DE2822961A1 - Druckempfindliches kopiermaterial - Google Patents
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Description
DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER
Patentanwälte
MünJien,
26. Mai 1978
Postanschrift / Postal Address Postfach 8601O9, 80OO München 86
Telefon 98 32 23
Telex: (0) 523992
Kanzaki 41
KANZAKI PAPER MANUFACTURING CO. , LTD. , Tokio, Japan
Druckempfindliches Kopiermaterial
809848/1038
Die Erfindung betrifft ein druckempfindliches Kopiermaterial bzw. -system, insbesondere ein druckempfindliches Kopierpapier
mit guter !lichtbeständigkeit, gutem Farbbildungsvermögen und verbesserter Druck- bzw. Kopierfähigkeit.
Druckempfindliche Kopiermaterialien bzw. -systeme bestehen gewöhnlich im Prinzip aus drei Blattarten, wie einem oberen,
einem mittleren und einem unteren Blatt. Das obere Blatt ist an seiner Unterseite mit einem Überzug aus einer Masse versehen,
welche hauptsächlich aus durch Druck aufbrechbaren Mikrokapseln besteht, die jeweils ein Öltröpfchen einschliessen,
das eine elektronenabgebende organische chromogene Substanz (nachstehend als "Farbbildner" bezeichnet)
in gelöster oder dispergierter Form enthält. Das mittlere Blatt weist an der Oberseite einen Überzug aus einer anderen
Masse auf, welche hauptsächlich aus einem elektronenaufnehmenden, sauren Eeaktanten (nachstehend als "Akzeptor" bezeichnet)
besteht. Der Akzeptor erzeugt bei Kontakt mit dem Farbbildner ein Farbbild. Das mittlere Blatt weist ferner
an der Unterseite einen Überzug aus der Masse von Mikrokapseln auf, welche Öltröpfchen enthalten, in denen ein
Farbbildner gelöst oder dispergiert ist. Das untere Blatt ist an der Oberseite mit einem Überzug aus der Akzeptormasse
versehen. Ein oberes Blatt und ein unteres Blatt oder ein oberes Blatt, mindestens ein mittleres Blatt und ein
unteres Blatt werden beim Gebrauch in der genannten Reihenfolge übereinandergelegt. Man erhält dadurch einen Kopierblattsatz,
bei dem der die Mikrokapseln enthaltende Überzug und der den Akzeptor enthaltende Überzug von jeweils zwei
benachbarten Blättern in gegenseitigem Kontakt stehen. Durch jeglichen partiellen Feder- oder Schreibmaschinendruck ge-
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genüber der Oberseite des oberen Blattes eines solchen Kopiermaterials
werden die an den Druckstellen befindlichen Mikrokapseln aufgebrochen, was dazu führt, dass der Farbbildner
mit dem Akzeptor unter ausschliesslicher Farbentwicklung an dem dem Druck ausgesetzten Bereich reagiert.
Bei einem anderen druckempfindlichen Kopiermaterial befinden sich sowohl der Akzeptor als auch die Mikrokapseln,
welche Öltröpfchen mit darin gelöstem oder dispergiertem Farbbildner enthalten, an einer Oberfläche ein und desselben
Blattes. Dieses Material ist als "in sich abgeschlossenes" ("self contained") System bekannt.
In jüngerer Zeit haben sich verschiedene organische saure Substanzen als brauchbare Akzeptoren für druckempfindliche
Kopiermaterialien herausgestellt. Beispiele für diese organischen Akzeptoren sind Phenole, phenolische Polymere»
Carbonsäuren und andere saure Polymere.
Im Vergleich zu anorganischen Akzeptoren, wie saurem !Eon
oder aktiviertem Ton, haben die vorgenannten organischen Akzeptoren unter anderem die Vox^teile, dass sie ein gutes,
langzeitig beibehaltbares Farbbildungsvermögen aufweisen und dass die mit ihnen erzeugten Farbbilder stabil sind und eine
gute Lichtbeständigkeit bzw. -echtheit sowie eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit besitzen. Die an solchen organischen
Akzeptoren erzeugten Farbbilder werden jedoch stets erst nach mehreren (bis 20 oder mehr) Stunden nach der Entwicklung
der Farbbilder stabil, wogegen die Lichtechtheit der Farbbilder unmittelbar nach der Färbentwicklung ziemlich
unbefriedigend ist.
Der Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, ein
verbessertes druckempfindliches Kopiermaterial bzw. -system
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zu schaffen, das entwickelte Farbbilder liefert» welche eine
beträchtlich erhöhte lichtechtheit (insbesondere unmittelbar nach der Färbentwicklung) aufweisen. Ferner sollen durch die
Erfindung ein verbessertes druckempfindliches Kopierblatt oder -papier mit gutem Farbbildungsvermögen und/oder guter
Paus- bzw. Kopierfähigkeit geschaffen werden. Die nachfolgende Beschreibung erlaubt eine Präzisierung dieser Aufgabe und
zeigt klar die erfindungsgemäss erzielten Vorteile.
