DE1180147B

DE1180147B - Durch Waermeeinwirkung fixierbarer Aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE1180147B
Application number: DER23486A
Authority: DE
Inventors: Harold Grey Greig
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1957-06-19
Filing date: 1958-06-13
Publication date: 1964-10-22
Also published as: GB893333A; CH386458A; FR1208425A; BE568750A; US3079253A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: G 01 d

Deutsche Kl.: 42 d-3/40

Nummer: 1180147

Aktenzeichen: R 23486IX b / 42 d

Anmeldetag: 13. Juni 1958

Auslegetag: 22. Oktober 1964

Die vorliegende Erfindung betrifft einen durch Wärmeeinwirkung fixierbaren Aufzeichnungsträger mit einer Unterlage und einer Überzugsschicht, die ein erstes Material mit relativ niedrigem Schmelzpunkt und von diesem getrennt ein zweites Material 5 und einen Farbstoff enthält.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein Aufzeichnungsträger geschaffen werden, auf den im ursprünglichen Zustand leicht Information, beispielsweise durch Beschriften mit einem gewöhnlichen Bleistift, durch elektrostatisches Drucken od. dgl., aufgebracht werden kann, da er im ursprünglichen Zustand eine matte, rauhe Oberfläche hat und dessen Oberfläche durch Wärmeeinwirkung so verändert werden kann, daß ein Entfernen der vorher aufgetragenen Beschriftung od. dgl. oder ein zusätzliches Auftragen weiterer Information praktisch unmöglich wird.

Durch die Erfindung wird dies erreicht, indem die vorher matte Oberfläche des Aufzeichnungsträgers durch Wärmeeinwirkung eine glänzende Beschaffenheit erhält, die die früher aufgetragene Information bedeckt und schützt und ein zusätzliches Auftragen von Information infolge ihrer Glätte sehr erschwert.

Es ist bereits ein durch Wärmeeinwirkung fixierbarer Aufzeichnungsträger bekannt, der auf einer Unterlage aus mit Wachs oder Paraffin überzogenem Papier eine Schellackschicht enthält, in der ein Farbstoff gelöst ist. Dieser bekannte Aufzeichnungsträger kann jedoch nur durch Abkratzen der Oberflächenschicht und durch Freilegen der vorher durch die gefärbte Schellackschicht bedeckten Unterlage beschriftet werden, nicht jedoch durch Farbauftrag. Beim Erwärmen schmilzt das Wachs und die Überzugsschicht aus Schellack und letztere wird dadurch wenigstens bis zu einem gewissen Grade gegen ein nachträgliches Abkratzen geschützt (britische Patentschrift 300 303).

Ein anderer durch Wärmeeinwirkung fixierbarer Aufzeichnungsträger, der jedoch ebenfalls nur durch Abkratzen einer Überzugsschicht beschriftet werden kann, besteht aus einem Streifen, der zuerst mit einer Wachsschicht und dann mit einer Schicht aus einem amorphen Pigment, z. B. Tusche, überzogen ist. Die Wachsschicht dieses Aufzeichnungsträgers soll möglichst gut poliert sein. Beim Erhitzen wird die Tuscheschicht von dem geschmolzenen Wachs absorbiert, und die Aufzeichnung wird dadurch fixiert (USA.-Patentschrift 2 296 972).

Es ist ferner bekannt, eine aus Fett, Wachs od. dgl. bestehende Deckschicht eines Registrierpapiers mit leicht flüchtigen organischen Lösungsmitteln, gege-Durch Wärmeeinwirkung fixierbarer
Aufzeichnungsträger

Anmelder:

Radio Corporation of America, New York, N.Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Harold Grey Greig, Princeton, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 19. Juni 1957 (666 610)

benenfalls unter Zusatz von Pigmenten und kolloidalen Bindemitteln, oberflächlich anzuätzen, um die Deckschicht, die eine andere Farbe hat als die Unterlage, möglichst undurchsichtig zu machen. Der Zusatz kolloidaler Bindemittel bezweckt, die auf der Oberfläche der Deckschicht ausgeschiedenen feinen Teilchen fest mit der Deckschicht zu verbinden und zu verhindern, daß diese mürbe oder krümelig wird. Die zur Ätzlösung gegebenenfalls zugesetzten farbigen Pigmente, z. B. Zinkweiß, Littopone, Titanweiß, dient ebenfalls zur Verstärkung der Trübung. Ob dieses bekannte Registrierpapier fixiert werden kann, ist nicht bekannt (deutsche Patentschrift 538 495).

Es ist ferner bekannt, ein Papier zum Beschreiben mit einem Metallstift dadurch geeignet zu machen, daß diejenigen Stellen des Papiers, auf welchen Metallstifte Spuren hinterlassen sollen, mit einer Paste bestrichen oder bedruckt werden, welche aus schwefelsaurem Baryt besteht, das mit Fett oder öl verrieben ist (deutsche Patentschrift 153 627).

Bei Papieren der zuletzt erwähnten Art, die mit einem Metallstift beschriftet werden können, ist es ferner bekannt, einen aus einer Metallverbindung, wie Zinkweiß u. dgl., bestehenden Überzug mit einem in Wasser nicht löslichen und schnell trocknenden Klebemittel zu versetzen, das aus in Benzol, Benzin od. dgl. löslichem Gummi oder in Alkohol löslichem Harz besteht (deutsche Patentschrift 416 430).

