NO128362B - - Google Patents

Description

Trykkfølsomt kopieringsmateriale.

Foreliggende., oppfinnelse angar arkmaterialer med vilkårlig sammenblanding av to typer meget små., væskeholdige, kapsler som brister ved trykk.

Når det gjelder kapselbærende arkmaterialer var man i lang tid allerede oppmerksom på problemet forbundet med et for tidlig eller tilfeldig brudd av kapslene og den uønskede virkning av et slikt brudd bestående i tap av kostbart kapselinnhold, slik som parfyme, og i en for tidlig merking og flekkdannelse på trykkfølsomme kopieringsmaterialer. Det ble utført mange forsøk for å minske dette problem. Blant disse forsøk kan nevnes anordning av inerte fyll-stoffer, ofte betegnet som "avstivende" materialer, slik som talkum eller cellulosefibrer som er blandet med kapslene på det ferdige ark og som er i stand til å,absorbere tilfeldige trykk av den art som kan forekomme under håndteringen og lagringen av arket. Det bør. nevnes at kapslene i de fleste tilfelle kan brytes i det ønskede øyeblikk ved et trykk for hvilket arket med overlegg utsettes for dette formål, f. eks. når det gjelder et kapselbærende kopieringsmateriale ved et knus-ende trykk av en nål eller en skrivemaskintast. De trykk som forår-saker et tilfeldig brudd av kapselen under håndteringen og lagringen er vanligvis betydelig mindre enn de som brukes for overlagt ;kapselbrudd, og de er vanligvis forårsaket av friksjonskrefter som virker i en stabel eller en rulle av arkmateriale.

I fransk patent nr. 1 53^ 465 beskrives et ark hvor et lite an-tall relativt store væskeholdige kapsler er inkludert i et kapselbelegg hvorfra de største kapslene rager ut. og virker .som buffere eller "scuff-kapsler" som beskytter de tilstøtende mindre kapsler mot tilfeldig brudd. Mengden av væske som tilveiebringes av disse beskytt-' ende kapsler er liten (bare 1.8 % av den totale beleggvekt) og er an-bragt i relativt store kapsler hvilket resulterer'i ujevn fortynning av væsken som inneholdes i de minste kapslene- når.'allé. kapslene utsettes for brudd i et hvilket som helst valgt område av.arket.

Foreliggende oppfinnelse representerer en forbedring i forhold til de kjente arktyper og tilveiebringer følgelig et trykkfølsomt merkedannende arkmateriale med en vilkårlig sammenblanding av to typer meget små, væskeholdige kapsler som brister ved trykk, hvor kapslene av den ene type har større gjennomsnittlig diameter enn den andre type kapsler og inneholder et ikke-merkedannende oppløsningsmiddel eller fortynningsmiddel for innholdet av de mindre kapsler som inneholder merkedannende materiale, kjennetegnet ved at kapslene av den mindre type inneholder en konsentrert oppløsning av det merkedannende materiale og at størrelsen og antallet av kapslene- inneholdende nevnte opp-løsningsmiddel- „eller fortynningsmiddel e'r.så stort at' oppløsningen for--tynnes jevnt, til den nødvendige konsentrasjon ved merkedannende" trykk' • på kapslene i et hvilket som helst- valgt'.:område "av arkmatérialet.

Forholdet» mellom den.konsentrerte oppløsning'og oppløsnings-

midlet eller fprtyhningsmidlet i' arket vil. avhenge av' den-ønskede konsentrasjon-av- oppløsningen., som. frembringes' ved-kapselb-rudd, idet et vekt forhold-på .3 .'deler -.oppløsningsmiddel eller fortynningsmiddel til 1'■' del-.oppløsning, med • kromogéht materiale av en kdnseritras j dn'på" 4 gaihger den konsentrasjon som normalt er anvendt- ■har-blitt funnet egnet for '" ' trykkfølsomme. kopierings ark.;'■ ■Oppløsningen som har' større konséntrå-

sjon enn normalt har den fordel at den reduserer virkningen av even-tuelle isolerte brudd av de minste kapslene, fordi den konsentrerte væsken er mindre bevegelig enn den vanlige oppløsningen ville være og har således tendens til å gi virkninger av mer lokal karakter, f.eks. ved for tidlig merkedannelse i kopieringsark.

Den totale størrelse av kapslene kan varieres ifølge de krav som stilles til vedkommende system, idet den foretrukne størrelse av kopieringsmaterialer er 1 - 15 mikron gjennomsnittlig diameter.

Kapselagglomerater eller "flerdråpe"-kapsler kan anvendes for oppfinnelsens formål, idet kapsler inneholdende flere dråper har den fordel at ikke alt kapselinnholdet nødvendigvis går tapt ved et enkelt tilfeldig kapselbrudd. Dersom slike agglomerater eller fler-dråpekapsler anvendes, har størrelsen av enkeltdråpene ingen betyd-ning forutsatt at agglomeratet er stort nok til å oppfylle sin beskyttende funksjon.

En foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen vil beskrives i det følgende under henvisning til vedføyede tegninger, hvor fig. 1 representerer et kapselbærende arkmateriale, og fig. 2 representerer et kapselagglomerat eller en kapsel med flere kjerner.

På fig. 1 bærer arkmaterialet 23 en uregelmessig blanding av "aktive" kapsler 20 og "inerte kapsler 21 som er større enn de "aktive" kapsler 20. Fig. 2 viser en foretrukken struktur av de "inerte" kapsler 21, hvor et flertall av individuelle dråper 22 befinner seg i kapselen 21. Dråpene 22 er utformet som individuelle kapsler hvilke består av kapselagglomeratet 21. De "aktive" kapsler 20 har fortrinnsvis en lignende struktur, men de er ikke så store. Figurene er ikke målriktige, idet deres størrelse er overdrevet for å illustrere klarere oppfinnelsen.

kapslene kan fremstilles ved hjelp av kjente metoder, idet fremstillingen og de brukte kjerne- og veggmaterialer ikke representerer en viktig faktor ved oppfinnelsen, og kapslene kan anbringes på arkmaterialet ved hjelp av pas-sende midler, slik som ved luft-khiv-belegging av en vandig.kapseloppslemming som inneholder de to ønskede arter av kapsler, under bruk av konvensjonelle bindemidler og beleggingstilsetninger.

Oppfinnelsen er særlig egnet for fremstilling av trykk-følsomme kopieringsmaterialer, hvor oppfinnelsen kan eliminere flekkdannelser forårsaket av kapselbrudd under lagringen og hånd- ' teringen av stabler eller ruller av kopieringsmaterialer■* I disse kopieringsmaterialer inneholder de mindre.kapsler' normalt en opp-løsning av velkjent fargeløst kromogent materiale.- Foretrukkede kromogene materialer omfatter krystallinsk fiolett-lakton og benzoyl-leuko-metylen-blått, og det foretrukkede oppløsningsmiddel for disse materialer er en blanding av et klorert bifeny1-oppløsningsmiddel og en hydrokarbonolje med et destillasjonsområde•av 1850 - 260°C i et vektforhold av 2:1. Denne oppløsningsmiddelblanding er"også foretrukket som innhold av de beskyttende kapsler, idet bruken av et fortynningsmateriale eller oppløsningsmiddel for det kromogene materiale i disse kapsler har den fordel at den forbedrer overfør-ingen av kromogent materiale på-de kopi-opptagende overflater når alle kapsler i et bestemt arkområde er samtidig brutt. Den foretrukkede kapselvegg er et kompleks , av gelatin og-.gummi-arabicum.

Fremstilling av arkmaterialer ifølge oppfinnelsen vil beskrives detaljert ved hjelp av følgende eksempler: Eksempel 1

Fortynningsmiddelholdige kapsel-agglomerater med vegger bestående av gelatin-gummi arabicum-uriristoff-formåldehyd'ble fremstilt som følger: En emulsjon med følgende sammensetning ble fremstilt i-en Waring "blander": 92.5 g av en 11 %- ig vandig oppløsning av svinelær, gelerende ved 55°C og pH-på '6.5 (innstilt méd 20 % natriumhydroksya)

50 . 7 g .vann

112.5 g av xylen som kapsel-innhold. Waring-blanderen ble; ..satt. i■ moderat• omrøring', og om-røringen fortsatte inntil, detdannet,-seg..emuls j:onsd'råper av 3' mikron.... •.-.':.;.:. r ■'■.■'-• •:''.■''■'

Til ovennevnte emulsjpn ble:tilsatt 62.5 g av en 11 %- ig vandig oppløsning av gummi arabicum, 8.1 g av:eh 5 % 'vandig oppløsning av (polyme^ylvinyle.ter-maleinanhydrid.)-sampolyTner med 1

en spesifikk viskositet .(lg av sampplymeren i lGO.ml. av butanon, bestemt, ved 25°C) ,på ■ 0.9, til 1.0 poise.,. ide.t pH!av denne oppløsning ble innstilt til 8 med 20 % natriumhydroksyd, . og. HMH '. 5 g av hett ' '

(ca. 65°C) vann. -1 det.te øyeblikk, ble temperaturen av: blandingen

innstilt til 55°P og pH ble innstilt til ,9 • Mens den varme blanding befant seg under uavbrutt omrøring, ble det dråpevis tilsatt 9>1 ml av en lh vektprosentig vandig eddiksyre i løpet av 15 minutter, hvoretter blandingen ble avkjølt til 12°C, og 5,1 ml av 25 vektpro sentig vandig glutaraldehyd, og blandingen ble rørt i 1 time for å herdne de nydannede kapsler. Dråpene samlet seg til agglomerater eller drueformede enheter like etter at den dannede fase av material-et ble avsatt på dråpene for å danne individuelle kapsler.

