DE1571857B2

DE1571857B2 - Waermeempfindliches aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE1571857B2
Application number: DE19661571857
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: Appvion LLC
Priority date: 1965-10-23
Filing date: 1966-10-20
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1099880A; US3445261A; CH464976A; SE333301B; DE1571857A1

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial für thermographische Aufzeichnungsverfahren.

WänneempfindlicheAufzeichnungsrnaterialiendieser Art verdanken ihre Eigenschaft einem thermoplastischen Überzug, in dem bei Wärmeeinwirkung chemisch aktive, farbbildende Stoffe in Form sehr kleiner fester Teilchen dispergiert sind. Wird beispielsweise eine erwärmte Drucktype mit dem Überzug in Berührung gebracht, dann fließen diese Stoffe zusammen und bewirken an den Berührungsstellen des Überzuges eine Färbung. Solche Farbreaktionssysteme enthaltende Aufzeichnungsmaterialien sind in der deutschen· Patentschrift 1 251 348 beschrieben. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Patentschrift enthält der wärmeempfindliche Überzug als Farbbildner

1. den chromogenen Stoff 6'-Chlor-8'-methoxybenzoindolin-pyrylospiran mit der Strukturformel

und einem Schmelzpunkt von 123 bis 125° C und 2. den allgemein mit »bis-Phenol A« bezeichneten sauren Stoff 4,4'-Isopropylidendiphenol mit der Strukturformel

HO

und einem Schmelzpunkt von 156⁰C.

Diese Reagenzien können als feste feinpulverisierte Teilchen in einer wäßrigen Polyvinylalkohollösung geeigneter Konzentration dispergiert wenden, und die Dispersion kann auf ein vorbereitetes Papierblatt aufgebracht und dann auf diesem getrocknet werden, wodurch ein wärmeempfindlicher Überzug entsteht, der durch Anschlagen einer erwärmten Type an den Berührungsstellen eine blaue Färbung annimmt.

Ein solches beschichtetes Blatt hat den Nachteil, daß bei Verwendung eines ebenen Druckkopfes mit nahe beieinanderliegenden, sich rasch erwärmenden und abkühlenden sowie ständig kalt bleibenden Bereichen (Raumtemperatur), an denen das Blatt schrittweise vorbeibewegt wird, sich die Beschichtung von dem Blatt löst und an dem Druckkopf haftenbleibt. Durch das Erwärmen und plötzliche Abkühlen der Typenfläche kann die geschmolzene Beschichtung an dem Druckkopf »anfrieren«, was zu einer Beschädigung des Überzuges oder seines Trägers (Papier oder ein ähnliches Material) und außerdem zu einer starken Verschmutzung des Druckkopfes führt. Die Beschädigung der Aufzeichnung fällt selbstverständlich bei einem feineren Druck stärker ins Gewicht als bei einem größeren Druck. Somit ist die Erfindung insbesondere bei der Verwendung eines einen kleinen Druck liefernden, ebenen Druckkopfes von großer Bedeutung. Durch das an dem Druckkopf haftende Überzugsmaterial eines herkömmlichen wärmeempfindlichen Blattes ist dieser nicht mehr in der Lage, einen scharfen Abdruck zu liefern.

Es hat sich gezeigt, daß durch Überziehen derfarberzeugenden Schicht mit einem aus einem hydrophilen filmbildenden Polymer und einem in Wasser nicht löslichen, beim Schmelzen nicht klebenden Wachs

ίο bestehenden Überzug und durch Einbringen von Metallstearatteilchen in die farberzeugende Schicht das Ablösen des Materials vom Trägerblatt und das Ankleben an dem ebenen Druckkopf verhindert und ein scharfer Druck gewährleistet wird. Ausgezeichnete Ergebnisse werden erzielt, wenn die farberzeugende Schicht zwischen zwei Überzügen der vorgenannten Art angeordnet wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial für thermographische Aufzeichnungsverfahren, bei denen das Aufzeichnungsmaterial mittels eines erwärmten Druckelementes bedruckt wird, bestehend aus einem Trägerblatt, auf dem eine durch Wärme verflüssigbare Schicht aufgetragen ist, die mindestens zwei feinpulverisierte Farbbildner in dispergierter Form enthält, die bei Erwärmung in ihrem flüssigen Zustand unter Bildung einer Färbung miteinander reagieren, und aus einem auf der Schicht abgelagerten Decküberzug, der ein durch Wärme schmelzbares hydro- philes, filmbildendes Polymer enthält.

Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß in der durch Wärme verflüssigbaren Schicht Teilchen eines Metallstearates und in dem Decküberzug Teilchen eines Wachses dispergiert sind, das beim Schmelzen nicht klebrig wird bzw. nicht am Druckelement haftenbleibt.

Ein für das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial geeignetes Wachs ist ein Reaktionsprodukt von hydriertem Rizinusöl und Äthanolamin. Es ist in kochendem Wasser unlöslich und hat seinen Schmelzpunkt bei 140 bis 143°C₁ einen Flammpunkt von 285⁰C (offenes Gefäß) und ein spezifisches Gewicht von 0,97 bei 25° C. Es ist in Pulverform unter dem Namen »Aera Wax C« erhältlich. An Stelle dieses bevorzugten Wachses kann jedes beliebige wasserlösliche Wachs verwendet werden, das in der geschmolzenen Form nicht klebrig und in Pulverform erhältlich ist. Wachse dieser Art werden unter den Handelsnamen »Albacer«, »Ceramid« und »Flexo Wax« geliefert.

Das verwendete Metallstearat wird ebenfalls in Form eines feinen Pulvers verwendet und ist durch Wasser benetzbar, so daß es in einer wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol dispergiert werden kann.

Ein geeigneter Stoff ist dispergiertes Calciumstearat. Bei der Wahl des Metallstearates ist lediglich seine Dispergierbarkeit in Wasser ausschlaggebend.

Als Trägerüberzug (oder Grundierschicht) wird Polyvinylalkohol bevorzugt, der einen mittleren Viskositätsgrad von 99% Hydrolyse aufweist. Dieser Viskositätsgrad wird auch für den Decküberzug verwendet, während eine Schicht mit einer Hydrolyse von 98% für die mittlere Schicht verwendet wird, die das Metallstearat und die dispergierte Mischung der Farbbildner enthält. Wäßrige Lösungen des beschriebenen Polyvinylalkohol gelatinieren bei Raumtemperatur (20 bis 25°C). Polyvinylalkohole dieser Art sind unter dem Namen »ElvanoU erhältlich,

Claims

3 4

wobei ihr Viskositätsgrad 71 bis 30 eine 99°/_oige Die Pyrylospiranverbindung kann sich bei Alterung

Hydrolyse und ihr Viskositätsgrad 71 bis 24 eine leicht vorzeitig verfärben. Dies kann durch Zusetzen

98°/_oige Hydrolyse aufweist. Der mittlere Viskositäts- von einigen Prozent der Verbindung 2,4-bis-Aceto-

bereich dieser Stoffe liegt zwischen 23 und 32 cP amidäthan zu der Beschichtungsmasse verhindert

in einer 4%igen wäßrigen Lösung bei 20⁰C, bestimmt 5 werden. Bei der Herstellung einer Dispersion der

mit dem Hoepplerschen Kugelfall-Viskosimeter. festen Stoffe in wäßriger Lösung kann in der Praxis

Die Grundierschicht- und die Deckschichtmasse eine bestimmte Menge von Antischaummitteln und

können Natriumcarboxymethylcellulose enthalten, die Dispergierungsmitteln zugesetzt werden,

genügend Natriumcarboxymethylgruppen enthält, um Die Deckschicht wird in einer Menge von 6,5 g/m²

ihre Wasserlöslichkeit zu gewährleisten. io (trocken) der gleichen Zusammensetzung wie die

Hierdurch erhält die Überzugsmasse als Ganzes Grundierschicht aufgetragen.

eine geeignete Viskosität, doch können auch gleich- Der die Erfindung anwendende Fachmann kann

wertige Verbindungen mit den gleichen physikalischen das feste, pulverförmige Wachs, das im geschmolzenen

