AT209584B - Verfahren zur Herstellung temperaturempfindlicher Registrierpapiere - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung temperaturempfindlicher
Registrierpapiere 
Zur fortlaufenden Aufzeichnung von Messwerten werden vielfach temperaturempfindliche Registrierpapiere verwendet. Sie bestehen in der Regel aus einem dunklen (meist schwarzen) Papier, auf dem sich eine andersfarbige (meist weisse) Deckschicht befindet. Diese Schicht ist temperaturempfindlich und schmilzt bei Berührung mit einem geeignet geheizten Schreibstift und lasst den Untergrund hervortreten, wodurch eine schwarze Markierung auf weissem Grunde erscheint. 



   Es ist aber auch schon bekannt, Registrierpapiere mit Hilfe von Russ herzustellen. In der franz. Patentschrift Nr.   892. 944   ist ein Verfahren beschrieben, bei dem auf weissem Papier eine Schicht von Russ mit einem hochschmelzenden Klebemittel aufbringt. Die Schicht kann hiebei Weichmacher, wie z. B. Me-   thy1cyclohexanol   enthalten. 



   Dieses Registriersystem ist von erheblichem Vorteil, wenn sehr schnell veränderliche Messwerte aufgezeichnet werden sollen, denn im Vergleich zu Tintenschreibern besitzt der geheizte Schreibstift eine viel geringere Masse, wodurch er den raschen Schwankungen der Messgrössen schneller folgen kann. Der Vorteil gegenüber photographischer Aufzeichnung liegt darin, dass das Messwerk nicht lichtdicht gekapselt zu werden braucht und Direktanzeige ohne den photographischen Entwicklungsprozess ermöglicht. 



   Als weisse temperaturempfindliche Schicht kommen hochpolymere organische Stoffe in Frage, die in klarer Lösung oder   wasseriger   Dispersion auf das schwarze Trägerpapier aufgetragen werden. Durch einfaches Trocknen der aufgebrachten Lösung oder Dispersion wird aber nicht ohne weiteres eine weisse Schicht erzielt, sondern es entsteht im allgemeinen ein glasklarer oder matt durchsichtiger Überzug, welcher den schwarzen Untergrund durchscheinen lässt. Bisher erreichte man ein Weissanlaufen der tem- 
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 steht, schlägt sich Luftfeuchtigkeit auf der Schicht und auch teilweise in deren Innerem nieder, wodurch ein Weissanlaufen erreicht wird, das aber von vielen Zufalligkeiten abhängt und   ungleichmässig   ist. 



   Ein anderer Vorgang, der zum Weissanlaufen führt und der ebenfalls bei der Verdampfung des Lösungsmittels vor sich geht, ist die Bildung sehr kleiner und sehr vieler Hohlräume im Innern der Schicht. 



  Diese Hohlräume sind gleichmässig verteilt, entstehen aber nur dann, wenn das Lösungsmittel verdunstet ist, bevor die festen hochpolymeren Bestandteile der Schicht koaguliert sind. Das Weissanlaufen wird also nur durch Auftragen eines extrem dünnen Films einer Lösung mit niedrigem Feststoffgehalt (etwa   2-6 lu)   und ausserordentlich rascher Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels erhalten. Durch das starke Anblasen mit Luft entstehen aber auf den Schichten Wellen, weil die niedrige Viskosität der aufgebrachten Lösung mit einem Feststoffgehalt von maximal 6 % dem Luftstrom keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt. Beim weiteren Trocknen zerreisst die Schicht meist an den Wellentälern ; auf alle Fälle wird aber nur ein ungleichmässiger Auftrag erhalten. 



   Nach der Erfindung werden diese Mängel vollständig behoben und es können temperaturempfindliche Registrierpapiere mit sehr gut deckenden Weisstönen hergestellt werden. Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung temperaturempfindlicher Registrierpapiere, die mit einer gegenüber dem Papiergrund andersfarbigen temperaturempfindlichen Deckschichte versehen sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Aufbringen auf dunkles Trägerpapier bestimmter heller organischer hochpolymerer Stoff in einem niedrig siedenden organischen Lösungsmittel gelöst, dieser Lösung eine höher 

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 siedende organische, gegen Papier inerte, Flüssigkeit, in der der hochpolymere Stoff unlöslich ist, zugemischt wird, u. zw.

   in einer Menge, bei der die Gesamtmischung   ? 1g einen Feststoffgehalt   von 6 bis 20 % besitzt und der hochpolymere Stoff noch nicht ausfällt, und mit dieser Mischung Trägerpapier beschichtet und sodann zunächst das niedrig siedende Lösungsmittel und nachher die höher siedende Flüssigkeit verdampft wird. 



