-
Verfahren zur Ausbildung von Reaktionsfarbstoffen sowie Material
-
zur Durchführung Die Erfindung betrifft als Acceptoren bezeichnete
farbhervorrufende Reaktionskomponenten, die mit an sich bekannten reaktiven Farbstoffvorprodukten
zur Reaktion gebracht einen brillanten Farbstoff bilden. Die Erfindung betrifft
weiterhin als farbhervorrufende Acceptoren geeignete Adsorbate aus Acceptor und
aktiven Trägersubstanzen, sowie Materialien zur Durchführung der Farbreaktion beispielsweise
für wärmeempfindliche Aufzeichnungspapiere oder Blätter zur Erstellung von Durchschriften.
-
Es ist bekannt, druck- oder hitzeempfindliche Durchschreibe- oder
Aufzeichnungsmaterialien herzustellen, bei denen ein in farbloser Form vorliegendes
und getrennt angeordnetes reaktionsfähiges Farbstoffvorprodukt beim Aufzeichnungsvorgang
mit einer weiteren spezifisch reagierenden Reaktionskomponente in Kontakt gebracht
wird, wobei sich eine tiefgefärbte Aufzeichnungsspur bildet.
-
Besonders für Durchschreibematerialien haben sich beschichtete Papierblätter
durchgesetzt, die mit getrennten Geber- und Nehmerschichten versehen sind. Dabei
enthält die Geberschicht üblicherweise die überwiegend schwach gefärbten farbstoffbildenden
Vorprodukte. Zur Erleichterung der Reaktion sind diese in öligen Substanzen gelöst
und in schützende Mikrokapseln oder zellulare Schichten eingelagert.
-
Beim Schreibvorgang wird die ölige ungefärbte farbstofftildende Lösung
aus der Geberschicht ausgepreßt und auf das Empfangsblatt übertragen. Die auf das
Empfangsblatt aufgestrichene Nehmerschicht enthält nun solche spezifischen Substanzen,
die wenn sie mit den farbstoffbildenden Vorprodukten in Kontakt gebracht werden,
einen tiefgefärbten Farbstoff in Form einer Aufzeichnungsspur oder Kopie bilden.
-
Weiterhin ist es bekannt, beide reaktionsfähigen Substanzen einer
einzigen Schicht einzuverleiben oder auch die einzelnen Reaktion komponenten gemeinsam
oder getrennt in Trägermaterialien wie beispielsweise Papier einzubetten.
-
Werden beide Reaktionsträger, nämlich das farblose Farbstoffvorprodukt
und der farbhervorrufende Acceptor in einer gemeinsamen Schicht eingelagert, so
sind besondere Einbettungen und Umhüllungen zu ihrer Absicherung gegen vorzeitige
Farbstoffausbildung notwendig. Für solche Aufzeichnungsmaterialien, die durch Einwirkung
von thermischer Energie eine oder mehrere gefärbte Aufzeichnungsspuren erbringen,
ist es zweckmäßig, beide Reaktionskomponenten getrennt zu umhüllen und zwischen
beiden durch einen schmelzenden Lösungsvermittler, der als Flüssigkeit wirksam wird,
oder durch schmelzende Umhüllungen die thermisch induzierte Reaktion auszulösen.
Ähnliche Maßnahmen sind für druckempfindliche Kopiermaterialien angezeigt, wenn
beide Komponenten in ihnen enthalten sind.
-
An Stelle der thermischen Energie tritt der Schreibdruck.
-
Es sind mehrere Klassen von überwiegend schwach gefärbten farbstoffbildenden
Vorprodukten bekannt, die durch Reaktion mit einem Acceptor intensive Farbstoffe
bilden. Ihre Molekülstruktur entspricht
bereits weitgehend den
Farbstoffen, jedoch besitzen sie nicht die farbstoffbildende Konjugation und Elektronenverteilung,
Durch Substituenten, Ringschlüsse oder Addukte sind sie an der Ausbildung der chinoiden
Fa rbstof fkonf igu ration und/oder der bathoch romen Farbsalzbildung gehindert
oder liegen wie bei den farblosen Spiranen in geschlossenen Ringsystemen vor. Einige
Klassen dieser Reaktionsfarbstoffe oder ihre Grundkörper sind bereits von Friedländer
in "hlethoden der Teerfa rbenfabrikation" beschrieben worden. So sind derzeitig
alle Farben und Nuancen auf dem Markt vorhanden oder herstellbar, ebensowenig fehlen
schwarze lichtbeständigc Abmischungen.
