FI84240B - Vaermekaensligt uppteckningsmaterial. - Google Patents

Description

842 40 Lämpöherkkä tallennusmateriaali Tämä keksintö liittyy lämpöherkkään tallennusmateriaa-liin. Tarkemmin sanottuna se koskee sellaista arkkimuo-5 dossa olevaa tallennusmateriaalia, joka on päällystetty värinmuodostus-koostumuksilla, jotka sisältävät kromo-geenista ainetta ja hapanta värikehiteainetta. Erityisesti tämän keksinnön kohteena on lämpöherkkä tallennusmateriaali, jolla on parantuneet taustaominaisuudet.

10 Lämpöherkät tallennusmateriaalikoostumukset ovat alalla hyvin tunnettuja, ja niitä on kuvattu monissa patenteissa, esimerkkeinä US-patentit 3 539 375, 3 674 535, 3 746 675, 4 151 748, 4 181 771 ja 4 246 318, jotka näin ollen 15 otetaan tähän viitteinä mukaan. Näissä koostumuksissa kromogeeninen perusaine ja hapan värikehiteaine sisältyvät substraatin päällysteeseen, joka sopivaan lämpötilaan kuumennettuna sulaa tai pehmenee sallien sanottujen aineiden reagoimisen ja siten synnyttäen värillisen jäl-20 jen.

Kun kysymyksessä ovat lämpöherkät tallennusmateriaalit, määritellään lämpöherkkyys (-toisto) lämpötilana, jossa lämpöherkkä tallennusaine muodostaa voimakkuudeltaan 25 (densiteetiltään) tyydyttävän värillisen jäljen. Tausta määritellään lämpöherkän tallennusmateriaalin värittymi-sen määränä ennen jäijenmuodostusta ja/tai sen materiaalin, jolle jälki on muodostettu, värittymisen määränä jäljettömillä alueilla. Kyky säilyttää lämpöherkän tal-30 lennusmateriaalin lämpöherkkyys ja samalla vähentää taus tan värittymistä on hyvin tavoiteltu ja arvokas ominaispiirre .

Eräs lämpöherkän tallennusmateriaalin käyttösovellutuk-35 sista, jonka tärkeys on jatkuvasti lisääntymässä, on faksimilere-produktio. Vaihtoehtoisia termejä faksimilel-le ovat telekopio ja kaukosiirto. Faksimilejärjestelmäs-sä elektronisesti siirretyt kuvat reprodusoidaan suorina 2 84240 tulosteina. Eräs faksimilelaitteistossa käytettävälle lämpöherkälle tallennusmateriaalille asetettavista tärkeistä vaatimuksista on se, että sillä on hyvät tausta-ominaisuudet (alhainen värittyminen).

5 Lämpöherkän tallennusmateriaalin herkkyyttä on saatu lisättyä sisällyttämällä värinmuodostuskoostumukseen kromogeenisen aineen ja värikehitteen ohella fenyylihyd-roksinaftoaattiyhdistettä tai hydroksianilidiyhdistettä, 10 kuten Kenneth D. Glanzin US-patentissa 4 470 057 tai vastaavasti US-patentissa 4 535 347 on kuvattu. Tällaisin herkistinaineita voidaan edullisesti käyttää yhdistelmänä tämän keksinnön kanssa.

15 Tämä keksintö perustuu siihen yllättävään havaintoon, että käyttämällä erästä tiettyä bisfenoliluokkaa koreak-tanttina lämpöherkässä tallentamismateriaalissa aikaansaadaan tuote, jolla on hyvin tyydyttävä lämpöherkkyys ja paljon parantuneet taustavärittymisominaisuudet.

20

Vastaavasti tämän keksinnön tuloksena on aikaansaatu lämpöherkkä tallentamismateriaali, johon kuuluu pohjaosa, joka kantaa lämpöherkkää värinmuodostuskoostumusta, joka sisältää kromogeenista ainetta ja sen koreaktanttina 25 bisfenoliyhdistettä, jonka rakennekaava on C H, I s 30

,hQ. c —°H

6 3 84240 jossa nl ja n2 ovat kumpikin 0, 1 tai 2 siten, että nl + n2 on ainakin 2.

