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Wärmeempfindliches Blattmaterial
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Gemäss typischen Ausführungsformen der Erfindung werden das Metallsalz, die organische Reaktionkomponente und die Molekularverbindung getrennt oder miteinander in einer Bindemittellösung dispergiert und als eine oder mehrere Schichten auf eine Papierunterlage oder andere Unterlage in an sich bekannter Weise aufgetragen. Die jeweiligen Anteile der Farbstoffbildner (Metallsalz und organische Reaktionskomponente) sollen so gewählt werden, dass eine gegenseitige Reaktion bei einer Gesamtkonzentration, die ausreicht, beim Erhitzen des Blattes eine deutliche Farbmarkierung hervorzurufen, gewährleistet ist. Die Menge an Molekularverbindung soll ausreichen, dass ein genügender Anteil des Ammoniumderivates als Reaktionsvehikel zur Bewirkung einer Farbreaktion zwischen den Farbstoffbildnern gebildet wird. Diese Mengen können durch Routineversuche festgestellt werden.
Obgleich die Menge des verwendeten organischen Ammoniumderivates je nach den jeweils verwendeten Farbstoffbildnern beträchtlich schwanken kann, wurde gefunden, dass die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn das Ammoniumderivat in einer Menge von wenigstens etwa 5% des Gewichtes der Farbstoffbildner vorliegt.
In den folgenden Beispielen wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsformen näher erläutert.
Beispiel l : Es wird zuerst eine Molekularverbindung mit
Tetrachlorbisphenol A (TCBA) 183 g Äthanolamin (ÄA) 61 g
Toluol 364 g gebildet, indem man das TCBA im Toluol bei 65, 5 C löst und das Äthanolamin zusetzt und 30 min lang rührt. Das Gemisch wird sodann auf etwa-34 C abgekühlt und auf dieser Temperatur etwa 14h lang (über Nacht) gehalten, während welcher Zeit sich ein Niederschlag bildet. Dieser wird abfiltriert, gut mit n-Hexan bei Raumtemperatur (21 C) gewaschen und getrocknet. Das feste, kristalline Produkt ist die Molekularverbindung von Tetrachlorbisphenol A und Äthanolamin (TCBA/ÄA) und hat einen Schmelzpunkt von 96 bis 104 C.
A) Es wird eine Dispersion hergestellt aus : TCBA/ÄA. 10 g
Polyvinylbutyral (Butvar B-76) 2,5 g
Trichloräthylen 87,5 g
Dieses Gemisch wird in eine Kugelmühle eingebracht und über Nacht bei 4, 4 C gemahlen.
B) Es wird eine zweite Dispersion hergestellt aus :
Dithiooxamid (Rubeansäure) 2, 5-Teile
Polyvinylbutyral (Butvar B-76) 2,5 Gew.-Teile
Trichloräthylen 95 Gew.-Teile
Dieses Gemisch wird ebenfalls in eine Kugelmühle eingebracht und über Nacht bei 4, 4 C gemahlen.
C) Es wird eine dritte Dispersion hergestellt aus :
Nickeloxalat 10 Gew.-Teile
Polyvinylbutyral (Butvar B-76) 2,5 Gew.-Teile
Trichloräthylen 87, 5 Gew.-Teile
Dieses Gemisch wird in der wie bei den oben angegebenen Dispersionen beschriebenen Weise dispergiert.
Es wird ein Gemisch dieser drei Dispersionen in den Anteilen von 3 Teilen der Dispersion A, 5 Teilen der Dispersion B und 2 Teilen der Dispersion C hergestellt. Nach gutem Durchmischen wird das Gemisch auf ein 11, 25 kg pro Ries (500 Bögen 609, 6 x 914, 4 mm) Dünnpergamin mit einem Trockenüberzugsgewicht von 1, 8 kg/Ries aufgetragen. Das beschichtete Papier wird an der Luft getrocknet und kann in Registriermaschinen mit einem geheizten Schreibstift, wie z. B. einer Viso-cardiette-electro-cardio- gramm, mit einer Schreibgeschwindigkeit von 2, 54 bis 7, 62 m/sec verwendet werden.
Die Bögen können auch in thermographischen Verfahren, beispielsweise in einer Kopiermaschine Minesota Mining and Manufacturing Company"Thermofax", Modell 17H, in den Einstellungsbereichen 1 - 5 verwendet werden.