Erfindungsgemäss v/ird die lichtechtheit der Farbbilder unmittelbar
nach der Färbentwicklung dadurch erhöht, dass als
Bindemittel in der Akzeptor-Überzugsschicht ein carboxylischer Latex mit einer Ölquellbarkeit von weniger als 65 $»
ausgedrückt als die Quellung durch das in den Farbbildner-Mikrokapseln eingeschlossene ölige Kernmaterial, aufweist.
Jeglicher Verlust des sofortigen bzw. unmittelbaren FarbentwicklungsVermögens,
welcher mit dem Einsatz des vorgenannten, eine relativ geringe Ölquellbarkeit aufweisenden
carboxylischen Latex verbunden sein kann, lässt sich durch Verwendung eines Esters einer organischen Säure innerhalb
der Farbbildner-Mikrokapseln und/oder in der Akzeptor-Überzugsschicht
verhindern.
Die Erfindung lässt sich bei druckempfindlichen Kopiermaterialien bzw. -systemen anwenden, bei welchen an einem Basisbzw.
Irägerblatt eine Farbbildungsreaktion zwischen dem Farbbildner in Form eines öligen, mikroverkapselten Kernmaterials
und eines in einer Akzeptor-Überzugsschicht enthaltenen organischen Akzeptors stattfinden kann.
Die Farbbildner-Mikrokapseln und der organische Akzeptor können an den Oberflächen verschiedener Blätter oder an einer
Oberfläche desselben Blattes angeordnet sein. Im letzteren
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Pall können sowohl die Farbbildner-Mikrokapseln als auch der
organische Akzeptor entweder in gesonderten Überzugsschichten
oder in einer einzigen Überzugsschicht an einem Basisblatt
enthalten sein.
Beispiele für geeignete organische Akzeptoren sind verschiedene aromatische Carbonsäuren, wie Benzoesäure» p-tert,-Butyltienzoesäure,
4-Methyl-3-nitrobenzoesäure, Salicylsäure» 3-Phenylsalicylsäure, 3-Cyclohexylsalieylsäure, 3-tert.-Butyl-5-methylsalicylsäure,
3» 5-Di-tert.-butylsalicylsäure» 3-Methyl-5-benzylsalicylsäure, 3-Phenyl-5-(α,α-dimethylbenzyl)-salicylsäure,
3-Cyclohexyl-5-(cc>a-dimethylbenzyl)-salicylsäure»
3-(ex»a-Dimethylbenzyl)-5-methylsalicylsäure»
3, 5-Dicyclohexylsalicylsäure, 3,5-Di-(a-methylbenzyl)-salicylsäure,
3»5-Di-(α,α-dimethylbenzyl)-salicylsäure, 3-(α-Methylbenzyl)-5-(α,α-dimethylbenzyl)-salicylsäure,
4-Methyl-5-cyclohexylsalicylsäure, 2-Hydroxy-1-benzyl-3-naphthoesäure»
1-Benzoyl-2-hydroxy-3-naphthoesäure oder 3-Hydroxy-5-cyclohexyl-2-naphthoesäure, sowie mehrwertige
Metallsalze davon, wie die Zinksalze, Aluminiumsalze, Magnesiumsalze,
Calciumsalze oder Kobaltsalze (vgl. die TJS-PSen 3 864 146, 3 924 027 und 3 983 292), Phenole, wie
6,6'-Methylen-bis-(4-chlor-m-kresol) (vgl. die JA-ASen
9 309/1965 und 20 144/1967 und die JA-OS 14 409/1973), Phenolharze, wie Phenol/Aldehyd -Harze, z.B. p-Phenylphenol/Eormaldehyd-HarZjOder
Phenol/Acetylen-Harze, z.B.
p-tert.-Butylphenol/Acetylen-Harz, sowie mehrwertige
Metallsalze davon, Säurepolymere, wie Maleinsäure/Kolophonium(Abietinsäure)-Harz
oder Copolymere von Maleinsäureanhydrid mit Styrol, Äthylen oder Vinylmethyläther, und
Polymere von aromatischen Carbonsäuren mit Aldehyden oder mit Acetylen sowie deren mehrwertige Metallsalze (vgl. die
üS-PSen 3 767 449 und 3 772 052).
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Als organische Akzeptoren am meisten "bevorzugt werden aromatische
Carbonsäuren, Phenolharze, Copolymere von aromatischen Carbonsäuren mit Aldehyd(en) oder Acetylen und mehrwertige
Metallsalze der vorgenannten Substanzen.
Unter dem vorgenannten "öligen Kernmaterial" ist das Ölmaterial
zu verstehen, welches in jeder Farbbildner-Mikrokapsel eingeschlossen ist und ein nicht-flüchtiges Öl, einen
in diesem nicht-flüchtigen Öl gelösten oder dispergierten Farbbildner und gegebenenfalls verschiedene Zusätze enthält.
