DE1245321B

DE1245321B - Herstellen kleiner Kapseln, die Farbbildner einschliessen und mit einem sauren kolloidalen Material umgeben sind

Info

Publication number: DE1245321B
Application number: DEN19695A
Authority: DE
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1960-03-10
Filing date: 1961-03-07
Publication date: 1967-07-27
Also published as: GB902061A; CH426734A; NL262194A; CH426737A; NL128441C; BR6024275D0; US3179600A; BE601132A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Int. Cl: B Ol g

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl

Nummer
Aktenzeichen
Anmeldetag-Auslegetag

12C-3

1 245 325

N 19695 IV c12 c
7 März 1961
27 Juli 1967

Em in einem öligen Medium gelöstes oder dispeigiertes chemisches Reagens enthaltende Kapseln sind bekannt. Wie m der deutschen Patentschrift 1 017 905 beschrieben, wird bei dei Herstellung von Ubertragungsblattern eine gioße Menge solcher Kapseln auf einer Seite des Blattes aufgetragen, die dann mit einem mit einer sauren Beschichtung empfindlich gemachten Blatt in Berührung gebiacht wird Werden die Kapseln an bestimmten Stellen aufgebrochen, dann Wird das eingekapselte Reagens frei und reagiert mit der sauren Beschichtung unter Farbbildung

Es sind auch Aufzeichnungsblatter bekannt, bei denen sich beide Reagenzien auf einei Seite befinden, von denen das eine m Kapseln eingeschlossen und dadurch vom anderen getrennt ist Bei der Herstellung eines solchen Aufzeichnungsmatenals wird — wie in der deutschen Patentschrift 1010822 beschrieben — eine viskose Mischung odei em Brei aus geharteten Kapseln und Tonteilchen als Schicht auf einem Blatt aufgebracht Bei einer solchen zufälligen Verteilung von Kapseln und Tonteilchen haften die letzteren nicht an den Kapselwanden, sondern befinden sich innerhalb der Zwischenräume zwischen den Kapseln Dabei muß die freigegebene, das Farbreagens enthaltende Flüssigkeit erst eine bestimmte Strecke »wandern«, bis sie auf Tonteilchen trifft Bei einer derart willkürlichen Verteilung der Teilchen wurde eine Traubenbildung die Kapseln oder die Verwendung eines Papieibeschichtungsbindeinittels die an sich schon ungleichmäßige Verteilung der miteinander reagierenden Stoffe noch verschlechtern, so daß ein noch weniger biauchbares Produkt entsteht

Die Aufgabe der Ei findung besteht dann, Kapseln zu schaffen, die völlig selbständige Einheiten bilden Die Verteilung der Farbreagenzien in einer Papierbeschichtung ist somit wesentlich gleichmaßiger als in den bekannten Systemen, so daß sich die Farbbildung besser steuern und sich eine bessere Lokalisierung bzw Auflosung der durch ein bestimmtes Druckmuster erzeugten Färbung erreichen laßt

Die Erfindung betiifft ein Verfahren zum Herstellen von kleinen Kapseln bzw zusammenhangenden Kapselgruppen mit gelierten, aus polymeren Stoffen bestehenden Wanden durch Koazervierung, die einen im wesentlichen farblosen Farbbildner einschließen und die mit einem sauren kolloidalen Mineral umgeben worden sind

Das erfindungsgemaße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man der Dispeision der gelierten Kapseln bzw Kapselgruppen vor dem üblichen Harten die wäßrige Losung eines sauren kolloidalen Minerals unter Ruhren zusetzt

Herstellen kleiner Kapseln, die Farbbildner
einschließen und mit einem sauren kolloidalen
Material umgeben sind

Anmelder

The National Cash Register Company,

Dayton, Ohio (V St A )

Verti eter

Dr A Stappei t, Rechtsanwalt,

Dusseldorf, Feldstr 80

Beanspruchte Priorität

V St ν Amerika vom 10 März I960 (14 011)

Mit dem Ausdruck »klein« ist gemeint, daß die

Kapseln so klein sind, daß sie nur in größeren Mengen und nicht einzeln hergestellt werden können Die größten Kapseln sind hierbei mehl ei e Millimeter, die kleinsten mehrere Mikron groß

