DE60119013T2

DE60119013T2 - Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE60119013T2
Application number: DE60119013T
Authority: DE
Inventors: Michael Curley Little Chute Krzoska; Troy Ronald Appleton Seehafer
Original assignee: Appleton Papers Inc
Current assignee: Oldapco Inc
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2021-02-23
Also published as: CA2326003C; EP1136277B1; ATE324269T1; CA2326003A1; ES2262608T3; EP1136277A3; DE60119013D1; EP1136277A2; US6310002B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf kohlenstofflose Aufzeichnungsmaterialien. Sie bezieht sich stärker bevorzugt auf druckempfindliche Aufzeichnungsmaterialien in der Form von mehrlagigen, kohlenstofflosen Aufzeichnungsblättern und Rollen. Diese Aufzeichnungsmaterialien umfassen farblose, aber färbbare Komponenten, bekannt als chromogene Materialien, die isoliert werden, um eine Verfärbung zu verhindern, bis die Komponenten zusammen gebracht werden.
Druckempfindliche Aufzeichnungsmaterialien oder kohlenstofflose Papiere sind Markierungen-bildende Systeme und können verschiedene Anordnungen der Markierungen-bildenden Komponenten und winzige Tröpfchen des eingekapselten Lösungsmittels umfassen, welches bei Druckfreisetzung die Markierungen-bildenden Komponenten in reaktiven Kontakt bringt. Viele von diesen Konfigurationen werden in US-Pat. Nr. 3,672,935 angegeben. Die am meisten verbreitete kommerziell verwendete Konfiguration wird in 2, Ansicht III, dieses Patents angegeben. Bei einer solchen Konfiguration wird die Unterseite des Deckblatts (die beschichtete Rückseite oder CB-Blatt) eines zweilagigen Systems mit einer Mikrokapselschicht beschichtet, wobei die Mikrokapseln eine Lösungsmittellösung aus chromogenem Material, im allgemeinen Farbbildner genannt, enthält. Die Oberseite des unteren Blattes (die beschichtete Vorderseite oder CF-Blatt) wird mit einer Schicht beschichtet, die das Entwicklermaterial umfaßt. Auf die nicht beschichtete Seite des CF-Blattes können ebenso Mikrokapseln, die eine Lösung aus Farbbildnern enthalten, aufgetragen werden, was zu einem druckempfindlichen Blatt führt, welches sowohl auf der Vorder- als auch der Rückseite beschichtet ist (hierin nachstehend als ein CFB-Blatt bezeichnet). Wenn diese Lagen, eine auf der anderen, in einer solchen Weise übereinander lagern, daß die Mikrokapseln einer Lage in der Nähe der Farbentwickler der zweiten Lage sind, setzt das Anwenden eines Druckes, wie durch ein Schreibinstrument oder Anschlagdrucker, der ausreichend ist, um die Mikrokapseln zu brechen, die Lösung des Farbbildners frei und überträgt die Farbbildnerlösung zu dem CF-Blatt, was zur Bildbildung durch die Reaktion der Farbbildnerlösung mit dem Farbentwickler führt.
Bei einer Variante der oben beschriebenen Anordnung kann die Lösung des chromogenen Materials als isolierte Tröpfchen in einer kontinuierlichen durch Druck brechbaren Matrix vorliegen, anstatt in den getrennten, durch Druck brechbaren Mikrokapseln enthalten zu sein.
Bei einem anderen Typ eines druckempfindlichen kohlenstofflosen Systems, bekannt als in sich geschlossenes System, werden Mikrokapseln und saures Farbentwicklermaterial auf derselben Oberfläche eines Blattes beschichtet, und das Schreiben oder Anschlagdrucken auf einem Blatt, das über dem so beschichteten Blatt angeordnet ist, verursacht das Brechen der Mikrokapseln und die Freisetzung der Lösung aus chromogenem Material, welches dann mit dem Farbentwicklermaterial auf dem Blatt reagiert, um eine gefärbte Markierung zu erzeugen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Pflanzliche Öle sind als mögliche alternative Lösungsmittel in druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien oder kohlenstofflosem Papier identifiziert worden. Siehe beispielsweise US-Patente Nr. 2,712,507; 2,730,457; 3,016,308; 4,001,140; 4,089,802. Jüngere Beispiele von solchen Pflanzenöl-basierenden Lösungsmittelsystemen für druckempfindliche Aufzeichnungsmaterialien umfassen US-Patente Nr. 5,177,051; 5,281,266; 5,464,803; 5,472,489; 5,476,829 und 5,605,874.
Trotz dieser Offenbarungen sind bis vor kurzem nur einige dieser Pflanzenölsysteme hauptsächlich in einigen europäischen Ländern als Reaktion auf die Marktwahrnehmung der Bevorzugung von Systemen auf natürlicher Basis durch die Konsumenten kommerzialisiert worden.
Die kommerzielle Akzeptanz von solchen Aufzeichnungssystemen in der USA ist aufgrund der Nachteile von vielen dieser druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien in bezug auf Schmutz, vorzeitigen Kapselbruch, Geruch und die Fähigkeit, Bilder mit ausreichender Intensität zu liefern, schwächer gewesen.
Außerdem sind pflanzliche Öle und Öle auf Pflanzenbasis besonders schlechte Lösungsmittel. Obwohl dies ein offensichtlicher Vorteil in bestimmten Umgebungen sein kann, wie im Kontakt mit Kautschuk oder Kunststoffdruckkomponenten, sind Pflanzenöllösungsmittel trotzdem problematisch, da sie erhöhte Temperaturen, wie 140°C erfordern, um die Farbbildnerauflösung in den Lösungsmitteln zu bewirken. Die Pflanzenöllösungsmittel können außerdem Verarbeitungsschwierigkeiten beim Erreichen von ausreichend kleinen, weniger als 6 μm großen Kapselgrößen verursachen. Es ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein neues kohlenstoffloses Papier zu offenbaren, das speziell für Reprographieausstattungen bei hoher Temperatur geeignet ist, wie Xerographiemaschinen, Kopierer auf Tonerbasis, Laserdrucker und dergleichen. Dieser Typ der Ausstattung umfaßt oftmals Elemente, wie erhitzte Transferwalzen, Fixierwalzen, Photoreptoren, elektronisch geladene Trommeln oder Zylinder und andere mechanische Walzen, Trommeln und andere Teile, die bei erhöhten Temperaturen laufen. Da diese Maschinen in geschlossenen Anlagen betrieben werden, ist das Minimieren des Geruchs wünschenswert.
Die Betriebstemperaturen von solchen Vorrichtungen erfordern Spezialpapiere, welche die strengen Anforderungen hinsichtlich einer optimalen Leistung erfüllen.
Ein kohlenstoffloses Papier zur Verarbeitung in einer Reprographieausstattung bei erhöhter Temperatur und zum Erreichen einer intensiveren Bildgebung würde in der Technik ein Vorteil sein.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in einer Reprographieausstattung bereitgestellt, umfassend:
einen Blattträger, der eine durch Druck reißbare bzw. brechbare Barriere trägt, umfassend Mikrokapseln, die eine Öllösung mit gelöstem chromogenen Material enthalten, und, auf einer bzw. beiden Oberfläche(n) des gleichen Blatts oder auf einem unterschiedlichen Blattträger, eine Beschichtung aus einem sauren Entwicklermaterial, welches zum Entwickeln der Farbe des chromogenen Materials in Lösung bei Kontakt damit wirksam ist, wobei die durch Druck brechbare Barriere Mikrokapseln umfaßt, welche ein Wandmaterial aufweisen, das durch Polymerisation von Melamin und Formaldehyd, Methylolmelamin, methyliertem Methylolmelamin, Harnstoff und Formaldehyd, Dimethylolharnstoff oder methyliertem Dimethylolharnstoff mit einem Copolymer von Acrylsäure und Alkylacrylat gebildet ist,
wobei die Öllösung ein Blend aus (i) einem pflanzlichen Öl mit einem Ungesättigtheitsgrad von größer als 30% und (ii) Alkylestern von Fettsäuren, abgeleitet von umgeestertem pflanzlichen Öl, und (iii) geradkettigen, gesättigten paraffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, umfassend von 0,5 bis 70 Gew.-% der Öllösung, umfaßt.
Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein geeignetes druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in einer Reprographieausstattung bereitgestellt, umfassend:
einen Blattträger, der eine durch Druck reißbare bzw. brechbare Barriere trägt, umfassend Mikrokapseln, einer Öllösung mit gelöstem chromogenen Material, und, auf einer bzw. beiden Oberfläche(n) des gleichen Blatts oder auf einem unterschiedlichen Blattträger, eine Beschichtung aus einem sauren Entwicklermaterial, welches zum Entwickeln der Farbe des chromogenen Materials in Lösung bei Kontakt damit wirksam ist, wobei die durch Druck brechbare Barriere Mikrokapseln umfaßt, welche ein Wandmaterial aufweisen, das durch Polymerisation von Melamin und Formaldehyd, Methylolmelamin, methyliertem Methylolmelamin, Harnstoff und Formaldehyd, Dimethylolharnstoff oder methyliertem Dimethylolharnstoff mit einem Copolymer von Acrylsäure und Alkylacrylat gebildet ist,
wobei die Öllösung ein Blend aus (i) einem pflanzlichen Öl mit einem Ungesättigtheitsgrad von größer als 30%, umfassend im wesentlichen Fettsäuren mit 14 bis 18 Kohlenstoffen, mit (ii) Methylestern von Fettsäuren, abgeleitet von einer Umesterung desselben oder eines unterschiedlichen pflanzlichen Öls, und (iii) geradkettigen, ge sättigten paraffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen von 10 bis 13 Kohlenstoffen, umfaßt.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird die Verwendung eines druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß des ersten oder zweiten vorhergehenden Aspekts der Erfindung für den Zweck der Minimierung von Gerüchen bei Verarbeitung von druckempfindlichem Aufzeichnungsmaterial, welches eine Reprographieausstattung bei erhöhter Temperatur, wie Xerographiemaschinen bzw. Kopierer, Kopierer auf Tonerbasis, Laserdrucker und elektrostatische Reproduktionsvorrichtungen verwendet, bereitgestellt.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Erfindung offenbart ein verbessertes empfindliches Aufzeichnungsmaterial, das für eine Reprographieausstattung bei erhöhter Temperatur geeignet ist. Die Reprographieausstattung umfaßt Xerographiekopierer, Laserdrucker, Kopierer auf Tonerbasis und elektrostatische Reproduktionsvorrichtungen. Das druckempfindliche Aufzeichnungsmaterial oder das kohlenstofflose Papier der Erfindung ist für den Betrieb von Reprographieausstattungen bei erhöhten Temperaturen besonders geeignet.
Die druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, die zur Verwendung in einer Reprographieausstattung geeignet sind, umfassen einen Blattträger, der durch Druck brechbare Barrieremikrokapseln trägt, die eine Öllösung eines chromogenen Materials enthalten, und auf einer bzw. beiden Oberfläche(n) oder auf einem unterschiedlichen Blattträger eine Beschichtung aus einem sauren Entwicklermaterial, welches zum Entwickeln der Farbe des chromogenen Materials in Lösung bei Kontakt damit wirksam ist.
Außerdem umfaßt die durch Druck brechbare Barriere Mikrokapseln mit einem Wandmaterial, das durch Polymerisation von Melamin und Formaldehyd Methylolmelamin, methyliertem Methylolmelamin, Harnstoff und Formaldehyd, Dimethylolharnstoff oder methyliertem Dimethylolharnstoff, mit einem Copolymer von Acrylsäure und Alkylacrylat gebildet ist. Die Öllösung umfaßt ein Blend aus einem pflanzli chen Öl mit einem Ungesättigtheitsgrad von größer als 30% und Alkylestern von Fettsäuren, abgeleitet von umgeestertem pflanzlichen Öl, und geradkettigen, gesättigten paraffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Das pflanzliche Öl umfaßt bevorzugt im wesentlichen Fettsäuren mit jeweils 14 bis 18 Kohlenstoffen. Stärker bevorzugt umfaßt die Öllösung ein Blend aus (i) einem pflanzlichen Öl, bevorzugt ausgewählt aus Canolaöl, Sojaöl, Mais(keim)öl, Sonnenblumenöl oder Baumwollsamenöl bzw. Baumwollkernöl, mit (ii) Methylestern von Fettsäuren, abgeleitet von umgeestertem Canolaöl, Sojaöl, Baumwollsamenöl, Mais(keim)öl, Sonnenblumenöl oder Methylester von Ölsäure, und (iii) geradkettigen, gesättigten paraffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 10 bis 13 Kohlenstoffen. Tabelle 1

