NO824069L - Opptegningsmateriale. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår opptegningsmateriale og en fremgangsmåte for fremstilling av dette. Opptegningsmaterialet kan f.eks. være en del av et trykkfølsomt kopieringssystem eller av et varmefølsomt opptegningssystem.

I en kjent type trykkfølsomt kopieringssystem, vanligvis kjent som overføringssystem, er et øvre ark belagt på den nedre overflate med mikrokapsler inneholdende en oppløsning av en eller flere fargeløse fargedannere og et nedre ark er belagt på den øvre overflate med et fargefremkallende koreagerende materiale. Et antall mellomliggende ark kan også være tilstede, hvert av hvilket på den undre overflate er belagt med mikrokapsler og på den øvre overflate med fargefremkallende materiale. Trykk som utøves på arkene .

ved hånd- eller maskingskrivning forårsaker at mikrokapslene sprekker, noe som frigjør fargedanneroppløsningen til det fargefremkallende materialet på det nest lavere ark og gir således grunn til en kjemisk reaksjon som fremkaller fargen i fargedanneren. I en variant av dette system er mikrokapslene erstattet av et belegg der fargedanneroppløsningen er tilstede som kuler i en kontinuerlig matriks av fast materiale.

I en annen type trykkfølsomme kopieringssystemer, vanligvis kjent som autoholdige eller autogene systemer, er mikrokapsler og fargefremkaller-koreaktantmaterialet belagt på

den samme overflate av et ark og hånd- eller maskinskriv-ning på et ark anbragt over det således belagte ark forårsaker at mikrokapslene sprekker og frigjør fargedanneren som deretter reagerer med fargefremkallermaterialet på arket og gir en farge.

Varmefølsomme opptegningssystemer benytter hyppig samme

type reaktanter som de som er beskrevet ovenfor for å tilveiebringe et farget merke, men benytter varme for å omdanne en eller begge reaktanter fra fast tilstand der ingen reaksjon inntrer til flytende tilstand som letter fargefrem-

kallingsreaksjonen, f.eks. ved oppløsning i et bindemiddel som smeltes hvis varme tilføres.

Arkmaterialet som benyttes i slike systemer er vanligvis

av pair, selv om det i prinsippet ikke er noen begrensning på typen ark som kan benyttes. Når papiret benyttes, kan fargefremkaller-koreaktantmaterialet og/eller mikrokapslene være tilstede i arkmaterialet i stedet for som et belegg på arkmaterialet. En slik tilstedeværelse i arkmaterialet oppnås vanligvis som regel allrede ved papirfremstillingen der arkmaterialet fremstilles.

Zirkoniumdioksyd, ZrC^, er i lang tid erkjent som et materiale egnet som koreaktant for fremkalling av fargen i fargedannere for bruk ved opptegningsmaterialer, se f.eks. US-PS 2.505.470 og 2.777.780. Mens det imidlertid er heller effektivt når det foreligger i pulverform for fremkalling av fargen i en oppløsning av en fargedanner slik som krystallfiolettlakton, er dette stoff meget mindre effektivt når det er belagt på et papir som aktiv bestand-del i en fargefremkallersammensetning, sannsynligvis på grunn av at reaktiviteten undertrykkes av nærværet av kon-vensjonelle belegningsbindemidler, f.eks. lateksbindemidler. Et ytterligere problem er at den til å begynne med fremkalte farge har en tendens blekning.

Det er nå uventet funnet at hydratisert zirkoniumdioksyd gir gode fargefremkallingsegenskaper, mens det er meget mindre tilbøyelig til de problemer som man har erfart med zirkoniumdioksyd, spesielt hvis det hydratiserte zirkoniumdioksyd modifiseres ved nærvær av egnede metallforbindelser eller -ioner. Hydratisert zirkoniumdioksyd som alternativt er kjent som vandig zirkoniumdioksyd, kan representeres ved formelen ZrC^-xf^O.

I henhold til et første trekk ved oppfinnelsen tilveiebringes det et opptegningsmateriale som benytter hydratisert zirkoniumdioksyd som fargefremkaller.

