DE1915504A1 - Druckempfindliches Aufzeichnungspapier - Google Patents

Description

■ ■ PATENTANWÄLTE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 1 9 1 5 5 Ü DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT MÖNCHEN HAMBURG TELEFON: 55547« 8000 MDNCHEN 15, TELEGRAMME. KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

26. März 1969

W. 14 169/69 13/RS

Fuji Shashin PiIm Kabushiki Kaisha

Kariagawa (Japan)

Druckempfindliches Aufzeichnungspapier

Die Erfindung bezieht sich auf ein druckempfindliches Aufzeichnungspapier und insbesondere auf ein druckempfindliches Aufzeichnungspapier, das ein feinteiliges Pulver von Stärke oder Stärkederivaten enthält«

Ein farbloses Papier, das zur Bildung einer deutlichen oder ausgeprägten Farbe durch örtlichen Druck fähig ist, d.h. das sogenannte druckempfindliche Aufzeichnungspapier, besteht aus einem solchen Material} bei welchem

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eine farbgebende -Reaktion einer Elektronen-abge bend er. absorbierbaren und farbreaktiven farblosen organische Verbindung, z.B. Kristallviolettlacton,'Leucomethylenblau, Malachitgrünlacton oder Michier's Hydrol, und einer Elektronen-aufnahmefähigen Substanz, z.B. Säurston, Bentonit, Attapulgit oder kolloidales SiliciuL.-^ * oxyd unter Verwendung eines nichtpolaren öligen Lösungsmittels als Medium zur Anwendung gelangt» Beispielsweise gibt es eine Kombination von einem Blatt, das durch Verkapseln von feinteiligen Teilchen einer adsorbierbaren farbreaktiven farblosen, organischen Verbindung, die nachstehend als Farbbildner bezeichr -. : w~- rd, und die in einem Öl gelöst ist, mit einem naio. · lachen oder synthetischen hochmolekularen Film (der nachstehend als Farbbildner enthaltende Mikrokapseln bezeichnet wird), und durch Aufbringen auf einen Träger oder auf ein Unterlagepapier hergestellt wird, unc. einem Blatt, das durch Aufbringen einer Elektronen-aufnahmefähigen Adsorbenssubstanz (die nachstehend ale Iο.·. bezeichnet wird) mit einem natürlichen oder synthetic. : Bindemittel auf ein Träger- oder Unterlagepapier herzest eilt wird (US-Patentschrift 2 712 5o7) und ein BIa-das durch Aufbringen der den genannten Farbbildner enthaltenden Mikrokapseln und des genannten Toneb auf das gleiche Unterlagepapier hergestellt wird (vgl. US-Patentschrift 2 73o 457). Für die Herstellung vor. unter Druckeinwirkung zerreißbaren Öl enthaltenden Mikrokapseln war ein Verfahren unter Anwendung einer Xoaz^. -vation, wie in den US-Patentschriften 2 8oo 457 und 2 8oo 458 beschrieben, und ein Verfahren unter Poly. risation von Harzmonomeren oder Vorkondensaten, wie der japanischen Auslegeschrift 19 574/63 beschrieben kannt. Jedoch waren die nach diesen Arbeitsweisen

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stellten Mikrokapseln mit Bezug auf ihre praktische Druckfestigkeit, Reibungsfestigkeit und Schlagfestigkeit ungenügend und demgemäß wurden Flecken durch Anfärben bei afc:-» Herstellung, Behandlung oder beim Kopieren gebildet.

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung oder Beseitigung einer derartigen Pleckenbildung, die durch Anfärben bei der Behandlung von druckempfindlichem Aufzeichnungspc.?;.er, beispielsweise beim Schneiden und Kopieren, auftritt.

Die Zwecke werden gemäß der Erfindung dadurch err ei er.",, daß man feinteilige Teilchen von Stärke oder Stärkederivate.. in eine Dispersion der den Farbbildner enthaltenden Mikrokapseln mischt.

Das druckempfindliche Aufzeichnungspapier gemäß de:. Γ ν findung besitzt ein ideales Verhalten, d.h. es besitzt ei;. hohes Färbevermögen und gibt keine Fleckenbildung, vergliv „n mit deiii bisher bekannten druckempfindlichen Aufzeichnung ■ papier, bei welchem die durch Färbung gebildeten Pled·:=-.., zunehmen, wenn das Färbevermögen ansteigt.

