DE1671568C - Kopienaufnahmeblatt und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Kopienaufnahmeblatt zur Menge hiervon einen großen Kontaktbereich mit aufVerwendung mit praktisch farblosen oder schwach gebrachtem und in das Aufnahmeblatt eindringendem farbigen chromogenen Farbstoffen, die bei einer Be- chromogenem Farbstoff ergibt, so daß die Reaktion rührung mit dem Aufnahmeblatt auf Grund einer für die pro Flächeneinheit verwendete geringe Stoffchemischen Reaktion eine starke und deutliche 5 menge schnell und intensiv vor sich gehen kann. In Färbung erzeugen, sowie ferner ein Verfahren zur einem solchen mit Phenolpolymer sensibilisierten Herstellung eines solchen Blattes. Papier erfolgt die Farbreaktion auf Grund der sauren Bei Kopienaufnahmeblättern für solche Kopier- Eigenschaften des Phenolpolymers, die noch stärker systeme wurden bisher als wesentlicher Bestandteil zur Wirkung kommen, wenn das Phenol durch den saure Tonerdeteilchen verwendet. Diese bilden einen io aufgebrachten chromogenen Farbstoff gelöst wird, großen, sensibilisierten Oberflächenbereich für den Aus diesem Grund ist für ein schnelles und intensives chromogenen Farbstoff, der von dem bei der Färb- Ansprechen eine schnelle Löslichkeit sowie eine große reaktion mitwirkenden Ton mittels einer durch Druck aktive Oberfläche pro Flächeneinheit dei Blattoberaufbrechbaren Matrix getrennt ist. Letztere wird durch fläche zweckmäßig bzw. erforderlich.
Schreibdruck oder Typenanschlag an den entsprechen- 15 Die Viskosität der verwendeten Lösung soll etwas den Stellen aufgebrochen und gibt dabei den chromo- geringer sein als die des Wassers, und die Beschichtung genen Stoff frei, so daß die Farbbildungsreaktion auf soll in einer solchen Menge und Konzentration aufgedem Kopienaufnahmeblatt in den dem Muster des bracht werden, daß das Lösungsmittel auf Grund Schreibdrucks oder des Typenanschlags entsprechen- seines relativ hohen Flüchtigkeitsgrades sofort nach den Bereichen stattfindet. In den bevorzugten Aus- 20 Aufbringen der Beschichtung verdampft und einen führungsbeispielen solcher Kopiersysteme ist der kaum feststellbaren Rückstand zurückläßt, der dann chromogene Farbstoff, gewöhnlich ein basischer in das Papier eindringt, wo er eine Ablagerung zwischen Leukofarbstoff, in durch Druck aufbrechbaren Mikro- der Vorder- und Rückseite des Blattes bildet,
kapseln enthalten, die entweder als Beschichtung auf Die Beschichtungslösung kann durch Aufsprühen, einem getrennten »Übertragungsblatt« aufgebracht 25 leichtes Aufstreichen, Auftragen mittels einer Rakel, sind, wodurch man ein »Mehrfachsystem« erhält, leichtes Aufbüisten od. dgl. aufgebracht werden. Es oder auf dem mit Tonerde sensibilisierten Aufnahme- muß hierbei lediglich eine Kontrolle der aufgetragenen blatt selbst aufgebracht sind, wodurch man ein Menge möglich sein.

»selbständiges« Kopierpapier erhält. In den letzten Bei der bevorzugten Art für das Aufbringen der

Jahren wurde die saure Tonerde teilweise oder ganz 30 Beschichtungslösung auf das Papier werden Gummi-

durch ein sauer reagierendes Polymer, vorzugsweise druckwalzen verwendet, denen die aufzubringende