-
Während die Reaktionskomponenten mit vorgebildeter Farbstoffkonfiguration
seit langem bekannt sind, gelang es jedoch erst nach Auffindung geeigneter und spezifischer
Reaktionskomponenten, die die gezielte Farbstoffbildung auslösen, brauchbare reaktive
Kopier.
-
oder Aufzeichnungsmaterialien zu entwickeln.
-
Obwohl es nicht an erheblichen und weltweit durchgeführten Versuchen
gefehlt hat, weitere hervorrufende Reaktionskomponenten aufzufinden, sind diese
derzeit im wesentlichen auf zwei Stoffklassen beschränkt: Aluminiumsilikate mit
Schichtgittern und freien aktiven Gitterplätzen, insbesondere Montmorillonite oder
httapulegone (Atapulgit), die als Abbau- oder Verwitterungsprodukte der Feldspate
mit ähnlichem Gitteraufbau auch in den Tonerden vorliegen. Zur Erhöhung der Aktivität
werden diese Mineralien einer schonenden Hydrolyse durch Salze oder Schwefelsäure
unterworfen, wobei die Erdalkaliionen unter Aufleitung des Schichtgitters herausgelöst
werden. Weiterhin werden durch Einlagerung von chelatbildenden Schwermetallsalzen
In freie Plätze der vorstehenden Schichtgitter farbtiefe und brillantc Farbstoffe
erhalten,
die zudem gegen Wasser beständig sind.
-
Aromatische organische Verbindungen, die ein phenolisches Hydroxyl
am aromatischen System tragen. Obwohl bei Verwendung von Polyphenolen und anderen
phenolischen Verbindungen wie Tannin oder Gerbsäuren eine sichtbare Farbstoffbildung
erzielbar ist, ist bei diesen die Reaktionsgeschwindigkeit gering und die gebildeten
Farbstoffe für den technischen Gebrauch nicht ausreichend brillant oder beständig.
Daher beschränkt sich die Auswahl derzeitig im wesentlichen auf Verbindungen vom
Typus des Bisphenol A bei thermisch reagierenden Systemen, oder auf chlorierte ein-
oder mehrkernige Phenole, wie p-Chlorphenol, 4-(4' -Chlorphenyl)- phenol, 4-Chlorresorcin
oder 2, -4-Dichlorphenole. Diese werden üblicherweise infolge ihrer hohen Wanderungstendenz
in den Schichten auf Substraten wie Blanc-fix, Chinaclay, Fuller oder Bleicherden
u. a.
-
niedergeschlagen und dergestalt verwendet. Dabei ist es gleichgültig,
ob die phenolischen Verbindungen in fester oder flüssiger Form bei Raumtemperatur
zur Anwendung gelangen, da diese allein oder auch als Adsorbate an Erden oder Siliziumverbindungen
die gleiche Wirksamkeit entfalten.
-
Da ihre hohe Flüchtigkeit den Gebrauch in beschichteten Papieren stark
einschränkt, wurden zur Verringerung der Wanderungstendenz und Flüchtigkeit diese
Substanzen unter Ausbildung von harzartigen Resolen und Resiten mit Aldehyden insbesondere
Formaldehyd partiell umgesetzt und in dieser Form in Verbindung mit Substratpigmenten
der Nehmerschicht einverleibt.
-
Den vorstehenden Verbindungen haften nun erhebliche Mängel an. Da
die schichtgitterbildenden Tonerden-Abkömmlinge wie beispielsweise Montmorillonit
Pigmentcharakter haben, erhält man keine klaren Nehmerschichten auf transparenten
Papieren oder Folien, wenn sie
hiermit beschichtet werden. Auch
ist es schwierig, diese Pigmente druckfähigen Pasten einzuverleiben und die Nehmerschicht
durch Druckwerke zu erzeugen. Weiterhin sind diese reaktiven Pigmente nur mit nicht
filmbildenden Kunststoffen kombinierbar, da sie bei völliger Umhüllung ihre Wirksamkeit
verlieren.
-
Die chlorierten Phenole diffundieren infolge ihres hohen Dampfdruckes
und ihrer ausgeprägten Fähigkeit zur Sublimation besonders leicht in andere Materialien
über. Auch ist die Lagerstabilität der mit ihnen bestrichenen Papiere oftmals nicht
ausreichend.
