DE2012129C - Aufzeichnungsmaterial zur Erzeugung farbiger Markierungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft blattförmiges Aufzeichnungs- lichkeit der Lösung des Polymers bei Kontakt mit material, z. B. Papier, das so sensibilisiert ist, daß es der aus den Kapseln freigegebenen Farbflüssigkeit sehr in farblosen Markierungsfarbstoffen Farbe entwickelt, stark, während ein gewisser Teil der Oberfläche als die mit ihm in Berührung gebracht werden. Insbe- Absorbens für die Markieningsflüssigkeit dienen kann, sondere betrifft die Erfindung blattförmiges Material, 5 Somit erzeugt der farblose Farbstoff auf den Teilchen dessen Beschichtung ein öllösliches, saures Polymer selbst Farbe etwa in der Art einer Pigmentfarbe,
enthält, das mit in öligen Lösungsmitteln gelöstem Die für die Sensibilisierung des Blattmaterials verbasischem chromogenem Stoff reagiert. wendete Polymermenge ist sehr klein im Vergleich zu

Ein Aufzeichnungsmaterial der vorgenannten Art der Polymermenge, die für die Sensibilisierung befindet hauptsächlich als Kopienaufnahmeblatt Ver- io nötigt wird, wenn man lediglich Teilchen des Polymers Wendung, das in einem Durchschreibesystem unter in eine Beschichtungsmischung auf das Blatt aufein Übertragungsblatt gelegt wird, das den chro- bringt. Im letzteren Falle entspricht die Verteilbarkeit mogenen Stoff, z. B. Kristallviolettlacton, in einem des Polymers nicht dem Oberflächenbereich der öligen Lösungsmittel gelöst enthält, das sich in Form Mineralstoff teilchen als Ganzes, sondern ist viel von kleinen Tröpfchen in durch Druck aufbrechbaren 15 geringer als diese. Das erfindungsgemäße System, mikroskopisch kleinen Polymerkapseln befindet. Eine bei dem die MineralsCofftei/chen mit Polymer beVielzahl dieser Kapseln sind dicht nebeneinander als schichtet sind, liefert ein viel leistungsfähigeres und Beschichtung auf dem Übertragungsblatt vorhanden, gleichmäßigeres System, bei dem sofort nach An- und die in ihnen enthaltene farblose Farbe wird bei wcuduiig von Schreibdruck oder Typenanschlag Freigabe durch Schreib- oder Typendruck auf das ao od. dgl. eine intensive Färbung auftritt,
sich in Anlage mit dem Übertragungsblatt befindliche Gegenstand der Erfindung ist ein blattförmiges Kopienaufnahmeblatt übertragen und erzeugt auf Aufzeichnungsmaterial, das so sensibilisiert ist, daß diesem durch Reaktion mit dem auf letzteren als es in farblosen, basischen, chromogenen Markierungs-Beschichtung vorhandenen sauren Reaktionsteil- farben Farbe entwickelt und das aus einer Trägernchmcr eine starke Furbmarkicrung. 25 bahn besteht, deren eine Seite eine Beschichtung trägt,

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial kann die ein mit dem basischen chromogenen Stoff unter

auch als »selbständiges« oder »autogenes« Blatt- Bildung von Farbe reagierendes organisches saures

material verwendet werden, bei dem ein Trägerblatt öllösliches Polymer und kleine Teilchen eines öl-

sämtliche farbbiJdcnden Stoffe, d. h. den eingekap- absorbierenden anorganischen mineralischen Stoffes

selten chroinogenen Stoff sowie den oder die sauren 30 enthält.

Rcaktionstcilnehnicr trägt und das durch Anwendung Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die

von Schreibdruck oder Typenanschlag eine farbige mineralischen Teilchen einzeln zumindest teilweise

Markierung ergibt. mit dem Polymer beschichtet sind.