Öl % Ungesättigt

Mandel 87,3

Canola 88,5

Mais 82,9

Baumwollsamen 69,7

Haselnuß 88,2

Olive 82,1

Erdnuß 78,2

Saflor 33,0

Sesam 81,4

Sojabohne 81,2

Sonnenblume 42,2
Tabelle 1 stellt den Gehalt an %-Ungesättigtheit von einigen üblichen pflanzlichen Ölen bereit.
Verfahren zur Bildung von Mikrokapseln, Ausgangsmaterialien und Verfahrensweisen werden US-Patenten Nr. 4,001,140; 4,087,376; 4,089,802; 4,100,103 und 4,552,811 beschrieben. Das Verfahren von US-Patent Nr. 4,552,811 wurde bevorzugt.
Die Mikrokapseln des Aufzeichnungssystems der Erfindung weist bevorzugt ein Wandmaterial auf, das durch Polymerisation von Melamin und Formaldehyd, Methylolmelamin, und methyliertem Methylolharnstoff mit einer Polyacrylsäure oder einem Copolymer von Acrylsäure und einem Alkylacrylat gebildet ist. Das Alkylacrylat kann so ausgewählt werden, daß die Alkyleinheit etwa ein bis zwölf und bevorzugt ein bis acht Kohlenstoffe aufweist. Beispiele von solchen Alkylacrylaten umfassen Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat, Cyclohexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und dergleichen. Ein bevorzugtes Copolymer war 90% Polyacrylsäure und 10% Butylacrylat.
Die Polyacrylatmikrokapseln der Erfindung zusammen mit der Lösungsmittel-Öllösungs-Blend ist überraschenderweise speziell für Reprographieausstattungen bei erhöhter Temperatur geeignet. Kommerzielle Systeme unter Verwendung von jedem Typ an natürlichem Öl in der Lösungsmittelmischung vertrauen beinah ausschließlich auf Kapseln auf Gelatinebasis. Diese Kapselsysteme bilden jedoch gewöhnlich Agglomerate, und weisen eine weniger einheitliche Kapselverteilung auf, und einige dieser Kapseln neigen zu frühzeitigen Bruch, der einem noch geringeren Grad an Kapseleinheitlichkeit zuzuschreiben ist.
Das Aufzeichnungssystem der Erfindung, das auf der Kombination von Polyacrylat-basierenden Kapseln mit einem Lösungsmittel-Blend aus pflanzlichen Ölen mit einem Ungesättigtheitsgrad von größer als 30%, Alkylestern, bevorzugt Methyl und Ethylestern von Fettsäuren, abgeleitet von einem umgeestertem pflanzlichen Öl, wie Canola, Sojabohne, Baumwollsamen, Mais- oder Sonnenblumenöl, zusammen mit einem paraffinischen aliphatischen Kohlenwasserstofflösungsmittel vertraut, ergab ein überraschendes, verbessertes kohlenstoffloses System für Ausstattungen bei erhöhter Temperatur, wie einer Reprographieausstattung. Die synthetischen Kapseln sind einheitlicher und haltbarer, wodurch die strengen Leistungsanforderungen erfüllt werden.
Das Öllösungsblend besteht aus 10 bis 70 Gew.-% pflanzlichem Öl, 20 bis 80 Gew.-% Alkylester von Fettsäuren, und 0,5 bis 70 Gew.-%. der paraffinischen Kohlenwasserstoffen.
Die Alkylester von Fettsäuren werden durch ein Umesterungsverfahren synthetisiert. Freie Fettsäuren in einer gemischten Triglyceridprobe aus pflanzlichem Öl werden mit einer Base neutralisiert, Glycerin wird entfernt und ein Alkoholester wird erzeugt. Das Alkalimetallalkoxid, wie Natriummethoxid (hergestellt durch Mischen von NaOH mit Methanol), wird in das pflanzliche Öl gemischt. Das gesamte Gemisch setzt sich dann ab. Glycerin verbleibt am Boden und die Alkylester, wie Methylester verbleiben an der Oberseite. Die Base ist nicht auf NaOH beschränkt. Jede Base, die eine stärkere Base als das Alkoxid ist, kann verwendet werden.
Fettsäuremethylester werden beispielsweise durch Säure- oder Alkali-katalysierte Reaktion von Pflanzenöltriglyceriden mit einem Niederalkohol wie Methanol hergestellt. Diese sind zur Verwendung als Biodieseltreibstoff, zur Verwendung in Kosmetika, für Tensidherstellung durch Sulfonierung und zahlreiche andere Anwendungen wertvoll. Ursprünglich wurde das Verfahren für die Herstellung von hochwertigem Glycerol verwendet. Als ein kontinuierliches Verfahren oder in großtechnischen diskontinuierlichen Verfahren ist die Umesterung normalerweise alkalikatalysiert, da diese Reaktion schneller als die Säure-katalysierte Reaktion ist.
Das Verfahren stellt sich im Diagramm wie folgt dar: R₁, R₂ und R₃ sind Alkylgruppen.
Methylester von Fettsäuren sind kommerziell erhältlich, wie von Lambent Technologies, Skokie, Illinois, oder Columbus Foods Company, Chicago, Illinois.
Ein Verfahren zur Umesterung von pflanzlichem Öl wird auch in P. De Filippis, C. Giavarini, M. Scarsella und M. Sorrentino „Transesterifiction Processes for Vegetable Oils: A Simple Control Method of Methyl Ester Content," Journal of The American Oil Chemists' Society, Bd. 72, Nr. 11 (1995) beschrieben.
Die paraffinischen Kohlenwasserstoffe, die in der Erfindung nützlich sind, sind aliphatische Kohlenwasserstoffe. Bevorzugt sind paraffinische Kohlenwasserstoffe, die geradkettige, gesättigte Kohlenwasserstoffe sind. Bevorzugt sind die paraffinischen Kohlenwasserstoffe von C-10 bis C-13 in der Kohlenstoffkettenlänge. Ein Beispiel dieses Typs an Kohlenwasserstoff ist Norpar 12, eine Marke der Exxon Corporation. Norpar 12 ist ein eng geschnittenes, bei 188 bis 217°C (370 bis 422°F) sie dendes, normal-paraffinisches flüssiges Lösungsmittel, bestehend in erster Linie aus 13% C-10, 36% C-11, 44% C-12 und 7% C-13. Norpar 12 zeigt eine Flammpunkttemperatur von 69°C.