Die gemäß der Erfindung verwendeten Stärketeilcr.. fassen solche, die aus Weizen, Mais, Kartoffeln, süße. .. . toffeln, Sago, Tapiokastärke, Reis, glutinösem oder *. . gem Reis und glutinösem oder klebrigem Getreide (corr... r halten werden. Stärkederivate und modifizierte Stärke, z*. oxydierte Stärke, die aus den vorstehend beschriebener. Stärkercaterialien und einem Oxydationsmittel erhalten ..«"Ci, veresterte Stärke, z.3. Acetylstärke, verätherte Stärke und Aldehydstärke werden verwendet.

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BAD ORIGINAL

Die Gestalt und Größe der Stärketeilchen weichen in zulässigem Ausmaß entsprechend der Pflanzenherkunftsart ab. Beispielsweise sind Stärketeilchen, .die aus Knollen oder &..... Rhizomen oder Wurzelstöcken erhalten wurden, sehr grcß und sind in ihrer Größe sehr unterschiedlich, während Stärketeilchen aus Samen von Reisp"*f lanzen eine gleichförmige ä„... . :ίθ Größe aufweisen.

Bei Zugabe dieser Stärketeilchen zu einer Dispersior von Mikrokapseln sollen sie so ausgewählt sein, um dem Verhalten der den Farbbildner enthaltenden Mikrokapseln zu entsprechen. Ss kann jedoch ein besonders bevorzugter Effekt erhalten ./er·-· den, indem man die Zugabemenge und die Größe der Teuere.'* wählt.

Wie vorstehend ausgeführt, sind Gestalt und Größe der Stärke teilchen nicht bestimmt, jedoch v/erden Stärketei^r.ervon bestimmter Gestalt und Größe von bestimmten Pflanzer. · arten erhalten, wie dies aus der nachstehenden Tabelle sichtlich ist.

Gestalt und Größe der Stärketeilchen

Art	Gestalt	Größenbereich (/U)	Mi.- ,
Mais	polygonal	10 bis 25
Kartoffel	oval	15 bis 100	30
Süße Kartoffel" Tapiokastärke ,	(polygonal jhalbkreis- jförmig (kreisförmig	10 bis 25 große Teilchen 25 - 35 kleine Teilchen 5-15	20
Weizen	eiförmig	große Teilchen 25-35 * kleine Teilchen 2-18
Reis	polygonal	3 bis 5

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BAD ORfQlNAL

Eine geeignete Größe der Stärketeilchen liegt im Bereich von etwa dem 1,5- bis 2-fachen der Größe der Mikrokapselteilchen. Bei Verwendung von Teilchen mit 2-fachen der Größe der Mikrokapseln werden bei einer beständigkeitsprüfung ^ gesprenkelte Parbflecken gebildet,und bei Verwendung von Teilchen mit einer Größe oberhalb 50 Mikron wird die Überzugsoberfläche des Blattes rauh. Die Verwendung einer Stärke mit einer geringeren Teilchengröße als diejenige der Kapseln ist unwirksam und die Zusatzmenge der Stärke zu den Kapseln sollte erhöht werden. Die Größe der Mikrokapseln beträgt gewöhnlich 3/U bis 20 /U.

Ein geeignetes Verhältnis der Zusatzmenge von Stärke teilchen ist 1/15 oder darüber, vorzugsweise 1/8 bis 1 Je Gewicht des Pestostoffgehaltes der Mikrokapseldisper·.

Gemäß der Erfindung müssen Stärketeilchen selbst in einer Kapselüberzugsschicht dispergiert werden. Es ist daher unzweckmäßig, die Stärke in der Kapseldispersion zu lösen. Im allgemeinen ist Stärke in kaltem Wasser unlcslieh; jedoch quellen Stärketeilchen bei 55 bis 60° C, wenn Stärke enthaltendes Wasser erhitzt wird, und ergec =:. schließlich eine halbtransparente Lösung mit einer hone:. Viskosität durch Gelatinierung. Daher muß die Tempera«·^ der Mikrokapse!dispersion niedriger als 50° C und vorzugsweise niedriger als 35° C bei der Zugabe der Stärke sein.

Es war bekannt, Cellulosefasern zur Verhinderung c.e,-Parbfleckenbildung durch Reibung beim Inberührungbringen

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der Schicht von Farbbildner enthaltenden Mikrokapseln aes empfindlichen Aufzeichnungspapieres mit der Oberfläche des mit Ton überzogenen Papieres zu verhindern. Die Cellulosefaser^ können gemäß der Erfindung gemeinsam mit Stärke verwendet werden. Die Herstellungsarbeitsweise für die Mikrokapseln ist nicht beschränkt. Die Herstellung einer überzugsflüssigkejt, das Überziehen und Trocknen, können unter Anwendung einer bisher bekannten Einrichtung ausgeführt werden. Das druckempfindliche Aufzeichnungspapier, das in der Mikrokapselschicht Stärketeilchen einschließt, besitzt verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Handhabung, wie Drehbarkeit (turning ability) und Klarheit beim Vervielfältigen, verglichen mit dem bisher bekannten druckempfindlicher. Aufzeichnungspapier.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispieler, näher erläutert.

Beispiel 1

Eine 2,5-^-ige Trichlordiphenyllösung von Kristallviolettlacton als Farbbildner wurde nach dem in der US-Patentschrift 2 800 457 beschriebenen Verfahren verkapselt. Die gebildete Mikrokapseldispersion besaß eine mittlere Tel lchengröße von 10 Mikron und einen Endfeststoffgehalt von 20 %.

In 100 Gew.-Teile dieser Mikrokapseldispersion (Temperatur 30° C) wurden jeweils 1,0 , 2,5 , 5,0 , 7,5 , 10,0 , 15,0 bzw. 20,0 Gew.-Teile einer Mais- oder Getreidestärke (corn starch) mit einer Teilchengröße

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von 15 Mikron und einem Teilchengrößenbereich von 5 bi~ 50 Mikron eingemischt und dispergiert. Jede Dispersion wurde auf eine Oberfläche eines Unterlage- oder Trägerpapiers (jj4 kg je Ries) in einem Ausmaß von 6,0 g/m Feststoffgehalt an Mikrokapseldispersion aufgebracht und dann getrocknet. Das überzogene Papier wurde so auf ein Tonpapier gelegt, daß die Mikrokapseloberflache der Tonaoberfläche gegenüberlag. Es wurde ein Druck von

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40 kg/cm zur Bildung einer Farbmarkierung darauf angewendet. Außerdem wurde das überzogene Papier auf das Tonpapier gelegt und mit einer elektrischen Schreibmaschine, die eine rechteckige 0,3 x 0,25 cm große voll · ausgefüllte Type aufwies, beschrieben. In der nachstehenden Tabelle sind die Färbungskonzentrationen der gepreßte.« Markierung und des vollen Druckzeichens, bestimmt mit einem Densitometer vom P-Tyρ (hergestellt von Fuji Photo Film Co.) aufgeführt. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß, wenn die Zugabemenge von Kornstärke zunimmt, die Färbekonzentration des gebildeten Zeichens unter Drücken bei 40 kg/cm abnimmt, während die Färbekonzentration des gebildeten Schreibmaschinenzeichens ansteigt

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Tabelle
No. Zusatzmenge an Färbekonzentration (Extinktionskoefr. D)

Tfonooi Durch Pressen mit Durch Schreibrä&schi-Aapsex- ^q _kg/q_mc:

1	O (Teile)	0,18
2	1,0	0,15
3	2,5	. 0,10
4	5,0	0,07
5	7,0	0,06
6	10,0	0,05
7	15,0	0,03
8	20,0	0,01

1,05 1,04 1,04 1,03 1,04 1,02 1,00 0,93

Bei Ausführung einer Schneideprüfung, wobei die Mikrokapseloberflache des Überzogenen Papiers No. 6 mit einem Ton-überzogenen Papier in Berührung gebracht wurde, wurden klare Produkte, die nicht gefleckt oder gefärbt waren, erhalten.

