DE1226607B

DE1226607B - Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE1226607B
Application number: DEN26673A
Authority: DE
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1964-05-05
Filing date: 1965-05-03
Publication date: 1966-10-13
Also published as: DK115229B; ES312458A1; BE663383A; NL6505671A; CH440949A; NL137442C; SE307511B; AT268331B; GB1071724A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES '///mm PATENTAMT Int. Cl.:

B 41m

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: ISk-7/04

Nummer: 1226 607

Aktenzeichen: N 26673 VI b/15 k

Anmeldetag: 3. Mai 1965

Auslegetag: 13. Oktober 1966

Die Erfindung betrifft Verbesserungen von mit Attapulgit sensibilisiertem Papier und von Attapulgit enthaltenden Papierbeschichtungsmassen.

Attapulgit wird seit vielen Jahren in steigendem Maße zur Papiersensibilisierung verwendet, da es ein wirksames farbloses Reaktionsmittel ist, das bei Berührung mit bestimmten farblosen chromogenen Verbindungen auf Grund einer Elektronen-Donator-Akzeptor-Reaktion eine Färbung der letzteren bewirkt. Infolge seiner hohen öladsorptionsfähigkeit ist es als Adsorbens-Reaktionsbeschichtungsmittel von Papier dann von besonderem Nutzen, wenn eine Färbung von in öl gelösten chromogenen Verbindungen erzielt werden soll. Auf Grund seiner säureähnlichen Reaktionsgemeinschaft eignet sich Attapulgit für Elektronen-Donator-Akzeptor-Farbreaktioneri mit folgenden farblosen Verbindungen: Kristallviolettlakton, Malachitgrünlakton, Michlers Hydrol, Rhodamin-B-Laktam, Derivate von N-Phenyl-leukauramin Aufzeichnungsmaterial

Anmelder:

The National Cash Register Company, Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt, Düsseldorf-Nord, Feldstr. 80

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 5. Mai 1964 (365 189) - -

Weg zu finden, bei dem trotz einer wesentlich dünneren Attapulgitbeschichtung die Brauchbarkeitsdauer des beschichteten Papiers infolge der verunreinigen-

sowie andere für die Beschickung von druckempfind- ₂o _den Einflüsse der Atmosphäre nicht vermindert wird.

lichem Aufzeichnungspapier, bei dem farbbildende, mit Attapulgit reagierende Öllösungen verwendet werden, bekannte Verbindungen.

Infolge der hohen Oberflächenaktivität von Attapulgit nimmt dieses in der Atmosphäre enthaltene Verunreinigungen sehr leicht auf, wodurch unter Umständen die Farbreaktionsfähigkeit des Attapulgits vermindert wird, so daß das damit beschichtete Aufzeichnungsmaterial hohen Anforderungen nicht In einem Stapel von mit Attapulgit beschichteten Blättern wird das sich auf den inneren Blättern befindliche Attapulgit weitgehend vor dem Luftzutritt geschützt, während ein Blatt, das ganz der Luft ausgesetzt ist, innnerhalb weniger Tage so stark verunreinigt wird, daß" es als Farbreagenzblatt nicht mehr geeignet ist.

Der Gegenstand der Erfindung besteht somit darin, ein mit einer geringeren Menge Attapulgit be-

mehr genügt. Um diese Neigung von Attapulgitbe- 30 schichtetes Blatt zu schaffen, wobei dem Attapulgit Schichtungen, sich durch die Einwirkung der Luft zu metallische Salze und Zusatzmittel beigemengt werverschlechtern, zu vermindern, war es bisher üblich,

auf oder in das Papier eine sehr große Menge von mit Attapulgit sensibilisiertem Material zu bringen, um dadurch das Innere der Beschichtung vor der Lufteinwirkung ziu schützen und somit die Brauchbarkeitsdauer des Attapulgits zu verlängern. Diese große Attapulgitmenge kann auf Grund ihrer Masse und Konsistenz in einem wässerigen Beschichtungsmedium während des Durchlaufs durch das Leimungswerk einer Langsiebpapiermaschine, wo die normale Nachleimung erfolgt, unmöglich auf die Papierbahn aufgebracht werden. Es ist deshalb erforderlich, nach der Fertigstellung des Papiers dieses noch durch eine Papierbeschichtungsmaschine zu fördern, um darin die Attapulgitbeschichtung aufzubringen. Dadurch ergibt sich nicht nur ein großer zusätzlicher Aufwand, sondern die große Menge des Beschichtungsmaterials auf dem fertigbeschichteten

den, die das Attapulgit schützen, bis die Beschichtung das das andere Reagens bildende chromogene Material adsorbiert hat, um die Färbung desselben zu bewirken.

Die Erfindung betrifft somit ein Aufzeichnungsblatt, bestehend aus einem Trägerblatt, das mit einem wässerigen Brei eines Reaktionsproduktes des Attapulgits beschichtet ist.

Das kennzeichnende Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein in Wasser lösliches Salz von mindestens einem der Metalle Zink, Kadmium, Quecksilber, Kalzium, Magnesium, Strontium, Mangan, Kobalt oder Nickel dem Brei zugefügt wird.

Durch die Verwendung dieser metallischen Salze in einer Attapulgit enthaltenden Beschichtungsmasse wird die aktive Oberfläche des Attapulgits von der Verunreinigung durch die Atmosphäre geschützt, wobei die Ursache dieser Schutzwirkung allerdings noch

Papier führt auch zu unerwünschten physikalischen 50 nicht vollständig geklärt ist. Während bisher eine und ästhetischen Eigenschaften des Papiers. Es sind Attapulgit-Bindemittel-Beschichtung von etwa 8 g/m² deshalb seit langem Bemühungen im Gange, einen nötig wir, um ein brauchbares Produkt zu erzielen, ist

609 670/255

bei Verwendung der ausgezeichneten erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse nur eine Menge von weniger .als 3 g/m² erforderlich.

Die Beschichtung besteht im wesentlichen aus einem wässerigen Brei, der 20 bis 35 Gewichtsprozent feste Stoffe enthält, die aus dem die metallischen Salze enthaltenden Ättapulgit und einer ausreichenden Menge von Papierbindemitteln (bis zu 15 °/o der Gesamtmenge der festen Stoffe) besethen. Bis zu 50^fl/i> der gesamten Attapulgit-Metallsalz-Masse kann aus den genannten Salzen bestehen, jedoch ist auch eine wesentlich geringere Metallsalzmenge (z. B. nur 0,1 Mol, bezogen auf Ättapulgit) zur Erzielung der genannten Wirkung ausreichend.

Die zu diesem Zweck geeigneten Metallsalze weisen eine Wertigkeit von 2 auf, und nach ihrer Wirksamkeit geordnet, sind dies die Salze der Metalle der Gruppe Hb, nämlich Zink, Kadmium und Quecksilber, der Gruppe ITa, nämlich Kalzium, Magnesium und Strontium, und ,der Übergangsmetalle, nämlich Mangan, Kobalt und Nickel.

Verwendet werden nur die wasserlöslichen Salze dieser Metalle, da sie sich im Wasser eines wässerigen Beschichtungsbreies von Ättapulgit lösen und die zur Erzielung der gewünschten Wirkung nötigen Kationen liefern.

Die nachfolgende Tabelle zeigt die Verbesserung, die durch Hinzufügen von 0,1 Mol der betreffenden Metallsalze zu jeweils einer Attapulgitbeschichtung mit einem Gewicht von 8,8 und 2,9 g/m² erzielt wird. Die angegebenen Zahlen geben die Lichtreflexion einer beispielsweise mittels einer Schreibmaschine erzeugten Schrift an, wobei ein üblicher farbloser Farbbildner aus Kristallviolettlakton mit einem einerseits mit Ättapulgit allein und andererseits mit Ättapulgit, dem verschiedene metallische Salze hinzugefügt wurden, beschichteten Papier in Berührung gebracht wird. Die in der Tabelle ausgewertete Schrift wurde auf solchen Blättern aufgebracht, die bereits 6 Wochen der Luft ausgesetzt waren, und für das Vergleichsblatt wurde eine Attapulgitbeschichtung ohne die Metallsalze verwendet. Ättapulgit und Kristallviolettlakton erzeugen bei ihrer Berührung eine intensiv blaue Farbe, und je niedriger der Reflexionswert, desto dunkler die Farbe. Die Zahlen stellen nur relative Reflexionswerte eines Schwärzungsmessers dar.