Beispiel

Es weiden 152 g Tnchlordiphenyl und 1,6 g Athylcellulose niedriger Viskosität mit einem Äthoxylgehalt von 47,5 Gewichtsprozent und einer Viskosität von 0,04 Poise (in 5gewichtsprozentiger Konzentration in einem aus 80 Teilen Toluol und 20 Teilen Äthanol bestehenden Bad bei einer Temperatur von 25° C trocken dispergiert) auf 104,4⁰C erhitzt Nachdem die Mischung auf 93,3°C abgekühlt wuide, werden in ihr 5 g Kristallviolettlakton mit dei Formel 3,3-Bis-(p - dimethylaminophenyl) - 6 - dimethylaminophthahd und 3 g Benzoylleukomethylenblau gelost Gleichzeitig wird getrennt eine Losung aus 40 g Schwemehautgelatine mit einem lsoelektnschen Punkt bei etwa pH 8 m 320 g Wasser hergestellt Diesel Losung werden 25 g einer 2gewichtsprozenügen wäßrigen Losung von Polyathylenmaleinsaureanhydrid zugesetzt, wonach das ganze wäßrige System auf eine Temperatur von 60° C gebracht wird

Die erste Mischung wird nunmehi in diese wäßrige Mischung eingegossen und der pH-Wert des Systems auf etwa 7 gebi acht Es wird emulgiert, bis die Tropfchengroße sich in der Größenordnung von 1 bis 2 μ bewegt Nachdem die Emulsion nunmehr hergestellt woi den ist, wird der pH-Wert der wäßrigen Tragetflüssigkeit und ihrer Bestandteile auf 9 gebrac^

709 61

Claims

ϊ 245 321

3 4

und es werden dem System 26 g in 212 g Wasser wird auch das sich zusammen mit der Kieselsaure

gelosten Gummiarabikums zugesetzt, wobei der ablagernde Polymer in dem genannten Behalter ge-

pH-Wert auf 9 gehalten, die gleiche Temperatui härtet

beibehalten und standig gerührt wird Als nächstes Die Kapseln stellen etwa 11,5 Gewichtsprozent des werden bei derselben Temperatur von 60⁰C 1740 g 5 Systems dar Der Rest ist das als Ruckstand ver-Wassei zugesetzt Zu diesem Zeitpunkt andeit sich bleibende Wasser, das eine kleine Menge nicht der Zustand des Systems allmählich, und auf Grund verbiauchten kapselbildenden Stoffes enthalt Em des Senkens des pH-Wertes auf 4,5 wahrend einer solcher Ruckstand wird zusammen mit den in ihm Zeitspanne von 10 Minuten, was beispielsweise durch enthaltenen Stoffen vor der Beschichtung des Auf-Zusetzen einer wäßrigen Losung von Essigsaure erreicht io zeichnungsmatenals mit den Kapseln teilweise dekanwerden kann, bilden sich Komplexkoazervateinheiten tiert

Wahrend der pH-Wert des Systems herabgesetzt Den gewonnenen Kapseln wird eine sehr kleine

wird, bilden sich Komplexkoazervatpolymereinheiten, Menge eines Papierbeschichtungsbmdemittels zuge-

von denen sich die ersten jeweils um die Tropfchen setzt Anschließend werden sie auf eine Papierober-

der mit Wasser nicht mischbaren inneren Phase (der 15 flache so aufgetragen, daß die Beschichtung in trocke-

ersten Mischung) ablagern, wonach die überzogenen nem Zustand bei einer Blattgroße von 63,5 96,5 cm

Tropfchen bestrebt sind, sich zu kleinen trauben- 4,5 kg pei Ries betragt

foimigen Gebilden zusammenzuballen Bei fortwahren- Fig 1 veranschaulicht eine vergrößerte, aber nicht dem Senken des pH-Wertes und Bildung von weiteien maßstabgerechte schematische Schnittansicht einer der Komplexkoazervatemheiten der veiscluedenen Poly- 20 nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellten merfraktionen werden diese traubeni'ormigen Gebilde Kapseleinheiten Diese Einheit ist in der Großenjeweils mit einer Wand aus Komplexkoazervatpolymer- Ordnung von etwa 12 μ Die Tiopfchen20 des mit euiheiten umschlossen, wobei die Polymerablageiungen Wasser nicht imschbaien Stoffes werden von dem zu diesem Zeitpunkt immer noch in flussiger Foim Äthylcellulosefilm 21 umgeben, der eine Trennschicht sind Soll die Koazervierung nicht sofort zu dem 25 zwischen jedem Tropfchen und dei ersten Schicht 22 Zeitpunkt durchgeführt werden, zu dem die Emulsion des auf ihm abgelagerten hydrophilen Komplexhergestellt wird, dann wild em Emulsionsstabilisator polymers darstellt Die Mantelschicht 23 aus Komplexverwendet, der eine Zusammenballung der Emulsions- polymer besitzt ein anderes Molekulargewicht, doch tröpfchen so lange verhindert, bis die Koazervierung enthalten die beiden Zusammensetzungen die gleichen erwünscht ist Unter standigem Ruhren wird das 30 Bestandteile in verschiedenen Molekulargewichts-System m höchstens ¹J₂ Stunde schnell auf 12,8° C kombinationen Der aus Kieselsaure und polymerem abgekühlt Das abgelagerte Komplexpolymer nimmt Stoff bestehende äußere Überzug 24 ist größtenteils einen festen Zustand an Damit sich auch der Großteil mmeiahsch und enthalt nur eine geringe Menge der restlichen Kolloidkomplexpolymeremheiten ab- Komplexpolymer, das jenes auf der Kapsel gebunden lagein kann, wird das System bei der genannten 35 hat

