CH652656A5 - Verfahren zur herstellung von farben-entwickelndem material. - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Farben-entwickelndem Material für die Verwendung in Druck-empfindlichen oder andern Kopier- oder Vervielfältigungs-Systemen und auf das so hergestellte Farb-entwickelnde Material.

In einem bekannten Typ eines Druck-empfindlichen Ko-pier-Systems, allgemein bekannt als Transfer-System, ist ein oberes Blatt auf seiner unteren Oberfläche mit Mikrokapseln überzogen, die eine Lösung aus einem oder mehreren farblosen Farben-Formern enthalten, und ein unteres Blatt ist auf seiner oberen Oberfläche mit einem Farben-entwickelnden mitreagierenden Material, beispielsweise einer sauren Tonerde, überzogen. Eine Anzahl von Zwischenblättern kann auch beigestellt werden, wobei jedes auf seiner unteren Oberfläche mit Mikrokapseln und auf seiner oberen Oberfläche mit Farben-entwickelndem Material überzogen ist. Der beim Schreiben oder Tippen auf die Blätter ausgeübte Druck zerreisst die Mikrokapseln, wobei die Lösung mit den Farben-Formern mit dem die Farben-entwickelnden Material auf dem nächst tieferen Blatt in Kontakt kommen kann, wodurch eine chemische Reaktion ermöglicht wird, durch wel-5 che die Farben des Farben-Formers entwickelt werden. In einer Variante dieses Systems sind die Mikrokapseln durch einen Überzug ersetzt, in dem die Farben-Former-Lösung als Kügelchen in einer ununterbrochenen Matrix von festem Material vorliegt.

io In einem andern bekannten Typ eines druckempfindlichen Kopier-Systems, allgemein bekannt als Selbstumfassendes- oder Autogenes-System, sind die Mikrokapseln und das Farben-entwickelnde mitreagierende Material auf der gleichen Oberfläche des Blattes aufgetragen, und durch Schrei-15 ben oder Tippen auf ein Blatt, welches auf das so überzogene Blatt gelegt wird, werden die Mikrokapseln zerrissen und geben die Farben-Former frei, die dann mit dem Farben- • entwickelnden Material auf dem Blatt reagieren und so eine Farbe erzeugen.

20 Das in solchen Systemen verwendete Blatt-Material ist gewöhnlich aus Papier hergestellt, obwohl es im Prinzip keine Begrenzung des zu verwendenden Blatt-Typus gibt.

Ein Problem, welches die Fabrikation während mehrerer Jahre beschäftigt hat, besteht darin, dass die Reaktivität des 25 Farben-entwickelnden Materials mit zunehmender Zeit abnimmt. Daher ist die Intensität einer Pause, die unter Verwendung eines frisch hergestellten Farben-entwickelnden Blattes erhalten wurde, beachtlich grösser als jene, die mit dem selben Blatt einige Tage später erhalten wurde, und die-30 se Intensität ist jedoch wieder beachtlich grösser als jene, die mit dem selben Blatt einige Monate später erhalten wurde. Dies ist ein ernstzunehmender Übelstand, weil das Farbenentwickelnde Blatt häufig während einiger Monate nach seiner Herstellung nicht verwendet wird. Dies ist darin begrün-35 det, dass der Verteilungsweg häufig vom Papierhersteller über einen Grosshandel zu einem Drucker und von da zum Endverbraucher führt. Das heisst, dass, um zu garantieren, dass die Intensität einer Pause, die für den Endverbraucher nach mehreren Monaten seit der Papier-Herstellung noch 40 annehmbar ist, der Hersteller eine grössere Menge an reaktivem Material bei der Produktion der Farben-entwickelnden Blätter verwenden muss, als nötig ist für die Herstellung von Kopien auf jenen Blättern, die unmittelbar nach der Herstellung verwendet werden. Weil das Farben-entwickelnde Ma-45 terial teuer ist, schlägt sich dies signifikant in den Kosten der Druck-empfindlichen Kopier-Systeme nieder.

