SE427917B - Teckenmottagande ark avsett att anvendas i tryckkensliga kopieringssystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 7807050-5 ett metallmodifierat fenol-formaldehydharts, kalciumkarbonat, si- likagel och ett bindemedel av styren-butadíenlatex och stärkelse.

Det har nu visat sig att om vissa karbamid-formaldehydpigment in- kluderas i den fenolharts- och lerhaltiga belöggningen på ett teckenmottagande ark erhålles förbättrad teckenintensitet, högre tryckhastighet och utmärkt kontrast mellan tecken och bakgrund.

Enligt uppfinningen tillhandahålles således ett teckenmottagande ark avsett att användas i tryckkönsliga kopieringssystem, sensi- biliserat med en beläggning så att ett färgat tecken erhålles vid kontakt med en oljig lösning av en i huvudsak färglös kromogen modersubstans för ett förgömne, varvid belöggningen inkluderar en lera och ett oljelösligt fenolharts, könnetecknat av att belägg- ningen vidare innehåller granuler av agglomererade partiklar av ett i huvudsak vattenolösligt, tvörbundet karbamid-formaldehyd- pigment.

De förbättringar som erhålles enligt föreliggande uppfinning till följd av användningen av korbamíd-farmalcehydpigmentet förefal- ler att hörstamma från en förbättrad porositet i ytbelöggningen.

Karbamid-formaldehydpigmentet fungerar således som ett överför- ingshjölpmedel som underlättar överföringen av oljelösningen in- nehållande det förgbildande materialet, sannolikt genom kapil- lörverkan, då kapslarna bryts sönder under tryck. Användningen av nämnda karbamid-formaldehydpigment förefaller också att bry- g to upp den normala lerytan på det teckenmottagande arket.

Karbamid-formaldehydpigment som är lämpliga att användas i före- liggande uppfinning ör sådana som beskrivs í den amerikanska pa- tentskriften nr 3 988 522, och består huvudsakligen av ett vä- sentligen vattenolösligt, tvörbundet karbamid-formaldehydharts 10 15 20 25 30 7807050-5 i granuler av agglomererade partiklar. Den specifika ytan hos des- sa partikelformade karbamid-formaldehydpigment varierar från ca 40 till ca 75 m2 per gram, och den genomsnittliga storleken hos de 3 till 10 x 10-3 mm. Lämplig kornstorlek För användning i föreliggande upp- kommersiellt tillverkade granulerna är från ca 2 x 10- finning är 7 x 10-3 till 9 x 10-3 mm. Den genomsnittliga storlek- en hos detagglomererade pigmentkornet kan bestämmas med hjälp av den utrustning som beskrivs mera detaljerat i nämnda amerikanska patentskrift. Det är viktigt att lägga märke till att de karba- mid-formaldehydpigment som använts i de teckenmottagande arken en- ligt föreliggande uppfinning föreligger i form av granuler av agglomererade partiklar och att exempelvis enstaka sfäriska par- tiklar inte ger samma oväntade fördelar.

Dessa karbamid-formaldehydpigment tillverkas normalt genom reak- tion av formaldehyd med karbamid i vattenlösning i ett molförhål- 1 till 1.3 till 1 till 1.8, varvid mängden vatten i reaktionslösningen lande karbamid/formaldehyd som sträcker sig från skall vara minst lika med den totala vikten av de organiska reak- tanterna i denna. Lämpliga reaktionstemperaturer ligger vanligen i ett intervall från ca rumstemperatur upp till ca 100°C, varvid det mest praktiska temperaturintervallet är från ca 40°C upp till ca 85°C. Omröring av det vattenhaltiga reaktionsmediet är att Föredraga, särskilt under den tid då pigmenten bildas.