Die Farbbildner-Mikrokapseln können nach einer beliebigen
herkömmlichen Methode, beispielsweise nach der Koazervierungsmethode,
Grenzflächenpolymerisationsmethode oder Methode der "in-situ-Polymerisation" hergestellt werden.
Man kann für den erfindungsgemässen Zweck mindestens eine
der verschiedenen, als Farbbildner für druckempfindliche Kopierpapiere bekannten Verbindungen verwenden. Beispiele
dafür sind Triarylmethanverbindungen, wie 3>3-Bis-(pdimethylaminophenyl)-6-diäthylaminophthalid
(CYL), Diphenylmethanverbindungen, wie ΪΤ-2,4,5-Trichlorphenylleukoauramin,
Xanthenverbindungen, wie Ehodamin-B-anilinolactam»
Thiazinverbindungen, wie Benzoylleukomethylenblau, und
Spiroverbindungen (Spirane), wie 3-Methylspirodinaphthopyran. Die am meisten als Farbbildner bevorzugten Verbindungen
sind jene, die einen Iiacton- oder Lactamring aufweisen.
Das zum Lösen oder Dispergieren des Farbbildners verwendete nicht-flüchtige öl kann ein beliebiges tierisches Öl» pflanzliches
Öl, Mineralöl oder synthetisches öl sein, sofern es im wesentlichen geruchlos, in den Mikrokapseln stabil und
ungiftig ist. Beispiele für geeignete nicht-flüchtige Öle sind Alkylnapthaline, Alkylbenzole, hydriertes Terphenyl,
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Diphenylalkane, Triarlydimethane, Alkylbiphenyle, Kerosin»
chlorierte Paraffine, Baumwollsamenöl, Leinöl, Sojaöl und
Rüböl. Im allgemeinen "bevorzugt man mindestens eine Verbindung
aus der Gruppe Alkylnaphthaline, Alkylbenzole, hydriertes Terphenyl, Diphenylalkane, Alkylbiphenyle und Kerosin.
Hach intensiven Forschungen und umfangreichen Versuchen,
welche auf eine Verbesserung der Lichtechtheit der Farbbilder unmittelbar nach der Färbentwicklung im vorgenannten
System aus organischem Akzeptor, Farbbildner und nicht-, flüchtigem Öl abzielten, haben die Erfinder festgestellt,
dass die Lichtechtheit der Farbbilder durch das verwendete nicht-flüchtige Öl stark beeinflusst wird und dass insbesondere
die Lichtechtheit durch das Vorhandensein von nicht-flüchtigem Öl in den durch Reaktion des Farbbildners
mit dem Akzeptor erzeugten Farbbildern herabgesetzt wird. Ferner wurde gefunden, dass der als Bindemittel für den
Akzeptor verwendete Latex ein weiterer wichtiger, die Lichtechtheit der Farbbilder beeinflussender Faktor ist. Wenn
nämlich ein Latex mit relativ hoher Ölquellbarkeit als Bindemittel für den Akzeptor eingesetzt wird, hält er noch
lange nach der Farbbilderzeugung nicht-flüchtiges Öl in der
Akzeptör-Überzugsschicht zurück, wodurch die Lichtechtheit
der Farbbilder herabgesetzt wird.
Erfindungsgemäss verwendet man daher als Bindemittel für die den organischen Akzeptor enthaltende Überzugsschicht
einen carboxylisehen Latex mit einer relativ geringen Ölquellbarkeit,
wie von weniger als 65 %» insbesondere weniger als 40 ?6, ausgedrückt als die Quellung durch das ölige Kernmaterial
der Farbbildner-Mikrokapseln. Die Ölquellbarkeit wird nach folgender Gleichung berechnet:
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W-Wn Ölquellbarkeit (%) = _ χ 100
worin W das Gewicht einer Latexfilmprobe vor der Quellung
und W das Gewicht einer Latexprobe nach der Quellung mit dem öligen Kernmaterial sind. Zur Herstellung der Latexfilmprobe
wird ein Film mit einer Dicke von 1 mm bei 400C erzeugt,
30 Min. bei 1200C getrocknet und auf 200C abgekühlt. Der
Wert für W wird nach 5 Std. langem Eintauchen der Latexfilmprobe in das ölige Kernmaterial bei Raumtemperatur-und
Abwischen des öligen Kernmaterials von den gequollenen Latexfilmoberflächen bestimmt.
Der Latex wird je nach der Art des verwendeten öligen Kernmaterials
ausgewählt. Man kann einen einzelnen Latex oder eine Kombination davon verwenden, sofern die vorstehend definierte
Ölquellbarkeit vorhanden ist. Bei der Herstellung des Latex sollen Art und Menge der Ausgangsmonomeren und
des Modifiziermittels, Kettenüberträgers, Polymerisationsinitiators,
Brückenbildungs- und Vernetzungsmittels sowie die Bedingungen (wie die Polymerisationszeit und -temperatur)
so gewählt werden,dass ein Latex mit den gewünschten Eigenschaften erhalten wird.