Farben-entwickelnde Zusammensetzungen, von denen die erste reaktive Komponente eines Tones ist, enthalten auch Bindemittel, Füllstoffe, Dispersionsmittel, und pH-50 Regulatoren und manchmal auch noch andere Materialien. Natriumhydroxid (oder eine andere alkalische Natrium-Verbindung wie etwa ein Natriumsilikat) wurde während vieler Jahre sowohl als Dispersionshilfsmittel des Tones als auch als pH-Regulator der Zusammensetzungen verwendet. 55 Es wurde nun ganz überraschend gefunden, dass bei der Verwendung einer alkalischen Kaliumverbindung anstelle der entsprechenden Natriumverbindung in Farben-entwik-kelnden Ton-Zusammensetzungen die mit fortschreitender Zeit beobachtete Reaktivitätsabnahme beachtlich reduziert 60 wurde.

Entsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Farben-entwickelndem Material, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte Di-spergieren eines mit Säure gewaschenen dioctahedralen 65 Montmorillonit Farben-entwickelnden Tones als einziger anwesender Farben-entwickler in einem wässrigen Medium, Einstellen des pH der Dispersion auf einen alkalischen Wert durch Hinzufügen einer alkalischen Kalium-Verbindung in

3

652 656

das wässrige Medium vor, während oder nach dem Disper-gieren des Tones im wässrigen Medium, die Teilchengrösse des Tones bleibt im Wesentlichen unverändert solange der Ton in Gesellschaft mit der alkalischen Kalium-Verbindung ist, Auftragen der Dispersion auf eine Bahn von Blatt-Material und Trocknen der so überzogenen Bahn, enthält.

Der vorliegenden Erfindung steht auch das Farben-entwickelnde Material zu, das mit dem vorliegenden Verfahren hergestellt wird. Solches Material kann in Druckempfindlichen oder andern Kopier- oder Vervielfältigungs-Systemen verwendet werden.

Die Dispersion der Tonerde im wässrigen Medium kann ein Aufbrechen der Anhäufungen der «primary» Ton-Teilchen, jedoch keine Reduktion der Grösse von solchen ursprünglichen Teilchen (was aber beispielsweise auftreten könnte, wenn der Ton gemahlen oder pulverisiert wäre) ergeben. Bezugnahmen in dieser vorliegenden Beschreibung auf Teilchengrössen des Tones sind im Wesentlichen unverändert bezüglich der Grösse der ursprünglichen Ton-Teil-chen und die Möglichkeit von Anhäufungen, die in Anwesenheit der alkalischen Kalium-Verbindung während des vorliegenden Verfahrens aufgebrochen werden, kann daher nicht ausgeschlossen werden.

Kaliumhydroxid ist die bevorzugte alkalische Kalium-Verbindung. Andere solcher Verbindungen sind aber gut bekannt und schliessen beispielsweise auch Kaliumsilikat und Kaliumcarbonat ein. Das Silikat hat sich bis jetzt als wirkungsvoller erwiesen als das Carbonat, wahrscheinlich weil das Carbonat die schwächere Base ist.

Die Bahn von Blatt-Material ist normalerweise aus Papier, jedoch können auch andere Materialien verwendet werden. Die Vorteile, die aus der Verwendung von Kaliumhydroxid oder andern Kaliumverbindungen entstehen, sind besonders ausgeprägt, wenn das verwendete Papier sauer ist, beispielsweise ein Papier, das bis zu etwa 1000 oder 2000 Teilen pro Million (ppm) Säure enthält (gemessen mit der Tappi Methode T428 SM-67).

Wesentliche Vorteile werden auch erhalten, wenn das Papier einen Säuregehalt hat aber auch ein alkalisches Material wie etwa Schlämmkreide enthält, so dass es eine gemessene Alkalinität (Tappi Methode T428 SM-67) von 1500 oder mehr Teilen pro Million oder eine Acidität von beispielsweise von bis zu 1000 Teilen pro Million (Tappi Methode T428 SM-67) oder mehr aufweist. Solche Papiere schliessen typisch Alaun/Harz geleimte Papiere ein. Vorteile werden aber auch erhalten mit sogenannten alkalisch geleimten Papieren, zum Beispiel Papiere, die mit einem Keten-Dimeren-Materi-al bei einem schwach sauren oder schwach alkalischen pH beispielsweise im Bereich von etwa pH 6 bis etwa pH 9 geleimt sind.