409 708/188

Es ist ferner noch ein Registrierpapier bekannt, Fig. la, Ib, Ic und 2 Schnittdarstellungen von

das durch Druck, Wärme, Abkratzen od. dgl. be- einem Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung schriftet werden kann und aus einer stark gefärbten vor und nach der Wärmebehandlung, Unterlage besteht, die mit einer Schicht aus einem Fig. 3, 4 und 5 schematische Schnittansichten

kristallisierten Wachs anderer Farbe und einer Deck- 5 einer Einrichtung zum elektrostatischen Bedrucken schicht aus einem inerten Pulver überzogen ist. Die eines Aufzeichnungsträgers gemäß der Erfindung; Pulverschicht, die z. B. aus Talkum bestehen kann, gleichartige Teile sind mit gleichen Bezugszeichen soll die Wachsschicht schützen und eine Hand- versehen.

habung des Papiers erleichtern (USA.-Patentschrift Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird

1 783 442). ίο eine Unterlage mit einer Mischung überzogen, die

Keiner der bekannten Aufzeichnungsträger ist also im wesentlichen folgende Bestandteile enthält: für eine Beschriftung durch Farbauftrag, z. B. mittels (1) Ein Pigment, das im Stabilitätsbereich der Zueines Bleistiftes, bestimmt oder geeignet. sammensetzung nicht schmilzt.

Im Gegensatz dazu soll der Aufzeichnungsträger (2) Ein spezielles, niedrigschmelzendes Material, das gemäß der Erfindung durch Farbauftrag, z. B. durch 15 in der Mischung bei Zimmertemperatur praktisch Schreiben mittels eines Bleistiftes, elektrostatisches oder unlöslich ist.

anderes Drucken u. dgl. beschriftet werden können. (3) Ein Trägerstoff, dessen Erweichungspunkt

Ein durch Wärmeeinwirkung fixierbarer Auf- höchstens 100⁰C vom Schmelzpunkt des niedrig-

zeichnungsträger mit einer Unterlage und einer Über- schmelzenden Materials abweicht,

zugsschicht, die ein erstes Material mit relativ nie- 2° (4) Ein Lösungsmittel für den Trägerstoff. Das drigem Schmelzpunkt und von diesem getrennt ein Pigment und das niedrigschmelzende Material

zweites Material und einen Farbstoff enthält, ist sollen praktisch in dem Lösungsmittel unlöslich

gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß sein.

das zweite Material ein Thermoplast ist und daß der (5) Stoffe, die geeignet sind, die Biegsamkeit, Zähig-Farbstoff aus diskreten Pigmentpartikelchen besteht, 25 keit, Plastizität, elektrische Eigenschaften, Farbe die teilweise aus der Oberfläche der Schicht heraus- usw. der Überzugsschicht zu beeinflussen,

ragen und dieser eine rauhe, durch zusätzlichen Färb- Nach dem Auftragen des Überzugs wird das

auftrag, z. B. mittels eines Bleistiftes od. dgl., be- Lösungsmittel bei einer Temperatur entfernt, die schriftbare Oberfläche verleihen. unterhalb der Temperatur liegt, bei der der Überzug

Die Unterlage kann aus Papier, einer Aluminium- 30 glänzend wird, folie oder anderen Trägermaterialien bestehen. B e i s ο i e 1 1

Bestimmte Ausführungsformen der Erfindungeignen

sich auch zum elektrostatischen Drucken. Hierbei Ein Aufzeichnungsträger wird durch Überziehen

ergibt sich der Vorteil, daß weder der Aufzeichnungs- einer Papierunterlage mit folgender Suspension herträger noch das Entwicklerpulver ein besonderes 35 gestellt:
Bindemittel enthalten müssen und daß die Drucke /.-. nOeZinkoxvd

durch Wärmeeinwirkung so fixiert werden können, _m c \ί_Λ\₇\_ηη^_ατΛ*

daß sie eine glanzende, gefällige Oberflache bekommen, ^) 38 g Piccopale-Harz-lOO,

die nicht mehr zusätzlich beschriftet werden kann. m u8_gj_oi_uo]

Die auf einem Aufzeichnungsträger gemäß der 40 ,- ₅ pj_ccoi_a'_stj_c_Harz A-5 Erfindung aufgezeichneten Informationen können vor ,^ ₅ Tnkresylphosphat. '

dem Fixieren noch radiert oder geändert werden,

außerdem können noch zusätzliche Informationen (Als Zinkoxyd kann ein Stoff Verwendung finden,

aufgebracht werden. wie er von der Firma New Jersey Zinc Corporation,

Die Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung 45 Palmerton, Pa., unter dem Namen »Florence Green können durch ein einstufiges oder ein zweistufiges Seal-8« in den Handel gebracht wird; die Piccopale-Verfahren hergestellt werden. Bei einem Verfahren und Piccolastic-Harze sind bei der Firma Pennsylvania wird nur ein einziger Überzug aufgebracht. Der Industrial Chemical Co. erhältlich. Diese Harze sind Trägerstoff wird in einem geeigneten Lösungsmittel in dem Buch von W. Haynes, »Chemical Tradeaufgelöst, und das Pigment und das niedrigschmelzende 50 marks and Commercial Synonyms«, Verlag D. von Material werden in dieser Lösung suspendiert. Diese Nostrand, Princetown, USA, 1955, aufgeführt, ihre Suspension wird dann auf das Papier oder die be- genaue chemische Zusammensetzung ist vom Hertreffende Unterlage aufgebracht. Anschließend ent- steller jedoch nicht bekanntgegeben worden, fernt man das Lösungsmittel aus der Überzugsschicht Das Piccopale-Harz-100 (Erweichungspunkt un-

