NO126841B - - Google Patents

Description

Trykkfølsomt kopieringsmateriale.

Foreliggende oppfinnelse vedrører trykkfølsomt kopieringsmateriale bestående av et arkunderlag som bærer trykk-knuselige kapsler som inneholder markeringsvæske, og er i tilstrekkelig antall og inneholder tilstrekkelig væske til å frembringe et visuelt kontinuerlig merke eller bilde når kapslene knuses ved billeddannende eller merkedannende trykk, idet kapslene er anordnet slik i kopieringsmaterialet at de reagerer med et fast reaksjonsmateriale som ved kontakt med væsken danner et intenst farget merke.

Det foreligger mange tidligere beskrivelser av trykkfølsomme arksystemer som enten er selvmarkerende (selvvirkende) ved at de trykk-knuselige kapsler er blandet med det medreagerende materiale i samme ark, eller som er basert på et flerarksystem hvor kapslene ligger i et øvre ark og væsken trykkoverføres til et sensitivert underark.

Et eksempel på et slikt system angis i britisk patent nr.

1 0^2 599 som anvender en fortynnet oppløsning av N,N'-dibenzy1-ditio-

oksamid i xylert eller et:lignende organisk oppløsningsmiddel.

I US patent nr. 3 287 15 ^ angis et trykkfølsomt kopieringsmateriale hvori fargereaktantmaterialet i kapslene er en oppløsning av et ditiooksamid som reagerer med et tungt metallsalt for dannelse av et tydelig farget merke. I dette system og også i lignende kjente systemer benyttes det i kapslene en fortynnet oppløsning eller en dispersjon av lav konsentrasjon av fargereaktantmaterialet.

I henhold til foreliggende oppfinnelse utgjøres kapselvæsken av et enkelt flytende ditiooksamid eller blandinger av flytende ditiooksamider uten fortynningsmiddel eller dispersjonsmiddel, hvorved hvert væske-molekyl i kapslene kan reagere med tilgjengelig fast materiale under dannelse av et farget merke eller bilde.

Man oppnår på denne måten en fargingseffekt av stor styrke ved å gjøre bruk av kapselinnholdets totale reaktivitet, idet reaksjonsproduktet har form av en grøt og ikke er utsatt for oppsuging eller uttrekking på grunn av kapilærvirkninger og andre overflatekrefter, hvilket er tilfelle ved mange tidligere kjente systemer hvor reaktanter er fortynnet i oppløsningsmidler og frigitt fra mikrokapsler på papirunderlag. I systemer hvor underlagsarket er papir med forskjellig porøsitetsgrad, er disse egenskaper, som altså motvirker oppsuging og uttrekking, av stor betydning.

Effektiviteten som oppnås gjennom foreliggende system er slik at man trenger færre kapsler for å oppnå en brukbar kopi. Dette er ikke bare et økonomisk fremskritt på området, men forbedrer arkets "grep", dvs. gjør arket behageligere å ta i, på grunn av at arket inneholder mindre fremmed stoff. Kopier som gjøres med det nye system er "utflyt-ningssikre", idet reaksjonsproduktet mellom fargereaktantene ikke vil flyte ut på grunn av at produktene har en slamlignende konsistens.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt et trykkfølsomt kopieringsmateriale omfattende et underlagsark som bærer trykk-knuselige mikrokapsler inneholdende et ditiooksamid som frembringer et farget merke ved reaksjon med et metallsalt der merkedannende trykk påføres for å knuse kapslene og frigi innholdet for kontakt med metallsaltet, kjennetegnet ved at materialet i kapslene utgjøres av minst et flytende ditiooksamid som er ufortynnet av oppløsnings-middel eller dispergeringsmiddel.

I henhold til en foretrukken utførelse av oppfinnelsen benytter man til kapselinnhold fortrinnsvis slike symmetriske N,N'-disubstituerte ditiooksamider hvor substituentene er mettet, og umettede enverdige acyk-liske hydrokarbonradikaler som er flytende ved de vanlige omgivelses-temperaturer. Egnede symmetriske forbindelser for bruk i kapsler, som ikke er blandbare med vann, for dispersjon som smådråper i vann og innkapsling ved kjente metoder hvorved mikrodråpene omsluttes av opp-løsninger av hydrofile filmdannende polymere, er blant mange andre:

Der hvor omgivende temperatur kommer lavt, velges forbindelsen i henhold til frysepunktet. Man kan benytte blandinger av reak-sjonsvæsker for å oppnå en blanding av egenskaper.

