DE2229354B2 - Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Druckempfindliches AufzeichnungsmaterialInfo
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Description
a) mindestens einem aromatischen Carbonsäurederivat einer der nachfolgenden Strukturformeln (I) und (II)
COOH
CD
und
COOH
OD
worin bedeuten: R eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, die mit wenigstens einer Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen substituiert sein
kann, eine Nitrogruppe oder Chlor, wobei R an einem der der Carboxylgruppe benachbarten
C-Atome sitzt; jedes X eine einen monocyklischen oder bicyklischen, von 6 bis 10 C-Atomen
gebildeten Ring enthaltende substituierte oder unsubstituierte Gruppe; r Wasserstoff oder ein
einwertiger Substituent; π eine ganze Zahl von I bis 3, ρ eine ganze Zahl von 1 bis 3 und q eine
ganze Zahl von 1 bis 5; und mindestens einer wasserunlöslichen anorganischen Metallverbindung eines Metalls aus der Gruppe: Zink,
Aluminium, Calcium, Magnesium, Titan, Nickel, Kobalt, Mangan, Eisen, Zinn, Chrom, Kupfer
und Vanadium oder
b) wenigstens einer Metall verbindung der Carbonsäurederivate nach a) mit wenigstens einem der
die Metallverbindungen nach a) bildenden Metalle.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aromatische
Carbonsäureverbindung einer der allgemeinen Formeln I und II entspricht, worin bedeuten: X eine
Phenyl-, phenylsubstituierte Alkylgruppe, eine phenylsubstituierte Amino*, phenylsubstituierte Azo·,
Phenoxi-, Cyclohexyl-, cyclohexylsubstituierte Alkyl-, Naphtyl-, naphthylsubstituierte Alkyl-, Tetrahydronaphthyl-, tetrahydronaphthylsubstituierte Alkyl-, Decahydronaphthyl- oder decahydronaphthylsubstituierte Alkylgruppe, die wenigstens einen
weiteren in den Formeln 1 und H mit r veranschaulichten Substituenten haben kann; jedes r ein
Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe, ein Allylrest, ein Halogenatom, eine Cycloalkyl-, Hydroxyl-, Nitro-, Amino-, mit einem Ci- bis Cs-Alkylrest
substituierte Amino-, eine Carboxyl- oder Carbonsäureester-, eine Alkoxi-, Sulfonsäure- oder Sulfon-
säureester-, eine halogensubstituierte Tpp
eine substituierte oder unsubstitnierte Benwyl-, Phenyl·, Bjph.enyl- öder Naphthylgruppe, oder eine aryl-substitwierte Alkylgruppe; und % $, ρ und q die in Anspruch X angegebene Bedeutung haben,
eine substituierte oder unsubstitnierte Benwyl-, Phenyl·, Bjph.enyl- öder Naphthylgruppe, oder eine aryl-substitwierte Alkylgruppe; und % $, ρ und q die in Anspruch X angegebene Bedeutung haben,
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch I oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß X als Substituent an einem benachbart zu dem R-Rest gelegenen
Kohlenstoffatom besitzt
4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche t bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Oberzug zusätzlich zur Metallverbindung des aromatischen Carbonsäurederivates mindestens ein
wasserunlösliches anorganisches Material in Form von Partikeln enthält, wobei dieses Material und die
Metallverbindung in einem Verhältnis im Bereich 95 :5 bis 5 :95 Gew.-Tefle vorliegen, vorzugsweise
85:15 bis 30:70. . .
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in Partikeln
vorliegende wasserunlösliche anorganische Material Zinkoxid ist
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das in Partikeln vorliegende wasserunlösliche anorganische Material
ein Gemisch aus Zinkoxid und einem anderen
wasserunlöslichen, in Partikelform vorliegenden anorganischen Material ist
7. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis der anorganischen Metallverbindung zu dem aromatischen Carbonsäurederivat innerhalb
des Bereichs von 5:95 bis 95:5 Gew.-Teilen
vorliegt
8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich zu dem aromatischen Carbonsäurederivat und der Metallverbindung in dem Oberzug ein
wasserunlösliches Material in Partikelform vorliegt, wie Kaolin, Ton, Talkum oder Gemische davon.
Die Erfindung betrifft ein druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das mit einem Oberzug aus einem
Farbentwickler in einem Bindemittel versehen ist
Es sind verschiedene Arten von gegen Druck empfindliche Aufzeichnungs-Systeme bekannt, bei de
nen Gebrauch gemacht wird von der unjter Elektronen
abgabe und -aufnahme verlaufenden Farbbildung der Reaktionskomponenten. In der US-PS 27 30 456 ist ein
Übertragungs-Kopier-System beschrieben, bei dem kleinste Öl tröpfchen eines Farbstoffs in farbloser Form,
dispergiert oder gelöst in einem Öl, eingekapselt und als Überzug auf ein Übertragungsblatt aufgebracht sind.
Die farblose Form des Farbstoffs wird danach durch Zerstörung der Kapseln auf ein Kopierblatt übertragen.
Das darunter liegende Kopierblatt' hat einen die
ω Ausfärbereaktion ermöglichenden Oberzug, in dem ein
Material enthalten ist, das mit der farblosen Form zu reagieren vermag, so daß an den Stellen, an denen die
Mikrokapseln zerstört und der Farbstoff übergeführt worden ist sichtbar gefärbte Zeichen oder Markierun
gen entstehen.
In der US-PS 27 30 457 ist eine andere Art eines druckempfindlichen Aufzeichnungsblattes beschrieben.