Eine bevorzugte Zusammensetzung von Monomeren für die Herstellung des erfindungsgemäss verwendbaren Latex ist folgende
:
1) 30 bis 50 Gew.-% Diolefine (z.B. Diene mit 4 bis 10
Kohlenstoffatomen, wie 1,3-Butadien, Methylbutadien oder Pentadien);
2) 30 bis 70 Gew.-% Monoolefine (z.B. Styrol, cc-Methylstyrol,
Vinyltoluol, Methylacrylat, Äthylacrylat,
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Methylmethacrylat oder Acrylnitril); und
3) 0,5 "bis 15 Gew.-% ungesättigte Carbonsäuren (z.B. Mono-
und Dicarbonsäuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Itaconsäure oder Fumarsäure).
In einigen Fällen führt die Verwendung eines Latex mit relativ geringer Ölquellbarkeit zu einem verminderten sofortigen
Farbbildungsvermögen, obwohl die vorgenannte hohe Lichtbeständigkeit stets erreicht wird. Erfindungsgemäss kann dieser
Verlust an sofortigem (instant) Farbbildungsvermögen dadurch verhindert werden, dass man den Farbbildner-Mikrokapseln
und/oder der Akzeptor-Überzugsschicht ein Estermaterial einverleibt.
Als Estermaterialien eignen sich für den vorgenannten Zweck z.B. Ester aliphatischer Monocarbonsäuren, wie Butylacetat,
Butyloleat oder Methylvalerat, Ester aliphatischer Dicarbonsäuren,
wie Dimethyloxalat, Diäthyloxalat, Dimethylmalonat,
Diäthylmalonat, Dimethylsuccinat, Diäthylsuccinat, Dioctylsuccinat,
Monomethylsuccinat, Dirnethyladipat, Diäthyladipat,
Diisodecyladipat, Dioctyladipat, Monomethyladipat, Monoäthyladipat,
Dibutylsebacat, Dioctylsebacat, Dimethylmaleat,
Diäthylmaleat, Butyläthylmaleat, Dimethylitaconat, Dimethyl
glut ar at oder Diäthylglutarat, Ester aromatischer Monocarbonsäuren,
wie Methylbenzoat, Äthylbenzoat, Propylbenzoat,
Methylanthranilat, Methylsalicylat, Äthylsalicylat, Isopropylsalicylat,
Isoamylsalicylat, Octylsalicylat oder Methyloxy-m-toluylat, Ester aromatischer Dicarbonsäuren,
wie Dirnethylphthalat, Diäthylphthalat, Dibutylphthalat,
Dioctylphthalat, Dinonylphthalat, Diisodecylphthalat, Dicyclohexylphthalat,
Methyläthylphthalat,'Butylbenzylphthalat
oder Athylphthalyläthylenglykol, Phosphate, wie Tributylphosphat oder Trikresylphosphat, ferner Tributyl-
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acetylcitrat, Triacetin, Trioctyltrimellithat und Esterverbindungen,
wie Polypropylenadipat.
Die am meisten bevorzugten Ester sind Ester aliphatischer oder aromatischer Dicarbonsäuren, speziell Ester von 4 bis
Kohlenstoff atome aufweisenden organischen Säuren mit 1 bis 8 Kohlenstoffatome aufweisenden Alkoholen. Die vorgenannten
Ester organischer Säuren können einzeln oder in Kombination verwendet werden.
Wenn das vorgenannte Estermaterial dem in den Farbbildne'r-Mikrokapseln
eingeschlossenen, nicht-flüchtigen Öl einverleibt wird, kann sein Anteil im Bereich von 0,5 bis 30 Gew.-%
(vorzugsweise 1 bis 15 Gew.-%) des öligen Kernmaterials liegen.
Wenn der Ester der Akzeptor-Überzugsschicht einverleibt wird, kann sein Anteil im Bereich von 0,01 bis 50 Gew.-Teilen,
(vorzugsweise 0,05 bis 10 Gew.-Teilen) pro 100 Gew.-Teile
des in der Überzugsschicht enthaltenen Akzeptors liegen.
Bei einem bevorzugten erfindungsgemässen Kopiermaterial wird das Estermaterial mit dem Akzeptor bei der Herstellung der
Akzeptormasse vermischt, wodurch das Estermaterial und der Akzeptor homogen in die gebildete Überzugsschicht eingebaut
werden. Beispielsweise kann man bei der Herstellung einer den organischen Akzeptor enthaltenden Masse, bei der ein organischer
Akzeptor mit einer gemeinsam löslichen, hochmolekularen organischen Verbindung (wie Polystyrol, Poly-amethylstyrol,
Polyäthylen oder Copolymeren davon) zu einer gemischten Schmelze vereinigt wird, auch den vorgenannten
Ester zur Bildung einer homogenen Zusammensetzung zusetzen.