ein Phenolpolymer, ersetzt. Lösung über eine angetriebene Zwischenwalze von

Das erfindungsgemäße Kopienaufnahmeblatt ist einer in einen die Lösung enthaltenden Behälter ebenfalls mit einem sauer reagierenden Polymer sensi- tauchenden Abgabewalze zugeführt wird. Die Lösung bilisiert. Im Gegensatz zu der Polymerbeschichtung 35 wird auf eine kontinuierlich transportierte Papierbahn der bekannten Papiere weist die erfindungsgemäße aufgetragen, die dann über eine Trocknungsstelle Sensibilisierungsschicht, die als »eingelassene Schicht« geleitet und auf eine Aufnahmewalze aufgewickelt im Blattinneren vorgesehen ist, eine mehr oder weniger wird. Ein Trockengewicht von etwa 0,04 bis 1,1 g/m² zusammenhängende Struktur auf, wodurch sich für Phenolharz ist ausreichend zum Erzeugen von Marjede Faser eine eigene Umkleidung ergibt, die in ge- 40 kierungen in einer l,5gewichtsprozentigen Lösung von brochener, girlandenartiger Weise von Faser zu Faser K ristallviolettlakton in einem trägen öl als chromoverläuft, daljei aber die natürlichen Absorptionseigen- gener Farbstoff. In F i g. 1 ist schematisch eine solche schäften von Papier für aufgebrachten Farbstoff nicht Druckeinheit gezeigt, durch die eine Papierbahn gebeeinträchtigt, sondern den durch die faserige Struktur führt und dann auf eine Aufnahmewalze aufgewickelt natürlicherweise geschaffenen großen Oberflächen- 45 wird. Bei diesem Beschichtungsvorgang wird die Senbereich beibehält. sibilierungslösung des im folgenden angegebenen BeiGegenstand der Erfindung ist ein Kopienaufnahme- spiels verwendet, wobei etwa 1 kg pro Ries verbraucht blatt, enthaltend ein sauer reagierendes Polymeres, werden, so daß sich nach dem Trocknen ein Trockendadurch gekennzeichnet, daß das Polymere sich in gewicht von etwa 0,04 bis 1,1 g/m^a Phenolharz ergibt. Form einer unzusammenhängend eingelagerten Schicht 50 Die Sensibilisieningslösung befindet sich in einem im Blattinneren befindet, wobei es die Einzelfasern Behälter 10, in dem sich eine Abgabewalze 11 dreht, umgibt, ohne im wesentlichen die natürlichen Faser- die sich auf einer mittleren Ausgleichwalze 12 und einer Zwischenräume auszufüllen. Druckwalze 13 abwälzt. Mit letzterer befindet sich die

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele sich in Pfeilrichtung bewegende Papierbahn 14 in

der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. 55 Anlage. An der Trocknungsstelle 15 kann eine ge-

In diesen zeigt eignete Wärmequelle angeordnet sein, beispielsweise

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Druck- ein Heizkörper oder eine Warmluftquelle, um ein

Vorrichtung zum Aufbringen der Sensibilisierungs- schnelles Trocknen der Beschichtung zu bewirken,

beschichtung auf die Oberfläche des Aufnahmeblattes In der F i g. 2 ist ein Querschnitt durch ein typisches

und zur Erzielung des Eindringens der Beschichtung 60 Papierblatt gezeigt. Es geht daraus hervor, daß die

in das Innere des Papierkörpers, äußeren Fasern 20 einzeln mit getrocknetem Phenol 21

F i g. 2 einen Querschnitt des Aufnahmeblattes vor überzogen sind, das »girlandenartig« zwischen den

dem Eindringen der Beschichtung und Fasern verläuft, jedoch die kapillaren Zwischenräume

F i g. 3 bis 6 vergrößerte Darstellungen der mit zwischen diesen nicht schließt oder ausfüllt. Ein Auf-Polymer umkleideten Papierfasern. 65 nahmeblatt, in dem nur die äußeren Fasern beschichtet

Das Wesentliche der Erfindung liegt darin, daß sind, kann bis zu einem gewissen Grade schmier-

Phenolpolymer in einem gegebenen Bereich in einer empfindlich sein, da die äußeren Fasern von dem

solchen Struktur vorgesehen wird, daß eine kleine eigentlichen Papierblatt etwas abstehen, so daß sie

von auf sie einwirkenden Kräften und Stoffen physika- Sachen hat der Fachmann die Möglichkeit, zwischen lisch und chemisch angreifbar sind. Aus diesem Grunde einer großen Anzahl von Lösungsmitteln zu wählen, wird ein die Beschichtung auf den äußeren Fasern auf- um die gewünschten Ergebnisse in bezug auf die Einlösendes, flüssiges Lösungsmittel auf das Blatt aufge- dringtiefe und Porosität bei einer gegebenen Fasc-rbracht, z. B. in Form einer Beschichtung, die ein 5 struktur zu erzielen.

Eindringen der ursprünglich auf den äußeren Fasern Zu den für die Erfindung geeigneten sauren Phenolbefindlichen Beschichtung in das Innere des Papiers polymeren zählen Phenolaldehydpolymere, Phenolin einem durch die Menge der verwendeten Lösungs- acetylenpolymere, Maleinsäure-Terpentinharze, teilmittel bestimmten Ausmaß bewirkt. Dadurch werden weise oder vollständig hydrolysiert^ Styrolmaleinsäuredie äußeren Fasern von dem Polymer befreit, und das io anhydrid-Mischpolymerisate und Äthylenmaleinsäure-Blatt wird schmierbeständig. anhydrid-Mischpolymerisate, Carbpxypoiymethylen