Die chromogenen Materialien sind Elektronen abgebende Farbstoffpräkursor, ebenso bekannt als Farbbildner. Diese Farbbildner umfassen Phthalid-, Leucauramin- und Fluoranverbindungen. Chromogene Materialien umfassen Kristallviolettlacton (3,3-Bis(4-dimethylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid, US-Patent Nr. RE. 23,024); Phenyl-, Indol-, Pyrrol- und Carbazol-substituierte Phthalide (beispielsweise, in US-Patenten Nr. 3,491,111; 3,491,112; 3,491,116; 3,509,174); Nitro-, Amino-, Amido-, Sulfonamido-, Aminobenzyliden-, Halogen-, Anilino-substituierte Fluorane (beispielsweise in US-Patenten Nr. 3,624,107; 3,627,787; 3,641,011; 3,642,828; 3,681,390); Spirodipyrane (US-Patent Nr. 3,971,808); und Pyridin- und Pyrazinverbindungen (beispielsweise in US-Patenten Nr. 3,775,424 und 3,853,869). Andere geeignete chromogenen Materialien umfassen: 3-Diethylamino-6-methyl-7-anilino-fluoran (US-Patent Nr. 3,681,390); 2-Anilino-3-methyl-6-dibutylamino-fluoran (US-Patent Nr. 4,510,513), ebenso bekannt als 3-Dibutylamino-6-methyl-7-anilino-fluoran; 3-Dibutylamino-7-(2-chloranilino)fluoran; 3-(N-Ethyl-N-tetrahydrofurfurylamino)-6-methyl-7-3-5'6-tris(di-methylamino)spiro[9H-fluoren-9'1(3'H)-isobenzofuran]-3'-on; 7-(1-Ethyl-2-methylindol-3-yl)-7-(4-diethylamino-2-ethoxyphenyl)-5,7-dihydrofuro[3,4-b]pyridin-5-on (US-Patent Nr. 4,246,318); 3-Diethylamino-7-(2-chloranilino)fluoran (US-Patent Nr. 3,920,510); 3-(N-Methylcyclohexylamino)-6-methyl-7-anilinofluoran (US-Patent Nr. 3,959,571); 7-(1-Octyl-2-methylindol-3-yl)-7-4-(4-diethylamino-2-ethoxy-phenyl)-5,7-dihydrofuro[3,4-b]pyridin-5-on; 3-Diethylamino-7,8-benzofluoran; 3,3-Bis(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)phthalid; 3-Diethylamino-7-anilino-fluoran; 3-Diethylamino-7-benzylamino-fluoran; 3'-Phenyl-7-dibenzylamino-2,2'-spiro-di-[2H-1-benzo-pyran]; 6'[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'(phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on; 6-(Dimethylamino-3,3-bis-(4-(dimethylamino)phenyl)-1(3H)-isobenzofuranon (Kristallviolettlacton); 3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran und Gemische aus jedem der vorhergehenden. Die α- oder β-Kristallformen von einigen der Fluorane, wo diese bekannt sind, sind gleichermaßen funktionell und äquivalent für die Zwecke dieser Erfindung.
Durch Einsetzen des Öllösung-Lösungsmittel-Blends der Erfindung sind die Farbbildner überraschenderweise und wünschenswerterweise fähig, bei verringerten Temperaturen von weniger als 100°C gelöst zu werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wurden die chromogenen Materialien 3-Diethylamino-6-methyl-7-(2',4'-dimethylanilino)fluoran, 6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-(phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on und 3'-Chlor-6'-cyclohexylamino-[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on in Methylester von Canolaöl bei 90 bis 98°C gelöst. Diese niedrigeren Temperaturen der Farbstoffauflösung waren speziell bevorzugt und signifikant geringer als die Auflösungstemperaturen für andere Kapselsysteme auf Pflanzenbasis, die in der Technik gelehrt werden.
Der Farbentwickler kann ein anorganischer Farbentwickler sein. Solche Farbentwickler sind anorganische saure Mineralien, wie Montmorillonit, wie beispielsweise in British Patent Nr. 1213835 offenbart und unter der Marke Silton verkauft; kolloidales Siliciumdioxid, Kaolin, Bentonit, Attapulgit, Hallosit und dergleichen. Die sauren Mineralmaterialien sind bevorzugt, da sie nicht schmelzen, aber der Farbreaktion bei der Fusion der chromogenen Verbindung unterliegen. Alternativ oder außerdem können andere säureaktivierte Tone verwendet werden, wie sogenannte halbsynthetische anorganische Entwickler, wie beispielsweise in den Europäischen Patentanmeldungen Nr. 44645 und 144472A offenbart, oder Aluminiumoxid/Siliciumdioxid-Farbentwickler, wie in den Europäischen Patentanmeldungen Nr. 42265A, 42266A, 434306A, oder 518471A offenbart.
Anderes saures Entwicklermaterial umfaßt die Verbindungen, aufgelistet in US-Patent Nr. 3,539,375 als phenolisches reaktives Material, wie Monophenole und Diphenole. Saure Entwicklermaterialien umfassen ebenso die folgenden Verbindungen, die einzeln oder in Gemischen verwendet werden können: 4,4'-Isopropylidindiphenol (Bisphenol A); p-Hydroxybenzaldehyd; p-Hydroxybenzophenon; p-Hydroxypropiophenon; 2,4-Dihydroxyacetophenon; 4-Hydroxy-4'-methylbenzophenon; 4,4'-Dihydroxybenzophenon; 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentan; Benzyl- 4-hydroxyphenylketon; 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-5-methyl-hexan; Ethyl-4,4-bis(4-hydroxyphenyl)-pentanoat; Isopropyl-4,4-bis(4-hydroxyphenyl)pentanoat; Methyl-4,4-bis(4-hydroxyphenyl)pentanoat; Allyl-4,4-bis(4-pentan; 4,4-Bis(4-hydroxyphenyl)-heptan; 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylpropan; 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)butan; 2,2'-Methylen-bis(4-ethyl-6-tertiärbutylphenol); 4-Hydroxycoumarin; 7-Hydroxy-4-methyl-coumarin; 2,2'-Methylen-bis(4-octylphenol); 4,4'-Sulfonyldiphenol; 4,4'-Thiobis(6-tertiärbutyl-m-cresol); Methyl-p-hydroxybenzoat; n-Propyl-p-hydroxybenzoat; Benzyl-p-hydroxybenzoat; 4,4'-Isopropylin-dinediphenol, n-Propyl-4,4-bis(4-hydroxyphenyl)pentanoat, Isopropyl-4,4-bis(4-hydroxyphenyl)pentanoat, Methyl-4,4-bis(4-hydroxyphenyl)pentanoat, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-4,4-methylpentan, p-Hydroxybenzophenon, 2,4-Dihydroxybenzophenon, 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan und Benzyl-p-hydroxybenzoat. Saures Entwicklermaterial kann ebenso phenolische Novolak-Harze umfassen, die das Produkt der Reaktion zwischen beispielsweise Formaldehyd und einem Phenol, wie einem Alkylphenol, z. B., p-Octylphenol, oder anderen Phenolen, wie p-Phenylphenol, und dergleichen sind.
Beispiele von geeignetem sauren Entwicklermaterial umfassen ebenso: Tone, behandelte Tone (US-Patente Nr. 3,622,364 und 3,753,761); aromatische Carbonsäuren wie Salicylsäure; Derivate von aromatischen Carbonsäuren und Metallsalze davon (US-Patent Nr. 4,022,936); phenolische Entwickler (US-Patente Nr. 3,244,550 und 4,573,063); saures polymeres Material, wie Phenol-Formaldehyd-Polymere usw. (US-Patente Nr. 3,455,721 und 3,672,935); und Metall-modifizierte Phenolharze (US-Patente Nr. 3,732,120; 3,737,410; 4,165,102; 4,165,103; 4,166,644 und 4,188,456). Eine Bildverbesserung durch Einschluß von Metallsalzen von Carbonsäuren, wie die Verwendung von Zinksalicylat, kann gegebenenfalls eingesetzt werden.