Bei diesem druckempfindlichen Aufzeichnungsblatt sind
auf ein und derselben Oberfläche desselben Blattes
bejde Reaktionskomponenten, spwohj die ausfärbende
Substanz a]s auch die ^tröpfchen mit dapjn gelöstem
Farbstoff in farbloser Form enthaltende,!} Kapseln
aufgebracht Dieses Aufzeichnungsmaterial ist als
»selbst-enthaltendesK-System bekannt Einfe weitere Art
eines bekannten druckempfindlichen Aufzefchmmgssystems ist in der japanischen Patentschrift Nr, 5IJ 757
(der die deutsche Patentschrift 12 75 550 entspricht) beschrieben. Dieses System besteht darin, daß auf
und/oder in eine blattförmige Trägeruhterlage noch nicht umgesetzte zeichenbildende Komponenten (von
denen wenigstens eine ein Polymermaterial, wie beispielsweise ein Phenol-Aldehyd-Harz ist) und ein
flüssiges Lösungsmittel, in dem die zeichenbildenden Komponenten löslich sind, aufgebracht oder eingelagert
werden, wobei das flüssige Lösungsmittel in einer solchen Form vorhanden ist, daß es von wenigstens
einer der zeichenbiidenden Komponenten dadurch, daß es in ein durch Druck zerstörbares Kapselmaterial
eingebettet ist, isoliert gehalten wird.
Es ist andererseWsuf dem. Gebiet der druckempfindlichen Aufzeichnungsblätter auch ein saures organisches
Material als Farbentwickler bekannt Zu solchen Materialien gehören beispielsweise Phenole, gemäß der
US-PS 32 44 550, und phenolische Polymer-Materialien, gemäß der US-PS 35 16845 und der JP-PS 5 11 757.
Wenngleich Phenole und phenolische Polymere eine sehr gute Farbentwicklung ergeben, wenn man sie in
Kontakt mit Triphenylmethan-Farbstoffen, wie beispielsweise Kristallviolett bringt, haben die mit solchen
Farbentwickler sensbilisierten Aufzeichnungsblätter
jedoch Nachteile dadurch, daß das anfänglich weiße Aufzeichnungsblatt unter der Einwirkung von Tageslicht gelb oder gelblich-braun wird^und daß die auf den
Aufzeichnungsblättern gebildeten faiVigen Zeichen oder Markierungen unter der Einwirkung von direktem
Tageslicht, Wärme und hoher Luftfeuchtigkeit dazu
neigen, unscharf zu werden oder vollständig zu verschwinden. Die durch die Phenole bewirkte Ausfärbung wird sogar bei Zimmertemperatur in relativ kurzer
Zeit relativ stark vermindert, weil die Phenole einen hohen Sublimationsgrad haben. In der US-PS 34 88 207
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Farbentwicklers beschrieben, bei dem ein Derivat von Bis-(p-dialkyiaminoaryt)methan mit einer Carbonsäure, wie beispielsweise
3-Hydroxy-2-naphthoesäure,
1 -Hydroxy-2-naphthoesäure,
3-Nitrophthalsäure,m*Toluylsäure,
p-Toluylsäure, Salicylsäure,
2-NitrosaIicylsäure,m-Nitrobenzoesäure,
«-Hydroxybuttersäure.a-Hydroxycaprinsäure,
Apfelsäure, Zitronensäure und Weinsäure
in Kontakt gebracht wird, jedoch verlieren mit diesen
Carbonsäuren sensibilisierte Aufzeichnungsblätter ihre Farbentwicklungsfähigkeit infolge des hohen Sublimationsgrades in relativ kurzer Zeit, und die auf solchen
Aufzeichnungsblättern gebildeten Farbmarkierungen sind gegenüber Einwirkung von Tageslicht, Wärme und
hoher Luftfeuchtigkeit unbeständig.
Schließlich ist mit dem älteren Recht gemäß der DE-PS 2147 585 ein druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial vorgeschlagen worden, bei dem der
Farbentwickler aus den folgenden Komponenten besteht: Salicylsäure oder einem Derivat davon, einem
Oxid. Hvdroxid oder Carbonat eines Metalls und einem anorganischen Pigment» Pie Salicylsäure oder ihre
Derivate weisen maximal zwei Kohlenstoffringe aHfr Als
mit den Farbentwicklern zusammen eingesetzte Farbbildner kommen KristaUviolettlacton und 3-Benzy!-
amm^-diSthylaminpfluoran zum Einsatz
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial anzugeben, dessen Farbentwicklungsfäbigkeit verbessert ist und
deren entwickelte Aufzeichnungen gegenüber.Einwjr-
kung von Tageslicht, Wärme und höherer Luftfeuchtigkeit weniger empfindlich sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1 gelöst
Das aromatische Carbonsäurederivat besitzt also
mindestens drei Kohlenstoffringe gegenüber den
maxräal zwei Kohlenstoffringen der Salicylsäurederivate gemäß dem älteren Recht nach der DE-PS
2147 585. Der Substituent R sitzt an einem der Kohlenstoffatome, die neben der Carboxylgruppe an
dem aromatischen Ring sitzen. Diese Molekülstruktur läßt erkennen, daß eine Chelat-Ringbüdung von R mit
einer Carboxylgruppe möglich ist was dazu führt, daß der Farbentwickler eine viel stärker aktive farbentwikkelnde Aktivität besitzt
Ein weiterer bedeutender Gesichtspunkt ist der, daß
der substituierte oder unsubstituierte Substituent X, der
einen mit 6 oder 10 C-Atomen gebildeten mono- oder bicyclischen Kohlenstoffsing enthält, sich art wenigstens
einem der kohlenstoff atome in dem aromatischen Ring
substituieren läßt Vorzugsweise ist der Substituent X an
wenigstens einem derjenigen Kohlenstoff atome substituiert, die angrenzend an den Substituenten R gelegen
sind. Durch die Einführung des Substituenten wird die Löslichkeit der beschriebenen Carbonsäurederivate in
öligen Lösungsmitteln erheblich verbessert, ebenso wie ihre Widerstandsfähigkeit gegen die Einwirkung von
Hitze, Wasser und hoher relativer Luftfeuchtigkeit und wie ihr Sublimationsgrad. Die aromatischen Carbonsäurederivate stellen, wenn sie mit den bestimmten
Metallionen oder wasserunlöslichen ^ anorganischen metallischen Verbindungen modifiziert sind, Farbentwickler dar, die eine extrem hohe Farbbildungsfähigkeit
besitzen. Diese Vorteile dürften insgesamt auf die drei
Kohlenstoff ringe zurückzuführen sein.