Die Einverleibung des Estermaterials in die Akzeptor-Überzugs-
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schicht ist vorteilhafter als die Einbringung des Ssteriaaterials
in die Farbbildner-Mikrokapseln, da im ersteren
Falle die Druck- bzw. Kopierfähigkeit der Akzeptor-Überzugsschicht
erhöht wird. In einigen Fällen weist ein Latex mit relativ geringer Ölquellbarkeit eine schlechte Klebefestigkeit
auf. Die Verminderung der Klebefestigkeit macht sich bemerkbar, wenn die Ölquellbarkeit des Latex geringer als
50 % ist. Die Anwendung eines Latexüberschusses zur Erzielung
der erforderlichen Klebefestigkeit ist unerwünscht, da sie das Farbbxldungsvermögen des akzeptorbeschichteten
Papiers vermindert. Bei Einverleibung des vorgenannten . Estermaterials in die Akzeptoir-Überzugsschicht kann die
Klebefestigkeit jedoch sogar bei Verwendung eines Latex mit relativ geringer Ölquellbarkeit ohne Einbusse an Farbbxldungsvermögen
erhöht werden. Dieser Effekt ist besonders nützlich beim Trockenoffsetdruck, der eine stärkere
Druckanwendung benötigt.
Die Akzeptor-Überzugsmasse kann ferner ein Tonmineral, wie aktivierten Ton, Säureton, calcinierten aktivierten Ton,
Ton, Kaolin, calcinierten"Kaolin, Bentonit oder Attapulgit,
wasserunlösliche anorganische Pigmente, wie Zinkoxid, Aluminiumhydroxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfit oder
synthetisches. Aluminiumsilikat, wasserlösliche Polymere, wie Stärken, Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose,
Natriumalginat, Polyvinylalkohol oder Natriumpolyacrylat,
und verschiedene andere Zusätze für Überzugsmassen, wie Dispergiermittel, Antischaummittel, Stabilisatoren,
Wasserhaltemittel, Gleitmittel, Wachse oder antiseptische Mittel, enthalten.
Die Herstellung der Überzugsmasse kann mit Hilfe beliebiger herkömmlicher Vorrichtungen erfolgen. Beispiele dafür
sind Propellermischer, Sandmühlen, KD-Mühlen, Kneter und Reibungsmühlen.
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Auch die Aufbringung der Akzeptor-Uberzugsschicht und der
Mikrokapseln-Überzugsschicht auf die Oberfläche eines Basisoder
Trägerblattes kann nach einer beliebigen, herkömmlichen Beschichtungsmethode, erfolgen. Die aufgebrachte Menge
der Überzugsmasse ist auf keinen definierten Bereich begrenzt, sondern kann innerhalb der üblicherweise annehmbaren
Bereiche liegen.
Die nachstehenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken.
Teil- und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern es nicht anders angegeben ist.
Die in Tabelle I angegebenen Monomeren werden 17 Std. bei
700C in einem wässrigen System, welches 1 Teil Kaliumpersulfat,
1 Teil Natriumalkylbenzolsulfonat, 0,8 Teil Natriumhydrogencarbonat und 130 Teile · Wasser enthält, copolymerisiert.
Man erhält auf diese Weise elf carboxylische Latices,
- 11 -
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Monomeres | A | — | B | TABELLE I | - | D | Latices | 5 | F | G | — | - | H | I | — | J | K | zaki | |
Butadien-1,3 | 33 | - | 45 | 35 | E | 1 | 48 | 30 | - | 35 | 27 | - | 43 | 48 | •Ρ- | ||||
Styrol Methylmethacrylat |
61 | 50 | 55 | 35 | 23 25 |
64 | 57 8 |
70 |
I VJl
VjJ |
23 25 |
|||||||||
Fumarsäure | 6 | - | C | 5 | 60 | - | 6 | - | 3 | 3 | 4 | ||||||||
Acrylsäure 2-Hydroxyäthylacrylat |
I VJl | 38 | 4 1 |
- | 4 | 1 | — | ||||||||||||
co O co cn |
Divinylbenzol | 1 | 56 | - | - | - | - | - | |||||||||||
a> ^ I |
Äthylenglyköldi- methacrylat |
3 | 1 | cn | |||||||||||||||
i ° N CaJ CO > |
3 | ||||||||||||||||||
Dodecylmercaptan
0,01
0,04
0,2 0,02 0,5 0,3 0,4 0,6 0,6
Ein durch AufLösen von jeweils 3 Teilen Kristallviolettlacton
und 1 Teil Benzoylleukomethylenblau in den aus Tabelle II
ersichtlichen Ölsystemen erhaltenes öliges Material wird
nach der Komplexkoaz ervierungsmethode unter Verwendung von 20 Teilen Gelatine und 20 Teilen Gummiarabikum als kapselwandbildendes
Material verkapselt. Die durchschnittliche Teilchengrösse der erhaltenen Mikrokapseln beträgt 6,5 μπι.
