DE3706491C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein teilweise
druckempfindliches Aufzeichnungspapier, umfassend ein
Papierblatt, auf dessen Oberfläche teilweise eine Dispersion
von Mikrokapseln, die als Kernmaterial eine Lösung eines
Elektronen-abgebenden Farbstoffes enthalten, in einer
wärmeschmelzenden festen Substanz aufgebracht wurde, wobei
die wärmeschmelzende feste Substanz ein organisches
Lösungsmittel mit einem mittleren Siedepunkt von 250 bis
350°C und einem Anteil von aromatischen Ringkohlenstoffen
zu den gesamten Kohlenstoffen von nicht weniger als 25%
enthält, und wobei das Gewichtsverhältnis des organischen
Lösungsmittels zur wärmeschmelzenden festen Substanz
0,125 bis 2,5 beträgt.
Geschäftsformulare besitzen oftmals die Form von
Kopierpapier einschließlich einer Vielzahl von
Papierstreifen bzw. -blättern.
Hierfür wird druckempfindliches Aufzeichnungspapier
am häufigsten verwendet und im
allgemeinen derart hergestellt, daß ein oberes Blatt (CB-
Papier), auf dessen untere Seite Mikrokapseln aufgebracht
wurden, die eine Lösung eines Farbstoffes vom
sogenannten Leuko-Typ als Kernsubstanz enthalten, mit
einem unteren Blatt (CF-Papier) laminiert wird, auf
dessen Oberseite ein saurer Ton oder ein Harz, das
Acidität zeigt (Farbentwickler) aufgebracht wurde. Das
so hergestellte druckempfindliche Aufzeichnungspapier
entwickelt durch Bruch der Mikrokapseln auf den Teilen,
auf denen ein Schreibdruck oder ein Schreibmaschinendruck
angewendet wird, Farbe, indem der Farbstoff mit
dem Farbentwickler in Kontakt kommt. Andererseits
werden bei druckempfindlichem Aufzeichnungspapier,
das eine Vielzahl kopierter Blätter gleichzeitig
herstellen kann, eines oder mehrere Papierblätter
(CFB-Papier), auf deren Oberseite
ein Farbentwickler aufgebracht wurde und auf
deren Unterseite den Farbstoff enthaltende Mikrokapseln
aufgebracht wurden, zwischen das CB-Papier und das
CF-Papier eingesetzt und so verwendet.
Da jedoch im obengenannten Fall Mikrokapseln auf die
gesamte Oberfläche des CB-Papiers aufgebracht wurden, ist es z.
B. in dem Fall, in dem nur eine bestimmte Anzahl der Gesamtblätter
kopiert werden soll oder in dem Fall, in dem
nur ein bestimmter Teil eines Blattes kopiert werden soll,
notwendig, den Farbentwickler außer auf dem bestimmten
Blatt oder Teil zu desensibilisieren, indem zu
diesem Zweck ein desensibilisierender Farbstoff verwendet
wird, um ein nicht notwendiges bzw. unerwünschtes Kopieren zu vermeiden.
Bei diesen Verfahren ist es folglich unvermeidlich, daß die Mikrokapseln
im desensibilisierten Teil vergeudet werden.
Zur Überwindung dieses Nachteils wurde bereits ein teilweise
druckempfindliches Aufzeichnungspapier vorgeschlagen, bei
dem die Mikrokapseln nur auf dem (den) notwendigen Teil(en)
mit einem Verfahren, wie dem Punktdruck, aufgebracht werden.
Obwohl druckempfindliches Aufzeichnungspapier üblicherweise
derart hergestellt wird, daß eine Aufschlämmung, die die
Mikrokapseln, ein wasserlösliches Bindemittel und ein
Additiv enthält, auf ein Papier unter Verwendung von Wasser
als Dispersionsmittel aufgebracht wird, ist es unter
Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung von teilweise
druckempfindlichem Aufzeichnungspapier, beispielsweise
mittels dem Punktdruck, äußerst schwierig, ein für die
Praxis verwendbares Produkt herzustellen, da beim Trocknen
des Aufzeichnungspapiers zum Teil Risse bzw. Knitter
gebildet werden.
Um den obengenannten Mangel zu vermeiden, kann z. B. ein
Verfahren ausgewählt werden, bei dem die Mikrokapseln
in einem organischen Lösungsmittel, das eine Trägersubstanz
enthält, dispergiert werden und die so gebildete Dispersion
durch eine Druckvorrichtung vom Gravur- oder Flexo-System
teilweise auf einem Papierblatt aufgebracht wird. Eine
derartige Druckvorrichtung kann jedoch aus räumlichen,
finanziellen oder technischen Gründen nicht immer
installiert werden. Da bei einem solchen Verfahren eine
große Menge organischer Lösungsmittel verwendet wird,
weist es darüber hinaus Mängel auf, wie die Verschmutzung
der Arbeitsplatzumgebung.
Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung eines teilweise
druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers werden nach dem
teilweisen Auftragen eines photohärtenden Klebemittels auf
eine Platte bzw. Tafel Mikrokapseln auf diesem Teil
befestigt, bevor sich das Klebemittel verfestigt, und danach
das Klebemittel gehärtet. Das bei diesem Verfahren
verwendete Klebemittel ist jedoch sehr teuer. Weiterhin ist
die Durchführung des Verfahrens selbst kompliziert.