Das Aufzeichnungsmaterial umfaßt ein Blattträgermaterial. Für die Zwecke dieser Erfindung ist unter Blättern ebenso Gewebe, Rollen, Farbbänder, Bände, Riemen, Folien, Platten und dergleichen zu verstehen. Blätter bezeichnen Gegenstände mit zwei großen Oberflächendimensionen und einer vergleichsweisen kleinen Dickendimension. Das Blattträgermaterial kann opak, transparent oder transluzent sein, und kann selbst gefärbt sein oder nicht. Das Blattträgermaterial ist bevorzugt faserartig und besteht bevorzugt aus Papier oder aus Papier und fadenförmigen synthetischen Materialien. Es kann ein Film sein, einschließlich beispielsweise synthetischer polymerer Blätter.
Das Blattträgermaterial, auf das die Komponenten des Systems aufgebracht werden, kann eine Einzel- oder Doppel-Blattanordnung sein. In dem Fall, wo alle Komponenten auf einem einzelnen Blatt verteilt werden, wird das Aufzeichnungsmaterial als ein „in sich geschlossenes" System bezeichnet. Wo es eine Migration des Lösungsmittels, mit oder ohne eine Markierungen-bildenden Komponente, von einem Blatt zum anderen erfolgen muß, wird das Aufzeichnungsmaterial als „Transfer"-System bezeichnet. Ein solches System kann ebenso als ein „Couplet"-System bezeichnet werden, in dem mindestens zwei Blätter benötigt werden und jedes Blatt eine Komponente oder Komponenten umfaßt, die für die die Markierung-bildende Reaktion wesentlich ist/sind.
Die Dicke des vorliegenden Papiers (vor der Mikrokapselbeschichtung) kann so sein, wie es für kohlenstoffloses Papier üblich ist, beispielsweise kann die Dicke etwa 60 bis 90 μm betragen, und das Gewicht etwa 35 bis 50 g m^–2, oder höher, beispielsweise bis zu etwa 100 g m^–2 oder höher. Das Gewicht hängt im gewissen Maße von der beabsichtigten Endverwendung ab. Das höhere Gewicht ist normalerweise auf CB-Papier für spezielle Anwendungen noch anwendbar.
Mikrokapseln können in dem Blattträgermaterial entweder darin vollständig verteilt oder als eine Beschichtung darauf oder beides vorliegen. Die Kapseln können auf das Blattmaterial aufgetragen werden, während sie noch in dem flüssigen Träger dispergiert sind, in dem sie hergestellt wurden, oder wenn gewünscht, von diesem getrennt, wobei die abgetrennten Kapseln danach in einer Lösung aus der Polymerkomponente dispergiert werden, um eine Beschichtungszusammensetzung zu bilden, in der aufgrund der Unverträglichkeit der Lösung und der Kapseln beide ihre Identität und physikalische Integrität behalten. Wenn diese Zusammensetzung als Film auf dem Trägermaterial verteilt und getrocknet wird, werden die Kapseln darin durch Bindemittel gehalten, die dem Bruch unterliegen, um die enthaltene Flüssigkeit freizusetzen. Diese letzte Technik, die auf der Inkompatibilität der Mikrokapsel und des dispergierenden Mediums der filmbildenden, Markierungen-bildenden Komponente vertraut, ermöglicht ein Verfahren zur Herstellung einer empfindlichen Aufzeichnungsbeschichtung mit den Kapseln, die direkt in einen Film aus polymeren Material eingefügt wurden, wenn es aus der Lösung ausfiel. Eine weitere Alternative ist es, in einem flüssigen Medium eine oder mehrere Markierungen-bildende Komponenten, die darin unlöslich sind, zu dispergieren, und in dem Medium die unlöslichen Mikrokapseln zu dispergieren, mit dem Ergebnis, daß alle Komponenten des Markierungen-bildenden System auf oder in dem Trägerblatt verteilt werden. Offensichtlich können mehrere Komponenten einzeln aufgetragen werden.
Die jeweiligen Mengen der verschiedenen Komponenten werden in Abhängigkeit der Beschaffenheit der Materialien und dem Aufbau der Aufzeichnungsmaterialeinheit variieren. Geeignete Mengen umfassen im Falle des chromogenen Materials 13,61 bis 34,02 g (0,03 bis 0,075 Pfund) pro Ries (ein Ries in dieser Anmeldung bedeutet fünfhundert Blätter von 63,5 cm × 96,5 cm (ungef. 25'' × 38'') Papier, insgesamt 306,58 m² (3300 Quadratfuß), wobei die bevorzugte Menge 22,7 g (0,05 Pfund) pro Ries beträgt; im Falle des Lösungsmittels 454 g bis 1361 g (1 bis 3 Pfund) pro Ries; und im Falle des Polymers 227 g bis 1361 g (0,5 bis 3 Pfund) pro Ries. Die obere Grenze ist in erster Linie eine Angelegenheit von wirtschaftlicher Seite.
Bei der Bildung einer Beschichtungsaufschlämmung aus Mikrokapseln können Additive, beispielsweise Stützmaterialien, wie Weizenstärke, Maisstärke oder hohle oder gefüllte Teilchen, einbezogen werden. Pigmente, wie Calciumhydroxid, Titanoxid, Calciumcarbonat und Talk, können eingesetzt werden. Andere Additive können oberflächenaktive Mittel, Konservierungsmittel, Schaumkontrollmaterialien, UV-Stabilisatoren und Füllstoffe umfassen.
Gegebenenfalls können Füllstoffmaterialteilchen verwendet werden, wie granuläre Stärketeilchen, Cellulosefasern, Polymermaterialfasern, Körnchen, Hohlglasmikrokügelchen, erweiterte oder nicht erweiterte Polymer-Mikrokügelchen, Sägemehl, Holzmehl und andere unlösliche mikrofeine Teilchen, wobei eine große Anzahl von denen in der Natur und im Handel erhältlich sind. Die Füllstoffmaterialien sollten par tikulär, winzig und relativ unlöslich sein, aber suspendierbar in dem Aufschlämmungsträger.
Bindemittelmaterial kann einbezogen werden, um die Haftung der Kapseln an das Substrat zu unterstützen, und kann Materialien umfassen, wie Polyvinylalkohol, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, Methyl-hydroxypropylcellulose, Stärke, modifizierte Stärken, Latex, wie Polyacrylat, Styrol-Butadien, Kautschuklatex, Polyvinylacetat und Polystyrol.
Die Beschichtung kann mittels einer Luftmesserstreichmaschine, Rakelstreichmaschine, Stabstreichmaschine, einem Flexobeschichter, Gießlackierer und dergleichen aufgetragen werden. Beschichtungsgewichte, die ungefähr in dem Bereich von 0,7 bis 2268 g (2 bis 5 Pfund) pro Ries liegen, sind typisch. Die Beschichtung wird so formuliert, daß sie 10 bis 75 Gewichtsteile, auf einer Trockenfeststoffbasis, Mikrokapseln umfaßt.
Die folgenden Beispiele werden angegeben, um die Erfindung darzustellen, und sollten nicht als Einschränkung betrachtet werden.
Vergleichssysteme
Polyacrylatvergleichskapselsysteme wurden unter Verwendung von 50 Gew.-% verschiedener pflanzlicher Öle mit 50 Gew.-% verschiedener Alkylester hergestellt.