I henhold til et andre trekk ved oppfinnelsen tilveiebringes det en fremgangsmåte for fremstilling av et opptegningsmateriale,karakterisert vedfølgende trinn: a) tildanning av en vandig dispersjon av hydratisert zirkoniumdioksyd;

b) enten:

(I) formulering av nevnte dispersjon til et beleggspreparat og påføring av beleggspreparatet på en substratbane, eller (II) tilføring av dispersjonen til papirråstoff og til-blanding av en papirhane som inneholder nevnte preparat; og

c) tørking av den resulterende belagte eller fylte bane

for å tilveiebringe opptegningsmaterialet.

Det hydratiserte zirkoniumdioksyd som benyttes ifølge oppfinnelsen kan være fremstilt tidligere, f.eks. kan det være et kommersielt tilgjengelig materiale eller det kan være felt ut i et vandig medium, som et første trinn i fremgangsmåten 'f or fremstilling av opptegningsmaterialet. Det hydratiserte zirkoniumdioksyd kan felles ut fra det vandige medium på forskjellige måter, f.eks. ved utfelling fra en vandig oppløsning av et zirkoniumsalt ved tilsetning av vandig alkali; ved tilsetning av en vandig oppløsning av et zirkoniumsalt til overskytende vandig alkali, fulgt av nøytra-lisering; eller ved blanding av en vandig oppløsning av et zirkoniumsalt og et vandig alkali i andeler slik at man opprettholder en i det vesentlige nøytral pH-verdi i blande-trinnet." Zirkoniumsaltet kan f.eks. være zirkonylklorid eller zirkoniumsulfat. Det vandige alkali kan f.eks. være en oppløsning av natrium-, kalium-, litium- eller ammoniumhydroksyd.

I stedet for å anvende et kationisk zirkoniumsalt, kan det hydratiserte zirkoniumdioksyd felles ut fra en oppløsning av et zirkonat, f.eks. ammoniumtris-karbonato-zirkonat,

ved tilsetning av syre, f.eks. en mineralsyre slik som svovelsyre eller saltsyre.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen modifiseres det hydratiserte zirkoniumdioksyd ved nærvær av en forbindelse eller ioner av et eller flere multivalente metaller, f.eks. kopper, nikkel, mangan,.kobolt, krom, sink, magnesium, titan, tinn, kalsium, wolfram, jern, tantal, molybden eller niob. En slik modifisering vil heretter kalles "metallmodifisering".

Metallmodifisering kan hensiktsmessig gjennomføres ved behandling av det hydratiserte zirkoniumdioksyd når det er dannet med en oppløsning av metallsaltet, f.eks. sulfatet eller kloridet. Alternativt kan en oppløsning av metallsaltet tilføres til mediet, hvorfra det hydratiserte zirkoniumdioksyd felles ut.

Den nøyaktige art av de forbindelser som dannes under metall-modif iseringen er ennu ikke helt belyst, men en mulighet er at det felles ut et metalloksyd eller -hydroksyd for å være tilstede i det hydratiserte zirkoniumdioksyd. En alternativ eller ytterligere mulighet er at ioneutbytting inntrer slik at metallionene er tilstede på ioneutbyttings-plasser på overflaten av det hydratiserte zirkoniumdioksyd.

Metallmodifikasjoner muliggjør at det kan oppnås forbedringer i den første intensitet og/eller blekningsmotstandsevne for det oppnådde trykk fra hydratisert zirkoniumdioksyd både når det gjelder såkalt hurtigfremkallende og såkalt langsomt-fremkallende fargedannere, og med fargedannere som ligger mellom disse kategorier.

Kategorisering av fargeannere i henhold til hastigheten med hvilken deres farge kan fremkalles har lenge vært vanlig praksis i denne teknikk. 3,3-bis-(4<1->dimetylaminofenyl)-6-dimetylaminoftalid (CVL) og lignende lakton fargedannere er typisk for den hurtigfremkallende klasse, der farge-dannelsen skjer ved en spalting av laktonringen ved kontakt med en sur koreaktant. 10-benzoyl-3,7-bis-(dimetylamino)feno-tiazin (mer kjent som benzoleukometylen-blått eller BLMB)

og 10-benzoyl-3,7-bis(dietylamino)fehoksazin (også kjent som BLASB) er eksempler på langsomt-fremkallende klasser.