Relativt starka oorganiska och/eller organiska syror med en syrakonstant större än 10-4, exempelvis svavelsyra, fosforsyra, amidosulfonsyra eller klorättiksyra, används som lämpliga tvär- bindningskatalysatorer. De lämpligaste katalysatorerna är amido- sulfonsyra och/eller vattenlösliga sura ammaniumsulfater, exem- pelvis ammoniumbisulfat. 10 15 20 '25 30 78Ü7Ü5Ü-5 De resulterande pigmenten, som har en stark tvärbunden struktur som gör dem väsentligen osmältbara och olösliga i vatten, ut- vinns ur den vattenhaltiga lösningen genom konventionella förfar- anden som Filtrering, centrifugering och torkning. Som tidigare nämnts är de erhållna pigmenten agglomererade till granuler, och omgså erfordras kan de finfördelas genom malning så att en lämplig kornstorlek erhålles.

De beskrivna karbamid-formaldehydpígmenten används i beläggningen i en mängd av 1 till 25 viktprocent.

Följande exempel, där om ej annat anges procenttalen avser vikt- procent, lämnas enbart i syfte att belysa föreliggande uppfin- ning och är inte att betrakta som begränsande. De standardöver- färingsark eller "CB-ark" (coated back) som använts tillsammans med teckenmottagande ark eller "CF-arken" (coated front) i exemp- len består av ett pappersunderlag belagt med gelatinkapslar in- nehållande en lösning av en förgämnesblandning bestående av 1.7% kristallviolett lakton, 0,55% 3,3-bis(l-etyl-2-metylindol-3-yl)- ftalid (indolylrött) , 0,55 % 2'-anilin-6'-dietylamino-3'-metyl- fluoran och 0.50 % benzoylleukometylenblått i en oljehaltig bä- rare bestående av en blandning av 60% etyldifenylmetan, 30% av en mättad kolväteolja (destillationsíntervall: 188-260°C) och 10% av en blandad ftalatester. Beläggningskomposítionen in- nehöll vidare en "styltsubstans“ av vetestörkelse och ett bin- demedel av majsstärkelse.

EXEMPEL 1 En vattenhaltig uppslamning med en torrhalt av 80-45% och in- nehållande de komponenter som anges i Tabell I framställdes och ströks ut med hjälp av en trådlindad stav på ett pappersunder- 'RÉÜYUÉÜ-S lag. Angivnu mängder avser víktdelor räknat på torr substans. 7ä,Ü'?Ü5Û-5 mo.ß w.m o.mN o.NP mm.ow mN.n w.m o.mP o.N_ mm.om mN.ß w.m 0.0- o.N_ mw.Pw mN.ß <.o o.NP mm.mo CO mN.m v.m o.N_ 0.» m@.m@ N w Hfløsuh o.OoP xmæøfi |cm@¶ow:n|:un>wm mN.N >u fimvwëowcwm v.m owamxnmvm ^.mnou aonou _o@_ @»«4|o|@uuv +:mEm@a1>;mw 1 uflusflownwfisunnox Afluoflëusu Hwxoor _m~ww~ :Mmmm Nwuacv wanna |¶>;m¶HuEHow|Ho:mw o.~_ wvH««*fl¶°E¥=fi~ o.w mouuu ÉÉ oæ@ ÖHÛëCfi-àfivfiv! fl H: >oum 10 15 20 25 30 'IÉšCIVÜÉÉÜ-'S För att bestämma överföringen av lösningen av modersubstansen för färgämnet från ett CB-ark till ett CF-ark och därmed in- tensiteten hos det tryck som erhålles med det resulterande kol- fria kopieringspapperet utföres ett överföringsintensitetsprov ("T.I.”Ptov"). Vid detta prov skrevs med maskin ett standard- mönster på ett CB-CF-arkpar. Reflektionen hos den tryckta ytan ör ett mått på färgutvecklingen på CF-arket och uttryckes som förhållandet mellan reflektíonen hos den tryckta och den otryck- ta ytan (I/I0). Ett högt värde tyder på liten förgutveckling och ett lågt värde på god färgutveckling.

På motsvarande sött utfördes ett /alsintensítetsprov ("C.I.-prov") som i huvudsak är ett valstryckprov i motsats till slagtrycket vid T.I.-provet, och utfördes för att bestämma den färgmängd som utvecklas vid överföring av färgämne genom tryck från en vals. Resultaten uttryckes även här som förhållandet mellan re- flektíonen hos de tecken som erhålles på CF-arket jämfört med bakgrundsreflektionen hos papperet (I/Io).