Eigenschaften verwendet werden, da die Viskosität Zustand nicht klebrig ist, in jedem beliebigen anderen

kein wesentlicher Faktor für die Färb- oder Markie- 15 Aufzeichnungsmaterialüberzug verwenden, der zur

rungsbildungseigenschaft ist. Zusammenführung der Farbbildner geschmolzen wer-

Es können auch andere Wachse, andere Metall- den muß und ohne dieses Wachs dazu neigt, von er-

stearate und infolge von Wärme schmelzbare Gele wärmten Typengliedern bei deren Abkühlung vom

anderer hydrophiler filmbildender Polymere verwen- Trägerblatt abgelöst zu werden,
det werden, deren Eigenschaften ähnlich denen der 20

bevorzugten Stoffe sind, da diese Stoffe auf Grund Beispiel 2
ihrer physikalischen Eigenschaften der Nichtklebrig-

keit, des Schmelzens bei einer bestimmten Temperatur Dieses entspricht dem Beispiel 1, mit Ausnahme,

und der Filmbildung sowie auf Grund ihrer allgemei- daß die Grundierschicht weggelassen wird,
nen Eignung zur Bildung einer verträglichen Reak- 25
tionsumgebung für die Farbbildner verwendet werden.

Unter den geeigneten hydrophilen Polymeren seien Patentansprüche:
Hydroxyäthylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure und Polyäthylenoxyd genannt. 1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial . 30 für thermographische Aufzeichnungsverfahren, bei Beispiel 1 denen das Aufzeichnungsmaterial mittels eines

Hier wird als Träger geleimtes Papier (bond paper) erwärmten Druckelementes bedruckt wird, be-

mit einem Gewicht von 50 g/m² und mittelglatter stehend aus einem Trägerblatt, auf dem eine durch

Oberfläche verwendet. Wärme verflüssigbare Schicht aufgetragen ist,

Die Grundierschicht hierfür beträgt nach der 35 die mindestens zwei feinpulverisierte Farbbildner

Trocknung etwa 4 g/m², und die nasse Beschichtungs- in dispergierter Form enthält, die bei Erwärmung

masse setzt sich wie folgt zusammen: in ihrem flüssigen Zustand unter Bildung einer

Färbung miteinander reagieren, und aus einem

Polyvinylalkohol auf der Schicht abgelagerten Decküberzug, der

(99°/o hydrolysiert) 73 Gewichtsprozent 40 ein durch Wärme schmelzbares hydrophiles, filmfeste Stoffe bildendes Polymer enthält, dadurch g e Natriumcarboxymethylcellulose kennzeichnet, daß in der durch Wärme

(wasserlöslich) 25 Gewichtsprozent verflüssigbaren Schicht Teilchen eines Metallfeste Stoffe stearates und in dem Decküberzug Teilchen eines

»Aera Wax C« 2 Gewichtsprozent 45 beim Schmelzen nicht klebrig werdenden Wachses

feste Stoffe dispergiert sind.

Eine zur Herstellung einer geeigneten Beschich- , ²· Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 ge-

tungsdispersion erforderliche Wassermenge. μΤ^Γ ,, Λι?™ ^^™ ί™ VlK

Die die Farbbildner enthaltende Zwischenschicht blatt und der durch Warme verflussigbaren Schicht

von etwa 12 g/m² setzt sich wie folgt zusammen: ⁵° angeordnete Grundierschicht die die gleiche Zu-

sammensetzung wie der Deckuberzug hat.

6'-Chlor-8'-methoxy-benzo- 3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, da-

indolinpyrylospiran 15 Gewichtsprozent durch gekennzeichnet, daß die Grundierschicht

feste Stoffe und der Decküberzug aus in Wasser löslichem

Polyvinylalkohol 55 Polyvinylalkohol bestehen, in dem pulverförmige

(98% hydrolysiert) 15 Gewichtsprozent Wachsteilchen dispergiert sind, wobei dieses Wachs

feste Stoffe das Reaktionsprodukt von hydriertem Rizinusöl

»bis-Phenol A« 65 Gewichtsprozent und Äthanolamin ist.

feste Stoffe 4. Aufzeichnungsmaterial nach einem oder meh-

Calciumstearat, 60 reren der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge-

mit Wasser benetzbar 5 Gewichtsprozent kennzeichnet, daß das Metallstearat Calcium-

feste Stoffe stearat ist.