-
Durch Oxydation bilden sie dunkel gefärbte Produkte. Ihre Lichtstabilität
ist unzureichend. Infolge ihres aufdringlichen Geruches sind damit erstellte Durchschreibe-
und Aufzeichnungspapiere bei den Verbrauchern weniger beliebt.
-
Es war daher fortschrittlich, weitere hervorrufende Reaktionskomponenten
aufzufinden, die überwiegend keine braun bis schwarz gefärbten Oxydationsprodukte
bilden, spontan brillante Farbstoffe mit den bekannten farbstoffbildenden Vorprodukten
erbringen und die durch Addition an anorganische Gerüst- oder Trägersubstanzen vielfältigen
Anwendungsformen anpaßbar werden.
-
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die nachfolgend definierten
sowie durch die allgemeinen Formeln I - VI beschriebenen Verbindungen als Acceptoren
zur Hervorrufung von Farbstoffen aus reaktiven Farbstoffvorprodukten geeignet sind:
Formel I
Formel II
Formel III
Formel IV
Formel V
Formel VI
wobei bedeuten: R einen aliphatischen gesättigten oder ungesättigten
Rest, der weitere die Wirksamkeit von Y auf die Aldehydgruppe nicht oder nur untergeordnet
beeinflussende Substituenten tragen kann. Steht R zwischen einem konjugierten aromatischen,
heterozyklischen oder aromatisch-heterozyklischen Ringsystem mit aromatischen Eigenschaften
und der Aldehydgruppe, so muß R entweder Y, oder zwischen der Aldehydgruppe und
Ar eine verbindende Konjugation aufweisen. Steht R zwischen mehreren Ar, > so
ist es zweckmäßig, wenn R eine Konjugation zu Ar > oder falls die polarisierende
Wirkung der Aldehydgruppe ausreicht, Y enthält.
-
An Stelle der Konjugation kann die Gruppierung CsO, c=s treten.
-
Gesättigtes R enthält in o(,-Stellung zur Aldehydgruppe wenigstens
einen Substituenten Y, > bei ob -ständigem ungesättigtem R mit Konjugation zur
Aldehydgruppe wenigstens einen Substituenten Y an den ungesättigten Gruppierungen
oder zu diesen benachbart.
-
Zur stärkeren Polarisierung der Aldehydgruppe ist es zweckmäßig, wenn
Y Otund/oder gegebenenfalls ß -ständig zu dieser mehrfach vorhanden ist. Steht Y
am aromatischen oder heterozyklischen System mit aromatischen Eigenschaften, so
ist Y so anzu-
ordnen, daß seine größte negative Wirksamkeitrerzielt wird.
-
Y wenigstens einen mit der Aldehydgruppe in Resonnanz oder Wechselwirkung
stehenden stark negativen Substituenten wie Halogen und die Cyangruppe.
-
Ar aromatische, aromatisch- zykloaliphatische, aromatisch-heterozyklische
oder heterozyklische ein- oder mehrkernige Ringsysteme, bei denen die Aldehydgruppe
direkt am Ringsystem mit aromatischen
Eigenschaften oder über Y
an R oder durch eine Konjugation mit wenigstens einem konjugierten Ringsystem in
Wechselwirkung steht.
-
Z eine saure Gruppierung, insbesondere eine Carbon- oder Sulfonsäure.
Z kann auch Wasserstoff sein.
-
n eine ganze Zahl von 1 - 6.
-
Erfindungsgemäß werden weiter beansprucht die polymeren Aldehyde,
durch Polymerisation und/oder Polykondensation aus den Aldehyden entsprechend Formeln
I - VI gebildet, wenn wenigstens eine Aldehydgruppe in freier Form erhalten bleibt
oder durch Einwirkung von Wärme, Elektrolyse, Katalysatoren oder Änderung der Wasserstoffionenkonzentration
die Monomeren aus diesen wenigstens partiell rückbildbar sind.
-
Für bestimmte Anwendungen kann es zweckmäßig sein, Z in Form seiner
Salze zu verwenden, auch solche, deren Base ein polymerer Stoff wie beispielsweise
Polyimin, basische Salze von polymeren Carbonsäuren, zyklischen organischen Basen,
oder basische Ionenaustauscher oder basische Pigmente sind.