bei einer Temperatur, die unterhalb der Temperatur 55 gefähr 100⁰C), das Piccolastic-Harz A-5 und das liegt, bei der der Überzug glänzend wird. Ein anderes Trikresylphosphat werden im Toluol gelöst. Ab-Verfahren arbeitet mit zwei Überzugsschritten. Zuerst schließend wird das Kalziumstearat zugesetzt und wird die Unterlage mit dem niedrigschmelzenden der Brei auf 8O⁰C erwärmt. Ungefähr bei dieser Material überzogen. Für den zweiten Überzug wird Temperatur geht das Kalziumstearat kolloidal in der Trägerstoff in einem geeigneten Lösungsmittel 60 Lösung. Nach Abkühlen der Suspension wird das aufgelöst und das Pigment in der Lösung suspendiert. Zinkoxyd zugesetzt und durch Mischen in einem Diese Suspension wird dann auf die niedrigschmelzende Rührer dispergiert. Diese Mischung wird dann nach Schicht aufgetragen. Das Lösungsmittel für den einem üblichen Verfahren zum Überziehen von Papier-Trägerstoff wird wiederum aus der Schicht bei einer bahnen auf die Unterlage aufgebracht und dann zur Temperatur entfernt, die unterhalb der Temperatur 65 Entfernung des Toluols bei einer Temperatur geliegt, bei der die Schicht glänzend wird. trocknet, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen näher der Überzug glänzend wird, also in diesem Falle erläutert werden, dabei bedeuten unter 100⁰C.

5 6

Der in Fig. la schematisch dargestellte Auf- Tabelle I

zeichnungsträger besteht aus einer Unterlage 21 aus .

Papier, die eine Schicht 23, wie oben beschrieben, Niedrigschmelzende Stoffe

auf ihrer Oberfläche trägt. Die so hergestellte Über- Material Ungefährer Schmelzpunkt (⁰C)

zugsschicht 23 zeigt eine matte Oberfläche infolge 5 Seifen
der Zinkoxydteilchen 22, die unregelmäßig aus der

Oberfläche des Überzugs herausragen. Der Überzug Kalziumstearat 150

kann mit einem Bleistift, Farbstift, Metallstift, Präge- A umimumstearat-8 156

stempel oder irgendeinem anderen abreibbaren oder Aluminiumstearat-6 112

Farbe abgebenden Mittel beschriftet werden. Die io Magnesiumstearat 146

zurückgelassenen Teilchen können mit einem Radier- ~^lnksteara-t · · · · · · ·, ■ Π 9

gummi oder einem anderen entsprechenden Mittel Napalam (Aluminiumseifen von

entfernt werden. Soll die Beschriftung fixiert werden, Naphthensäuren) 60

so wird das Papier in einen kleinen Ofen gebracht und Wachse

etwa V. Minute auf 100° C erhitzt. »5 Castorwax* (12-Hydroxystearin) 86

Wie aus F ι g. Ib ersichtlich ist, sind die Zinkoxyd- Carnauba (natürliches Wachs) . 82

teilchen 22 und die nicht dargestellte, bei der Be- ijltracera Amber (mikrokristallines

schnftung od. dgl. auf gebrachte zusatzliche Farbe _{Wachg def Fa ßareco Qü c}

nun versenkt und dauernd im Überzug fixiert. Der ßarnsdall, Oklahoma) 94

Überzug hat ein glänzendes Aussehen und verliert ao _{Pol kon (chemisch} modifiziertes

seme abreibende Eigenschaft, so daß es schwierig ist, mikrokristallines Wachs der Fa.

weiter auf ihm zu schreiben _{Warwick Wax c New} _YqA _N _{y) m}

Em für das vorstehende Beispiel typischer Auf- Petronauba D (mikrokristallines Wachs

zeichnungsträger ließ sich vor der Wärmebehandlung ^_βΓ p_a B_areco qü Co ) 82

leicht mit folgenden Stoffen beschriften: Graphit 25 _{Polymerisierte} Erdölharze

(Bleistift), Karbowachs (Farbstift), Tinte, Silber Piccopale-100* 100

(Münze), Kupfer (Münze), Nickel (Münze), Holz- Kopolymere von Styrolabkömmlingen

kohle, Wachs (Paraffin). Alle diese Schreibmaterialien Piccotex* 115

ließen sich leicht vor der Wärmebehandlung radieren. Acrvlesterharze

Nach der Wärmebehandlung und dem Glänzend- 30 Acryloid B-72* unter 180 werden der Oberfläche war es jedoch in allen Fällen

schwierig zu radieren und zusätzliche Beschriftungen * Chemischer Trivialname bzw. Warenzeichen, s.

anzubringen. W. H a y η e s, »Chemical Trademarks and Commer-

Das Unterlagematerial für den Überzug kann aus cial Synonyms«; D. van Nostrand-Verlag, Princeton,

irgendeinem geeigneten Stoff bestehen. Als Unterlage- 35 N.J., 1955; — gilt auch für die folgenden Tabellen

materialien eignen sich Metalle, wie Eisen, Kupfer, und Beispiele).

