NO152379B - Dreieringkopling. - Google Patents

Description

Varmefølsomt kopieringsark for termografisk reproduksjon.

Nærværende oppfinnelse vedrører var-! mefølsomme kopieringsark for anvendelse ved termografisk reproduksjon av grafiske originaler.

Termografiske kopieringssystemer anvendes utstrakt ved reproduksjonen av kor-respondanse, tekniske tegninger og lig-nende grafiske originaler. Slike systemer omfatter det å anbringe den grafiske original i tett kontakt med et varmefølsomt ark og utsette den sammensatte enhet for strålevarme over en kort tidsperiode. Den grafiske original omfatter områder som har evnen til differensiert å absorbere og re-flektere slik stråling. Således, når det utsettes for stråling anriket i det infrarøde, overensstemmer det fremstilte varmemøns-ter med den grafiske original og overføres til det varmefølsomme kopieringsark og resulterer i en forandring som tilsvarer varmemønsteret som indiseres i den grafiske original. Forandringen inntreffer hurtig og krever ingen ytterligere utsettelse for damper eller oppløsninger. Imidlertid lider slike kopieringsark ofte av mangler ved at de utilsiktet kan bli markert ved pålagt trykk slik som f. eks. fra en finger-negl eller blyant.

De kjente varmefølsomme kopieringsark er vanligvis gjort følsomme for å un-dergå farveforandring når de oppvarmes til ca. 90—150°C. Skjønt slike materialer er farveløse eller svakt farvet når de fremstilles, har de tendens, ved lagring eller ved utsettelse for bestråling, slik som

kunstig lys eller sollys, å bli farvet og kopi-

er som fremstilles fra dem har mindre kontraster enn kopier som fremstilles fra nyfremstilte ark.

Nærværende oppfinnelse fremskaffer nye varmefølsomme kopieringsark som er farveløse eller svakt farvet, og som, når de utsettes for egnet varmebestråling, gir ut-pregede farver.

De nye varmefølsomme blandinger er

dessuten ikke følsomme overfor trykk.

De varmefølsomme kopieringsark etter oppfinnelsen består av en basis og avsatt på dette (A), som kromogen elektrondonator, et alkylamino-, heterocyklisk nitrogeh-eller sulfonamidderivat av bis(p-dialkyl-aminoaryl)methan og (B) et surt reagerende stoff som enten er en fast ikke tautomer syre som har en dissosiasjonskonstant på minst 1 x 10—m, eller anhydridet av en slik syre, eller et fast surtreagerende salt av en syre som har en dissosiasjonskonstant på minst 1 x 10—k', hvilket salt er oppløselig i vann ved 20°C med minst 0,5

pst., eller en fast prototropisk syre som i

en form har en dissosiasjonskonstant på

minst 1 x 10—4, idet komponentene (A) og (B) er sammenstilt og suspendert i et bindemiddel. Slike ark gir når de utsettes for

varmekontakt med en grafisk original for varmebestråling en termografisk reproduksjon av originalen.

Den kromogene elektrondonator og det surt reagerende stoff innarbeides i et ikke reaksjonsdyktig filmdannende bindemiddel, slik som en naturlig harpiks, syntetisk harpiks eller voks, og blandingen når den innarbeides i, eller fortrinnsvis påføres som et overtrekk på basen, slik som trans-parent eller translucent papir eller film, gir i det vesentlige farveløse eller bare svakt farvede termografiske kopieringsark som er lagringsstabile og motstandsdyktige mot farveforandring når de utsettes for sollys over relativt lange perioder. De foretrukne blandinger kan også inneholde opa-sifiseringsmidler, slik som titandioxyd, varmefølsomme stoffer, slik som manganstearat, så vel som andre hjelpemidler som vanligvis er til stede i slike varmefølsomme blandinger.

