DE2447117C2 - Druckempfindlicher Aufzeichnungsbogen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen druckempfindlichen Aufzeichnungs- bzw. Kopierbogen (ein druckempfindliches
Aufzeichnungs· bzw. Kopiermaterial); sie betrifft insbesondere einen druckempfindlichen Aufzeichnungsbzw. Kopierbogen mit einer verbesserten Farbbildnerschicht.
Aufzeichnungsbogen, die unter der Einwirkung von Druck ihre Farbe ändern und vom farblosen Zustand in
einen gefärbten Zustand übergehen, sind seit langem unter der Bezeichnung »druckempfindliches Kopierpapier«
bekannt (vgl. z. B. die US-Patentschriften
27 11375, 27 12 507, 27 30 456, 27 30 457, 34 18 250,
34 32 327 und dergleichen).
Diese druckempfindlichen Papiere sind um so vorteilhafter, je höher die Dichte der unter Anwendung
von Druck aufgezeichneten Bilder ist. Bei der Verwendung dieser druckempfindlichen Kopierpapiere
zum Aufzeichnen der Ausgabe eines Computers können jedoch keine gefärbten Bilder mit einer ausreichend
hohen Dichte erhalten werden. Weil der Anschlagdruck einer Taste für die Aufzeichnung der Ausgabe so niedrig
ist (er beträgt im Durchschnitt weniger als etwa 200 kg/cm2), ist auch die Dichte der aufgezeichneten
Bilder gering. Dieser niedrige Druck ist besonders auffallend bei der Herstellung einer Anzahl von Kopien.
Es ist allgemein bekannt, zur Erhöhung der Farbdichte
1. die Farbbildnerkonzentration in den Kapseln zu erhöhen,
M 2. die Teilchengröße der Mikrokapseln groß zu machen, um den Bruchwirkungsgrad zu erhöhen,
3. die Menge der in Form einer Schicht aufgebrachten
Mikrokapseln zu erhöhen,
4. das Farbentwicklungsvermögen eines Farbent-Wicklers zu verbessern und dergleichen.
Da jedoch fast alle Farbbildner eine geringe Löslichkeit aufweisen, ist es durch Erhöhung der
Farbbildnerkonzentration nicht möglich, die gewünschten Ziele in befriedigender Weise zu erreichen. Wenn
die Partikelgröße der Mikrokapseln erhöht wird, tritt beim Aufrollen des Papiers bei der Herstellung und bei
der Verarbeitung, beim Schneiden des Papiers oder bei der zufälligen Anwendung von Druck (Bildung von
Schmierflecken) eine nachteilige Verfärbung auf, die zu einem weiteren Nachteil führt. Auch nimmt bei
Erhöhung der Menge der in Form einer Schicht aufgebrachten Mikrokapseln die Biegsamkeit des
beschichteten Papiers ab. Aus diesen Gründen ist es technisch schwierig, die Farbdichte unter Anwendung
der vorstehend angegebenen Methoden zu erhöhen.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, eine feste körnige Substanz und/oder ein Bindemittel zu verwenden,
um die zufällige Zerstörung von Mikrokapseln zu verhindern. Diese Substanzen verschlechtern jedoch die
Aufbringbarkeit in Form einer Schicht, sie beeinträchtigen die Oberflächeneigenschaften der beschichteten
Oberfläche, setzen den Wirkungsgrad beim Zerbrechen der Mikrokapseln und das Kopiervermögen herab und
so dergleichen.
Ziel der Erfindung ist es daher, einen verbesserten druckempfindlichen Kopierbogen (ein druckempfindlicnes
Kopierblatt) anzugeben, der (das) eine erhöhte Farbdichte liefert, ohne die Neigung zum Schmieren zu
haben, und mit dessen Hilfe es möglich ist, auch bei Anwendung eines niedrigen Druckes bei einer geringeren
Neigung zum Schmieren eine Reihe von Kopien herzustellen.
Nach umfangreichen Untersuchungen wurde nun gefunden, daß die obengenannten Ziele auf eine von den konventionellen bekannten Methoden völlig verschiedene Weise erreicht werden können. Das heißt es wurde gefunden, daß die Ziele der Erfindung mit einem druckempfindlichen Aufzeichnungsbogen erreicht werden können, der aus einem Träger und mindestens zwei darauf aufgebrachten, einen Farbbildner enthaltenden Mikrokapselschichten besteht, wobei die mittlere Teilchengröße der Mikrokapseln in der zweiten
Nach umfangreichen Untersuchungen wurde nun gefunden, daß die obengenannten Ziele auf eine von den konventionellen bekannten Methoden völlig verschiedene Weise erreicht werden können. Das heißt es wurde gefunden, daß die Ziele der Erfindung mit einem druckempfindlichen Aufzeichnungsbogen erreicht werden können, der aus einem Träger und mindestens zwei darauf aufgebrachten, einen Farbbildner enthaltenden Mikrokapselschichten besteht, wobei die mittlere Teilchengröße der Mikrokapseln in der zweiten
JSL.