-
Stark negativ substituierte Aldehyde mit Wechselwirkung der negativen
Substituenten auf die Aldehydfunktion bilden mit Wasser, Alkoholen, Äthern und Säuren,
auch mit deren polymeren Verbindungen, Additionsverbindungen aus, Die Hydrate sind
in der Regel definierte Verbindungen. Bei ihnen versagt der charakteristische Aldehydnachweis
mit fuchinschwefliger Säure. Die meist kristallinen Hydrate geben das Wasser erst
bei erhöhter Temperatur unter Riickbildung
der Aldehyde ab. Sie
sind erfindungsgemäß besonders brauchbar. Zur Erzeugung der Acceptoren enthaltenen
Schichten ist es weiterhin besonders wertvoll, daß die Hydrate durch Luftsauerstoff
nicht oxydiert werden. Sie sind weiter beständig gegen siedendes Wasser und gegen
verdünnte Säuren. Oberhalb ihres Schmelzpunktes oder bei der Destillation werden
sie unter Freisetzung der Aldehyde gespalten.
-
Für spezielle Anwendungsformen sind die Verbindungen des Chlorals
mit Schwefelsäure mit der Summenformel 4 CC1 - CH = 0 + H2 SO4> mit H2 SO4 +
SO3 mit der Summenformel 5 CC13 - CR0 + H2S207 wertvoll, da sie saure Reaktion und
die Funktion als Acceptor gemeinsam besitzen. Sie lassen sich besonders vorteilhaft
zur Umsetzung mit solchen reaktiven Farbbildnern verwenden, die zur Hervorrufung
einen im sauren Medium wirksamen Acceptor benötigen.
-
Eine ähnliche Wirksamkeit besitzt die Mucochlorsäure sowie der Mono
chlormalons äurealdehyd und der Dichlormalons äurealdehyd.
-
Nach experimentellen Befunden geht die Ausbildung von Hydraten mit
einer gesteigerten Wirksamkeit als Acceptor parallel.
-
Die Farbbildung der Acceptoren mit den reaktiven Farbstoffvorprodukten
wird als ein Acceptor-Donator-Komplex angesehen, ohne die Erfindung hierdurch zu
beschränken.
-
Die folgenden Verbindungen sind beispielsweise als Acceptoren geeignet:
Aldehyd
Bromacetaldehyd Trichloracetaldehyd Tribrompropionaldehyd α-Chlorcrotonaldehyd
2, 2, 3, -Trichlorbutyraldehyd α,α-ß-Trichlorhydrozimtaldehyd α-Chlor-α,ß-dibromhydrozimtaldehyd
Polymeres Chloral Metachloral 2, 3, - Dichlor - 3 - phenylpropionaidehyd 2, 2, 3,
-Trichlor-3-phenylpropionaldehyd 2-Chlor-2,3,-dibrom-3-phenylpropionaldehyd 2, 2,
3, -Trichlor-3-(3' Chlorphenyl) propionaldehyd 2, 3, -Dichlorzimtaldehyd 1,2,-Dichlor-3-thiophenyl-propionaldehyd
1-Carboxy-1,2-Dichloräthanal-2 1, 1-3, 3-Tetrachlorpropan-dial- 1, 3 α,α'-Tetrachlorxylidendialdehyd
Tetrachlorgluta condialdehyd 2, 4, 6, -Trichlorbenzaldehyd 1, 3, 5 -Trichlorbenzophenon-4-aldehyd
2, 3, 5 -Trichlorbenzophenon-4-aldehyd-4-Carbonsäure 1, 1 -Dichlor-l-(4' .chlorphenyl)-l-(phenyl-4''-aldehyd)-methan
bildet Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat Hydrat
Hydrat Hydrat Hydrat Hydrate Hydrate Hydrate
2, 3, 4-Trichlor-pentandienal-l
5 -Carboxy-2, 2, 3 -Trichlorbutanal- 1 Für mannigfaltige Anwendungsformen hat es
sich nun als zweck mäßig erwiesen, die Aldehyde an Trägersubstanzen adsorptiv zu
binden. Interessanterweise gelingt es auch, zur Ausbildung von Addukten fest gebundenes
Hydratwasser heranzuziehen. Solches ist beispielsweise in vielen Mineralien wie
Zeolithe aber auch in anderen polymeren Silikaten Gitterbestandteil oder wie in
den Kieselsäuren koordinativ gebunden. Auch das in Gelen koordinativ gebundene Wasser
ist hierfür brauchbar.