Als bevorzugte Beispiele für die aromatischen Carbonsäurederivate seien diejenigen angegeben, die
einer der allgemeinen Formeln (I) und (II) entsprechen und worin jedes X eine Phenyl-, eine phenylsubstituierte
Alkyl-, eine phenylsubstituierte Amino-, eine phenylsub-
stituierte Azo-, Phenoxy-, Cyclohexyl-, cyclohexylsubstituierte Alkyl-, Naphthyl-, naphthylsubstituierte Alkyl-,
Tetrahydronaphthyl-, tetrahydronaphthylsubstituierte Alkyi-, Decahydronaphthyl-, decahydronaphthylsubstituierte Alkyl-Gruppe bedeutet, die wenigstens einen
weiteren in der obigen Formel mit r veranschaulichten Substituenten haben kann und r ein Wasserstoffatom
oder eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen, einen Allyl-Rest, ein Halogenatom, eine Cycloalkyl-,
Hydroxyl-, Nitro-, Amino-, mit einem niedrigen
ω Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen substituierte Amino-,
eine Carboxyl- oder Carbonsäureester-, eine Alkoxy-, eine Sulföfisäure- oder deren Esters eine Halogen^substituierte Alkyl-, substituierte oder unsubstituierte
Benzoyl-, Phenyl-, Biphenyl-, Naphthyl- oder arylsubsti
tuierte Alkyl-Gruppe darstellt.
Zu den aromatischen Carboxylsäurederivaten, die den obigen Formeln entsprechen, gehören beispielsweise die folgenden Verbindungen:
salicylsäure
PhJ5}
y(
salicylsäure
2-Hydroxy-l-benzyl-3-rnaphthoesäure
3,3^Dicarboxy-2^2f-dihydroxy-
3,3^Dicarboxy-2^2f-dihydroxy-
Ι,Ι'-dtaaphthylmethan
t-Benzoyl^-kydroxyrS-naphthoesäure
l-CMor^'-hydroxy-dinaphthylketon-
t-Benzoyl^-kydroxyrS-naphthoesäure
l-CMor^'-hydroxy-dinaphthylketon-
3'-carbonsäure
l,4>Di(dimethylamino)-3-phenyl-
l,4>Di(dimethylamino)-3-phenyl-
2-naphthoesäure
2-Hydroxy-5-[4'-(tert-butyl)phenyI]-
2-Hydroxy-5-[4'-(tert-butyl)phenyI]-
1-naphthoesäure
S-Hydroxy-S-cyclohexyl^-naphthoesäure
3-Hydroxy-4-(2'-hydroxy-3'-carbr^ryphenyl)-
3-Hydroxy-4-(2'-hydroxy-3'-carbr^ryphenyl)-
2-naphthoesäure
Besonders bevorzugt sind von den obigen Verbindun
gen
3,5-Di-(«/x-dimethylbenzyl)salicylsäure,
3-[4'(a,a-DimethyIbenzyl)phenyl]-
3-[4'(a,a-DimethyIbenzyl)phenyl]-
5-(oA-dimethyIbenzyl)salicyIsäure,
3-Cyclohexyl-5-(<XA-dimethylbenzyl)-
3-Cyclohexyl-5-(<XA-dimethylbenzyl)-
salicylsäure,
3-Phenyl-5-[4'(oMx-dimethylbenzyl)-
3-Phenyl-5-[4'(oMx-dimethylbenzyl)-
aA-dimethylbenzyrj-salicylsäure und
3-Phenyl-5-(«A-dimethylbenzyI)-
3-Phenyl-5-(«A-dimethylbenzyI)-
salicylsäure.