Die alkalische Kaliumverbindung wird vorzugsweise in einer solchen Menge verwendet, dass der pH der Farben-entwickelnden Zusammensetzung vor der Anwendung einen Wert von etwa 7 bis etwa 11 oder noch besser einen Wert von 8 bis 10 oder am besten einen Wert von etwa 8,5 bis 9 aufweist.

Falls gewünscht, kann die alkalische Kaliumverbindung nur als teilweisen Ersatz für eine alkalische Natriumverbindung verwendet werden. Dort wo Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid zusammen verwendet werden, ist der pH der Überzug-Zusammensetzung vorzugsweise im Bereich von etwa 8,8 bis etwa 10,2.

Die Zusammensetzung enthält normalerweise noch ein s oder mehrere Bindemittel, und sie kann ferner auch Füllmaterialien wie etwa Kaolin, zusätzliche Dispersionsmittel oder andere herkömmliche Zusatzstoffe enthalten. Die verwendeten Bindemittel können jene sein, die herkömmlicherweise in auf Ton basierenden Farben-entwickelnden Zusammenset-io zungen verwendet werden, beispielsweise Styrolbutadien-Latex und Carboxymethylcellulose (Natriumsalz).

Die vorliegende Erfindung wird nun mit den nachfolgenden Beispielen illustriert, in denen der Effekt bei Verwendung einer Kaliumverbindung dem Effekt bei Verwendung 15 der entsprechenden Natriumverbindung gegenübergestellt ist.

Beispiel 1

Zwei herkömmliche Farben-entwickelnde Überzugs-Zusammensetzungen A und B wurden bereitgestellt mit an-20 nähernd 43% Festkörper-Gehalt; jede Zusammensetzung enthielt Säuregewaschenen dioctahedralen Montmorillonit Ton (Silton M AB bezogen bei Mizusawa Chemical Industries in Japan), Kaolin (in einer Menge von 22% basierend auf dem totalen Gewicht von Montmorillonit und Kaolin), 25 und, als Bindemittel Natriumcarboxymethylcellulose und Styrolbutadien-Latex.

Zusammensetzung A enthielt Natriumhydroxid für die pH-Einstellung, währenddem in Zusammensetzung B das Natriumhydroxid durch Kaliumhydroxid ersetzt war. Die 30 Zusammensetzungen waren sonst identisch.

Die Mengen an verwendetem Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid wurden so gewählt, dass ungefähr der gleiche pH-Wert (9,5) erhalten wurde, wobei es zum Erreichen dessen mehr Kaliumhydroxid als Natriumhydroxid bedarf. 35 Die Zusammensetzungen wurden dann auf die jeweiligen Bahnen des gleichen Typus von Alaun/Harz geleimten Grund-Papier (mit einem Quadratmetergewicht von 49 g/ m2) mittels einer freihängenden Blatt-Auftragmaschine aufgetragen.

40 Die Intensität einer Pause, die erhalten wurde mit den resultierenden Papieren A und B (welche die Überzugs-Zusammensetzungen A beziehungsweise B tragen) als untere Blätter in einem sonst herkömmlichen Druck-empfindlichen Kopier-System, wurde unmittelbar nach deren Erhalt und in 45 Intervallen während der nächsten Monate gemessen. Die Pause-Intensitäten wurden als Kalander-Intensität (C. I.)-Werte registriert. Diese wurden erhalten durch Überlagern von Streifen von mit Mikrokapseln überzogenen und Farben-entwickelnden Papieren, deren Durchlaufenlassen durch so ein Laboratorium-Kalander, um dabei die Kapseln zu zer-reissen und eine Pause auf dem Farben-entwickelnden Streifen zu erzeugen, die Messung der Reflektionsstärke des so gefärbten Streifens (nach zweiminütiger Pause-Entwick-lung), und Ausdrücken des Resultates als prozentuale Anga-55 be der Reflektionsstärke bezüglich eines ungebrauchten Kontroll-Farben-entwickelnden Streifens. Daher gilt, dass je tiefer der C.I.-Wert ist, desto grösser ist die Pause-Intensität.

Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1

Papier C.I.-Wert bei angegebener Zeit nach der Herstellung

0 3 4 5 1 l'A 2 3 4

Tage Tage Tage Tage Woche Wochen Wochen Wochen Wochen

A 44 46 47 46 47 47 48 48 49

B 43 44 45 44 45 44 45 44 45

652 656 4

Fortsetzung von Tabelle 1

Papier C.I.-Wert bei angegebener Zeit nach der Herstellung

5 6 2 3 4 5

Wochen Wochen Monate Monate Monate Monate

A 49 49 51 53 54 55

B 45 44 47 48 50 49

hergestellt, analog wie die Zusammensetzungen A und B in Beispiel 1, mit dem Unterschied allerdings, dass deren Festkörper-Gehalt annähernd 42% betrug.

Die Mengen an verwendetem Kaliumhydroxid wurden so gewählt, dass annähernd der gleiche pH-Wert (9,5) erhalten wurde, wobei es zum Erreichen dessen mehr Kaliumhydroxid als Natriumhydroxid bedarf.

Die Zusammensetzungen wurden dann je auf einen Be-20 reich von Alaun/Harz geleimtem Grund-Papier mit verschiedener Acidität oder Alkalinität (bezogen bei verschiedenen Lieferanten) mittels einer freihängenden Blatt-Auftrag-Maschine aufgetragen, um daraus die Papiere A und B zu ergeben. Die C.I.-Werte bei verschiedenen Zeiten nach der 25 Herstellung wurden darauf für jedes Papier, wie in Beispiel 1 weiter oben beschrieben, gemessen und die Resultate wurden graphisch dargestellt, um die am besten passenden Kurven zu erhalten. Das Ansteigen des C.I.-Wertes über eine Zeitspanne von einer bis zu zehn Wochen nach der Herstellung 30 wurde darauf bestimmt, und dieses Ansteigen wurde als Alterungs-Geschwindigkeit für jedes Papier bezeichnet. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Papier Alterungs-Geschwindigkeit

Quadratmetergewicht

(g/m2)

Acidität (ppm)

Papier A (NaOH)

Papier B (KOH)

49

240

2.3

1.0

49

33

2.9

1.8

48

241

2.9

2.2

49

161

3.2

2.1

48

557

4.0

2.3

48

574

3.9

2.4

49

118

2.5

-0.5

48

920

4.0

1.3

48

467

3.5

2.1

49

67

3.0

2.0

49*

1000

10.5

5.6

* Dieses Papier wurde mittels einer Laboratorium-Auftragmaschine überzogen.

Die oben aufgeführten Aciditäts-Zahlen in Teilen pro Million basieren auf der Säure, die Schwefelsäure ist, und wurden in Übereinstimmung mit der Tappi-Methode T428 SM-67 bestimmt. Es ist ersichtlich, dass die Alterungs-Geschwindigkeit in jedem Fall geringer ist für das Papier B (Kaliumhydroxid) als für das Papier A (Natriumhydroxid).

Beispiel 3

Hier werden auch die Alterungs-Geschwindigkeiten von Farben-entwickelnden Blättern verglichen, die hergestellt worden sind durch Auftragen von Farben-entwickelnden Zusammensetzungen, welche entweder Natriumhydroxid

Es ist ersichtlich, dass, auch wenn die Resultate einen gewissen Streuungs-Betrag zeigen, der C. I.-Wert langsamer mit fortschreitender Zeit für das Papier B steigt als für das Papier A, und dass ein tieferer anfanglicher C.I.-Wert für das Papier A erhalten worden ist. Um dies zu illustrieren, wurden die Resultate graphisch dargestellt und es wurden gut passende Kurven erhalten. Diese Kurven sind in Figur 1 dargestellt, wobei der C. L-Wert (vertikale Achse) gegen die Zeit (in Wochen) nach der Herstellung des Papiers (horizontale Achse) aufgetragen ist. Es kann daraus geschlossen werden, dass der Ersatz von Natriumhydroxid durch Kaliumhydroxid ein signifikant besseres Altern und signifikant bessere anfängliche Pause-Intensitäts-Werte ergibt.

Beispiel 2

Hier werden die Alterungs-Geschwindigkeiten von Farben-entwickelnden Papieren verglichen, die hergestellt wurden durch Auftragen von Farben-entwickelnden-Zusam-mensetzungen, die entweder Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid enthalten, auf Grundpapiere mit verschiedenem Säure-Gehalt.