-
Werden beispielsweise die Verbindungen der allgemeinen Formeln I -
VI oder ihre Polymeren mit gegebenenfalls hydratisierten dispersen Kieselsäuren,
mit Tonerden, oder mit anderen wasserhaltigen Erden und/oder Füllstoffen umgesetzt,
so erfolgt die Hydratisierung durch vorher zugesetztes oder enthaltenes Wasser des
Substrats. Es entstehen verhältnismäßig starre reaktive Gerüstsubstanzen, in denen
die reaktiven Zentren unb-eweglich sind und die zur weiteren Fixierung der gebildeten
Farbstoffe oder zur Aufnahme weiterer Hilfsmittel dienen. Diese reaktiven Gerüste
lassen sich durch Überzüge organischer polymerer Stoffe umschließen, einhüllen oder
zu einem Verband verkitten und durch weitere Maßnahmen in reaktive Schichten oder
druckfähige Pasten einbringen.
-
Eine spezielle Anwendungsform ist die Umsetzung der Verbindungen entsprechend
den allgemeinen Formeln I - VI mit aktiven zur Farbhervorrufung bereits geeigneten
Aluminiumsilikalen, beispielsweise partiell hydrolysierte und neutralisierte Montmorillonite
oder
Tonerden, gegebenenfalls unter Einbau von Schwermetallionen
auf freie Plätze des Schichtgitters. Hierdurch werden hypersensible Tonerden erhalten,
die sich durch besonders gleichmäßige Farbstoffbildung der verschiedenen Reaktionsfarbstofftypen,
durch erhöhte Brillanz und Wasserfestigkeit dieser sowie durch eine schnellere oleophile
Benetzbarkeit auszeichnen.
-
Für spezielle Anwendungsformen, insbesondere zur Einlagerung in Gerüstsubstanzen
oder Substrate kann es zweckmäßig sein, die Aldehyde der allgemeinen Formeln I -
VI in monomerer Form einzubringen, wonach sie durch bekannte Maßnahmen in ihre Homo-oder
Mischpolymerisate überführt werden. Diese sind in der Regel feste Stoffe mit einem
geringeren Dampfdruck als die Monomeren und besitzen eine erheblich geringere Wanderungstendenz.
Zudem lassen sich die Adsorbate durch einfachere Maßnahmen, die weniger kompliziert
als die Herstellung von Mikrokapseln sind, umhüllen.
-
Enthält die gerüstbildende Substratsubstanz freie Hydroxylgruppen,
wie beispielsweise bei der Verwendung von polymerer Kieselsäure, so entsteht nach
Umsetzung mit den reaktiven Verbindungen ein besonders brillanter Farbstoff. Farbtiefe
und Brillanz erfahren eine weitere Anhebung unter Ausbildung von wasserfesten Farbstoffen,
wenn die Gerüstsubstanzen Salze mit Chelate bildenden Metallen enthalten. Besonders
wertvoll sind die Schwermetalle, Kupfer, Barium, Calzium, Aluminium sowie Silber.
-
Die erfindungsgemäßen hydratbildenden Gerüstsubstanzen sind nicht
nur auf anorganische Gitter oder amorphe hydratisierte Stoffe beschränkt. Vielmehr
können auch organische Polymere, die in ihrem Molekülverbund Wasser fest zu binden
oder koordinativ anzulagern
vermögen, an Stelle der anorganischen
Stoffe Verwendung finden.
-
Besonders wertvoll sind hierfür die mit Wasser gelbildenden Stoffe
wie Gelatine, Agar-Agar, Pektinate oder Alginate, die überwiegend aus Polyuronsäuren
bestehen, Caraghen, oder Johannisbrotkernmehl. Aber auch Harnstoff und/oder Thioharnstoff-Einschlußverbindungen
sind brauchbar.
-
Besonders zweckmäßig haben sich beispielsweise als hydratbildende
Geriistsubstanzen Polyvinylalkohol, Mischpolymerisate aus Vinylacetat und Vinylalkohol,
aus Vinylpyrrolidon oder Mischpolymerisate aus Vinylpyrrolidon und Vinyläthern,
aus Vinyläthern und hIaleinsäure- bzw. ihrem Anhydrid, u. a. erwiesen. Diese Stoffe
erfüllen gleichzeitig die Funktion eines Bindemittels.
