentwickler und das farbgebende Mittel schmelzen, erwärmt wird, die regelmäßige Aggregatstruktur in dem funktionellen Element zerstört wird, wobei die Festphase beibehalten wird, so daß die Stabilität, die durch die regelmäßige Aggregatstruktur erreicht worden ist, verloren geht. Das Ergebnis ist, daß der Farbentwickler von dem farbgebenden Mittel dissoziiert, wodurch der Farbentwickler unabhängig aggregiert oder kristallisiert. Demgemäß nimmt das funktionelle Element den entfärbten Zustand ohne Wechselwirkung zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel an.

Zusätzlich kann der obige Zustand ohne die Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler, welcher durch das oben erwähnte Erwärmen erreicht worden ist, stabil beibehalten werden, selbst wenn dieses funktionelle Element auf Raumtemperatur abgekühlt wird.

Die reversible Manifestation der Funktion des oben erwähnten thermischen, sich färbenden funktionellen Elements zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf Fig. 1 erklärt.

Fig. 1 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Farbdichte, die durch das thermische, sich färbende funktionelle Element erhalten wird, und dessen Temperatur zeigt, mit der Farbdichte als Ordinate und der Temperatur als Abszisse.

In Fig. 1 zeigt das Bezugssymbol A einen entfärbten Zustand des funktionellen Elements bei Raumtemperatur an, das Bezugssymbol B zeigt einen Farbentwicklungszustand des funktionellen Elements in einem geschmolzenen Zustand durch Anwendung von Wärme auf dasselbe an, und das Bezugssymbol C zeigt einen Farbentwicklungszustand des funktionellen Elements bei Raumtemperatur an.

Man geht davon aus, daß das funktionelle Element zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung zu Beginn in dem obenerwähnten Entfärbungszustand A vorliegt. Wenn die Temperatur des funktionellen Elements in diesem Zustand erhöht wird und die Temperatur T&sub1; erreicht, beginnt die Farbdichte des Elements zuzunehmen, da das farbgebende Mittel und der Farbentwickler anfangen, sich unter Bildung einer eutektischen Mischung bei der Temperatur T&sub1; zu mischen und zu schmelzen. Wenn die Temperatur des funktionellen Elements weiter erhöht wird, nimmt die Farbdichte des Elements zu, und schließlich erreicht das Element den Farbentwicklungszustand B. Selbst wenn die Temperatur des Elements in dem Zustand B auf Raumtemperatur verringert wird, ändert sich die Farbe des Elements nicht und liegt in dem Zustand C vor, welches derselbe wie der Farbentwicklungszustand B ist. Das Fortschreiten aus dem entfärbten Zustand zu dem Farbentwicklungszustand, wie es oben erklärt wurde, ist durch die durchgezogene Linie in Richtung des Pfeiles (T) in Fig. 1 angezeigt.

Wenn die Temperatur des funktionellen Elements im Zustand C wieder erhöht wird, beginnt die Farbdichte bei der Temperatur T&sub2; (die niedriger ist als die Temperatur T&sub1;) abzunehmen, und das funktionelle Element erreicht schließlich den Zustand D, bei dem es sich um einen vollständig entfärbten Zustand handelt. Wenn die Temperatur des funktionellen Elements in dem Zustand D verringert wird, wird der entfärbte Zustand des funktionellen Elements beibehalten, so daß das Element in den anfänglichen Zustand A zurückkehrt Das Fortschreiten aus dem Farbentwicklungszustand zu dem entfärbten Zustand, wie es oben erklärt wurde, ist durch die gestrichelte Linie in Richtung des Pfeiles (T) in Fig. 1 angezeigt.

Demgemäß ist in Fig. 1 die Temperatur T&sub1; die Farbentwicklungsinitiierungs-Temperatur, bei der die Farbentwicklung initiiert wird, und die Temperatur T&sub2; die Entfärbungsinitiierungs- Temperatur, bei der die Entfärbung initiiert wird. Der Temperaturbereich von T&sub2; bis T&sub1; ist ein Entfärbungstemperaturbereich, in welchem das funktionelle Element einen entfärbten Zustand annimmt.

Das Farbentwicklungs- und Entfärbungsphänomen des in Fig. 1 gezeigten funktionellen Elements zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der obenerwähnte Entfärbungstemperaturbereich in einer Zone liegt, die niedriger als die Farbentwicklungsinitiierungs-Temperatur ist, bei der das Schmelzen des funktionellen Elements initiiert wird und eine Färbungsreaktion im funktionellen Element initiiert wird. Deshalb kann das funktionelle Element in dem Farbentwicklungszustand bei Raumtemperatur entfärbt werden, wenn es auf eine Temperatur innerhalb des Entfärbungstemperaturbereiches erwärmt wird.

Zusätzlich kann man veranlassen, daß ein derartiges Farbentwicklungs- und Entfärbungsphänomen wiederholt in dem funktionellen Element stattfindet.

Fig. 1 zeigt ein repräsentatives Beispiel des Verfahrens der Farbentwicklung und der Entfärbung eines thermischen, sich färbenden funktionellen Elements zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung. Die Farbentwicklungsinitiierungs-Temperatur und die Entfärbungsinitiierungs-Temperatur variieren in Abhängigkeit von der verwendeten Kombination des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers. Die Farbdichte im Zustand B ist nicht immer dieselbe wie im Zustand C. In einigen Fällen sind die jeweiligen Farbdichten verschieden.

Um ein thermisches, sich färbendes funktionelles Element zu erhalten, das einen Farbentwickler und ein farbgebendes Mittel in einem Farbentwicklungszustand bei Raumtemperatur umfaßt, werden der Farbentwickler und das farbgebende Mittel in dem sich färbenden funktionellen Element durch Anwendung von Wärme auf dasselbe geschmolzen und dann rasch abgekühlt.

Weiter wird, um den entfärbten Zustand bei Raumtemperatur unter Verwendung des oben erwähnten thermischen, sich färbenden funktionellen Elements zu erhalten, das thermische, sich färbende funktionelle Element im Farbentwicklungszustand auf eine Entfärbungstemperatur erwärmt, welche niedriger ist als die Farbentwicklungstemperatur, und dann wird die Temperatur desselben auf Raumtemperatur verringert.

Ein herkömmliches funktionelles Element mit einer schlechten Reversibilität oder ohne Reversibilität, das als wärmeempfindliches Material verwendet wird, welches ein farbgebendes Mittel und einen Farbentwickler umfaßt, wird nicht leicht entfärbt, selbst wenn die Temperatur des funktionellen Elements in dem Farbentwicklungszustand erhöht wird.

Eine Anzahl von funktionellen Elementen, die verschiedene farbgebende Mittel und Farbentwickler umfaßten, welche Farben in den farbgebenden Mitteln induzieren konnten, wurden mit Bezug auf die Änderungen ihrer Farbentwicklungszustände durch Schmelzen der farbgebenden Mittel und Farbentwickler und anschließendes Verringern der Temperatur von jeder der geschmolzenen Mischungen derselben getestet.

Das Ergebnis war, daß nicht alle funktionellen Elemente ihre Farbentwicklungszustände beibehalten können, und einige werden entfärbt, wenn die Temperatur verringert wird. Darüber hinaus variiert das oben erwähnte pHänomen in großem Maß, abhängig von den Bedingungen für die Verringerung der Temperatur des funktionellen Elements.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung nahmen Vergleichstests bezüglich des Farbentwicklungszustandes vor, welcher die Eigenschaften von funktionellen Elementen beibehielt, die einen Farbentwickler einschlossen, der aus der Gruppe ausgewählt war, die bestand aus (a) einem Farbentwickler, der in einem herkömmlichen wärmeempfindlichen Material verwendet wurde, (b) einem Farbentwickler mit einer aliphatischen Kette, die an eine Einheit des Farbentwicklers gebunden ist, welche eine farbinduzierende Funktion aufweist, und (c) einem Farbentwickler, bei dem die Farbentwicklungsfähigkeit verändert wurde, wenn die Temperatur jedes funktionellen Elements im Farbentwicklungszustand erniedrigt wurde.

In den obigen Vergleichstests wurde die Temperatur jedes funktionellen Elements unter den folgenden zwei unterschiedlichen Bedingungen verringert: Unter der ersten Bedingung wurde die Temperatur des funktionellen Elements allmählich mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von etwa 5ºC/min oder weniger verringert (nachstehend als allmähliches Abkühlen bezeichnet) und unter der zweiten Bedingung wurde die Temperatur rasch bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von etwa 50ºC/sek oder mehr verringert (nachstehend als rasches Abkühlen bezeichnet).

In der Praxis wurde das allmähliche Abkühlen durch Einfügen des funktionellen Elements zwischen ein paar Glasplatten, Schmelzen des funktionellen Elements, wobei man eine Heizvorrichtung verwendete, und Gestatten, daß das geschmolzene funktionelle Element sich abkühlte, indem man die Heizvorrichtung ausschaltete oder das erwärmte funktionelle Element an Left aufhing, durchgeführt.

Das rasche Abkühlen wurde durchgeführt, indem man das erwärmte funktionelle Element in kaltes Wasser eintauchte.

Wenn das funktionelle Element mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit, die zwischen der allmählichen Abkühlungsgeschwindigkeit und der raschen Abkühlungsgeschwindigkeit liegt, abgekühlt wird, ist es möglich, daß Teile in dem Zustand, der durch allmähliches Abkühlen erhalten wird, und Teile in dem Zustand, der durch rasches Abkühlen erhalten wird, in dem funktionellen Element gemischt werden oder ein Zwischenzustand zwischen dem Zustand, der durch alimähliches Abkühlen erhalten wird, und dem Zustand, der durch rasches Abkühlen erhalten wird, in dem funktionellen Element gebildet wird.

Wenn das fünktionelle Element durch einen Thermokopf erhitzt wird, der herkömmlicherweise für eine wärmeempfindliche Aufzeichnung verwendet wird, wird das funktionelle Element rasch erwärmt und entsprechend rasch abgekühlt, so daß ein rasches Abkühlen durchgeführt wird.

Darüber hinaus wurde das funktionelle Element erwärmt und dann abgekühlt, und die Struktur des abgekühlten funktionellen Elements wurde durch Röntgenstrahlbeugung analysiert.

Die funktionellen Elemente werden gemäß ihren Eigenschaften und ihrer Struktur auf der Grundlage der Ergebnisse der obigen Analyse unter Verwendung von Röntgenstrahlbeugung in die Typen A1, A2 und B eingeordnet, wie in Tabelle 1 gezeigt.

TABELLE 1

Die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zeigen an, daß, wenn die erwärmten und geschmolzenen funktionellen Elemente im Farbentwicklungszustand allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt werden, einige funktionelle Elemente den Farbentwicklungszustand annehmen, während andere funktionelle Elemente nicht den Farbentwicklungszustand annehmen, sondern zum größten Teil entfärbt werden.

Im Gegensatz dazu nehmen, wenn die erwärmten und geschmolzenen funktionellen Elemente im Farbentwicklungszustand rasch auf Raumtemperatur abgekühlt werden, alle funktionellen Elemente den Farbentwicklungszustand an.

Weiter können einige funktionelle Elemente über eine ausgedehnte Zeitspanne stabil den Farbentwicklungszustand beibehalten, welcher durch allmähliches oder rasches Abkühlen der erwärmten und geschmolzenen funktionellen Elemente im Farbentwicklungszustand erhalten wird. Andere funktionelle Elemente können den Farbentwicklungszustand nicht beibehalten, sondern werden allmählich im Laufe der Zeit entfärbt.

Bei den funktionellen Elementen, die entfärbt wurden, wenn sie allmählich aus dem geschmolzenen Zustand abgekühlt wurden, wurde im Verlauf der Entfärbung eine Röntgenstrahlanalyse durchgeführt. Die Analyse zeigte an, daß die obenerwähnte Entfärbung durch das Stattfinden von Kristallisation und Abtrennung des Farbentwicklers in dem funktionellen Element stattfindet. Dies gilt auch für die funktionellen Elemente, die allmählich im Laufe der Zeit entfärbt werden.

Das funktionelle Element vom Typ B in TABELLE 1 kann, wenn es allmählich abgekühlt wird, nicht den Farbentwicklungszustand annehmen und wird zum größten Teil entfärbt, kann aber den Farbentwicklungszustand annehmen, wenn es rasch abgekühlt wird.

Eine Röntgenstrahlbeugungsanalyse zeigte an, daß das funktionelle Element vom Typ B eine solche Struktur aufweist, daß der darin gebildete gefärbte Verbundstoff nach raschem Abkühlen eine regelmäßige Aggregatstruktur annimmt.

Aus den obigen Ergebnissen wird angenommen, daß in dem funktionellen Element, das durch allmähliches Abkühlen keinen Farbentwicklungszustand annehmen kann und das funktionelle Element vom Typ B in TABELLE 1 ist, die Wechselwirkung zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler, welche das funktionelle Element aufbauen, relativ schwach ist, so daß die Aggregationskraft unter den Molekülen des Farbentwicklers bei einer niedrigeren Temperatur als der eutektischen Temperatur des farbgebenden Mittels und des Parbentwicklers vorherrscht, wenn man allmählich aus dem geschmolzenen Farbentwicklungszustand abkühlt. Ms Ergebnis wird veranlaßt, daß sich der Farbentwickler aus dem gefärbten Verbundstoff abtrennt und kristallisiert. Deshalb wird das funktionelle Element vom Typ B entfärbt, wenn es allmählich abgekühlt wird.

Wenn andererseits das funktionelle Element vom Typ B rasch abgekühlt wird, bildet der gefärbte Verbundstoff eine regelmäßige Aggregatstruktur, und die Bindung zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel wird stabilisiert. Demgemäß nimmt das funktionelle Element vom Typ B den Farbentwicklungszustand an, wenn es rasch abgekühlt wird.

Mit anderen Worteti kann in dem funktionellen Element vom Typ B ein entfärbter Zustand erhalten werden, indem man die regelmäßige Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes, welche darin ausgebildet ist, zerstört, indem man die Temperatur des funktionellen Elements erhöht, um die thermische Bewegung der Moleküle des gefärbten Verbundstoffes anzuregen, und veranlaßt, daß der Farbentwickler unabhängig, getrennt von dem gefärbten Verbundstoff rekristallisiert.

Die funktionellen Elemente der anderen Typen A1 und A2 in TABELLE 1 werden nun im Vergleich mit dem funktionellen Element von Typ B erklärt.

Wie oben erwähnt, nimmt das funktionelle Element vom Typ B den Farbentwicklungszustand nur ein, wenn die regelmäßige Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes durch rasches Abkühlen aus einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand des funktionellen Elements gebildet wird. Bei dem funktionellen Element vom Typ B ist die Bindungsstärke zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel ziemlich hoch, und die Aggregationskraft, die innerhalb des gefärbten Materials wirkt, ist ebenfalls sehr hoch.

Wenn die Bindungsstärke zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler nicht ziemlich hoch ist, kann der Farbentwicklungszustand des funktionellen Elements nicht durch die Bildung der Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes beibehalten werden, wenn das funktionelle Element rasch abgekühlt wird.

Wenn die Temperatur des funktionellen Elements vom Typ B, welches durch rasches Abkühlen den Farbentwicklungszustand annimmt, erhöht wird, können bei einer gewissen Temperatur dessen Aggregatstruktur und Farbentwicklungszustand aufrechterhalten werden. Wenn die Temperatur des funktionellen Elements vom Typ B diese Temperatur überschreitet, wird die Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes zerstört, und der Farbentwickler kristallisiert unabhängig, da der Farbentwickler als unabhängige Kristalle bei der Temperatur existieren kann, so daß das funktionelle Element vom Typ B sofort entfärbt wird. In diesem Fall ist die Entfärbung rasch, da die Aggregationskraft unter den Molekülen des Farbentwickler stark ist.

Andererseits nehmen die funktionellen Elemente der Typen A1 und A2 einen Farbentwicklungszustand an, wenn sie sowohl allmählich als auch rasch aus einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand abgekühlt werden. Das funktionelle Element vom Typ A1 im Farbentwicklungszustand nach raschem Abkühlen ist ein gefärbter Verbundstoff mit einer amorphen Aggregatstruktur, während das funktionelle Element vom Typ A2 im Farbentwicklungszustand nach raschem Abkühlen ein gefärbter Verbundstoff mit einer regelmäßigen Aggregatstruktur ist. Bei dem funktionellen Element vom Typ A1 mit der amorphen Aggregatstruktur ist die Bindungsstärke zwischen dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler hoch, und die Aggregationskraft innerhalb des gefärbten Verbundstoffes ist schwach.

Ein funktionelles Element, das zum Typ A1 gehört, schließt einen Farbentwickler mit einer relativ hohen Aggregationskraft ein. Ein derartiges funktionelles Element tendiert wegen der Kristallisation und Abtrennung des Farbentwicklers im Laufe der Zeit dazu, entfärbt zu werden, selbst wenn das funktionelle Element nach allmählichem Abkühlen oder raschem Abkühlen in einem amorphen Zustand vorliegt.

Bei dem funktionellen Element vom Typ A2, welches ein regelmäßiges Aggregat des gefärbten Verbundstoffes bildet, wenn es rasch abgekühlt wird, ist die Aggregationskraft des gefärbten Verbundstoffes hoch. Jedoch ist die Bindungsstärke zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel größer als die Aggregationskraft des gefärbten Verbundstoffes, so daß, selbst wenn die Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes durch Erhöhen der Temperatur zerstört wird, der gefärbte Verbundstoff beibehalten werden kann, oder die regelmäßige Aggregatstruktur kann bis zu hohen Temperaturen beibehalten werden.

Die Zerstörung der Aggregatstruktur ist ein Übergangsstadium, das zu einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand, aber nicht zu einer Entfärbung führt.

Unter den funktionellen Elementen vom Typ A2 befinden sich Elemente, die keinen vollständigen Entfärbungszustand annehmen. Bei derartigen funktionellen Elementen ist, selbst wenn die Aggregatstruktur mit der Erhöhung der Temperatur zerstört wird, da die Aggregationskraft des Farbentwicklers bei dieser Temperatur so schwach ist, die Kristallisation des Farbentwicklers für eine Entfärbung nicht ausreichend, oder das farbgebende Mittel wird in die Aggregationsstruktur des Farbentwicklers eingebaut (beispielsweise in einer Flüssigkristallstruktur). Im erstgenannten Fall findet keine wesentliche Entfärbung statt, selbst wenn die Temperatur von einem rasch abgekühlten Farbentwicklungszustand aus erhöht wird. Im letztgenannten Fall findet durch Zerstörung der Aggregatstruktur bis zu einem gewissen Ausmaß eine Entfärbung statt, so daß das Element als reversibles funktionelles Element verwendet werden kann. Jedoch ist der Anwendungsbereich ziemlich beschränkt, da die Entfärbung nicht so vollständig stattfindet wie im Fall des obenerwähnten funktionellen Elements vom Typ B.

Wie oben erklärt, wird das Entfärbungsphänomen des funktionellen Elements durch die Beziehung zwischen der Bindungsstärke zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel, der Aggregationskraft innerhalb des gefärbten Verbundstoffes und der Aggregationskraft innerhalb des Farbentwicklers beeinflußt.

Es ist schwierig, die obenerwähnte Beziehung quantitativ zu zeigen, aber ein funktionelles Element, das in der vorliegenden Erfindung nützlich ist, ist ein funktionelles Element, welches die Eigenschaften aufweist, daß ein Farbentwicklungszustand durch allmähliches Abkühlen aus einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand nicht gebildet, aber durch rasches Abkühlen unter Bildung der regelmäßigen Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes gebildet werden kann. Mit anderen Worten, wenn ein funktionelles Element die obenerwähnten Eigenschaften aufweist, weist das Element eine ausgezeichnete reversible wärmeempfindliche Färbungsleistung auf.

Ein derartiges ausgezeichnetes funktionelles Element kann leicht unter Zerstörung einer regelmäßigen Aggregatstruktur eines gefärbten Verbundstoffes und mit der gesonderten Kristallisation des Farbentwicklers bei vorherrschender Aggregationskraft des Farbentwicklers einen entfärbten Zustand annehmen, wenn es auf eine Entfärbungsinitiierungs-Temperatur erwärmt wird, die niedriger als die Temperatur ist, bei der ein geschmolzener Farbentwicklungszustand erhalten wird.

Die Bedingungen für ein rasches Abkühlen und die Bedingungen für ein allmähliches Abkühlen unterscheiden sich abhängig von der Kombination des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers, die in dem funktionellen Element verwendet werden.

Es ist schwierig, eine genaue Unterscheidung zwischen den beiden zu treffen, aber wie zuvor erwähnt, wird ein rasches Abkühlen bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von etwa 50ºC/s oder mehr durchgeführt und wird ein allmähliches Abkühlen bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von etwa 5ºC/min oder weniger durchgeführt.

In der vorliegenden Erfindung kann gesagt werden, daß die Bedingungen für ein rasches Abkühlen diejenigen sind, die den Zustand herbeiführen, in welchem zwei Verbindungen wechselwirken, um eine regelmäßige Aggregatstruktur zu bilden, und die Bedingungen für ein allmähliches Abkühlen diejenigen sind, die einen Zustand herbeiführen, in welchem mindestens eine der zwei Verbindungen gesondert kristallisiert oder aggregiert.

Das Verfahren der reversiblen selektiven Manifestation von verschiedenen Färbungszuständen des funktionellen Elements, das in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird nun in mehr Einzelheit beschrieben.

Beispielsweise wurden reversible, sich färbende funktionelle Elemente zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung hergestellt, von denen jedes ein farbgebendes Mittel und einen repräsentativen Farbentwickler mit einer langkettigen Struktur mit einer unterschiedlichen Anzahl von Kohlenstoffatomen umfaßte, der in dem farbgebenden Mittel eine Farbe induzieren konnte, um die Beziehung zwischen der Länge der langkettigen Struktur des Farbentwicklers, der Bildung des Farbentwicklungszustandes und der Aggregatstruktur des funktionellen Elements zu untersuchen.

Eine Mischung aus einer Phosphonsäure mit einer gesättigten Kohlenwasserstoffkette (geraden Mkylgruppe), die als der oben erwähnte Farbentwickler diente, und 2-(o-Chloranilino)-6- dibutylaminofluoran (nachstehend als D1 bezeichnet), das als das oben erwähnte farbgebende Mittel diente, wobei die jeweiligen Molverhältnisse derselben 5:1 waren, wurde zwischen ein paar Glasplatten gegeben und auf 175ºC erwärmt, um die Mischung zu schmelzen.

Die erwärmte Mischung nahm einen Farbentwicklungszustand an, wodurch die oben erwähnten funktionellen Elemente im Farbentwicklungszustand hergestellt wurden.

In den reversiblen, sich färbenden funktionellen Elementen, in denen eine Phosphonsäure mit einer geradkettigen Alkylgruppe mit 14 bis 22 Kohlenstoffatomen (nachstehend als P14 bis P22 bezeichnet) als Farbentwickler verwendet wurde, nahmen diese funktionellen Elemente, wenn ihre Temperatur allmählich mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 4ºC/min von 175ºC abgesenkt wurde, zum größten Teil einen Entfärbungszustand an.

Wenn jedes der obigen reversiblen, sich färbenden funktionellen Elemente rasch von 175ºC auf Raumtemperatur abgekühlt wurde, nahm das funktionelle Element einen Farbentwicklungszustand an.

Im Fall eines reversiblen, sich färbenden funktionellen Elements, das als Farbentwickler eine Phosphonsäure mit einer geradkettigen Mkylgruppe mit 12 Kohlenstoffatomen (nachstehend als P12 bezeichnet) verwendete, nahm das funktionelle. Element einen Farbentwicklungszustand an, wenn es rasch abgekühlt wurde. Wenn jedoch die Umgebungstemperatur hoch war, fand im biufe der Zeit eine Entfärbung in dem reversiblen, sich färbenden funktionellen Element statt.

Im Fall eines reversiblen, sich färbenden funktionellen Elements, das als Farbentwickler eine Phosphonsäure mit einer geradkettigen Alkylgruppe mit 10 Kohlenstoffatomen (nachstehend als P10 bezeichnet) verwendete, nahm das funktionelle Element sowohl, wenn es allmählich abgekühlt als auch wenn es rasch abgekühlt wurde, einen Farbentwicklungszustand an, aber dieser Farbentwicklungszustand wurde nicht stabil beibehalten, und im Laufe der Zeit fand eine Entfärbung in dem reversiblen, sich färbenden funktionellen Element statt.

Im Fall eines reversiblen, sich färbenden funktionellen Elements, das als Farbentwickler eine Phosphonsäure mit einer geradkettigen Alkylgruppe mit 4 Kohlenstoffatomen (nachstehend als P4 bezeichnet) verwendete, nahm das funktionelle Element sowohl, wenn es allmählich abgekühlt wurde, als auch wenn es schnell abgekühlt wurde, einen Farbentwicklungszustand an, und der so erhaltene Farbentwicklungszustand wurde stabil beibehalten. Jedoch trat, wenn die Umgebungstemperatur hoch war, im Laufe der Zeit in dem reversiblen, sich färbenden funktionellen Element eine Entfärbung ein.

Die Figuren 2 und 3 zeigen Röntgenstrahlbeugungsmuster der funktionellen Elemente, die als Farbentwickler jeweils eines von P22, P20, P18, P16, P14, P12, P10 und P4; und als farbgebendes Mittel D1 umfaßten.

Die Röntgenstrahlbeugungsmuster (a) bis (f) von P22 bis P12 in den Figuren 2 und 3 zeigen die jeweiligen Beugungsmaxima, welche die regelmäßige Aggregatstruktur von jedem gefärbten Verbundstoff anzeigten. Spezieller werden Maxima mit einem Beugungswinkel von 10º oder weniger auf der Seite mit einem niedrigeren Winkel beobachtet, was eine geschichtete Struktur des gefärbten Verbundstoffes anzeigt. Auch werden Maxima mit einem Beugungswinkel von 20 - 21º, welche die Aggregation der Alkylkette anzeigen, in jedem Beugungsmuster von (a) bis (d) in Fig. 2 und (e) und (f) in Fig. 3 beobachtet.

Im Gegensatz dazu werden Maxima, die die Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes anzeigen, in dem Röntgenstrahlbeugungsmuster (g) in Fig. 3 des funktionellen Elements, das P10 umfaßt, nicht beobachtet. Stattdessen wird ein Maximum, das die individuelle Kristallisation von P10 anzeigt, beobachtet. Dies zeigt an, daß eine Abtrennung und Kristallisation von P10 während der Röntgenstrahlbeugungsmessung stattgefunden hat. Dieses Maximum im Beugungsmuster (g) nimmt im Laufe der Zeit zu.

Im Röntgenstrahlbeugungsmuster (h) in Fig. 3 des funktionellen Elements, daß P4 umfaßt, werden keine Maxima beobachtet, und das funktionelle Element liegt in einem amorphen Zustand vor.

Das funktionelle Element, das P4 umfaßt, und das funktionelle Element, das P10 umfaßt, werden nach schnellem Abkühlen teerartig. Die anderen funktionellen Elemente werden nach raschem Abkühlen wie ein harter Film, und je länger die Alkylkette des Farbentwicklers ist, desto größer ist seine Härte.

Die funktionellen Elemente, die einzeln P14 bis P22 umfassen, können keinen Farbentwicklungszustand annehmen, wenn sie allmählich aus dem geschmolzenen Farbentwicklungszuständ abgekühlt werden, können aber unter Ausbildung einer regelmäßigen Aggregatstruktur der jeweiligen gefärbten Verbundstoffe einen Farbentwicklungszustand beibehalten, wenn sie rasch abgekühlt werden. Deshalb werden diese Elemente als vom vorstehend erwähnten Typ B in TABELLE 1 eingeordnet.

Das funktionelle Element, das P10 umfaßt, wird auch als vom Typ A1 eingeordnet, da dieses Element sowohl durch allmähliches Abkühlen als auch durch rasches Abkühlen einen Farbentwicklungszustand annimmt, und die Kristalle von P10 sondern sich im laufe der Zeit ab, so daß das funktionelle Element entfärbt wird. Der gefärbte Verbundstoffliegt in amorpher Form vor.

Das funktionelle Element, das P4 umfaßt, wird ebenso als vom Typ A1 eingeordnet, welcher entweder durch alimähliches Abkühlen oder durch schnelles Abkühlen einen Farbentwicklungszustand annimmt, und der gefärbte Verbundstoffliegt in amorpher Form vor.

Fig. 4 zeigt die Änderungen bei der Lichtdurchlässigkeit in jedem der funktionellen Elemente, die zum Typ B gehören und P14 bis P22 umfassen, wenn die Temperatur der funktionellen Elemente im Farbentwicklungszustand, der durch rasches Abkühlen des geschmolzenen Elements erhalten wird, mit einer Geschwindigkeit von 4ºC/min erhöht wird.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, beginnt die Durchlässigkeit jedes Elements bei einer jeweiligen bestimmten Temperatur anzusteigen, und jedes Element wird bei dieser Temperatur entfärbt. Dies ist die Entfärbungsinitiierungs-Temperatur. Die Entfärbungsinitiierungs-Ttemperatur jedes funktionellen Elements ändert sich abhängig von der Länge der darin enthaltenen Alkylkette. Je länger die Alkylkette ist, desto höher ist die Entfärbungsinitiierungs-Temperatur.

Die Änderungen der Aggregatstruktur jedes funktionellen Elements während des Verlaufs der Erhöhung von dessen Temperatur sind unter Verwendung von Röntgenstrahlbeugung untersucht worden.

Fig. 5(a) bzw. Fig. 5(b) zeigt die Änderungen in der Röntgenstrahlbeugung des funktionellen Elements, das P18 umfaßt, auf der Seite eines niedrigeren Beugungswinkels, und die Änderungen in der Röntgenstrahlbeugung des funktionellen Elements, das P18 umfaßt, auf der Seite eines höheren Beugungswinkels.

Fig. 6(a) bzw. Fig. 6(b) zeigt die Änderungen bei der Röntgenstrahlbeugung des funktionellen Elements, das P22 umfaßt, auf der Seite eines niedrigeren Beugungswinkels, und die Änderungen in der Röntgenstrahlbeugung des funktionellen Elements, das P22 umfaßt, auf der Seite eines höheren Beugungswinkels.

Bei beiden der obenerwähnten funktionellen Elemente verkleinern sich die Maxima, die die geschichtete Struktur auf der Seite mit niedrigerem Beugungswinkel anzeigen, wenn die Temperatur des funktionellen Elements erhöht wird, während die Maxima, die die Aggregatstruktur der Alkylkette anzeigen, stärker werden, wenn die Temperatur des funktionellen Elements erhöht wird.

Die Maxima, die die Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes anzeigen, verschwinden in der Nähe der Entfärbungsinitiierungs-Temperatur, und die Maxima, die die individuelle Kristallisation der Farbentwickler P18 und P22 anzeigen, erscheinen stattdessen. Die funktionellen Elemente sind dementsprechend entfärbt.

Ähnliche Änderungen bei den Röntgenstrahlbeugungsmustern werden auch bei allen funktionellen Elementen, die P14 bis P22 umfassen, und anderen funktionellen Elementen, die als vom Typ B eingeordnet sind, beobachtet. Deshalb ist ersichtlich, daß ein funktionelles Element, das als vom Typ B eingeordnet wird und durch allmähliches Abkühlen aus einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand keinen Farbentwicklungszustand bilden kann, aber durch rasches Abkühlen aus einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand einen Farbentwicklungszustand bilden kann, um eine regelmäßige Aggregatstruktur eines gefärbten Verbundstoffes zu bilden, durch die Zerstörung der Aggregatstruktur mittels Erhöhung von deren Temperatur und die gesonderte Kristallisation des Farbentwicklers entfärbt werden kann.

Speziell können die Zerstörung der Aggregatstruktur und die Kristallisation des Farbentwicklers so betrachtet werden, daß sie dem Schmelzen des langkettigen Struktur-Teiles und der Umlagerung desselben entsprechen.

Ein derartiges System, das die Bindung zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel in dem funktionellen Element auf die oben erwähnte Weise aufspaltet, ist vollständig neu.

Das funktionelle Element, das P4 als Farbentwickler umfaßt, kann den Farbentwicklungszustand stabil beibehalten, obwohl das Element in einem amorphen Zustand vorliegt. In diesem Sinne ist dieses funktionelle Element einem funktionellen Element ähnlich, das ein herkömmliches wärmeempfindliches Material ohne Reversibilität oder mit schlechter Reversibilität verwendet, welches einen Farbentwickler wie beispielsweise 2,2'-Bis(p-hydroxyphenyl)propan umfaßt.

Diese Elemente gehören zu dem vorstehend erwähnten Typ A1 in TABELLE 1. Solange sich derartige Elemente in einem Farbentwicklungszustand befinden, findet keine plötzliche Entfärbung statt, selbst wenn deren Temperatur erhöht wird.

Ein funktionelles Element, das Octadecylphosphonsäure (nachstehend als P18 bezeichnet) als Farbentwickler und 2-Anilino-3-methyl-6-diethylaminofluoran als farbgebendes Mittel (nachstehend als D2 bezeichnet) umfaßt, ist untersucht worden. Dieses funktionelle Element kann einen Farbentwicklungszustand beibehalten, der sowohl durch allmähliches Abkühlen als auch durch schnelles Abkühlen aus einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand erhalten wird.

Fig. 7 zeigt ein Röntgenstrahlbeugungsmuster des obenerwähnten funktionellen Elements in dem durch rasches Abkühlen erhaltenen Farbentwicklungszustand, welches eine regelmäßige Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes anzeigt. Demgemäß wkd dieses Element als vom vorstehend erwähnten Typ A2 in TABELLE 1 eingeordnet. In diesem funktionellen Element werden Änderungen in der Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes beobachtet, aber es findet keine Entfärbung statt, selbst wenn die Temperatur des funktionellen Elements in einem Farbentwicklungszustand erhöht wird.

