DE69000277T2 - Papierdrucke, in denen sich die farben veraendern lassen. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen farbverändernden Papierdruck, der eine attraktive Bildungs- und Unterhaltungsmöglichkeit darstellt durch die Einbeziehung von gedruckten Farben unter Verwendung mehrerer Tinten, die farbverändernde Mittel enthalten, die sich unter Einwirkung von Farbbildnern von Farblosigkeit zu unterschiedlichen Farben ändern. Ein solcher Papierdruck, in dem sich die Farben verändern lassen, ist eingangs von Anspruch 1 beschrieben.
• Auf dem Markt werden eine Vielzahl farbenprächtiger Bücher angeboten, und schon ein kleines Kind kann über diese Bücher Sinn für Farbe und Form erwerben. Zum Beispiel wird das meiste Wissen zu speziellen Formen von Blumen und Tieren und die Kenntnisse zu Farben über derartige Bücher erworben, die mit den Originalfarben gedruckt werden. Da allerdings Erwerb der Kenntnisse aus Büchern über die Augen weder Vorstellungskraft noch Beurteilungsvermögen seitens des Betrachters erfordert, fehlt diesen die Anregung und die Anziehungskraft, und sie sind weniger wirkungsvoll.
• In der US -A-4198445 oder der DE-A-1956143 sind farbverändernde Papierdrucke für Kinder beschrieben, die sich auf das oben Gesagte beziehen, die aus einem latenten Bilddruck- und/- oder latenten Bildentwicklungssystem bestehen.
• Es wird ein latenter Bilddruck offenbart, der mit einer Tinte gedruckt ist, die ein farbveränderndes Mittel wie Phenolphthalein oder ähnliches enthält und einen Farbbildner, wie eine Lösung mit alkalischen Reaktanten. Die Tinte auf dem Druck verändert sich von einem unsichtbaren Zustand zu einem sichtbaren Zustand durch Aufbringen eines verflüssigten Farbbildners auf den Druck, wodurch das Überraschungselement vergrößert wird, so daß sich die Wirkung des Verständnisses erhöht. Allerdings ist der Farbbildner des Standes der Technik flüssig und muß getrennt zubereitet und bereitgestellt werden, und das für einige Farben in unterschiedlichen Zusammensetzungen, so daß Schwierigkeiten mit der Dosierung auftreten können. Darüber hinaus wird der Farbbildner im allgemeinen als eine Flüssigkeit in dem Applikator gelagert zusammen mit dem Lösungsmittel. Wenn daher der Applikator verloren geht, trocknet das Lösungsmittel aus oder der Farbbildner läuft aus, so daß der Druck nutzlos wird.
• Es ist daher ein erster Gegenstand der Erfindung, einen Papierdruck bereitzustellen, in dem sich die Farben verändern lassen, unter Überwindung der oben genannten Probleme und Schwierigkeiten, bei dem der Erwerb von Kenntnissen zu Formen und Farben von Gegenständen zur Entwicklung des Gedächtnisses und des Beurteilungsvermögens verbessert wird und die Herstellung des Papierdruckes vereinfacht wird.
• Die Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in Anspruch 1 aufgeführt. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Da die Änderung der Farbe durch Aufbringen eines Farbbildners hervorgerufen wird, wird keine Heizvorrichtung benötigt, und ein sicheres Arbeiten ist gewährleistet. Darüber hinaus wird ein leicht verfügbares Lösungsmittel, nämlich Wasser, verwendet. Wenn der Papierdruck, in dem sich die Farben verändern lassen, eine Vielzahl von Farbveränderungsflächen aufweist, kann eine Vielzahl von Farben und Farbmischungen erzeugt werden, was zu farbenprächtigen Ausdrucksformen führt und eine elegante Lehrmethode zu Formen und Farben gestattet. Da weiterhin die Farben durch die Leser selbst erzeugt werden, wird jede Farbe in einer unterschiedlichen Zeit erzeugt, was die Vorstellungskraft und das Beurteilungsvermögen des Lesers verbessert und ihm starke Eindrücke hinsichtlich der angezeigten Formen und Farben vermittelt, was eine wirksame und erinnerungsstarke Farblehre darstellt.
• Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Hilfe eines Beispiels beschrieben unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen. Darin bedeuten:
• Fig. 1 (a) und (b) Vorderansichten einer der Ausführungsformen der Erfindung,
• Fig. 2 (a) bis (c) Vorderansichten einer weiteren Ausführungsform und
• Fig. 3 (a) und (b) Vorderansichten einer noch anderen Ausführungsform.
• In den Fig. 1 (a) und 1 (b) wird ein erfindungsgemäßer Papierdruck, in dem sich die Farben verändern lassen, als ein Lehrblatt 11 gebildet, das einen Teil eines Gegenstandes zeigt, der das Erlernen von dessen Gesamtform, Name und Farben seiner Hauptbestandteile gestattet.
• In Fig. 1 (a) ist ein Stengel und sind Blätter 21 einer Tulpe in sichtbaren Farben abgebildet, und darüber ist eine Farbveränderungsfläche Q mit einer sichtbaren gestrichelten Linie 22 umrahmt, die gedruckt ist unter Verwendung eines beim Druck unsichtbaren farbverändernden Materials, und es wird die Form einer Blume in Violett, Gelb oder Rot zum Beispiel angezeigt durch Aufbringen eines Farbbildners auf nahezu die gesamte Farbveränderungsfläche. Darunter wird in Buchstaben der Name der Blume gedruckt ??TULPE unter Verwendung eines die Farbe verändernden Mittels, wobei der Name mit einer suchtbaren Linie 23 eingerahmt ist. Die Buchstaben werden sichtbar durch Aufbringen eines Farbbildners auf die Farbveränderungsfläche Q.
• Fig. 1 (b) zeigt den Zustand, nachdem die Farben durch den Farbbildner entwickelt wurden.
• Farbveränderungsmittel und Farbbildner, die für die Ausführungsformen verwendet wurden, sind unten beschrieben.
• Hier kann ein pH-Indikator mit einem farblosen pH-Bereich als Farbveränderungsmittel verwendet werden. Als solche pH-Indikatoren können eingesetzt werden γ-Dinitrophenol, m-Nitrophenol, o-Nitrophenol, p-Nitrophenol, Cyanin, α-Naphtolphthalein, Phenolphthalein, Cresolphthalein, Thymolphthalein, Ethyl-bis-essigsäure, Bromphenolviolett, Hexamethoxysäure, Heptamethoxysäure usw. je nach anzuzeigender Farbe. Es können Gemische mehrerer Typen verwendet werden sowie solche, die nur aus einer Komponente bestehen.
• Für Farbbildner gibt es saure, alkalische oder neutrale Kombinationen oder deren Lösungen, die den pH-Wert steuern und alkalische pH-Werte zwischen pH 7 und 14 haben, wie Ammoniak, Monoethanolamin, Ethylamine, Propylamine, 2-Ethylhexyloxypropylamin, 3-Ethoxypropylamin, Diisopropylamin, sec-Butylamin, Isopropanolamin, Ethanolamine, 2-Ethylhexylamin und Ethylenamine. Essigsäure und Ameisensäure können auch als Beispiele für Farbbildner verwendet werden, die saure pH-Werte zwischen pH 1 und 7 haben.
• In dieser Erfindung wird, um eine klare Farbänderung zu erhalten und um Verfärbungen zu verhindern, vorzugsweise wasserlöslicher mehrwertiger Alkohol mit etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent hinsichtlich der Konzentration verwendet, wie Ethylenglycol, Propylenglycol, Polyethylenglycol und Glycerol, zusammen mit dem die Farbe verändernden Mittel oder dem Farbbildner.
• Das Material für den Farbbildner und dessen Konzentration wird bestimmt durch den pH-Wert, bei dem das die Farbe verändernde Mittel eine Farbe entwickelt. Wie für Farbbildner, die Farben in einem pH-Bereich in Nähe des Neutralpunktes entwickeln, wie Nitrophenole, sind die pH-Werte der Farbreaktor-Tintenträger vorher durch einen nicht flüchtigen pH-Regulator, wie verdünnte Schwefelsäure und Weinsaure so eingestellt, daß sie niedrig sind. Dies hilft, daß sich die Farben nach dem Drucken verändern.
• Ein die Farbe veränderndes Mittel (Farbveränderungsmittel) wird als eine Tinte hergestellt und im allgemeinen so eingestellt, daß es sich im farbloses Zustand befindet. Es ist auch möglich es so herzustellen, daß es durch Trocknen nach dem Drucken farblos wird.
• Um ein Farbveränderungsmittel wie eine Farbveränderungstinte herzustellen, wird ein Lösungsmittel für ein Farbveränderungsmittel, wie ein Alkohol, eingesetzt, zu dem ein mehrwertiger Alkohol, ein oberflächenaktives Mittel und unterschiedliche Harze hinzugegeben werden. Die Entwicklung von Farben kann bewirkt werden durch Verwendung eines Farbbildners, der in Wasser oder Alkohol nach dem Drucken gelöst wird. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ein wasserlösliches Farbveränderungsmittel verwendet. Als Additive zur Herstellung von wasserlöslichem Farbveränderungs-Tintenträgern werden Dimethylsulfonamid, Dimethylsulfoxid, Alkohole und mehrwertige Alkohole verwendet, und als Viskositätsverstärkungsmittel werden Harz, Schellack, Guajuakharz, Methylcellulose und Ethylcellulose verwendet.