-
Die Auswahl dieser zur fixierenden Hydratbildung geeigneten Gerustsubstanzen
geschieht nach der Bindungsfestigkeit des Wassers.
-
Diese ist so auszuwählen, daß bei 400 im polymeren Stoff wenigstens
2-3 % Wasser koordinativ gebunden sind. Stoffe dieser Art mit 5-10 % koordinativ
gebundenem Wasser sind die Kohlenhydrate, besonders die Zellulose, Stärken, Holzmehl
oder organische Ionenaustauscherharze, Aktivkohle, Ruße, die Salze der Celluloseglykolsäure,
Äthplenoxydadduktc u. a. Die Auswahl bestimmt der Versuch.
-
Die vorliegenden Entwickler bzw. Acceptoren sind hervorragend zur
Ausbildung von Farbstoffen oder Färbungen mit den bekannten Farbbildnern geeignet.
Die Farbbildner entstammen den Klassen der Spirane, der Triphenylmethan-, der Polymethin-,
der Phthalid-, der Chroman-, der Fluorane- sowie der Polyiminfarbstoffe. Besonders
geeignete Farbbildner sind z.B.
-
2-Phenyl-3-methyl-6-diäthylaminofluorsn, Kristallviolettlakton, Benzoyl-leukomethylenblau,
6-Diäthylamino-3-methyl-2-chlorfluoran, 6-Diäthylamino-2-dibenzylamino-4-methylfluoran,
Rhodamin-B-Lactam.
-
Entsprechend den gewünschten Anwendungsformen ist es nun möglich,
die Acceptoren in verschiedenen Schichten von den reaktiven Farbstoffen getrennt
und gegebenenfalls weiter verkapselt oder umhüllt anzuordnen, man kann sie auch
in einer gemeinsamen Schicht in nicht reaktiver räumlicher Anordnung dergestalt
ablagern, daß sie erst bei Einwirkung von erhöhter Temperatur oder Druck oder nach
Übertragung auf oder in eine weitere Schicht reagieren. Dabei ist die Anzahl und
Reihenfolge der einzelnen Schichten auf dem Trägermaterial unkritisch und kann nach
den Bedürfnissen der Herstellung gewählt werden. Maßnahmen dieser Art sind weitgehend
bekannt.
-
Die erfindungsgemäßen Acceptoren werden überall dort Verwendung finden,
wo durch Zuführung von äußerer Energie, sei es als Schreibdruck, als Wärme oder
energiereiche Strahlungen gegebenenfalls .unter Verwendung von Adsorptionsmitteln
und Transformationsmitteln
für diese, durch mittels elektrischer
Energie erzeugter Wärme, durch den elektrischen Strom bewirkten Massetransport oder
Elektrolyse, durch Auflösen, Schmelzen oder Verdampfen oder durch Zerdrücken, Quetschen
oder Übertragen beide Reaktionskomponenten in einen derart innigen Kontakt gebracht
werden, daß eine gut lesbare Aufzeichnungsspur oder eine Kopie entsteht.
-
Naturgemäß verlangen die unterschiedlichen Anwendungsformen eine spezielle
Ausbildung der Einbettung, Umhüllung, Trennung oder die Ausbildung getrennter Schichten
auf oder in den Trägern. Maßnahmen dieser Art sind dem Fachmann bekannt. Die Auswahl
geeigneter Lösungsvermittler, die beispielsweise bei der Anwendung von Druck oder
von Wärme die Reaktion schneller oder vollständiger zum Ablauf bringen, sind ebenfalls
bekannt oder durch einfaches Ausprobieren in Reihenversuchen zu ermitteln.
-
Wie bereits angeführt, können die erfindungsgemäßen farbbildenden
Ac ceptoren mannigfaltigen Anwendungsformen angepaßt werden.
-
Diese sind Durchschreibematerialien, vorzugsweise Papiere, Registriermaterialien,
durch Einwirkung von elektrischer Energie reagierende Aufzeichnungsmaterialien,
als Bestandteile elektrophotographischer Toner, thermisch reaktive Materialien für
medizinische Zwecke beispielsweisKardiographen und Enzephalographen, registrierende
Thermoschreiber oder -drucker für Computer, Rechenmaschinen, Fahrscheindrucker,
als farblose Tinte in Tintenschreibern zur reprographischen Bildwiedergabe u. a.
-
Die Anpassung an die gewünschten Anwendungsformen macht gegebenenfalls
einen unterschiedlichen Schichtaufbau notwendig.