Ein funktionelles Element, das Octadecylgallat (nachstehend als GE18 bezeichnet) als Farbentwickler und 2-(o-Chloranilino)-6-dibutylaminofluoran (nachstehend als D1 bezeichnet) als farbgebendes Mittel umfaßt, nimmt, wenn es auch einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand sowohl allmählich abgekühlt als auch rasch abgekühlt wird, einen Farbentwicklungszustand an.

Fig. 8 ist ein Röntgenstrahlbeugungsdiagramm, das die Änderungen bei der Röntgenstrahlbeugung des obenerwähnten funktionellen Elements zeigt, welche die Bildung einer regelmäßigen Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes anzeigt. Dieses Element wird als vom vorstehend erwähnten Typ A2 in TABELLE 1 eingeordnet.

Wenn man veranlaßt, daß dieses funktionelle Element durch rasches Abkühlen einen Farbentwicklungszustand annimmt, und die Temperatur desselben erhöht, wird zu einem gewissen Ausmaß bei Temperaturen im Bereich von 45 bis 50ºC unter Zerstörung des gefärbten Verbundstoffes eine Entfärbung verursacht, aber es findet keine ausgeprägte Kristallisation des Farbentwicklers statt. Wenn die Temperatur des funktionellen Elements weiter erhöht wird, taucht ein starkes Maximum im Röntgenstrahlbeugungsdiagramm, welches von dem Maximum verschieden ist, das die Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes anzeigt, zusammen mit dem Auftreten einer anderen Farbentwicklung auf. Das starke Maximum zeigt an, daß eine andere Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes ausgebildet ist und das funktionelle Element einen anderen Farbentwicklungszustand annimmt.

Das funktionelle Element, daß P12 als Farbentwickler und D1 als farbgebendes Mittel umfaßt, wird zu einem gewissen Ausmaß entfärbt, wenn dessen Temperatur auf 40 bis 45ºC erhöht wird. Jedoch ist diese Entfärbung nicht so vollständig wie bei dem funktionellen Element, das P14 als Farbentwickler und D1 als farbgebendes Mittel umfaßt. Wenn das funktionelle Element, das P12 und D1 umfaßt, weiter auf 50ºC oder mehr erwärmt wird, nimmt das Element den Farbentwicklungszustand an, der wiederum auf der Grundlage der Bildung der Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes erhalten wird. Diese Elemente werden nicht zufriedenstellend entfärbt, anders als die Elemente, die als vom Typ B eingeordnet werden, da die in diesen Elementen verwendeten Farbentwickler keine zufriedenstellende Aggregationskraft aufweisen und diese Elemente einen stabilen Farbentwicklungszustand in einem Flüssigkristallzustand annehmen, wenn ihre Temperatur erhöht wird.

Ein funktionelles Element, das zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, nimmt keinen Farbentwicklungszustand an, wenn es allmählich aus einem geschmolzenen Farbentwicklungszustand abgekühlt wird, nimmt aber unter Bildung einer regelmäßigen Aggregatstruktur eines gefärbten Verbundstoffes einen Farbentwicklungszustand an, wenn es rasch abgekühlt wird.

Das Verfahren der reversiblen selektiven Manifestation von verschiedenen Färbungszuständen eines funktionellen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt den obenerwähnten Umwandlungsschritt in einem reversiblen thermischen Färbungsverfahren unter Verwendung des obenerwähnten funktionellen Elements mit der Zerstörung einer regelmäßigen Aggregatstruktur eines gefärbten Verbundstoffes aus einem Farbentwickler und einem farbgebenden Mittel und der gesonderten Kristallisation des Farbentwicklers.

Jeder Farbentwickler kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, solange der Farbentwickler eine Farbbildung innerhalb des Moleküls eines farbgebenden Mittels durch Reaktion mit dem Farbentwickler induzieren kann und gesondert aus einem gefärbten Verbundstoff, der mittels der Reaktion zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel in einer Aggregatstruktur gebildet wird, kristallisieren kann.

Unter dem oben erwähnten Gesichtspunkt ist es vorzuziehen, daß der Farbentwickler eine langkettige Struktur aufweist, um die Aggregationskraft innerhalb des Farbentwicklers zu steuern oder zu vergrößern.

Spezieller wird es bevorzugt, daß der Farbentwickler zur Verwendung in der vorliegenden Erfmdung eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatömen als die langkettige Struktur aufweist. Wenn die aliphatische Gruppe 12 oder mehr Kohlenstoffatome aufweist, kann der Farbentwickler eine ausreichende Aggregationskraft aufweisen.

Beispiele für die aliphatische Gruppe schließen eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe und eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkenylgruppe ein. Die aliphatische Gruppe kann einen Substituenten wie ein Halogen, eine Alkoxylgruppe oder eine Estergruppe aufweisen.

Beispiele für die Farbentwickler zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:

(A) Organische Phosphorsäure-Verbindungen, wie eine organische Phosphorsäure-Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (I):

R¹-PO(OH)&sub2; (I)

dargestellt wird, in der R¹ eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt.

Spezielle Beispiele für die organische Phosphorsäure-Verbindung, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird, umfassen Dodecylphosphonsäure, Tetradecylphosphonsäure, Hexadecylphosphonsäure, Octadecylphosphonsäure, Eicosylphosphonsäure, Docosylphosphonsäure, Tetracosylphosphonsäure, Hexacosylphosphonsäure und Octacosylphosphonsäure.

(B) Aliphatische Carbonsäure-Verbindungen

(B-1) Eine aliphatische a-Hydroxycarbonsäure-Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (II):

R²-CH(OH)-COOH (II)

dargestellt wird, in der R² eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt.

Spezielle Beispiele für die aliphatische α-Hydroxycarbonsäure-Verbindung, die durch die allgemeine Formel (II) dargestellt wird, sind wie folgt:

α-Hydroxydodecansäure, α-Hydroxytetradecansäure, α-Hydroxyhexadecansäure, α- Hydroxyoctadecansäure, α-Hydroxypentadecansäure, α-Hydroxyeicosansäure, α- Hydroxydocosansäure, α-Hydroxytetraeosansäure, α-Hydroxyhexacosansäure und α- Hydroxyoctacosansäure.

(B-2) Halogen-substituierte Verbindungen mit einer aliphatischen Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, wobei das Halogen an mindestens ein Kohlenstoffatom in α-Stellung oder ß-Stellung der Verbindungen gebunden ist, können bevorzugt verwendet werden.

Spezielle Beispiele für derartige Halogen-substituierte Verbindungen sind wie folgt: 2- Bromhexadecansäure, 2-Bromheptadecansäure, 2-Bromoctadecansäure, 2-Bromeicosansäure, 2-Bromdocosansäure, 2-Bromtetracosansäure, 3-Bromoctadecansäure, 3-Bromeicosansäure, 2,3-Dibromoctadecansäure, 2-Fluordodecansäure, 2-Fluortetradecansäure, 2- Fluorhexadecansäure, 2-Fluoroctadecansäure, 2-Fluoreicosansäure, 2-Fluordocosansäure, 2- Iodhexadecansäure, 2-Iodoctadecansäure, 3-Iodhexadecansäure, 3-Iodoctadecansäure und Pefluoroctadecansäure.

(B-3) Verbindungen mit einer aliphatischen Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, einschließlich einer Oxogruppe an mindestens einem Kohlenstoffatom der α-Stellung, β-Stellung oder gamma-Stellung der aliphatischen Carbonsäure-Verbindung, die eine Oxogruppe aufbaut, können bevorzugt verwendet werden.

Spezielle Beispiele für derartige Verbindungen sind wie folgt: 2-Oxododecansäure, 2- Oxotetradecansäure, 2-Oxohexadecansäure, 2-Oxooctadecansäure, 2-Oxoeicosansäure, 2- Oxotetraeosansäure, 3-Oxododecansäure, 3-Oxotetradecansäure, 3-Oxohexadecansäure, 3-Oxooctadecansäure, 3-Oxoeicosansäure, 3-Oxotetracosansäure, 4-Oxohexadecansäure, 4- Oxooctadecansäure und 4-Oxodocosansäure.

(B-4) Eine zweibasige Säureverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (III):

dargestellt wird, in der R³ eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt, X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom darstellt und n für 1 oder 2 steht.

Spezielle Beispiele für die zweibasige Säureverbindung, die durch die allgemeine Formel (III) dargestellt wird, sind wie folgt: Dodecyläpfelsäure, Tetradecyläpfelsäure, Hexadecyläpfelsäure, Octadecyläpfelsäure, Eicosyläpfelsäure, Docosyläpfelsäure, Tetracosyläpfelsäure, Dodecylthioäpfelsäure, Tetradecylthioäpfelsäure, Hexadecylthioäpfelsäure, Octadecylthioäpfelsäure, Eicosylthioäpfelsäure, Docosylthioäpfelsäure, Tetracosylthioäpfelsäure, Dodecyldithioäpfelsäure, Tetradecyldithioäpfelsäure, Hexadecyldithioäpfelsäure, Octadecyldithioäpfelsäure, Eicosyldithioäpfelsäure, Docosyldithioäpfelsäure und Tetracosyldithioäpfelsäure.

(B-5) Eine zweibasige Säureverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (IV):

dargestellt wird, in der R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; jeweils Wasserstoff und eine aliphatische Gruppe darstellen, wobei mindestens eines von R&sup4;, R&sup5; und R&sup6; eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen ist.

Spezielle Beispiele für die zweibasige Säureverbindung, die durch die allgemeine Formel (IV) dargestellt wird, sind wie folgt: Dodecylbutandisäure, Tridecylbutandisäure, Tetradecylbutandisäure, Pentadecylbutandisäure, Octadecylbutandisäure, Eicosylbutandisäure, Docosylbutandisäure, 2,3-Dihexadecylbutandisäure, 2,3-Dioctadecylbutandisäure, 2-Methyl-3- dodecylbutandisäure, 2-Methyl-3-tetradecylbutandisäure, 2-Methyl-3-hexadecylbutandisäure, 2-Ethyl-3-dodecylbutandisäure, 2-Propyl-3-dodecylbutandisäure, 2-Octyl-3- hexadecylbutandisäure und 2-Tetradecyl-3-octadecylbutandisäure.

(B-6) Eine zweibasige Säureverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (V):

dargestellt wird, in der R&sup7; und R&sup8; jeweils Wasserstoff und eine aliphatische Gruppe darstellen, wobei mindestens eines von R&sup7; oder R&sup8; eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen ist.

Spezielle Beispiele für die zweibasige Säureverbindung, die durch die allgemeine Formel (V) dargestellt wird, sind wie folgt: Dodecylmalonsäure, Tetradecylmalonsäure, Hexadecylmalonsäure, Octadecylmalonsäure, Eicosylmalonsäure, Docosylmalonsäure, Tetracosylmalonsäure, Didodecylmalonsäure, Ditetradecylmalonsäure, Dihexadecylmalonsäure, Dioctadecylmalonsäure, Dieicosylmalonsäure, Didocosylmalonsäure, Methyloctadecylmalonsäure, Methyleicosylmalonsäure, Methyldocosylmalonsäure, Methyltetracosylmalonsäure, Ethyloctadecylmalonsäure, Ethyleicosylmalonsäure, Ethyldocosylmalonsäure und Ethyltetracosylmalonsäure.