Dieses Eindringen der genau bemessenen leichten und ganz oder teilweise hydrolysiertes Vinylmethyl-

Beschichtung, die durch den zunächst durchgeführten äthermaleinsäureanhydrid-Mischpolymerisat sowie

Druckvorgang (fJexographischer Druck) aufgebracht Mischungen hiervon.

wurde, durch Aufbringen eines Lösungsmittels löst 15 Zu den Phenol polymeren, die sich als geeignet er-

das Problem der Schmierbeständigkeit, wobei jedoch wiesen, zählen auch Paraphenylphenole und Alkyl-

die Vorzüge des geringen Gewichts des aufgebrachten phenolacetylenharze, die in üblichen organischen

Sensibilisierungsstoffes beibehalten werden. Es hat Lösungsmitteln löslich und dauernd flüssig oder

sich gezeigt, daß das Eindringen des Stoffes in das fließend sind, wenn man sie nicht mit Vernetzungs-

Papierinnere die Intensität der auf dem Papier erzeug- 20 stoffen behandelt. Eine bestimmte Gruppe geeigneter

ten Markierungen nicht nennenswert beeinträchtigt, Phenolaldehydpolymere sind die sogenannten Novo-

was vermutlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, lake, die durch ihre Löslichkeit in üblichen organischen

daß bei einem Blatt, bei dem nur die äußeren Fasern Lösungsmitteln gekennzeichnet sind und bei Fehlen

beschichtet sind, ein Teil des freigegebenen flüssigen von Vernetzungsmitteln dauernd Rüssig oder fließend

Farbbildners in das Innere des Papiers fließt, wo es 25 bleiben. Im allgemeinen ist das Phenolpolymer, das

ohne Wirkung bleibt. sich für die Durchführung der Erfindung als geeignet

Eine Möglichkeit zum Aufbringen der Lösungs- erwiesen hat, gekennzeichnet durch das Vorhanden-

mittelbeschichtung auf das sensibilisierte Papier be- sein freier Hydroxylgruppen und das Fehlen von

steht in der Verwendung von Gummidruckwalzen und Gruppen wie z. B. Methylol, die das Nichtfließen oder

einer in einen das Lösungsmittel oder die Lösungs- 30 Vernetzen des Polymers fördern, sowie durch seine

mittelmischung enthaltenden Behälter tauchenden Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln und

Abgabewalze und einer dazwischen angeordneten schlechte Löslichkeit in wäßrigen Medien. Auch hier

Antriebswalze. Das Lösungsmittel gelangt so auf wieder können Mischungen dieser Phenolpolymere

eine kontinuierlich bewegte Papierbahn, die dann über verwendet werden.

eine Trocknungsstation geführt und auf eine Aufnah- 35 Auch lösliche Resole können verwendet werden, mewalze aufgewickelt wird. Eine solche Anordnung obwohl sich deren Eigenschaften bei Alterung ändern, kann eine zweite Druckstelle in dem in F i g. 1 gezeig- Eine zur Auswahl geeigneter Phenolharze brauchten »flexographischen« Drucker bilden. Etwa 0,15 bis bare Laboratoriumsmethode besteht in der Be-3 g Lösungsmittel sind ausreichend für ein Quadrat- Stimmung des Infrarotadsorptionsmusters. Es wurde meter. 40 gefunden, daß Phenolharze mit Adsorptionseigen-

Die F i g. 3 bis 6 sind vergrößerte Darstellungen der schäften im Bereich von 3200 bis 3500 cm ' (was

einzelnen mit Polymer umkleideten Fasern. In F i g. 4 die freien Hydroxylgruppen anzeigt) und ohne Ad-

liegt das Polymer girlandenartig zwischen den Fasern. Sorptionseigenschaften im Bereich von 1600 bis

In einem Ausführungsbeispiel werden 15 Gewichts- 1700 cm ^l geeignet sind. Der letztgenannte Adsorp-

prozent Phenolharz in einer Mischung von 25 Ge- 45 tionsbereich zeigt die Entsensibilisierung der Hydroxyl-

wichtsprozenf Äthylalkohol und 75 Gewichtsprozent gruppen an, die somit für eine Reaktion mit den

Äthylacetat gelöst. Die vorgenannte Lösung wird mit- chromogenen Stoffen nicht zur Verfugung stehen,

tels des beschriebenen Druckers mit mehreren Druck- Lösungsmittel für diese Phenole sind übliche orga-

stellen auf einen Papierträger aufgebracht, so daß die nische Lösungsmittel mit relativ hoher Flüchtigkeit

aufeinanderfolgenden Beschichtungen, d.h. zunächst 50 und geringer Giftigkeit, zu denen folgende zählen:

mit dem Phenol und dann mit einer Lösungsmittel- normales Butanol, Äthanol, He;;an, Heptan, Toluol,

mischung, durchgeführt werden können, während die Xylol, Äthylenglycolmonomethyläther, Athylenglycol-