Resultaten från C.I. och T.I. prov erhållna med proven i Tabell I i kombination med ovannämnda standard CB-ark var följande: Prov nr. l 2_ Q i §_ §_ CCI. (30 sek.-10min) 54-51 53-49 52-49 47-46 44-23 41-40 T.I. (20 min-24 h) 41-41 36-36 33-33 32-32 27-27 23-23 De angivna värdena är typiska för de resultat som erhölls vid provningstillfället. 10 15 20 25 73071150-5 EXEMPEL 2 Blondníngor enligt recepten i Tabell II strökš ut på ett pappers- urk och provodes med avseende på tryckíntensítet på sommo sött som beskrevs i Exempel I.

TÅBELL II Prov nr _7_ 2_ Koolinlero 67.9 67.9 65.9 CoC03 6.0 -- -- Zínkmodífierot Fenol-formo1de- 13.6 13.6 13.6 hydharts (Durez Resín 28875, Hooker Chemical) Korbomid-formuldehydpígment -- 6.0 8.0 (cqb-o-Life 1oo, cubøf Corp.) Stärkelse 6.5 6.5 6.5 Latex 6.0 .6.0 6.0 SUMMA 100.0 100.0 100.0 C.I. (15-30-60 sek. och 48-47-46-46 45-45-44-43 45-44-44-43 10 min.) T.I. 20 min. 40 35 33 EXEMPEL 3 Blondningor enligt recepten i Tabell III ströks ut på ett pap- persork och provodes med avseende på tryckintensitet på summa sött som beskrevs í Exempel 1. 10 15 20 25 vfiovosn-5 9 TABELL III Prov nr 12 ll 12 Koolínleru 67.9 65.9 65.9 cuco3 6.0 __ _- Zínkmodifíerut fenøl- 13.6 13.6 13.6 formaldehydhorfs (Durex Resin 28875, Hooker Chemical) Korbamid-formaldehyd- __ 8.0 ' -- pigment (Cab-0-Lite 130, Cabot Corp.) Kurbamíd-formaldehyd- _- _- 8.0 zínkpigment (Cab-0-Life 160, Cobot Corp.) Stärkelse 6.5 6.5 6.5 Latex 6.9 ÉQQ 6.0 SUMMA 100.0 100.0 100.0 C.I. (15-30-60 sek. och 48-47-46-45 46-45-44-44 45-44-44 10 min) T.I. (20 mín.p24 h) 35-36 32-32 30-31 EXEMPEL 4 Blandnínger enligt recepfen í Tabell IV sfröks ut på ett pappers- ark och provodes med avseende på tryckíntensifet på summa sött som beskrevs i Exempel 1. 10 15 20 25 30 'ZÉÜWIIEÛ-S 10 TABELL IV Prov nr. _1_3_ E Kaolinlera 63.3 63.9 CaC03 6.0 -- eZinkmodifierad Fenol-forma1dehyd- _ 16.2 13.6 harts (Durez Resin 28875, Hooker Chemical) Karbamid-Formaldehydpigment __ 8.0 (Cab-0-Lite 160, Cabot Corp.) Stürkelse . 8.5 8.5 Latex _§._0 i SUMMA 100.0 100.0 0.1. (15-30-60 sek, och 4s_47_46_46_ 47_45-44-44 10 min) m. (20 min-u h) 36-35 29-29 Som framgår av ovanstående data förbättrar karbamid-formalde- hydpigmentet, då det användes i belöggningen, reaktiviteten hos CF-ytorna. Den grundläggande skillnaden mellan de olika typerna av karbamid-formaldehydpigment var kornstorleken hos de agglomererade pigmentpartiklarna. I samtliga fall er- hölls emellertid en signifikant förbättring av intensiteten (reaktiviteten) och särskilt i tryckhastígheten, dvs att en högre förgutvecklingsintensitet (I/IQ) erhölls på kortare tid, med användning av karbamid-formaldehydpigmenten.