Zwei Überzugs-Zusammensetzungen A und B wurden oder Kaliumhydroxid auf verschiedenen Alaun/Harz geleimten Grund-Papieren enthalten. In diesem Fall tragen alle Grund-Papiere Schlämmkreide als Vorbelastung und/oder 60 als Vor-Überzug, was die gemessene Acidität oder Alkalinität auf dem Papier beeinflusst. Es wurden die selben Überzugszusammensetzungen wie in Beispiel 2 verwendet und das Verfahren war auch gleich wie in Beispiel 2. Die Acidität oder Alkalinität auf dem Papier wurde in Übereinstimmung 65 mit der Tappi Methode (428 SM-67 bestimmt.

Die Resultate sind in der untenstehenden Tabelle 3 angegeben.

5

652 656

Tabelle 3

Papier

Alterungs-Geschwindigkeit

Quadratmetergewicht (g/m2)

Acidität (ppm)

Papier A (NaOH)

Papier B (KOH)

38

210

3.1

1.3

47

-300

3.8

3.1

49

122

2.5

1.9

38

151

3.9

2.5

47

-23

2.6

2.0

47

-228

3.2

1.8

47*

-1000

2.7

1.8

47*

-1500

3.5

2.6

dem er für die Zusammensetzung, welche Natriumhydroxid enthält, bei etwa 10,0 liegt.

Beispiel 5

s Hier wird die Verwendung von Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid in Kombination für die pH-Einstellung veranschaulicht. Das Verfahren war das gleiche, wie es in Beispiel 4 beschrieben ist, mit der Ausnahme, dass eine äquimo-lare Mischung von Kaliumhydroxid und Natriumhydroxid io verwendet wurde, an Stelle von im Beispiel 4 verwendetem Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid. Die Resultate sind in der untenstehenden Tabelle 5 angegeben.

Tabelle 5

* Diese Papiere wurden mittels einer Laboratorium-Auftragmaschine überzogen.

Die oben angeführten positiven scheinbaren Aciditäts-Zahlen in Teilen pro Million basieren auf der Säure, die Schwefelsäure ist. Die oben negativ angeführten Werte der scheinbaren Alkalinität basieren auf einer Base, die Calciumcarbonat ist (zum Beispiel Schlämmkreide).

Es ist ersichtlich, dass die Alterungs-Geschwindigkeit in jedem Fall geringer ist für das Papier B (Kaliumhydroxid) als für das Papier A (Natriumhydroxid).

Beispiel 4

Hier wird der Effekt bei Verwendung von verschiedenen Mengen von Kaliumhydroxid in der Farben-entwickelnden Zusammensetzung veranschaulicht. Die Resultate für Zusammensetzungen, welche Natriumhydroxid enthalten, sind für Vergleichszwecke aufgeführt.

Die verwendeten Zusammensetzungen waren die selben, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind, mit der Ausnahme, dass die verwendeten Mengen an Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid derart variiert wurden, um einen Bereich von pH-Werten zu erhalten. Die Zusammensetzungen wurden dann je auf das gleiche Alaun/Harz geleimte Grund-Papier aufgetragen, um die Papiere A (NaOH) und B (KOH) für jeden pH-Wert zu erhalten. Die C.I.-Werte bei verschiedenen Zeiten nach der Herstellung wurden dann für jedes Papier gemessen, wie weiter oben in Beispiel 1 beschrieben, und die Resultate wurden graphisch dargestellt, um die am besten passenden Kurven zu erhalten. Die Alterungs-Geschwindig-keits-Werte wurden dann so erhalten wie in Beispiel 2 beschrieben.

Die Resultate sind in der untenstehenden Tabelle 4 angegeben.

Tabelle 4

pH

Alterungs-Geschwindigkeit pH (NaOH oder KOH)

Papier A

Papier B

8.0

3.1

2.4

8.5

2.9

1.8

9.0

2.7

2.4

9.5

2.6

2.5

10.0

2.0

2.5

10.2

2.1

2.5

10.8

2.4

3.0

20

25

7.9 8.5 9.0 9.5 10.0

2.2

2.0 1.7 2.5

1.1

Es ist ersichtlich, dass bessere Alterungs-Eigenschaften erhalten wurden als in Beispiel 4, wo Natriumhydroxid allein eingesetzt wurde.