Es wurde gefunden, daß die zuvor erwähnten
aromatischen Carboxylsäurederivate für sich alleine praktisch keine Ausfärbung bewirkenden Materialien
darste'len, weil sie nur eine sehr geringe Aktivität auf
die farblosen farberzeugenden Materialien haben, daß man sie jedoch zu hochempfindlichen ausfärbenden
Materialien machen kann, wenn man sie mit bestimmten Metallionen oder bestimmten wasserunlöslichen anorganischen
Metallverbindungen kombiniert
Bei einer bevorzugten Aufführungsform der Erfindung besteht das farbgebende Material im wesentlichen
aus einem Gemisch wenigstens eines der zuvor beschriebenen aromatischen Carbonsäurederivaten und
einem oder mehreren Oxiden, Hydroxyden und/oder
Carbonaten der Metalle Zink, Aluminium, Calcium, Magnesium, Titan, Nickel, Kobalt, Mangan, Eisen, Zinn,
Chrom, Kupfer und Vanadium. Geeignete anorganische Metallverbindungen sind z. B. Zinkoxid, Aluminiumoxid,
Calciumoxid, Magnesiumoxid, Titanoxid, Zinkhydroxyd, Aluminiumhydroxyd, Calciumhydroxyd, Zinkcarbonat,
Calciumcarbonat und Magnesiumhydroxyd. Diese anorganischen Metallverbindungen sind als solche in Wasser
unlöslich und bewirken keine wesentliche ausfärbende Reaktion, selbst dann nicht, wenn sie in Kontakt mit den
farberzeugenden Materialien gebfacht werden. Effindungsgemäß
wird zweckmäßig das Gewichtsverhältnis, in dem die aromatischen Carbonsäurederivate mit den
zuvor beschriebenen anorganischen Metallverbindungen vermischt vorliegen, innerhalb des Bereiches von
95 :5 zu 5 :95 gewählt. Damit man ein sensibilisiertes
Aufzeichnungsma'irial erhält, das eine starke Ausfärbefähigkeit,
eine hohe Ausdruckfähigkeit und niedrige Gestehungskosten aufweist, ist es vorteilhaft, 15 bis 25
Gewichtsteile der aromatischen Carbonsäurederivate
mit 65 bis 75 Gewicbtsteilen vermischt vomisehen, pie
anorganische Metallverbindung kann teilweise durch andere anorganische Pigmente, wie beispielsweise
Kaolin, Ton und Talkum ersetzt sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, von der angenommen wird, daß sie besonders
vorteilhaft ist, besteht das die Ausfärbung bewirkende
ίο Material aus einer Verbindung des aromatischen
Carbonsäurederivates und einem der Metalle Zink, Aluminium, Calcium, Magnesium, Titan, Nickel, Kobalt,
Mangan, Eisen, Zinn, Chrom, Kupfer und/oder Vanadium.
Die Metallverbindungen können in beliebiger Weise Salze, Komplexsalze oder Chelat-Verbindungen
sein. Die beschriebenen Metallverbindungen stellen einen Farbentwickler dar, dessen Ausfärbefähigkeit
noch verbessert :ist gegenüber derjenigen eines Gemisches aus' dem aromatischen Carbonsäurederivat
und der anorganischen MetaUv^rbindung. Mit anderen
Worten, die oben definierten ex panischen Metallverbindungen
haben als solche eine ausgezeichnete Ausfärbefähigkeit bei Kontakt mit den farberzeugenden
Materialien, und sie ergeben eine extrem wirksame ι- 25 Farbreaktion, wenn man sie in Kontakt bringt mit dem
Farbbildner, wie beispielsweise Kristallviolett, Benzoyl-Leukomethylenblau
und dergleichen. Auch weisen die beschriebenen Metallverbindungen eine verbesserte
Beständigkeit gegen direktes Sonnenlicht, Wärme und Wasser oder hohe Luftfeuchtigkeit auf, und die
Verflüchtigung bei hohen Temperaturen von beispielsweise sogar 2000C ist praktisch nulL Demzufolge sind
die Aufzeichnungsblätter, die mit einer solchen Metallverbindung sensibilisieit sind, und die gefärbten
Markierungen, die auf dem so sensibilisierten Aufzeichnungsblatt
gebildet werden, über lange Zeiten beständig gegen die Einwirkung von direktem Sonnenlicht,
Wärme, hoher Luftfeuchtigkeit, Säure und Alkali. Die zuvor beschriebenen Farbentwickler aus Metallverbindüngen
der aromatischen Carbonsäurederivate können zusätzlich ein in Einzelteilchen vorliegendes wasserunlösliches
anorganisches Material enthalten. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, daß das in Einzelteilchen
vorliegende anorganische Material mit zur Ausfärbe-Reaktion mit dem farberzeugenden Material beiträgt;
man kann Oxide, Hydroxyde und Carbonate der zuvor erwähnten Metalle, Kaolin, Ton, Talkum und dergleichen
dafür benutzen.
Die Metallverbindung des aromatischen Carbonsäurederivates kann mit dem in Einzelteilchen vorliegenden anorganischem Material in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 95 :5 zu 5 :95 vermischt vorhandin sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Metallverbindung des aromatischen Carbon* säurederivats in geeigneter Weise vermischt ait dem in Einzelteilchen vorhandenen Material· in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 85:15 bis 30:70 vor; diese Ausführungsform ergibt Produkte mit hoher AusfärbefUhigkeit, erhöhter Ausdruckbarkeit und dabei niedrigen Produktionskosten.
Die Metallverbindung des aromatischen Carbonsäurederivates kann mit dem in Einzelteilchen vorliegenden anorganischem Material in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 95 :5 zu 5 :95 vermischt vorhandin sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Metallverbindung des aromatischen Carbon* säurederivats in geeigneter Weise vermischt ait dem in Einzelteilchen vorhandenen Material· in einem Gewichtsverhältnis im Bereich von 85:15 bis 30:70 vor; diese Ausführungsform ergibt Produkte mit hoher AusfärbefUhigkeit, erhöhter Ausdruckbarkeit und dabei niedrigen Produktionskosten.
Die die Farbe erzeugenden Reaktionskomponenten werden bei der Herstellung der erfmdungsgemäßen
Aufzeichnungsmaterialien auf die Oberfläche einer Trägerunterlage aufgebracht und mit einem Bindemittel
oder Haftmitt jI in einer eine ausreichende Haftung an
der Trägerunterlage sichernden Menge darauf gebunden. Geeignete Binde· oder Haft-Mittel für diese
Zwecke sind beispielsweise Kasein, Stärke, Gelatine.