Papierbahn ein einziges Mal durch die Druckvorrich- monoäthyläthet, Äthylenglycoldiacetat, Äthylenglycol-

tung bewegt wird. dibutyläther, Äthylenglycoldimethyläther, Äthylengly-

Die Lösungsmittelbeschichtung besteht aus gleichen 55 colmonoacetat, Äthylenglycolmonobenzyläther, Athy-

Mengen Äthylacetat und Äthylenglycolmonoäthyl- lenglycolmonobutyläther (2-butoxyäthanol), Athylen-

äther. Das fertige Produkt besitzt erhöhte Schmier- glycolmonoäthylätheracetat, Äthylenglycolmonome-

beständigkeit bei Reaktion mit einer Kristallviolett- thylätheracetat, Äthylenglycolmonophenylätheräthyl-

laktonlösung nur Bildung einer farbigen Markierung. acetat und Mischungen hiervon. Die genannten

Das in der zweiten Beschichtung verwendete Lösungs- 60 Lösungsmittel dienen auch zur Einstellung der Viskosi-

mittel ist nicht das gleiche wie das Lösungsmittel der tat des Farbstoffes.

ersten Beschichtung, woraus sich ergibt, daß die ver- Es ist zu beachten, daß die im vorangegangenen

schiedenen Lösungsmittel frei gewählt werden können. beschriebenen Lösungsmittel beim Aufbringen und

Bei einem bestimmten Papierträger haben verschiedene zum Eindringen des Phenols verwendet werden und

Lösungsmittel einzeln oder als Mischungen unter- 65 nicht notwendigerweise als Lösungsflüssigkei tzum

schiedliche Wirkungen in bezug auf das Eindringen, Verbessern des Reaktionskontaktes zwischen farb-

die Lösungsfähigkeit, die Verdampfung und die Un- bildenden Komponenten dienen. Im letzteren Fall

verträglichkeit. Unter Berücksichtigung dieser Tat- muß das flüssige Lösungsmittel in der Lage sein,

beide markierungsbildenden Komponenten zu lösen. Zur Herbeiführung einer wirksamen Reaktion sollte das gewählte Lösungsmittel mindestens 0,03 Gewichtsprozent des chromogenen Stoffes sowie eine entsprechende Menge des Polymers lösen. Ir. dem bevorzugteii System sollte das Lösungsmittel jedoch in der Lage sein, einen Überschuß an Polymer zu lösen, um die bestmögliche Ausnutzung des chromogenen Stoffes und somit eine maximale Färbung an einer Reaklionsstelle zu gewährleisten. An Stelle der im vorangegangenen genannten Phenolpolymere können selbstverständlich auch andere lösliche, filmbildende, chemisch reagierende, saure Polymere im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Auch können der Polymerbesehichtung zur Ausnutzung ihrer besonderen Struktur andere Stoffe zugesetzt werden, zu denen mikroskopisch kleine Kapseln zählen, die den mit der Polymerbeschichtung reagierenden, flüssigen, chromogenen Farbstoff enthalten.

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kopienaufndhmeblatt, enthaltend ein sauer reagierendes Polymeres, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere sich in Form einer unzusammenhängend eingelagerten Schicht as im Blattinneren befindet, wobei es die Einzelfasern umgibt, ohne im wesentlichen die natürlichen Faserzwischenräume auszufüllen.

2. Blatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sauer reagierende Polymere ein Phenolpolyiner ist.

3. Blatt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenolpolymer ein Trockengewicht im Bereich zwischen 0,04 und 1,1 g/m² hat.

4. Verfahren zur Herstellung eines Kopienaufnahmeblattes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine schwach viskose, schwach konzentrierte Lösung des sauer reagierenden Polymeren auf die Oberfläche eines Pap^:erträgers aufbringt, so daß sich dort eine unzusa,nmenhängende Polymerbeschichtung bildet, die nut die Oberflächenfasern des Trägers bedeckt, und daß man dann mindestens ein Lösungsmittel für das Polymer auf die genannte Oberfläche aufbringt, so daß sich eine Lösung des Polymers bildet, die bis unter die Oberfläche in das Papier eindringt, und daß man dann das Lösungsmittel durcl· Trocknen entfernt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerlösung auf die Oberfläche des Papierträgers mittels Gummidrucks aufgetrager wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel mittels Gummidrucks auf die Oberfläche des Papierträgers aufge bracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen