DE2012129B2 - Aufzeichnungsmaterial zur erzeugung farbiger markierungen - Google Patents
Aufzeichnungsmaterial zur erzeugung farbiger markierungenInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft blattförmiges Aufzeichnungs- lichkeit der Lösung des Polymers bei Kontakt mit
material, z.B. Papier, das so sensibilisiert ist, daß es der aus den Kapseln freigegebenen Farbflüssigkeit sehr
in farblosen Markierungsfarbstoffen Farbe entwickelt, stark, während ein gewisser Teil der Oberfläche als
die mit ihm in Berührung gebracht werden. Insbe- Absorbens für die Markierungsflüssigkeit dienen kann,
sondere betrifft die Erfindung blattförmiges Material, 5 Somit erzeugt der farblose Farbstoff auf den Teilchen
dessen Beschichtung ein öllösliches, saures Polymer selbst Farbe etwa in der Art einer Pigmentfarbe,
enthält, das mit in öligen Lösungsmitteln gelöstem Die für die Sensibilisierung des Blattmaterials verbasischem chromogenem Stoff reagiert. wendete Polymermenge ist sehr klein im Vergleich zu
enthält, das mit in öligen Lösungsmitteln gelöstem Die für die Sensibilisierung des Blattmaterials verbasischem chromogenem Stoff reagiert. wendete Polymermenge ist sehr klein im Vergleich zu
Ein Aufzeichnungsmaterial der vorgenannten Art der Polymermenge, die für die Sensibilisierung befindet
hauptsächlich als Kopienaufnahmeblatt Ver- io nötigt wird, wenn man lediglich Teilchen des Polymers
Wendung, das in einem Durchschreibesystem unter in eine Beschichtungsmischung auf das Blatt aufein
Übertragungsblatt gelegt wird, das den chro- bringt. Im letzteren Falle entspricht die Verteilbarkeit
mogenen Stoff, z. B. Kristallviolettlacton, in einem des Polymers nicht dem Oberflächenbereich der
öligen Lösungsmittel gelöst enthält, das sich in Form Mineralstoffteilchen als Ganzes, sondern ist viel
von kleinen Tröpfchen in durch Druck aufbrechbaren 15 geringer als diese. Das erfindungsgemäße System,
mikroskopisch kleinen Polymerkapseln befindet. Eine bei dem die Mineralstoffteilchen mit Polymer beVielzahl
dieser Kapseln sind dicht nebeneinander als schichtet sind, liefert ein viel leistungsfähigeres und
Beschichtung auf dem Übertragungsblatt vorhanden, gleichmäßigeres System, bei dem sofort nach An-
und die in ihnen enthaltene farblose Farbe wird bei wendung von Schreibdruck oder Typenanschlag
Freigabe durch Schreib- oder Typendruck auf das 20 od. dgl. eine intensive Färbung auftritt,
sich in Anlage mit dem Übertragungsblatt befindliche Gegenstand der Erfindung ist ein blattförmiges Kopienaufnahmeblatt übertragen und erzeugt auf Aufzeichnungsmaterial, das so sensibilisiert ist, daß diesem durch Reaktion mit dem auf letzteren als es in farblosen, basischen, chromogenen Markierungs-Beschichtung vorhandenen sauren Reaktionsteil- farben Farbe entwickelt und das aus einer Trägernehmer eine starke Farbmarkierung. 25 bahn besteht, deren eine Seite eine Beschichtung trägt,
sich in Anlage mit dem Übertragungsblatt befindliche Gegenstand der Erfindung ist ein blattförmiges Kopienaufnahmeblatt übertragen und erzeugt auf Aufzeichnungsmaterial, das so sensibilisiert ist, daß diesem durch Reaktion mit dem auf letzteren als es in farblosen, basischen, chromogenen Markierungs-Beschichtung vorhandenen sauren Reaktionsteil- farben Farbe entwickelt und das aus einer Trägernehmer eine starke Farbmarkierung. 25 bahn besteht, deren eine Seite eine Beschichtung trägt,
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial kann die ein mit dem basischen chromogenen Stoff unter
auch als »selbständiges« oder »autogenes« Blatt- Bildung von Farbe reagierendes organisches saures
material verwendet werden, bei dem ein Trägerblatt öllösliches Polymer und kleine Teilchen eines öl-
sämtliche farbbildenden Stoffe, d. h. den eingekap- absorbierenden anorganischen mineralischen Stoffes
selten chromogenen Stoff sowie den oder die sauren 30 enthält.