Kuten tavanomainen lämpöherkkä tallentamismateriaalikin, 5 tämän keksinnön tallentamismateriaali käsittää tyypilli sesti kromogeenisen aineen ja värikehiteaineen (koreak-tantin) pohjamateriaalilla olevana päällysteenä, johon ne ovat sijoittuneet toistensa suhteen vierekkäin, tavallisesti hienojakoisina kiintoainehiukkasina sopivaan side-10 aineeseen dispergoituina mahdollisesti päällysteen muiden komponenttien kanssa. Kuvan synnyttävä värinmuutos aiheutuu päällysteen muiden komponenttien kanssa. Kuvan synnyttävä värinmuutos aiheutuu päällysteen saattamisesta lämpötilaan, joka on riittävän korkea aiheuttaakseen 15 värinmuodostusreaktion kromogeenisen aineen ja värikehi teaineen välillä. Tyypillisesti värinmuodostusreaktio tapahtuu, kun päällysteen yksi tai useampi komponentti sulaa, pehmenee tai sublimoituu siten mahdollistaen reaktiivisen värinmuodostuskontaktin.

20

Tallennusmateriaaliin kuuluu substraatti tai pohjamateriaali, joka yleensä muodostuu arkista. Tämän keksinnön tarkoituksiin arkki tarkoittaa myös rainoja, nauhoja, kaistaleita, hihnoja, kalvoja, kortteja yms. Arkeilla 25 tarkoitetaan kappaleita, joissa on kaksi suurta pintadi- mensiota ja suhteellisen pieni paksuusdimensio. Substraatti tai pohjamateriaali voi olla opaakki, läpinäkyvä tai läpikuultava ja voi itse olla värillinen tai väritön.

30 Materiaali voi olla kuituista, mukaanlukien esimerkiksi paperin ja synteettiset filamenttimateriaalit. Se voi olla kalvoa mukaanlukien esimerkiksi sellofaanin ja synteettiset polymeeriarkit, jotka on valettu, ekstrudoitu tai muodostettu muulla tavalla. Tämän keksinnön ydin on 35 substraatille päällystetyssä värinmuodostuskoostumukses- sa. Substraattimateriaalin laatu tai tyyppi ei ole kriittinen tekijä.

4 34240

Tiettyjen herkistinaineiden sisällyttäminen värinmuodos-tuskoostumukseen aikaansaa lisäparannuksen ominaisuuksiin, erityisesti lisää herkkyyttä, vaikkakaan ne eivät 5 ole tarpeellisia vaatimuksissa määritellyn keksinnön edullisten ominaisuuksien osoittamiseen tai keksinnön käytännön suoritukseen. Fenyyli-l-hydroksi-2-naftoaatin, stearamidin ja p-hydroksi-oktadekananilidin kaltaiset aineet ovat käyttökelpoisia tällaisina herkistinaineina.

10 Värinmuodostuskoostumuksen komponentit ovat toistensa suhteen vierekkäin, olennaisesti homogeenisesti jakautuneina värinmuodostuskoostumukseen kauttaaltaan, suosi-teltavasti substraatille kerrostetun päälystekerroksen 15 muodossa. Tallennusmateriaalia valmistettaessa valmiste taan päällystekoostumus, joka sisältää värinmuodostuskoostumuksen komponenttien hienodispersion, polymeeristä sideainetta, pintaaktiivisia aineita ja muita lisäaineita päällystysvesiväliaineessa. Koostumus voi lisäksi 20 sisältää inerttejä pigment tejä kuten savea, talkkia, alumiinihydroksidia, kalsinoitua kaoliinisavea ja kal-siumkarbonaattia; synteettisiä pigmenttejä kuten urea-formaldehydihartsipigmenttejä; luonnon vahoja kuten kar-naubavahaa; synteettisiä vahoja; lubrikantteja kuten 25 sinkkistearaattia; kostutusaineita ja vaahdonestoaineita.

Värinmuodostuskoostumuksen komponentit ovat olennaisesti dispersioväliaineeseen (suositeltavasti veteen) liukenemattomia, ja ne jauhetaan yksittäiseen keskimääräiseen 30 hiukkaskokoon välillä noin 1 mikroni - noin 10 mikronia, suositeltavasti noin 1 - noin 3 mikronia. Polymeerinen sideaine on olennaisesti väliaineeseen liukeneva, vaikka myös lateksit ovat eräissä tapauksissa sopivia. Suositeltavia vesiliukoisia sideaineita ovat polyvinyylialkoho-35 li, hydroksietyyliselluloosa, metyyliselluloosa, hydrok- sipropyylimetyyliselluloosa, tärkkelys, modifioidut tärkkelykset, gelatiini yms. Sopivia lateksiaineita ovat 5 84240 polyakrylaatit, polyvinyyliasetaatit, polystyreeni jne.

Polymeeristä sideainetta käytetään suojaamaan päällystettyjä aineita hankaus- ja käsittelyvoimilta, joita esiin-5 tyy lämpöarkkien varastoinnissa ja käytössä. Sideainetta tulisi käyttää sellaisena määränä, että tällainen suoja saataisiin aikaan, ja pienempänä kuin sellaisena määränä, joka häiritsee reaktiivisen kontaktin saavuttamista reaktiivisten värinmuodostusaineiden välillä.

10 Päällystepainot voivat tehollisesti olla noin 3 - noin 9 grammaa neliömetrillä (gm-2) ja suositeltavasti noin 5 -noin 6 gm-2. Värinmuodostusaineiden käytännön määrään vaikuttavat taloudelliset seikat, toimintaparametrit, ja 15 päällystettyjen arkkien toivotut käsittelyominaisuudet.

Käypäsiä kromogeenisia yhdisteitä, kuten ftalidi-, leuk-auramini- ja fluoranyhdisteet, käytettäväksi värinmuodos-tajasysteemissä, ovat sinänsä tunnetut värinmuodosta-20 jayhdisteet. Esimerkkeinä näistä yhdisteistä voi mainita kristallivioletti laktonin (3,3-bis(4-dimetylamino-fe-nyl)-6-dimetylaminoftalidi (US-patentti No Re. 23,024)); fenyli, indoli-, pyrroli-, sekä karbatsolisubstituoidut ftalidit (esimerkiksi, kuten US-patenteissa 3,491,111; 25 3,491,112; 3,491,116; ja 3,509,174); nitro-, amino-, amido-, sulfon-amido-, aminobentsylideeni-, halo- ja anilino-substituoidut fluoraanit (esim. kuten US-patenteissa 3 624 107, 3 627 787, 3 641 011, 3 642 828 ja 3 681 390 on kuvattu); spirodipyraanit (US-patentti 3 971 30 808); ja pyridiini- ja pyratsiiniyhdisteet (esim. kuten US-patenteissa 3 775 424 ja 3 853 869 on kuvattu). Muita erityisen sopivia kromogeenisia yhdisteitä ovat, millään tavalla keksintöä rajoittamatta: 3-dietyyli-amino-6-me-tyyli-7-anilinofluoraani (US-patentti 3 681 390); 3-die-35 tyyliamino-6-metyyli-7-anilinofluoraani (US-patentti 3 681 390); 3-dietyyliamino-6-metyyli-7-( 2' , 4'-di-metyyli-anilino) fluoraani (US-patentti 3 330 473); 7-(l-etyy- 6 84240 li-2-metyyli-indol-3-yyli)-7-(4-dietyyliamino-2-etoksi-fenyyli)-5,7-di-hydro[3,4-b]pyridin-5-oni (US-patentti 4 246 318); 3-dietyyliamino-7-(2-kloorianilino)fluoraani (US-patentti 3 920 510); 3-(N-metyyli-sykloheksyyliami-5 no)-6-metyyli-7-anilinofluoraani (US-patentti 3 959 571); 7-(l-oktyyli-2-metyyliindol-3yyli)-7-(4-dietyyliamino-2-etoksifenyyli)-5,7-di-hydrofuro[3,4-b]pyridin-5-oni; 3-dietyyliamino-7,8-bentso-fluoraani; 3,3-bis(l-etyyli-2-metyyliindol-3-yyli)ftalidi; 3-dietyyliamino-7-anilinof-10 luoraani; 3-dietyyliamino-7-bents-yyliaminofluoraani; 3- fenyyli-7-dibentsyyliamino-2,2'-spi-ro-di[2H-l-bentsopy-raani]; 3-(2-hydroksi-4-dietyyliamino-fenyyli)-3-(2,4-dimetoksi-5-anilinofenyyli)-ftalidi; 3-(2-hydroksi-4-dietyyliaminofenyyli)-3-(2,4-dimetoksi-5-(4-kloori-15 anilino)fenyyli)ftalidi; ja minkä tahansa kahden tai useamman edellisistä seokset.

Seuraavat esimerkit on tarkoitettu havainnollistamaan joitakin tämän keksinnön ominaispiirteitä, eikä niitä 20 tule pitää sitä rajoittavina. Näissä esimerkeissä kaikki osat ovat painon mukaan, kaikki liuokset ovat vesiliuoksia ja kaikki mittaukset ovat metrijärjestelmän mukaisia, ellei muuta ole mainittu.

25 Tämän keksinnön kehiteaineet voidaan valmistaa menette lyillä, joita on kuvattu tekniikan tasossa, esim. US patenteissa 2,775,620 ja 2,917,550.

Näissä esimerkeissä valmistettiin erillisiä dispersioita, 30 jotka sisälsivät kromogeenista yhdistettä (komponentti A), hapanta kehitettä (komponentti B) ja herkistinainetta (komponentti C).

35 7 84240 _Aine___Osia

Komponentti A

kromogeenista yhdistettä 34,8 5 sideainetta, polyvinyylialkoholin 10%:n liuos vedessä 50,0 vaahdonesto- ja dispergointiaineita (1) 0,3 vettä 14,9 10 Komponentti hapanta kehiteainetta 17,0 sideainetta, polyvinyylialkoholin 10%:n liuos vedessä 30,0 vettä 52,9 15 vaahdonesto- ja dispergointiaineita (1) 0,1

Komponentti C

fenyyli-l-hydroksi-2-naftoaattia 34,8 sideainetta, polyvinyylialkoholin 10%:n liuos vedessä 50,0 20 vettä 15,0 vaahdonesto- ja dispersointiaineita 0,2 (1) Yhtä suuret osat Nopko NDW:tä ja Surfonyl 104:ää 25 Surfonyl 104 on ditertiaarinen asetyleeniglykolipinta- aktiivinen aine, jota valmistaa Air Products and Chemicals Inc.

Nopko NDW on sulfonoitu risiiniöljy, jota valmistaa Nopko 30 Chemical Company.

Esimerkeissä käytetyt kromogeeniset aineet on lueteltu taulukossa 1.

35 8 84240

Taulukko 1 sanottua kromo 5 geenistä yhdistettä sisältävän disper-

Kromoqeeninenyhdiste sion merkintä__ 3- dietyyliamino-6-metyyli-7-anilino- A-a fluoraani-3,3-bis(4-dimetyyliamino- 10 fenyyli)-6-dimetyyliaminoftalidi (CVL) A-b 7-(l-etyyli-2-metyyliindol-3-yyli)-7-(4-dietyyliamino-2-etoksifenyyli)-5,7-diydrofuro[3,4-b]pyridin-5-oni A-c 15 Esimerkeissä käytetyt happamat kehiteaineet on lueteltu taulukossa 2.

Taulukko 2 sanottua kromo 20 geenistä yhdistettä sisältävän

Hapan kehiteyhdiste dispersion merkintä 2,2-bis(4-hydroksifenyyli)propaani B-a (Bisfenoli A) 25 1-fenyyli-l,l-bis(4-hydroksifenyyli) butaani B-c 4- fenyyli-2,2-bis(4-hydroksifenyyli) butaani B-d l-fenyyli-2,2-bis(4-hydroksifenyyli) 30 butaani B-e

Taulukossa 3 on lueteltu komponenttien A, B ja C eri seokset mukaanlukien lisätyt komponentit ja jokaisen märkäpaino-osat. Kaikissa tapauksissa lisättiin muodostu-35 viin seoksiin myös seuraavat aineet: 1. kalsinoitua kaoliinisavea (tämän jälkeen "savi") 2. polyvinyylialkoholin 10%:n vesiliuosta (tämän 9 84240 jälkeen PVA) 3. vettä 4. sinkkistearaatin 21%:n emulsiota (tämän jälkeen sinkkistearaatti) 5

Kukin taulukon 3 seos lisättiin paperille ja kuivattiin, jolloin saatiin kuivapäällystepaino noin 5,2 - noin 5,9 cm-2.

10 Taulukko 3

Esimerkki komponentit osia kontrolli 1-1 dispersio A-a 0,8 dispersio B-a 9,4 15 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,8 savi 1,2 vesi 4,3 2-1 dispersio A-a 0,8 20 dispersio B-c 9,4 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,8 savi 1,2 vesi 4,3 25 kontrolli 2 dispersio A-a 0,8 dispersio B-a 7,0 dispersio C 1,1 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,9 30 savi 1,2 vesi 5,5 2-2 dispersio A-a 0,8 dispersio B-c 7,0 dispersio C 1,1 35 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,9 savi 1,2 10 842 40 vesi 5,5 kontrolli 3 dispersio A-b 0,8 dispersio B-a 9,4 sinkkistearaatti 1,5 5 PVA 2, 8 savi 1,2 vesi 4,3 2-3 dispersio A-b 0,8 dispersio B-c 9,4 10 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,8 savi 1,2 vesi 4,3 kontrolli 4 dispersio A-c 0,8 15 dispersio V-a 9,4 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,8 savi 1,2 vesi 4,3 20 2-4 dispersio A-c 0,8 dispersio B-c 9,4 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2, 8 savi 1,2 25 vesi 4,3 kontrolli 1-2 dispersio A-a 0,8 dispersio B-a 9,4 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,8 30 savi 1,2 vesi 4,3 3 dispersio A-a 0,8 dispersio B-d 9,4 sinkkistearaatti 1,5 35 PVA 2,8 savi 1,2 vesi 4,3 11 84240 4 dispersio A-a 0,8 dispersio B-e 9,4 sinkkistearaatti 1,5 PVA 2,8 5 savi 1,2 vesi 4,3 Lämpöherkille tallennusmateriaaliarkeille, jotka oli päällystetty aine yhdellä taulukon 3 seoksista, muodos-10 tettiin kuva saattamalla päällystetty arkki kosketukseen metallisen kuvanmuodostuskappaleen kanssa 150°C:ssa (300 °F) 5 sekunnin ajaksi. Kuvan voimakkuus mitattiin heijas-tuslukemana käyttäen Macbeth-heijastusdensitometria. Noin 0,9 tai sitä suurempi oleva arvo osoittaa tavallisesti 15 hyvää kuvan kehittymistä. Kuvien voimakkuudet on esitetty taulukossa 4.

Taulukko 4 20 150°C:ssa kehittyneen kuvion heiiastusvoimakkuus

Esimerkki voimakkuus kontrolli 1-1 1,43 2-1 1,35 25 kontrolli 2 1,44 2-2 1,40 kontrolli 3 1,36 2-3 1,15 kontrolli 4 1,32 30 2-4 0,96 kontrolli 1-2 1,35 3 1,13 4 1,33 35 Esimerkkien taustavärittyminen mitattiin heijatuslukemano käyttäen Bausch 6 Lomb opasimetria. Mitä suurempi arvo on sitä vähemmän tausta on värittynyt. Tausta-arvot on esi- ι2 84240 tetty taulukossa 5.

Taulukko 5 5 Esimerkki Taustan voimakkuus kontrolli 1-1 81,2 2-1 89,1 kontrolli 2 82,1 2-2 88,2 10 kontrolli 3 76,4 2-3 86,1 kontrolli 4 72,5 2-4 88,2 kontrolli 1-2 79,6 15 3 87,6 4 83,7

Taulukkojen 4 ja 5 tiedoista on helppo nähdä, että tämän keksinnön kehiteaineita sisältävillä lämpöherkillä tal-20 lennusmateriaaleilla saadaan hyväksyttäviä kuvanvoimak- kuuksia ja huomattavasti parantunut taustavärittyminen verrattuna vastaaviin aikaisemmin tunnettuihin lämpöherk-kiin materiaaleihin.

Claims (5)

13 842 40

1. Lämpöherkkä tallennusmateriaali, tunnettu 5 siitä, että se käsittää pohjamateriaalin ja sen kantaman lämpöherkän värinmuodostuskoostumuksen, joka sisältää kromogeenista ainetta ja sen koreaktanttina bisfenoliyh-distettä, jonka rakennekaava on 10 cm5

15. O I ^^3“ 0H ö jossa nl ja n2 ovat kumpikin 0, 1 tai 2 siten, että nl + 25 n2 on ainakin 2.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tallennusmateriaali, tunnettu siitä, että bisfenoli on yksi tai useampi seuraavista: 1-fenyyli-l,l-bis(4-hydroksifenyyli)buta- 30 ani; 4-fenyyli-2,2-bis(4-hydroksifenyyli)butaani; ja 1- fenyyli-2,2-bis(4-hydroksifenyyli)butaani.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tallennusmateriaali, tunnettu siitä, että kromogeeninen aine on 35 yksi tai useampi seuraavista: 3-dietyyliamino-6-metyyli-- 7-anilino-fluoraani; 7-(l-etyyli-2-metyyliindol-3-yyli )--7-(4-dietyyli-amino-2-etoksifenyyli)-5,7-dihydrofyro13,4- 14 84240 b]pyridin-5-oni; 3-dietyyliamino-7-(2-kloorianilino)-fluoraani; 3-(N-metyyli-sykloheksyyliamino)-6-metyyli-7-anilinofluoraani; 7-(l-oktyyli-2-metyyliindol-3-yyli)-7-(4-dietyyliamino-2-etoksifenyyli)5,7-dihydrofuro[3,4b]-5 pyridin-5-oni; 3’-fenyyli-7-di-bentsyyliamino-2,2'-spiro- di[2H-l-bentsopyraani]; 3,3-bis-(4-dimetyyliaminofenyy-li)-6-dimetyyliaminoftalidi; ja 3-(2-hydroksi-4-dietyy-liaminofenyyli)-3-(2,4-dimetoksi-5-(4-kloorianilino)-fenyyli)ftalidi. 10

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen tallennusmate-riaali, tunnettu siitä, että siihen lisäksi kuuluu sideainetta, joka on polyvinyylialkoholi, metyylisel-luloosa, hydroksipropyylimetyyliselluloosa, tärkkelys, 15 hydroksietyyliselluloosa, styreeni-butadieenilateksi tai niiden seos.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tallennusaine, tunnettu siitä, että sideaine on polyvinyylialkoholin, 20 metyyliselluloosan ja styreenibutadieenilateksin seos. is 84240