Den kromogene elektrondonator som anvendes ved nærværende oppfinnelse er

et derivat av et bis(p-dialkylaminoaryl)-methan i hvilket et av methanhydrogenene er blitt erstattet med en alkylamino-, heterocyklisk nitrogen- eller sulfonamid-gruppe.

Foretrukne forbindelser inneholder ikke både kromoforiske grupper og sure grupper som inneholder et hydrogenkation da slike forbindelser er i det vesentlige farveløse eller bare svakt farvet i fast form og er således spesielt egnet ved fremstillingen av termografiske kopieringssystemer. Spesielt foretrukne er bis(p-dialkyl-aminofenyl)methylsulfonamidene som er beskrevet i U.S. patent nr. 2 948 753. Slike forbindelser har formelen

i hvilke Ri, R~, Rs og R* hver er en alkyl - gruppe med fra 1—5 carbonatomer, slik som methyl, ethyl, propyl, butyl eller amyl, R5 er et substituert eller usubstituert alkyl, slik som methyl, propyl, hexyl, dodecyl eller octadecyl, cycloalkyl, slik som cyclo-pentyl, cyclohexyl eller methylcyclohexyl, aralkyl, slik som benzyl eller fenethyl, aryl, slik som fenyl, tolyl, xylyl, nafthyl, bifenyl eller indyl, og heteroykliske, slik som pyri-dyl, kinolyl, benzothiazolyl eller fenothi-azolylradikal, i hvilket substituentene f. eks. kan være slike radikaler som alkyl, alkoxy, fluor, klor, brom, dialkylamino, acylamino eller sulfamyl, Rs er hydrogen eller et radikal med definisjonen for R5, og R5 og Re kan tilsammen danne et sultamradikal, slik som nafthsultam, og p-fenylenradikalene I og II er substituerte eller usubstituerte.

Forbindelser av denne klasse av særlig verdi er de i hvilke Ri, R2, R3 og R4 hver er methyl eller ethyl, R5 . er fenyl, tolyl, methoxyfenyl eller p-dimethylaminofenyl og Re er hydrogen eller methyl.

Eksempler på faste syrer og anhydrider som er egnet for anvendelse ved oppfinnelsen er ravsyre, stearinsyre, gallussyre, sul-faminsyre, maleinsyre, og anhydridene av disse syrer. Eksempler på egnede surtreagerende salter er mononatrium surt citrat, kaliumaluminiumsulfat, aluminiumsulfat, kaliumsurt tartrat, natriumsurt fosfat, ammoniumgallat, ammoniumbenzoat og diklorbenzidindihydroklorid.

Anhydridene av syrer slik som rav- og maleinsyre så vel som noen ammonium-salter, slik som ammoniumgallat, viser liten eller ingen aktivitet ved vanlige temperaturer, men blir effektive ved forhøyede temperaturer og er følgelig også egnet. Eksempler på faste, prototropiske syrer som i en form har en dissosiasjonskonstant på minst 1 x 10—4 er saccharin, barbitursyre og urinsyre.

Disse materialer har den fordelaktige egenskap ikke å reagere med den kromogene elektrondonator i noen vesentlig grad under fremstillingen av det varmefølsom-me kopieringsark og forårsaker følgelig ikke noen vesentlig for tidlig farvedannelse. Under betingelsene for den termografiske utviklingsprosess frigir imidlertid disse stoffer syrer som reagerer med den kromogene komponent og utvikler de ønskede dype kontrasterende farver i områdene for relativ intens varme.

Forskjellige bindemidler kan anvendes for å holde reaksjonskomponentene i stilling på eller i basismaterialet. De kan påføres som flytende monomerer og poly-mieriseres på eller i arket, men da slike polymerisasjoner vanligvis er av eksoterm natur og følgelig kan forårsake noen for-hastet farveutvikling, er det foretrukket å anvende bindemidlene som oppløsninger i flyktige oppløsningsmidler som kan fjernes ved anvendelse av liten eller ingen varme og etterlater reaksjonskomponentene i i det vesentlige fast partikkelformet form. Således anvendes fortrinnsvis oppløsninger av slike bindemidler som polyvinylalkohol, polyvinylbutyrat, vinylklorid-vinylacetatkopolymer, methylcellulose, ethylcellulose, cellulosebutyrat, celluloseacetat, «Pliolite», Dow Corning 840 Silicone Resin, eller lig-nende syntetiske harpikser, carnaubavoks, montanvoks og blandinger av disse, og hydrofobe harpikslignende stoffer er særlig fordelaktige.