EXEMPEL 5 Blandningar enligt recepten i Tabell V ströks ut på ett pappers- ark och provades med avseende på tryckintensítet på samma sött som beskrevs i Exempel 1. 10 15 20 25 781371350-5 11 TABELL V Prov nr lä lá lz Kaolinlera 67.9 81.5 81.5 CaCO3 6.0 -- 6.0 Karbamid-formaldehydpígment -- 6.0 -- (Cab-0-Lite 130, Cabot Corp.) Zínkmodífíerat fenol-formal- 13.6 -_ -- dehydharts (Durez Resín 28875, Hooker chemiwn sfarkelse 9 6.5 6.5 6.5 Latex SUMMA 100.0 100.0 100.0 C.I. (30 sek.-24 h) 51-49 88-86 89-89 m. (20 min-z: h) 4o-s9 sms 82-78 EXEMPEL 6 En experimenttíllverkning kördes i fabriken med användning av exemplen i Tabell VI. För jümförelsens skull kördes också en kontrolltíllverkning utan tillsats av karbamíd-formaldehydharts- pigment. Tryckíntensitetsprov utfördes på samma sött som be- skrevs i Exempel 1. Resultaten framgår av Tabell VI. I likhet med föregående exempel avser de angivna mängderna viktdelar räknat på torrsubstans. 10 15 20 25 ?a@?us0-5 12 TABELL VI Prov nr 18' 12 (Kontroll) Koolinlera 67.9 64.9 Ansílex-lera __ 3.0 (US patent nr 3 586 523) CoCO3 6.0 -- Zínkmodifíerot fenol- 13.6 12.6 formoldehydhurts (Durez Resín 28875,Hooker Chemical) Korbomíd-formoldehydpígment 4- 6.0 (Cab-O-Líte'160,Cobot Corp.) Sfürkelse 6.5 7.5 Latex 6.0 1 SUMMA 100.0 100.0 C.I. (30 sek-24 h) 54.2-51.7 49-44.3 T.I. (30 min-24 h) 38-38 32-33 EXEMPEL 7 Med användning av summa recept som i prov 19 i Exempel 6, med undantag av off Cob-0-Life 130 användes som korbomíd-formolde- hydpígment i sföllef för Cab-O-Lite 160, kördes flera prov- tillverkningor av CF-ork. De genomsnittliga C.I.vörden som erhölls med dessa redovisas i Tabell VII. 10 15 20 25 30 7fiü'f'í}lífífs -5 13 TÅBÉLL VII Prov nr. C.I. (genomsnitt) ïíâlí- El 18 (kontroll) 54.2 51.7 20 50.9 47.1 21 52.1 46.0 22 51.3 47.7 23 51.2 47.7 24 53.2 47.7 25 52.9 47.8 EXEMPEL 8 Studier av överföringseffektiviteten utfördes i avsikt att be- stämma inverkan av införlivandet av karbamid-formaldehydpig- ment i belöggningen på CF-arket med avseende på den mängd olje- lösning av moderssubstans för förgömne som överfördes från konventionella CB-ark i ett uppteckningsmateríal av kolfritt kopieringspapper. Vid detta prov fördes ett CB-CF-arkpar med en hastighet av 30 cm/sek mellan valsar kalibrerade så att ett tryck av från 73.5 till 315 kp/cm2 erhölls. CB/CF-kombination- en fördes genom valsöppníngen vid önskat tryck, och vikten av den oljelösning av moderssubstansen För förgömne som överför- des från CB-arket till CF-arket bestämdes. Den resulterande färgade ytan på CF-arket uppmöttes och den mängd olja i mg/ cm2 som överfördes till CF-arket beräknades. Sedan maximal in- tensitet utvecklats (efter lagring i mörker under minst 4 tim- mar men inte mer ön 24 timmar), avlöstes I/Io hos det förga- de CF-arket med hjälp av en opacitetsmütare. I/I0-värdena omvandlades till en Kubelka Munk-funktion, som anger mängden ytförg. I Typiska provningsresultat redovisas i Tabell VIII. '1301050-5 14 TÅBELL VIII Volstryck, l Mängd över örd Kubelku Prov nr 15 73.5 0.015 75.1 0.0375 (1551113511) 112 0.029 51.5 0.1205 i Exempel 5 141 0.039 50.4 0.244,1 131 0.055 39.7 0.4579 222 0.070 33.4 0.5540 233 0.033 29.5 0.3372 322 0.033 23.5 0.3913 Prov n: 19 73.5 0.017 73.5 0.0473 i Ex5mp51 5 112 0.030 ' 55.5 0.1734 141 0.045 45.9 0.3133 131 0.055 34.5 0.5131 222 0.031 29.5 0.3424 233 0.101 25.9 1.0500 322 0.110 l 24.5 1.1533 Prov n: 20 73.5 0.015 72.3 0.0531 i Exempel 7 112 0.032 57.2 0.l601 141 0.043 45.3 0.3024 131 0.055 35.5 0.5325 222 0.034 30.5 0.3017 233 0.094 25.3 1.0570 322 0.109 25.0 1.1250 Ovanstående siffror visar att tillsotsen av korbumid-formolde- hydpigmenf till CF-belöggníngorna allmänt ökar den mängd lös- ning av moderssubstnns för fürgämne som överföres till CF-or- ket men, vilket ör viktigare, också medför en påtaglig för- bättring av överföríngseffektívíteten, dvs den mängd ytfürg som erhålles, jëmförf med de kontroll CF-ork som infe innehåller kurbumíd-Formaldehydpígment.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 7807050~5w 15 Patentkrav