Aluminium oder Silber; Materialien auf Zellulose- Als Trägerstoff kann ein Stoff Verwendung finden,

basis, wie z. B. Papier, Folien auf Zellulosebasis und der üblicherweise in Verbindung mit dem gewählten

Holz; ferner andere Materialien, wie Textilien, Glas, Pigment benutzt wird. Der Trägerstoff soll vorzugs-

Keramik oder mineralische Körper. Die Unterlage 40 weise einen Erweichungspunkt haben, der innerhalb

kann die Form eines Blattes, einer Bahn oder einer 100° C um den Schmelzpunkt des niedrigschmelzenden

Folie besitzen oder sie kann auch massiv sein. Materials liegt, so daß bei der Erhitzung das niedrig-

Wenn das Material nicht elektrostatisch bedruckt schmelzende Material leicht zur Oberfläche der

werden soll, kann praktisch jedes anorganische Zusammensetzung gelangen kann. Weiterhin ist es

Pigment, gefärbt oder farblos Verwendung finden, 45 wünschenswert, daß der Trägerstoff in einem Lösungs-

das zum Überziehen von Papier verwendet wird oder mittel löslich ist, in dem das niedrigschmelzende

verwendet werden kann. Die Pigmente sollen jedoch Material und das Pigment praktisch unlöslich sind,

vorzugsweise einen Schmelzpunkt haben, der höher Einige geeignete Trägerstoffe sind in der folgenden

liegt als der des Trägerstoffes und des niedrigschmel- Tabelle II aufgeführt:

zenden Materials. Beispiele für geeignete anorganische 50

Pigmente sind: Titandioxyd, Zinnoxyd, Zinksulfid, Tabelle II

Zinkoxyd, Eisenoxyd und fluoreszierendes Kadmium- „ .. _ff

sulfid-Zinksulfid. lragerstoHe

Als niedrigschmelzendes Material kann ein Stoff Material Ungefährer Erweichungspunkt (⁰Q Verwendung finden, der erstens einen niedrigen 55 Piccopale-100* (polymerisiertes Erdöl-Schmelzpunkt hat, vorzugsweise einen scharf defi- harz) 100

nierten Schmelzpunkt zwischen 75 und 200° C, der Piccotex* (Kopolymer eines Styrol-

zweitens nach dem Schmelzen eine geringe Viskosität abkömmlings) 115

besitzt und der drittens mit einer glänzenden Ober- Acryloid B-72* (Acrylesterharz) unter 180

fläche erstarrt. Vorzugsweise soll der Schmelzpunkt 60

des niedrigschmelzenden Materiales innerhalb 100°C Geeignete Lösungsmittel für die Mischungen nach

um den Erweichungspunkt des Trägerstoffes liegen. Beispiel 1 sind Toluol, Xylol und Äthylalkohol.

Zur Vereinfachung der Herstellungsverfahren ist es Das Glänzendmachen und Fixieren der Überzüge

erwünscht, daß das niedrigschmelzende Material in kann auf mehrere Arten erklärt werden: Eine Er-

dem Lösungsmittel des Trägerstoffes praktisch un- 6g klärung ist in den Fig. la und Ib dargestellt. Nach

löslich ist. Einige geeignete, niedrigschmelzende der Erhitzung schmilzt das niedrigschmelzende Material

Materialien sind in der folgenden Tabelle I ange- lediglich und steigt an die Oberfläche der übrigen

geben: Mischung, wodurch die Pigmentteilchen 22 der

7 8

Mischung unter die Oberfläche versinken. Im End- Bei einem Herstellungsverfahren wird der Trägereffekt bildet das niedrigschmelzende Material eine stoff zuerst in einem Lösungsmittel gelöst. Dann getrennte Schicht 23a (Fig. Ib) mit einer glän- werden das niedrigschmelzende Material und das zenden Oberfläche über dem verbleibenden Teil 236 Pigment in der Trägerstofflösung suspendiert. Das der Schicht. Diese Erklärung trifft vermutlich für 5 Lösungsmittel wird so gewählt, daß es zwar den Wachse zu, die mit dem Trägerstoff nicht verträglich Trägerstoff löst, das Pigment jedoch und das niedrigsind, schmelzende Material praktisch nicht angreift. Die

Eine zweite Erklärungsmöglichkeit ist in Fig. la Suspension wird dann auf eine Unterlage, wie z. B.

und Ic dargestellt. Infolge der Erhitzung schmilzt das Papier, aufgetragen und das Lösungsmittel bei einer

niedrigschmelzende Material 20 und löst den Träger- io Temperatur entfernt, die unterhalb der Temperatur

stoff in der Mischung teilweise oder ganz, so daß liegt, bei der die Schicht glänzend wird,

die Flüssigkeitsmasse im Überzug 23 vergrößert wird. Nach einem anderen Herstellungsverfahren kann

Das Pigment 22 setzt sich dann in dieser Lösung ab. ein Aufzeichnungsträger gemäß F i g. 2 auf einer

Beim Abkühlen verfestigt sich die Lösung und bildet Unterlage 21 eine Schicht aus niedrigschmelzendem

eine neue Schicht 23 c mit einer glänzenden Ober- 15 Material (mit oder ohne einem Trägerstoff) tragen,

fläche. Nach der zweiten Erklärung können auch die ihrerseits wiederum mit einem Überzug 24 über-

einer oder mehrere Zusätze als zusätzliches Lösungs- zogen ist, der aus einem in einem Trägerstoff suspen-

mittel oder als zusätzlicher gelöster Stoff bei der dierten Pigment besteht. Dieses Verfahren soll in dem

Erhitzung wirken. folgenden Beispiel beschrieben werden:

Nach einer dritten Erklärungsmöglichkeit können 20

das niedrigschmelzende Material und das Pigment als B e i s ρ i e 1 2

orientierte, thixotrope Struktur aufgebaut sein. Die ~ . . , - _c ■ , . „_t

„.ι.·* _c. ,, r. t_ · j T-iT·* j Zuerst wird eine Suspension hergestellt aus:

thixotrope Struktur geht bei der Erhitzung dann ver- ^ . ⁶

loren, und die Pigmentteilchen setzen sich unterhalb ^O g Acryloid B-72 ,

der Oberfläche der Schicht ab. 25 ²⁵° S ^Alk°hol,

Unabhängig von dem Vorstehenden soll das niedrig- /DgIo uol,

schmelzende Material vorzugsweise einen Schmelz- und die Oberfläche einer Papierunterlage mit dieser punkt haben, der oberhalb 75⁰C, jedoch unterhalb ersten Suspension überzogen. Anschließend wird das etwa 200⁰C liegt. Weiterhin sollte das niedrigschmel- überzogene Papier getrocknet. Nun wird eine zweite zende Material bei Verwendung nur einer einzigen 30 Suspension aus folgenden Stoffen zubereitet: Überzugsschicht getrennt sein und eine getrennte 3 g Piccopale-100*

Phase sowohl vom Pigment als auch vom Trägerstoff ₅ ^ pi_cco{astic A-5*

bilden. Auf diese Weise sind also vor der Erhitzung ₅ Trik;_reSylnhosph'at

drei Phasen vorhanden. Nach der Erhitzung können 118 ε Toluol '

entweder zwei oder drei Phasen vorhanden sein. Die 35 _{I20 g} zinkox'yd (Florence Green Seal-8),

Pigmentpartikelchen erstrecken sich unregelmäßig aus

der Oberfläche, gleich welche Erklärung vorgezogen diese zweite Suspension wird auf die erste Schicht aufwird, und geben der Oberfläche ein mattes Aussehen getragen. Anschließend wird die zweite Schicht bei und eine Abreibfähigkeit vor der Erhitzung. Nach einer Temperatur unterhalb 100⁰C getrocknet. Der so der Erhitzung sind die Pigmentteilchen vollständig 40 hergestellte Aufzeichnungsträger hat dasselbe Ausvon einem oder mehreren Bestandteilen der Zusammen- sehen und dieselben Eigenschaften wie der Aufsetzung bedeckt, oder sie ragen mindestens wesentlich zeichnungsträger, der nach Beispiel 1 hergestellt wurde, weniger aus der Oberfläche heraus, als sie es vor der Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung können

Erhitzung taten. auch als lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterialien

Das Verhältnis von Pigment, niedrigschmelzendem 45 für elektrostatisches Drucken Verwendung finden. Material und Trägerstoff wird so gewählt, daß die Elektrostatisches Drucken ist beispielsweise in einem Oberfläche vor der Erhitzung matt und rauh und Artikel von C. J. Y ο u η g und H. G. G r e i g unter nach der Erhitzung glänzend ist. Die optimale dem Titel »Electrofax-Direct Electrophotographic Zusammensetzung hängt jeweils von den gewählten Printing on Paper« im RCA-Review, Bd. 15, Nr. 4, Ausgangssubstanzen und der Teilchengröße ab. Bei 50 S. 469 bis 484 (Dezember 1954), beschrieben worden. Verwendung von Zinkoxyd als Pigment können etwa Auch für solche elektrostatische Drucke gelten die bis 90 Gewichtsprozent Zinkoxyd Verwendung oben angeführten Lehren. Es ist dabei jedoch notfinden, ferner bis zu 20% niedrigschmelzendes wendig, das Pigment, das niedrigschmelzende Ma-Material, der Rest ist dann Trägerstoff. Je größer terial und den Trägerstoff wie folgt auszuwählen: Der die Teilchengröße des Pigments ist, um so größer 55 Trägerstoff soll elektrisch isolierend und filmbildend kann der Gehalt an Pigment sein. sein. Das niedrigschmelzende Material soll vorzugs-

Zur Beeinflussung der Eigenschaften der Grund- weise mindestens in einer Menge bis zu 10 Gewichtsmischung können verschiedene Zusätze zugegeben prozent der trockenen Schichtzusammensetzung vorwerden. Diese die Eigenschaften verändernden Zu- handen sein. Ferner muß das spezielle Pigment ein sätze wirken oft auch als zusätzlicher Trägerstoff oder 60 Photoleiter sein, sein Anteil soll wie bisher zwischen als zusätzliches niedrigschmelzendes Material. Stoffe 50 und 90 Gewichtsprozent der Zusammensetzung wie Trikresylphosphat oder verschiedene Harze kön- betragen. Wird als Pigment ein photoleitendes Zinknen zur Beeinflussung der elektrischen Eigenschaften, oxyd verwendet, so sollte das Zinkoxyd eine Oberder Biegsamkeit, der Zähigkeit oder der Plastizität flächenleitfähigkeit besitzen, die größer ist als 10~⁹ der Zusammensetzung zugefügt werden. Ferner kön- 65 Ohm^VFläche pro Watt/cm². Die einzelnen Zinknen Farbstoffe zugesetzt werden, um die Farbe oder oxydchargen können leicht daraufhin geprüft werden, die elektrischen Eigenschaften der Zusammensetzung ob sie sich in dieser Hinsicht eignen. Im allgemeinen zu beeinflussen. scheinen Zinkoxyde, die nach dem amerikanischen

9 10

Verfahren hergestellt wurden, weniger für elektro- Beispiel 7

statisches Drucken (Xerographie) geeignet zu sein als _{Die 2} g Napalam und 118 g Toluol im Beispiel 3

Zinkoxyde, die nach dem französischen Verfahren w^n ersetzt durch:

hergestellt wurden (z. B. das »Florence-Zinkoxyd«). ,„. . _TT1 . , _T,₇ _Λ _, .

