DE1671601A1 - Druckempfindliches Farbuebertragungsblatt oder -band und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Druckempfindliches Farbuebertragungsblatt oder -band und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
COLUMBIA RIBBON AlID CARBON MANUFACTURING CO., INC.
527 Herb Hill Road, Glen Cove, New York / V.St.A.
Unser Zeicnen; C
Druckempfindliches Farbübertragungsblatt oder -band
und Verfahren zu seiner Herateilung
Diese Erfindung betrifft ein verbessertes Kohlepapier in Blatt- oder Bandform und das Verfahren zur Herstellung
solcher Kohlepapiere.
Kohlepapiere mit schwammartig aufgebauter, kunststoffgebundener, unter Druck farbabgebender Schicht sind eeit
lungern bekannt. Ausgangspunkt soloner Kohlepapiere ist
aas Ub'A-Patent 2 ö2u 71Y, wonacn als Kunststof£ bindemittel
Dr.Ha/Mu
109811/1947
BAD ORlQiNAL
ein ganz spezifisches Copolymeres von Vinylchlorid und Vinylacetat verwendet wird. Seither wurden viele Versuche
angestellt, derartige Kohlepapiere zu verbessern und andere, für den hier in Rede stehenden Zweck geeignete
Kunststoffe aufzufinden.
Obwohl Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere ein Kohlepapier
dieser Art ergeben, das einen erheblichen wirtschaftlichen !Fortschritt und Erfolg darstellt, läßt es
doch Raum für Verbesserungen, insbesondere in Bezug auf die Schärfe und Gleichförmigkeit der Schrift und die
Sauberkeit der Papiere selbst. Man glaubte zunächst, daß diese Nachteile in unmittelbarem Zusammenhang ständen
mit der Weichheit des Bindemittels. Versuche, durch Wahl härterer Kunststoffe wie Polystyrol, Polyvinylchlorid,
Acrylharze usw., diese Nachteile zu beseitigen, blieben jedoch erfolglos.
Man hat auch schon vorgeschlagen, flüssige öle als
Vehikel für Carbonfarbe in Verbindung mit den o. g. Bindemitteln au verwenden. Bas ergab ein gutes Sohriftbild, jedoch neigte das öl ram Auswandern und bildete
so die Ursache von Versolunitsungen, besonders an den
Andruokrollen der Schreibmaschinen. Man hat gemäß USA-Patent 2 984 582 schließlich versucht, halbfeste
Sohlittenaubstarnen anstelle flüssiger öle eimusetien·
Dadurch 109811/1947
Dadurch wurde jedoch die Schriftintensitat beeinträchtigt, so daß die erhaltenen Kohlepapiere eigentlich
nur für Bleistift geeignet waren. Man versuchte auch, die öl- und Pigmentmenge zu verringern. Das
ergab ein "sauberes" Kohlepapier, drückte indes seine
Lebensdauer erheblich herab.
Man weiß, daß verschiedene Kunstharze verschiedene Porenstrukturen bilden, wenn sie mit mit ihnen unverträglichen
ölen zusammengebracht werden. Man ist sich nicht sicher, ob diese Erscheinung abhängig ist vom
Grad der TJnvertäglichkeit oder von den oleophoben Eigenschaften
der Kunstharze. Vinylchlorid-Vinylacetat-Harze bilden jedenfalls eine sehr feine, mikroporöse Struktur,
wenn man sie mit unverträglichen Ölen zusammenbringt.