Diese Systeme stellten eine Verbesserung in einigen Eigenschaften bereit, aber keine ausreichende Kubelka-Munk-Intensität, die kommerziell realisierbar ist, oder ergeben Kapselsysteme mit unzumutbar hohen Durchlässigkeiten, was zur frühzeitigen Verfärbung führt. Das beste Gleichgewicht und eine beständige Verbesserung der Eigenschaften der Druckgeschwindigkeit und -intensität, was sich in den prozentualen endgültigen Kubelka-Munk-Werten widerspiegelt, waren überraschenderweise nur unter Zugabe von 0,5 bis 70 Gew.-% paraffinischer Kohlenwasserstoffe zu der Öllösung unter Bildung des einzigartigen Öllösungsblends der Erfindung erreichbar. Tabelle 3

Kapselsystem A
Innere Phase	% trocken
Farbbildner:
3'-Chlor-6'-cyclohexylamino-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'[9H]xanthen]-3-on	1,58%
6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-(phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'[9H]xanthen]-3-on	2,50%
3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran	1,11%
Lösungsmittel
Sojabohnenöl	26,83%
Canolaöl-Methylester	39,21%
Normale paraffinische Kohlenwasserstoffe (Norpar 12 Solvent)	16,51%
Wässerige Phase I
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	2,11%
NaOH	0,32%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	1,08%
Wässerige Phase II
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	1,76%
20%iges NaOH	0,01%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	5,93%
Salz
Na₂SO₄	1,06%
Kapselsystem B
Innere Phase
Farbbildner:
3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran	1,58%

6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-(phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),3'-[9H]xanthen]-3-on	2,50%
2-Anilino-3-methyl-6-dibutylaminofluoran	1,11%
Lösungsmittel
Sojabohnenöl	26,83%
Canolaöl-Methylester	39,21%
Normale paraffinische Kohlenwasserstoffe	16,51%
Wässerige Phase I
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	2,11%
NaOH	0,32%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	1,08%
Wässerige Phase II
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	1,76%
20%iges NaOH	0,01%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	5,93%
Salz
Na₂SO₄	1,06%
Kapselsystem C
Innere Phase
Farbbildner:
3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran	1,66%
6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-(phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),3'-[9H]xanthen]-3-on	2,50%
Lösungsmittel
Sojabohnenöl	26,83%
Canolaöl-Methylester	39,21%
Normale paraffinische Kohlenwasserstoffe	16,51%

Wässerige Phase I
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	2,11%
NaOH	0,32%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	1,08%
Wässerige Phase II
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	1,76%
20%iges NaOH	0,01%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	5,93%
Salz
Na₂SO₄	1,06%
Kapselsystem D
Innere Phase
Farbbildner:
6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-(phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on	1,50%
Kristallviolettlacton	1,50%
3-Dibutylamino-6-methyl-7-(2',4'-dimethylanilino)fluoran	1,50%
3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran	1,50%
Lösungsmittel
Sojabohnenöl	24,49%
Canolaöl-Methylester	40,82%
Normale paraffinische Kohlenwasserstoffe	16,51%
Wässerige Phase I
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	2,12%
NaOH	0,33%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	1,09%

Wässerige Phase II
Acrylcopolymer (Kolloid 351)	1,78%
20%iges NaOH	0,01%
Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385)	5,99%
Salz
Na₂SO₄