Darüber hinaus sind als herkömmliche teilweise
druckempfindliche Aufzeichnungspapiere, die unter Verwendung
einer Druckfarbe vom wärmeschmelzenden Typ hergestellt
werden, solche allgemein bekannt, die hergestellt werden
durch teilweises Bedrucken unter Verwendung einer
sogenannten Kohlenstoffdruckfarbe, die durch Suspension
eines gefärbten Pigments, wie Ruß in einer Druckfarbe vom
wärmeschmelzenden Typ hergestellt wird. Obwohl das so
hergestellte druckempfindliche Aufzeichnungspapier wegen der
Einfachheit des Druckverfahrens und der geringen Kosten in
breitem Umfang verwendet wird, hat dieses
Aufzeichnungspapier, da das gefärbte Pigment mit Wachs
gemischt und diese Mischung einfach aufgetragen worden ist,
den entscheidenden Mangel der Verschmutzung der Hände und
der Kleidung der Personen, die damit zu tun haben.
Als Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen
Aufzeichnungspapiers, bei dem die obengenannten Mängel
verbessert wurden, wurden in den JP-PS 48-12 255 (1973) und
57-53196 (1982) ein Verfahren unter Verwendung von
Mikrokapseln vorgeschlagen, die eine Lösung eines farblosen
Farbstoffes und einer wärmeschmelzenden Substanz enthalten.
Der größte Nachteil des hierbei erhaltenen
druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers liegt darin, daß die
Farbentwicklungseigenschaft extrem verschlechtert ist. Wenn
ein solches druckempfindliches Aufzeichnungspapier mit einem
Aufzeichnungspapier verglichen wird, dessen gesamte
Oberfläche druckempfindlich ist, und das nach den
gebräuchlichsten Verfahren erhalten wurde, nämlich durch
Auftragen einer wäßrigen Dispersion von Mikrokapseln, zeigt
sich, daß die gemäß den japanischen Patenten hergestellten
Aufzeichnungspapiere in bezug auf die Dichte der
entwickelten Farbe und die Anfangsgeschwindigkeit der
Farbentwicklung nicht zufriedenstellend sind.
Darüber hinaus wird in der JP-OS 60-14 94 489 (korrespondierend
zu EP-A-01 49 557) ein Verfahren zur Herstellung eines
teilweise druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers
vorgeschlagen, bei dem eine Druckfarbe auf die Oberfläche
des Papierblattes aufgebracht wird, wobei die Druckfarbe
hergestellt wird durch Vermischen eines organischen
Lösungsmittels mit relativ niedrigem Siedepunkt, einer
wärmeschmelzenden Substanz und Mikrokapseln, die eine Lösung
eines farblosen Farbstoffes enthalten. Die Dichte der
entwickelten Farbe und die Anfangsgeschwindigkeit der
Farbentwicklung des so hergestellten teilweise
druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers sind gegenüber denen
eines druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers, das durch
Auftragen einer wäßrigen Suspension von Mikrokapseln auf die
gesamte Oberfläche erhalten wurde, nicht unterlegen.
Aufgrund der Verwendung eines Lösungsmittels mit relativ
niedrigem Siedepunkt ist dieses Verfahren jedoch nicht in
der Lage, das Problem einer Umweltverschmutzung durch
Verdampfung des organischen Lösungsmittels mit niedrigem
Siedepunkt während der Herstellung der Druckfarbe und/oder
des druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers zu lösen.
Die JP-OS 59-1 64 186 (1984) beschreibt eine Druckfarbe auf
Wachsbasis, die einen eingekapselten Farbstoffvorläufer und
eine ölige Substanz enthält, wobei mindestens ein Teil der
öligen Substanz eingekapselt ist. Hierbei ist es jedoch
schwierig, dem Wachs eine ausreichend niedrige Viskosität zu
verleihen, so daß es schwierig ist, die Druckfarbe auf die
Oberfläche eines Papierblatts gleichmäßig aufzutragen.
Andererseits zeigt sich, wenn ein oberes Papierblatt mit
einer ausreichend großen Menge einer solchen Druckfarbe
überzogen wird, um eine hohe Dichte der entwickelten Farbe
zu erhalten, und das obere Blatt mit einem unteren Blatt
kombiniert wird, daß die Farbe bereits durch leichtes Reiben mit
dem Finger entwickelt wird, was für den praktischen Gebrauch
sehr nachteilig ist.
Im Vergleichsbeispiel 2 dieser Druckschrift wird eine
druckempfindliche Beschichtungszusammensetzung beschrieben,
die aus einer öligen Substanz, Wachs und einem
Farbstoffvorläufer enthaltenden Mikrokapseln besteht.