Carboxymethylcellulose, Harzmaterialien, synthetische
Harz-Latices und Gemische dieser Substanzen. Bevorzugt werden für die Gesamtmenge des Haftmittels oder
für einen größeren Teil davon carboxylierte Latices verwendet. Solche Latices ergeben mit nur einer
geringen Menge eine feste Haftung und sichern eine gute Stabilität der Oberzugsmasse auf den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen sensibilisierten Aufzeichnungsblätter kann man zwar als
Trägerunterlage Papier verwenden, was den Vorteil niedriger Gestehungskosten und einfacher Umsetzung
hat. jedoch können auch Kunststoff-Folien oder Papiere aus synthetischen Fasern verwendet werden. Die
Trägerunterlage wird mit einer Haftmittel und ausfärbende Reaktionsmaterialien enthaltenden Überzug
bildenden Farbe imprägniert oder überzogen. Die Überzug bildende Farbe kann entweder in Form eines
wässerigen oder eines nichtwässerigen Systems, d. h. in einem organischen Lösungsmittel-System, verwendet
werden. Im allgemeinen ist zur Verwendung in Druckverfahren ein nichtwässeriges System geeignet,
während wässerige Systeme für die Massenherstellung auf Maschinen geeignet sind und im Hinblick auf
Wirtschaftlichkeit. Handhabung und Sicherheit gegenüber den nichtwässerigen Systemen Vorteile haben. In
den wässerigen Systemen liegen die aromatischen Carbonsäurederivate oder deren Metallverbindungen in
gelöster oder dispergierter Form in der Überzugsmasse vor. Damit eine zu starke Penetration in die
Trägerunterlage vermieden wird, setzt man die aromatischen Carbonsäurederivate oder deren Metallverbindungen vorteilhaft in Form von feinen festen
Teilchen mit so geringer Teilchengröße wie möglich dispergiert in einer Überzugsmasse ein. Wenn man die
aromatischen Carbonsäurederivate oder deren Metallverbindungen unter Verwendung von üblichen mechanischen Geräten, wie beispielsweise einer Kugelmühle zu
pulverisieren versucht, so kann man nur einen bestimmten begrenzten Pulverisationsgrad. das heißt
eine begrenzte Teilchenkleinheit der pulverisierten Teilchen erreichen. Daher arbeitet man bei der
Herstellung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien zweckmäßig so, daß man die aromatischen
Carbonsäurederivate oder deren Metallverbindungen zuerst in einer alkalischen wässerigen Lösung, wie
beispielsweise Natronlauge, Ammoniakwasser und dergleichen, löst und dann eine pH regulierende
Substanz, wie beispielsweise Essigsäure, Salzsäure, Schwefelsäure, Zinksulfat, Zinkacetat, Aluminiumchlorid, Ammoniumchlorid, Calciumchlorid, Magnesiumacetat und dergleichen zu der alkalischen wässerigen
Lösung hinzufügt und so die aromatischen Carbonsäurederivate oder deren Metallverbindungen in Form von
besonders feinen festen Teilchen ausfällt Wenn dem System vor der Zugabe der den pH-Wert regulierenden
Substanz ein wasserunlösliches anorganisches Material in Einzelteilchen, beispielsweise ein Oxid, Hydroxyd
oder Carbonat der zuvor erwähnten Metalle, Kaolin, Ton oder Talkum zugegeben worden ist, so setzen sich
die feinen Teilchen der aromatischen Carbonsäureverbindung oder deren Metallverbindung auf der Oberfläche dieser in Einzelteilchen vorliegenden anorganischen
Substanz ab.
Die erfindungsgemäß eingesetzten ausfärbenden Materialien können für die farbbiidende Reaktion nsrt
zahlreichen verschiedenen Farben in farbloser Form, wie beispielsweise Lakton-Farben, z. B. KristaDviolett-
Lakton, Malachitgrün-Lakton oder Rhodamin-Lakton,
Methylenblau-Farben, wie beispielsweise Benzoylleukomethylenblau, Acylleukomethylenblau und Fluoran-Derivate, z. B. 3-Diäthylamino-7-benzylarninofluoran,
■-> S-Diäthylamino-Z-aminofluoran, 3,7-Bis-diäthylaminofluoran, und dergleichen, verwendet werden.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, haben die erfindungsgemäßen sensibilisierten Aufzeichnungsmaterialien eine Anzahl von Vorteilen. Beispiels-
in weise verlieren die erfindungsgemäßen sensibilisierten
Aufzeichnungsmaterialien für längere Zeiten nicht ihre Ausfärbefähigkeit bei Kontakt mit den farberzeugenden
Verbindungen, noch ändert sich die Farbe unter Einwirkung von direktem Tageslicht. Mit den erfin-
i> dungsgemäßen sensibilisierten Aufzeichnungsmaterialien lassen sich tief gefärbte Bilder herstellen, wenn sie
in Kontakt mit den farberzeugenden Verbindungen gebracht werden, was darauf zurückzuführen ist, daß die
aromatischen Carbonsäurederivate und deren Metall-
:ii verbindungen eine hohe Löslichkeit in dem Öl-Lösungsmittel haben. Die so auf den sensibilisierten Aufzeichnungsblättern erzeugten Farbbilder sind sehr beständig
gegen die Einwirkung von direktem Tageslicht, ultravioletter Strahlung, Wärme und hoher Luftfeuch-
r> tigkeit. Darüber hinaus läßt sich, wenn man die erfindungsgemäß vorhandenen farbgebenden und ausfärbenden Materialien benutzt, die Menge an diesen
Substanzen, d'e für die Herstellung der Aufzeichnungsblätter mit der gewünschten Farbausfärbefähigkeit
jo benötigt wird, zu einer um 90 bis 40% kleineren Menge
reduzieren, verglichen mit bisher bekannten und üblichen farberzeugenden Reaktionskomponenten, wie
anorganischen sauren Materialien, beispielsweise saurem Ton, aktiviertem Ton oder Attapulgit
Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien haben eine besonders gute Sensitivität gegenüber
Farbreaktionen mit bekannten farblosen Farbbildnern, wie Kristallviolett, Benzoylmethylenblau, Malachitgrün,
Rhodamin, Fluoran-Derivaten und dergleichen in deren
Leukoform.