Sie ergeben eine sehr feine, sehr elastische, stark schwammartig strukturierte Beschichtung, in der das
Kunstharz ein sehr feines netzwerk darstellt, das fast nichts mehr von der ursprünglichen Festigkeit, Widerstandsfähigkeit
und Härte des Kunstharzes aufweist. Obwohl man nun solch eine feine Netzstruktur sucht, ist
festgestellt worden, daß sie nicht für alle Zwecke geeignet ist. Sie ermöglicht nämlich den Austritt der
Garbonfarbe schon bei sehr geringem Druck, Bei normalem Schreibdruck wird außerdem nicht nur die Farbe aus den
beaufschlagten Stellen herausgepreßt, es tritt vielmehr
auch 10 9 8 11/1-947
auch Farbe aus den benachbarten Stellen heraus, so daß Schriftzeichen entstehen, die verschwommen und
nicht randscharf sind und breiter sind als man sie haben möchte, wie dies Pig. 1 der Zeichnung zeigt.
Pig. 1 zeigt ein bekanntes Kohlepapier 1 mit einem flexiblen !rager 2, auf welchem sich eine weiche, farbabgebende
Schicht 3 auf der Basis eines Bindematerials aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Gopolymeren befindet.
Unter dem Druck einer Schreibmaschinentype 20 wird die farbabgebende Schicht nicht nur unmittelbar unter der
Type, sondern auch an angrenzenden Stellen zusammengedrückt, so daß das auf dem Kopierbogen 14 erzeugte
Bild 4 breiter ist als die Schreibmaschinentype. Das bewirkt, daß die getippten Schriftzeichen ausgefüllt
und insgesamt unklar werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kohlepapiere und -bänder mit schwammartig aufgebauter farbabgebender
Schicht zu schaffen, mit denen eine schärfere, klarere, sauberere und gleichmäßigere Schrift erzeugt werden kann
als dies mit den bisher bekannten Kohlepapieren möglich war. Diese Papiere sollen sauber in der Handhabung sein
und nur eine sehr begrenzte Parbmenge auf den Schreibdruck hin abgeben. Nach der Erfindung soll ferner ein
Kohlepapier geschaffen werden, dessen farbabgebende
Schicht 1 ü Q G ί 1/19 4 7
Schicht ein festes, starkes Netzwerk und nicht ein feines, weiches eines Kunstharz-Bindemittels besitzt,
so daß die Schicht hart oder fest genug ist, um fast ausschließlich nur dort Farbe abzugeben, wo der Schreibdruck
unmittelbar wirkt.
In der Zeichnung zeigen:
J?ig. 1 eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht eines bekannten Kohlepapiers, welche
die breite Zusammendriickung und die Art der mit diesem Kohlepapier erzeugten Kopien erläutert
;
Fig. 2 eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Kohlepapiers,
weüie die scharf umgrenzte Zusammendrückung
und die Art der erzeugten Kopien erläutert.
Die Erfindung besteht darin, daß als Bindemittel für farbabgebende Schichten solcher Kohlepapiere ein Gemisch
aus einem Copolymere^ von Styrol und Methylmethaerylat
und einem zweiten thermoplastischen Yinylharz verwendet wird. Als letzteres kommen Polyvinylester, Polyvinylacetale
und Polystyrole in Präge, die im gleichen flüchtigen,
organioohen Lösungsmittel wie das Styrol/Methylmethacrylat-Copolymere
lösbar und mit diesem verträglich
sind
10 0 8 ι 1/19 4 7
BAD
sind und die ferner mit dem gleichen Öl unverträglich sind wie das genannte Copolymere.
Es hat sich in zahlreichen Versuchsreihen überraschend herausgestellt, daß von all den thermoplastischen Kunstharzbindern
einschließlich verschiedener Styrol-Copolymerer und verschiedener Acrylsäure- und Methacrylsäureester-Gopolymerer
nur Styrol/Methylmethacrylat-Copolymere diesen vorstehenden Bedingungen entsprechen und
die Voraussetzungen für die Herstellung eines porösen, sauberen Kohlepapiers erfüllen, das ein scharfes, klares
und einheitliches Schriftbild ergibt.
Das erfindungsgemäß bevorzugte Styrol/Methylmethacrylat-Copolymere
ist unter der Handelsbezeichnung Zerlon 150 als ein Produkt der Dow Chemical Company auf dem Markt.