Det er generelt antatt at dannelsen av en farge er et resultat av langsom hydrolyse av benzoylgruppen i løpet av opp-til to dager, fulgt av luftoksydasjon. Spiro-bipyran-fargeda.nnere, hyppig beskrevet i patentlitteraturen, er eksempler på fargedannere i den mellomliggende kategori.

Virkningen som oppnås ved metallmodifisering avhenger i vesentlig grad av det spesielle metall.det gjelder og den eller de spesielle fargedannere som benyttes, slik det vil fremgå av de ledsagende eksempler.

Fremstilling av hydratisert zirkoniumdioksyd ved en av de tidligere beskrevne prosessmåter kan skje i nærvær av et polymert reologimodifiserende middel slik som natriumsaltet av karboksymetylcellulose (CMC), poletylenimin eller natrium-heksametafosfat. Nærværet av et slikt materiale modifiserer de reologiske egenskaper for den resulterende dispersjon av hydratisert zirkoniumdioksyd og resulterer således i en lettere omrørbar, pumpbar og beleggbar sammensetning, muligens ved å ha en dispergerende eller flokkulerende virkning. Det kan være fordelaktig å felle ut det hydratiserte zirkoniumdioksyd i nærvær av et partikkelformig materiale som kan virke som en bærer eller et kjernedannende middel. Egnede partikkelformige materialer for dette for-mål omfatter kaolin, kalsiumkarbonat eller andre stoffer som vanligvis benyttes som pigmenter, fyllstoffer eller strekkmidler i papirbelegningsteknikken, fordi det ofte vil være nødvendig å innarbeide disse i beleggspreparatet som benyttes ved fremstilling av et belagt opptegningsmateriale eller i papirråstoffet som benyttes ved fremstil-

ling av et fylt opptegningsmateriale..

Et beleggspreparat for bruk ved fremstilling av foreliggende opptegningsmateriale vil vanligvis altså inneholde et bindemiddel (som helt eller delvis kan bestå av CMC som vanligvis benyttes som et reologimodifiserende middel under fremstilling av fargefremkallingsmaterialet), og/eller et fyllstoff eller et strekkmiddel, som karakteristisk er kaolin, kalsiumkarbonat eller et syntetisk papirbelegnings-pigment, f.eks. et urea-formaldehydharpikspigment. Fyll-stoffet eller strekkmidlet kan helt eller delvis bestå av det partikkelformige materialet som kan benyttes under fremstilling av det hydratiserte zirkoniumdioksyd. Når det gjelder fylt opptegningsmateriale kan også et fyllstoff eller et strekkmiddel være tilstede og igjen kan dette helt eller delvis bestå av det partikkelformige materiale som kan benyttes under fremstillingen av det hydratiserte zirkoniumdioksyd.

pH-verdien for beleggspreparatet påvirker den etterfølgende fargefremkallingsytelse for hele sammensetningen og også dennes viskositet, noe som er betydelig uttrykt ved den letthét med hvilken sammensetningen kan belegges på papir eller et annet arkmateriale. Den foretrukne pH-verdi for beleggspreparatet ligger innenfor området 5-9,5 og er for-trinnsvis ca. 7,0. Natriumhydroksyd benyttes hensiktsmessig for justering av pH-verdien, men andre alkaliske stoffer kan benyttes, f.eks. kaliumhydroksyd, litiumhydroksyd, kalsiumhydroksyd eller ammoniumhydroksyd.

Den vandige dispersjon som formuleres til belegningsprepa-rat eller innføres i papirfremstillingsråstoffet kan være en dispersjon oppnådd som et resultat av utfelling av hydratisert zirkoniumdioksyd fra et vandig medium. Alternativt kan det hydratiserte zirkoniumdioksyd separeres etter utfelling, f.eks. ved avfiltrering, og deretter vaskes for å fjerne oppløselige salter før ny dispergering i et ytter ligere vandig medium for å danne dispersjonen for omdanning til belegningspreparatet eller innføring i papirråstoffet. Den sistnevnte prosedyre har en tendens til å gi grunn til mere intens fargefremkallingsegenskaper.