Mikrokapselschicht geringer ist als die mittlere Teilchengröße in der ersten Mikrokapselschicht,
Gegenstand der Erfindung ist ein druckempfindlicher Aufzeichnungsbogen, der gekennzeichnet ist durch
einen Träger und einen darauf aufgebrachten, einen Farbbildner enthaltenden Mikrokapselüberzug, der aus
mindestens zwei Mikrokapselschichten besteht, wobei in der dem Träger am nächsten liegenden Mikrokapselschicht
die mittlere Teilchengröße der Mikrokapseln größer ist als in der von dem Träger weiter entfernten
Mikrokapselschicht
Der hier verwendete Ausdruck »erste Schicht« bezieht sich auf die der Oberfläche des Trägers näher
liegende Überzugsschicht, während der hier verwendete Ausdruck »zweite Schicht« die von dem Träger
weiter entfernte (auf die erste Schicht aufgebrachte) Schicht bezeichnet. Das typischste Beispiel ist eine
Anordnung, bei der die erste Mikrokapselschicht auf einen Träger und die zweite Mikrokapselschicht auf die
erste Mikrokapselschicht aufgebracht sind. Die Mikro- M
kapseln in der erucn und in der zweiten Schicht brauchen nicht notwendigerweise in Form einer
einzelnen Schicht (d.h. in Form eines gleichmäßigen Filmes) angeordnet zu sein. In jeder Schicht können die
Mikrokapseln in Form von Anhäufungen (Ansammlungen) von Mikrokapseln oder in Form von Schichten von
Mikrokapseln angeordnet sein. Die Grenze zwischen der ersten und der zweiten Schicht ist leicht sichtbar, es
handelt sich dabei jedoch nicht um eine abrupte Grenze.
Erfindungsgemäß ist es wesentlich, daß der Mikrokapselüberzug aus zwei Mikrokapselschichten besteht
und daß außerdem die Mikrokapseln in jeder Schicht die vorstehend angegebene Teilchengrößenbeziehung aufweisen.
Die erste Mikrokapselschicht und die zweite Mikrokapselschicht können daher avi Hand der Größe
der Mikrokapseln in jeder Schicht voneinander unterschieden werden.
Erfindungsgemäß geeignet ist jeder Bogen bzw. jedes Blatt, bei dem die mittlere Teilchengröße der Mikrokapseln
in der zweiten Schicht geringer ist als die mittlere Teilchengröße der Mikrokapseln in der ersten Schicht,
vorausgesetzt, daß die Mikrokapseln in beiden Mikrokapselschichten einen Farbbildner enthalten. Bögen
bzw. Blätter, in denen die Mikrokapseln in mindestens einer Mikrokapselschicht keinen Farbbildner enthalten,
fallen jedoch nicht in den Rahmen der vorliegenden Erfindung. Wenn nämlich die Mikrokapseln in der
zweiten Mikrokapselschicht keinen Farbbildner enthalten, kann kein druckempfindlicher Aufzeichnungsbogen
erhalten werden, der bei Anwendung von Druck kaum beschmutzt (verschmiert) wird und bei Anwendung
eines niedrigen lokalen Druckes leicht gefärbt wird.
Die in der ersten Mikrokapselschicht und in der zweiten Mikrokapselschicht verwendeten Mikrokapseln
können leicht nach an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Da die Konzentration des Farbbildners
bei der Herstellung von Mikrokapseln leicht bestimmt werden kann, wenn der Farbbildner in einem
Lösungsmittel gelöst ist, bestehen keine Beschränkungen bezüglich des Verfahrens zur Herstellung der eo
erfindungsgemäß verwendeten Mikrokapseln. Die Mikroeinkapselung kann unter Anwendung eines Koazervationsverfahrens
(wie es beispielsweise in den US-Patentschriften 28 00 457, 28 00 458, 30 41 289, 36 87 865
und dergleichen beschrieben ist), eines Grenzflächenpolymerisationsverfahrens (wie es beispielsweise in den
US-Patentschriften 34 92 380, 35 77 515, in den britischen Patentschriften 9 50 443, 10 46 409. 10 91 141 und
dergleichen beschrieben ist), eines lnnenpolymerisationsverfahrens (wie es beispielsweise in der britischen
Patentschrift 12 37 498, in den französischen Patentschriften 20 60 818, 20 90 862 und dergleichen beschrieben
ist), eines Außenpolymerisationsverfahrens (wie es beispielsweise in der britischen Patentschrift 9 89 264, in
den japanischen Patentpublikationen 12 380/62, 14 327/62, 29 483/70, 7 313/71, 30 282/71 und dergleichen
beschrieben ist) oder nach einem ähnlichen Verfahren durchgeführt werden.
