DE2117214A1

DE2117214A1 - DiTUckempfindliche Farbübertragungsbögen, -bänder und dergleichen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2117214A1
Application number: DE19712117214
Authority: DE
Inventors: Percy Edward London; Scott Michael Anthony South Croydon Surrey; Morrison Alexancer James Bromley Kent; Kunzli (Großbritannien); Ferguson, Ruthmay, Locust Valley, N.Y. (V.St.A.). M
Original assignee: Columbia Ribbon And Carbon Manufacturing Co Inc Glen Cove NY VSta
Current assignee: Columbia Ribbon & Carbon Manufacturing Co Ltd L
Priority date: 1970-04-06
Filing date: 1971-04-08
Publication date: 1971-11-04
Also published as: CA954753A; DE2117214B2; JPS5016685B1; DE2117214C3; GB1286059A

Description

Druckempfindliche Farbübertragungsbögen, -bänder und dergleichen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Kimststoffträger-filmo und Fapierträger mit einer Ablöseschicht oder ein^r Zwischenschicht aus synthetischem thermoplastischem Harz werden verbreitet als Träger für druckübertragbare Farbschichten verwendet. Solche Träger ermöglichen es, daß die Farbschicht im wesentlichen vollständig ausgestanzt vird, vorausgesetzt, daß die Farbschicht zerbrechlich ist.

Für eine wachsende Zahl von Anv/endungsgebieten, insbesondere Bänder zur Verwendung auf elektrischen Schreibmaschinen, Kopiergeräten und anderen Beschriftungsgeräten zur Herstellung von Originalen, die in der Lithographie, zur Herstellung von Mikrofilmen, Photokopien, in der Schriftsetzerei, für die Magnetfarb-Buchstabenerkennung und die optische Buchstabenerkennung bestimmt sind, bildet Polyaethylen ein bevorzugtes Trägermaterial und zwar infolge seiner Fähigkeit, sich den Schrifttypen anzupassen.

Dr.Ha/Mk

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Die Zusammensetzung der druckempfindlichen Farbschicht verursacht jedoch gewisse Schwierigkeiten.

Die obigen Anwendungszwecke erfordern die Erzeugung von Bildstellen auf einer großen Vielzahl von Papieren, Matrizen und Kunststoffobsrflächen und die so erzeugten Bildstellen verlangen sine Kombination verschiedener Eigenschaften. So müssen sie klar umrissen, scharfkantig und ohne Hohlräume innerhalb des Schriftkörpers, nichtschinierend und an nicht-porösen Oberflächen und anderen oben erwähnten Aufnahmebögen haftend sein. Da die Farbübertragungsbögen oder -bänder in der Regel nur einmal beaufschlagt werden, ist eine nahezu vollständige Übertragung der druckempfindlichen Farbschicht an den beaufschlagten Stallen auf den Aufnahmebogen ebenfalls erwünscht, um, die Farbschicht möglichst gut auszunützen. Die Anforderungen bezüglich Ablösung von dem Farbblatt oder -band und bezüglich der Haftung an dem Aufnahmebogen können sich gegenseitig stören.

Es wurde nun gefunden, daß man eine besonders günstige druckempfindliche Farbschicht für einen Kunststoffträgerfilm oder für einen mit Kunststoff überzogenen Papierträger aus Hartwachsen zusammensetzen kann, vorausgesetzt, daß das Hartwachs in einer besonderen physikalischen Form zugegen ist. Unter dem Ausdruck Hartwachse versteht man Wachse, die üblicherweise vom Fachmann als_? hart angesehen werden, im Unterschied zu weichen Wachsen wie Bienenwachs, Vaseline, Wollwachs. Die bedeutendsten Vertreter der Gruppe der Hartwachse sind z.B. Camaubawachs, Candellilawachs, Ouricurywachs und Montanwachs sowie oxydierte mikrokristalline Wachse, ohne daß diese Aufzählung vollständig ist.

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Die vorliegende Erfindung schafft somit ein druckempfindliches Farbblatt oder -band mit einem Kunststoffträgerfilm oder einem mit Kunststoff überzogenen Papierträger und einer druckempfindlichen Farbschicht, die ein Hartwachs in Form eines zusammenhängenden brüchigen Netz-WGFkS₉ ein mit dem Wrchs unverträgliches Siliconöl, einen Harzbinder und einen färbenden Stoff enthält.

Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Farbblatts oder -bands dieser Art, wobei auf einen Kunststoffträgerfilm oder auf einen auf einem Papierträger befindlichen Kunststoffüberzug eins Überzugsmasse in Schichtforra aufgebracht wird, die ein flüchtiges Lösungsmittel, ein zum Teil in diesem Lösungsmittel gelöstes und zum Teil dispergiertes Hartwachs, ein in dem Lösungsmittel gelöstes Harz, ein mit dem Wachs unverträgliches Siliconöl und eine bestimmte Menge färbenden Stuff enthält, worauf man das Lösungsmittel unter Biltlung einer zerbrechlichen druckübertragbaren Schicht verdaapft.