Reaktionsteilnehmer trägt und das durch Anwendung Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die
von Schreibdruck oder Typenanschlag eine farbige mineralischen Teilchen einzeln zumindest teilweise
Markierung ergibt. mit dem Polymer beschichtet sind.
Bisher verwendete man als saure Reaktionsteil- Die mineralischen Teilchen in der Beschichtung des
nehmer zum Sensibilisieren von Blattmaterial der 35 blattförmigen Aufzeichnungsmaterials haben zwei
vorgenannten Arten ölunlösliche, saure Mineralien, Funktionen. Erstens dienen sie als Ausbreitungs-
z. B. Attapulgit, und öllösliche organische saure fläche für das Polymer, um dessen chemische Eigen-
Polymere, z. B. vorzugsweise Phenolharze. Gemäß schäften bestmöglich auszunutzen, und zweitens
der deutschen Auslegeschrift 1 247 348 wurden die halten sie die aus den Kapseln freigegebene Farbe
sauren Polymere in Form feingemahlener Feststoff- 40 oder Markierungsflüssigkeit nach deren Übertragung
teilchen in Mischung mit Kaolinteilchen oder sauer vom Oberblatt auf das sensibilisierte Unterblatt und
reagierenden Mineralteilchen im Papierbeschichtungs- Farbbildung an Ort und Stelle fest. Zur Verbesserung
brei auf Papier aufgebracht. In Aufzeichnungs- dieser Fähigkeit des Festhaltens der Farbe können die
materialien dieser Art gewährleistet das in dem öligen Kaolinteilchen nach ihrer Beschichtung mit dem
Lösungsmittel für den chromogenen Stoff lösliche 45 Polymer auf eine kleinere Größe gebracht werden,
Polymer eine bestmögliche Farbreaktion, und ge- wodurch neue, unbeschichtete Flächen als aktive
gebenenfalls vorhandene saure Mineralteilchen dienen Flächen frei werden.
zur Verbesserung seiner ölabsorptionseigenschaften Als öllösliche saure Polymere werden Phenolharze
und tragen zu einer Verstärkung oder Ergänzung der bevorzugt, z. B. p-Chlorphenolharz, p-Phenylphenol-
infolge der Reaktion zwischen dem sauren Polymer 50 harz, p-t-Butylphenolharz, p-Octylphenolformaldehyd-
und dem chromogenen Stoff gebildeten Farbe bei. harz und Mischungen derselben. Eine große Anzahl
Das Kaolin wird auf Grund seiner ausgezeichneten saurer Polymere, die sich für die erfindungsgemäße
Eigenschaften als Standardpapierbeschichtungsstoff Beschichtung mineralischer Teilchen eignen, sind in
und seiner beachtlichen Absorptionseigenschaften der zitierten Patentschrift genannt, die auch zahlreiche
für ölige Farbstoffe in der Beschichtung verwendet, 55 farblose basische chromogene Stoffe nennt, die bei
wodurch deren »Bluten« verhindert wird. Reaktion mit saurem Polymer eine starke Farbe ent-
Ein Nachteil der in der vorgenannten Patentschrift wickeln.
verwendeten Beschichtungsmischung besteht darin, An Stelle des als Papierbeschichtungsstoff allgemein
daß zur Erzielung eines in der Praxis brauchbaren bekannten, billigen Kaolins können auch andere
Druckes eine verhältnismäßig große Menge saures 60 Papierbeschichtungsmineralien verwendet werden, die
Polymer benötigt wird, das außerdem unter großem lediglich die Bedingung erfüllen müssen, daß sie die
Zeitaufwand sehr fein gemahlen werden muß. gewünschten Theologischen Eigenschaften haben, daß
Es hat sich gezeigt, daß eine beträchtliche Menge sie der Papierverleim ung nicht entgegenwirken und
Polymer eingespart werden kann, wenn man die daß sie gegebenenfalls einige der sauren chemischen
Kaolin- oder anderen mineralischen Teilchen einzeln 65 Eigenschaften haben, die erforderlich sind, um den
zumindest teilweise mit Polymer beschichtet. Der farblosen basischen Farbstoff in seine farbige Form
durch die natürliche feinverteilte Form des Kaolins umzuwandeln. Das bevorzugte Kaolin kann somit
erhaltene große Oberflächenbereich erhöht die Mög- ganz oder teilweise durch andere in der Papierher-
"stellung bekannte Stoffe in Form kleiner Teilchen
ersetzt werden, z. B. Calciuracarbonat, Zinkoxid und Attapulgit.