Das zum Auflösen des Farbbildners erfindungsgemäß verwendete Lösungsmittel unterliegt keinen speziellen
Beschränkungen. Erfindungsgemäß können alle Lösungsmittel verwendet werden, die bisher verwendet
worden sind. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind aromo »ische synthetische Öle, wie alkyliertes Naphthalin,
alkyliertes Biphenyl, hydriertes Terphenyl, alkyliertes Diphenylmethan (wobei jede Alkylgruppe etwa 1 bis
etwa 5 Kohlenstoffatome aufweist und die Anzahl der Alkylgruppensubstituenten innerhalb des Bereichs von
1 bis 4 üegt), Erdölfraktionen, wie Kerosin, Naphtha, Paraffinöl und dergleichen, aliphatische synthetische
öle, wie chlorierte Paraffine und dergleichen, pflanzliche öle, wie Baumwollsamenöl, Sojabohnenöl, Leinsamenöl
und dergleichen, sowie Mischungen davon. In den Mikrokapseln in der ersten und in der zweiten
Mikrokapselschicht können die gleichen oder verschiedene Lösungsmittel verwendet werden. Die Konzentration
in jeder Lösung unterliegt keiner speziellen Beschränkung und vom Fachmann können leicht
Mikrokapseln für jede erfindungsgemäße Mikrokapselschicht hergestellt werden unter Bezugnahme auf die
Konzentration der Farbbildnerlösungen, wie sie für konventionelle druckempfindliche Kopierbogen angewendet
werden (etwa 1 bis 30%). Die Ziele der vorliegenden Erfindung können auf wirksamere Weise
erreicht werden, wenn man die Konzentration des in den Mikrokapseln der zweiten Mikrokapselschicht
enthaltenen Farbbildners geringer macht als die Konzentration des in den Mikrokapsel der ersten
Mikrokapselschicht enthaltenen Farbbildners (z. B. auf weniger als etwa 50% derjenigen in der 'jrsten Schicht
herabsetzt).
Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Farbbildner handelt es sich um eine farblose Verbindung, die eine
Farbe bilden kann, wenn sie mit einer festen Säure in Berührung kommt, und sie kann auch als farblose
organische Elektronendonor-Verbindung bezeichnet werden. Wie bereits angegeben, ist die Größe der den
Farbbildner enthaltende» Mikrokapseln erfindungsgemäD von Bedeutung und daher haben die Art und die
Eigenschaften des verwendeten Farbbildners keinen wesentlichen Einfluß auf die vorliegende Erfindung. Es
kann daher jeder beliebige Farbbildner verwendet werden. Beispiele für geeignete Farbbildner sind
Diarylmethanverbindungen, Triarylmethanverbindungen, Xanthenverbindungen, Thiazinverbindungen, Spiropyranverbindungen
und dergleichen. Spezifische Beispiele für Farbbildner, die besonders gut geeignet
sind, sind nachfolgend angegeben.
Beispiele für Triphenylmethanverbindungen sind
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid.d.
h. Kristallviolettlacton
(nachfolgend abgekürzt mit CVL).
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)phthalid,
3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-(l,2-dimethylindol-3-yl)phthalid,
(nachfolgend abgekürzt mit CVL).
3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)phthalid,
3-(p-Dimethylaminophenyl)-3-(l,2-dimethylindol-3-yl)phthalid,
3-{p-Dirnu'hvlamiriophenv!)-3-(2-inerhyiindol-
3-y|)phthaIid,
3-(p-DimethyIaminophenyl)-3-(2-phenylindol-
3-(p-DimethyIaminophenyl)-3-(2-phenylindol-
3-yl)phthalid,
3,3-Bis-(l,2-dimethylindol-3-yn-5-di;nethyl-
3,3-Bis-(l,2-dimethylindol-3-yn-5-di;nethyl-
aminophthaiid,
3,3-Bis-(l,2-dimethylindol-j-yl)-6dirr.e!hy!-
3,3-Bis-(l,2-dimethylindol-j-yl)-6dirr.e!hy!-
aminophthalid,
3,J-8is-(9-äthylcarbazol-3-yl)-5-dimethyl-
3,J-8is-(9-äthylcarbazol-3-yl)-5-dimethyl-
aminophthalid,
3,3-bis-(2-phenylindol-3-yl)-5-dimethylamino-
3,3-bis-(2-phenylindol-3-yl)-5-dimethylamino-
•ihthalid,
3-p-Dimethylaminophenyl-3-(l-melhylpyrrol-
3-p-Dimethylaminophenyl-3-(l-melhylpyrrol-
2-yl)-6-dimethylaminophthalid und dergleichen.
Beispiele für Diphenylmethanverbindungen sind
4,4'-Bis-dimethylaminobenzhydrinbenzyläther, N-Halogenphenylleucoauramin,
N-2,4,5-Trichlorphenylleucoauramin und dergleichen.