Beispiel 1
Kapselherstellung
In einem ummantelten Reaktor wurden Kolloid 351, Natriumhydroxid und deionisiertes Wasser vereinigt und auf 65°C während des Mischens erhitzt. Der Ziel-pH für die erste wässerige Phase betrug 5,65–5,75. Bezüglich Tabelle 3 wurden die Farbbildner in einem Pflanzenölmethylester in einem ummantelten ersten Behälter bei ungefähr 100°C gelöst. Die zweite wässerige Phase wurde durch Vereinigen von Kolloid-351, Natriumhydroxid und deionisiertem Wasser in einem zweiten Behälter, der die gesamte zweite wässerige Phase enthalten kann, hergestellt. Die zweite wässerige Phase wurde dann gemischt und bei Raumtemperatur stehengelassen, bis sie gebraucht wurde. Der Ziel-pH für die zweite wässerige Phase betrug 4,40–4,55. Sobald die Farbstoffe vollständig gelöst sind, wurde ein Gemisch aus Sojabohnenöl und Norpar-12 (normales Paraffin) zu dem ersten Behälter zugegeben, der nach der Zugabe, wobei sich die Temperatur der inneren Phase (IP) auf ~80°C verringerte. Die IP wurde auf ~75°C abgekühlt, wobei dann an diesem Punkt Melamin-Formaldehydharz (Cymel 385) zu dem Reaktor zugegeben wurde, der die vorerhitzte erste wässerige Phase enthielt. Vier Minuten nach der Cymel-385-Zugabe wurde die IP zu dem Reaktor über ~8 Minuten zugegeben. Nach dieser Zeit wurde das Mahlen bei 1150 fpm (die Mahlgeschwindigkeit kann zwischen 1000 fpm und 1250 fpm liegen, in Abhängigkeit der gewünschten Kapselgröße, Lösungsmittelverhältnis, Lösungsmitteltyp und Farbbildnermasse) begonnen und für 30 Minuten fortgesetzt. Am Ende der 30 Minuten wurde das Mahlen gestoppt, während das Rühren fortgesetzt wurde. Das Cymel 385 wurde dann zu der zweiten wässerigen Phase zugegeben und wurde bis ungefähr 10 Minuten vor der Zugabe zu dem Reaktor gemischt. 500 g Na₂SO₄ wurden dann zu dem Reaktor zugegeben.
Die Charge wurde dann unter Rühren für 8 Stunden bei 65°C gemischt, wobei an diesem Punkt die Wärmezufuhr gestoppt wurde. Danach wurde die Charge verdünnt und mit NH₄OH auf pH 7,5–8,25 neutralisiert.
Die Kapselgrößen lagen zwischen 4 μm und 5,8 μm in erster Linie in Abhängigkeit von der Mahlgeschwindigkeit. Der Canolaöl-Methylester solvatisierte die Farbstoffe bei etwa 100°C. Das Sojabohnenöl war das primäre Verdünnungsmittel. Die normalen paraffinische Kohlenwasserstoffe (Norpar 12) waren das sekundäre Verdünnungsmittel. Na₂SO₄ wurde zugegeben, um die Viskosität niedrig zu halten. Die Kapseln wurden durch Beschichtung auf Rohpapier und Durchführen der Schlagprüfung getestet, wozu das Papier mit den Kapseln auf ein Blatt mit einer eine Tonfarbe bildenden, beschichteten Vorderseite plaziert wurde. Der Schlag auf das CB-Blatt verursachte, daß die Kapseln auf der Rückseite brachen und die eingekapselten solvatisierten Farbstoffe freigesetzt wurden, die mit dem farbenbildenen Ton auf der Oberfläche des CF reagierten. Diese Reaktion exponierte die Farbstoffe und ein Bild wurde auf dem CF-Blatt dort gebildet, wo der Schlag auftraf. Diese Beschichtungen variierten im Gewicht und lagen in dem Bereich von 1,13 kg (2,5 Pfund) pro Ries bis 1,81 kg (4,0 Pfund) pro Ries.
(Kolloid 351 ist eine Marke von Rhone-Poulenc für ein Acrylbutyl-acrylatcopolymer. Cymel ist eine Marke von American Cyanamid. Cymel 385 ist ein verethertes Methylolmelaminoligomer.)
Alkylester
Alkylester einer Fettsäure können kommerziell erworben werden. Alternativ kann er durch bekannte Herstellungsverfahren erhalten werden. Der Methylester beispielsweise von Fettsäuren von pflanzlichem Öl (ebenso bekannt als Methylesterpflanzenöl), der in den Beispielen verwendet wurde, wurde von Lambent Technologies, Skokie, Illinois erworben.
Ein Verfahren zur Herstellung ist folgendes. In einem separaten Behälter werden 600 g Methanol (MeOH) (oder 17,2 Vol.-% = 750 ml) mit 40 g NaOH gemischt, bis sich NaOH löste.
Dieses vereinigte Gemisch ergibt Natriummethoxid, und wird zu dem pflanzlichen Öl zugegeben und für 40 bis 60 Minuten gemischt. Isopropylalkohol kann zu dem pflanzlichen Öl zugegeben werden, um das Auflösen zu erleichtern.
Abziehen der Proben zum Überprüfen der Trennungsrate. Glycerin wird zu Boden sinken und die Methylester der Fettsäuren des pflanzlichen Öls – eine transluzente Flüssigkeit, werden oben bleiben. Wenn die Trennung nicht mehr fortzuschreiten scheint, wird das Mischen gestoppt. Das Gemisch kann sich für mindestens 8 Stunden absetzen. Die Flüssigkeit an der Oberseite ist Methylesterpflanzenöl, aber vor dessen Verwendung werden jegliche restliche Seifen oder Salze entfernt. Das Glycerin, das zu Boden sank, sollte entfernt werden.
Das veresterte pflanzliche Öl wird in einen separaten sauberen Behälter dekantiert und frei von jeglichen restlichen Seifen, Salzen oder freien Fettsäuren gewaschen.
Wasser wird zu dem Methylesterpflanzenöl zugegeben, leicht gerührt, und konnte sich dann absetzen. Wenn das Wasser sauber von dem Methylesterpflanzenöl getrennt wurde, wird das Wasser entfernt. Dies sollte wiederholt werden, bis das verworfene Spülwasser einen pH-Gehalt von 6 bis 7 erreichte.
Wenn die Flüssigkeit trüb ist, dann verblieb Wasser in dem Methylesterpflanzenöl, und es kann erneut langsam erhitzt werden, um das Wasser zu verdampfen. Jegliche weiße Substanzen, die sich am Boden bilden, oder jegliche Blasen, die sich an der Oberfläche bilden, sind ein Anzeichen für Seifen, und sollten entfernt werden, und die Flüssigkeit sollte erneut gewaschen werden.