Für das Aufbringen des Polymers in kleinen Mengen auf die Oberfläche der mineralischen Teilchen eignen
sich Verfahren wie Aufsprühen, Ablagerung von schnell oder langsam trocknenden Flüssigkeiten, oder
Mahlen des Polymers zusammen mit dem Mineral, wobei ersteres dann an letzterem infolge der natürlichen
Adhäsion haftet. Einem solchen Mahlvorgang kann eine kleine Menge Lösungsmittel für das Polymer
zugesetzt werden, um dessen Haftung am Kaolin oder einem anderen Mineral in Form kleiner Teilchen
zu verbessern.
' Erfindungsgemäß werden vorzugsweise nur etwa 5 g der polymerbeschichteten Mineralstoffteilchen zur
beschichtung pro Quadratmeter des zu beschichtenden Papiers (etwa 50 g/m2) verwendet. Von diesem
Beschichtungsgewicht entfallen nur etwa 4 bis 8 Gewichtsprozent auf das Phenol, während der Rest aus
etwa 16% Papierbeschichtungsbindemittel und etwa 78% Mineralstoffteilchen besteht. Die polymerbeschichteten
Mineralstoffteilchen können auf das Blattmaterial als wässeriger Brei aufgetragen werden,
der so viel Papierbeschichtungsbindemittel enthält, daß die Teilchen an dem Blatt haften, ohne daß das
Polymer oder die frei liegenden Flächen des Minerals nennenswert verdeckt und damit in ihrer Funktion
beeinträchtigt werden. Durch die Verwendung dieser mit Polymer aus einer Lösung desselben beschichteten
mineralischen Teilchen kann davon abgegangen werden, das feste Polymer in einem kostspieligen
Verfahren so fein zu mahlen, daß es sich für die Beschichtung von Papier in der in der genannten
Patentschrift angegebenen Weise eignet. Das Gewicht der ganzen Papierbeschichtung aus polymerbeschichteten
mineralischen Teilchen sollte etwa 0,7 g/m2 betragen. Entsprechend den gegebenen Erfordernissen
und der üblichen Papierbeschichtungspraxis können beliebige Dispergiermittel, Antischaummittel und Klebstoffe
verwendet werden.
In sogenanntem »selbständigem« oder »autogenem« Aufzeichnungsmaterial sind die polymerbeschichteten
Kaolin- oder anderen mineralischen Teilchen innerhalb der Papierbeschichtung mit dem basischen
chromogenen Stoff in Lösung enthaltenden mikroskopisch kleinen Kapseln gemischt.
Es wurden Lösungen verschiedener Phenolharze unter Verwendung der in der nachstehenden Tabelle
angegebenen Harzmengen und 200 g 95 %igem Äthylalkohol
hergestellt. Den Harzlösungen setzte man jeweils die entsprechende Gewichtsmenge mineralischen
Stoff oder Pigment, wie in der Tabelle angegeben, zu.
Die erhaltenen Breie wurden 5 Minuten lang mit hoher Geschwindigkeit in einem Mischer gemischt,
so daß man einen dicken Brei erhielt, den man auf einer Aluminiumfolie verteilte und in einem Luftumwälzungsofen
mit einer Temperatur von etwa
ίο 5O0C trocknete, wobei man den Brei gelegentlich
mischte, um eine gleichmäßige Trocknung zu erreichen. Die getrockneten, mit Harz beschichteten
mineralischen Massen wurden mit Mörser und Keule zerstoßen, so daß man frei fließende Pulver erhielt.
In jedem Falle wurde mit den mit Harz beschichteten mineralischen Pulvern eine Papierbeschichtungsmasse
hergestellt, von der man mittels einer Papierbeschichtungsvorrichtung so viel auftrug, daß das
Trockengewicht der Beschichtung etwa 7,5 g/m2 (i 0,75 g/m2) beträgt. Es wurden jeweils folgende
Papierbeschichtungen verwendet:
| 25 | Mit Harz beschichtete mineralische Teilchen Wasser |
Gewicht (mg) |
Trocken gewicht (ing) |
| 100 100 |
100 |
Diese Beschichtungskomponenten mischte man im Mischer 5 Minuten lang mit hoher Geschwindigkeit
in Gegenwart einer Spur eines anionischen Dispergiermittels (z. B. Tamol 731) und setzte dann folgende
Bindemittel zu
| Äthylierte Maisstärke | 45 | 9 |
| (in 20 %iger wässeriger Lösung) | ||
| Styrolbutadienlatex | 14 | 7 |
| 40 (in 50 %iger wässeriger Lösung) | 100 | |
| Wasser | ||
Die beschichteten Papiere wurden beschnitten, zwischen Stahlrollen kalandriert und in bezug auf
ihre Markierungsbildungsfähigkeit miteinander verglichen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle in der Spalte »Schreibmaschinenanschlagstärke« angegeben, wobei niedrige Zahlen stärkere
und bessere Markierungen bedeuten. Das angewandte Testverfahren wird im Anschluß an die Tabelle erläutert.