(B-7) Eine zweibasige Säureverbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (VI):

dargestellt wird, in der R&sup9; eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt; und n eine ganze Zahl von 0 oder 1 ist, m eine ganze Zahl von 1, 2 oder 3 ist, und wenn n für 0 steht, m für 2 oder 3 steht, während, wenn n für 1 steht, m für 1 oder 2 steht.

Spezielle Beispiele für die zweibasige Säureverbindung, die durch die allgemeine Formel (VI) dargestellt wird, sind wie folgt: 2-Dodecylpentandisäure, 2-Hexadecylpentandisäure, 2-Octadecylpentandisäure, 2-Eicosylpentandisäure, 2-Docosylpentandisäure, 2-Dodecylhexandisäure, 2-Pentadecylhexandisäure, 2-Octadecylhexandisäure, 2-Eicosylhexandisäure und 2- Docosylhexandisäure.

(B-8) Dreibasige Säureverbindungen, wie Citronensäure, die durch eine langkettige aliphatische Säure acyliert sind:

Spezielle Beispiele für derartige Verbindungen sind wie folgt:

und

(C) Phenolische Verbindungen, wie eine Verbindung, die durch die folgende allgemeine Formel (VII):

dargestellt wird, in der Y für -S-, -O-, -CONH- oder -COO- steht; R¹&sup0; eine aliphatische Gruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt; und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.

Spezielle Beispiele für die phenolische Verbindung, die durch die allgemeine Formel (VII) dargestellt wird, sind wie folgt: p-(Dodecylthio)phenol, p-(Tetradecylthio)phenol, p- (Hexadecylthio)phenol, p-(Octadecylthio)phenol, p-(Eicosylthio)phenol, p-(Docosylthio)phenol, p-(Tetracosylthio)phenol, p-(Dodecyloxy)phenol, p-(Tetradecyloxy)phenol, p- (Hexadecyloxy)phenol, p-(Octadecyloxy)phenol, p-(Eicosyloxy)phenol, p-(Docosyloxy)phenol, p-(Tetracosyloxy)phenol, p-Dodecylcarbamoylphenol, p-Tetradecylcarbamoylphenol, p- Hexadecylcarbamoylphenol, p-Octadecylcarbamoylphenol, p-Eicosylcarbamoylphenol, p- Docosylcarbamoylphenol, p-Tetracosylcarbamoylphenol, Hexadecylgallat, Octadecylgallat, Eicosylgallat, Docosylgallat und Tetracosylgallat.

(D) Andere organische Phosphorsäure-Verbindungen, wie eine α-Hydroxyalkylphosphonsäure, die durch die folgende allgemeine Formel (VIII):

dargestellt wird, in der R¹¹ eine aliphatische Gruppe mit 11 bis 29 Kohlenstoffatomen darstellt.

Spezielle Beispiele für die a-Hydroxyalkylphosphonsäure, die durch die allgemeine Formel (VIII) dargestellt wird, sind wie folgt: α-Hydroxydodecylphosphonsäure, α- Hydroxytetradecylphosphonsäure, α-Hydroxyhexadecylphosphonsäure, α-Hydroxyoctadecylphosphonsäure, α-Hydroxyeicosylphosphonsäure, α-Hydroxydocosylphosphonsäure und α- Hydroxytetracosylphosphonsäure.

(E) Metallsalze von Mercaptoessigsäuren, wie einer Alkylmercaptoessigsäure oder Alkenylmercaptoessigsäure, die durch die folgende allgemeine Formel (IX):

(R¹²-S-CH&sub2;-COO)&sub2;M (IX)

dargestellt werden, in der R¹² eine aliphatische Gruppe mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt; und M für Zinn, Magnesium, Zink oder Kupfer steht.

Spezielle Beispiele für das Metallsalz der Mercaptoessigsäure, das durch die allgemeine Formel (IX) dargestellt wird, sind wie folgt: Zinndecylmercaptoacetat, Zinndodecylmercaptoacetat, Zinntetradecylmercaptoacetat, Zinnhexadecylmercaptoacetat, Zinnoctadecylmercaptoacetat, Magnesiumdecylmercaptoacetat, Magnesiumdodecylmercaptoacetat, Magnesiumtetradecylmercaptoacetat, Magnesiumhexadecylmercaptoacetat, Magnesiumoctadecylmercaptoacetat, Zinkdecylmercaptoacetat, Zinkdodecylmercaptoacetat, Zinktetradecylmercaptoacetat, Zinkhexadecylmercaptoacetat, Zinkoctadecylmercaptoacetat, Kupferdecylmercaptoacetat, Kupferdodecylmercaptoacetat, Kupfertetradecylmercaptoacetat, Kupferhexadecylmercaptoacetat und Kupferoctadecylmercaptoacetat.

Als farbgebende Mittel für das thermische, sich färbende funktionelle Element zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden Elektronendonor-Verbindungen, die vor der Farbbildung farblos oder leicht gefärbt sind, darin eingeführt.

Beispiele für derartige Verbindungen sind die herkömmlich bekannten Triphenylmethanphthalid-Verbindungen, Fluoran-Verbindungen, Phenothiazin-Verbindungen, Leukoauramin-Verbindungen und Indolinophthalid-Verbindungen.

Verbindungen, die durch die folgenden allgemeinen Formeln (X) und (XI) dargestellt werden, können als bevorzugte farbgebende Mittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

worin R¹³ Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt; R¹&sup4; eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Cyclohexylgruppe oder eine Phenylgruppe darstellt, die einen Substituenten aufweisen kann; R¹&sup5; Wasserstoff, eine Aikylgruppe oder Alkoxylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen oder Halogen darstellt; und R¹&sup6; Wasserstoff, eine Methylgruppe, Halogen oder eine Aminogruppe darstellt, die einen Substituenten aufweisen kann.

Beispiele für den Substituenten der Phenylgruppe sind Alkylgruppen, wie die Methylgruppe und die Ethylgruppe; Alkoxylgruppen, wie die Methoxygruppe und die Ethoxygruppe; und Halogen.

Beispiele für den Substituenten der Aminogruppe sind eine Mkylgruppe, eine Arylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann, und eine Aralkylgruppe, die einen Substituenten aufweisen kann. Die Substituenten der Arylgruppe oder der Aralkylgruppe können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die aus einer Aikylgruppe, Halogen und einer Alkoxylgruppe besteht.

Spezielle Beispiele für die als farbgebendes Mittel verwendete Verbindung, die durch die allgemeine Formel (X) oder (XI) dargestellt wird, sind wie folgt:

2-Anilino-3-methyl-6-diethylaminofluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(di-n-butylamino)fluoran, 2- Anilino-3-methyl-6-(N-n-propyl-N-methylamino)fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-isopropyl- N-methylamino)fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-isobutyl-N-methylamino)fluoran, 2-Anilino- 3-methyl-6-(N-n-amyl-N-methylamino)fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-sek.-butyl-N- ethylamino)fluoran, 2-Milino-3-methyl-6-(N-n-amyl-N-ethylamino)fluoran, 2-Anilino-3- methyl-6-(N-isoamyl-N-ethylamino)fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-n-propyl-N- isopropylamino)fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-cyclohexyl-N-methylamino)fluoran, 2- Anilino-3-methyl-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2-(m-Trichlormethylanilino)-3-methyl-6-diethylaminofluoran, 2-(m- Trifluormethylanilino)-3-methyl-6-diethylaminofluoran, 2-(m-Trifluormethylanilino)-3-methyl- 6-(N-cyclohexyl-N-methylamino)fluoran, 2-(2,4-Dimethylanilino)-3-methyl-6-diethylaminofluoran, 2-(N-Ethyl-p-toluidino)-3-methyl-6-(N-ethylanilino)fluoran, 2-(N-Methyl-p- toluidino)-3-methyl-6-(N-propyl-p-toluidino)fluoran, 2-Anilino-6-(N-n-hexyl-N- ethylamino)fluoran, 2-(o-Chloranilino)-6-diethylaminofluoran, 2-(o-Bromanilino)-6- diethylaminofluoran, 2-(o-Chloranilino)-6-dibutylaminofluoran, 2-(o-Fluoranilino)-6- dibutylaminofluoran, 2-(m-Trifluormethylanilino)-6-diethylaminofluoran, 2-(p-Acetylanilino)- 6-(N-n-amyl-N-n-butylamino)fluoran, 2-Benzylamino-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2- Benzylamino-6-(N-methyl-2,4-dimethylanilino)fluoran, 2-Benzylamino-6-(N-ethyl-2,4- dimethylanilino)fluoran, 2-Dibenzylamino-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2-Dibenzylamino-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-(Di-p-methylbenzylamino)-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-(α-Phenylethylamino)-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-Methylamino-6-(N- methylanilino)fluoran, 2-Methylamino-6-(N-ethylanilino)fluoran, 2-Methylamino-6-(N-propyl anilino)fluoran, 2-Ethylamino-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2-Methylamino-6-(N-methyl- 2,4-dimethylanilino)fluoran, 2-Ethylamino-6-(N-ethyl-2,4-dimethylanilino)fluoran, 2- Dimethylamino-6-(N-methylanilino)fluoran, 2-Dimethylamino-6-(N-ethylanilino)fluoran, 2- Diethylamino-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2-Diethylamino-6(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-Dipropylamino-6-(N-methylanilino)fluoran, 2-Dipropylamino-6-(N-ethylanilino)fluoran, 2- Amino-6-(N-methylanilino)fluoran, 2-Amino-6-(N-ethylanilino)fluoran, 2-Amino-6-(N- propylanilino)fluoran, 2-Amino-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2-Amino-6-(N-ethyl-p- toluidino)fluoran, 2-Amino-6-(N-propyl-p-toluidino)fluoran, 2-Amino-6-(N-methyl-p- ethylanilino)fluoran, 2-Amino-6-(N-ethyl-p-ethylanilino)fluoran, 2-Amino-6-(N-propyl-p- ethylanilino)fluoran, 2-Amino-6-(N-methyl-2,4-dimethylanilino)fiuoran, 2-Amino-6-(N-ethyl- 2,4-dimethylanilino)fiuoran, 2-Amino-6-(N-propyl-2,4-dimethylanilino)fluoran, 2-Amino-6-(N- methyl-p-chloranilino)fluoran, 2-Amino-6-(N-ethyl-p-chloranilino)fluoran, 2-Amino-6-(N- propyl-p-chloranilino)fluoran, 2,3-Dimethyl-6-dimethylaminofluoran, 3-Methyl-6-(N-ethyl-p- toluidino)fluoran, 2-Chlor-6-diethylaminofluoran, 2-Brom-6-diethylaminofluoran, 2-Chlor-6-di- propylaminofluoran, 3-Chlor-6-cyclohexylaminofluoran, 3-Brom-6-cyclohexylaminofluoran, 2-Chlor-6-(N-ethyl-N-isoamylamino)fluoran, 2-Chlor-3-methyl-6-diethylaminofluoran, 2- Anilino-3-chlor-6-diethylaminofluoran, 2-(o-Chloranilino)-3-chlor-6-cyclohexylaminofluoran, 2-(m-Trifluormethylanilino)-3-chlor-6-diethylaminofluoran, 2-(2,3-Dichloranilino)-3-chlor-6- diethylaminofluoran, 1,2-Benzo-6-diethylaminofluoran, 1,2-Benzo-6-(N-ethyl-N- isoamylamino)fluoran, 1,2-Benzo-6-dibutylaminofluoran, 1,2-Benzo-6-(N-methyl-N- cyclohexylamino)fluoran und 1,2-Benzo-6-(N-ethyltoluidino)fluoran.