Hierbei beträgt jedoch das Gewichtsverhältnis von Wachs
(wärmeschmelzbare Verbindung) zu den Mikrokapseln 3.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der
Schaffung eines teilweise druckempfindlichen
Aufzeichnungspapiers, dessen Farbentwicklungseigenschaft
hervorragend ist, das keine Gefahr der Verursachung einer
Umweltverschmutzung hervorruft, für praktische Zwecke in
einem zumindest ausreichenden Maß frei von Flecken ist und
mit geringen Kosten nach einem einfachen Verfahren
hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem
teilweise druckempfindlichen Aufzeichnungspapier der
eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß das Gewichtsverhältnis der wärmeschmelzenden festen
Substanz zu den Mikrokapseln 0,5 bis 1,5 beträgt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat sich gezeigt, daß,
wenn das Gewichtsverhältnis der wärmeschmelzenden festen
Substanz (typischerweise Wachs) zu den Mikrokapseln über
1,5 liegt, die Mikrokapseln in das verfestigte Wachs
"eingegraben" werden, wobei das Ausmaß der Brüche der
Mikrokapseln durch den Schreibedruck unzureichend ist.
Demzufolge ist die anfängliche Farbentwicklungsleistung
eines solchen Aufzeichungspapiers (wie im Falle des
Vergleichsbeispiels 2 der JP-OS 59-1 64 186) derjenigen eines
erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapiers stark unterlegen.
Das hochsiedende organische Lösungsmittel, das beim
erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapier verwendet wird, ist
notwendig, damit die wärmeschmelzende feste Substanz,
die auf der Oberfläche des Papierblattes vorhanden ist, in
einen Zustand gebracht wird, in dem sie die
Farbentwicklungseigenschaft nicht behindert, und um die
Farbentwicklungsreaktion zwischen der Lösung des Farbstoffes
und dem Farbentwickler zu beschleunigen, nachdem die Lösung
des Farbstoffes in den Mikrokapseln auf das CF-Papier
übertragen wurde.
Wenn der mittlere Siedepunkt des Lösungsmittels unter
250°C liegt, kann es nach Aufbewahrung des
Aufzeichnungspapiers über einen langen Zeitraum seine
Wirkung nicht ausreichend aufzeigen. Wenn der mittlere
Siedepunkt des Lösungsmittels höher als 350°C liegt, zeigt
auf der anderen Seite ein solches Lösungsmittel nicht die
erwünschte Wirkung, obwohl der Grund dafür nicht bekannt
ist.
Der hier verwendete Begriff "mittlerer Siedepunkt" bedeutet,
daß mehr als 65 Vol.-% des Lösungsmittels bei der
entsprechenden Temperatur destilliert werden.
Darüber hinaus ist es notwendig, daß das hochsiedende
organische Lösungsmittel
innerhalb seines Moleküls einen Benzolring, Naphthalinring,
Acenaphthalinring, Fluorenring, Phenanthrenring oder
Anthracenring aufweist, wobei der Anteil der aromatischen
Ring-Kohlenstoffatome
zur Gesamtzahl der Kohlenstoffatome des organischen Lösungsmittels
nicht kleiner als 25% ist.
Sogar wenn das organische Lösungsmittel eine Mischung
ist, die viele Komponenten enthält, kann zum Zweck der
vorliegenden Erfindung eine solche Mischung verwendet
werden, vorausgesetzt, daß diese Mischung die obengenannten
Bedingungen erfüllt.
Als repräsentative Beispiele des hochsiedenden organischen
Lösungsmittels zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung
können genannt
werden:
Alkylbenzol, Methylphenylphenylmethan, Dimethylphenylphenylmethan, Ethylphenylphenylmethan, Isopropylphenylphenylmethan, sec-Butylphenylphenylmethan, tert-Butylphenylphenylmethan, 1-Phenyl-1- methylphenylmethan, 1-Phenyl-1-dimethylphenylmethan, 1-Phenyl-1-ethylphenylethan, 1-Phenyl-1-isopropylphenylethan, 1,1-Dimethylphenylethan, 1-Phenyl-2- methylphenylethan, 1-Phenyl-2-dimethylphenylethan, 1-Phenyl-2-ethylphenylethan, 1-Phenyl-2-isopropyl- phenylethan, 1,2-Di(methylphenyl)ethan, 1-Phenyl-2- methylphenylpropan, 1-Phenyl-2-ethylphenylpropan, 1,2-Diphenylbutan, Methylnaphthalin, Ethylnaphthalin, Isopropylnaphthalin, sec-Butylnaphthalin, tert-Butylnaphthalin, Methylisopropylnaphthalin, Diisopropylnaphthalin, Amylnaphthalin, Methyl-sec-butylnaphthalin, Methyl-tert-butylnaphthalin, Biphenyl, Ethylbiphenyl, Isopropylbiphenyl, Diethylbiphenyl, Triethylbiphenyl, Acenaphthen, Fluoren, Phenanthren, Anthracen, Ethylacenaphthen, Isopropylacenaphthen und Isopropylfluoren.
Diese Lösungsmittel können einzeln oder als Mischungen verwendet werden. Von den obengenannten Lösungsmitteln zeigt ein Lösungsmittel, das bei üblicher Temperatur fest ist, die erwartete Wirkung, indem es nach Vermischen mit einem anderen Lösungsmittel verwendet wird, so daß die so gebildete Mischung bei üblicher Temperatur flüssig ist.