| Harz in °/„ der Ge | Harz | Mineral oder Pigment | Schreibmaschinenanschlagstärke | 48 Stunden |
| samtbeschichtung | (Menge in g) | (Menge in g) | 20 Minuten | 48 |
| 5,2 | A (2,4) + B (9,6) | Kaolin (188) | 56 | 43 |
| 6,9 | A (3,2) + B (12,8) | Kaolin (184) | 49 | 40 |
| 8,6 | A (4,0) + B (16,0) | Kaolin (180) | 45 | 40 |
| 6,9 | A (16,0) | Kaolin (184) | 42 | 46 |
| 6,9 | B (16,0) | Kaolin (184) | 53 | 58 |
| 6,9 | C (16,0) | Kaolin (184) | 68 | 38 |
| 6,9 | D (16,0) | Kaolin (184) | 40 | 46 |
| 6,9 | B (12,8) + E (3,2) | Kaolin (184) | 54 | 45 |
| 6,9 | B (12,8)+ E (3,2) | Silton-Ton (184) | 44 | 46 |
| 6,9 | B (12,8)+ E (3,2) | Zinkoxyd (184) | 51 | 37 |
| 6,9 | B (12,8) + E (3,2) | Calciumcarbonat (184) | 52 | 40 |
| 1,7 | B (4,0) + Zinkchlorid (10,0) | Kaolin (186) | 45 |
Harz A ist ein gemischtes Phenolformaldehydharz, in dem die Phenolkomponenten von 3Teilen
p-Chlorphenol und 1 Teil p-Octylphenol
abgeleitet sind.
Harz B ist p-t-Butylphenolformaldehydharz.
Harz C ist p-Octylphenolformaldehydharz.
Harz D ist p-Phenylphenolformaldehydharz.
Harz E ist ein gemischtes Phenolformaldehydharz, in dem die Phenolkomponenten von 3Teilen
p-Chlorphenol und 1 Teil p-t-Butylphenol abgeleitet sind.
Die Testdrucke wurden mit einer von der Firma International Business Machines Corp. hergestellten
Schreibmaschine Modell »Electromatic« auf einem zweiteiligen Durchschreibsatz, bestehend aus einem
von der Firma The National Cash Register Company vertriebenen, als NCR CB-Papier bekannten, mit
Kapseln beschichteten Blatt und einem nach der Erfindung hergestellten Unterblatt angefertigt, wobei
die mit Kapseln beschichtete Seite des CB-Papiers an der sensibilisierten Oberfläche des Unterblattes anlag.
Im allgemeinen sind zur Erzielung gleichwertiger Schreibmaschinenanschlagstärken etwa 15O°/o der
in der Tabelle angegebenen Harzmengen erforderlich, wenn das Harz in Form feingemahlener Teilchen mit
den mineralischen Teilchen vermischt ist. Die Einsparung von Harz bei Verwendung des mit Harz
beschichteten mineralischen Stoffes nach der Erfindung gegenüber dem allgemein angewandten Verfahren
der Aufbringung einer wässerigen Dispersionsbeschichtung von mineralischen Teilchen und gemahlenen
Harzteilchen stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar. Weitere Vorteile der Erfindung
sind in der leichteren Durchführbarkeit der Beschichtung und Herstellung der Beschichtungsmasse
für das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial zu sehen.
Claims (3)
1. Aufzeichnungsmaterial zur Erzeugung farbiger Markierungen mit farblosen, basischen, chromogenen
Stoffen, bestehend aus einem Träger mit einer Beschichtung, die ein mit den farblosen,
basischen, chromogenen Stoffen unter Farbbildung reagierendes organisches, saures, öllösliches
Polymer und kleine Teilchen eines ölabsorbierenden anorganischen mineralischen Stoffes
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen Teilchen einzeln zumindest teilweise
mit dem Polymer beschichtet sind.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralischen
Teilchen aus Kaolin bestehen.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer
ein p-Phenylphenolaldehyd-Kondensationsprodukt
ist.
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