Beispiel 2

5,0 Teile von Stärketeilchen aus süßen Kartoffeln (mittlere Teilchengröße 20 Mikron; Teilchengroßenbere^c. 5 bis 30 Mikron) wurden in 100 Teile der Mikrokapseldispersion gemäß Beispiel 1 eingebracht und durch ausreiche;:· des Mischen dispergiert. Die sich ergebende Dispersion wurde auf eine Oberfläche eines Unterlage- oder Träger-

2 papiers in einem Ausmaß von 6,0 g/m mie-eiHem Feststoffgehalt in der Mikrokapseldispersion aufgebracht. Die Färbekonzentration des erhaltenen überzogenen Papiers beim Pressen oder Drücken bei 40 kg/cm betrug 0,05»

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Beispiel 3

Die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 2 wurde ausgeführt, wobei jedoch 7,5 Teile eines Reisstärkepulvers (mittlere Teilchengröße 5 Mikron; Teilchengrößenbereich 2 bis 7 Mikron) dispergiert wurden. Die Färbekonzentration oder das Färbeausmaß des durch Drücken

oder Pressen bei 40 kg/cm erhaltenen überzogenen Papiers

betrug 0,07.

Beispiel 4

Die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 2 wu^de mit der Abänderung wiederholt, daß 5,0 Teile eines Weizenstärkepulvers (Teilchengrößenbereich 2 bis 40 Mikron) dispergiert wurden. Das Färbeausmaß oder die Färbekonzentration des erhaltenen überzogenen Papiers beim Pressen mit 40 kg/cm betrug 0,04.

Beispiel 5

Die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 2 wurde mit der Abänderung ausgeführt, daß 5*0 Teile Unique-gum (Handelsname; verätherte Stärke aus Kartoffelstärke; hergestellt von Matsutani Kagaku Kogyo Go.) mit einem Teilchengrößenbereich von 10 bis 90 Mikron und 1,5 Teile von KC-flock W-200 (Handelsname; Celluloseflocken; hergestellt von The Kokusaku Pulp Industry, Co.) dispergiert wurden. Das Färbeausmaß oder die Färbekonzentration des erhaltenen überzogenen Papiers beim Pressen mit 40 kg/cm betrug Ο,Οβ. Da hierbei Teilchen mit einer großen Teilchengörße vorhanden waren, wurde in einer gepreßten Markierung oder einem gepreßten Zeichen eine gesprenkelte Färbung beobachtet.

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- ίο -

Beispiel 6

Die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch 6,0 Teile Esterin (Handelsname; veresterte Stärke aus Mais; hergestellt von Matsutani Kagaku Kogyo Co.) mit einem'Teilchengrößenbereich von 5 bis 50 Mikron dispergiert wurden. Das Färbeausmaß oder die Parbekonzentration des erhaltenen überzogenen

Papiers beim Pressen mit 40 kg/cm betrug 0,06.

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Claims (6)

1. - Ii -

   Patentansprüche

   Druckempfindliches Aufzeichnungspapier, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Unterlage- oder Trägerpapier mit einer darauf als überzug aufgelDrachten Schicht von einen Farbbildner enthaltenden Mikrokapseln , wobei der Farbbildner bei Berührung mit einer elektronenaufnahmefähigen Substanz zur Farbstoffbildung fähig ist, umfaßt, wobei die Schicht feinteilige Teilchen von Stärke oder Stärkederivaten enthält.
2. 2. Druckempfindliches Aufzeichnungspapiernach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärketeilchen aus Weizen-, Mais-, Kartoffel-, süßer Kartoffel-, Sago-, Tapioka-, Reis-, klebriger Reis- oder klebriger Kornstärke bestehen.
3. 3· Druckempfindliches Aufzeichnungspapier na^ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stärkederivat aus einer oxydierten Stärke, verester.ten Stärke, veräthercer Stärke oder Aldehydstärke besteht.
4. 4. Druckempfindliches Aufzeicnnungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der feinteiligen Teilchen im Bereich von dem 1,5- bis 2-fachen der Größe der Mikrokapselteilchen
5. 5. Druckempfindliches Aufzeichnungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oer Farbbildner auswenigstens einem Glied aus der Gruppe von Kristallviolett lacton, Leucoraethylenblau, Malachitgrünlacton und Michler's Hydrol besteht.

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6. 6. Druckempfindliches Aufzeichnungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, . daß die elektronenaufnahmefähige Substanz wenigstens aus einem Glied aus der Gruppe von saurem Ton, Bentonit, Attapulgit und kolloidalem Siliciumdioxid besteht.

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