In den folgenden Beispielen, in denen die Erfindung noch näher und im einzelnen illustriert ist, die jedoch die
Erfindung nicht begrenzen, sind die Mengenangaben der Komponenten in Gewichtsteilen angegeben, sofern
nichts anderes gesagt ist
40 g 3-[4'-{«A-DimethylbenzyI)phenyrjsalicylsäure
wurden in 200 g 2£%igem Ammoniakwasser zu einer Lösung gelöst In diese Lösung wurden unter starkem
Rühren 100 g einer 30%igen Tonaufschlämmung suspendiert Dieser Suspension wurde unter fortwäh
rendem Rühren dann eine Lösung von 10%iger
Salzsäure zugegeben, bis der pH-Wert auf 6,0 eingestellt
war. An diesem Punkt hatte sich die 3-{4'-{iv%-DiniethyI-benzyl)phenyl]salicylsäure rundum die Oberfläche der
Tonteilchen abgeschieden. Dann wurden in dem System
unter Rühren 30 g Zinkoxid suspendiert, und anschließend wurden dem System 30 g einer 10%igen Lösung
von Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1000 und einem Hydrolysegrad von 98% sowie 40 g
Latex aus carboxyliertem Styrol-Butadien-Copolymer
mit einem Feststoffgehalt von 50% zugegeben. Die resoitserestk Überzug bildende Farbe wurde auf eine
Oberfläche einer Papierunterlage von 60 g/m2 Gewicht mit 5 g/m2 auf Trockenbasis aufgebracht
60 g S-Phenyl-S-benzylsalicylsäure und 35 g Zinkoxid
wurden in einer Kugelmühle 3 Stunden lang mit 400 g Äthylalkohol zu einem Gemisch vermählen. Dann
wurden in dem Gemisch 20 g Buthylal-Harz gelöst. Es wurde eine Überzug bildende Farbe vom Typ einer
Tusche erhalten. Diese Tusche wurde unter VerwendiKiv
eines üblichen Anstrichgerätes auf eine Fläche einer Papierunterlage mit 60 g/cm2 Gewicht mit 5 g/cm2
auf Trockenbasis aufgedruckt.
40 g S^'-Dicarboxy^'-dihydroxy-l.l'-dinaphthylmethan
wurden in 200 g 2,5%igem Ammoniakwasser zu ι "> einer Lösung gelöst. Unter kontinuierlichem Rühren
wurde in diese Lösung eine Lösung von 10%iger Salzsäure eingegeben, und es bildete sich eine
Ablagerung von feinen Teilchen. Zu diesem Zeitpunkt iag der pH-Wert des Systems bei annähernd 6,ö. Dann m
wurden in dem System 80 g Zinkoxid zusammen mit 50 g eines 2%igen Celluloseäthers, 30 g Latex aus
carboxyliertem Styrol-Butadien-Copolymer mit einem Feststoffgehalt von 50% und 50 g Wasser suspendiert.
Die resultierende Überzug bildende Farbe wurde auf eine Seite eines Papierträgers von 60 g/cm2 Gewicht mit
4 g/cm2 auf Trockenbasis als Überzug aufgebracht.