   Der schichtbildende organische hochpolymere Stoff wird in einem niedrig siedenden Lösungsmittel mit einer Verdunstungszeit von etwa 2 (bezogen auf diejenige von Diäthyläther, die gleich 1 gesetzt wird), wie z. B. Aceton, Methylacetat, Tetrahydrofuran, Dimethylacetal und Methylenchlorid, gelöst. 



  Unter Rühren wird gerade so viel einer höher siedenden organischen Flüssigkeit, in der der Schichtbildner unlöslich ist, zugegeben, dass dieser noch nicht ausfällt. Nach dem Auftragen auf das Trägerpapier verdunstet vorwiegend das niedrig siedende Lösungsmittel, wodurch der Schichtbildner als feinstverteilter weisser Niederschlag in der organischen Flüssigkeit ausfällt. Beim anschliessenden Verdampfen der organischen Flüssigkeit verbindet sich der   trocknende Schichtbildner   innig mit der Oberfläche des Trägerpapiers, wodurch eine ausserordentlich gute Haftfestigkeit erreicht wird. Das Weissanlaufen der Schicht beruht also auf dem Ausfallen kleinster regellos angeordneter Feststoffteilchen in einer indifferenten Flüssigkeit. 



   Die Verdunstungszeit der Lösungsmittel beträgt zwischen 1, 8 und 2, 4, vorzugsweise 2, diejenige der organischen Flüssigkeit zwischen 2,8 und 4, vorzugsweise 3. 



   Als organische indifferente Flüssigkeit darf keine solche verwendet werden, die eine chemische Affinität zu den Bestandteilen des Trägerpapiers hat, denn Versuche haben gezeigt, dass dann ein Ver- 
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Schicht entscheidend abnimmt. Solche unbrauchbare Flüssigkeiten sind   z. B.   alle Stoffe mit OH-Gruppen (Alkohole, Säuren). Auch Wasser soll nicht zugegen sein. Als organische Flüssigkeiten werden vorzugs- weise aliphatische Kohlenwasserstoffe mit einer Verdunstungszeit um 3 angewandt, wie z. B. Cyclohexan,
Hexan, Heptan und Benzin.

   Als Schichtbildner kommen alle hochpolymeren organischen Stoffe in Frage, die in den erwähnten Lösungsmitteln löslich und in den genannten Flüssigkeiten unlöslich sind, einen aus- reichenden Weisston haben und entweder in reiner Form oder in Gemischen Schmelzpunkte zwischen   800C   und 2200C aufweisen. Beispielsweise kann man Celluloseester   und -äther, Polystyrol,   Polyvinylacetat,
Ketonharze, Abkömmlinge des Kolophoniums, Phenol-Formaldehyd-Harze, Polyvinylidenchlorid, Poly- vinylchlorid, Polymethacrylate, Cumaronharze u. a. verwenden. 



   Die Konzentration der schichtbildenden Lösung beträgt beim vorliegenden Verfahren etwa   6-20 tub,   vorzugsweise etwa 10   ja.   Die Lösung erhält damit eine Viskosität, die derjenigen von Glycerin vergleich- bar ist. Durch diese Massnahme wird das Auftreten von Wellen und Schichtrissen bei der Trocknung mit
Luft vermieden, und es entsteht ein überall gleich dicker Auftrag. 



   Wie schon erwähnt wurde, kann als Schichtbildner ein Gemisch von hochpolymeren organischen
Stoffen verwendet werden. Durch Änderungen der Zusammensetzung wird ein geeigneter Mischschmelz- punkt der Schicht erzielt, der. den Erfordernissen der Registrierapparatur angepasst ist. Auch durch Zugabe von   niedrigschmelzenden   Wachsen, Harzen und Weichmachern kann der Schmelzpunkt der Schicht beliebig erniedrigt werden. 