De nye kopieringsark kan fremstilles ved å suspendere den kromogene elektrondonator og det surt reagerende stoff i en bindemiddelvæske som består av et poten-sielt bindemiddel av forannevnte type. Blandingen påføres basismaterialet slik som tynt papir, ved hjelp av en overtrekks-maskin, og det overtrukne basismateriale tørres ved moderat temperatur. Eventuelt kan de farvedannende reaksjonskompo-nenter påføres i bindemiddelvæsken ved separate overtrekksoper as joner, med eller uten tørring av de individuelle overtrekk.

Inerte tilsetningsstoffer, slik som pig-menter, fyllstoffer, lim og varmefølsomme midler, som vanligvis innarbeides i termografiske kopieringssystemer kan tilsettes sammen med en eller begge av farvereak-sjonskomponentene eller som et separat overtrekk før, etter, eller mellom farve-reaksj onskomponentlagene.

Oppfinnelsen illustreres av de følgende eksempler. Temperaturene angis i Celsius-grader og deler og prosentangivelser er etter vekt med mindre annet er angitt.

Eksempel 1.

En blanding på 0,1 del N[bis(p-dimethylaminofenyl) -methyl] -benzensulfon-amid og 0,1 del benzoesyre ble suspendert i 10 deler av en oppløsning av en vinylklorid-vinylacetatkopolymer i toluen og aceton som har et harpiks: toluen :acetonfor-hold på 5:19:4 og den resulterende suspensjon ble flytende overtrukket på papiret. Det overtrukne papir ble tørret i luft ved ca. 20—25°C. Det hadde en svak grønn farve. Deler av det overtrukne papir ble når det anbringes i kontakt med en varm metallgjenstand ved ca. 110° nesten umiddelbart dypt blått.

Eksempel 2.

Fremgangsmåten etter eksempel 1 ble gjentatt bortsett fra at 0,1 del isosebacin-syre ble anvendt i stedet for benzoesyre. Det resulterende overtrukne papir hadde en svak grønn farve. Deler av papiret når det bringes i kontakt med en varm metallgjenstand ved ca. 110° ble hurtig dypt blått.

Eksempel 3.

På den måte som er beskrevet i eksempel 1 ble en blanding av 0,1 del N[bis-(p-dimethylaminofenyl)methyl]-p-tolu-ensulfonamid og 0,1 del m-dimethylamino-benzoesyre suspendert i 10 deler vinylklo-ridvinylacetatkopolymeren oppløst i toluen-aceton, og blandingen ble anvendt for å fremstille varmefølsomt overtrekk på papir. Det tørrede, overtrukne papir var svakt blålig grønt. Områder som bringes i kontakt med en varm metallgjenstand ved ca. 110° ble umiddelbart dypt blått.

Eksempel 4.

Til en varm (60°) suspensjon av 4 deler casein i 28 deler vann ble tilsatt 1 del vandig ammoniakk. Blandingen ble rørt om i ca. 5 minutter og den resulterende oppløsning ble avkjølt til omgivelsenes temperatur. Den ble delt i to og til en del ble 1,2 deler iV[bis(p-dimethylaminofenyl)methyl]-benzensulfonamid tilsatt. Til den annen del ble tilsatt en blanding av 40 deler ammoniumgallat, 40 deler vann, og 0,24 deler calgon (na-triumhexametafosfat). Deretter ble de to deler av oppløseliggjort casein igjen forenet og tilstrekkelig ammoniakkvoks ble tilsatt for å gjøre caseinet alka-lisk overfor brilliantgult.

