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Kohlenpapier für einmaligen Gebrauch
Die moderne Automation, insbesondere soweit sie menschliches Denkvermögen durch maschinelle Betätigung zu ersetzen bestrebt ist, benötigt in sehr vielen Fällen Hilfsmittel von ganz besonderer Präzision. Der in der Technik allgemein bekannte Begriff der Toleranzen muss dabei gründlich umgewertet werden, weil die für solche"Denkmaschinen"zulässigen Schwankungsgrenzen sehr häufig mit den üblichen Toleranzen rein grössenordnungsmässig gar nicht gleichzusetzen sind.
Solche Automaten, es seien hier nur beispielsweise die neuen Schecksortier-Automaten der Grossbanken und die bei der Post eingeführten automatischen Briefsortier-Vorrichtungen genannt, benötigen aber unter anderem eine ganz besondere "Schrift", die ihrem mechanischen Auge gerecht ist und von ihm "gelesen" werden kann. Diese Schrift besteht aus von zum Teil auch für den Menschen lesbaren Zeichen, deren Farbe fluoreszierende, phosphoreszierende, elektrisch leitende, magnetisierbare oder optisch infolge Remissionen auswertbare Substanzen enthält, je nach der Art der verwendeten Einrichtungen. Mindestens ebenso wichtig wie die eben genannten Eigenschaften dieser Farben ist aber auch die Forderung, absolut randscharfe Zeichen zu erhalten. Hiefür genügen eben die Beobachtungsmöglichkeiten des menschlichen Auges nicht mehr.
Der Begriff der Randschärfe muss vielmehr auch mikroskopischen Untersuchungen standhalten können.
Es ergibt sich für die Hersteller von Carbon-Papieren in Blatt- oder Bandform, also für die Hersteller der für die vorstehend skizzierten"Leseverfahren"geeigneten Schriftfarben, die Aufgabe, ein Produkt zu schaffen, welches den geschilderten Forderungen entspricht. Es wird also ein Carbon-Papier benötigt, das
1. randscharfe Schriftzeichen ermöglicht ;
2. seineFarbe auf den einmaligenAndruck der im Zusammenhang mit diesengenannten Maschinen verwendeten"Drucker"vollständig bei einem einzigen Typenanschlag abgibt ;
3. aufgedruckte Zeichen nicht verwischt ;
4. gut haftende Zeichen abgibt ;
5. genügend Farbmengen enthält, um das mechanische Auge fehlerfrei lesen zu lassen und es nicht zu"überanstrengen" ;
6. in der unter 5. genannten Farbstoffmenge ausreichende Mengen der das mechanische Auge speziell ansprechende Substanzen enthalten sind.
DieseForderungen schliessen sich nach den bisherigenErfahrungen der Carbon-Papier-Fachleute vielfach gegenseitig geradezu aus. Sie widersprechen sich jedenfalls zum Teil. Trotzdem ist es gelunden, mit der Erfindung ein Carbon-Material zu schaffen, welches diesen divergierenden Anforderungen entspricht.
Ein Carbon-Material für einmaligen Gebrauch in Band- oder Blattform zur Herstellung von fluoreszierenden, phosphoreszierenden, elektrisch leitenden, magnetisierbaren und optisch infolge der
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Remission auswertbaren Schriftzeichen mit einem Farbträger aus Papier- oder einem Farbträger aus Kunststoff-Folie oder kunststoffbeschichtetem Papier, bei welchem das Bindemittel für die schriftbildende Schicht aus einem Gemisch von PVC/PVAc-Copolymerisat und Äthylcellulose in Verbindung mit Wachs besteht und welches den obigen Forderungen entspricht, ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem genannten Kunststoffgemisch und Wachs wie 1 : 0,5 bis 1 :
1, 1 ist und der Pigmentanteil in der farbabgebenden Schicht grösser als 650/0 der Trockensubstanz der Beschichtungsmasse ist. Vorzugsweise sollen die Kunststoff-Bestandteile des Bindemittels überwiegen, u. zw. bis zum Verhältnis Kunststoff : Wachs = 1 : 0,5.