Es enthält etwa 30 bis 40 Gew.-$ Styrol und etwa 60 bis
70 Gew.-$ Methylmethacrylat und hat ein Molekulargewicht
von etwa 200 000. Andere Copolymere dieser beiden Ausgangsstoffe aus etwa 20 bis 45 Gew. -$>
Styrol und 55 bis 80 Gew.-^ Methylmethacrylat und einem Molekulargewicht
von etwa 100 000 ergeben im übrigen ebenfalls befriedigende Resultate im Sinne der Erfindung.
Das zweite thermoplastische Vinylharz, das in Verbindung mit dem vorstehenden als Bindemittel für die Carbonfarbe
verwendet werden soll, soll voreugsweise Polyvinylacetat,
Polyvinylformal
10 9 8 1 1/19 4 7
Polyvinylformal oder Polystyrol sein. Diese Kunstharze
sind löslich in den bevorzugten Lösungsmitteln für das Styrol/Methylmethacrylat-Copolymere, nämlich Methyläthylketon
und Äthylacetat und mit diesen in den benötigten Mengenverhältnissen verträglich. Daneben eignen
sich für den vorstehend genannten Zweck auch Polyvinylbutyrate, Polyvinylbutyral, sowie Polyvinylester und
Polyvinylacetat. Nachfolgend seien einige Beispiele für erfindungsgemäße Rezepturen für die farbabgebende
Schicht nach der Erfindung gegeben:
| Beispiel 1 | Zutaten: | Gewichtsteile: |
| Zerlon 150 | 7,7 | |
| Polyvinylformal (Formval) | 5,9 | |
| Mineralöl | 6,8 | |
| geflustes Alkaliblau (60 $ | 3,8 | |
| Anteile Mineralöl) | ||
| raffiniertes Rapsöl | 5,1 | |
| Lecithin | 0,1 | |
| schwarzes Farbpigment | 5,2 | |
| Toluol | 26,0 | |
| Äthylacetat | 22,5 | |
| Methylethylketon | 16,9 | |
100,0
1 0 9 ö 1 1 / 1 9 U 7
Zutaten: Gewichtsteile:
Zerlon 150 6,0
Polyvinylacetat (Vinylite AYAE) 6,0
Butylstearat 7,0
raffiniertes Rapsöl 7,0
sulfoniertes pflanzliches Öl 1,7
blaue Färbpaste 2,2
schwarzes Farbpigment 6,6
Methyläthylketon 26,3
Äthylacetat 10,2
Toluol 27,0
100,0
| Beispiel 3 | Zutaten: | Gewichtsteile: |
| Zerlon 150 | 5,9 | |
| Polystyrol (Styron) | 6,1 | |
| raffiniertes Rapsöl | 7,0 | |
| Butylstearat | 7,0 | |
| sulfoniertes pflanzliches öl | 1,7 | |
| blaue Farbpaste | 2,2 | |
| schwarzes Farbpigment | 6,6 | |
| Me thyläthylke ton | 26,3 | |
| Äthylacetat | 10,2 | |
| Toluol | 27,0 | |
100,0
Die vorstehenden Beschichtungsmassen werden vorzugsweise
hergestellt, indem man zunächst die Kunstharze mit Toluol anfeuchtet und sie dann mit dem öligen Material
und den färbenden Substanzen in einer Kugelmühle zu einer
möglichst
1 0 9 8 \ ! 1 0 U 1
möglichst gleichmäßigen Konsistenz mischt und dann die anderen flüchtigen, organischen Lösungsmittel
hinzugibt, während für eine kurze Zeit weiter gemischt wird, um eine gleichförmige Beschichtungsmasse zu erzielen,
die die gewünschte Viskosität und Beschichtungskonsistenz
aufweist.