Spezielle Beispiele für Verbindungen, die als das farbgebende Mittel verwendet werden und von der Pluoran-Verbindung, die durch die allgemeine Formel (X) oder (XI) dargestellt wird, verschieden sind, sind wie folgt:

2-Anilino-3-methyl-6-(N-2-ethoxypropyl-N-ethylamino)fluoran, 2-(p-Chloranilino)-6-(N-n- octylamino)fluoran, 2-(p-Chloranilino)-6-(N-n-palmitylamino)fluoran, 2-(p-Chloranilino)-6-(di- n-octylamino)fluoran, 2-Benzoylamino-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-(o- Methoxybenzoylamino)-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2-Dibenzylamino-4-methyl-6- diethylaminofluoran, 2-Dibenzylamino-4-methoxy-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2- Benzylamino-4-methyl-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-(a-Phenylethylamino)-4-methyl-6- diethylaminofiuoran, 2-(p-Toluidino)-3-(t-butyl)-6-(N-methyl-p-toluidino)fluoran, 2-(o- Methoxycarbonylanilino)-6-diethylaminofluoran, 2-Acetylamino-6-(N-methyl-p- toluidino)fluoran, 3-Diethylamino-6-(m-trifluormethylanilino)fluoran, 4-Methoxy-6-(N-ethyl-p- toluidino)fluoran, 2-Ethoxyethylamino-3-chlor-6-dibutylaminofluoran, 2-Dibenzylamino-4- chlor-6-(N-ethyl-p-toluidino)fluoran, 2-(α-Phenylethylamino)-4-chlor-6-diethylaminofluoran, 2-(N-Benzyl-p-trifluormethylanilino)-4-chlor-6-diethylaminofluoran, 2-Anilino-3-methyl-6- pyrrolidinofluoran, 2-Anilino-3-chlor-6-pyrrolidinofluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-ethyl-N- tetrahydrofurfurylamino)fluoran, 2-Mesidino-4',5'-benzo-6-diethylaminofluoran, 2-(m- Trifluormethylanilino)-3-methyl-6-pyrrolidinofluoran, 2-(a-Naphthylamino)-3,4-benzo-4- brom-6-(N-benzyl-N-cyclohexylamino)fluoran, 2-Piperidino-6-diethylaminofluoran, 2-(N-n- Propyl-p-trifluormethylanilino)-6-morpholinofluoran, 2-(Di-n-p-chlorphenylmethylamino)-6- pyrrolidinofluoran, 2-(N-n-Propyl-m-trifluormethylanilino)-6-morpholinofluoran, 1,2-Benzo-6- (N-ethyl-N-n-octylamino)fluoran, 1,2-Benzo-6-diallylaminofluoran, 1,2-Benzo-6-(N- ethoxyethyl-N-ethylamino)fluoran, Benzoleukomethylenblau,2-[3,6-Bis(diethylamino)]-6-(o- chloranilino)xanthylbenzoesäurelactam, 2-[3,6-Bis(diethylamino)]-9-(o-chloranilino)xanthylbenzoesäurelactam, 3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)phthalid, 3,3-Bis(pdimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid (oder Kristallviolettlacton), 3,3-Bis(pdimethylaminophenyl)-6-diethylaminophthalid, 3,3-Bis(p-dimethylaminophenyl)-6chlorphthalid, 3,3-Bis(p-dibutylaminophenyl)phthalid, 3-(2-Methoxy-4-dimethylaminophenyl)3-(2-hydroxy-4,5-dichlorphenyl)phthalid, 3-(2-Hydroxy-4-dimethylaminophenyl)-3-(2-methoxy-5-chlorphenyl)phthalid, 3-(2-Hydroxy-4-dimethoxyaminophenyl)-3-(2-methoxy-5- chlorphenyl)phthalid, 3-(2-Hydroxy-4-dimethylaminophenyl)-3-(2-methoxy-5- nitrophenyl)phthalid, 3-(2-Hydroxy-4-diethylaminophenyl)-3-(2-methoxy-5- methylphenyl)phthalid, 3-(2-Methoxy-4-dimethylaminophenyl)-3-(2-hydroxy-4-chlor-5- methoxyphenyl)phthalid, 3,6-Bis(dimethylamino)fluorenspiro(9,3')-6'-dimethylaminophthalid, 6'-Chlor-8'-methoxybenzoindolinospiropyran und 6'-Brom-2'-methoxybenzoindolinospiropyran.

Es ist notwendig, das farbgebende Mittel und den Farbentwickler in einem geeigneten Verhältnis gemäß den Eigenschaften der verwendeten Verbindungen zu verwenden. Es ist vorzuziehen, daß der Farbentwickler in einer Menge von 1 bis 20 Mol, bevorzugter in einer Menge von 2 bis 10 Mol, zu einem Mol des farbgebenden Mittels verwendet wird, um eine geeignete Farbdichte zur Verwendung in der Praxis zu erhalten.

Abhängig von dem Mengenverhältnis des Farbentwicklers zu dem farbgebenden Mittel werden die Entfärbungseigenschaften des funktionellen Elements verändert. Das heißt, wenn die Menge des Farbentwicklers relativ gesteigert wird, tendiert die Entfärbungsinitiierungs- Temperatur dazu, erniedrigt zu werden, während, wenn die Menge des Farbentwicklers relativ erniedrigt wird, die Entfärbung für Änderungen in der Temperatur empfindlich wird. Deshalb sollte das Verhältnis des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers geeignet gewählt werden, wobei man den Anwendungszweck derselben in Betracht ziehen sollte.

Additive zur Steuerung der Kristallisation des Farbentwicklers können dem reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden funktionellen Element zur Verbesserung seiner Eigenschaften, wie der Entfärbungseigenschaften und der Konservierbarkeit, zugesetzt werden.

Ein reversibles wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das irgendeines der oben erwähnten reversiblen thermischen, sich färbenden funktionellen Elemente verwendet, wird nun erklärt. Der Ausdruck "reversibles wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial" schließt auch ein Anzeigemedium ein.

Das obenerwähnte reversible wärmeempfindliche, sich färbende funktionelle Element umfaßt einen Träger und eine darauf gebildete Aufzeichnungsschicht, welche das oben erwähnte reversible thermische, sich färbende funktionelle Element umfaßt.

Mle Materialien, die die Aufzeichnungsschicht tragen können, können als Materialien für den obenerwähnten Träger verwendet werden. Beispielsweise können Papier, synthetisches Papier, ein Kunststoffilm, ein Verbundstoffilm aus dem Papier und dem Kunststoffilm und eine Glasplatte als Träger verwendet werden.

Die Aufzeichnungsschicht kann in jeder Form geformt sein, solange das funktionelle Element darin enthalten sein kann.

Falls notwendig, kann ein Bindemittelharz in der Aufzeichnungsschicht enthalten sein, um die Form der Aufzeichnungsschicht beizubehalten.

Als Bindemittelharz können beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Vinylchlorid- Vinylacetat-Copolymer, Polystyrol, Stryol-Copolymer, Phenoxyharz, Polyester, aromatischer Polyester, Polyurethan, Polycarbonat, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester, Acrylsäure-Copolymer, Maleinsäure-Copolymer und Polyvinylalkohol verwendet werden.

Dai uber hinaus können die funktionellen Elemente vor der Verwendung mikroverkapselt werden. Die funktionellen Elemente können durch ein herkömmliches Verfahren, wie das Koazervationsverfahren, das Grenzfiächen-Polymerisationsverfahren oder das in-situ- Polymerisationsverfahren, mikroverkapselt werden.

Die Autzeichnungsschicht kann durch ein herkömmliches Verfahren gebildet werden. Spezieller werden ein farbgebendes Mittel und ein Farbentwickler gleichförmig in Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel zusammen mit einem Bindemittelharz dispergiert oder gelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit herzustellen. Die so hergestellte Beschichtungsflüssigkeit wird auf den Träger aufgebracht und getrocknet, wodurch eine Aufzeichnungsschicht gebildet wird.

Das in der Aufzeichnungsschicht verwendete Bindemittelharz dient dazu, das funktionelle Element in einem gleichförmig dispergierten Zustand in der Aufzeichnungsschicht beizubehalten, selbst wenn Farbentwicklung und Entfärbung wiederholt werden. Es ist vorzuziehen, daß das Bindemittelharz eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist, um die Koagulation des funktionellen Elements zu verhindern, während es unter Wiederholung von Farbentwicklung und Entfärbung im Gebrauch ist.

Wenn kein Bindemittelharz verwendet wird, wird das funktionelle Element geschmolzen, um eine Filmschicht zu bilden, und abgekühlt, um das Element als Aufzeichnungsschicht zu verwenden.

Die Lichtbeständigkeit des reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden Aufzeichnungsmaten.als zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung kann verbessert werden, indem ein Lichtstabilisator in der Aufzeichnungsschicht enthalten ist. Als derartige Lichtstabilisatoren zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung können ein Ultraviolettabsorptionsmittel, ein Antioxidans, ein alterungsverhinderndes Mittel, ein Singulett- Sauerstoff-quenchendes Mittel, ein Superoxidanion-quenchendes Mittel verwendet werden.

Wenn unter Verwendung des reversiblen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials eine reversible wärmeempfindliche Aufzeichnung durchgeführt wird, wird veranlaßt, daß das Aufzeichnungsmaterial einen Farbentwicklungszustand annimmt, indem man das Aufzeichnungsmaterial zeitweise auf eine Temperatur erwärmt, die über dem Schmelzpunkt der Mischung des farbgebenden Mittels und des Farbentwicklers in der Aufzeichnungsschicht liegt. Wenn eine aufgezeichnet Information gelöscht wird, wird das Aufzeichnungsmaterial, das sich im Farbentwicklungszustand befindet, auf eine Entfärbungs-Intiierungstemperatur erwärmt, welche unterhalb des oben erwähnten Schmelzpunktes der Mischung aus dem farbgebenden Mittel und dem Farbentwickler liegt.

Um ein Bild auf dem Aufzeichnungsmaterial aufzuzeichnen, kann ein Bild, das im Farbentwicklungszustand vorliegt, auf dem Hintergrund gebildet werden, der im Entfärbungszustand vorliegt, oder es kann ein Bild im Entfärbungszustand auf dem Hintergrund im Farbentwicklungszustand aufgezeichnet werden. In jedem Fall wird, wenn Wärme bildweise auf das Aufzeichnungsmaterial angewendet wird, eine Heizeinrichtung, die dem Aufzeichnungsmaterial partiell Wärme zuführen kann, wie ein Heißstift, ein Thermokopf oder ein Laserstrahl, verwendet.

In dem Fall, in dem eine Farbentwicklung oder Entfärbung auf der gesamten Fläche des Aufzeichnungsmaterials durchgeführt wird, kann das Aufzeichnungsmaterial mit einer Heizwalze oder einer Heizplatte in Kontakt gebracht werden oder heißer Lift ausgesetzt werden oder in eine geheizte, temperaturgesteuerte Kammer gegeben werden oder durch einen Infrarotstrahl bestrahlt werden. Alternativ kann Wärme mittels eines Thermokopfes auf der gesamten Fläche des Aufzeichnungsmediums angewendet werden.