30

Alterungs-Geschwindigkeit

Aus den oben angegebenen Werten geht hervor, dass, wenngleich die Resultate eine beachtliche Streuung aufweisen, der optimale pH-Wert für die Minimalisierung der Alterungs-Effekte der Farben-entwickelnden Zusammensetzung, welche Kaliumhydroxid enthält, etwa 8,5 beträgt, während-

Beispiel 6

Hier wird der Effekt bei Verwendung von Kaliumhydroxid in einer Farben-entwickelnden Zusammensetzung veranschaulicht, unter Einsatz eines andern Farben-entwickelnden Tones, als der in den vorangehenden Beispielen verwendeten Tonerde, in Verbindung mit einem Harz/Alaun geleimten Grund-Papier von relativ geringer Acidität (weniger als 200 ppm, gemessen in Übereinstimmung mit der Tappi Methode T428 SM-67, basierend auf der Säure, die Schwefelsäure ist).

Die Resultate für Zusammensetzungen, welche Natriumhydroxid enthalten, sind für Vergleichszwecke aufgeführt.

Zwei herkömmliche Farben-entwickelnde Überzugs-40 Zusammensetzungen A und B wurden hergestellt mit einem annähernden Festkörpergehalt von 43%, wobei jede Zusammensetzung eine Säure-gewaschene dioctahedrale Montmo-rillonit-Tonerde, die vorgängig mit Luft klassifiziert worden war, um grössere Teilchen zu entfernen, Kaolin (in einer 45 Menge von 10% bezüglich des totalen Gewichtes von Montmorillonit und Kaolin) und Natriumcarboxymethylcellulose und Styrol-butadien Latex als Bindemittel enthielt. Zusammensetzung A enthielt Natriumhydroxid als pH-Regulator, währenddem in Zusammensetzung B das Natriumhydroxid 50 durch Kaliumhydroxid ersetzt worden war.

Die tatsächlichen Mengen von Natriumhydroxid wurden derart gewählt, dass ein Bereich von pH-Werten für die Zusammensetzung A erhalten wurde, nämlich 8.7, 9.3, 10.1 und 10.5.

Die tatsächlichen Mengen an Kaliumhydroxid wurden derart gewählt, dass ein Bereich von pH-Werten für die Zusammensetzung B erhalten wurde, nämlich 8.9,9.8, 10.1.

Die Zusammensetzungen wurden auf die betreffenden 60 Bänder aus dem selben Typus eines Alaun-Harz geleimten Grund-Papiers mit einem Quadratmetergewicht von 49 g/m2 und mit einer oben festgesetzten Acidität mittels einer freihängenden Blatt-Auftragmaschine aufgetragen, um jeweils die Papiere A und B zu ergeben. Die C.I.-Werte bei verschie-65 denen Zeiten nach der Herstellung wurden darauf für jedes Papier, wie in Beispiel 1 weiter oben beschrieben, gemessen.

Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle 6 angegeben.

55

652 656

6

Tabelle 6

Zusammensetzungs-pH Papier A Papier B

anfänglicher C.I.-Wert nach A anfänglicher C.I.-Wert nach A

C.I.-Wert 12 Monaten C.I.-Wert 12 Monaten

8.7 45 51 6 -

8.9 - - - 42 42 0

9.3 43 48 5

9 8 - - - 42 43 1

10.1 42 47 5 43 43 0

10.5 43 47 4 -

Es ist ersichtlich, dass die Reaktivität von Papier A während der 12 monatigen Periode abnimmt wohingegen die Reaktivität von Papier B erhalten bleibt oder nur in sehr geringem Mass abnimmt.