Alkylbenzol, Methylphenylphenylmethan, Dimethylphenylphenylmethan, Ethylphenylphenylmethan, Isopropylphenylphenylmethan, sec-Butylphenylphenylmethan, tert-Butylphenylphenylmethan, 1-Phenyl-1- methylphenylmethan, 1-Phenyl-1-dimethylphenylmethan, 1-Phenyl-1-ethylphenylethan, 1-Phenyl-1-isopropylphenylethan, 1,1-Dimethylphenylethan, 1-Phenyl-2- methylphenylethan, 1-Phenyl-2-dimethylphenylethan, 1-Phenyl-2-ethylphenylethan, 1-Phenyl-2-isopropyl- phenylethan, 1,2-Di(methylphenyl)ethan, 1-Phenyl-2- methylphenylpropan, 1-Phenyl-2-ethylphenylpropan, 1,2-Diphenylbutan, Methylnaphthalin, Ethylnaphthalin, Isopropylnaphthalin, sec-Butylnaphthalin, tert-Butylnaphthalin, Methylisopropylnaphthalin, Diisopropylnaphthalin, Amylnaphthalin, Methyl-sec-butylnaphthalin, Methyl-tert-butylnaphthalin, Biphenyl, Ethylbiphenyl, Isopropylbiphenyl, Diethylbiphenyl, Triethylbiphenyl, Acenaphthen, Fluoren, Phenanthren, Anthracen, Ethylacenaphthen, Isopropylacenaphthen und Isopropylfluoren.
Diese Lösungsmittel können einzeln oder als Mischungen verwendet werden. Von den obengenannten Lösungsmitteln zeigt ein Lösungsmittel, das bei üblicher Temperatur fest ist, die erwartete Wirkung, indem es nach Vermischen mit einem anderen Lösungsmittel verwendet wird, so daß die so gebildete Mischung bei üblicher Temperatur flüssig ist.
Sogar ein Lösungsmittel, dessen Anteil an aromatischen Ring-Kohlenstoffatomen
gering ist, kann als hochsiedendes organisches Lösungsmittel
verwendet werden, vorausgesetzt, daß eine
Mischung davon mit einem der Lösungsmittel mit größerem
Anteil aromatischer Ringkohlenstoffe die oben genannten
Bedingungen erfüllt.
Es ist wünschenswert, daß das hochsiedende
organische Lösungsmittel
mit der wärmeschmelzenden festen Substanz vermischt
wird, bevor die Mikrokapseln darin dispergiert werden.
Das Gewichtsverhältnis des hochsiedenden organischen
Lösungsmittels zur wärmeschmelzenden festen Substanz muß
im Bereich von 1 (wärmeschmelzende feste Substanz):
0,125 (hochsiedendes organisches Lösungsmittel) bis
1 : 2,5 liegen. Wenn das Verhältnis des organischen Lösungsmittels
zur festen Substanz kleiner als 0,125
ist, wird die Wirkung des organischen Lösungsmittels im
Verlauf der Zeit vernachlässigbar, obwohl diese Wirkung
gerade nach dem Auftrag gezeigt wird. Es wird angenommen,
daß der Grund eines solchen Phänomens der ist, daß
das hochsiedende organische Lösungsmittel, das auf einem
Blatt Papier zusammen mit der wärmeschmelzenden festen
Substanz aufgebracht wird, in das Papierblatt wandert.
Wenn auf der anderen Seite das Verhältnis des organischen
Lösungsmittels zur festen Substanz größer als 2,5
ist, wird der Zustand der Oberfläche des so überzogenen
Papierblattes weich und klebrig, und ein solches Aufzeichnungspapier
verliert seinen Wert für den praktischen
Gebrauch.
Das Gewichtsverhältnis der Mikrokapseln
zur wärmeschmelzenden festen Substanz beträgt in der
vorliegenden Erfindung von 1 (Mikrokapsel) : 0,5 (feste
Substanz) bis 1 : 1,5. Wenn das Verhältnis größer als
1,5 ist, übersteigt die Menge der festen Substanz die
Obergrenze der Zurückhalte- bzw. Festhaltekapazität der
Fasern des Papiers und die Qualität des Aufzeichnungspapiers
wird verschlechtert, und seine Funktion als
Aufzeichnungsmaterial wird merklich verschlechtert.
Wenn
das Verhältnis andererseits kleiner als 0,5 ist, wird
die Adhäsion der Mikrokapseln an das Papier schlecht.
Es ist notwendig, daß die Mikrokapseln
solche Eigenschaften aufweisen, daß sie mit dem organischen
Lösungsmittel bei hoher Temperatur vermischt werden
können. Eine der hierfür erforderlichen Eigenschaften ist,
daß die Menge des Wassers,
das an den Mikrokapseln herum haftet, gering ist. Wenn
eine große Wassermenge an den Mikrokapseln haftet,
tritt zum Zeitpunkt des Vermischens eine schnelle Verdampfung
des Wassers auf, und folglich wird ein Bruch
der Mikrokapseln bewirkt. Deshalb ist es notwendig, die
Mikrokapseln zuerst zu trocknen, um den zurückgehaltenen
Wassergehalt zu verringern, bevor die Mikrokapseln zur Herstellung
des Aufzeichnungspapiers verwendet werden. Die Menge des Wassers,
das an den Mikrokapseln haftet, beträgt vorzugsweise nicht
mehr als 12 Gew.-%.