Die Blätter mit mikroeingekapselten Chromogen und Ölkombinationen wurden mit einem CF-Blatt verbunden, das mit einem Zink-modifizierten Phenolharz CF oder Silton-Ton CF beschichtet wurde und in einem Schreibmaschinen-Intensitäts-Test (TI-Teste) bildlich dargestellt wurde. Die Ergebnisse des TI-Tests in Tabelle 2 und 4 wurden in Kubelka-Munk (K-M)-Einheiten gemessen, die die Druckintensität hinsichtlich der Menge an in jedem Bild vorhandener Farbe ausdrücken. Die Verwendung der K-M-Einheit als ein Mittel zur Bestimmung der Menge an vorhandener Farbe wird in TAPPI, Paper Trade J., Seiten 13–38, 21. Dez. 1939, erläutert. Die Berechnungen und Verwendung von diesen Funktionen werden ebenso von Dr. G. Kortun et al. in Angewandte Chemie, International Edition, 2, S. 333–341 (1963) beschrieben. Die Tabellen fassen die Ergebnisse zusammen.
Die Verfahrensweise zur Durchführung des Druckgeschwindigkeitstests (PS-Test) oder Schreibmaschinen-Intensitäts-Test (TI-Test) sind folgende. Eine Probe von CB „beschichtete Rückseite", das ein Blatt ist, das mit mikroeingekapseltem Chromogen und öligen Innenphasenlösungsmittel beschichtet ist, wird mit einer Probe von CF-Papier zusammengebracht, so daß die CB- und CF-Oberflächen einander unter Herstellung einer zweilagigen Form kontaktieren. Diese zweilagige Form wird dann in eine elektrische Schreibmaschine gegeben, die kein Farbband enthielt, so daß die Rückseite des CB-Blattes in Richtung der Farbbandträgereinheit gerichtet war. Zwei Blöcke, die jeweils 22 mm × 23 mm messen, wurden dann betippt, so daß ein Bild auf der Oberseite des CFs gebildet wurde, wo die CB-Kapseln durch den Typenkopf gebrochen wurden. Für die Zwecke dieses Tests wurden die Blöcke unter Verwendung einer elektrischen Schreibmaschine (Swintec-Modell 7003) bedruckt, um die Größe des Blockes, den Schlagdruck und die Zeit, die für das Bedrucken des Blocks benötigt wird, einheitlich zu halten. Nachdem der Block bedruckt worden ist, wird die zweilagige Form sofort von der Schreibmaschine entfernt.
Bei einem TI-Test wird die zweilagige Form intakt gelassen und unter 241,4-g-Masse für zwei Minuten gegeben. Nach 2 Minuten wird das Gewicht entfernt und die Lagen getrennt. Das CF-Bild wird dann direkt nach der Trennung unter Verwendung eines Technidyne-Opazimeters (Modell BNL3) abgelesen. Eine Ablesung wird auf jedem Block durchgeführt, bei insgesamt zwei Ablesungen pro Blatt. Eine andere Ablesung wird nach 24 Stunden durchgeführt.
Bei einem PS-Test wird die zweilagige Form sofort abgetrennt und das CF-Bild unter Verwendung eines Technidyne-Opazimeter (Modell BNL3) 30 Sekunden nach der Trennung abgelesen. Eine Ablesung wird auf jedem Block durchgeführt, bei insgesamt zwei Ablesungen pro Blatt.
Das Opazimeter erzeugt einen Wert, der der Durchschnitt von zwei Bildintensitäten ist, geteilt durch die Hintergrundintensität mal 100. Wenn dieses Instrument verwendet wird, so ist die Zahl um so niedriger, je dunkler oder intensiver das Bild ist.
Tabelle 4 zeigt, daß die Gegenwart des paraffinischen Kohlenwasserstoffes in dem System die Druckgeschwindigkeit des Systems verbessert. Die prozentuale endgültige K.-M.-Zahl (Kubelka-Munk-Zahl) ist ein Verhältnis der zwei Ablesungen für jeden Test und stellt die Menge des Endbildes dar (24 Stunden), das nach entweder 2 Minuten oder 30 Sekunden gebildet wird, wobei eine höhere Zahl angibt, daß mehr von dem Bild zu dem früheren Zeitpunkt gebildet wird. In sowohl dem TI- als auch den PS-Tests führte die Gegenwart des paraffinischen Kohlenwasserstoffes zu einem höheren prozentualen endgültigen K. M.
Tabelle 5 zeigt durch Vergleich der Endbildintensitäten, daß die Kapseln, die mit dem pflanzlichen Öl, Pflanzenölestern und paraffinischen Kohlenwasserstoff hergestellt wurden, ein intensiveres Endbild im Vergleich zu kommerziell erhältlichen kohlenstofflosen Papier erzeugen. Alle Ablesungen wurden unter Verwendung eines BNL-Opazimeters durchgeführt, wobei der erhaltene Wert um so niedriger ist, je dunkler oder intensiver das Bild ist.
Tabelle 5 veranschaulicht Vergleiche des Kapsel-Lösungsmittel-System der Erfindung von unterschiedlichen CF-Entwicklerblättern von Silton-Ton und Phenolharzen (CF: beschichtete Vorderseite).
Vergleichsbeispiele 8 und 9 sind kommerzielles CB (beschichtete Rückseite), verkauft unter der Marke XERO/FORM^®. XERO/FORM ist eine eingetragene Marke von Appleton Papers Inc. Die endgültige Intensität, die in den 24-Stunden-Ablesungen wiedergegeben wird, verbesserte sich durchweg mit den Kapselsystemen gemäß der Erfindung. Es wurde festgestellt, daß Papier mit Kapselsystemen gemäß der Erfindung ebenso die Geruchseigenschaften bei Temperaturen, die für Maschinenbetriebsbedingungen charakteristisch sind, deutlich verringerten.
Tabelle 6
Geruchsemissionstests wurden in einer Umweltkammer unter Verwendung eines kommerziellen Laserdruckers durchgeführt, Laufenlassen des Druckers nach Erreichen der stabilen Betriebstemperaturen und Berechnen der meßbaren flüchtigen Bestandteile über einen Zeitraum von einer Stunde. Das Sojabohnenöl- und Canolaöl-Methylester-Kapselsystem wies weniger als die Hälfte des nachweisbaren Geruchs, basierend auf den relativen meßbaren flüchtigen Bestandteilen, auf.
Die Grundsätze, bevorzugten Ausführungsformen und Vorgangsweisen der vorliegenden Erfindung sind in der vorhergehenden Beschreibung beschrieben worden.
Die Erfindung, die hierin geschützt werden soll, ist jedoch nicht so gestaltet, daß sie auf die speziellen offenbarten Formen beschränkt ist, da diese eher als illustrativ als restriktiv betrachtet werden sollen. Variationen und Veränderungen können durch den Fachmann ohne Abweichung vom Umfang der Erfindung, wie in den anhängenden Ansprüchen definiert, gemacht werden.