30 g 2-Hydroxy-5-[4'-(tert-butyl)phenyl]-l-naphthoe- so
säure wurden in 300 g einer l%igen NaOH-Lösung gelost. Unter Rühren wurden in der Naphthoesäure 70 g
Zinkoxid suspendiert. Dann wurde unter kontinuierlichem Rühren in diese Suspension eine 10%ige
Salzsäurelösung eingegeben, bis der pH-Wert auf etwa 6,2 eingestellt war. Zu diesem Zeitpunkt hatte sich, wie
gefunden wurde, das Salicylsäurederivat um die Oberfläche der Zinkoxidteilchen abgelagert. Anschließend
wurden dem System 40 g an 20% phosphatierte Stärke und 30 g Latex von carboxyliertem Styrol-Butadien-Polymer
zugegeben. Die so erhaltene Überzugsmasse wurde als Überzug auf eine Seite einer wie in
Beispiel 1 benutzten Papierunterlage aufgebracht
Die nachstehenden Beispiele wurden wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, dabei wurden jedoch die
angegebenen unterschiedlichen Überzugszusammensetzungen verwendet
Beispiel 5 | 15 |
3-Phenyl-5-(«A-dimethylbenzyl)- | 20 |
salicylsäure | 8 |
Zinkoxid | 65 |
phosphatierte Stärke | |
Ton | |
Latex aus carboxyliertem Styrol- | 13 |
Butadien-Copolymer mit einem | |
Feststoffgehalt von 50% | |
Beispiel 6 | 10 |
2-Hydroxyl-l -benzyl-3-naphthoe- | 10 |
säure | 50 |
3-PhenylsalicyIsäure | 30 |
Zinkoxid | 1 |
Calciumcarbonat | |
Celluloseether | |
Latex aus carboxyliertem Styrol- | 20 |
Butadien-Copoiymer mit einem | |
Feststoff gehalt von 50% | |
60
65
3- Phenyl-5-[4'-(a,«-dimethylbenzyl)-«A-dimethylbenzyl]-salicylsäure 5
2- Hydroxy-5-[4'-(tert-butyl)-phenyl]-l-naphthoesäure 5
Kaolin 20
Latex aus carboxyliertem Styrol-Butadien-Copolymer mit einem
Feststoffgehalt von 50% 15
50 g 3-[4'-(«,«-Dimethylbenzyl)phenyl]-5-(*A-dimethylbenzyl)salicylsäure
wurden in 250 g Wasser mit 5 g eines 40%igen anionischen oberflächenaktiven Mittels
suspendiert. Dann wurden der Suspension 65 g Ton und
20 g Zinkoxid zugegeben. Damit eine Überzug bildende Farbe erhalten wurde, wurden der Suspension auch
noch 100 g 8%iger Lösung phosphatierter Stärke als Stabilisator und Haftmittel und 25 g an Latex wie bei
Beispiel 5 als Haftmittel zugegeben. Die resultierende Überzug bildende Farbe wurde als Überzug auf eine
Trägerunterlage der in Beispiel 1 beschriebenen Art aufgebracht
50 g 3-Phenyl-5-(aA-dimethylbenzyl)salicylsäure
wurden in 400 g einer 2,5%igen wässerigen NaOH-Lösung gelöst Zu dieser Lösung wurden unter kontinuierlichem
Rühren langsam 136 g einer 26,5%igen wässerigen Zinksulfatlösung zugegeben, wobei ein Niederschlag
aus einer Zinkverbindung von 3-Phenyl-5-(«,<xdimethylbenzyl)salicylsäure
sich bildete. Zu diesem Zeitpunkt betrug der pH-Wert des Systems etwa 7,3· Zu
diesem System wurden 25 g einer 2%igen wässerigen Celluloseätherlösung und 25 g an Latex wie bei Beispiel
5 zugegeben. Die resultierende Überzug bildende Färb?;
wurde auf wie in Beispiel 1 verwendetes Trägerunterlageblatt aufgebracht.
Beispiel 10
Es wurde wie in Beispiel 8 beschrieben gearbeitet, jedoch wurde nicht 3-[4'-(«A-Dimethylbenzyl)phenyl]-5-(<XA-dimethylbenzyl)salicylsäure
in Wasser mit einem oberflächenaktiven Mittel suspendiert, sondern statt
dessen eine wässerige Lösung von 3-Phenyl-5-(iXA-dimethylbenzyl)salicylsäure
zu einer wässerigen Lösung von Zinksulfat hinzugegeben. Die resultierende Überzug
bildende Farbe wurde auf ein wie in Beispiel 1 angegebenes Unterlageblatt aufgebracht
Beispiel 11
In 300 g einer 2%igen wässerigen NaOH-Lösung wurden 20 g an 3-[4'-(«/x-Dimethylbenzyl)phenyl]-5-(«A-dimethylbenzyl)salicylsäure
gelöst Dann wurden in der Lösung unter kontinuierlichem Rühren 80 g Calciumcarbonat suspendiert und dazu wurden unter
starkem Rühren 110 g einer 10%igen wässerigen Zinksulfatlösung zugegeben. Es wurde festgestellt daß
sich rund um die Oberfläche der Calciumcarbonatteilchen die Zinkverbindung von 3-[4'-(aA-DimethyIbenzyQphenylT-S-idyic-dimethylbenzylJsalicylsäure
abgeschieden hatte. In diesem Zeitpunkt betrug der pH-Wert des Systems etwa 7,0. Dann wurden dem System 20 g
einer 20%igen wässerigen Lösung phosphatierte Stärke
und 40 g Latex wie in Beispiel 5 zugegeben. Das sensibilisierte Aufzeichnungsblatt wurde in der gleichen
Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, erhalten.
Es wurde wie in Beispiel 11 beschrieben gearbeitet,
jedoch wurde das Calciumcarbonat nach Zugabe der Zinksulfatlösung zugefügt.
Beispiel 13
Zu 300 g Wasser mit einem anionischen oberflächenaktiven Mittel als Dispergierungsmittel wurden 70 g
einer Zinkverbindung von 3,5-Di-(«A-dimethylbenzyl)salicylsäure
gegeben. Dann wurden unter starkem Rühren 30 g Zinkoxid hinzugefügt. Anschließend
wurden 100 g einer 10%igen Lösung Polyvinylalkohol mit einem Foiymerisationsgrad von Ϊ7ΰύ und einem
Hydrolysegrad von 98% hinzugefügt. Das sensibilisierte Aufzeichnungsblatt wurde wie in Beispiel 1 beschrieben
erhalten.
Beispiel 14
In 400 g einer 2%igen wässerigen NaOH-Lösung wurden 40 g einer Aluminiumverbindung von 1 -Hydroxy-5-phenyl-2-naphthoesäure
gelöst. In der Lösung wurden 40 g Kaolin suspendiert, und durch Zugabe von 10%iger Essigsäurelösung wurde der pH-Wert auf etwa
6,3 eingestellt Zu diesem Zeitpunkt wurde gefunden, daß die Aluminiumverbindung sich um die Oberfläche
der Kaolinteilchen abgeschieden hatte. Dem System wurden 100 g einer 2%igen Carboxymethylcellulose-Lösung
und 50 g Latex gemäß Beispiel 5 zugegeben. Das sensibilisierte Aufzeichnungsblatt wurde in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben erhalten.