Es sei bemerIt, dass. wenn man die Dispersion A weglässt und 5 Teile der Dispersion B und 2 Teile der Dispersion C vereinigt und in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise aufträgt, keine wärmeempfindlichen Bögen erhalten werden.
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Beispiel 2 : Aus
Tetrachlorbisphenol A (TCBA) 183 g
Diäthanolamin (DÄA) 105 g
Toluol 364 g wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise eine Molekularverbindung gebildet.
Das feste Kristallprodukt ist die Molekularverbindung von TCBA/DÄA und hat einen Schmelzpunkt von 151 bis 153 C.
A) Es wird eine Dispersion hergestellt aus : TCBA/DÄA 10 Gew.-Teile Äthylhydroxyäthylzellulose (ÄHÄZ) 2,5 Gew.-Teile
Hexan 86 Gew.-Teile
Methylalkohol 2 Gew.-Teile
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:ÄHÄZ, 2,5 Gew.-Teile n-Hexan 86 Gew.-Teile Äthylalkohol 2 Gew.-Teile
Das Gemisch wird in einer Kugelmühle über Nacht bei 4, 4 C gemahlen. Es wird ein wärmeempfindlicher Bogen hergestellt, indem man zuerst eine tige Lösung von Kadmiumnitrat in einem 40- bis 60 gew. -%igen Methanol-Wasser-Gemisch auf einen 11,25 kg/Ries Dünnpergaminbogen in einer Nassstärke von etwa 0,025 mm aufträgt.
Nach dem Trocknen des Bogens wird eine 6% igue Gelatinelösung in einem 40- bis 60 gew. -%igen Methanol-Wasser-Gemisch in einer Nassstärke von 0, 050 mm aufgetragen.
Nach dem Trocknen der Gelatineschicht wird ein Gemisch, bestehend aus 2 Teilen der Dispersion A und 1 Teil der Dispersion B mit einem Trockengewicht von 2, 25 kg/Ries aufgetragen. Nach dem Trocknen erhält man ein für Kopier- und Registrierzwecke geeignetes, wärmeempfindliches Blattmaterial.
Beispiel 3 : Aus
Tetrachlorbisphenol A (TCBA) 183 g
Dimethylformamid (DMF) 73 g
Toluol 364 g wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise eine Molekularverbindung hergestellt.
Das feste Kristallprodukt ist die Molekularverbindung von TCBA/DMF und hat einen Schmelzpunkt von 60 bis 65 C.
A) Es wird eine Dispersion hergestellt aus :
TCBA/DMF 10 g
Vinyltoluol/Butadienharz (Pliolite VT) 2, 5 g
VM & P-Naphtha 87, 5 g
Das Gemisch wird in eine Kugelmühle eingebracht und über Nacht bei 4, eC gemahlen.
B) Es wird eine zweite Dispersion hergestellt aus :
Ferrisulfat 5 g
Pliolite VT 5 g
VM & P - Naphtha 25 g
Dieses Gemisch wird in eine Kugelmühle eingebracht und über Nacht bei 4, 4 C gemahlen.
C) Es wird eine dritte Dispersion hergestellt aus :
Gallussäure 5 g Pliolite VT 5g
VM & P - Naphtha 25 g
Das Gemisch wird in eine Kugelmühle eingebracht und über Nacht bei 4, eC gemahlen.
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Es wird ein wärmeempfindlicher Bogen hergestellt, indem man zuerst einen 11,25 kg/Ries Dünnpergaminbogen mit einem Gemisch von gleichen Teilen der Dispersion B und C bis zu einem Überzugsgewicht von 2. 25 kg/Ries beschichtet. Nach dem Trocknen wird diese Schicht mit einem Überzug von l, 35 kg/Ries der Dispersion A überzogen. Das auf diese Weise hergestellte Blattmaterial eignet sich sehr gut für Registrier- oder Thermokopierzwecke.
Bei der Herstellung des Blattmaterials gemäss der Erfindung können zahlreiche andere mehrwertige Metallsalze verwendet werden, einschliesslich Nickelformiat, Kobaltoxalat, Nickelsulfat, Aluminiumchlorid, Kupferoxalat, Bleichlorid, Zinksulfat, Manganchlorid, Nickeltartrat, Ferrooxalat, Bariumchlorid und Chelate des Nickelchlorids mit Verbindungen wie 1, 3-Propylendiamin, Tetramethylendiamin und Diaminohexan.