Det hydratiserte zirkoniumdioksyd kan benyttes som det eneste fargefremkallende materialet i et fargefremkallingspreparat, eller det kan benyttes i enkel blanding med andre konven-sjonelle fargefremkallende materialer, f.eks. en syrevasket dioktahedrisk montmorillonittleire. Det skal være klart imidlertid at slike blandinger skal atskilles fra fargefremkallende sammensetninger eller reaksjonsprodukter av hydratisert zirkoniumdioksyd med uorganiske materialer slik som hydratisert silisiumdioksyd og/eller hydratisert alu-miniumoksyd, eller organiske stoffer slik som aromatiske karboksylsyrer, som ikke ligger innenfor rammen av foreliggende oppfinnelse.

Det er vanligvis ønskelig å behandle det hydratiserte zirkoniumdioksyd for å bryte opp aggregater som er dannet, f.eks. ved maling i kulemølle. Denne behandling kan gjen-nomføres enten før eller etter den eventuelle tilsetning av fyllstoffer og/eller ytterligere fargefremkallende stoffer .

Når det gjelder belagte opptegningsmaterialer, kan opptegningsmaterialer utgjøre en del av et overførings- eller selvholdig trykkfølsomt kopieringssystem, eller av et varme-følsomt opptegningssystem som beskrevet ovenfor. Når det gjelder et fylt opptegningsmateriale, kan opptegningsmaterialet benyttes på samme måte som det belagte opptegningsmaterialet som nettopp er beskrevet, eller opptegningsmaterialet kan også omfatte mikroinnkapslede fargedanneroppløs-ning som et fyllmateriale, for således å danne et selvholdig opptegningsmateriale.

Oppfinnelsen skal illustreres ved de ledsagende eksempler

der alle prosentandeler er gitt på vektbasis.

EKSEMPEL 1

Dette eksempel illustrerer fremstilling av hydratisert zirkoniumdioksyd ved utfelling fra et til å begynne med surt medium.

1,2 g CMC ("FF5" fra Finnfix) ble oppløst i 105 g deionisert vann i løpet av 15 minutter under omrøring. 45 g zirkonylklorid, ZrOCl2'8H20, ble deretter tilsatt, noe som ga en sur oppløsning, og tilstrekkelig 40% vekt/vekt natrium-hydroksydoppløsning ble tilsatt langsomt under omrøring for å komme tilbake til pH 7, med resulterende utfelling av hydratisert zirkoniumdioksyd.

Blandingen ble omrørt i en time. 10 g kaolin ("Dinkie A" fra English China Clays) ble deretter tilsatt og blandingen ble omrørt i 30 minutter, hvoretter 10 g styren-butadien-lateks "Dow 675" ble tilsatt. pH-verdien ble justert igjen til 7. Den resulterende blanding ble deretter omrørt over natt før den ble belagt på papir ved en nominell tørrbeleg-ningsvekt på 8 g/m 2 ved hjelp av en Meyer-bjelkelaboratorie-belegger. Det belagte ark ble tørket og kalandrert og deretter underkastet kalanderintensitets- og blekningsmotstands-dyktighetsprøver for å bedømme ytelsen som fargefremkallingsmateriale.

Kalanderintensitetsprøven medførte å legge over en strimmel av papir belagt med innkapslet fargedanneroppløsning på en strimmel av det belagte papir som skulle prøves, føre dette gjennom en laboratoriekalander for å knuse kapslene, og derved tilveiebringe en farge på prøvestrimmelen, måling av reflektansen for den fargede strimmel I og å uttrykke resultatet I/Io som en prosentandel av reflektansen for en ikke-benyttet kontrollstrimmel Io!.' Jo lavere kalander-intensitetsverdien I/Io er, jo mere intens er den fremkalte farge. Kalanderintensitetsprøvene ble gjennomført

med to forskjellige papirer, heretter angitt som papir A

og papir B. Papir A benyttet en kommersielt benyttet blå-fargedannende blanding inneholdende blant annet CVL som hurtigfremkallende fargedanner og BLASB som langsomtfremkallende fargedanner. Papir B benyttet en kommersielt benyttet svart fargedannerblanding som også omfatter CVL og

BLASB.