Im folgenden sollen weitere Beispiele für Überzugs- 5 g) 5 g Ul racera Amber Wax* (Bareco),

mischungen für Aufzeichnungsträger gemäß der Er- W ^ιυυ S loluol.

findung angegeben werden. Mischen und Überziehen erfolgte wie bei Beispiel 6.

B e i s ρ i e 1 8

Beispiel 3

(1) 120 g Zinkoxyd (Florence Green Seal-8),

(2) 2 g Napalam, Die 2 g Napalam und 118 g Toluol im Beispiel 3

(3) 38 g Piccopale-100*, wurden ersetzt durch:

(4) 118 g Toluol, (2) 10 g Petronauba-Wax D* (Bareco),

(5) SgPiccolasticA-S*, (4) 100 g Toluol.

(5) 5 g Trikresylphosphat. ⁵ ... , , _fVu . , . ' . _, . . , ,

Mischen und Überziehen wie bei Beispiel 6.

Wie im Beispiel 1 werden zuerst Piccopale-100,

Piccolastic A-5 und Trikresylphosphat im Toluol Beispiel 9 gelöst. Dann wird das niedrigschmelzende Material,

in diesem Falle also Napalam zugesetzt und der Brei ao Der Mischung nach Beispiel 8 wurde Bengal-Rosa auf 8O⁰C erwärmt. Etwa bei dieser Temperatur geht zugesetzt, so daß sich eine lichtempfindliche Schicht das Napalam in kolloidale Lösung. Nach Abkühlen mit einer anderen spektralen Empfindlichkeit für der Suspension wird das Zinkoxyd zugesetzt und wie elektrostatisches Drucken ergab, beschrieben dispergiert. Das Überziehen des Papiers Alle oben beschriebenen Überzüge haben eine matte erfolgte nach einem üblichen Verfahren, die Trock- 25 Oberfläche, die glänzend wird, wenn sie für einige nung findet jedoch dabei bei einer Temperatur statt, Sekunden auf 180° C erhitzt wird, die unterhalb der Temperatur liegt, bei der die Überzugsschicht glänzend wird. _ . . , ,.

^b B eispiel 10"

B e i s ρ 1 e 1 4 ³° Bei diesem Beispiel fand folgende Mischung Ver-

Die im Beispiel 3 aufgeführten 2 g Napalam wurden Wendung:

ersetzt durch: (1) 120 g Zinkoxyd (Florence Green Seal-8),

(2) 5 g Aluminiumstearat. (2) 30 g Petronauba-Wax D* (Bareco)

Das Mischen und Überziehen erfolgte wie bei Bei- 35 ^{(3) 80 g} ^Süik™^h*^rz g?? _n ^SR"⁸²: ^6O°/o feste Be-

., 3 ⁶ standteile m Xylol),

^Spieli· (4) 105 g Toluol.

Beispiel 5

Die 120 g Zinkoxyd im Beispiel 3 wurden ersetzt Beispiel 11

durch: ⁴° Bei diesem Beispiel fand folgende Mischung Ver-

(1) 100 g Zinkoxyd (Florence Green Seal-8), Wendung:

(1) 20 g Titandioxyd (PC312- der Fa. N. J. Zink (1) 125 g Zinnoxyd,

Co.). (2) 18 g Petronauba D* Wachs,

Das Piccopale-Harz, Piccolastic-Harz und das Tri- 45 g> ^Jj ^g Kccopale-Harz-IOO*

kresylphosphat wurden zuerst in Toluol gelöst. An- ^ ^{1 j}" ^g i,⁰."⁰ '

schließend wurde das Zinkoxyd, das Titandioxyd und )i{ ί ^s i™syiphosphat,

das Kalziumstearat dieser Lösung zugesetzt und in ^ ^{5 g} ™°°^1£181:10-^γζ A-5.

einem Temperatur-Mischgerät dispergiert. Die Tem- Mischen und Überziehen erfolgte wie bei Beispiel 3.

peratur wurde auf 53° C erhöht. Das Überziehen des 50

Papiers erfolgte nach üblichen Verfahren, die Trock- Beispiel 12

nung erfolgte ohne Wärmeanwendung. _{Mischen und} überziehen erfolgte wie bei Beispiel 11,

_ . . , , außer daß an Stelle (1) und (2) folgende Stoffe ver-

^BeisP^ie16 wendetwurden:

In Beispiel 3 wurden die 2 g Napalam und die ⁵⁵ (i) 125 g Zinksulfid (ZS-800 der Fa. N. J. Zinc Co.,

118g Toluol ersetzt durch: Palmerton, Pa.),

(2) 6 g Carnaubawachs (Nr. 1 gelb), (2) 23 g Petronauba-Wachs D*,

(4) 100 g Toluol. (2) 2,5 Magnesiumstearat.

Das Piccopale-Harz, Piccolastic-Harz und das Tri- 60

kresylphosphat wurden im Toluol gelöst. Das Zink- Beispiel 13 oxyd wurde zugesetzt und im Mischer dispergiert. Die

Mischung wurde bis zum Kochen erhitzt und das Mischen und Überziehen erfolgte wie bei Beispiel 11,

Carnaubawachs zugesetzt und gelöst. Das überziehen außer daß die Stoffe unter (1) und (2) der Mischung

des Papiers erfolgte, während die Mischung noch heiß 65 durch folgende Stoffe ersetzt wurden:

war. Anscheinend kristallisiert das Wachs aus der (1) 125 g fluoreszierendes Kadnuumsulnd-Zinksulfid

Lösung in einer feinverteilten Phase aus, bevor sich Pigment

die Schicht absetzt. (2) 18 g Petronauba-Wachs D*.