Gemäss der brit. PatentschriftNr. 814, 002 ist bereits vorgeschlagen worden, Mischungen aus Poly- äthylen und einem Wachs inForm eines Filmes auf die farbabgebende Schicht von Durchschreibmaterialien aufzutragen, um solche Durchschreibmaterialien wischfest zu machen. Abgesehen davon, dass bei Verwendung solcher Mischungen aus Polyäthylen und einem Wachs als Bindemittel für die farbabgebende Schicht keine quantitative randscharfe Ablösung der farbabgebenden Schicht an der Druckstelle erzielt werden könnte, liegt bei diesem bekannten Vorschlag das Verhältnis von Polyäthylen und Wachs ausserhalb des gemäss der Erfindung einzuhaltenden Verhältnisses zwischen dem PVC/PVAc-Copolymerisat und Äthylcellulose einerseits und Wachs anderseits.
Da gemäss dem bekannten Vorschlag ein anderes Verhältnis zwischen Kunststoff und Wachs einzuhalten und ein anderer Kunststoff zu verwenden ist, als gemäss der Erfindung, ist es nicht möglich, mit diesen bekannten, zur Herstellung von Deckschichten auf farbabgebenden Schichten bestimmten Wachs-Kunststoff-Mischungen durch Einarbeitung grösserer Mengen an Pigmenten sich von einem Träger quantitativ und randscharf abhebende farbabgebende Schichten herzustellen.
Die vorstehend genannten Arten der Bindemittel sind an sich bekannt, insbesondere auch für die Herstellung von Carbon-Papieren. Man hat sie für Carbon-Papiere bisher aber in der Regel voneinander getrennt eingesetzt. Beide Bindemittelarten miteinander zu kombinieren ist schon vorgeschlagen worden, doch ist bei diesem Vorschlag das Kunstharz lediglich ein mengenmässig sehr geringer Zusatzstoff, der speziell die Aufgabe hatte, eine Vielzahl von gleichmässigen Kopien (viele Überschreibungen) zu ermöglichen. Ganz im Gegensatz hiezu soll aber nach der Erfindung die Carbon-Farbe mit einem einzigen Typenanschlag völlig übertragen werden, also Teile der farbabgebenden Schicht völlig aus dieser Schicht herausgerissen werden, wobei dieses Herausreissen notwendigerweise randscharf erfolgen muss, im Sinne der vorstehenden Darlegungen.
Deshalb darf der Wachsanteil das oben erwähnte Verhältnis zwischen Kunststoffanteil des Bindemittels nicht überschreiten. Beide Bestandteile des Bindemittels haben ihre besondere Aufgabe, wobei der Kunststoff die Randschärfe im wesentlichen ergibt, während das Wachs den zäh-klebrigen Zusammenhalt abgeben soll. Beides gilt es aufeinander abzustimmen, wie es vorstehend bereits geschildert ist.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass bei einer derartigen Bindemittel-Kombination ein zusätzlicher Effekt auftritt, der für die eingangs erwähnten Anwendungszwecke dieses Carbon-Materials von besonderer Bedeutung ist. Der maximale Farbstoffanteil der Trockensubstanz der farbabgebenden Schicht kann über die bisher bekannte Grenze von etwa 60 bis 65% wesentlich gesteigert werden. Diese Grenze war bisher für den Kohlenpapier-Fachmann wie eine Mauer, die nun erfolgreich durchbrochen werden konnte. Es wurde schon oben gesagt, dass man das mechanische Auge nicht"überanstrengen"darf, d. h. es muss ihm eine "Schrift" angeboten werden, die nicht nur hinsichtlich der Randschärfe, sondern auch hinsichtlich der Farbintensität hohen Anforderungen gerecht wird.
Es kommt also darauf an, hohe Mengen von Farbsubstanz, insbesondere aber der die Fluoreszenz, Phosphoreszenz, elektrische Leitfähigkeit, Magnetisierbarkeit und optische Remission bewirkenden Bestandteile auf kleinstem Raum zur Verfügung zu haben. Es ist deshalb wichtig, dass man den Farbstoffgehalt der farbabgebenden Schicht gemäss der Erfindung auf über 65% heraufsetzen kann.