Bisher verwendete man als saure Reaktionsteil- Die mineralischen Teilchen in der Beschichtung des

nehmer zum Sensibilisicren von Blattmaterial der 35 blattförmigen Aufzeichnungsmaterial haben zwei

vorgenannten Arten ölunlösliche, saure Mineralien, Funktionen. Erstens dienen sie als Ausbreitungs-

z. B. Attapulgit, und öHösliche organische saure fläche für das Polymer, um dessen chemische Eigen-

Polymere, z. B. vorzugsweise Phenolharze. Gemäß schäften bestmöglich auszunutzen, und zweitens

der deutschen Auslegeschrift 1 247 348 wurden die halten sie die aus den Kapseln freigegebene Farbe

sauren Polymere in Form feingemahlener Feststoff- 40 oder Markierungsflüssigkeit nach deren Übertragung

teilchen in Mischung mit Kaolinteilchen oder sauer vom Oberblatt auf das sensibilisierte Unterblatt und

reagierenden Mineralteilchen im Papierbeschichtungs- Farbbildung an Ort und Stelle fest. Zur Verbesserung

brei auf Papier aufgebracht. In Aufzeichnungs- dieser Fähigkeit des Festhaltens der Farbe können die

materialien dieser Art gewährleistet das in dem öligen Kaolinteilchen nach ihrer Beschichtung mit dem

Lösungsmittel für den chroinogenen Stoff lösliche 45 Polymer auf eine kleinere Größe gebracht werden,

Polymer eine bestmögliche Farbreaktion, und ge- wodurch neue, unbeschichtete Flächen als aktive

gebencnfalls vorhandene saure Mineralteilchen dienen Flächen frei werden.

zur Verbesserung seiner ö'absorptionseigenschaften Als öHösliche saure Polymere werden Phenolharze

und tragen zu einer Verstärkung oder Ergänzung der bevorzugt, z. B. p-Chlorphenolharz, p-Phenylphenol-

infolge der Reaktion zwischen dem sauren Polymer 50 harz, p-t-Butylphenolharz, p-Octylphenolformaldehyd-

und dem chromogenen Stoff gebildeten Farbe bei. harz und Mischungen derselben. Eine große Anzahl

Das Kaolin wird auf Grund seiner ausgezeichneten saurer Polymere, die sich für die erfindungsgemäße

Eigenschaften als Standardpapierbeschichtungsstoff Beschichtung mineralischer Teilchen eignen, sind in

und seiner beachtlichen Absorptionseigenschaften der zitierten Patentschrift genannt, die auch zahlreiche

für ölige Farbstoffe in der Beschichtung verwendet, 55 farblose basische chromogene Stoffe nennt, die bei

wodurch deren »Bluten« verhindert wird. Reaktion mit saurem Polymer eine starke Farbe ent-

Ein Nachteil der in der vorgenannten Patentschrift wickeln.

verwendeten Beschiclitungsinischung besteht darin, An Stelle des als Papierbeschichtungsstoff allgemein

daß zur Erzielung eines in der Praxis brauchbaren bekannten, billigen Kaolins können auch andere

Druckes eine verhältnismäßig große Menge saures 60 Papierbeschichtimgsmineralien verwendet werden, die

Polymer benötigt wird, das außerdem unter großem lediglich die Bedingung erfüllen müssen, daß sie die

Zeitaufwand sehr fein gemahlen werden muß. gewünschten Theologischen Eigenschaften haben, daß

Es hat sich gezeigt, daß eins beträchtliche Menge sie der Papierverlcimung nicht entgegenwirken und

Polymer eingespart werden kann, wenn man die daß sie gegebenenfalls einige der sauren chemischen

Kaolin- oder anderen mineralischen Teilchen einzeln 65 Eigenschaften haben, die erforderlich sind, um den

zumindest teilweise mit Polymer beschichtet. Der farblosen basischen Farbstoff in seine farbige Form

durch die natürliche feinverteilte Form des Kaolins umzuwandeln. Das bevcrzvgte Kaolin kann somit

erhaltene große Oberflächenbereich erhöht die Mög- ganz oder teilweise durch andere in der Papierher-

stellung bekannte Stoffe in Form kleiner Teilchen ersetzt werden, z. B. Calciumcarbonat, Zinkoxid und Altapulgit.