1. Teckenmottagande ark avsett att användas i tryckkänsliga kopieringssystem, sensibiliserat med en beläggning så att ett färgat tecken erhålles vid kontakt med en oljelösning av en i huvudsak färglös modersubstans för ett kromogent färgämne, varvid beläggningen innehåller en lera och ett oljelösligt fenolharts, k ä n n e t e c k n a t av att beläggningen vida- re innehåller granuler av agglomererade partiklar av ett i huvudsak vattenolösligt, tvärbundet karbamid-formaldehydpig- ment.

2. Ark enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda hartspigmentgranuler har en genomsnittlig storlek av från 2 x 1o'3 1-.111 10:; 1o"5ff.m, förean-äaesvis från 7 x 1 9 x 1o'3 mm.

3. Ark enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att den spe- cifika ytan hos nämnda hartspigment är från 40 till 75 m2 per gram.

4. Ark enligt något av krav 1-3, k ä n n e tle c k n a t av att molförhållandet karbamid/formaldehyd i nämnda hartspig- ment är från 1:1,3 till 1:1,8. -

5. Ark enligt något av krav 1-4, k ä n n e t e c k n a t av att mängden hartspigment i nämnda beläggning är från 1-25 viktprocent.

6. Ark enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda lera är kaolin.

7. Ark enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda fenolharts är ett zinkmodifierat fenol- -formaldehydharts.

8. Ark' enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda beläggning innehåller ett bindemedel av styren-butadienlatex. 10 15 7807050-5 í6

9. Ark enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t_e c k- n a t av att nämnda beläggning innehåller kalciumkarbonat.

10. Ark enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda beläggning innehåller stärkelse.

11. § Ark enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k- n a t av att nämnda beläggning innehåller mikrokapslar inne- hållande en lösning av en modersubstans för ett kromogent färg- ämne.

12. Användning av ett teckenmottagande ark enligt något av kraven 1-10 i tryckkänsliga kopieringsmaterial, k ä n n e - t e c k n a d av/ägt teckenmottagande arket ingår tillsammans med ett andra ark belagt med mikrokapslar innehållande en lösning av en modersubstans för ett kromogent färgämne. 7 Û “i i.) å; if) - 5 S A M M A N D R A G Tryckkänsligt uppteckníngsmateríal bestående av ett teckenmottagande ark avsett att ingå i ett tryckkänsligt kopíeringssystem innefattande en sensibilíserande beläggning på arket så att ett färgat tecken er- hålles víd kontakt med en oljelösníng av en i huvudsak färglös moder-I substans för ett kromogent färgämne. Beläggníngen innehåller en lera, ett oljelösligt fenolharts och granuler av agglomererade partiklar av ett í huvudsak vattenolösligt, tvärbundet karbamid-formaldehyd- pigment.