Die BeschichtungBmasse wird dann auf ein übliches, flexibles Trägermaterial wie Papier oder Plastikfolie
aufgetragen und die flüchtigen Lösungsmittel werden unter Bildung der farbabgebenden Schicht verdampft. Anschließend
wird dae fertige Papier in Pormate geschnitten.
In manchen Fällen möchte man das Trägermaterial (Papier oder Plastikfolie) zunächst mit einer Kunstharzschicht
als Zwischenschicht oder Unterschicht überziehen, welche eine Absorption der Farbschicht durch daa Trägermaterial,
im Fall von Papier, verhindert oder im Fall einer Plastikfolie eine aufnahmefähigere Oberfläche für die Farbschicht
durch Anlösen schafft. Solche Zwischenschichten sind an aich bekannt und können auch in Verbindung mit der erfindungsgemäßen
farbabgebenden Schicht angebracht werden. Auch empfiehlt sich in' einigen Fällen die Aufbringung
eines antistatischen Überzugs auf einer Seite eines Plaetikträgera vor Aufbringung der farbabgebenden
Schicht,
Wie
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Wie Pig. 2 der Zeichnung zeigt, besitzt das erfindungsgemäße Kohlepapier 10 einen flexiblen Träger 11 mit der
verhältnismäßig festen oder harten farbabgebenden Schicht 12, die jedoch noch so porös und zusammendrückbar ist,
daß unter der Einwirkung eines normalen, bilderzeugenden Drucks, z. B. mit einer SchreibmasChineηtype 20, so viel
flüssige Farbe austreten kann, daß man auf einem Kopierbogen 14 einen äußerst scharfen, klaren, gleichförmigen
und intensiven Abdruck erhält. Der Grund hierfür ist nicht vollständig klar, jedoch sind die erfindungsgemäßen
Farbschichten nur für einen festen, bilderzeugenden Druck
empfindlich und beschränken die Wirkungen dieses Drucks vollständig auf die davon betroffenen Flächen, d. h.
die Beanspruchung der angrenzenden Stellen der Schicht ist so gering, daß an diesen Stellen keine Farbe austritt.
Dieses wesentliche Merkmal der Erfindung wird durch Fig. erläutert.
Wie die Rezepte in den nachstehenden Beispielen zeigen,
kommen gemäß der Erfindung die Styrol/Methylmethacrylat-Oopolymeren
zusammen mit einem zweiten thermoplastischen Vinyiharzbinder zur Herstellung von Kohlepapier oder
-band zur Anwendung, wobei eine zur Bildung scharfer, klarer, gleichmäßiger Bildstellen ausreichend feste
poröse Struktur und die gewünschte Zusaimnendrüokbarkeit
bewahrt bleiben. Voriugswelse macht das Styrol/Methylmethacrylat-Copolymere
etwa 45 bis etwa 80 Gew.-# der
Haramlsohung
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- 11 - 1S71601
Harzmischung aus und die restlichen. 55 bis etwa 20 Gew. -°ß>
bestehen aus dem anderen Vinylharz. Auf alle Fälle soll der Anteil an Styrol/Methylmethacrylat-Oopolymerem mindestens
40 fo, aber nicht mehr als 75 Gew.-^ des Kunstharzgemisches
betragen. Die übrigen 60 bis 5 Gew.-^ entfallen auf das zweite thermoplastische Vinylharz.
Als unverträgliche Öle oder ölartige Substanz, die für
die Beschichtungsmasse nach der vorstehenden Erfindung geeignet sind, kommen in erster linie flüssige Öle,
und zwar sowohl tierische als auch pflanzliche und Mineralöle, jedoch auch Gemische derselben mit halbfesten,
pastosen, öligen Materialien, wie Lanolin, Petrolatum, hydrierte, pflanzliche Öle usw. in Betracht.
Solche öligen Substanzen Kötmsn in Mengen von etwa der
Hälfte bis zum dreifachen Gewicht des in der Beschichtungsmasse
verwendeten Kunstharz-Bindemittelgemisches Anwendung finden.