	2700 g	900 g
Reines Ättapulgit	64	81
Ättapulgit mit Kobaltazetat ...	53	64
Ättapulgit mit Kalziumoxyd ...	44	77
Ättapulgit mit Zinkchlorid ....	51	75
Ättapulgit mit Zinksulfat	48	62
Ättapulgit mit Zinknitrat	49	72
Ättapulgit mit Zinkoxyd	59	76

Aus obiger Tabelle geht also hervor, daß die ein Metallsalz enthaltenden unbedruckten Blätter eine größere Stabilität besitzen. So ist z. B. das in einer 2,9-g-Beschichtung 0,1 Mol Zinksulfat enthaltende Blatt bezüglich seiner Verunreinigung durch die Luft genauso gut wie die reine 8,8-g-Attapulgitbeschichtung. Dies zu erreichen, war die Aufgabe der Erfindung, d. h. trotz der wesentlich geringeren Menge an Beschichtungsmasse und der Möglichkeit, diese dünnere Beschichtung innerhalb der Papiermaschine aufbringen zu können, werden zumindest gleich gute Ergebnisse erzielt wie bei der aufwendigen reinen 2700-g-Attapulgitbeschichtung. Außerdem werden auch das Aussehen und die Handhabungseigenschaften des Papiers verbessert, da bei der bisherigen schweren Beschichtung verschiedene zusätzliche Nachteile in Kauf genommen werden mußten, die beim Bedrucken des Papiers, bei der Papierförderung, beim Schneiden des Papiers und in Papierloch- und -f altvorrichtungen auftreten.

Während in der vorhergehenden Tabelle jeweils 0,1 Mol des betreffenden Salzes, bezogen auf Ättapulgit, hinzugefügt wurde, kann auch etwa die gleiche Menge einer bestimmten Gruppe der genannten Salze dem Ättapulgit beigemengt werden.

Während Halogenanionensalze der genannten Metalle bevorzugt werden, sind, wie aus der Tabelle zu ersehen, auch deren Oxyd-, Nitrat-, Sulfat- und Azetatsalze sehr wirksam.

Die wirksamen Metallsalze, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse und zur Herstellung von Ättapulgit enthaltendem Papier dienen, sind die Halogen-, Nitrat-, Sulfat-, Azetat- und Oxydsalze der folgenden Metalle: Zink, Kadmium, Quecksilber, Kalzium, Magnesium, Strontium, Barium, Mangan, Kobalt und Nickel.

Beispiel 1

Gewichtsteile

Trockengewicht

Naßgewicht

Zinkchlorid 20 20

Attapulgitton 100 100

Wasser 240

Butylkautschuk 20 40

Mit Äther angereicherte Stärke 10 40

Verfahren:

Lösen des Zinkchlorids in Wasser und Hinzufügen des Attapulgittons unter Rühren, z. B. durch Verwendung eines mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Mischers. Nachdem der Brei gut gemischt wurde, werden der Butylkautschuk und die Stärkelösung unter leichtem Rühren des Breies hinzugefügt.
Diese Mischung wird in dem Leimungswerk einer Papiermaschine durch einen Beschichtungsmechanismus aufgebracht, wodurch sich eine Trockenber Schichtungsmasse von etwa 2,9 g/m² ergibt.

Beispiel 2

Das Zinkchlorid wird ganz oder teilweise durch Kadmiumjodid ersetzt.

Beispiel 3

Der wässerige Beschichtungsbrei gemäß Beispiel 1 wird in aufeinanderfolgenden Schritten durch Dekantieren und Hinzufügen von Wasser gewaschen, um die nicht umgesetzten wasserlöslichen Rückstände zu entfernen, die Konzentration der festen Stoffe auf den gewünschten Wert zu bringen und die Beschichtung in einer für das geforderte Trockengewicht pro Quadratmeter erforderlichen Menge aufzubringen.

5_S Beispiel4

Dieses Beispiel entspricht dem Beispiel 3 mit der Ausnahme, daß an Stelle des Kautschuk-Stärke-Bindemittels Styrolbutadien verwendet wird.

Claims

5 6

Patentanspruch: dadurch gekennzeichnet, daß ein in

Wasser lösliches Salz von mindestens einem der

Aufzeichnungsblatt, bestehend aus einem Trä- Metalle Zink, Kadmium, Quecksilber, Kalzium,

gerblatt, das mit einem wässerigen Brei eines Re- Magnesium, Strontium, Mangan, Kobalt oder

aktionsproduktes des Attapulgits beschichtet ist, 5 Nickel dem Brei zugefügt wird.

609 670/255 10.66 © Bundesdruckerei Berlin