Darüber hinaus ist die Wandmembran der Mikrokapseln zur
Verwendung in der vorliegenden Erfindung lösungsmittelbeständig,
wodurch der Inhalt der Mikrokapseln in einem organischen
Lösungsmittel sicher zurückgehalten werden kann.
Das Verfahren zur Herstellung der Mikrokapseln unterliegt keinen
besonderen Begrenzungen, vorausgesetzt, daß die Mikrokapseln
die obengenannten Eigenschaften haben. Es ist jedoch
bevorzugt, Mikrokapseln zu verwenden, die nach einem
der Verfahren hergestellt werden, die z. B. in den
JP-OS 57-56 293 (1982), 58-33 492 (1983) und
58-82 785 (1983) beschrieben sind.
Bei der wärmeschmelzenden festen Substanz handelt es sich um eine
bei üblichen Temperaturen feste Substanz. Es ist bevorzugt, daß der
Schmelzpunkt der festen Substanz nicht geringer als
50°C ist. Wenn der Schmelzpunkt der festen Substanz
unter 50°C liegt und diese Substanz mit dem organischen
Lösungsmittel vermischt wird, nimmt die so gebildete
Mischung einen viskosen flüssigen Zustand ein,
und folglich kann diese Mischung nicht in einem guten
Zustand auf ein Papierblatt aufgebracht werden.
Als konkrete Beispiele der wärmeschmelzenden festen
Substanz können genannt werden: Karnaubawachs, Japan-
Talg, Paraffinwachs, Kristallwachs, Montanwachs, Polyethylenwachs
und oxidierter Wachs. Diese Substanzen können einzeln oder
als Mischungen von nicht weniger als zwei Substanzen verwendet
werden.
Darüber hinaus können zur Herstellung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungspapiers
eine oberflächenaktive Substanz und ein anorganisches
Additiv zusammen mit den Mikrokapseln, der wärmeschmelzenden
festen Substanz und dem hochsiedenden organischen
Lösungsmittel verwendet werden.
Unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele
wird die vorliegende Erfindung detaillierter
erklärt.
Dieses Beispiel 1 zeigt ein Beispiel für die Herstellung
der lösungsmittelbeständigen trockenen Mikrokapseln.
Nach dem Vermischen von 630 g Melamin und 1620 g Formalin
(eine wäßrige 37%ige Lösung von Formaldehyd), das
vorher mit einer wäßrigen 2%igen Lösung von Natriumhydroxid
auf einen pH-Wert von 9 eingestellt wurde,
wurde diese Mischung bei 70°C zur Reaktion gebracht.
Genau nach dem Auflösen von Melamin wurden der Mischung
2250 g Wasser zugegeben und die wäßrige Mischung wurde
3 min lang gerührt, um eine wäßrige Lösung des Vorpolymers
von Melamin und Formaldehyd herzustellen.
Getrennt wurden 600 g Harnstoff und 1460 g Formalin, das
mit Triethanolamin auf einem pH-Wert von 8,5 eingestellt
wurde, vermischt, und indem diese Mischung 1 h lang bei
70°C zur Reaktion gebracht wurde, wurde eine wäßrige
Lösung des Vorpolymers von Harnstoff und Formaldehyd erhalten.
Nach Vermischen von 1620 g Formalin und 600 g Harnstoff
und Zugabe von Triethanolamin zu dieser Mischung, um den
pH-Wert auf 8,8 einzustellen, wurde die Mischung 30 min
lang bei 70°C zur Reaktion gebracht.
Zu 400 g dieser Reaktionsmischung wurden 24 g Wasser
und 30 g Tetraethylenpentamin zugegeben, und der pH-Wert
der Mischung wurde mit 15%iger Chlorwasserstoffsäure auf
3 eingestellt, während die Mischung bei einer Temperatur
von 70°C gerührt wurde. Der pH-Wert der Reaktionsmischung
wurde geringer, sowie die Reaktion fortschritt,
so daß ihr pH-Wert mit einer wäßrigen 15%igen Lösung von
Natriumhydroxid erneut auf 3 eingestellt wurde, und die
Reaktion wurde fortgeführt, während die Reaktionstemperatur
auf 55°C verringert wurde. Zu dem Zeitpunkt, an
dem die Viskosität der Reaktionsmischung 200 mPa · s betrug,
wurde die Reaktionsmischung mit einer 10%igen wäßrigen
Lösung von Natriumhydroxid neutralisiert, und 4000 g
Wasser wurden der Reaktionsmischung zugegeben, um eine
wäßrige Lösung des wasserlöslichen kationischen Harnstoffharzes
zu erhalten.
Eine Mischung von 1000 g des Vorpolymers von Melamin und
Formaldehyd, 500 g des Vorpolymers von Harnstoff und
Formaldehyd, 1580 g der wäßrigen Lösung des kationischen
Harnstoffharzes, 620 g Wasser und 10 g Triethanolamin
wurden auf einen pH-Wert von 5,2 eingestellt, indem eine
wäßrige 10%ige Lösung von Zitronensäure zugegeben wurde
und 30 g einer 10%igen wäßrigen Lösung einer handelsüblichen oberflächenaktiven
Substanz wurden dieser Mischung zugegeben, um die
Flüssigkeit "A" herzustellen.