Claims

1 179 747

11 12

Beispiel 14 Ordnung nach Art von Kontaktkopien mittels einer

Mischen und Überziehen erfolgte wie bei Beispiel 11, ^LamP^e _u ⁵⁹ _t ^be^^htet. ^{wird Eine} ^Γ^ außer daß an Stelle von (1) und (2) folgende Stoffe ™ff^ahr ^l Sekunde mit einer 1 OO-Watt-Wolfram-Verwendung fanden · Glühlampe, die etwa 60 cm vom Aufzeichnungsmate-

/i\ ι™ ί · * χ* , /c· jn ⁵ ™^al entfernt war, hat sich für normal gedeckte Nega-

1 250 g feinstes Magnetitpulver (Eisenoxyd), _{tive als ausreichend erwieS}en.

(2) lSgPetronauba-WachsD*. _Der nächste Verfahrensschritt besteht in üblicher

Weise darin, das elektrostatische Bild mit einer fein-

B ei spiel 15 verteilten Entwicklersubstanz, z.B. einem feinen

ίο Pulver oder einem Farbstoffnebel zu entwickeln.

Mischen und Überziehen erfolgte wie bei Beispiel 11, Gemäß F i g. 5 kann dies in der Dunkelheit beispiels-

es fand jedoch folgende Überzugsmischung Ver- ^w.^eise ^a*?^ut _A?^h ^errel^cht werden daß eine Entwickler-

wenduns" bürste 59, die ein Entwicklerpulver enthalt, über die

ri\ η« τ α Oberfläche der photoleitfähigen Schicht 23, die das

rl οι ^S £^mnoxyd' _. , _ _Λ is elektrostatische Bild trägt, geführt wird. Auf den

^{11 \ ^S Pf^ronauba-^{Wachs D}*> Flächen der Oberfläche, die noch eine elektrostatische

(2) 3 g Magnesmmstearat, Ladung tragen, lagern sich Flächen 27 aus Entwickler-

?! ^n-r¹⁰!⁰⁰^ ' P^{ulver ab}' ^{so daß ein} entwickeltes (sichtbares) Bild

YJ. ^U{i ^g i.."⁰¹' , , entsteht. Die Entwicklerbürste enthält eine Mischung

)i{ 5 g Trikresylpnospnat, _{ao von} magnetischen Trägerteilchen, z. B. Eisenpulver und

(5) 5 g Piccolastic-Harz A-5. _dem Εη^ΐ^Γρυΐν^. _Das Entwicklerpulver kann aus

einem geeigneten, harzartigen Material bestehen, es

B e i s ό i e 1 16 kann aber auch ein nicht schmelzbares Pigment sein.

Die die Entwicklerbürste bildende Mischung wird von

Aus folgenden Stoffen wurde eine Überzugs- * ^einem Magnetfeld gehalten, das von einem Magnet 57

mischung bereitet" stammt.

„s ,™ r,- , , ™, ^ „ , „. Anschließend wird nun das entwickelte Bild auf der

⁰I ¹^ ^g Zmkoxyd (Florence Green Seal-8), photoleitfähigen Schicht fixiert. Dies ist bei dem erfin-

?1 32gCastorwax(12-Hydrc>xy-Stearin)₍ dungsgemäßen Aufzeichnungsträger leicht möglich.

^{1 S ^g *Ψ°!f"?^a[^Z ' 3o Es ist nur erforderlich, den Aufzeichnungsträger mit

(1 7? ^g τι ι ^{dem darauf befindlichen} Pulverbild in einen Ofen oder

(4) 75 g 1 oluol. _{unter eine} i_nf_rarotiampe zu bringen und die Oberfläche auf beispielsweise 18O⁰C zu erhitzen. Der Auf-

Das Acryloid-Harz wird in dem Äthylalkohol und zeichnungsträger bekommt dadurch ein glänzendes

Toluol gelöst. In dieser Harzlösung wird dann das 35 Aussehen, und gleichzeitig wird dadurch auch das

Zinkoxyd dispergiert. In der Suspension wird an- Pulverbild fixiert.

schließend das Castorwax unter Erwärmen dispergiert. Bei den bisher bekannten Verfahren erfolgte die

Die Mischung wild dann auf ein Metallblech oder ein Fixierung des Pulverbildes durch Schmelzen eines

Papierblatt bei ungefähr 6O⁰C aufgetragen und an harzigen Pulvers, so daß dieses an der photoleitfähigen

Luft bei Zimmertemperatur getrocknet. 40 Oberfläche haftete, oder das Pulverbild wurde mit

Mit Ausnahme von Beispiel 11 und 14 eignen sich einem Bindemittel übersprüht.