Temperatur von 12,8⁰C unter Ruhren etwa ¹J₂ Stunde Fi g 2 veranschaulicht schematisch ein beschich-

stehengelassen Untei standigem Ruhren und Bei- tetes Aufzeichnungsblatt 25 Der Überzug 26 ist teil-

behalten der Temperatur von 12,8⁰C werden dem weise im Schnitt gezeigt und hat die Dicke einer

System 230 g einer wäßrigen Dispersion von Kiesel- Kapsel In Wnkhchkeit hat jedoch die Beschichtung

sauie zugesetzt Die genannte Dispersion enthalt 40 eine Dicke von mehreren Kapseldurchmessern Es gibt

35 °/₀ feste Stoffe, deien Teilchengroße durchschnittlich eine große Anzahl gleichwertiger Leukofarbstoffe, die

16 bis 22 ιημ betragt Wahrend der folgenden 10 Minuten mit saureaitigen Mineralien, wie das Knstallviolett-

oder langer, wahrend denen das System weitergeruhrt lakton, leagieren Unter ihnen sind beispielsweise

wird, beginnen sich die Teilchen der Kieselsaure Malachitgrunlakton, das eine grüne Farbe erzeugt,

auf der Außenseite jeder der verfestigten Kapsel- 45 Rhodamm-B-laktam, das eine rotliche Farbe erzeugt,

wände abzusetzen und fuhren dabei eventuell zurück- o-Hydroxy-benzalacetphenon, das eine gelbrote Farbe

gebliebenes Komplexpolymer mit Die Ablagerung erzeugt, zu nennen Andere saureartige Mineralien

dauert so lange an, bis die Schicht auf jeder Kapsel sind außer der bevorzugten Kieselsaure beispielsweise

etwa 2 μ dick ist Eine solche Ablagerung hört auto- Kaolin, Bentomt, Attapulgit und Halloysit

mansch auf, wenn ein Gleichgewicht der zwischen 50 _

den Sihkateilchen und dem kapselwandbildenden Patentanspruch

Stoff wirkenden Oberflachenkrafte erreicht ist. Die Verfahren zum Herstellen von kleinen Kapseln

Kapsem werden dann durch Zugabe von 20 g einer bzw zusammenhangenden Kapselgruppen mit

25gewichtsprozentigen wäßrigen Glutaraldehydlosung gelierten, aus polymeren Stoffen bestehenden

gehaltet, was unter fortwahrendem Ruhren des 55 Wanden durch Koazervierung, die einen im

Systems wahrend mehrerer Stunden oder langer wesentlichen farblosen Farbbildner einschließen

vonstatten geht und die mit einem sauren kolloidalen Mmeial

Der Harter kann vor der Einfuhrung der Kieselsaure umgeben worden sind, dadurch gekenn-

zugesetzt werden, was bei in großem Umfang durch- zeichnet, daß man der Dispersion der ge-

gefuhrten Verfahren zweckmäßig ist, wo vermieden 60 lierten Kapseln bzw Kapselgruppen vor dem

werden soll, daß die Koazervierungsbehalter mit der üblichen Harten die wäßrige Losung eines sauren

Kieselsaure verunreinigt werden In diesem Fall kolloidalen Minerals unter Ruhren zusetzt

wird das System in einen eigenen Behalter gebracht

Hier wird dann die Kieselsaure zugesetzt und lagert In Betracht gezogene Druckschriften

sich auf den gerade hart werdenden Kapseln ab Dabei 6^ Deutsche Auslegeschriften Nr 1 017 905, 1 010 822

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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