Für das Aufbringen des Polymers in kleinen Mengen auf die Oberfläche der mineralischen Teilchen eignen sich Verfahren wie Aufsprühen, Ablagerung von schnell oder langsam trocknenden Flüssigkeiten, oder Mahlen des Polymers zusammen mit dem Mineral, wobei ersteres dann an letzterem infolge der natürlichen Adhäsion haftet. Einem solchen Mahlvorgang kann eine kleine Menge Lösungsmittel für das Polymer zugesetzt werden, um dessen'Haftung am Kaolin oder einem anderen Mineral in Form kleiner Teilchen zu verbessern.

Erfindungsgemäß werden vorzugsweise mir etwa 5 g der polymerbeschichteten Mineralstoff teilchen zur Beschichtung pro Quadratmeter des zu beschichtenden Papiers (etwa 50 g/m²) verwendet. Von diesem Beschichtimgsgcwicht entfallen nur etwa 4 bis 8 Gewichtsprozent auf das Phenol, während der Rest aus etwa 16% Papicrbeschichtungsbindemittel und etwa 78% Miiieraistoiftcilchen besteht. Die polymerbeschichtctcn Mineralstoff teilchen können auf das Blattmaterial als wässeriger Brei aufgetragen werden, der so viel PapierbeschichtungsbindcmiUel enthält, daß die Teilchen an dem Blatt haften, ohne daß das Polymer oder die frei liegenden Flächen des Minerals nennenswert verdeckt und damit in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Durch die Verwendung dieser mit Polymer aus einer Lösung desselben beschichteten mineralischen Teilchen kann davon abgegangen werden, das feste Polymer in einem kostspieligen Verfahren so fein zu mahlen, daß es sich für die Beschichtung von Papier in der in der genannten Patentschrift angegebenen Weise eignet. Das Gewicht der ganzen Papierbeschichtung aus polynicrbeschichteten mineralischen Teilchen sollte etwa 0,7 g/m² betragen. Entsprechend den gegebenen Erfordernissen und der üblichen Papierbeschichtiingspraxis können beliebige Dispergiermittel, Antischaummittel und Klebstoffe verwendet werden.

In sogenanntem »selbständigem« oder »autogenem« Aufzeichnungsmaterial sind die polymerbeschichteten Kaolin- oder anderen mineralischen Teilchen innerhalb der Papierbeschichtung mit dem basischen chromogenen Stoff in Lösung enthaltenden mikroskopisch kleinen Kapseln gemischt.

Beispiele

Es wurden Lösungen verschiedener Phenolharze unter Verwendung der in der nachstehenden Tabelle angegebenen Harzmengen und 200g95%igem Äthylalkohol hergestellt. Den Harzlösungen setzte man jeweils die entsprechende Gewichtsmenge mineralischen Stoff oder Pigment, wie in der Tabelle angegeben, zu. S Die erhaltenen Breie wurden 5 Minuten lang mit hoher Geschwindigkeit in einem Mischer gemischt, so daß man einen dicken Brei erhielt, den man auf einer Aluminiumfolie verteilte und in einem Luftumwälzungsofen mit einer Temperatur von etwa ίο 50⁰C trocknete, wobei-man den Brei gelegentlich mischte, um eine gleichmäßige Trocknung zu erreichen. Die getrockneten, mit Harz beschichteten mineralischen Massen wurden mit Mörser und Keule zerstoßen, so daß man frei flieUende Pulver erhielt, fn jedem Falle wurde mit den mit Harz beschichteten mineralischen Pulvern eine Papierbeschiclitungsmassc hergestellt, von der man mittels einer Papicrbeschichtiingsvorrichtung so viel auftrug, daß das Trockengewicht der Beschichtung etwa 7,5 g/in² (:fc 0,75 g/iii²) beträgt. Es wurden jeweils folgende Papierbeschichtung^! verwendet:

Mit Harz beschichtete
mineralische Teilchen
Wasser

Gewicht (in g)

100
100

Trockengewicht (in g)

KX)

Diese BeschichtungskomponciUcu mischte man im Mischer 5 Minuten lang mit hoher Geschwindigkeit in Gegenwart einer Spur eines anionischen Dispergiermittels (z. B. Tamol 731) und setzte dann folgende Bindemittel zu

Äthylierte Maisstärke	45	9
(in 20%iger wässeriger Lösung)
Styrolbutadienlatex	14	7
40 (in 50 %iger wässeriger Lösung)	100
Wasser

Die beschichteten Papiere wurden beschnitten, zwischen Stahlrollen kalandriert und in bezug auf ihre Markierungsbildungsfähigkeit miteinander verglichen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle in der Spalte »Schreibmaschinenansehliigstärke« angegeben, wobei niedrige Zahlen stärkere und bessere Markierungen bedeuten. Das angewandte Testverfahren wird im Anschluß an die Tabelle erläutert.