Alle für Kohlepapier allgemeiner und spezieller Art in Präge kommenden Farbstoffe können als Färbemittel
in die erfindungsgemäßen BeSchichtungsmassen eingearbeitet
werden. Es sind dies z. B. Pigmente wie Ruß, Graphit und magnetisches Eisenoxyd, Farbstoffe und
reaktionsfähige farbbildende Komponenten. Die Menge des färbenden Stoffs variiert stark, je nach der Art
und dem Zustand desselben, ob er gelöst oder dispergiert
ist
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ist und je nach der Art der zu erzeugenden farbabgebenden Schicht, ob diese für Schreibmaschinenkohlepapier,
Kohlepapier für einen einmaligen Gebrauch oder dergleichen bestimmt ist. Im allgemeinen kann die Menge
des färbenden Stoffs zwischen einem Zehntel und dem Zehnfachen des Gewichts des Kunstharzbindemittels
variieren.
Andere geeignete Stoffe, z. B. Füllstoffe oder Streckmittel, Netzmittel und andere Zusätze, wie sie dem Fachmann
geläufig sind, können ebenfalls zugemischt werden.
1 0 S-P . 'IX <
< 4 7
Claims (7)
1. Druckempfindliches Farbübertragungsblatt oder -band
mit einer auf einem flexiblen Träger befindlichen porösen, farbabgebendeii Schicht, bestehend aus einem
festen, porösen, nicht durch Druck übertragbaren Netzwerk aus einen: 3-emisch eines thermoplastischen länylnarzes
und eines anderen Kunstharzes und einer in den Poren des Ketzwerks gleichmäßig verteilten, einen _-ägk
färbenden Stoff enthaltenden, unter Druck austretenden,
öligen Sehlittensubstanz, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Harz aus einem Oopolymeren von Styrol und
KetLylmethacrylat besteht und daß die Sehlittensubstanz für den färbenden Stoff mit diesem Copolymeren und mit
Yinyiharz unverträglich ist.
2. F-irbufcertragungsbiatt oder -band nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die färbabgebende Schicht
a,:s 1 Gewichtsteil des Kumstharzgemiscües und aus ~
1/2 bis 3 (rewiciitsteileh der öligen Schlittensubstanz
für den färbenden Stoff sowie einem färbenden Stoff
besteht.
5. ruriUiiertragungstaatt oder -band nach Anspruch 2,
dadurcm gekermzeiciinet, daii die Schlittenaubstanz
einem fJüssir-en Öl besteht.
1 ü i. i- . ■ / U* 4 7
BAO ORIGINAL
4. I'arbübertragungsblatt oder -band nach. Anspruch 1,2
oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymere aus etwa 30 bis 40 Gew.-$ Styrol und etwa 60 bis
70 G-ew.-Ja Methylmethaerylat besteht.
5. i'arbübertragungsblatt oder -band nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Vinylharz in dem Kunstharzgemisch ein Polyvinylester, ein Polyvinylacetal oder Polystyrol
ist,
6. I'arbübertragungsblatt oder -band nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Funstharzgemisch aus etwa 45 bis 80 Gew.-5&
des. Oopolymeren und aus etwa 55 bis 20 Gew.-;* des
Vinylharzes besteht.
7. Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen
Farbühertragungsblatts oder -bands nach den Ansprüchen
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man. das Copolymere aus Styrol und Methylmethaerylat gleichmäßig mit dem
thermoplastischen Vinylharz, der öligen Schlitten- substanz s dem färbenden Stoff und einem flüchtigen,
organischen Lösungsmittel für das Copolymere, das Vinyl harz und die Schlittensubstane mischt, die Mischung
aul" einen flexiblen Träger aufbringt und dann das
flüchtige, organische Lösungsmittel unter Bildung der farbabgebenden Schicht verdampft.
,Λ..;. .. 1 096 ; / Ib 47
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Family Applications (1)
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