• Entweder durch Mischen und Kneten können die Farbänderungsmittel, die zu feinen Körnchen zermahlen sind, mit verschieden Arten von Tintenträgern oder durch Mischen und Kneten von Farbänderungsmitteln, nachdem sie in Lösungen gelöst wurden und an passende anorganische oder organische Pulver mit verschiedenen Arten von Tintenträgern angelagert wurden, zu Farbänderungstinten verarbeitet werden.
• Beim Drucken ist auch ein Overlay-Drucken möglich unter Verwendung mehrerer Typen von Farbänderungstinten.
• In Tabelle 1 sind Kombinationsbeispiele gezeigt von Farbänderungsmitteln und Farbbildnern, die für die Drucke der Verbindung eingesetzt werden können, sowie pH-Werte, bei denen die Farbänderungsmittel die Farben entwickeln, d.i. der Farbentwicklungs-pH, pH-Werte, bei denen sie sich entfärben, d.i. der Entfärbungs-pH, und die Farbarten. Der Farbentwicklungs-pH ist ein Wert, bei dem ein gedruckter Abschnitt die Farbdichte ändert, um für das menschliche Auge leicht identifizierbar oder deutlich zu sein. Der Entfärbungs-pH ist ein Wert, bei dem sie in einen entfärbten Zustand eintritt, so daß sie durch das normale bloße Auge nur selten erfaßt werden kann. Farbveränderung- und Entfärbungsbereiche können zwischen diesen beiden Werten ausgewählt werden. Die Zeit, die erforderlich ist, um von dem entfärbten zum farbigen Zustand zu kommen, kann durch die Menge des pH-Regulators in der Farbveränderungstinte gesteuert werden. So können als Trägerzusammensetzung enthalten sein 75 Teile denaturierter Alkohol, 15 Teile Wasser, 10 Teile oberflächenaktives Mittel und 0 bis 10 Teile Weinsäure.
• Als Applikatoren, die dazu verwendet werden, auf Papierdrucken als Farbbildner zu wirken, sind stiftartige Applikatoren geeignet, wie Markierstifte mit Acryl- oder Polyethylenspitze am Führungskopf sowie sogenannte Filzstifte. Ein Behälter mit einem schwammartigen Applikatorteil mit Führungsende, ein Sprüher und ein Behälter, der einen Farbbildner mit einem Bürsten-, Gummi- oder Schwammroller enthält, kann ebenfalls den erfindungsgemäßen Applikator bilden.
• Daher sind in Fig. 1 (a) die Innenflächen in den sichtbaren Rahmenlinien 22 und 23 des Lehrblattes 11 gedruckt unter Verwendung von Farbänderungsmitteln und Farbänderungstinten mit pH-Werten, die so steuern, daß sie innerhalb des farblosen pH-Bereiches der Farbänderungsmittel liegen.
• Somit sind die von der sichtbaren Umrahmungslinie 22 und 23 eingerahmten Flächen beim Druck unsichtbar, und der Leser betrachtet die spezielle Form der Blume, ihre Farbe und das Namenskästchen am Stengel, sowie die Blätter 21, die in dem Lehrblatt 11 sichtbar sind. Durch Aufbringen eines Farbbildners im Inneren des eingerahmten Teiles unter Verwendung eines Schreibmaterials entwickeln die Farbbildner die Farben, wie in Fig. 1 (b) gezeigt, und zeigen als Blume eine Tulpe im Inneren der sichtbaren Rahmenlinie 22 beispielsweise in einer Purpurfarbe. Zur gleichen Zeit werden im Inneren der sichtbaren Rahmenlinie 23 die Buchstaben "TULPE" in einer sichtbaren Farbe erzeugt, die sich von der Farbe im Inneren der sichtbaren Rahmenlinie 22 unterscheidet, zum Beispiel in schwarz. Der Leser kann gleichzeitig die Form der Blume, die ihre Farbe und deren Name identifizieren. Da das Aufbringen der Farbbildner durch die eigene Hand des Lesers erfolgt, kann eine wirksame Wissensbereicherung stattfinden, und es wird verhindert, daß Bildung monoton wird.
• Im Inneren der sichtbaren Rahmenlinie 22 ist es möglich, eine Farbe zu erzeugen, wie Gelb oder Rot, durch Auswahl eines passenden Farbänderungsmittels.
• Darüber hinaus ist, wie in Fig. 1 (a) und (b) gezeigt, ein Kleber 24 aufgebracht, auf dem ein konzentrierter Farbbildnern P trocken in Form eines Blättchens angeklebt ist, und durch Einsatz eines Applikators mit Farbbürste, dessen Bürstenteil mit normalem Leitungswasser versehen wird, kann der Farbbildner P gelöst und auf den farbreagierenden Teil aufgebracht werden, um eine sichtbare Farbe zu entwickeln.
• Für den Farbbildner P kann vorzugsweise ein schwach alkalisches Material wie Natriumcarbonat angewandt werden, da es wenig gefährlich ist.
• Fig. 2 (a), 2 (b) und 2 (c) zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
• Diese Ausführungsform enthält Vorschlagskästchen 25 in zwei Stufen, das erste Vorschlagskästchen 26 und das zweite Vorschlagskästchen 27 auf dem Blatt, in dem in sichtbaren Buchstaben der Vorschlag gedruckt ist, Farbbildner in einigen der Farbänderungsflächen aufzubringen, wodurch ein systematisches und schrittweises Lernen ermöglicht wird.
• Wenn der Leser einen Farbbildner auf das Gesicht aufbringt und den sichtbaren Buchstaben in dem Vorschlagskästchen 26 folgt, wie in Fig. 2 (b) gezeigt, reagiert der Farbbildner mit dem Farbänderungsmittel, das auf dem Gesichtsteil 29 gedruckt wurde, und eine Veränderung nach Rot findet statt, wodurch der Leser den Zustand unter dem Einfluß von Schnaps erkennen kann. Bei einer Arbeitsweise nach dem zweiten Vorschlagskästchen 27, wie in Fig. 2 (c) gezeigt, wurden Schalen 30 sichtbar gemacht. Eine derartige Farbänderung des Gesichtsteiles 29 und das Erscheinen der Schalen 30 erhöht weiterhin das Interesse des Lesers. Nach dem Sichtbarwerden der Schalen 30 können durch Drucken mit mehreren Farbänderungsmitteln farbenprächtige Bilder sichtbar gemacht werden, die weiterhin den Lehreffekt bereichern.
• Darüber hinaus können derartige Lehrblätter 11 als Bildgeschichten gut zusammengestellt sein durch kontinuierliche Zusammenfassung einer Vielzahl von Blättern, und die Erfindung kann wirksam in der Erziehung von Kindern angewandt werden.
• Weiterhin kann die Erfindung, wie in Fig. 3 (a) und 3 (b) als ein Originalbilderbuch ausgebildet sein. In Fig. 3 (a) können die Außenlinien einer Linienzeichnung 32 unter Verwendung einer sichtbaren Drucktinte gezeichnet sein, und jedes der Teile A, B, C, D, E, F, G und H werden unsichtbar gedruckt durch Verwendung eines Farbänderungsmittels beim Druck.
• Durch Anwendung von Farbbildnern auf die Linienzeichnung 32 mittels eines Applikators reagiert jedes Farbänderungsmittel mit dem Farbbildner und entwickelt eine spezielle Farbe, und führt letztendlich zu einem farblich vollendeten Bild 33 (siehe Fig. 3 (b)).
• Bei dieser Ausführungsform ist wegen der Vielzahl von Farben, die durch die Reaktion mit den Farbbildnern entwickelt werden, das vollendete Bild 33 besser im Aussehen, da die Farben nicht über die Linie hinauslaufen, wie bei üblichen Linienzeichnungen zum Kolorieren mit Farbstiften oder Pastellstiften. Da leicht damit zu arbeiten ist, kann es vorzugsweise für das kindliche Lernen und die kindliche Unterhaltung angepaßt werden.
• Die Erfindung kann in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden.
• Wie oben beschrieben, umfaßt ein Papierdruck der Erfindung eine Mehrzahl von Farbänderungsflächen, gedruckt unter Verwendung von Tinten, die Farbänderungsmittel enthalten, die sich von unsichtbarer Farblosigkeit in entsprechende sichtbare Farben verändern durch Reaktion mit Farbbildnern. Dadurch wird ein Lernen detaillierter Formen und Farben möglich, und da all dies ein schrittweises und zeitverschobenes Lernen ermöglicht, werden die Lerneffekte verbessert. Wenn ein Kind schon leicht mit Farben umgehen kann, kann die Erfindung zusätzlich vorzugsweise für solche Blätter angepaßt werden, die dieser Zielgruppe von Kindern entsprechen. Tabelle 1 Farbänderungsmittel Gehalt Farbentwicklungs-pH Entfärbungs-pH Farbe Farbbildnerkombination γ-Dinitrophenol Gelb Amine (flüssig) p-Nitrophenol Amindampf, Ammoniak (flüssig, Dampf) m-Nitrophenol Cyanin Blau α-Naphtholphthalein Ethyl-bis-essigsäure Phenolphthalein Rötlichpurpur Cresolphthalein Scharlach Thymolphthalein Bromphenol-Purpur Hexamethoxy-Rot Rötl.-purp. Salpetersäure Heptamethoxy-Rot Rot Essigsäure

Claims (7)

1. Papierdrucke, in denen sich die Farben verändern lassen, umfassend eine Vielzahl von auf ein Papierblatt gedruckten Farbveränderungsflächen unter Verwendung von Tinten, von denen jede ein die Farbe veränderndes Mittel enthält, um sich von einer im wesentlichen unsichtbaren Farblosigkeit zu einer sichtbaren entsprechenden Farbe zu verändern durch Kontakt mit einem verflüssigten Farbbildner, der mit einem Applikator aufgebracht wird, wobei der Applikator ein Lösungsmittel zur Auflösung des Farbbildners enthält,

worin das Papierblatt ein an ihm haftenden Aufkleber hat, der mit einem verfestigten Farbbildner versehen ist,

und der verflüssigte Farbbildner wird gebildet durch Lösen des verfestigten Farbbildners des Aufklebers durch Auftragen des Lösungsmittels des Applikators auf den verfestigten Farbbildner,

und worin das Lösungsmittel Wasser ist.

2. Papierdrucke, in denen sich die Farben verändern lassen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umrahmung der Flächen auf dem Papierblatt, in denen sich die Farben verändern lassen, eine sichtbare Umrahmung aufgedruckt ist.

3. Papierdrucke, in denen sich die Farben verändern lassen, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einigen der Flächen auf dem Papierblatt auf denen sich die Farben verändern lassen, vorher sichtbare Buchstaben aufgedruckt sind, um das Auftragen von Farbbildnern vorzuschlagen.

4. Papierdrucke, in denen sich die Farben verändern lassen, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Applikator einen Bürstenteil enthält, um Lösungsmittel auf die verfestigten Farbbildner aufzutragen.

5. Papierdrucke, in denen sich die Farben verändern lassen, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbbildner ein pH-Wert- Regler ist und eines der folgenden Materialien: Ammoniak, Monoethanolamin, Ethylamine, Propylamine, 2-Ethylhexyloxypropylamin, 3-Ethoxypropylamin, Diisobutylamin, sec.-Butylamin, Isopropanolamin, Ethanolamine, 2-Ethylhexylamin, Ethylenamine, Essigsäure und Ameisensäure.

6. Papierdrucke, in denen sich die Farben verändern lassen, nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tinten die Farbe verändernde Mittel, einen mehrwertigen Alkohol und ein oberflächenaktives Mittel im Gemisch mit einem Lösungsmittel enthalten.

7. Papierdrucke, in denen sich die Farben verändern lassen, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Farbe verändernde Mittel ein pH-Indikator ist und ein aus einer Komponente bestehendes Mittel oder ein Mittelgemisch ist, enthaltend eine oder mehrere der Verbindungen γ-Dinitrophenol, m-Nitrophenol, o-Nitrophenol, p-Nitrophenol, Cyanin, α-Naptholphthalein, Phenolphthalein, Cresolphthalein, Thymolphthalein, Ethyldiessigsäure, Bromphenolpurpur, Hexamethoxysäure und Heptamethoxysäure.