Beispiel 7

Hier wird der Effekt bei Verwendung von Kaliumhydroxid in einer Farben-entwickelnden Zusammensetzung veranschaulicht, die auf ein Grund-Papier aufgetragen wurde, welches eher mit einem alkalischen Leim («Aquapel» bezogen bei Hercules Powder Company) als mit Alaun/Harz geleimt wurde. Dieses Grund-Papier hatte einen Extraktions-pH von 8,5 bis 8,9, wenn er sowohl mit der Warm- als auch der Kalt-Wasserextraktionsmethode gemessen wurde. Die Resultate für Zusammensetzungen, welche Natriumhydroxid enthalten, sind für Vergleichszwecke aufgeführt.

Zwei Überzugs-Zusammensetzungen A und B wurden hergestellt mit einem annähernden Festkörpergehalt von

43%. Die Zusammensetzung A war eine farbenentwickelnde i5 Zusammensetzung, die Natriuhydroxid enthielt, und im übrigen so beschaffen war, wie in Beispiel 6 beschrieben, mit der Ausnahme, dass das einzige verwendete Bindemittel Sty-rol-butadien Latex war. In der Zusammensetzung B war das Natriumhydroxid durch Kaliumhydroxid ersetzt. Zusam-20 mensetzung A hatte einen pH-Wert von 9,5 und die Zusammensetzung B hatte einen pH-Wert von 9,0.

Die Zusammensetzungen wurden auf die jeweiligen oben beschriebenen Grund-Papiere mittels einer freihängenden Blatt-Auftrag-Maschine aufgetragen, um jeweils die Papiere 25 A (NaOH) und B (KOH) zu ergeben. Die C.I.-Werte bei verschiedenen Zeiten nach der Herstellung wurden darauf für jedes Papier, wie in Beispiel 1 weiter oben beschrieben, gemessen. Die Alterungs-Geschwindigkeit wurde graphisch bestimmt, wie in Beispiel 2. Die Resultate sind in der nach-30 folgenden Tabelle 7 angegeben.

Tabelle 7

Alterungs-Geschwindigkeit C.I.-Werte nach 18 Wochen Altern

Papier A (NaOH) Papier B (KOH)

0.44 47

0.97 49

Es ist ersichtlich, dass die Alterungs-Geschwindigkeit für das Papier B geringer ist als für das Papier A.

Beispiel 8

Dieses Beispiel veranschaulicht den Effekt bei der Verwendung von Kaliumhydroxid auf die Reaktivität der Farben-entwickelnden Zusammensetzung mit Bezug auf Crystal Violet Lacton (CVL). Dies ist vielleicht der weit meist gebrauchte Farben-Bildner in Druck-empfindlichen Kopier-Systemen. Die Resultate für Zusammensetzungen, welche Natriumhydroxid enthalten, sind für Vergleichszwecke aufgeführt.

Zwei Überzugs-Zusammensetzungen wurden mit den gleichen Komponenten, wie in Beispiel 7 beschrieben, hergestellt, mit dem Unterschied, dass das Kaolin in einer Menge von 40% gegenwärtig war, basierend auf dem totalen Gewicht an Montimorillonit und Kaolin. Die Zusammensetzungen wurden auf zwei Grund-Papiere mit durchschnittlichen Aciditäts-Werten von etwa 675 ppm und etwa 60 ppm 45 aufgetragen, gemessen mit der Tappi Methode T428 SM-67 und auf Schwefelsäure basierend. Das Auftragen geschah wiederum mittels einer freihängenden Blatt-Auftragmaschine.

Die C.I.-Werte wurden wie in Beispiel 1 bestimmt, mit der Ausnahme, dass nur ein Farben-Bildner, nämlich CVL, so in den Mikrokapseln in mit Mikrokapseln überzogenen Blatt gegenwärtig war. Die Reflektionsstärke des gefärbten Streifens wurde sowohl nach 2-minütigem als auch 2-tägi-gem Entwickeln gemessen. Die erhaltenen Resultate, unmittelbar nach dem Auftragen und nach 9-wöchigem Altern, 55 sind in der untenstehenden Tabelle 8 angegeben.

Tabelle 8

durchschnittl. Entwicklungs-

Papieracidität (ppm) zeit

Papier A (NaOH) Zusammensetzungs-pH 9.5 unmittelbarer 9 Wochen ge-C.I.-Wert altertes Papier

C.I.-Wert

Papier B (KOH) Zusammensetzungs-pH 9.0 unmittelbarer 9Wochengealtertes C.I.-Wert Papier C.I.Wert

675 2 Minuten 59

2 Tage 5

60 2 Minuten 58

2 Tage - 53

72 60 68

78 54 68

64 59 57

63 53 52

7

652656

Es ist ersichtlich, dass Kaliumhydroxid in der Zusammensetzung B die Abnahme der Reaktivität des Farben-entwickelnden Blattes in beachtlicher Weise hemmt.