Getrennt davon wurden 500 g Kristallviolett-Lacton in
9500 g Diisopropylnaphthalin gelöst, um die Flüssigkeit
"B" herzustellen.
In die Flüssigkeit "A" wurden 1000 ml der Flüssigkeit
"B" zugegeben, und die Mischung wurde in einem Homogenisator
behandelt, so daß die Flüssigkeit "B" in
Tröpfchen eines mittleren Durchmessers von 2 bis 8 µm
emulgiert wurde, und diese Emulsion wurde durch Zugabe
einer wäßrigen 1,0%igen Lösung von Zitronensäure auf
einen pH-Wert von 3,6 eingestellt, während die Emulsion
leicht gerührt wurde und die Temperatur der Emulsion bei
30°C gehalten wurde. Nachdem die Emulsion 1 h gerührt
wurde, wurden 2000 g Wasser zugegeben. Nach einer Zeitspanne
von 3 h wurde der pH-Wert der Emulsion auf 3,0
gebracht, indem eine 20%ige wäßrige Lösung von Zitronensäure
zugegeben wurde, und das Rühren wurde 20 h
fortgesetzt, um eine Aufschlämmung der Mikrokapseln zu
erhalten. Die Mikrokapseln wurden durch Filtration der
Aufschlämmung durch einen Membranfilter aufgesammelt und
nach dem Waschen der Mikrokapseln mit Wasser wurden die
Mikrokapseln in einem Heißlufttrockner bei 35°C getrocknet,
um 1250 g der pulverförmigen Mikrokapseln mit einem
mittleren Korndurchmesser von 4 µm zu erhalten.
Als wärmeschmelzende feste Substanz wurden 10 g handelsübliches Karnaubawachs
und 20 g handelsübliches Polyethylenwachs zu
30 g Methylnaphthalin zugegeben, das auf 110°C erwärmt
worden war, und diese Wachse wurden in diesem Lösungsmittel
unter Rühren gelöst. In diese Lösung wurden 40 g
der in Beispiel 1 erhaltenen Mikrokapseln langsam zugegeben,
und diese Mischung wurde kontinuierlich gerührt,
um eine Dispersion der Mikrokapseln herzustellen. Durch
Auftragen der Dispersion dieser Mikrokapseln auf die
Oberfläche eines Papierblattes bei einer Menge von
5 g/m² unter Verwendung einer Druckmaschine, ausgestattet
mit einer handelsüblichen Walze bzw. Farbwalze mit
einer netzförmigen Stützschicht von 10 cm Breite und
5 cm Länge wurde ein erfindungsgemäßes teilweise druckempfindliches
Aufzeichnungspapier erhalten.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 2, außer der Verwendung
von 15 g Methylnaphthalin und 15 g Dodecylbenzol
anstelle von 30 g Methylnaphthalin wurde ein
anderes teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
hergestellt.
In der gleichen Weise wie in Beispiel 2, außer der Verwendung
von 30 g 1-Dimethylphenyl-1-phenylethan anstelle
von 30 g Methylnaphthalin wurde ein weiteres, teilweise
druckempfindliches Aufzeichnungspapier erhalten.
Als wärmeschmelzende feste Substanz wurden 7 g handelsübliches Karnaubawachs
und 18 g handelsübliches
Polyethylenwachs einer
Mischung von 20 g Methylnaphthalin und 15 g Dodecylbenzol
zugegeben, die auf 110°C erwärmt worden war, und
die so gebildete Mischung wurde gerührt, um die Wachse
zu lösen. In diese Lösung wurden 40 g der in Beispiel 1
erhaltenen trockenen Mikrokapseln langsam zugegeben und
durch weiteres Rühren wurde eine Dispersion dieser
Mikrokapseln hergestellt. Durch Auftragen dieser Dispersion
der Mikrokapseln auf die Oberfläche eines Papierblattes
mit einer Menge von 5 g/m² unter Verwendung
einer Druckmaschine, ausgestattet mit einer handelsüblichen Walze
mit einer netzförmigen Stützschicht von 10 cm
Breite und 5 cm Länge, wurde ein teilweise druckempfindliches
Aufzeichnungspapier hergestellt.
Eine Kombination jedes der teilweise druckempfindlichen
Aufzeichnungspapiere, hergestellt in den Beispielen 2
bis 5, mit einem handelsüblichen CF-Papier
wurde hergestellt, und jede
Kombination wurde mit einer handelsüblichen Schreibmaschine
einer Farbentwicklung unterzogen.
Als Stärke der entwickelten Farbe von jedem der so farbentwickelten
Aufzeichnungspapiere wurde die größte
Dichte der entwickelten Farbe durch ein handelsübliches Farbmaßzahl-
Prüfgerät gemessen. Um die
Anfangsgeschwindigkeit der Farbentwicklung jedes der
oben hergestellten druckempfindlichen Aufzeichnungspapiere
zu messen, wurden darüber hinaus die Mikrokapseln
jedes Aufzeichnungspapiers durch eine handelsübliche Kalanderwalze
aufgebrochen.