Harz in °/0 der Ge	Harz	Mineral oder Pigment	Schreibmaschincnunschlagstärkc	48 Stunden
samtbeschichtung	(Menge in g)	(Menge in g)	20 Minuten	48
5,2	A (2,4) -h B (9,6)	Kaolin (188)	56	43
6,9	A (3,2) -\- B (12,8)	Kaolin (184)	49	40
8,6	A (4,0) h B (16,0)	Kaolin (180)	45	40
6,9	A (16,0)	Kaolin (184)	42	46
6,9	B (16,0)	Kaolin (184)	53	5K
6,9	C (16,0)	Kaolin (184)	68	38
6,9	D (16,0)	Kaolin (184)	40	46
6,9	B (12,8) -h E (3,2)	Kaolin (184) '	54	45
6,9	B (12,8)+ E (3,2)	Silton-Ton(184)	44	46
6,9	B (12,8) h E(3,2)	Zinkoxyd (184)	51	37
6,9	B (12,8)+ E (3,2)	Calciumcarbonat (184)	52	40
1,7	B (4,0) (-Zinkchlorid (10,0)	Kaolin (186)	45

Harz A ist ein gemischtes Phenolformaldehydharz, in dem die Phenolkomponenten von 3Teilen p-Chlorphenol und 1 Tsil p-Octylphenol abgeleitet sind.

Harz B ist p-t-Butylphenolformaldehydharz.

Harz C ist p-Octyl phenolformaldehydharz.

Harz D ist n-Phenylphcnolformaldehydharz.

Harz E ist ein gemischtes Phenolformaldehydharz, in dem die Phenolkomponenten von 3Teilen p-Chlorphcnol und 1 Teil p-t-Butylphenol abgeleitet sind.

Die Testdrucke wurden mit einer von der Firma International Business Machines Corp. hergestellten Schreibmaschine Modell »Electromatic« auf einem zweiteiligen Durchschreibsatz, bestehend aus einem von der Firma The National Cash Register Company vertriebenen, als NCR CB-Papier bekannten, mit Kapseln beschichteten Blait und einem nach der Erlindiing hergestellten UnterblaU angefertigt, wobei die mit Kapseln beschichtete Seite des CB-Papiers an der sensibilisicrten Oberfläche des Unterblattes anlag.

Im allgemeinen sind zur Erzielung gleichwertiger Schrcibmaschincnanschlagstärken etwa 150°/₀ der in der Tabelle angegebenen Harzmengen erforderlich, wenn das Harz in Form feingemahlener Teilchen mit den mineralischen Teilchen vermischt ist. Die Einsparung von Harz bei Verwendung des mit Harz beschichteten mineralischen Stoffes nach der Ergegenüber dem allgemein angewandten Ver-Kfbri iner J*«^«^

einer

sind in der leichteren Durcni uproam.cn der Beschichtung und Herstellung der Beschichtungsmasse für das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial zu sehen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Aufzeichnungsmaterial zur Erzeugung farbiger Markierungen mit farblosen, basischen, chromogenen Stoffen, bestehend aus einem Träger mit einer Beschichtung, die ein mit den farblosen, basischen, chromogenen Stoffen unter Farbbildung reagierendes organisches, saures, öllösliches Polymer und kleine Teilchen eines ölabsorbierenden anorganischen mineralischen Stoffes enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Teilchen einzeln zumindest teilweise mit dem Polymer beschichtet sind.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Teilchen aus Kaolin bestehen.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein p-Phenylphenolaldehyd-Kondensationsprodukt ist.