Beispiele für Xanthenverbindungen sind
Rhodämin-B-anilinolactam,
Rhodamin-(p-nitroanilino)lactam, RhndaiTiin-B-ip-chloranilinoJ-lactam,
7-Dimethylamino-2-methoxyfluoran,
7-Diäthylamino-2-methoxyfluoran, 7-Diäthylamino-3-chIor-2-methylf!uoran,
7-Diäthylamino-3-(acetylmethylamino)fluoran, 7-Diäthylamino-3-(dibenzylamino)fluoran,
7-Diälhylamino-3-(methylbenzylamino)fluoran, 7-Diäthylamino-3-(chIoräthylmethyl-amino)-fluoran,
7-Diäthylamino-3-(diäthylamino)fluoran und dergleichen.
Beispiele für geeignete Thiazinverbindungen sind
Benzoylleucomethylenblau,
p-Nitrobenzylleucomethylenblau und dergleichen.
p-Nitrobenzylleucomethylenblau und dergleichen.
Beispiele für geeignete Spiroverbindungen sind
3-Methyl-spirodinaphthopyran,
3-Äthyl-spiro-dinaphthopyran,
3,3'-DichIor-spiro-dinaphthopyran, 3-Benzyl-spirc-dinaphthopyran,
3-Methylnaphtho(3-methoxybenzo)spiropyran, 3-PropyI-spiro-dibenzodipyran
und dergleichen.
Die vorstehend beispielhaft angegebenen Farbbildner können in geeigneter Weise ausgewählt werden und
sie können allein oder in Form von Kombinationen verwendet werden.
Die in der ersten Mikrokapselschicht und in der zweiten Mikrokapselschicht verwendeten Farbbildner
können gleich oder voneinander verschieden sein. Vom
Standpunkt der Herstellung von druckempfindlichen Kopierpapieren (Kopierbögen) aus gesehen ist es
zweckmäßig, in jeder Schicht den gleichen Farbbildner und das gleiche Lösungsmittel zu verwenden. Durch
Verwendung des gleichen Farbbildners und des gleichen Lösungsmittels wirr1 jedoch keine spezielle Differenz in
üiii crTmdtingsgemaBcn Effekten erzielt und die
getroffene Wahl hängt daher lediglich von der Zweckmäßigen bei dar rirrsieüunji ah.
Zur Herstellung einob unickemplimilirhen Aufzeichnungsbogens
(Aul'zeichnungsblattes) wird eine Mikrokapselbeschichtuiigslöiiung
hergestellt. Bei den Mikrokapseln handelt as sich zweckmäßig um selche vom
mononuklearen Typ. Es können aber auch Mikrokapseln vom multinulklearen Typ verwendet werden und
damit werden ebenfalls die Ziele der vorliegenden Erfindung erreicht. Die Größe der Mikrokapseln
beträgt in der Regel ! bis 500, vorzugsweise 2 bis 50 μίτι.
Erfindungsgemiäß können Mikrokapseln mit etwa der gleichen Größe verwendet werden. Die Größe der
Mikrokapseln in der ersten Mikrokapselschicht ist jedoch nicht geringer als etwa 6 μίτι und die Größe der
Mikrokapseln in der zweiten Mikrokapselschicht beträgt nicht mehr als etwa 4 μιπ. Im allgemeinen ist das
Verhältnis zwischen der mittleren Teilchengröße in der ersten Mikrokapselschicht und der mittleren Teilchengröße
in der zweiten Mikrokapselschicht nicht kleiner als etwa 1,5. Eine geeignete iw.-itlere Teilchengröße für
die Mikrokapseln in der ersten Mikrokapselschicht liegt innerhalb des Bereichs von 4 bis 500, vorzugsweise von 6
bis 25 μηι und für die Mikrokapseln in der zweiten
Mikrokapselschicht liegt sie innerhalb des Bereichs von : bis 10, vorzugsweise von 1 bis 4 μηχ
Die Mikrokapielbeschichtungslösung wird in der Regel hergestellt in Form einer Mikrokapseldispersion
und die Dispersion kann daher als solche in Form einer Schicht auf einen Träger aufgebracht werden. Auch
können die Mikrokapseln nach ihrer Abtrennung oder ohne ihre Abtrennung von der Mikrokapseldispersion in
Form einer Schicht aufgebracht werden durch Zugabe eines Bändemittel«,, wie z. B. eines Latex (beispielsweise
eines Styrol/Butadien-Kautschuklatex und dergleichen), einer wasserlöslichen hochpolymeren Substanz (z. B.
Stärke, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol, Gummiarabicum, Kasein, Gelatine und dergleichen)
oder dergleichen. Ferner können der Mikrokapse.'beschichtungslösung
oder der Mikrokapselschicht ein Mikrokapselverstärkungsmittel, wie z. B. ein feines
Cellulosepulver (wie in der US-Patentschrift 27 11 375
beschrieben), ein feines Polymerisatpulver (wie in der US-Patentschrift 36 25 736 beschrieben), ein feines
Stärkepulver (wie in der bri!;schen Patentschrift
12 32 347 beschrieben), von einem Farbbildner freie Mikrokapseln (wie in der britischen Patentschrift
12 35 991 beschriäben) und dergleichen zugesetzt werden. Das Mikrokapselverstärkungsmittel liegt vorzugsweise
nicht in Form einer Schicht vor, sondern es ist innerhalb der Mikrokapselschicht dispergiert oder
willkürlich auf der Oberfläche der Mikrokapselschicht verstreut.
Beispiele für geeignete Träger, die erfindungsgemäß verwendet v/erden können, sind ein Künststoffilm, ein
mit Harz beschichtetes Papier, ein Runstpapier und dergleichen. Die Mikrokapselschicht wird auf mindestens
eine Oberfläche des Trägers auf oder unterhalb einer Entwirklerschiicht (wie nachfolgend beschrieben)
oder auf die der Entwicklerschicht gegenüberliegende Oberfläche des Trigers aufgebracht. Beim Aufbringen
in Form einer Schicht können die ^rsie Mikrokapselschicht
und die zweite Mikrokapselschicht gleichzeitig in Form von Schichten aufgebracht werden oder die
zw.-!·:: Mikrol ;<psdschicht kann nach deir1. /'uibringen
der ersten Mikrokapselschicht aufgebracht werden. Eine geeignete fleschichtungsmenge für die ersu
25
Mikrokapselschicht liegt innerhalb des Bereichs von I
bis I 3, vorzugsweise von 2 bis 10 t'/m- des Trägers und
für die zweite Mikrokapselschicht iicgt sie innerhalb des Bereichs von 0.2 bis 10, vorzugsweise von I bis 5 g/m·'
des Tragers.
Der hier verwendete Ausdruck »Farbentwickler« steht für eine feste Säure, insbesondere für eine
Elektronen aufnehmende feste Säure. Geeignete Farbentwickler sind in den obengenannten Patentschriften
beschrieben. Spezifische Beispiele sind Tone, wie saurer Toii. aktiver Ton. Attapulgit und dergleichen, organische
Säuren, wie aromatische Carboxyverbindiingen
(z. B. Salicylsäure und dergleichen), organische Hydroxyverbindungen
(wie p-l-ßutylphenol, p-t-Amylphenol.
o-Chlorphenol, m-Chlorphenol. p-Chlorphenol. Metallsalze
davon (/.. B. das Zinksalz und dergleichen) und dergleichen), eine Mischung aus einer organischen
Säure und einer Metallverbindung (z. B. Zinkoxyd und dergleichen), saure Polymerisate, wie Phenolformaldehydharze.
Phenolacetylenharze und dergleichen. Geeignete Farbentwickler sind auch in den US-Patentschriften
35 01 331. 36 69 71 I, 34 27 180, 34 55 721, 35 16 845,
36 34 121. 36 72 935 und 37 32 120 sowie in den
japanischen Patentanmeldungen 48 545/70, 49 339/70. 83 651/70. 84 539/70. 93 245/70. 93 246/70. 93 247/70.
94874/70, 109872/70. 112038/70, 112039/70.
112 040/70, 112 753/70. 112754/70. 118978/70.
1 18 979/70.86 950/71 und dergleichen beschrieben.
Der Farbentwickler wird zusammen mit einem Bindemittel in Form einer Schicht auf einen Trager
aufgebracht. Eine geeignete Beschichtungsmenge für die Farbentwicklerschicht liegt innerhalb des Bereichs
von 1 bis 15. vorzugsweise von 2 bis 10 g/m-' Schichtträger. Geeignete Träger sind solche, wie sie
weiter oben angegeben worden sind. Beispiele für Bindemittel, die zweckmäßig verwendet werden können,
sind Latices. wie ein Styrol/Butadien-Kautschuklatex. ein Styrol/Butadien-Aerylnitril-Latex. ein Styrol/
Maleinsäureaniiydrid-Mischpolymerisatlatex und dergleichen,
wasserlösliche, in der Natur vorkommende Verbindungen mit einem hohen Molekulargewicht, wie
Proteine (z. B. Gelatine. Gummiarabicum, Albumin. Kasein und dergleichen). Cellulosen (z. B. Carboxymethylcellulose.
Hydroxyäthylcellulose und dergleichen). Saccharosen (z. B. Agar-Agar. Natriumalginat. Stärke.
Carboxymethylstärke und dergleichen) und dergleichen, wasserlösliche synthetische hochpolymere Verbindungen,
wie Polyvinylalkohol. Polyvinylpyrrolidon. Polyacrylsäure, Polacrylamid und dergleichen, in einem
organischen Lösungsmittel lösliche Verbindungen mit einem hohen Molekulargewicht, wie Nitrocellulose.
Äthylcellulose, Polyester, Polyvinylacetat, Polyvinylidenchlorid, Vinylchlorid'Vinylidenchlorid-Mischpolymerisate
und dergleichen. Diese Bindemittel können auch als Bindemittel für die Mikrokapseldispersion verwendet
werden. Die Farbentwicklerschicht kann auch bekannte, übliche Zusätze enthalten.
Das erfindungsgemäße druckempfindliche Kopierpapier liefert im Vergleich zu den konventionellen
druckempfindlichen Kopierpapieren eine höhere Färbdichte und ermöglicht die Herstellung einer Anzahl von
Kopien aufgrund seines Aufbaus, bei dem der Mikrokapselüberzu.e aus zwei Schichten besteht, wobei
die mittlere Teilchengröße der Mikrokapseln in der oberen Mikrokapselschicht geringer ist als die mittlere
Teilchengröße der Mikrokapseln in der unteren Mikrokapselschicht
Diese Effekte müssen als wirklich überraschend angesehen worden, in-.besondere im Hinblick auf den
zusätzlichen Vorteil, daß vor der Verwendung kein
Schleier gebildet wird. Fs sei insbesondere darauf hingewiesen, daß diese Vorteile auch dann nicht
> verlorengehen, wenn nur ein geringer Druck angewendet
wird. Ein weiterer Vorteil ist der. daß das erfindiingsgemiißc druckempfindliche Kopierpapier
ausgezeichnete Obcrflächcncigcnschaftcn besitzt. Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird
i" auch der Vorteil erzielt, daß selbst dann, wenn ein
Mikrokapselverstärkungsmittel verwendet wird, die Menge desselben im Vergleich zu konventionellen
druckempfindlichen Kopierpapieren geringer .ein kann.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines
ι "> Beispiels, in dem eine bevorzugte Ausführungsfonn der
Erfindung beschrieben ist. näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alle in dem Beispiel
angegebenen Teile und Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts .mderes angegeben ist. auf das Gewicht.
-'" Das Verfahren zur Herstellung eines Farbentwicklerpapiers
und das Verfahren zum Testen des gleichen wurden wie folgt durchgeführt:
Herstellung eines Farbentwicklerpapiers
1,5 Teile einer 50%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung
wurden zu 80 Teilen Wasser zugegeben und nach dem Dispergieren von 40 Teilen saurem Ion darii.
wurden zur Herstellung einer Beschichtungslösung 8 in Teile eines Styrol-Butadien-Kautschuklatex zugegeben.
Diese Beschichtungslösung wurde in einer Menge von 8 g/m- auf ein Papier mit einem Gewicht von 40 g/m2 in
Form einer Schicht aufgebracht.
j-, Testverfahren
{I) Druckbestäriuigkeit
Die Mikrokapselschicht eines mit Mikrokapseln beschichteten Papiers wurde so angeordnet, daß sie der
Farbentwicklerschicht gegenüberlag, und auf die Anordnung wurde 30 Sekunden lang ein Druck von 40 bar
angewendet, um die Farbdichte der Farbentwicklerschicht zu bestimmen.
1^ (2) Reibungsbeständigkeit
Die Mikrokapselschicht und die Farbentwicklerschicht wurden so angeordnet, daß sie einander
gegenüberlagen, und die Farbentwicklerschicht wurde mit einer Geschwindigkeit von 30 UpM gedreht und mii
einer linearen Geschwindigkeit von I m/min bewe"t. während ein Druck von 20 bar angewendet wurde, um
die Farbdichte der Farbentwicklerschicht zu bestimmen.
^5 (3) Färbeeigenschaften
Die Mikrokapselschicht und die Farbentwicklerschicht wurden so angeordnet, daß sie einander
gegenüberlagen, und es wurde ein Druck von 150 bar oder 300 bar angewendet, um die Farbdichte der
Farbentwicklerschicht zu bestimmen.
(4) Farbdichte
Unter Verwendung eines Densitometer wurden die gefärbten Markierungen gernessen und die dabei
erhaltenen Ergebnisse wurden durch die visuelle Dichte (V. D.) ausgedrückt.
B e i s ρ i r I Herstellung der Mikrokapsellösung
10
(Λ) 6 Teile einer mit Säure behandelten Gelatine mit
einem isoelektrischen Punkt "on 8.2 und 4 Teile Giimmiarabicum wurden in 40 Teilen warmem Wasser
bei 4CC gelöst und es wurden 0.2 Teile Türkischrotöl als Emulgator (kolloidale Losung) zugegeben. Dann
wurden zu der vorstehend beschriebenen kolloidalen Lösung unter starkem Rühren zum Emulgieren 45 Teile
Diisopropylnaphthalin mit 3.0 Gew.-% darin gelöstem Kristallviolettlacton und 2.5 Gew.-% darin gelöstem
ßenzoylleucomethylenblaii (Farbbildneröl) zugegeben unter Bildung einer Emulsion vom ÖI-in-Wasser-Typ
(o/w-Typ). Das Rühren wurde unterbrochen, sobald die Größe der öltröplchen 12 bis 16 um betrug. Es wurden
185 Teile warmes Wasser von 40°C zugegeben. Dazu wurde eine 20%ige wäßrige ChlorwasserstoffsäurelösuMg
/.ugeifüpfi, während das !!uhren fortgesetzt würde,
um den pH-Wert auf 4,4 einzustellen. Die sich um die Öltröpfchen herum ansammelnde Colloidwand wurde
durch äußeres Kühlen des Gefäßes unter ständigem Rühren zum Gelieren und Erstarren gebracht. Sobald
die Flüssigkeit eine Temperatur von 10° C erreich', hatte,
wurden unter Rühren 1.5 Teile einer 37°/oigen wäßrigen Formaldehydlösung zugegeben. Außerdem wurden 20
Teile einer wäßrigen (7 gew.-°/oigen) Lösung des Natriumsalzes von Carboxymethylcellulose (Veräthcrungsgrad
0,75, bezogen auf numerische Basis) zugegeben. Dann wurde ein 10 gew.-°/oige wäßrige Natriumhydiuxydlösung
zugetropft, bis der pH-Wert des Systems 10 erreicht hatte, und die Temperatur des Systems
wurde durch Erhitzen des Gefäßes von außen und einstündiges Aufrechterhalten einer Temperatur von
40°C erhöht zur Herstellung einer den Farbbildner enthaltenden Mikrokapsellösung A.
(B) Auf die gleiche Weise wie die Mikrokapsellösung A wurde eine Mikrokapsellösung B hergestellt,
wobei diesmal jedoch die Größe der Öltröpfchen von 12
bis 16 μιη auf 6 bis 8 μιτι verändert wurde.
(C) Auf die gleiche Weise wie die Mikrokapsellösung A wurde eine Mikrokapsellösung C hergestellt,
wobei diesmal die Größe der Öltröpfchen von 12 bis 16 μπι auf 2 bis 4 μιτι geändert wurde.
(D) Auf die gleiche Weise wie die Mikrokapsellösung A wurde eine Mikrokapsellösung D hergestellt,
wobei diesmal die Größe der Öltröpfchen von 12 bis 16 μΐη auf 1 bis 2 μιη geändert wurde.
(E) Auf die gleiche Weise wie die Mikrokapsellösung A wurde eine Mikrokapsellösung E hergestellt, wobei
diesmal die Konzentration des CVL von 3,0 Gew.-% auf l,5Gcw.-%, die Konzentration von Benzoylleucomethylenblau
von 2.5 Gew.-% auf l.25Gew.-% und die Größe der Öltröpfchen von 12 bis 16 μιη auf 4 bis 6 μιη
geändert wurden.
Zusammensetzung der
Mikrokapselbeschichtungslösung
Mikrokapselbeschichtungslösung
I^ Beschichtungslösung A:
Mikrokapsellösung A
IO°/oige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Cellulosefasern
Mikrokapsellösung A
IO°/oige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Cellulosefasern
in /.,,,iilor» 1 üncTP ^fIO lim
V ·"-· - —"·■£> r
mittlere Breite 30 μιη)
Marantastärke
(mittlere Teilchengröße 40 μιη)
Beschichtungslösung B:
Mikrokapsellösung B
10%ige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μιη)
10%ige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μιη)
Beschichtungslösung C:
Mikrokapsellösung C
10%ige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μιη)
Mikrokapsellösung C
10%ige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μιη)
Beschichtungslösung D:
Mikrokapsellösung D
10%ige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μπι)
Mikrokapsellösung D
10%ige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μπι)
Beschichtungslösung E:
Mikrokapsellösung E
Mikrokapsellösung E
10°/oige wäßrige Lösung von
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μπι)
oxydierter Stärke
Weizenstärke
(Teilchengröße 15 bis 20 μπι)
Teile
100
25
100 15 3
100
10
100
10
100
10
Herstellung eines mit Mikrokapseln beschichteten Papiers
(1) Die Mikrokapsellösung A wurde unter Anwendung eines Luftmesserbeschichtungsverfahrens in einer
Mer.g? ven 4,5 g/m2 in Form einer Schicht auf ein Papier
mit ei,,έ... Cewiciit von 50 g/m2 aufgebracht und
getrocknet zur Herstellung des beschichteten Papiers 1.
(2) Die Mikrokapselbeschichtungslösung A wurde unter Anwendung eines Luftmesserbeschichtungsverfahrens
in einer Menge von 5,0 g/m2 in Form einer Schicht auf ein Papier mit einem Gewicht von 50 g/m2
aufgebracht und getrocknet zur Herstellung des beschichteten Papiers 2.
(3) Die Mikrokapselbeschichtungslösung A wurde unter Anwendung eines Luftmesserbeschichtungsverfahrens
in einer Menge von 4,0 g/m2 in Form einer Schicht auf ein Papier mit einem Gewicht von 50 g/m2
aufgebracht und getrocknet. Dann wir ' die Mikrokapselbeschichtungslösung
B unter Anwendung eines Luftmesserbeschichtungsverfahrens in einer Menge von
0,5 g/m2 darauf aufgebracht und getrocknet zur Herstellung des beschichteten Papiers 3.
Auf entsprechende Weise wurden die beschichteten Papiere 4 bis 11 der folgenden Tabelle hergestellt
11 | 24 47 1 | A | A | aulge brachte Menge (g/m*) |
0,81 |
17
12 |
aufge brachte Menge (g/m2) |
|
Beschich teies Papier |
Erste Schicht Beschichtungslösung |
A | 4,25 | 0,78 | Z weil" Schicht ßeschictnungsiosung |
0,75 | ||
4 | Mikrokapsellösung | A | 4,25 | 0,84 | Mikrokapsel- beschichtungslösung C |
0.75 | ||
5 | Mikrokapsellösung | Mikrokapsel- beschichtungslösung Λ |
4,5 | 0,83 | Mikrokapsel- beschichtungslösung D |
0.75 | ||
6 | Mikrokapsellösung | Mikrokapsel- beschichtungslösung A |
4,5 | 0,80 | Mikrokapsel- beschichtungslösung L |
0 75 | ||
7 | Mikrokapsel- beschichtungslösung Λ |
4,5 | 0,82 | Mikrokapsel- beschichtungslösung B |
0,75 | |||
8 | Mikrokapsel- beschichtungslösung A |
4,5 | 0,80 | Mikrokapsel- beschichtungslösung C |
0,75 | |||
9 | Mikrokapsellösung | 4,5 | 0,79 | Mikrokapsel- beschich'ungslösung D |
0,75 | |||
10 | 4,5 | 0,79 | Mikrokapsfcl- beschichtungslösung E |
0,75 | ||||
11 | 1 (Vergleich) |
Färbeeigenschaften (VD.) bei bei I50 oar 300 bar |
0,79 | Mikrokapsellösung D | ||||
2 (Vergleich) |
0,68 | 0.82 | Druck- Reibungs- bestän- bestän- digkeit digkeit (VD.) (VD.) |
|||||
3 | 0,66 | 0,28 0.42 | ||||||
4 | 0,69 | 0,15 0.22 | ||||||
5 | 0,68 | 0,12 0,16 | ||||||
6 | 0,68 | 0,08 0.13 | ||||||
7 | 0,69 | 0,07 0,09 | ||||||
8 | 0,68 | 0,06 0,08 | ||||||
9 | 0,67 | 0,10 0,15 | ||||||
10 | 0,66 | 0,05 0,13 | ||||||
11 | 0,65 | 0,06 0,08 | ||||||
0,68 | 0,05 0,07 | |||||||
0,17 0,24 | ||||||||
Wie aus den vorstehend zusammengefaßten Ergebnis- auf.
sen hervorgeht, wiesen die erfindungsgemäßen druckemp- 55 Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme
findlichen Papierbögen (Beispiele 3 bis 11) im Vergleich auf spezifische Ausführungsformen näher erläutert,
zu den Vergleichsbeispielen ausgezeichnete Eigenschaften
Claims (7)
1. Druckempfindlicher Aufzeichnungsbogen aus einem Träger mit einem darauf aufgebrachten, einen
Farbbildner enthaltenden Mikrokapselüberzug, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mikrokapselüberzug aus mindestens zwei Mikrokapselschichten
besteht, wobei in der dem Träger am nächsten liegenden Mikrokapselschicht die mittlere Teilchengröße
der Mikrokapseln größer ist als in der von dem Träger weiter entfernten Mikrokapselschicht
2. Aufzeichnungsbogen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der
mittleren Teilchengröße der Mikrokapseln in der dem Träger am nächsten liegenden Mikrokapselschicht
und der mittleren Teilchengröße der Mikrokapseln in der von dem Träger weiter entfernten Mikrokapselschicht mindestens 1,5 beträgt.
3. Aufzeichnungsbogen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Teilchengröße
der Mikrokapseln in der dem Träger am nächsten liegenden Mikrokapselschicht innerhalb
des Bereichs von 4 bis 500 μιη und die mittlere
Teilchengröße der Mikrokapseln in der von dem Träger weiter entfernten Mikrokapselschicht innerhalb
des Bereichs von 1 bis 10 μηι liegen.
4. Aufzeichnungsbogen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mikrokapseln in der dem Träger am nächsten hegenden Mikrokapselschicht in einer Menge von 1
bis 15 g/m2 und die Mikrokapseln in der von dem Träger weiter entfernten Mikrokapselschicht in
einer Menge von 0,2 bis 10 g/m2 aufgebracht sind.
5. Aufzeichnungsbogen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Mikrokapseln den Farbbildner in einem Lösungsmittel aus der Gruppe der aromatischen
synthetischen Öle, der Erdölfraktionen, der aliphatischen synthetischen öle, der pflanzlichen öle oder
einer Mischung davon enthalten und daß sie als Farbbildner eine Triphenylmethanverbindung, eine
Diphenylmethanverbindung, eine Xanthenverbindung, eine Thiazinverbindung oder eine Spiroverbindung
enthalten.
6. Aufzeichnungsbogen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Mikrokapselüberzug aus zwei Schichten besteht.
7. Aufzeichnungsbogen nach mindestens einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine der Mikrokapselschichten ein leilchenförmiges oder faserförmiges Mikrokapselverstärkungsmittel
enthält.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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