Gleichzeitig wurde die Messung der Farbmaßzahl eingeleitet,
um die Dichte der entwickelten Farbe nach 30 s zu
erhalten. Die Ergebnisse dieser zwei Versuche sind in
Tabelle 1 gezeigt.
Jede Kombination der CB- und CF-Papiere der Aufzeichnungspapiere
der Beispiele 2 bis 5, hergestellt in der
gleichen Weise wie in Beispiel 6, wurde unter einer
Belastung von 500 g einer Reibungsprüfung unterzogen
(ein Zyklus von Einführen und Zurückführen), wobei ein handelsübliches
Prüfgerät für die Färbehaltbarkeit
verwendet wurde. Die entwickelte
Farbe wurde mit einem handelsüblichen Prüfgerät für den Weißegrad gemessen.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die
Zahl näher an 100% bedeutet weniger Flecken.
Als wärmeschmelzende feste Substanz wurden 20 g handelsübliches Karnaubawachs
und 40 g handelsübliches Polyethylenwachs
unter Rühren auf 110°C erwärmt und geschmolzen. Zu
dieser geschmolzenen Flüssigkeit der Wachse wurden 40 g
der in Beispiel 1 erhaltenen trockenen Mikrokapsel langsam
zugegeben, und durch weiteres Rühren wurde eine Dispersion
dieser Mikrokapseln hergestellt. Durch Auftragen
der so hergestellten Dispersion der Mikrokapseln auf die
Oberfläche eines Papierblattes bei einer Menge von
5 g/m² unter Verwendung einer Druckmaschine, ausgestattet
mit einer handelsüblichen Walze mit einer netzförmigen
Stützschicht von 10 cm Breite und 5 cm Länge wurde
ein teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
hergestellt.
Als wärmeschmelzende feste Substanz wurden 15 g Karnaubawachs
und 30 g Polyethylenwachs (beide Wachse sind die
gleichen wie in Vergleichsbeispiel 1) einer Mischung von
2,5 g Methylnaphthalin und 2,5 g Dodecylbenzol zugegeben,
die auf 110°C erwärmt worden war, und diese Wachse
wurden in dieser Mischung unter Rühren aufgelöst. Dieser
Lösung wurden 60 g der in Beispiel 1 erhaltenen trockenen
Mikrokapseln langsam zugegeben, und durch weiteres
Rühren wurde eine Dispersion der Mikrokapseln hergestellt.
Durch Auftragen dieser Dispersion der Mikrokapseln
auf der Oberfläche eines Papierblattes in einer
Menge von 4 g/m² unter Verwendung einer Druckmaschine,
ausgestattet mit einer handelsüblichen Walze mit einer
netzförmigen Stützschicht von 10 cm Breite und 5 cm
Länge, wurde ein teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
hergestellt.
Als wärmeschmelzende feste Substanz wurden 10 g Karnaubawachs
und 20 g Polyethylenwachs (beide Wachse sind die
gleichen wie in Vergleichsbeispiel 1) zu 30 g n-Hexadecan
zugegeben, das auf 110°C erwärmt worden war, und
diese Wachse wurden unter Rühren in n-Hexadecan gelöst.
Dieser Lösung wurden 40 g der in Beispiel 1 erhaltenen
trockenen Mikrokapseln langsam zugegeben, und durch
weiteres Rühren wurde eine Dispersion der Mikrokapseln
hergestellt. Durch Auftragen dieser Dispersion der
Mikrokapseln auf die Oberfläche eines Papierblattes in
einer Menge von 5 g/m² unter Verwendung einer Druckmaschine,
ausgestattet mit einer handelsüblichen Walze
mit einer netzförmigen Stützschicht von 10 cm Breite und
5 cm Länge, wurde ein teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
hergestellt.
Als wärmeschmelzende feste Substanz wurden 10 g Karnaubawachs
und 20 g Polyethylenwachs (beide Wachse sind die
gleichen wie in Vergleichsbeispiel 1) einer Mischung von
40 g Methylnaphthalin und 40 g Dodecylbenzol zugegeben,
die auf 110°C erwärmt worden war, und diese Wachse
wurden unter Rühren in dieser Mischung gelöst. Dieser
Lösung wurden 50 g der in Beispiel 1 erhaltenen trockenen
Mikrokapseln langsam zugegeben, und durch weiteres
Rühren wurde eine Dispersion der Mikrokapseln hergestellt.
Durch Auftragen dieser Dispersion der Mikrokapseln
auf die Oberfläche eines Papierblattes in einer
Menge von 6 g/m² unter Verwendung einer Druckmaschine,
ausgestattet mit einer handelsüblichen Walze mit einer
netzförmigen Stützschicht von 10 cm Breite und 5 cm
Länge, wurde ein teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
hergestellt.