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abgebenden Schicht mit der Aufgabe, eine besonders randscharfe Schrift zu erzeugen, so ergänzen sich beide Dinge in der Erfindung ausserordentlich glücklich. Der überdurchschnittlich hohe Farbstoff- oder Pigmentanteil in der Beschichtungsmasse gestattet es nämlich, die farbabgebende Schicht an sich ungewöhnlich dünn zu halten, womit der Forderung bezüglich der Randschärfe in die Hand gearbeitet wird.
Als besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird die vorstehend beschriebene farbabgebende Schicht zwischen 2 Hilfsschichten eingebettet. Auf diese Weise wird auf das Trägermaterial, das ist also das Rohseidenpapier oder eine geeignete Kunststoff-Folie, zunächst eine Grundschicht aufgetragen, die in jedem Fall als Bindemittel ausschliesslich ein Kunstharz enthält. Diese Grundschicht soll sich am Schreibvorgang nicht unbedingt beteiligen. Sie kann natürlich zusätzlich mit Pigmenten und/oder
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Weichmachern versehen werden, so dass ihre Beteiligung an der Schriftbildung nicht schädlich ist. Diese Grundschicht wirkt im wesentlichen als Trennschicht zwischen dem Trägermaterial und der farbabgebenden Schicht.
Sie soll das vollständige Ablösen der farbabgebenden Schicht bei einmaligem, gegebenenfalls auch sehr schwachem, Typenanschlag erleichtern. Das ist zwangsläufig notwendig, weil die eingangs geschilderten Maschinen eine möglichst gleichmässig dicke Beschriftung voraussetzen, um Fehler beim Lesen zu vermeiden.
Auf diese Grundschicht folgt dann die farbabgebende Schicht, die vorstehend ausführlich beschrieben worden ist.
Über diese farbabgebende Schicht legt man nun zweckmässig noch eine Deckschicht, deren Bindemittel ausschliesslich sowohl Wachse als auch Kunststoffe, einzeln oder in Kombination, sein sollen.
Sie soll sich zwar am Schreibvorgang beteiligen, sie muss sich sogar am Schreibvorgang beteiligen, muss aber nicht Farbträger sein, da ja, wie geschildert, die farbabgebende Schicht an sich dank ihrer erfindungsgemässen Zusammensetzung ausreichend Farbstoffe bzw. Pigmente enthält, wie es für die genannten Vorgänge notwendig ist.
Als Bindemittel für die farbabgebende Schicht kommen Gemische von PVC/PVAc-Copolymerisat und Äthylcellulose in Verbindung mit Wachs in Frage.
Das Auftragen dieser Schichten erfolgt in jeder beliebigen bekannten Weise sowohl im Streich - wie im Druckverfahren, wobei alle Methoden moderner Beschichtungstechnik möglich sind.
Abschliessend sei für die aus Kunststoffen und sich mit diesen Kunststoffen bekanntlich nicht mischenden Wachsen bestehende Bindemittel-Kombination der farbabgebenden Schicht noch ein Beispiel ge- nannt, wobei der Begriff Bindemittel dem DIN 55945 entsprechen soll.
Beispiel für das Farbschicht-Bindemittel
Es entsteht beispielsweise ein Carbon-Material der bevorzugten 3-schichtigenAusführungsform nach folgender chemischer Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> a) <SEP> Grundschicht <SEP> : <SEP> Polyamidharz
<tb> b) <SEP> farbabgebende
<tb> Schicht <SEP> : <SEP> Polyvinylchlorid <SEP> ! <SEP> Acetat <SEP> 2,5
<tb> Äthylcellulose <SEP> 1,0
<tb> Stearinsäure <SEP> 3,5
<tb> Polyvinyläther <SEP> 7,0
<tb> Lumogen <SEP> UV <SEP> Gelborange
<tb> (BASF) <SEP> 42,0
<tb> Butanon <SEP> 44,0
<tb> 100,0
<tb> c) <SEP> Deckschicht <SEP> : <SEP> Paraffin <SEP> 95,0
<tb> Aluminiumbronze <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 100,0
<tb>
Als Schichtträger wird in diesem Fall zweckmässig ein Rohseidenpapier von 16 g ! m2 verwendet.