   Das Weissanlaufen der Schicht wird beschleunigt, wenn die Entfernung des Lösungsmittels mittels eines mässig warmen Luftstrahls von zirka   350C   vorgenommen wird. Danach kann die höher siedende or- ganische Flüssigkeit durch einen heissen Luftstrahl, dessen Temperatur unter der Schmelztemperatur der ausgefallenen festen Schichtbestandteile liegt, verdampft werden. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn zur Verdampfung des niedrigsiedenden Lösungsmittels nach dem Auftragen der Mischung auf das Trägerpapier zuerst ein Luftstrahl von 20 bis 40 C, vorzugsweise von 35 C, auf die Schichtoberfläche gerichtet wird, bis dieselbe weiss angelaufen ist, und danach zur Verdampfung der höher siedenden Flüssigkeit ein Luftstrom von 40 bis   IOOOC,   vorzugsweise von 75 C, auf die Schicht gerichtet wird. 



   Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht   z. B.   darin, dass man als niedrig siedendes Lösungsmittel Pentan, Hexan oder Benzin, als höher siedende organische Flüssigkeit Äthylacetat und Methyläthylketon und als hochpolymerer organischer Stoff Polyisobutylen verwendet. 



   Einige Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung erläutern. 



     Beispiel l :   In 120 g Aceton werden 16, 5 g Celluloseacetobutyrat und 0, 8 g Phthalsäuredicyclohexylester gelöst. Danach werden unter Rühren 80 g Cyclohexan zugegeben. Diese Mischung wird in einer 
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 terbehandlung ist die gleiche wie in Beispiel 1. Die erhaltene Schicht schmilzt bei etwa   1400C.   



   Beispiel 3 : In 120 g Methylacetat werden 20 g Polystyrol und 2, 2 g Ketonharz (hergestellt aus Cyclohexanon und Methylcyclohexanon) gelöst. Danach werden 80 g Heptan unter Rühren zugegeben. Die Beschichtung und Trocknung erfolgt wie in Beispiel 1. Die erhaltene Schicht schmilzt bei   1000C.   



     Bei s pie I 4 : In 110 g Hexan werden 22 g Polyisobutylen   (mit einem Molekulargewicht von etwa 200000) gelöst. Anschliessend werden 90 g Äthylacetat unter Rühren zugegeben. Die Weiterverarbeitung erfolgt wie in Beispiel 1. Die erhaltene Schicht schmilzt bei etwa   1500C.   



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung temperaturempfindlicher Registrierpapiere, die mit einer gegenüber dem Papiergrund andersfarbigen temperaturempfindlichen Deckschichte versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein zum Aufbringen auf dunkles Trägerpapier bestimmter heller organischer hochpolymerer Stoff in einem niedrig siedenden organischen Lösungsmittel gelöst, dieser Lösung eine höher siedende organische, gegen Papier inerte, Flüssigkeit, in der der hochpolymere Stoff unlöslich ist, zugemischt wird,   u. zw.   in einer Menge, bei der die Gesamtmischung einen Feststoffgehalt von 6 bis 20 % besitzt und der hochpolymere Stoff noch nicht ausfällt, und mit dieser Mischung das Trägerpapier beschichtet und sodann zunächst das niedrig siedende Lösungsmittel und nachher die höher siedende Flüssigkeit verdampft wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als niedrig siedende Lösungsmittel Aceton, Methylacetat, Tetrahydrofuran, Dimethylacetal oder Methylenchlorid, als höher siedende organische Flüssigkeiten Cyclohexan, Hexan, Heptan oder Benzine, als hochpolymere organische Stoffe Celluloseester oder-äther, Polystyrol, Polyvinylacetat, Ketonharze, Abkömmlinge des Kolophonium, Phenol-Formaldehyd-Harze, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylchlorid, Polymethacrylate und Cumaronharze verwendet werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als niedrig siedende Lösungsmittel Pentan, Hexan oder Benzin, als höher siedende organische Flüssigkeit Äthylacetat und Methylathylketon und als hochpolymerer organischer Stoff Polyisobutylen verwendet wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erniedrigung der Schmelztemperatur der Registrierschicht dem hochpolymeren Stoff, z. B. Harze, Wachse oder Weichmacher, zugesetzt werden.

   5. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffgehalt der Gesamtmischung auf etwa 10 % eingestellt wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verdampfung des niedrig siedenden Lösungsmittels nach dem Auftrag der Mischung auf das Trägerpapier zuerst ein Luftstrahl von 20 bis 40 C, vorzugsweise von 3SoC, auf die Schichtoberfläche gerichtet wird, bis dieselbe weiss angelaufen ist, und danach zur Verdampfung der höher siedenden Flüssigkeit ein Luftstrom von 40 bis 100 C, vorzugsweise von 75 C, auf die Schicht gerichtet wird.