Reflektansmålingene ble gjennomført to minutter etter kalandrering og deretter etter 48 timer, idet prøven ble holdt i mørke i mellomtiden. Fargen som ble fremkalt etter to minutter, skyldes primært den hurtigfremkallende fargedanner, mens fargen etter 48 timer også stammer fra den langsomtfremkallende fargedanner (blekning av fargen fra den hurtigfremkallende fargedanner påvirker også den oppnådde intensitet).

Blekningsprøven medførte å anbringe de fremkalte strimler (etter 48 timers fremkalling) i et rom hvori det var et mønster av dagslys-fluorescente strimmellamper. Derved søkte man i akselerert form å simulere den blekning som e trykk kan underkastes under vanlige bruksbetingelser. Etter eksponering i ønsket tidsrom, ble målinger gjennom-ført som beskrevet under henvisning til kalanderintensitets-prøvene og resultatene er uttrykt på samme måte.

Kalanderintensitets- og blekningsmotstandsevne-resultatene var som følger:

EKSEMPEL 2

Dette illustrerer utfelling av hdyratisert zirkoniumdioksyd fra et til å begynne med alkalisk medium.

1,2 g CMC "FF5" ble oppløst i 105 g deionisert vann i løpet av 15 minutter under omrøring og tilstrekkelig natrium-hydroksydoppløsning ble tilsatt til å gi en pH-verdi på 10,0. 45 g zirkonylklorid, ZrOCl2*8H20, ble deretter tilsatt langsomt under omrøring og pH-verdien ble deretter justert til 7 ved langsom tilsetning av 40 %-ig svovelsyre. Blandingen ble omrørt i en time. 10 g kaolin "Dinkie A" ble deretter tilsatt og blandingen ble omrørt i 30 minutter, hvoretter 10 g styren-butadienlateks "Dow 675" ble tilsatt. Den resulterende blanding ble deretter rørt over natt, før den ble belagt på et papir ved en nominell belegningsvekt på 8 g/m<2>ved bruk av en Meyer-maskin av labora-toriemålestokk. Det belagte ark ble tørket og kalandrert og deretter underkastet kalanderintensitets- og bleknings-motstandsevneprøver for å bedømme ytelsen som fargefremkallingsmateriale. ;Kalanderintensitets- og blekningsmotstandsevneprøvene var som følger: ; EKSEMPEL 3 ;Dette eksempel illustrerer utfelling av hydratisert zirkoniumdioksyd fra et nøytralt medium. ;1,2 g CMC "FF5" ble oppløst i 30 g deionisert vann i løpet av 15 minutter under omrøring. En oppløsning av 45 g zirkonylklorid, ZrOCl2'8H20, i 75 g deionisert vann ble deretter tilsatt dråpevis og samtidig ble natriumhydroksyd-oppløsning tilsatt i en mengde tilstrekkelig til å opprett-holde en i det vesentlige konstant pH-verdi på 7. Blandingen ble omrørt i en time. 10 g kaolin "Dinkie A" ble deretter tilsatt og blandingen ble omrørt i 30 minutter, hvoretter 10 g styren-butadien-lateks "Dow 675" ble tilsatt. Den resulterende blanding ble omrørt over natt før den ble belagt på et papir med en nominal tørrbelegningsvekt på 8 g/m<2>ved bruk av en Meyer-laboratoriemaskin. Det belagte ark ble tørket og kalandrert og deretter undrkastet kalanderintensitets- og blekningsmotstandsevneprøver for å bedømme ytelsen som fargefremkallingsmateriale. ;Kalanderintensitets- og blekningsmotstandsevne-resultatene var som følger: ; EKSEMPEL 4;Dette viser ytelsen for hydratisert zirkoniumdioksyd som fargefremkaller for forskjellige fargedannere, ved bruk av en beleggssammensetning fremstilt på samme måte som beskrevet i eksempel 1. ;Kalanderintensitets- og blekningsmotstandsresultatene med en serie papirer C til G med kapsler inneholdende en enkelt ; <*>I dette tilfellet var fargedanneren ikke innkapslet og tilstedeværende på et toppark, men ble påført direkte på arket som skulle prøves.

Den eller de innkapslede fargedannere som var på papirene C til G var som følger: Papir C - "Pergascript Olive I-G", en kommersiell tilgjenge lig grønn-sort fargedanner.