Von den vielen organischen Reaktionskomponenten, welche mit mehrwertigen Metallionen gefärbte covalente metallorganische Koordinationskomplexe bilden, sind unter anderem für die Verwendung in den erfindungsgemässen Zusammensetzungen Dithiooxalsäure und deren Kaliumsalz, Biuret, 8-Oxychino- lin, Benzoinoxym, 2, 2'-Dipyridyl, Anthranilsäure, Pyrogallol, Alizarin, Tannin, Carminsäure, Morin, 2, 3-Butandionoxymthiocarbazid, geeignet.
Weiters können zahlreiche Kombinationen von Metallen und Tüpfelprobereagenzien, wie z. B. die in der USA-Patentschrift Nr. 2, 663,656 und in "Qualitative Analysis by Spot Tests" von Feigl beschriebenen Verbindungen, verwendet werden.
Andere organische Ammoniumverbindungen, die in den vorerwähnten beispielsweisen Zusammensetzungen verwendet werden können, sind unter anderem Tetramethylguanidin, Äthyläthanolamin, Phenyläthanolamin, Dibutylamin, Hydrazin-N -2-oxyäthyl-2-methyldodecylamin, Formamid, Piperidin, Triäthanolamin, Cyclohexylamin, Dimethylacetamid. Zur Bildung der Molekularverbindung der organischen Ammoniumderivate können zahlreiche andere Bisphenole verwendet werden, wie z. B. Tetrabrombisphenol A, Bisthionol, Bisphenol A sowie andere, in der USA-Patentschrift Nr. 2,829, 175 erwähnte Bisphenole.
Die Beispiele zeigen, dass die Aufbringung der Uberzugszusammensetzungen gemäss der Erfindung auf verschiedene Arten erfolgen kann. Die Reihenfolge der in den Beispielen angewandten Beschichtungsvorgänge kann geändert werden, ohne dadurch die Farbreaktion bei der Aktivierung der fertigen Bögen zu beeinträchtigen.
Bei der Auswahl geeigneter Molekularverbindungen für einen bestimmten Verwendungszweck soll die Dissoziationstemperatur dieser Verbindungen berücksichtigt werden, welch letztere bestimmt werden kann, indem man die Molekularverbindung mit einem Gemisch von Nickeloxalat und Rubeansäure im trockenen Zustand vermischt und so lange erhitzt, bis eine Farbbildung stattfindet. Bei der Wahl der Molekularverbindung sollen auch seine Stabilität, Farbe und seine hygroskopischen Eigenschaften berücksichtigt werden, damit das fertige Blattmaterial die gewünschten Eigenschaften besitzt.
Die in den vorerwähnten Beispielen beschriebenen Blattmaterialien haben eine Aktivierungstemperatur im Bereich von 50 bis 150 C, wie durch Anlegen eines Blattes gegen eine geheizte Fläche während einer Zeitdauer von 1 sec und Messen der niedersten Temperatur, bei der ein sichtbarer deutlicher Farbwechsel in der erhitzten Fläche auftrat, festgestellt wurde.
Die vorstehenden Beispiele beziehen sich auf zweckmässige und vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung und es können natürlich nach Kenntnis des Erfindungsgedankens im Bereich des Fachwissens liegende Abänderungen vorgenommen werden, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. So sind z. B. andere farbbildende Systeme auf der Basis ionisierbarer mehrwertiger Metallsalze und organischer Reaktionskomponenten, die in der Lage sind, covalente Koordinationskomplexe einer deutlichen Färbung mit diesen Metallen zu bilden, bekannt und es sind zweifellos viele davon für die erfindungsgemässen Zwecke geeignet. Es können auch andere Bisphenolverbindungen und organische Ammoniumderivate verwendet werden, vorausgesetzt, dass bei der Auswahl die oben angestellten Überlegungen berücksichtigt werden.
Auch können andere Stoffe im Überzug zugegen sein, wie z. B. Antiklebemittel, Fingerabdrücke verhindernde Mittel und antistatisch wirkende Mittel, Füllstoffe und farbgebende Verbindungen, und können andere Unterlagen an Stelle von Dünnpergamin verwendet werden, wie z. B. regenerierte Zellulose, Zelluloseester, andere Papierarten und Kunststoffmaterialien.
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