Den resulterende blanding ble som væske overtrukket på kalkérpapir og det overtrukne papir ble lufttørret. Det overtrukne papir hadde svak blålig-grå farve. Det var ikke trykkfølsomt, men var termisk aktivt og gir dypt blå farvninger når det utsettes for varme.

Eksempel 5.

N [bis (p-dimethylaminof enyl) methyl jbenzensulfonamid ble blandet med tilstrekkelig aceton-toluenoppløsning av vinylklorid-vinylacetatkopolymer for å gi en tynn flytbar overtrekksblanding. Blandingen ble brukt til å overtrekke papir som var blitt impregnert med en 5 pst. vandig ravsyreoppløsning som inneholder 2 pst. glycerin og tørret. Det overtrukne papir ble tørret i en strøm av kjølig luft. Det tørrede overtrukne papir var svakt grønt og var termisk følsomt slik som det viser seg ved dannelsen av en dyp blå farvet reproduksjon av et billede på et original - ark som anbringes i tett kontakt med det overtrukne ark og utsettes for en infra-rød lampe.

For denne reproduksjon ble det overtrukne ark anbragt på en jevn overflate med den overtrukne side opp og den grafiske original ble anbragt mot denne. De to ark ble holdt i tett kontakt med vek-ter og utsatt i 10—15 sekunder for inn-virkning av en Amplex 375 watt infrarød lampe anbragt 0,5—1,25 cm over papirene.

Eksempel 6— 16.

Tabell 1 angir kombinasjonene av kromogene elektrondonatorer og surt reagerende stoffer som har vært anvendt for å fremstille overtrukne varmefølsomme kopieringsark på den måte som er beskrevet i eksempel 1. Papiret som ble anvendt var et jevnt tynt «bond» postpapir med lav gramvekt. Det ble overtrukket tre ganger med blandingen, og tørret etter hver over-trekning i en kraftig luftstrøm. Den ter-miske følsomhet for de overtrukne ark ble påvist som beskrevet i eksempel 5. I hvert tilfelle var det tørrede overtrukne papir enten i det vesentlige farveløst eller bare svakt farvet, og forandret ikke farve når det utsattes for trykk, f. eks. ved å føre tommelfingerneglen med moderat trykk over overflaten av det overtrukne ark.

Eksempel 17.

En blanding av 4 deler titandioxyd, 4 deler ammoniumgallat, 8 deler N[bis(p-dimethylaminof enyl) methyl Jbenzensul-fonamid, 4 deler manganstearat, og 52 deler toluen ble malt med 50 deler Ottawa-sand (20—39 Tyler mesh ASTM C-190) i 5 timer. Blandingen ble siktet gjennom en 60 mesh Tyler Screen for å fjerne sanden og 11,5 deler aceton ble tilsatt til filtratet. Blandingen ble veiet og 1 del vinylklorid-vinylacetatkopolymer ble tilsatt til den for hver 7 deler blanding. Massen ble omrørt inntil den var homogen. Den resulterende masse ble anvendt for å dekke translucent tynt pergamentlignende papir under anvendelse av en =jj= 6 laboratorie overtrekks-anordning. Papiret ble gitt to overtrekk

med tørring i luft etter hvert overtrekk.

Det resulterende overtrukne papir hadde

et halvt opakt, gråaktig utseende. Papiret

ble anvendt til å fremstille dypblå kopier

av et grafisk originalark med fremragende resultater ved anvendelse av en Thermo-fax dupliseringsmaskin innstilt for opti-mal eksponering.

Eksempel 18— 33.