Claims

Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in einer Reprographieausstattung, umfassend: einen Blattträger, der eine durch Druck reißbare bzw. brechbare Barriere trägt, umfassend Mikrokapseln, die eine Öllösung mit gelöstem chromogenen Material enthalten, und, auf einer bzw. beiden Oberfläche(n) des gleichen Blatts oder auf einem unterschiedlichen Blattträger, eine Beschichtung aus einem sauren Entwicklermaterial, welches zum Entwickeln der Farbe des chromogenen Materials in Lösung bei Kontakt damit wirksam ist, wobei die durch Druck brechbare Barriere Mikrokapseln umfaßt, welche ein Wandmaterial aufweisen, das durch Polymerisation von Melamin und Formaldehyd, Methylolmelamin, methyliertem Methylolmelamin, Harnstoff und Formaldehyd, Dimethylolharnstoff oder methyliertem Dimethylolharnstoff mit einem Copolymer von Acrylsäure und Alkylacrylat gebildet ist, wobei die Öllösung ein Blend aus (i) einem pflanzlichen Öl mit einem Ungesättigtheitsgrad von größer als 30% und (ii) Alkylestern von Fettsäuren, abgeleitet von umgeestertem pflanzlichen Öl, und (iii) geradkettigen, gesättigten paraffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen, umfassend von 0,5 bis 70 Gew.-% der Öllösung, umfaßt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei der Alkylester ein Methylester ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das saure Entwicklermaterial ein anorganisches saures Mineral umfaßt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, wobei das saure Entwicklermaterial aus Montmorillonitton, Attapulgit, Halloysit, Kaolin und kolloidalem Siliziumdioxid ausgewählt ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das saure Entwicklermaterial ein reaktives Material auf Phenolbasis umfaßt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei in dem Alkylacrylat die Alkyleinheit von 1 bis 8 Kohlenstoffen aufweist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, wobei das Alkylacrylat aus Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat oder Cyclohexylacrylat ausgewählt ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das chromogene Material mindestens ein Chromogen, ausgewählt aus 2-Anilino-3-methyl-6-dibutylaminofluoran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran, Kristallviolettlacton und 6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on, einschließt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Öllösungsblend ein pflanzliches Öl in 10 bis 70 Gew.-% und Alkylester von Fettsäuren in 20 bis 80 Gew.-% umfaßt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das chromogene Material in der Öllösung bei weniger als 100°C gelöst ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, wobei das chromogene Material aus einem oder mehreren von 2-Anilino-3-methyl-6- dibutylaminofluoran, 6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-(phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on, 3'-Chlor-6'-cyclohexylamino-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on und 3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran, ausgewählt ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 11, wobei das chromogene Material in dem Methylester der Öllösung bei weniger als 100°C gelöst ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei die Öllösung ein Blend aus (i) einem pflanzlichen Öl mit einem Ungesättigtheitsgrad von größer als 30%, und im wesentlichen Fettsäuren von 14 bis 18 Kohlenstoffen umfaßt, mit (ii) Methylestern von Fettsäuren, abgeleitet von einer Umesterung desselben oder eines unterschiedlichen pflanzlichen Öls, und (iii) geradkettigen gesättigten paraffinischen aliphatischen Kohlenwasserstoffen von 10 bis 13 Kohlenstoffen umfaßt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, wobei das saure Entwicklermaterial ein anorganisches saures Mineral oder ein reaktives Material auf Phenolbasis umfaßt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, wobei das saure Entwicklermaterial aus Montmorillonitton, Attapulgit, Halloysit, Kaolin und kolloidalem Siliziumdioxid ausgewählt ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das pflanzliche Öl unabhängig aus Canolaöl, Sojaöl, Mais(keim)öl, Sonnenblumenöl oder Baumwollsamenöl bzw. Baumwollkernöl ausgewählt ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei in dem Alkylacrylat die Alkyleinheit von 1 bis 8 Kohlenstoffe aufweist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, wobei das Alkylacrylat aus Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat oder Cyclohexylacrylat ausgewählt ist.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei das chromogene Material mindestens ein Chromogen, ausgewählt aus 2-Anilino-3-methyl-6-dibutylaminofluoran, 3-Diethylamino-6-methyl-7-(2,4-dimethylphenyl)aminofluoran, Kristallviolettlacton und 6'-[Ethyl(3-methylbutyl)amino]-3'-methyl-2'-phenylamino)-spiro[isobenzofuran-1(3H),9'-[9H]xanthen]-3-on, einschließt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei das Öllösungsblend ein pflanzliches Öl in 10 bis 70 Gew.-%, einen Methylester von Fettsäuren in 20 bis 80 Gew.-% und paraffinische Kohlenwasserstoffe von 0,5 bis 70 Gew.-% umfaßt.
Druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, wobei das chromogene Material in der Öllösung bei weniger als 100°C gelöst ist.
Verwendung eines druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nach einem vorhergehenden Anspruch für den Zweck der Minimierung von Gerüchen bei Verarbeitung von druckempfindlichem Aufzeichnungsmaterial, welches eine Reprographieausstattung bei erhöhter Temperatur, wie Xerographiemaschinen bzw. Kopierer, Toner-basierte Kopierer, Laserdrucker und elektrostatische Reproduktionsvorrichtungen, verwendet.