Beispiel 9

Dieses Beispiel veranschaulicht den Effekt bei der Verwendung von Kaliumsilikat zur Einstellung des pH-Wertes der Überzugs-Zusammensetzung-Alkalinität. Die Resultate für Zusammensetzungen, welche Natriumsilikat enthalten, sind für Vergleichszwecke aufgeführt.

Zwei Überzugs-Zusammensetzungen wurden hergestellt mit einem annähernden Festkörpergehalt von 40%. Die Zusammensetzung A enthielt eine Natriumsilikat-Lösung (Pyr-amid Brand Natriumsilikat Nr. 120 bezogen bei Joseph Crosfield und Söhne Ltd. in Warrington, England) in einer derartigen Menge, die genügte, um den pH-Wert auf 9,5 einzustellen. Die Zusammensetzung B enthielt eine Kaliumsilikat-Lösung (Pyramid Brand Kaliumsilikat Nr. 120 auch bezogen bei Joseph Crosfield und Söhne Ltd.) in einer derartigen Menge, die genügte, um den pH-Wert auf 9,0 einzustellen. Die Zusammensetzungen waren sonst von der Zusammensetzung wie in Beispiel 1 beschrieben.

Die C. I.-Werte wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, bestimmt und die erhaltenen Resultate (nach 2-minütiger Ent-wicklungs-Zeit) sind in der untenstehenden Tabelle 9 angegeben.

Tabelle 9

C.I.-Werte nach (2-minütiger Entwicklungszeit)

unmittelbar nach 6 Monate altes dem Auftragen Papier

Papier A (Natriumsilikat) 47 50

Papier B (Kaliumsilikat) 47 47

Es ist ersichtlich, dass Kaliumsilikat in Zusammensetzung B die Abnahme der Reaktivität des Farben-entwickeln-den Blattes in beachtlicher Weise hemmt.

s io

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

652 656

1. Verfahren zur Herstellung von Farben-entwickelndem Material, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte Di-spergieren eines mit Säure gewaschenen dioctahedralen Montmorillonits Farben-entwickelnden Tones als einzigen anwesenden Farben-entwickler in einem wässrigen Medium, Einstellen des pH der Dispersion auf einen alkalischen Wert durch Hinzufügen einer alkalischen Kalium-Verbindung in das wässrige Medium vor, während oder nach dem Disper-gieren des Tones im wässrigen Medium, die Teilchengrösse des Tones bleibt im Wesentlichen unverändert solange der Ton in Gesellschaft mit der alkalischen Kalium-Verbindung ist, Auftragen der Dispersion auf eine Bahn von Blatt-Mate-rial und Trocknen der so überzogenen Bahn, enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalische Kalium-Verbindung Kaliumhydroxid ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der pH der Dispersion auf einen Wert eingestellt ist im Bereich von mehr als 7 bis 11.

■ 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der pH der Dispersion auf einen Wert eingestellt ist im Bereich von 8 bis 10.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid gemeinsam für die pH-Einstellung verwendet werden und der pH der Dispersion auf einen Wert eingestellt ist im Bereich von 8,8 bis 10,2.

6. Verfahren nach jedem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Blatt-Material ein Säure-geleimtes Papier ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Papier eine Acidität von bis zu 2000 Teilen pro Million hat, gemessen mit der Tappi-Methode T428 SM-67.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Säure-geleimte Papier auch ein alkalisches Material enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Säure-geleimte Papier, welches das alkalische Material enthält, eine Alkalinität von bis zu 1500 Teilen pro Million oder eine Acidität von bis zu 1000 Teilen pro Million aufweist, in jedem Falle gemessen mit der Tappi-Methode T428 SM-67.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von Blatt-Material ein neutrales - oder alkalisches - geleimtes Papier ist.

11. Farben-entwickelndes Material, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt wurde.