Mens kapselsuspensjonen fremstilt ovenfor ble rørt om, ble en oppløsning av 107 g av 37 % vandig formåldehyd og A-7 g urinstoff, med pH av oppløsningen innstilt til 10 med 20 $ natriumhydroksyd, tilberedt og omrørt i 1 time ved 70°C.

Urinstoff-formaldehyd-blandingen ble deretter langsomt tilsatt til den omrørte kapsel-suspensjon, og det begynte å danne seg en stiv og hård yttervegg på kapselagglomeratene når pH ble senket. Reaksjonsblandingen ble innstilt med 10 $ vandig svovelsyre til en pH på 3,0 og rørt over natt.

pH ble til slutt innstilt til 10 med 20 $ vandig natriumhydroksyd for å gi en kapsel-suspensjon som egnet seg for papirbeleg-ging. Kapsel-agglomeratene kan isoleres fra reaksjonsblandingen ved dekantering, filtrering eller sentrifugering, hvis man ønsker en isolering, og dé kan vaskes og tørkes ved hjelp av konvensjonelle midler. En slik isolering er ikke nødvendig når det gjelder oppfinnelsen.

Kromogent material-holdige kapselagglomerater med vegger

av gelatin og gummi arabicum ble fremstilt som følger:

En vandig emulsjon med oljedråper med en diameter av 1-2 mikron ble fremstilt ved omrøring i en Waring-blander av føl-gende materialer ved 55°C.

200 g av en 2:l-blanding av klorert bifenyl og hydrokarbonolje med et destinasjonsområde av 185 - 260°C, inneholdende v oppløst 3 vektprosent av krystallinsk fiolett-lakton og 2,5 vektprosent benzoyl-leuko-metyleh-blått som kapsélinnhold.

135 g av 11 ^ vandig gelatin (isoelektrisk punkt ved

pH 8), 7^ g vann.

Emulsjonen ble anbrakt i et beger under uavbrutt røring, og pH av den omrørte emulsjon ble innstilt til 9 med en 20 vektprosentig vandig oppløsning av natriumhydroksyd. Til den omrørte emulsjon ble deretter tilsatt 11 g av en 5 vektprosentig vandig opplas-tning av (polymetylvinyleter-maleinanhydrid)-sampolymer med en spesifikk viskositet (l g av sampolymer i 100 ml butanon og bestemt ved 25°C) på 0,9 til 1,0 poise, idet pH av denne oppløsning ble innstilt til 8 med 20 $ natriumhydroksyd, 91 g av en 11 vektprosentig vandig oppløsning av gummi arabicum og 655 g av hett (ca. 65°C) vann. I dette øyeblikk ble temperaturen av blandingen innstilt til 55°C og pH ble igjen innstilt til 9> Deretter ble,' mens blandingen var under uavbrutt røring, tilsatt dråpevis 13, 5 ml av en lk vékt-prosentig'vandig eddiksyre og blandingen ble avkjølt til 12°C og behandlet med 7, 5 nil av 25 vektpro sentig vandig glutaraldehyd. En time senere ble dråpevis tilsatt 15 ml av en 5 vektprosentig vandig oppløsning av (polymétylvinyleter-måleinanhydrid)-sampolymer' ved en pH på 8, og til slutt en halv time etter åt den forangåeridé tilset-ning var avsluttet, ble pH øket til 10 med 20 natriumhydroksyd^

oppløsning.

De således fremstilte kapsel-agglomerater kan isoleres fra bæremidlet ved dékantéring, sentrifugering eller filtrering, vaskes og tørkes om nødvendig, men de kan fordelaktig brukes uten isolering som en suspensjon i det vandige bæremiddel.

Kapsélbelagt papir ble fremstilt under bruk'av en blanding av de to arter av kapsél-ågglomerater tilberedt på den ovenfor beskrevne måte. De vandige suspensjoner av agglomeratene ble brukt uten isolering fra bæremidlet. Beleggingsblandingeri ble fremstilt med følgende sammensetning:

Oppslemmingen ble belagt på papiret mod et luftkniv-beleggingsapparat for å gi et belegg veiende 1,7 kg, pr. 300 m ..

etter at papiret ble ovnstørket ved 93°C.

Det tørre belegg besto av spredte kapsel-agglomerater inneholdende forholdsvis konsentrert merkingsmateriale og fortynningsmiddel, idet de fortynningsmiddélholdigé kapsler var tilstrekkelig større enn kapslene som inneholdt markeringsmateriale for å beskytte sistnevnte kapsler mot tilfeldige brudd.