Papir D - BLASB

Papir E -•CVL

Papir F - "Pyridyl Blue", dvs. en eller begge av de isomere forbindelser 5-(1<1->etyl-2<1->metylindol-3<1->yl)-5-4"-dietylamino-2"-etoksyfenyl)-5,7-dihydrofuro-(3,4-b)pyridin-7-on og 7-(1'-etyl-2'-metylindol-3'-yl)-7-(4"-dietylamino-2"-etoksyfenyl)-5,7-dihydrofuro-(3,4-b)pyridin-5-on.

Papir G - "Pergascript Blue BP 558", en kommersielt tilgjengelig langsomtfremkallende blåfargedanner.

Papir H - "Indolyl Red", dvs. 3,3-bis(1<1->etyl-2'-metylindol-3'-yl)ftalid.

I alle tilfeller bortsett fra fargedanner H, var fargedanneren tilstede som en 1 %-ig oppløsning i en oppløsnings-middelblanding omfattende 80% partielt hydrogenert terfenyler og 20% kerosen. Fargedanner H ble påført som en 0,65 %-ig oppløsning i en oppløsningsmiddelblanding omfat tende 75% partielt hydrogenert terfenyler og 25% kerosen.

EKSEMPEL 5

Dette eksempel gjentar prosedyren i eksempel 1, men beleggs-sammensetningen som oppnås etter tilsetningen av kaolin og lateks ble belagt på papir kort etter at den var fremstilt i stedet for lagring over natt. Dette resulterte i en forbedret fargefremkallingsytelse slik det fremgår av kalanderintensiteten og blekningsmotstandsevnen, idet disse resultater som oppnås ved papirene A og B er angitt neden-for :

EKSEMPEL 6

Dette illustrerer bruken av zirkoniumsulfat i stedet for zirkonylklorid som zirkoniumkilde.

Man benyttet prosedyren som beskrevet i eksempel 1 bortsett fra at følgende materialmengder ble benyttet:

Kalanderintensitetsresultatene som ble oppnådd med papirene A, B og E var som følger:

EKSEMPEL 7

Dette illustrerer bruken av alternative alkaliske stoffer (litium-, kalium- og ammoniumhydroksyder) i stedet for natriumhydroksydoppløsningen som ble benyttet i de foregående eksempler. Prosedyren var som beskrevet i eksempel 1 og kalanderintensitetsresultatene som ble oppnådd med papirene A, B og E var som følger:

EKSEMPEL 8

Dette illustrerer virkningen av kulemøllemaling av beleggspreparatet. Prosedyren var som beskrevet i eksempel 6

(ved bruk av zirkoniumsulfat) bortsett fra at etter tilsetning av kaolin og lateks, ble blandingen malt i en kule-mølle over natt for å gi en midlere partikkelstørrelse på

ca. 3 um, målt ved pipettesedimenteringsmetoden ifølge Andreasen. Resultatene av kalanderintensitets- og bleknings-motstandsevneprøvene med papirene A, B og E var som følger:

Det fremgår at kulemølling ga noe forbedrede fargefremkallingsegenskaper.

EKSEMPEL 9

Dette viser fremstilling av koppermodifisert hydratisert zirkoniumdioksyd.

Prosedyren som ble benyttet var som i eksempel 1 bortsett fra at man etter at hydratisert zirkoniumdioksyd ble utfelt ved justering av pH-verdien til 7, så ble 20 g 25 vekt-%-ig oppløsning av koppersulfat, CuSO^•51^0 langsomt tilsatt,

og pH-verdien ble justert igjen til 7 hvis dette var nødven-dig. Omrøringen ble fortsatt i ytterligere en time før man fortsatte prosedyren ifølge eksempel ved tilsetning av kaolin.

Et parallelt preparat som utelukket tilsetning av kopper-sulf atoppløsning ble også gjennomført for sammenlignings-formål.

De fremstilte ark ble underkastet kalanderintensitets- og blekningsmotstandsevneprøver med papirene A og B, og resultatene var som følger:

Det fremgår at koppermodifisering resulterer i en vesentlig forbedring i den opprinnelige intensitet og en betydelig forbedring i blekningsmotstandsevnen.

EKSEMPEL 10

Dette eksempel illustrerer bruken av et område av forskjellige metaller ved fremstilling av metallmodifiserte hydratiserte

zirkoniumdioksyder.