Alle disse stoffer kan betegnes som helt brukbare forbindelser, men forbindelsene I - IV har en del damptrykklekkasje gjennom kapselveggene, som avhengig av temperaturen og i løpet av mange dager vil forårsake misfarging av sensitiverte mottakerark, som eventuelt lagres i intim kontakt med de trykkfølsomme ark. Forbindelsene I - IV betegnes som N,N_'-di alkyl-di ti ooks amider, mens forbindelsen V betegnes som' dialkenyl-ditiooksamid, og frembringer intet damptrykkproblem ved lagring mot sensitivert materiale (ved f.eks. 25°C), og er egnet for ferdigfremstilte formularer og kopieringsmaterialer omfattende et kapselholdig ark i kontakt med et mottakerark sensitivert med medreagerende forbindelse. Denne forbindelse er også best egnet for selvvirkende ark som skal lagres. Kapsler som inneholder forbindelsene I - IV kan fremstilles med et sekundært belegg som vil forhindre denne utstrømning av damp til en tett tilliggende reaktant. Slike kapsler kan dispergeres i et organisk oppløsningsmiddel inneholdende polymermateriale (f.eks. etylcellulose), og belegges som en hvilken som helst fast partikkel i henhold til kjente væske-væske-fase-sepa-rasjonsmetoder. Enkelte asymmetriske disubstituerte ditiooksamid-forbindelser kan likeledes brukes hvis de er flytende ved de angitte temperaturer med de angitte ditiooksamider.

De faste sensitiverende materialer eller forbindelser som

er egnet, er metallsalter, fortrinnsvis kopper- og/eller nikkelsalter, som kan velges fra følgende gruppe:

Ni-dionylnaftalen-sulfonat

Cu-resinat

Ni-resinat

Cu-di(2-etylheksyl)-fosfat

Ni-di(2-etylheksyl)-fosfat

Ni-stearat

Blandinger av disse salter kan brukes.

Fig. 1 viser skjematisk seks systemer (I) til (VI), som ut-gjør et selvvirkende ark hvor de væskeholdige kapsler og det faste • reaksjonsmateriale befinner seg, båret av ett og samme underlagsark 1, og fig. 2 viser skjematisk to systemer (VII) og (VIII) som er toark-systemer.

På tegningen angir kryssene det faste sensitiverende materiale og ringene angir væskeholdige kapsler;

Det faste sensitiverende materiale er vannuoppløselig, og kapslene er vanndispergerbare...

Eksempél 1

Kapslene i dette ark ble fremstilt ved å dispergere smådråper, som ikke var blandbare med vann, av den valgte ditiooksamidforbindelse i en vandig dispergert fellingsfase av gelatin og gummi arabicum under omrøring, hvorved mikrodråpene ble belagt med et kompleks av gelatinet og gummi arabicum, hvoretter belegget ble herdet ved avkjøling og gjort hårdt og vannuoppløselig ved behandling med aldehyd. Røringen var så sterk at man fikk mikrodråper av innleiret væske med diameter på omkring 15 mikron og veggtykkelse som bevirket et væskeinnhold på 85 volumprosent. Disse kapsler ble opparbeidet og dispergert som en vandig oppslemming inneholdende 20 % faste stoffer med ca. 15 % vekt-prosent metallsalt dispergert i dette. I dette eksempel, som er vist som (I) på fig. 1, i form av et selvvirkende ark, er det valgte inn-kapslede materiale N,N'-dioleylditiooksamid, og det valgte medreagerende metallsalt er Ni-dinonyl-naftalen-sulfonat. Oppslemmingen belegges i en mengde på 55 g/m (61 x 81 cm x 500 ark) (30 lb per ream)

(24 x 32 tommer x 500 ark), hvilket gir en tørrvekt på 3.6 g/m o. Dette gir sortrøde merker ved trykk fra skrivemaskintype eller annet blekk-fritt merkeinstrument.

Eksempel 2

Dette er arket på fig. 1 (II) hvor man på det angitte arket 1 først påfører en dispersjon av metallsaltreaktanten og når dette belegg er tørket påfører et belegg av kapseloppslemming, slik at man får en samlet mengde aktivt materiale like stor som i eksempel 1.

Eksempel 3

I dette eksempel på et selvvirkende ark, er sjiktene som vist på fig. 1 (II) belagt i omvendt rekkefølge, slik at kapslene hviler direkte på underlaget 1.

I eksemplene (I), (II) og (III) utgjøres arket fortrinnsvis av papirtsom er det mest utbredte kopieringsmateriale, men underlaget kan også være kopieringsfilm, idet arkets porøsitet ikke spiller noen avgjørende rolle i systemet.

Eksempel 4

I dette eksempel (fig. 1 (IV)), dispergeres metallsalt i riktig mengde i fibrene som mates til en papirmaskin slik at man fremstiller ark som innéholder 1.8-55 g/m 2 + flere gram per m 2metallsalt som ekstratilsetning. På toppen av det ferdige arket legges de væskeholdige kapsler i en mengde på 3.6 g/m tørrvekt.

Eksempel 5

I dette eksempel (fig. 1 (V)) innarbeides kapslene i et papirark 1, fortrinnsvis ved hjelp av en metode hvor.ved de innmatede fibre sensitiveres med kationisk stivelse og kapslene påføres som en vandig oppslemining i en oppløsning av Karaya-gummi på et punkt på Fourdrinier-maskinen som tilsvarer omkring 95 % vanninnhold. Der hvor de kationiske og anioniske materialer møtes, dannes det umiddelbart en felling som holder kapslene innenfor arkets øvre sjiktområde.

Metallsaltet påføres overflaten som en vandig dispersjon eller som en metanoloppløsning som etterlater den ønskede mengde.

Eksempel 6

I dette eksempel som er skjematisk vist på fig. 1 (VI), tilsettes begge reaktanter til papirmassen 1, idet den ønskede mengde metallsalt tilsettes kapseloppslemmingen som påføres den kation-sensitiverte våte bane under fremstillingen.

Eksempel 7

I dette eksempel (fig. 2 (VII)), har det øvre papirarket 2 på undersiden et kapselbelegg som inneholder den flytende reaktant i en mengde på 3.6 g/m 2, og det motliggende undre papirark 3 har på overflaten en tilsvarende mengde av ett av de angitte metallsalter, idet man ikke tar damptrykkproblemer i betraktning hvis arkene holdes separate under lagring før de brukes og igjen adskilles etter bruk.

Eksempel 8

I dette eksempel (fig. 2 (VIII)), tilsettes metallsaltet

til papirmassen i bunnarket 3 i et arkpar på samme måten som beskrevet i eksempel 4, og en kjemisk tilsvarende mengde kapsler påføres den motvendte side av et overliggende ark 2 i en mengde på 3.6 g/m 2. Disse ark bør anbringes sammen nettopp før bruk og adskilles etter

bruk hvis reaktanten i kapslene er et ditiooksamid med betydelig damp-trykk.

Disse eksempler (I til VIII) gjengir oppfinnelsens hovedidé, som er tilveiebringelsen av kapsler inneholdende markeringsvæske som 1 sin helhet reagerer med et metallsalt ved kontakt under dannelse av en intenst farget masse med slamlignende konsistens. I det angitte systemet vil påsatte trykk-krefter knuse kapslene i det ønskede billed-mønster slik at kontakten fremkommer.

Mens ditiooksamidforbindelsene som er«angitt tidligere er fremstilt fra rene primære aminer, som gir forbindelser som ér sym-metrisk substituert, kan ditiooksamidet være asymmetrisk substituert med en hvilken som helst alkylgruppe og/eller alkenylgruppe angitt i eksemplene (I) til (V), forutsatt at den fremstilte forbindelse er en væske ved brukstemperaturene.

Enkelte handelsvanlige aminer er blandinger av alkylaminer

og alkenylaminer og bruk av disse uten fraksjonering, for fremstill-ing av ditiooksamider, kan resultere i asymmetrisk substituerte pro-dukter som har den ønskede flytende form ved brukstemperaturene, hvilket gjør disse blandinger brukbare i praksis.

De substituerte ditiooksamider kan fremstilles ved å røre

2 mol primær amin sammen med 1 mol ditiooksamid i etanol inntil reak-sjonen finner sted. Reaksjonsproduktet utvinnes og renses om nød-vendig.

Claims (2)

1. Trykkfølsomt kopieringsmateriale omfattende et underlagsark som bærer trykk-knuselige mikrokapsler inneholdende et ditiooksamid som frembringer et farget merke ved reaksjon med et metallsalt, der merkedannende trykk påføres for å knuse kapslene og frigi innholdet for kontakt med metallsaltet,karakterisert vedat materialet i kapslene utgjøres av minst et flytende ditiooksamid som er ufortynnet av oppløsningsmiddel eller dispergeringsmiddel.

2. Kopieringsmateriale ifølge krav 1,karakterisertved at det flytende ditiooksamid er valgt fra N,N'-diheksyl-ditiooksamid, N,N'-dipentyl-ditiooksamid, N,N'-dipropyl-ditiooksamid, N,N'-dioktyl-ditiooksamid r og N,N'-dioleyl-ditiooksamid.