Eksempel 2. Fortynhingsmiddel-innéholderidé kapselagglomérater med vegger av polyvinylalkohol impregnert med fenol-formaldehyd-hårpiks ble fremstilt som følger:-

En emulsjon med følgende sammensetning ble fremstilt

i en Waring-blander;

166 ml av 18,5 $ vandig oppløsning av gummi arabicum l40 ml av toluen som det ønskede "oljeaktige"

innhold av kapsler Emulsjonen ble omrørt inntil oljefasé-dråpene haddde én diameter på 2 til 3 mikron, som bestemt ved optisk transmisjons-avlesning eller ved direkte mikroskopisk undersøkelse, gjennom et. nettverk av små emulsjonsprøver fjernet fra den rørte blanding.

Med 490 ml vann som overføringsmedium for å skylle beholderen, ble emulsj-onen' overført til et beger inneholdende 224 ml av 5 vektprosentig vandig polyvinylalkohol-oppløsnirig under raring, Polyvihyl-alkohol-oppløsningen ble fremstilt på følgende måte: 2,1 g av polyvinylalkohol med en molekylvekt på ca. 86;000, karakterisert ved' en viskositet på ca. 28 til ca. 32 centipoise i 4 vektprosentig vandig oppløsning- ved- 20°C og hydrolysert i 99 - 100 og 9,1 g' av polyvinylalkohol med én-;molekylvekt på ca. 125.000 og 'karakterisert ved en viskositet på ca'. 35 -til 45 centipoise i en 4 : vektpro sentig vandig oppløsning ved 20°C og hydrolysert i 87 til 89 $ blé-bppløst i—t-il-strekkelig vann for å,, gi. et samlet volum, av 1.6 0 ml -av oppløsningen. Under ..uavbrutt omrøring ble blandingen avkjølt, til 15°C og behandlet' ved dråpevis innføring i. løpet av 15 minutter, av en oppløsning tilberedt av 28o. ml . 5 . %rig - vandig re sorcinol pluss -.5 , 6 ml av. 10 $-ig vandig urinstoff,.. og etter 15 minutter av fortsatt røring. ble;dråpevis tilsatt i løpet av 15. minutter l4o ml av 2 $-ig vandig natrium1- ". sulfat. Omrøringen ble fortsatt i ytterligere 15 minutter, i hvilket tidsrom ble 84 mi av 37 vandig f ormåldehyd tilsatt fra en separa.--sjonstrakt, etterfulgt av 1^0 ml 10- %- lg vandig svovelsyre tilsatt,

i løpet av 45 minutter, og 450,4. ml av, 10- %^ ±g .vandig urinstoff til-., satt med lignende hastighet. Blandingen ble omrørt over natt i

ca. l6 timer.

Kapselagglomeratene kan is.oleres} vaskes og tørkes eller

direkte brukes i preparatets bæremiddel som vandig beleggingsopp-slemming.

Kapselbelagt papir, ble fremstilt ved å bruke en blanding av

de således fremstilte kapselagglomérater med kapselagglomerater av eksempel 1 inneholdende kromogent materiale, idet begge vandige sus-

pensjoner blir brukt uten at kapselenhetene gjenvinnes fra bæremidlet. Beleggingsoppslemmingen ble tilberedt med følgende sammensetning:-

Oppslemmingen ble belagt på papiret med et luftkniv-beleggings-

apparat for å gi et belegg veiende 1.8 g per 300 m 2 etter at papiret ble ovnstørket ved 93°C.

Det tørkede belegg besto av spredde kapselagglomerater- inne-

holdende en konsentrert.oppløsning av markeringsmateriale, henholdsvis et fortynningsmiddel,.idet de fortynningsmiddelholdige kapselagglo-

merater var tilstrekkelig større enn de markeringsmaterialholdige kapsler at de beskyttet sistnevnte mot tilfeldige brudd.

Claims (1)

1. Trykkfølsomt merkedannende arkmateriale med en vilkårlig sammen-

   blanding av to typer meget små, væskeholdige kapsler som brister ved trykk, hvor kapslene av den erie type har større gjennomsnittlig diameter.-enn den andre type kapsler og inneholder et ikke-mérkedannende oppløsningsmiddel eller fortynningsmiddel for innholdet av de mindre kapsler som inneholder-merkedannende materiale, karakterisert ved.at kapslene av den mindre type inneholder en konsentrert oppløsning av det merkedannende materiale og ved at størrelsen■og antallet av kapslene inneholdende nevnte oppløsnings-middel eller fortynningsmiddel er så stort, at oppløsningen fortynnes jevnt til den nødvendige konsentrasjon ved merkedannende trykk på hvilket som helst valgt område av arkmaterialet.