Beispiel 15
In 300 g einer 2,5%igen wässerigen NaOH-Lösung
wurden 20 g einer Zinkveraindung von 2-Hydroxy-lbenzyl-3-naphthoesäure
gelöst In der Lösung wurden 80 g Ton suspendiert, und dann wurde durch Zugabe
von 10%iger Zinkacetatlösung der pH-Wert des Systems auf etwa 7,2 eingestellt Es wurde gefunden, daß
sich dadurch die Zinkverbindung von 2-Hydroxy-l-benzyl-3-naphthoesäure
auf der Oberfläche der Tonteilchen abgeschieden hatte. Es wurden 40 g einer 2O°/oigen
wässerigen Lösung phosphatierter Stärke und 20 g des
Latex zugegeben. Das sensibilisierte Aufzeichnungsblatt wurde wie in Beispiel 1 beschrieben erhalten.
Vergleichsbeispiele
Zum Vergleich wurden Überzüge der nachstehenden Zusammensetzungen jeweils auf eine Seite einer
Papierträgerunterlage von 60 g/m2 Gewicht mit 5 g/m2 auf Trockenbasis aufgebracht
a) Phenol-Formaldehydharz | 50*) |
Calciumcarbonat | 50 |
Polyvinylalkohol | 5 |
b) «-Naphthol | 50 |
Calciumcarbonat | 50 |
Polyvinylalkohol | 5 |
c) Salicylsäure 50
Calciumcarbor.«« 50
Polyvinylalkohol 5
·) Gewichtsteifä auf Trockenbasis.
Einige der sensibilisierten Aufzeichnungsblätter, die in dem obigen Beispiel und den Vergleichsbeispielen
erhalten worden waren, wurden 5 Stunden lang bei 100° C erhitzt, und andere wurden 5 Stunden lang der
ίο direkten Einwirkung von Sonnenlicht ausgesetzt. Als
Ergebnis wurde festgestellt daß die weiße Farbe der nach den Vergleichsbeispielen a) und b) hergestellten
Blätter zu gelb oder gelbbraun sich änderte, während keine nennenswerte Farbänderung bei den erfindungsgemäßen
Aufzeichnungsblättern, die entsprechend den Beispielen erhalten worden waren, beobachtet wurde.
Es wurden weiterhin Probe-Blätter, die wie zuvor beschrieben hergestellt worden waren, auf Übertragungsblätter
aufgelegt, die mit in Kapseln eingekapsel-
ten uitröpfchen mit darin gelöstem Kristaüvioiettiacton
überzogen waren, und dann wurde Schreibdruck darauf ausgeübt.
Auf den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsblättern wurden in der gleichen Aufzeichnung, in der der Druck
2"> aufgebracht worden war, dunkel gefärbte Bilder gewonnen, während andererseits auf den gemäß den
Vergleichsbeispielen b) und c) erhaltenen Aufzeichnungsblättern keine nennenswert gefärbten Bilder auf
diese Weise erhalten werden konnten.
Es wurden an verschiedenen Aufzeichnungsblättern, die gemäß den Beispielen der vorliegenden Erfindung
und gemäß den Vergleichsbeispielen erhalten worden waren, unterschiedliche Prüfungen vorgenommen, Die
Probe-Blätter wurden zunächst auf das wie erwähnte
J5 Übertragungsblatt aufgelegt, und es wurde darauf
Schreibdruck aufgebracht Auf jedem sensibilisierten Aufzeichnungsblatt wurden blaugefärbte Bilder sofort
hergestellt Die Farbbilder, die eine besonders ausgezeichnete Farbtiefe und Farbklarheit aufweisen, waren
mit Aufzeichnungsblättern gemäß den Beispielen 8, 9 und 11 gewonnen worden. Die Übertragungsmittel mit
den Farbbildern wurden durch Benetzen der Biiliter mit
Wasser einer Prüfung zur Feststellung der Widerstandsfähigkeit gegen Wasser unterzogen; dadurch, daß die
Blätter 72 Stunden lang bei einer Temperatur von 50°C in einer Atmosphäre mit relativer Luftfeuchtigkeit
gehalten wurden, wurde die Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeitseinwirkung geprüft; die Widerstandsfähigkeit
gegen Ausbleichen wurde in der Weise geprüft daß die Blätter 5 Stunden lang der Einstrahlung
von direktem Sonnenlicht ausgesetzt wurden; und die Hitzebeständigkeit wurde dadurch, daß die Blätter 5
Stunden lang bei einer erhöhten Temperatur von 100° C
gehalten wurden, untersucht
AJs Ergebnis wurde bei den nach den Beispielen der Erfindung gewonnenen Aufzeichnungsblätter keine
wesentliche Farbänderung der Farbbilder gefunden, während die Farbbilder der nach den Vergleichsbeispielen
hergestellten Aufzeichnungsblätter fahl wurden und ihre Farbtiefe ebenfalls sehr stark abnahm. Darüber
hinaus wurden die Farbbilder auf den nach den Vergleichsbeispielen b) und c) hergestellten Aufzeichnungsblättern
unter der Einwirkung von Wasser und hoher relativer Luftfeuchtigkeit in die Breite verzogen
und verschwommen.
eisnie!e 3 und 4 sind nachgebrachte Beisnie!e.
Claims (1)
- Patentansprüche;1, Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das mit einem Oberzug aus einem Farbentwickler in einem Bindemittel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbentwickler gebildet wird von
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