En rekke varmefølsomme kopieringsark ble fremstilt i det vesentlige som beskrevet i eksempel 17 og de resulterende ark ble utviklet på vanlig måte. Alle ar-kene som ble fremstilt var varmefølsom-me, dvs. de var farveløse til svakt farvede og ga ved fremkalling lett leselige faksimi-lereproduksjoner av de grafiske origina-lene. De varierte imidlertid i varighet for kontrasten etter lagring på et mørkt sted i 7 dager. Tabell 2 nedenfor angir kombinasjonene, den begynnende farve som fremstilles ved fremkalling og en grade-ring av permanensen for den opprinnelige kontrast som fremstilles.

De nye varmefølsomme kopieringsark er enkle og økonomiske, de er stabile under normale behandlingsbetingelser, lagring og eksponering, og kan brukes for å gi sterk kontrast, klare og permanente reproduk-sjoner ved de termografiske kopieringspro-sesser som er nevnt foran.

Mengdene av den kromogene elektrondonator og surtreagerende stoff som anvendes i eksemplene er ikke kritiske og kan varieres over betraktelige områder. De relative mengder skal velges for å gi tilstrekkelig av den komponent som brukes i mindre mengder slik at tilstrekkelig farve vil bli utviklet i de oppvarmede områder av kopieringsarket for å gi den ønskede grad av kontrast med de uforandrede områder.

Tykkelsen av overtrekket eller over-trekkene på kopieringsarket kan også varieres over et utstrakt område. Overtrekk som har en tykkelse på 25—100 mikroner eller mere er hensiktsmessige å påføre og

representerer den vanlige tykkelse for slike overtrekk på kjente kopieringsark. P

Claims (6)

1. Varmefølsomt kopieringsark om-fattende et basismateriale og et termo-følsomt lag avsatt på dette, karakterisert ved at nevnte lag består av (A), som kromogen elektrondonator, et alkylamino-, heterocyklisk nitrogen-, eller sulfonamidderivat av bis(p-dialkylamino-aryl)methan, og (B) et surtreagerende stoff som enten er en fast ikke-tautomer syre som har en dissosiasjonskonstant på minst 1 x 10—10, eller anhydridet av en slik syre, eller et fast surtreagerende salt av en syre som har en dissosiasjonskonstant på minst 1 x 10—i o, og nevnte salt er oppløse-lig i vann ved 20°C med minst 0,5 pst., eller en fast prototropisk syre som har i en form en dissosiasjonskonstantform på minst 1 x

10-4, idet komponentene (A) og (B) er sammenstilt og suspendert i et bindemiddel.

2. Kopieringsark etter påstand 1, ka rakterisert ved at bindemidlet er et hydrofob harpiksaktig stoff, fortrinnsvis en vinylkloridvinylacetat kopolymer.

3. Kopieringsark etter påstand 1 og 2, karakterisert ved at elektrondo-natoren har formelen i hvilken Ri, R2, R3 og R4 hver er en alkyl-gruppe med 1—5 carbonatomer, fortrinnsvis methyl eller ethyl, R5 er en substituert eller usubstituert alkyl-, cykloalkyl-, aralkyl-, aryl- eller heterocyklisk gruppe, fortrinnsvis fenyl, p-tolyl, p-methoxyfenyl, eller p-dimethylaminofenyl, Re er hydrogen eller en substituert eller usubstituert alkyl-, cycloalkyl-, aralkyl- og aryl-, eller heterocyklisk gruppe, særlig hydrogen eller methyl, og Rs og R" kan sammen danne et sultamradikal, og p-fenylenradikalene I og II kan være substituerte eller usubstituerte.

4. Kopieringsark etter påstand 1 eller 2, karakterisert ved at elektrondo-natoren er TV- [bis(p-dimethylaminofenyl) - methyl] benzotriazol.

5. Kopieringsark etter enhver av på-standene 1—4, karakterisert ved at det surtreagerende stoff er gallussyre, alu-miniumsulfatoctadecahydrat, eller saccharin.

6. Kopieringsark etter enhver av på-standene 1—5, karakterisert ved at et varmesensitiverende middel også er suspendert i bindemidlet.