DE1152429B - Beschichtungsmaterial fuer Farbreaktions-Durchschreibpapiere - Google Patents

Beschichtungsmaterial fuer Farbreaktions-Durchschreibpapiere

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Description

Die Erfindung betrifft ein zum Ionenaustausch fähiges Adsorptionsmittel vom Typ des Attapulgits und ein Bindemittel enthaltendes, der Bildung eines Farbstoffes mit gewissen organischen Farbbildnern dienendes Beschichtungsmaterial für Druck- oder Schreibpapiere.
Aus den USA.-Patentschriften 2 505 483 und 2 505 484 ist ein druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial bekannt, das eine Attapulgit, Kaolin, Calciumphosphat, Zirkondioxyd oder ein ähnliches Adsorbens und ein Bindemittel wie Casein enthaltende Beschichtung aufweist. Attapulgit, das stark adsorbierend wirkt und eine Ionenaustauschfähigkeit von mehr als 20 Milliäquivalenten pro 100 g hat, eignet sich sehr gut für Papierbeschichtungsmassen. Nach den USA.-Patentschriften reagieren die Attapulgitteilchen, wenn sie durch einen auf die Schicht ausgeübten mechanischen Druck mit einem organischen Farbstoffbildner wie o-Oxybenzalacetophenon oder Bis-(p-dimethylaminophenyl)-methanol in Berührung kommen, unter Bildung eines Farbstoffes.
Attapulgithaltige Papierbeschichtungen besitzen nämlich auf Grund der sauren Adsorptionsoberflächenaktivität der Attapulgitteilchen die Fähigkeit, die Farbe bestimmter ungesättigter organischer Verbindungen (Farbbildner) zu ändern bzw. die Bildung eines Farbstoffes zu bewirken, wenn sie mit den ungesättigten Verbindungen beim Drucken oder Schreiben in Adsorptionsberührung gebracht werden. Ein solcher Farbbildner ist z. B. das farblose kristalline
3.3 - Bis - (p - dimethylaminophenyl)- 6-dimethylaminophthalid (Kristallviolettlakton). Weiter sind beispielsweise geeignet: Malachitgrünlakton, welches 3,3-Bis-(p-dimethylaminophenyl)-phthalid ist, Tetrachlormalachitgrünlakton, welches 3,3 - Bis-(p-dimethylaminophenyl)-4,5,6,7-tetrachlorphthalid ist, 3,3-Bis-(p-diäthylaminophenyl)-6-dimethylaminophthalid und
2.4 - Bis - [p - (p - dimethylaminophenylazo) - anilino] o-oxy-sym.-triazin.
Löst man einen solchen Farbbildner in kleinen Mengen in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. in chloriertem Diphenyl mit einem Chlorgehalt von 48%>, so stellt diese Lösung eine Druckflüssigkeit dar, die beim Aufbringen auf attapulgitbeschichtetes Papier an den Stellen, an denen sie mit dem Attapulgit in Berührung kommt, eine kräftige, z. B. blaue Farbreaktion hervorruft. Damit die Druckflüssigkeit mit dem Attapulgit in möglichst gute Berührung gelangt, wird so wenig Bindemittel wie möglich verwendet. Dabei ist die Farbe des durch den organischen Farbbildner hervorgerufenen Aufdrucks um so kräftiger, je größer die unbedeckte Oberfläche der Beschichtungsmaterial
für Farbreaktions-Durchschreibpapiere
Anmelder:
National Cash Register Company,
Dayton, Ohio (V. St. A.)
Vertreter: Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,
Düsseldorf, Feldstr. 84
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. Mai 1951 (Nr. 228 542)
Attapulgitteilchen in einem gegebenen Bereich des Aufnahmeblattes ist. Ein hoher Gehalt an Attapulgitteilchen im Verhältnis zum Bindemittel ist daher in einer für einen solchen Zweck vorgesehenen Beschichtungsmischung erforderlich.
Es hat sich aber herausgestellt, daß bei der Lagerung von derart beschichteten Papieren das Adsorptionsmittel vom Typ des Attapulgits dazu Jieigt, die Wirksamkeit des Bindemittels zu beeinträchtigen. Um zu vermeiden, daß die Papierbeschichtung rissig wird, müssen große Mengen Bindemittel in der Masse verwendet werden. Außerdem ist das Attapulgit bestrebt, sich in einem flüssigen Medium zu verdicken.
Erfindungsgemäß treten diese Lagerschäden nicht auf, wenn ein Alkalisilikat in die Papierbeschichtungsmasse einbezogen wird. Durch den Zusatz des Alkalisilikats, das sowohl Natrium- oder Kaliumsilikat sein kann, wird das Bindemittel vor dem Ionenaustauscher geschützt, so daß das beschichtete Papier, ohne daß das Bindemittel angegriffen wird, für lange Zeit gelagert und eine verhältnismäßig große Menge des Adsorbens in bezug auf die Bindemittelmenge verwendet werden kann. Das Alkalisilikat dient außerdem als Dispergier- und Flußmittel für das Adsorbens.