Als wärmeschmelzende feste Substanz wurden 10 g Karnaubawachs
und 20 g Polyethylenwachs (beide Wachse sind
die gleichen wie in Vergleichsbeispiel 1) einer Mischung
von 15 g Methylnaphthalin und 15 g Dodecylbenzol zugegeben,
die auf 110°C erwärmt worden war, und diese
Wachse wurden unter Rühren in dieser Mischung gelöst.
Dieser Lösung wurden 80 g der in Beispiel 1 erhaltenen
trockenen Mikrokapseln langsam zugegeben, und durch
weiteres Rühren wurde eine Dispersion der Mikrokapseln
hergestellt. Durch Auftragen dieser Dispersion der
Mikrokapseln auf die Oberfläche eines Papierblattes in
einer Menge von 3,5 g/m² unter Verwendung einer Druckmaschine,
ausgestattet mit einer handelsüblichen Walze
mit einer netzförmigen Stützschicht von 10 cm Breite und
5 cm Länge, wurde ein teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
hergestellt.
Ein teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß die
Hälfte der 30 g Methylnaphthalin nach dem in Beispiel 1
beschriebenen Verfahren in Mikrokapseln eingeschlossen
wurde, und diese Mikrokapseln wurden langsam einer
Lösung der Wachse mit den Mikrokapseln, die eine Lösung
des Farbstoffes enthielten, zugegeben.
Nach Kombination von CB-Papier, hergestellt in Vergleichsbeispielen
1 bis 6, mit CF-Papier, wie in Beispiel
6 beschrieben, wurde die Dichte der entwickelten
Farbe, die Anfangs-Farbentwicklungseigenschaft und die
Flecken, wie in Beispielen 6 und 7 beschrieben, gemessen.
Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1
gezeigt.
Im Vergleich der in Tabelle 1 gezeigten Versuchsergebnisse
der Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigt sich,
daß die Farbentwicklungsleistung jeder der in den Beispielen
hergestellten Aufzeichnungspapiere hervorragend
war, verglichen mit den in den Vergleichsbeispielen hergestellten,
insbesondere im Hinblick auf die Anfangs-
Farbentwicklungseigenschaft.
In bezug auf die Untersuchungen der Flecken sind die
Vergleichsbeispiele 2, 5 und 6, insbesondere 6, nicht
gut. Dies beruht auf der Rauheit der Oberfläche des
Papierblattes, das mit den Mikrokapseln überzogen wurde.
Es wird angenommen, daß die Ursache dieser Rauheit die
geringen Werte des Gewichtsverhältnisses von Wachs/MC
und/oder Lösungsmittel/Wachs sind. Im Vergleichsbeispiel
6 sollte, soweit es das Überziehen betrifft, das Lösungsmittel,
das in den Mikrokapseln eingeschlossen ist,
nicht als Lösungsmittel betrachtet werden.
Nach Aufbewahrung der in Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel
5 erhaltenen Aufzeichnungspapiere und über 6 Monate
wurde die Farbentwicklungseigenschaft jedes Aufzeichnungspapiers
nach dem in Beispiel 6 beschriebenen Verfahren
gemessen. Die Ergebnisse, wie sie in Tabelle 2
gezeigt sind, verdeutlichen, daß, obwohl die Farbentwicklungseigenschaft
des Aufzeichnungspapiers von Vergleichsbeispiel
5 verschlechtert wurde, die von Beispiel
3 völlig unverändert war und beim Anfangswert
gehalten wurde.
Bei der Lagerung des Aufzeichnungspapiers von Vergleichsbeispiel
5 wurde darüber hinaus das Abfallen der
Mikrokapseln vom Aufzeichnungspapier deutlich beobachtet.
Claims (4)
1. Teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
umfassend ein Papierblatt, auf dessen Oberfläche teilweise
eine Dispersion von Mikrokapseln, die als Kernmaterial eine
Lösung eines Elektronen-abgebenden Farbstoffes enthalten, in
einer wärmeschmelzenden festen Substanz aufgebracht wurde,
wobei die wärmeschmelzende feste Substanz ein organisches
Lösungsmittel mit einem mittleren Siedepunkt von 250 bis
350°C und einem Anteil von aromatischen Ringkohlenstoffen
zu den gesamten Kohlenstoffen von nicht weniger als 25%
enthält, und wobei das Gewichtsverhältnis des organischen
Lösungsmittels zur wärmeschmelzenden festen Substanz
0,125 bis 2,5 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gewichtsverhältnis der wärmeschmelzenden festen Substanz
zu den Mikrokapseln 0,5 bis 1,5 beträgt.
2. Teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt
der wärmeschmelzenden festen Substanz nicht weniger
als 50°C beträgt.
3. Teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier nach
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
wärmeschmelzende feste Substanz aus der Gruppe Karnaubawachs,
Japan-Talg, Paraffinwachs, Kristallwachs,
Montanwachs, Polyethylenwachs, oxidiertes Wachs und
Mischungen hiervon gewählt wird.
4. Teilweise druckempfindliches Aufzeichnungspapier nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandmembran der Mikrokapseln gegenüber dem
organischen Lösungsmittel beständig ist und die Menge
des Wassers, das an den Mikrokapseln haftet, nicht
mehr als 12 Gew.-% beträgt.
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GRUENECKER, A., DIPL.-ING. KINKELDEY, H., DIPL.-IN |
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