Prosedyren som ble beskrevet i eksempel 9 ble gjentatt bortsett fra at man i stedet for koppersulfatoppløsningen benyttet følgende forbindelser:

En gjentagelse av prosedyren med koppersulfat ble også gjennomført sammen med en gjennomkjøring der det ikke ble benyttet noe modifiserende metall.

De resulterende papirer ble prøvet med henblikk på kalander-intensitet og blekningsmotstandsevne og resultatene var som følger: Det fremgår at alle modifiserende metaller forbedret den første intensitet og den første blekningsmotstandsevne sammenlignet med ikke-modifisert hydratisert zirkoniumdioksyd, både når det gjalt papirene A og B, bortsett fra sinkmodifisert zirkoniumdioksyd med papir B. Sinkmodifi- sering forbedret imidlertid på markert måte den første intensitet og ga en betydelig forbedret blekningsmotstandsevne med papir A.

Sammenligningseksempel 1

Dette sammenligner fargefremkallingsegenskapene for hydratisert zirkoniumdioksyd med det som kan oppnås med et kommersielt tilgjengelig zirkoniumdioksyd (fra BDH Chemicals). 45 g zirkonylklorid ble opplsøt i 150 g deionisert vann og pH-verdien ble justert til 7 ved tilsetning av vandig ammoniakk under omrøring. Det ble dannet et hvitt presipitat. Presipitatet ble separert ved filtrering og deretter vasket med deionisert vann, hvoretter det ble tørket i tre timer ved 30°C i en laboratorie-hvirvelsjiktstørker. Det tørkede materialet ble deretter malt opp ved bruk av morter og pistill og ga et fint hvitt pulver som i finhet tilsvarte det for BDH zirkoniumdioksyd. 1 g prøver av det oppmalte, tørkede, hydratiserte zirkoniumdioksyd og det for BDH zirkoniumdioksyd ble begge omrørt over natt-med 10 g av en 0,1 vekt-%-ig oppløsning av CVL i toluen. Begge blandinger var blå. Toluenet ble fjernet i hvert tilfelle ved filtrering og det avfiltrerte blå

pulver ble vasket med toluen for å fjerne overskytende CVL, hvoretter begge prøver ble lufttørket. For det blotte øyet var den hydratiserte zirkoniumdioksydprøve av en merkbart mere intens blå farge enn zirkoniumdioksydet.

Hver prøve ble deretter anbragt i prøveholdere av et MacBeth MS-200-spektrofotometer og reflektansspekteret

ble oppnådd. For å tillate riktig sammenligning av farge-fremkallingsytelsene for de to prøver, ble Kubelka-Munk-funksjonene (<g>) ved 20 nm bølgelengde-intervaller avledet fra de oppnådde reflektansdata ved datamaskinbehandling.

Jo større -^-verdien var, jo mer intens var fargen. Ved bølgelengden for maksimal absorpsjon, 600 nm, var —Kverdie<n>for hydratisert zirkoniumdioksyd 2,43 og den for BDH zirkoniumdioksyd 1,29, noe som antydet at fargefremkallings-ytelsen for det hydratiserte zirkoniumdioksyd var sterkt overlegen den for BDH zirkoniumdioksydet.

Sammenligningseksempel 2

Dette sammenligner ytelsen for et fargefremkallerark i henhold til foreliggende oppfinnelse med et fargefremkaller-

ark med et kommersielt tilgjengelig ikke-hydratisert zirkoniumdioksyd (Fisons "SLR"-kvalitet) som fargefremkaller.

Fargefremkallerarket ifølge oppfinnelsen ble fremstilt som følger: 130,9 g 30 vekt-%-ig oppløsning av zirkonylklorid, ZrOCl2'8H20, ble oppløst i 305,4 g deionisert vann og 113,8 g ION natrium-hydroksydoppløsning ble tilsatt hurtig under omrøring for å gi en pH-verdi på 7,0. Det ble dannet et hvitt presipi-

tat av hydratisert zirkoniumdioksyd. Dette presipitat ble filtrert av, vasket og dispergert igjen i deionisert vann,