Von den Alkalisilikaten wird Natriumsilikat bevorzugt. Es beginnt bereits in Mengen mit einem Trockengewicht ab lfl/o des Trockengewichts des Ionenaustauschers seine günstige Wirkung zu zeigen. Brauchbare Ergebnisse werden jedoch erst mit größeren Mengen bis zu 2O°/o erzielt, wobei bei 4%
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ein Optimum in bezug auf den Schutz des Bindemittels liegt.
Zur Herstellung einer Beschichtungsmasse geht man von so viel Wasser aus, daß der endgültige Gehalt an Feststoffen 32% beträgt. Dem Wasser werden nacheinander zugesetzt:
Gewichtsteile
Ammoniumcaseinatlösung 12
Natriumsilikatlösung 10
Attapulgit 100
Nach kräftigem Schütteln werden ferner zugesetzt:
Gewichtsteile
Tetranatriumpyrophosphatlösung 20
Latex (48% feste Bestandteile) 16,6 1S
Kaliumsilikatlösung läßt sich bei dieser Zusammensetzung in gleichen Verhältnissen und in gleicher Menge verwenden.
Die Ammoniumcaseinatlösung wird durch Dispergieren von 100 Teilen Casein in 500 Teilen gegebenenfalls erwärmten Wassers unter Zusatz von 12 Teilen wässerigen Ammoniaks (28% NH3) angesetzt. Die Natriumsilikatlösung hat einen Gehalt von etwa 28,7% SiO2 und 8,9% Na2O und eine Dichte von 41,0° Be. Das bevorzugte Latex ist eine anionische Butadienstyrol-Polymerisatdispersion in Wasser mit einem Gehalt von annähernd 48% festen Bestandteilen und mit einem pH-Wert von 9 bis 10,5. Das Tetranatriumpyrophosphat wird verwendet als 5%ige Lösung in Wasser.
Attapulgit ist ganz oder teilweise gegen andere zum Ionenaustausch fähige Adsorptionsmittel vom gleichen Typ, z.B. Natriumzeolith, Zeolith, bei dem die Natriumionen durch andere Metallionen ersetzt sind, oder Wasserstoff-Zeolith, austauschbar. Attapulgit kann aber teilweise auch durch Kaolin, Calciumkarbonat oder Titandioxyd ersetzt werden. Ebenso läßt sich eine Natriumsilikatlösung mit einem Gehalt von 25,3% SiO2 und 6,7% Na2O mit einer Dichte von 35° Be in gleicher Menge und mit annähernd gleichen Ergebnissen an Stelle der oben angegebenen Natriumsilikatlösung verwenden.
Das Alkalisilikat übt seine schützende Wirkung auf jedes der bekannten, in Papierbeschichtungsmassen verwendeten Bindemittel aus, z. B. auf andere Latexstoffe einschließlich Butadienacrylnitril-Mischpolymerisat, Styrolisopren-Mischpolymerisat, Polychloropren, Methylacrylat-Acrylnitril-Mischpolymerisat und auf herkömmliche Nicht-Latex-Bindemittel, z. B. oxydierte Stärke, Dextrin und durch Enzyme aufgeschlossene Stärke. AU diese Stoffe werden mit einem vergleichbaren Gehalt an Feststoffen verwendet.
In diesem Sinne besteht eine brauchbare Masse z. B. aus:
Attapulgit
Natriumsilikatlösung
Stärkebinder (weißes Dextrin)
Wasser
Gesamtgewicht
100
10
100
232
Trockengewicht
100
3,8 20
Andere Bindemittel, z. B. Casein, Sojaprotein oder Polyvinylalkohol, lassen sich mit gleichem Gehalt an Festbestandteilen für Beschichtungsmassen höherer Viskosität oder mit niedrigerem Gehalt an Festbestandteilen für Beschichtungsmassen geringerer Viskosität verwenden.
Enthält die mit Attapulgit hergestellte Beschichtungsmasse kein Natriumsilikat, und wird diese Masse vor ihrer Aufbringung auf Papier einige Zeit stehengelassen, so blättert die getrocknete Schicht stark ab. Eine solche Schicht mit einem Zusatz von 0,475% Natriumsilikat (als Trockensubstanz in der getrockneten Schicht) wird nicht mehr so stark wie bisher, mit einem Zusatz von 0,95% Natriumsilikat wenig, aber noch merklich, mit einem Zusatz von 1,9% Natriumsilikat geringfügig und mit einem Zusatz von 3,8% Natriumsilikat überhaupt nicht mehr rissig bzw. blättert nicht mehr ab.
Die Aufbringung der Schicht auf Papier im Format 60 · 90 cm erfolgt vorzugsweise in einer Menge von 3,5 bis 7 kg pro Ries.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH:
    Beschichtungsmaterial für Farbreaktions-Durchschreibpapiere, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 3,8 bis 20% Alkalisilikat, bezogen auf das Adsorptionsmittel.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 420 832, 615 219; USA.-Patentschriften Nr. 2 505 483, 2 505 484.
    © 309 650/106 7.63
DEN5531A 1951-05-26 1952-05-17 Beschichtungsmaterial fuer Farbreaktions-Durchschreibpapiere Pending DE1152429B (de)

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