-
Für Durchschreibepapiere ist es bekanntermaßen zweckmäßig, die
Acceptoren
nur einer Nehmerschicht einzuverleiben, andererseits ist es iiblich, die Vorder-
und Rückseite des Papierblattes getrennt mit einer Geber- und Nehmerschicht zu versehen,
wobei in einer die Acceptoren enthalten sind. Auch ist es möglich, die Acceptoren
gegebenenfalls in öligen organischen Substanzen gelöst in Mikrokapseln einzulagern,
die dann bei der Aufzeichnung zerstört die Farbreaktion ausbilden.
-
BEISPIEL Ansatz A Durch Auflösen von 9,0 kg eines mittelviskosen
Polyvinylalkohols mit einem Verseifungsgrad von 86-90 % und einem Rest von 10-14
% Vinylacetat im Molekül in 151,0 kg Wasser unter RUhren und Erwärmen auf 85"C wird
eine 5,62 Gew.%ige Lösung hergestellt. Zu dieser auf 80°C gehaltenen Lösung werden
8,5 kg eines bei 45°C schmelzenden festen Polyäthylenglykoläthers unter RUhren zum
Schmelzen gebracht, dispergiert und unter RUhren auf 20nC abgekUhlt.
-
Es entsteht eine opake leicht pastöse Dispersion.
-
Ansatz B Eine Schwingtntlhle wird mit 20,0 kg Wasser, 2,5 kg eines
basischen Ionenaustauscherharzes mit einer quaternären Ammoniumgruppe, und 10,0
kg 2-Phenylamino-3-methyl-6-diäthylaminofluoran beschickt und bis zu einer Korngrösse
von 8 bis 20 Mikron gemahlen. Nach Beendigung des Mahlprozesses wird hierzu der
Ansatz A
hinzugefugt und auf alkalische Reaktion geprüft. Gegebenenfalls
wird durch Zugabe von 5 Gew.%igem Ammoniak auf den pH 9-10 nachgestellt.
-
Die Masse wird nun bei 20-30°C 2 Stunden auf der Schwingmllhle gemahlen.Zur
Ausbildung einer lyophilen UmhUllung ist ein Gehalt von etwa 6-10% Vinylacetat im
Polyvinyllakohol zweckmässig.
-
Das Mahlprodukt wird als Reaktiv I bezeichnet.
-
Ansatz C In einer kUhlbaren Kugelmühle werden 25,0 kg einer feindispersen
matt auftrocknenden Kieselsäure, eingefüllt, 5,0 kg Wasser zugefügt und ca. 30 Minuten
gemahlen, bis das Wasser gleichmässig verteilt ist.
-
Nun werden 25,1 kg Trichloracetaldehyd (0,17 Mol) zugesetzt und unter
KUhlung wieder 1 Stunde gemischt, bis die Hydratbildung abgeschlossen ist.
-
Danach werden 150,0 kg einer 5 Gew.%igen wässerigen Lösung des unter
A bezeichneten Polyvinylalkohols zugesetzt und nochmals 2 Stunden gemahlen. Mit
57.igem Ammoniak wird dann auf pH 9-10 alkalisch gestellt.
-
Dieses Präparat wird als Reaktiv II bezeichnet.
-
Zur Herstellung eines thermographischen Registrierpapiers werden Reaktiv
I und II mit einem RUhrer vermischt. Dabei wird nochmals auf alkalische Reaktion
geprüft und gegebenenfalls mit Ammoniak nachgestellt.
-
Die Streichmasse wird auf ein Cellulosepapier mit einem Flächengewicht
von 50 g/m² so dosiert aufgestrichen und bei 50-70"C je nach Verweilzeit im Warmluftstrom
getrocknet, dass die trockene Auftragsmenge 1,0 - 3,0 g beträgt.
-
Wird das dergestalt erzeugte Produkt mit der GlUhnadel eines Kardiographen
in Kontakt gebracht, so entsteht eine schwarz gefärbte Aufzeichnungsspur in den
erwärmten Bereichen.
-
Anstelle von Trichloacetaidehyd könne mit ähnlichem Erfolge auch polymeres
Trichloracetaldehyd, welches mindestens eine freie Aldehydgruppe aufweist, 2,2,3-Dichlorpentanal
oder 2,3-Dibrom-3-dichlorpropional eingesetzt werden.