alle vorstehenden Beispiele für elektrostatische Druck- Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Aufzeichverfahren. Die drei Verfahrensschritte, die bei einem nungsträger braucht das Pulverbild nicht aus einem elektrostatischen Druckverfahren vor der Fixierung thermoplastischen Stoff bestehen, gleich ob man ein ausgeführt werden, sind schematisch in F i g. 3, 4 und 45 direktes elektrostatisches Druckverfahren verwendet 5 dargestellt. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, wird der oder ein Verfahren, bei dem ein Ubertragsmedium Aufzeichnungsträger 21, 23 nach Beispiel 1 mit der Verwendung findet, also einem bekannten Verfahren, Unterlage 21 auf eine geerdete Metallplatte 25 gelegt; bei welchem das Pulverbild zuerst auf einer Selenin der Dunkelheit wird dann eine elektrostatische platte entwickelt wird. Ebenso sind Klebemittel un-Ladevorrichtung 51 über die photoleitfähige Schicht 23 50 nötig. Statt dessen ist es anschließend an die Entwickgeführt, und letzterer eine elektrostatische Flächen- lung des Pulverbildes oder anschließend an die Überladung erteilt. Die Ladevorrichtung 51 kann eine tragung von einer sensibilisierten Platte nur nötig, den Reihe von feinen Drähten 53 enthalten, die nahe der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträger zu erhitzen, geerdeten Metallplatte 25 liegen. An die Drähte 53 wobei dann die Oberfläche glänzend wird und das und an die geerdete Metallplatte 25 wird eine nicht 55 Pulverbild auf ihr fixiert wird, dargestellte Gleichspannungsquelle angeschlossen, die Im vorstehenden sind Aufzeichnungsträger beden Drähten 53 in bezug auf die geerdete Platte 25 schrieben, die mit einer matten Oberflächenbeschaffeneine negative Ladung erteilt. Die Spannung muß eine heit hergestellt werden und denen später lediglich bestimmte Größe besitzen, vorzugsweise etwa 6kV durch eine Wärmebehandlung ein glänzendes Ausgegen Masse, so daß eine Koronaentladung in der Um- 60 sehen verliehen werden kann. Die beschriebenen Aufgebung der Drähte entsteht. zeichnungsträger sind geeignet, Informationen aufzu-Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, be- nehmen, nach der Wärmebehandlung ist dabei die aufstimmte Flächen der geladenen Oberfläche des Auf- gezeichnete Information fixiert, und es kann keine Zeichnungsträgers zu entladen, so daß ein elektro- weitere Information mehr aufgezeichnet werden, statisches Ladungsbild entsteht. Dies kann gemäß 65

F ig. 4 beispielsweise dadurch erreicht werden, daß Patentansprüche: ein photographisches Negativ 61 auf die geladene 1. Durch Wärmeeinwirkung fixierbarer AufOberfläche des Überzugs 23 gelegt wird und die An- zeichnungsträger mit einer Unterlage und einer

Überzugsschicht, die ein erstes Material mit relativ niedrigem Schmelzpunkt und von diesem getrennt ein zweites Material und einen Farbstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material ein Thermoplast ist und daß der Farbstoff aus diskreten Pigmentpartikelchen besteht, die teilweise aus der Oberfläche der Schicht herausragen und dieser eine rauhe, durch zusätzlichen Farbauftrag, z. B. mittels eines Bleistiftes od. dgl., beschriftbare Oberfläche verleihen.

2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentpartikeln einen für ein elektrostatisches Druckverfahren geeigneten Fotoleiter enthalten.

3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, *5 dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzpunkt des Materials mit relativ niedrigem Schmelzpunkt zwischen 50 und 200° C liegt und daß der Erweichungspunkt des Thermoplasten höchstens 100⁰C über dem Schmelzpunkt des Materials mit ao niedrigem Schmelzpunkt liegt.

4. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt in Form von getrennten Teilchen aufgebracht ist.

5. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Unterlage zuerst eine Schicht aus dem Material mit niedrigem Schmelzpunkt und unmittelbar darüber eine die Pigmentpartikeln enthaltende Schicht aufgebracht ist.

6. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentpartikeln Zinkoxyd enthalten und daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt mehr als 20 Gewichtsprozent des gesamten Überzuges ausmacht.

7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentpartikeln fotoleitendes Zinkoxyd enthalten, das gewichtsmäßig zwischen 70 und 90% des fertigen Überzuges ausmacht, und daß das Material mit dem niedrigen Schmelzpunkt bis zu 10 °/o des gesamten Überzuges ausmacht.

8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenleitfähigkeit des Zinkoxydes mindestens 10-⁹OhHi-¹W beträgt; daß der Überzug höchstens 10 Gewichtsprozent des Materials mit niedrigem Schmelzpunkt enthält und daß die Pigmentpartikeln und das Material mit niedrigem Schmelzpunkt getrennt voneinander in einem elektrisch isolierenden und filmbildenden Trägerstoff suspendiert sind.

9. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt ein Wachs ist.

10. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt eine Seife ist.

11. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt ein polymerisiertes Erdölharz ist.

12. Aufzeichnungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit niedrigem Schmelzpunkt ein Styrolkondensationsprodukt ist.

13. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoplast in einem Lösungsmittel gelöst wird, in dem das Pigment und das Material mit niedrigem Schmelzpunkt unlöslich sind, daß dann die Pigmentpartikeln und das Material mit niedrigem Schmelzpunkt in dieser Lösung suspendiert werden, daß die Suspension auf eine Unterlage aufgetragen wird und daß das Lösungsmittel bei einer Temperatur aus der Suspension entfernt wird, die unterhalb derjenigen Temperatur liegt, bei der die Oberfläche der Schicht glänzend wird.

14. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoplast in einem Lösungsmittel gelöst wird, in dem das Pigment und das Material mit niedrigem Schmelzpunkt unlöslich sind, daß die Pigmentpartikeln in dieser Lösung suspendiert werden, daß die Oberfläche einer Unterlage oder eines Blattes mit dem Material mit niedrigem Schmelzpunkt überzogen wird, daß anschließend die Schicht aus dem Material mit niedrigem Schmelzpunkt mit der Suspension überzogen wird und daß das Lösungsmittel aus der Suspension bei einer Temperatur entfernt wird, die unterhalb derjenigen Temperatur liegt, bei der die Oberfläche des Überzuges glänzend wird.

In Beträcht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 153 627, 416 430, 495;

britische Patentschrift Nr. 300 303;
USA.-Patentschriften Nr. 1 783 442, 2 296 972.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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