Das Verfahren der reversiblen selektiven Manifestation verschiedener Färbungszustände eines funktionellen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch die Verwendung von Beispielen für das funktionelle Element erklärt worden, welches ein farbgebendes Mittel und einen Farbentwickler umfaßt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern kann auf andere funktionelle Elemente angewendet werden, die reversibel einen ersten gefärbten Zustand, in dem zwei Verbindungen wechselwirken, und einen zweiten entfärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen nicht wechselwirken, annehmen können.

Beispielsweise kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung auf ein funktionelles Element angewendet werden, das eine Phosphonsäure mit einer langen Alkylkette und ein Gallat mit einer langen Alkylkette in Kombination umfaßt.

Spezieller wurde eine Mischung von Docosylphosphonsäure und Octadecylgallat in einem Molverhältnis von 5:1 geschmolzen.

Ein funktionelles Element [A] wurde durch rasches Abkühlen der geschmolzenen Mischung hergestellt. Ein funktionelles Element [B] wurde durch allmähliches Abkühlen der geschmolzenen Mischung hergestellt.

Fig. 9 zeigt ein Infrarotspektrum des funktionellen Elements [A] und ein Infrarotspektrum des funktionellen Elements . In Fig. 9 zeigt das Signal in der Nähe von 1700 cm&supmin;¹ in der Kurve des funktionellen Elements [A] bzw. dasjenige in der Kurve des funktionellen Elements [B] ein charakteristisches Absorptionssignal der C=O-Streckschwingung des Octadecylgallats in den zwei funktionellen Elementen. Die zwei Signale unterscheiden sich stark. Dies zeigt an, daß der Wechselwirkungszustand zwischen dem Octadecylgallat und der Docosylphosphonsäure in dem funktionellen Element [A] signifikant von dem Wechselwirkungszustand zwischen den zwei Verbindungen in dem funktionellen Element verschieden ist.

Fig. 10 zeigt ein Infrarotspektrum des funktionellen Elements [A], das gemessen wurde, als dessen Temperatur erhöht wurde. Fig. 10 zeigt, daß sich das Infrarotspektrum bei etwa 60ºC, was weit unter einer Temperatur liegt, bei welcher die zwei Verbindungen schmelzen, das heißt 93ºC, verändert und daß das funktionelle Element [A] schließlich den gleichen Zustand wie denjenigen des funktionellen Elements [B] erreicht. Spezieller wurde, wenn das funktionelle Element [A] weiter auf 70 bis 90ºC erwärmt wurde, das Infrarotspektrum des funktionellen Elements [A] das gleiche wie dasjenige des funktionellen Elements.

Die Figuren 11 und 12 sind Röntgenstrahlbeugungsdiagramme der funktionellen Elemente [A] bzw. [B].

Bei dem funktionellen Element [A] werden Beugungsmaxima bei 1,59º, 3,22º, 4,84º und 21,1º beobachtet, was die Bildung einer regelmäßigen Aggregatstruktur der zwei Verbindungen anzeigt. Diese Maxima entsprechen nicht den Beugungsmaxima der Kristalle von Docosylphosphonsäure und Octadecylgallat, sondern zeigen an, daß durch die Wechselwirkung zwischen den zwei Verbindungen eine regelmäßige Aggregatstruktur von Docosylphosphonsäure und Octadecylgallat ausgebildet ist.

Andererseits werden in dem funktionellen Element Beugungsmaxima bei 1,76º, 2,16º, 4,00º, 4,34º, 6,54º, 8,74º, 10,94º, 22,34º und 23,94º beobachtet, und alle diese Maxima entsprechen Beugungsmaxima, die die Kristallisation von Docosylphosphonsäure anzeigen.

Deshalb ist es bestätigt, daß die Docosylphosphonsäure in einem unabhängig kristallisierten Zustand in dem funktionellen Element [B] vorliegt.

Darüber hinaus zeigen die Figuren 13(a) bzw. 13(b) ein Röntgenstrahlbeugungsdiagramm auf der Seite eines Winkels mit geringerer Brechung und ein solches auf der Seite eines Winkels mit höherer Brechung des funktionellen Elements [A], das gemessen wurde, als dessen Temperatur erhöht wurde. Die Figuren 13(a) und 13(b) zeigen beide an, daß die Aggregatstruktur von Docosylphosphonsäure und Octadecylgallat, die durch die Wechselwirkung zwischen den zwei Verbindungen gebildet wurde, zu einem solchen Zustand verändert wird, in welchem die Docosylphosphonsäure bei etwa 50 - 60ºC unabhängig kristallisiert.

Wie aus dem obigen ersichtlich ist, ist es selbst in einem funktionellen Element, das Docosylphosphonsäure und Octadecylgallat umfaßt, möglich, zu veranlassen, daß das funktionelle Element reversibel einen ersten Zustand, in dem die zwei Verbindungen wechselwirken, und einen zweiten Zustand annimmt, in dem die zwei Verbindungen, wie gewünscht, nicht wechselwirken, indem durch rasches Abkühlen einer geschmolzenen Mischung der zwei Verbindungen eine regelmäßige Aggregatstruktur der zwei Verbindungen gebildet wird und die regelmäßige Aggregatstruktur mittels Anwendung von Wärme zur Erhöhung ihrer Temperatur zerstört wird, so daß eine der zwei Verbindungen kristallisiert.

Die oben erwähnten Änderungen zwischen den zwei Zuständen können als nicht lineare optische reversible Änderungen wirken, so daß das Verfahren der vorliegenden Anmeldung wirksam auf ein funktionelles Element mit derartigen nicht linearen optischen reversiblen Änderungen angewendet werden kann.

Andere Merkmale dieser Erfindung werden im Verlauf der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen offensichtlich, die zur Erläuterung der Erfindung gegeben werden und dieselbe nicht beschränken sollen.

Beispiel 1-1 bis 1-6

2-(o-Chloranilino)-6-dibutylaminofluoran, das als farbgebendes Mittel diente, und jede der Phosphonsäuren mit einer langkettigen Alkylgruppe, die als Farbentwickler dienten und in TABELLE 2 aufgeführt sind, wurden in einem Molverhältnis von 1:5 gemischt und in einem Mörser pulverisiert.

Eine Glasplatte mit einer Dicke von 1,2 mm wurde auf eine Heizplatte gelegt und auf 170ºC erwärmt.

Eine kleine Menge von jeder der obigen Mischungen wurde auf die so erwärmte Glasplatte gegeben. Jede Mischung schmolz und wurde schwarz.

Anschließend wurde ein Deckglas auf jede der obigen geschmolzenen Mischungen gegeben. Jede geschmolzene Mischung wurde so verteilt, daß sie eine gleichförmige Dicke aufwies. Die geschmolzene Mischung auf der Glasplatte mit dem daraufgegebenen Deckglas wurde dann sofort in Eiswasser eingetaucht, um schnell die Temperatur der geschmolzenen Mischung zu erniedrigen.

Die geschmolzene Mischung wurde dann schnell aus dem Eiswasser genommen, und Wasser wurde von der geschmolzenen Mischung abgewischt, wodurch die funktionellen Elemente Nr. 1-1 bis 1-6 jeweils in Form eines gefärbten Dünnfilms hergestellt wurden.

TABELLE 2

Die so hergestellten funktionellen Elemente Nr.1-1 bis 1-6 wurden einem Bewertungstest für die Bewertung ihrer Farbentwicklungseigenschaften und ihrer Entfärbungseigenschaften wie folgt unterzogen:

Eine Heizvorrichtung wurde auf einem Probenträger eines optischen Mikroskops bereitgestellt. Jede Probe der oben erhaltenen funktionellen Elemente im Farbentwicklungszustand wurde bei Raumtemperatur betrachtet und ebenfalls, als ihre Temperatur mit einer Heizgeschwindigkeit von 4ºC/min mittels der Heizvorrichtung erhöht wurde. Gleichzeitig wurden die Änderungen in der Lichtmenge, die von der Lichtquelle des optischen Mikroskops durch jede Probe zu dem Okularteil des optischen Mikroskops übertragen wurde, gemessen.

Als das funktionelle Element entfärbt wurde, erhöhte sich die Menge an durchgelassenem Licht.

Die Entfärbungsinitiierungs-Temperatur jedes Elements wurde aus der Temperatur bestimmt, bei der sich die Menge des durchgelassenen Lichts änderte.

Es wurde bestätigt, daß, wenn das sich färbende funktionelle Element weiter erwärmt wurde, bis es geschmolzen war, das obige funktionelle Element wieder farbig wurde.

Es wurde weiter bestätigt, daß die reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden funktionellen Elemente, die eine der Phosphonsäuren mit einer geradkettigen Alkylgruppe mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen umfaßten, wie in Fig. 4 gezeigte Durchlässigkeiten aufwiesen. In Fig. 4 steht jede der Zahlen, die in P12, P14, P16, P18, P20 und P22 als Sufix angefügt sind, für die Zahl der Kohlenstoffatome in der Mkylgruppe, wie vorstehend erwähnt.

In Fig. 4 ist die Durchlässigkeit von jedem der funktionellen Elemente im anfänglichen Farbentwicklungszustand zum Vergleich als 1,0 in einer willkürlichen Einheit ausgedrückt.

Die in Fig. 4 gezeigten Ergebnisse zeigen an, daß jedes funktionelle Element, das die Phosphonsäure umfaßt, seinen eigenen Entfärbungstemperaturbereich aufweist, und daß, je länger die Länge der Mkylkette der in dem Element enthaltenen Phosphonsäure ist, desto höher dessen Entfärbungsinitiierungs-Temperatur ist.

TABELLE 2 zeigt ebenfalls die Entfärbungsinitiierungs-Temperatur jedes funktionellen Elements und dessen Entfärbungsverhältnis. Das in TABELLE 2 aufgeführte

Entfärbungsverhältuis wurde wie folgt bestimmt:

Entfärbungsverhältnis

In der obigen Beziehung zeigt DQ die Farbentwicklungsdichte an, die durch rasches Abkühlen des geschmolzenen funktionellen Elements im Farbentwicklungszustand erhalten wurde, und DE zeigt die maximale Entfärbungsdichte an. Wie aus TABELLE 2 ersichtlich ist, ist das Entfärbungsverhältnis des funktionellen Elements umso höher, je länger die Alkylkette der Phosphonsäure ist. Dies bedeutet, daß in dem funktionellen Element, das eine Phosphonsäure mit einer langen Alkylkette umfaßt, eine ausgezeichnete Reversibilität erhalten wird.

Beispiele 2-1 bis 2-6

Das Verfahren zur Herstellung der reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden funktionellen Elemente in den Beispielen 1-1 bis 1-6 wurde wiederholt, außer daß die Phosphonsäuren, die als Farbentwickler in den Beispielen 1-1 bis 1-6 verwendet wurden, durch Eicosylthioäpfelsäure ersetzt wurden und daß 2-(o-Chloranilino)-6-dibutylaminofluoran, das als farbgebendes Mittel in den Beispielen 1-1 bis 1-6 verwendet wurde, durch jede der in der TABELLE 3 gezeigten Fluoran-Verbindungen ersetzt wurde und daß der Farbentwickler und das farbgebende Mittel in einem Molverhältnis von 2:1 gemischt wurden, wodurch die funktionellen Elemente Nr.2-1 bis 2-6 im Farbentwicklungszustand hergestellt wurden.

Die so hergestellten reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden funktionellen Elemente Nr.2-1 bis 2-6 waren in der Lage, den Farbentwicklungszustand beizubehalten, wenn sie rasch abgekühlt wurden, wurden aber zum größten Teil entfärbt, wenn sie allmählich abgekühlt wurden.