Die erhaltenen Mikrokapseldispersionen werden jeweils mit 20 Teilen Zellstoffpulver, 10 Teilen feinzerteiltem, rohem
Stärkepulver und 20 Teilen gelatinierter Stärke versetzt. Man erhält vier verschiedene Mikrokapseln-Überzugsmassen,
die man auf vier Papierblätter (42 g/m ) an deren betreffender einer Oberfläche in einem Anteil von 5 g/m2
(trockene Basis) aufbringt und trocknet. Man erhält so vier mikrokapselbeschichtete Papiere.
Ölsystem mit Kapseln beschichtetes
Papier
I II III IV
nicht- Diisopropyl-
flüchtiges naphthalin 95 - 75
01 Xylylphenyläthan 80
Kerosin 13 20
Ester Diäthylmaleat Dimethyladipat Diäthyladipat
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Kanzaki 41
Diisopropylnaphthalin: KMC-Öl, Handelsprodukt von Kureha
Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha
Xylylphenyläthan NISSEKI HISOL SAS, Handelsprodukt
von Nippon Petrochemicals Co., Ltd.
Herstellung von akzeptorbeschichteten Papieren
Jeweils 15 Teile der in Tabelle III angeführten organischen Akzeptoren werden zu jeweils 300 Teilen Wasser zusammen mit
20 Teilen Calciumcarbonat, 30 Teilen Aluminiumhydroxid,
20 Teilen aktiviertem Ton, 15 Teilen Zinkoxid, 0,8 Teil· Natriumpolyacrylat und einem Ester in der aus Tabelle III
ersichtlichen Menge gegeben. Die erhaltenen Gemische werden jeweils in einer Sandmühle gemahlen.. Dann versetzt man die
Gemische jeweils mit 40 Teilen einer 10bigen wässrigen Lösung
von oxidierter Stärke und 15 Teilen (trockene Basis) eines in Tabelle III angegebenen carboxylischen Latex und
mischt durch, wobei man 16 Akzeptor-Überzugsmassen erhält.
Diese Überzugsmassen werden auf 16 Blatt Papier (42 g/m ) an jeweils einer Oberfläche in einem Anteil von 6 g/m
(trockene Basis) aufgebracht und getrocknet. Auf diese Weise erhält man 16 akzeptorbeschichtete Papiere.
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akzeptorbeschichtete Papiere
organische Akzeptoren Ester
Diäthyl- Dimethyl- Diäthyl- Trisuccinat adipat malonat acetin
Latices
OO
-C--OO
-C--OO
VJl
I
I
1 2 3 k 5 6
9 10 11 12
13 14 15 16
15 15 15 15 15 15
15 15 15 15 15 0,5
15 15 15 15
A B G H A B C D I J C E F K E F
Kanzaki 41 λα
Organischer Akzeptor a): Zink-3,5-di-(a-methyl"benzyl)-salicy-
lat
11 " b): Pulver, erhalten durch Verschmelzen
eines Gemisches von 30 Teilen Styrololigomerem
mit 70 Teilen Zink-3-phenyl-5-(α ,oc-dimethylbenzyl)-salicylat
bei 1500C und anschliessendes Pulverisieren des geschmolzenen Gemisches
" " c): p-Octylphenol/Formaldehyd-Harz
11 " d): Pulver, erhalten durch Verschmelzen
eines Gemisches von 30 Teilen Styrololigomerem mit 70 Teilen Zink-3»5-di-(a-methylbenzyl)-salicylat
und 0,1 Teil Dimethylphthalat bei 1500C und
anschliessendes Pulverisieren des geschmolzenen Gemisches.
Die mikrokapselbeschichteten Papiere werden jeweils mit den akzeptorbeschichteten Papieren kombiniert, wodurch man die
aus Tabelle IV ersichtlichen 21 druckempfindlichen Kopierpapiersysteme erhält. Die Eigenschaften der druckempfindlichen Kopierpapiersysteme werden nach folgenden Methoden geprüft.
Tabelle IV zeigt die Resultate.
1) Test zur Bestimmung des Farbbildungsvermögens:
Die Kopierpapiersysteme werden jeweils mit der Maschine beschrieben.
Anschliessend bestimmt man die Farbdichte der entwickelten Bilder an der akzeptorbeschichteten Oberfläche mit
einem Hitachi-Doppelstrahl-Spektrometer 124 (Handelsproduktvon Hitachi Ltd., Japan). Das Mass für das Farbbildungsvermögen
ist das Maximum bei 610 πιμ des sichtbaren Absorptionsspektrums
nach 24 Std. seit der Farbbildung. Je höher der Wert ist, umso besser ist das Farbbildungsvermögen.
- 16 809848/1038
Kanzaki 41 q*
2) Test zur Bestimmung des sofortigen Farbbildungsvermögens:
Eine Metallplatte mit einem Gewicht von 330 g und einer Kon-
2
taktfläche von 0,7 cm wird aus einer Höhe von 35 cm auf das Kopierpapiersystem fallengelassen, damit durch den Aufpralldruck ein Farbbild erzeugt wird. 10 Sekunden bzw. 3 Stunden nach der Farbbildung misst man die Farbdichte des Bildes an der akzeptorbeschichteten Oberfläche unter Verwendung eines Rotfilters mit einem Macbeth-Densitometer RD-100R (Handelsprodukt von Macbeth Corporation, USA). Das Mass für das sofortige Farbbildungsvermögen ist das Verhältnis der Farb;-dichte nach 30 Sekunden zu jenem nach 3 Stunden. Je höher das Verhältnis ist, umso besser ist das sofortige Farbbildungsvermögen.
taktfläche von 0,7 cm wird aus einer Höhe von 35 cm auf das Kopierpapiersystem fallengelassen, damit durch den Aufpralldruck ein Farbbild erzeugt wird. 10 Sekunden bzw. 3 Stunden nach der Farbbildung misst man die Farbdichte des Bildes an der akzeptorbeschichteten Oberfläche unter Verwendung eines Rotfilters mit einem Macbeth-Densitometer RD-100R (Handelsprodukt von Macbeth Corporation, USA). Das Mass für das sofortige Farbbildungsvermögen ist das Verhältnis der Farb;-dichte nach 30 Sekunden zu jenem nach 3 Stunden. Je höher das Verhältnis ist, umso besser ist das sofortige Farbbildungsvermögen.
3) Test zur Bestimmung der Lichtechtheit der Farbbilder:
Unmittelbar nach dem Beschreiben des Kopierpapiersystems mit der Maschine wird das entwickelte Farbbild 2 Stunden mit
einer Xenonlampe bestrahlt. Anschliessend bestimmt man die Farbdichte des Bildes mit demselben Spektrometer wie beim
Test 1). Als Mass für die Lichtbeständigkeit bzw. -echtheit der Farbbilder dient das Maximum bei 610 ηιμ des sichtbaren
Absorptionsspektrums.
4) Test zur Bestimmung der Druck- bzw. Kopierfähigkeit:
Die Klebefestigkeit der Überzugsoberfläche des akzeptorbeschichteten
Papiers wird unter Verwendung einer Druckfarbe mit einer Klebrigkeit von 15 mit einem RI-Druck- bzw. Kopiertestgerät
(Handelsprodukt von AKIRA Seisakusho, Japan) bestimmt. Als Mass für die Druck- bzw. Kopierfähigkeit dient eine
fünfstufige Skala aufgrund visueller Bewertung. Je höher die Bewertungzahl ist, umso besser ist die Druck- bzw. Kopierfähigkeit.
- 17 -
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Kanzaki 41 3
Der Quellungsgrad, der Latices wird jeweils mit dem in den
Kapseln des kombinierten, kapselt) es chi cht et en Papiers enthaltenen
öligen Material bestimmt.
- 18 -
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Bei spiel |
TABELLE | Ester | akzeptorbeschichtetes Pa pier |
Ester | Nr | Latex | IV | Eigenschaften des | soforti ges Farb bildungs |
Kopierpapiers | Kopier fähig keit |
Kan | |
Kombinationen von Papieren als druck empfindliche Kopierpapiersysteme |
Nr. | A | Quellungs grad (%) |
Farbbil dungsvermö gen |
vermögen | Lichtecht heit der Farbbilder |
N H- >£■ |
||||||
kapselbe schichtetes Paper |
O | X | B | 15 | ( χ 1/100) | ( χ 1/100) | |||||||
Nr. : | O | 1 | X | C | 40 | 0,82 | 3 | ||||||
1 | O | 2 | X | A | 45 | 50 | 0,83 | 22 | 3 | ||||
2 | I | X | 7 | X | B | 12 | 50,5 | 0,82 | 21,5 | 3 | |||
3 | II | X | 1 | X | C | 8 | 49,5 | 0,70 | 22 | 3 | |||
4 | III | X | 2 | X | D | 35 | 50 | 0,70 | 23 | 3 | |||
I | 5 | IV | X | 7 | X | E | 35 | 50,5 | 0,71 | 22,5 | 3 | ||
-Λ VA |
6 | IV | X | 8 | X | F | 9 | 49,5 | 0,69 | 23 | 3 | ||
MJ I |
7 | IV | X | 12 | X | A | 25 | 49,5 | 0,68 | 21 | 3 | ||
8 | IV | X | 13 | O | B | 12 | 48 | 0,68 | 18 | 3 | |||
9 | IV | X | 5 | O | C | 8 | 47 | 0,73 | 17 | 5 | |||
10 | IV | X | 6 | O | E | 35 | 49 | 0,73 | 22 | INJ 5 oo |
|||
11 | IV | X | 11 | O | F | 9 | 50 | 0,73 | 21,5 | J K) | |||
12 | IV | X | 15 | O | B | 25 | 49,5 | 0,71 | 22 | 5 CD | |||
13 | IV | O | 16 | O | C | 18 | 48 | 0,74 | 18 | 5 Ξ | |||
14 | IV | O | 6 | O | 60 | 49 | 0,83 | 21,5 | 5 | ||||
15 | IV | 11 | 50 | 0,84 | 21 | 5 | |||||||
16 | I | 50,5 | 20 | ||||||||||
II | |||||||||||||
Ver- gleichs- |
Kombinationen von Papieren als druck empfindliche Kopierpapiersysteme |
akzeptorbeschichtetes Pa pier |
Ester | Nr | Latex | Eigenschaften des | soforti ges Farb- bildungs- |
Kopierpapiers | Kopier fähig keit |
nzaki 4 | |
bei- spiel |
kapselbe schichtetes Paper |
Nr. | G | Quellungs grad (90 |
Farbbil dungsvermö gen |
vermogen | Lichtecht heit der Farbbilder |
||||
Nr. Ester | X | H | 80 | ( x 1/100) | ( χ 1/100) | ||||||
3 | X | I | 70 | 0,75 | 4 | ||||||
OO | 1 | IV χ | 4 | X | J | 75 | 50 | 0,74 | 10 | 4 | |
CX) | 2 | IV x | 9 | X | K | 80 | 50 | 0,72 | 9 | 4 | |
co | 3 | IV χ | 10 | X | 90 | 50 | 0,73 | 14 | 4 | ||
°fo | 4 | IV x | 14 | 51 | 0,74 | 10 | 4 | ||||
A | 5 | IV χ | 49,5 | 8 | |||||||
co
co |
BEMERKUNGEN: " o: Ester enthalten
xj Ester nicht enthalten
Kanzaki 41 ~ π,
Tabelle IV zeigt, dass die druckempfindlichen Kopierpapiersysteme der erfindungsgemässen Beispiele bezüglich der Lichtechtheit
der Farbbilder unmittelbar nach der Farbentwicklung überlegen sind, dass jedoch das druckempfindliche Kopierpapiersystem,
bei dem als Bindemittel des akzeptorbeschichteten Papiers ein Latex mit einer Ölquellbarkeit von
mehr als 65 % dient (Vergleichsbeispiele 1 bis 5), eine
sehr geringe Lichtechtheit unmittelbar nach der Farbentwicklung aufweist.
Ende der Beschreibung
- 21 -
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Claims (7)
1.■ Druckempfindliches Kopiermaterial, bei dem eine Farbbildungsreaktion
an einem Basis- bzw. Trägerblatt zwischen einem Farbbildner in Form eines in Mikrokapseln verkapselten,
öligen Kernmaterials und einem organischen Akzeptor, der in einer am Basis- bzw. Trägerblatt ausgebildeten Akzeptor-Überzugsschicht
enthalten ist, ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Akzeptor-Überzugsschicht als Bindemittel einen carboxylischen
Latex mit einer Ölquellbarkeit von weniger als 65 %, ausgedrückt als die Quellung mit dem öligen Kernmaterial,
enthält.
2. Kopiermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Akzeptor eine Substanz aus der Gruppe
bestehend aus aromatischen Carbonsäuren, mehrwertigen Metallsalzen.davon, Phenolharzen, mehrwertigen Metallsalzen
davon, Polymeren von aromatischen Carbonsäuren mit Aldehyden oder Acetylen, mehrwertigen Metallsalzen die-"
ser Polymeren und Gemischen davon ist.
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INSPECTED
3· Kopiermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass in den Mikrokapseln und/oder in der Akzeptor-Überzugsschicht ein Estermaterial enthalten
ist.
4. Kopiermaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Estermaterial ein Ester einer organischen Säure
aus der Gruppe bestehend aus Estern von aliphatischen Monocarbonsäuren, aliphatischen Dicarbonsäuren, aromatischen
Monocarbonsäuren und aromatischen Dicarbonsäuren ist.
5. Kopiermaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ester ein Ester einer organischen Säure mit
4 bis 8 Kohlenstoffatomen ist.
6. Kopiermaterial nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Estermaterial in den Mikrokapseln in einem Anteil im Bereich von 0,5 bis 30 Gew.-% des öligen
Kernmaterials enthalten ist.
7. Kopiermaterial nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Estermaterial in der Akzeptor-Überzugsschicht in einem Anteil im Bereich von 0,01 bis
50 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des organischen Akzeptors enthalten ist.
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OD | Request for examination | ||
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Owner name: NEW OJI PAPER CO. LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
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Free format text: ABITZ, W., DIPL.-ING.DR.-ING. MORF, D., DR. GRITSCHNEDER, M., DIPL.-PHYS. FRHR. VON WITTGENSTEIN, A., DIPL.-CHEM. DR.PHIL.NAT. MORF, J., DIPL.-CHEM.UNIV. DR.RER.NAT., PAT.-ANWAELTE, 81679 MUENCHEN |