og prosedyren gjentatt inntil dispersjonen var fri for kloridioner, bestemt ved sølvnitratprøven. Denne dispersjon ble deretter ført gjennom en kontinuerlig laboratoriekule-mølle, hvoretter den ble filtrert. Presipitatet ble deretter dispergert igjen i deionisert vann og 17,6 g styren-butadienlateks-bindemiddel "Dow 675" med 50% faststoffer ble tilsatt for å gi en lateks på 15% lateksinnhold på tørrvektbasis. pH-verdien ble justert til 7,0 og tilstrekkelig deionisert vann ble tilsatt til å redusere viskositeten i blandingen til et nivå egnet for belegning ved bruk av en Meyer-belegger av laboratorietype. Blandingen ble deretter' belagt på et papir med en nominell tørrbelegnings-vekt på 8 g/m<2>og det belagte ark ble tørket og kalandrert.

Fargefremkallerarket med ikke-hydratisert zirkoniumdioksyd

ble fremstilt ved å slemme opp 50 g zirkoniumdioksyd i 75 g deionisert vann og deretter å gjenta prosedyren som

er beskrevet ovenfor fra og med tilsetningen av lateks.

Arkene ble deretter begge underkastet kalanderintensitets-prøver og resultatene var som følger:

Det fremgår at selv om zirkoniumdioksyd virket som en fargefremkaller, viste arket med hydratisert zirkoniumdioksyd markert overlegne fargefremkallingsegenskaper.

EKSEMPEL 11

Dette viser egnetheten av et typisk eksemp for en fargefremkaller ifølge oppfinnelsen ved bruk i et varmefølsomt opptegningsmateriale. 20 g av et vasket og tørket hydratisert zirkoniumdioksyd, fremstilt ved fremgangsmåten ifølge sammenligningseksempel 2, ble blandet med 48 g stearamidvoks og oppmalt med morter og pistill. 48 g deionisert vann og 60 g 10 vekt-%-ig poly(vinylalkohol)oppløsning "Gohsenol GL05" ble tilsatt og blandingen ble malt i kulemølle over natt. En ytterligere andel 95 g 10 vekt-%-ig poly(vinylalkohol)oppløsning ble deretter tilsatt sammen med 32 g deionisert vann.

I en separat prosedyre ble 22 g sortfargedanner, 2'-ani-lino-6<1->dietylamino-3<1->metylfluoran, blandet med 42 g deionisert vann og 100 g 10 vekt-%-ig poly(vinylalkohol)-oppløsning og blandingen ble malt i kulemølle over natt.

Suspensjonene fra de ovenfor angitte prosedyrer ble deretter blandet og belagt på papir ved hjelp av en Meyer-laboratoriemaskin ved en nominell belegningsvekt på 8 g/m2 . Papirene

ble deretter tørket.

Etter å ha underkastet den belagte overflate varmepåvirk-ning, ble det oppnådd en sort farge.

Claims (6)

1. Opptegningsmateriale, karakterisert ved at det omfatter hydratisert zirkoniumdioksyd som fargefremkaller.

2. Opptegningsmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at det hydratiserte zirkoniumdioksyd er modifisert ved nærvær av en forbindelse eller ioner av et multivalent metall.

3. Fremgangsmåte for fremkalling av et opptegningsmateriale ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter: a) tildanning av en vandig dispersjon av hydratisert zirkoniumdioksyd; b) enten: (I) formulering av nevnte dispersjon til et beleggspreparat og påføring av beleggspreparatet på en substratbane; eller (II) tilføring av nevnte dispersjon til et papirråstoff og-tildanning av en papirbane som inneholder nevnte komposittmateriale som fyllstoff; og c) tørking av den resulterende belagte eller fylte bane for å oppnå nevnte opptegningsmateriale.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at dispersjonen tildannes ved utfelling av hydratisert zirkoniumdioksyd i et vandig medium.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ' ved at det hydratiserte zirkoniumdioksyd separeres fra det vandige medium etter at det er felt ut, vaskes og deretter dispergeres igjen i et ytterligere vandig medium.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 3-5, karakterisert ved at det hydratiserte zirkoniumdioksyd behandles med minst en multivalent metallforbindelse under eller etter dannelsen, hvorved det hydratiserte zirkoniumdioksyd modifiseres ved nærvær av en forbindelse eller ioner av et multivalent metall.