Es wurde aus einer Röntgenstrahlbeugungsanalyse der obigen funktionellen Elemente bestätigt, daß, wenn die geschmolzenen funktionellen Elemente im Farbentwicklungszustand rasch abgekühlt wurden, durch die Wechselwirkung zwischen dem Farbentwickler und dem farbgebenden Mittel eine regelmäßige Aggregatstruktur des gefärbten Verbundstoffes in jedem der funktionellen Elemente Nr.2-1 bis 2-6 gebildet wurde, während, wenn sie allmählich abgekühlt wurden, der Farbentwickler gesondert kristallisierte.

Fig. 14 zeigt die Änderungen der Lichtdurchlässigkeit von jedem dieser Elemente im Farbentwicklungszustand, abhängig von deren Temperatur. Die Kurven (a) bis (f) in Fig. 14 zeigen jeweils die Änderungen der Lichtdurchlässigkeit der funktionellen Elemente, welche die in der TABELLE 3 aufgeführten Farbentwickler (a) bis (f) umfaßten.

Die TABELLE 3 zeigt auch die Entfärbungsinitiierungs-Temperatur jedes funktionellen Elements, die jeweils aus dessen Lichtdurchlässigkeit und Temperatur, gezeigt in Fig. 14, bestimmt wurde.

Es wurde bestätigt, daß jedes der funktionellen Elemente Nr. 2-1 bis 2-6 einen charakteristischen Entfärbungstemperaturbereich aufweist und ein ausgezeichnetes funktionelles Element ist.

TABELLE 3

Beispiele 3-1 bis 3-49

Jede der Mischungen der in der TABELLE 4 aufgeführten Komponenten wurde in einer Kugelmühle so pulverisiert, daß sie eine Teilchengröße von 1 bis 4 um aufwiesen, so daß Beschichtungsflüssigkeiten für eine Aufzeichnungsschicht hergestellt wurden, welche ein funktionelles Element umfaßte, das einen Farbentwickler mit einer langkettigen Struktur und ein farbgebendes Mittel umfaßte. In der TABELLE 4 ist der Ausdruck "Teil" auf Gewicht bezogen.

TABELLE 4

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 4 (Fortsetzung)

Jede der oben hergestellten Beschichtungsflüssigkeiten für eine Aufzeichnungsschicht wurde auf einen Polyesterfilm mit einer Dicke von 100 um, der als Träger diente, mittels eines Drahtstabes aufgetragen und getrocknet, so daß eine Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von etwa 6,0 auf dem Träger gebildet wurde.

So wurden die reversiblen wärmeempfindlichen Auizeichnungsmaterialien Nr.3-1 bis 3-49 erhalten.

Jedes der so erhaltenen reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden Aufzeichnungsmaterialien wurde thermisch mittels einer Wärmegradienten-Testvorrichtung mit eingebautem Thermokopf (hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) unter den folgenden Bedingungen gefärbt:

Temperatur: 130ºC

Kontaktzeit: 1 Sekunde

Angewendeter Druck: 1 kg/cm²

Die bei jedem reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden Aufzeichnungsmaterial erhaltene Farbdichte wurde mit einem Macbeth-Densitometer RD-918 gemessen.

Dann wurde jede gefärbte Probe etwa 20 Sekunden in eine thermostatische Kammer bei deren der TABELLE 5 gezeigten Entfärbungsinitiierungs-Temperatur gegeben und entfärbt.

Die so erhaltene Farbdichte von jedem der reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden Aufzeichnungsmaterialien Nr. 3-1 bis 3-49 und deren Entfärbungsdichte sind in der TABELLE 5 aufgeführt.

TABELLE 5

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 5 (Fortsetzung)

(Fortsetzung folgt)

TABELLE 5 (Fortsetzung)

Weiter wurde die Reversibilität der Farbentwicklung und Entfärbung durch 10-maliges Wiederholen des obigen Verfahrens zur Farbentwicklung und Entfärbung getestet. Als Ergebnis wurde bestätigt, daß alle reversiblen wärmeempfindlichen, sich färbenden Aufzeichnungsmaterialien Nr.3-1 bis 3-49 eine ausgezeichnete Reversibilität aufweisen.

Beispiele 4-1 bis 4-4

Das Verfahren zur Herstellung der funktionellen Elemente Nr. 1-1 bis 1-6 in den Beispielen 1-1 bis 1-6 wurde wiederholt, außer daß 2-(o-Chloranilino)-6-dibutylaminofluoran, das in den Beispielen 1-1 bis 1-6 als das farbgebende Mittel verwendet wurde, durch die in der TABELLE 6 aufgeführten Fluoran-Verbindungen ersetzt wurde und die Phosphonsäuren, die in den Beispielen 1-1 bis 1-6 als Farbentwickler verwendet wurden, durch Octadecylphosphonsäure ersetzt wurden, wodurch funktionelle Elemente Nr.4-1 bis 4-4 hergestellt wurden.

Die Entfärbungsinitiierungs-Temperatur und das Entfärbungsverhältnis wurden auf die gleiche Weise wie in den Beispielen 1-1 bis 1-6 gemessen. Die Ergebnisse sind in TABELLE 6 aufgeführt.

TABELLE 6

In dem Verfahren der reversiblen selektiven Manifestation von unterschiedlichen Färbungszuständen eines funktionellen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das funktionelle Element mindestens zwei Verbindungen und ist in der Lage, alternativ (a) einen ersten gefärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen unter Bildung einer regelmäßigen Aggregatstruktur wechselwirken, oder (b) einen zweiten entfärbten Zustand, in dem die zwei Verbindungen nicht wechselwirken und mindestens eine der zwei Verbindungen in einem Aggregat- oder kristallisierten Zustand vorliegt, anzunehmen, und die jeweiligen Bedingungen zum Erhalt von einem der zwei Zustände können reversibel und äußerst schnell beispielsweise durch Verwendung einer thermischen Vorrichtung gesteuert werden.

Die vorliegende Erfindung kann auf einer Vielfalt von Gebieten angewendet werden, beispielsweise auf den Gebieten der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien und wärmeempfindlichen Anzeigemedien.


Anspruch[de]

1.Verfahren zur reversiblen selektiven Manifestierung von unterschiedlichen Färbungszuständen eines funktionellen Elements, welches mindestens zwei Verbindungen umfaßt und in der Lage istl alternativ einzunehmen (a) einen ersten gefärbten Zustand, in welchem die beiden Verbindungen unter Bildung einer regulären Aggregatstruktur wechselwirken, oder (b) einen zweiten entfärbten Zustand, in welchem die beiden Verbindungen nicht wechseiwirken und mindestens eine derbeiden Verbindungen einzeln in einem Aggregat- oder kristallisierten Zustand vorliegt, durch Steuerung der entsprechenden Bedingungen für die Erzielung eines der beiden Zustände auf solche Weise, daß wenn die Temperatur des funktionellen Elements in dem enifärbten Zustand A bei Raumtemperatur über die Temperatur T1 angehoben wird, die Farbdichte des Elements sich zu erhöhen beginnt und schließlich den gefärbten Zustand B erreicht, der beim erneuten Abkühlen des Elements auf Raumtemperatur aufrechterhalten wird, Zustand C; und wenn die Temperatur des funktionellen Elements in dem gefärbten Zustand C bei Raumtemperatur wieder angehoben wird, die Farbdichte des Elements bei der Temperatur T2, die niedriger ist als die Temperatur T1, abzunehmen beginnt, wobei das Element schließlich einen vollständig entfärbten Zustand D erreicht, der beim erneuten Absenken der Temperatur auf Raumtemperatur aufrechterhalten wird, Zustand A; mit der Maßgabe, daß wenn eine dieser mindestens zwei Verbindungen eine farbgebende Elektronendonor-Verbindung ist, die mindestens eine andere Verbindung nicht aus den folgenden Verbindungen (a) bis (i) ausgewählt ist:

(a) eine organische Phosphorsäure-Verbindung mit der Formel (I):

R&sub1;-PO(OH)&sub2; (I)

worin R1 für eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen steht;

(b) eine a-Hydroxycarbonsäure-Verbindung der Formel (II)

R&sub2;-CH(OH)-COOH (II)

worin R&sub2; für eine geradkeftige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen steht;

(c) eine Halogen-substituierte aliphatische Carbonsäure-Verbindung mit einer geradkettigen oder verzweigtkeftigen Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, wobei das Halogen an mindestens ein Kohlenstoffatom in der α-Stellung oder β-Stellung der aliphatischen Carbonsäure-Verbindung gebunden ist;

(d) eine aliphatische Carbonsäure-Verbindung mit einer geradkeftigen oder verzweigtkettigen Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen, die eine Oxogruppe einschließt, wobei mindestens ein Kohlenstoff in der α:-Stellung, β-Stellung oder λy-Stellung der α: -Hydroxycarbonsäure-Verbindung die Oxogruppe aufbaut;

(e) eine aliphatische Carbonsäure-Verbindung der Formel (III):

worin R&sub3; für eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen steht, X ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom darstellt und p eine ganze Zahl von 1 oder2 ist;

(f) eine aliphatische Carbonsäure-Verbindung der Formel (IV):

worin R&sub4;, R&sub5; und R&sub6; jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe bedeuten, wobei mindestens eines von R&sub4;, R&sub5; und R&sub6; eine geradkeftige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen ist;

(g) eine aliphatische Carbonsäure-Verbindung der Formel (V):

worin R&sub7; und R&sub8; jeweils Wasserstoff, eine Alkylgruppe oder eine Alkenylgruppe darstellen, wobei mindestens eines von R&sub7; oder R&sub8; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen ist;

(h) eine aliphatische Carbonsäure-Verbindung der Formel (VI):

worin R&sub9; eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt, n eine ganze Zahl von 0 oder 1 ist, m eine ganze Zahl von 1, 2 oder 3 ist und, wenn n ist, m 2 oder 3 ist, während wenn n 1 ist, m 1 oder 2 bedeutet; und

(i) eine phenolische Verbindung der Formel (VII):

worin Y für -S-, -O-, -CONH-, -COC- steht und R&sub1;&sub0; eine geradkettige oder verzweigtkeftige Alkylgruppe oder Alkenylgruppe mit 12 oder mehr Kohlenstoffatomen darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der erste gefärbte Zustand durch Schmelzen der beiden Verbindungen unter Anwendung von Wärme darauf, gefolgt vom schnellen Abkühlen der beiden geschmolzenen Verbindungen, erreicht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der zweite entfärbte Zustand durch Anheben der Temperatur der beiden Verbindungen auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur, bei der die beiden Verbindungen geschmolzen werden, wodurch die reguläre Aggregatstruktur der beiden Verbindungen zerstört wird und man mindestens eine der beiden Verbindungen einzeln in einen Aggregat- oder kristallisierten Zustand bringt, erreicht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem das funktionelle Element eine reguläre Aggregatstruktur zeigt, wenn es geschmolzen und darauf schnell abgekühlt wird, und einen Zustand, in welchem mindestens eine der Verbindungen in einem Aggregat- oder kristallisierten Zustand vorliegt, wenn es geschmolzen und daraufhin allmählich abgekühlt wird.

5. Vefahren nach Anspruch 1, in welchem mindestens eine der beiden Verbindungen eine langkettige Struktur aufweist und der zweite entfärbte Zustand durch die Aggregationskraft der langkettigen Struktur von mindestens einer der beiden Verbindungen erreicht wird.







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