Wesentlich gemäß der Erfindung ist, daß das Hartwachs sowohl in gelöster als auch in dispergierter Form zugegen ist. Das kann durch einen vergleichenden Versuch demonstriert werden, bei welchem Carnaubawachs als Hartwachs und Polyaethylen als Trägerfilm verwendet wird; dabei läßt man der Einfachheit halber den färbenden Stoff und die anderen Bestandteile, die normalerweise ebenfalls in der Überzugszusammensetzung zugegen wären, weg. Wenn das Carnaubawachs nach einer Heißschmelzmethode aufgebracht wird, erhält man einen klaren, zusammenhängenden, nicht-zerbrechlichen Film. Wird

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das Carnaubawachs auf das Polyaethylen aus einem heißen flüchtigen Medium aufgebracht, dann erhält man nach Verdampfen des Lösungsmittels einen pulvrigen Film mit geringer oder gar keiner Haftung an dem Polyaethylen. Wenn andererseits das Carnaubawachs auf das Polyaethylen aus dem kalten flüchtigen Medium aufgebracht wird, das nebeneinander zum Teil gelöstes und zum Teil dispergiertes Carnaubawachs enthält, wird ein undurchsichtiger Film erzeugt, der sich in zufriedenstellender Weise unter Druck von dem Polyaethylen ablöst und in Abwesenheit eines bilderzeugenden Drucks daran haftet.

Man nimmt an, daß der Erfolg der teilweisen Dispergierung und der teilweisen Lösung des Wachses darauf beruht, daß bei Aufbringung der Überzugsmasse auf den Träger die dispergierten Wachspar&kelchen zunächst auf der Filmoberfläche ausfallen. Das Lösungsmittel verdampft dann allmählich und hinterläßt eine Wachsmatrix, welche die ausgefällten Teilchen zusammenbindet. Ein unregel-.mässiges Wachsnetzwerk wird so gebildet, das sowohl zusammenhängend als auch örtlich zerbrechlich ist.

Ob das Wachs den gewünschten Zustand einer gleichzeitigen teilweisen Dispergierung und teilweisen Lösung erreicht, hängt natürlich von der Wahl eines geeigneten flüchtigen Mediums in Bezug auf Art und Qualität, je nach dem gewählten Wachs ab. So wird für Carnaubawachs eine 5 : 3 Mischung ( auf Gewichtsbasis) aus Methylethylketon und Methyl!sobutylketon in einem Verhältnis von Wachs ι Medium (auf Gewichtsbasis) von etwa 1 : 10 verwendet. Statt dessen können auch Toluol und/oder andere aromatische Kohlenwasserstoffe, einschliesslich den Xylolen, Äethylbenzol und/oder andere aliphatische Ketone, Alkohole, Ester, Aetheralkohole verwendet werden;

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diese Aufzählung ist nicht vollständig. Im allgemeinen "bietet die Wahl eines geeigneten Mediums für jedes gegebene Wachs dem Fachmann in Hinblick auf die bekannten Lösliclike.itseigenschaften von Hartwachsen keine Schwierigkeiten. Natürlich verwendet man vorzugsweise als Ausgangsmaterial ein Wachs, das bereits in Pulver-, Flocken- oder anderer feinteiliger Form und nicht als feste Masse vorliegt.

Es wurde auch gefunden, daß die Eigenschaften der Farbblätter oder -bänder durch Einbringung einer bestimmten Menge eines Siliconöls in die Farbschicht wesentlich verbessert werden. Das Verhältnis von Siliconöl zu Hartwachs kann zwischen 1 : 20 und 1 : i (Gewichtsbasis) betragen, d.h. 0,05 bis 1 Gev/ichtsteil Öl kommen auf 1 Gev/ichtsteil Wachs und die Viskosität des Siliconöls kann zwischen 3,0 und 100 000 Zenifcpoisen (gemessen bei 20⁰C) oder noch sogar höher, beispielsweise bis zu 300 000 Zentipoisen, liegen. Das Siliconöl unterstützt das Brechen der Farbschicht und zwar auf Grund seiner Schmierwirkung zwischen den Ebenen der Wachsteilchen und seiner Unverträglichkeit mit dem Wachs.Ausserdem verleiht es den Bildstellen auf Grund seiner einer Haftung entgegenwirkenden Schmiermittelnatur verbesserte Anti-Schmiereigenschaften. Bevorzugte Siliconöle sind Dimethyl- und Methylphenylpolysiloxanöle.

Der harz- oder filmbildende Binder verbessert die Kohäsion der Farbschicht, so daß die davon erzeugten Bildstellen während einer Handhabung gegen Abschmieren beständiger sind. Bevorzugte Binder sind die Celluloseaether, z.B. Aethylcellulose, Hydroxyaethylcellulose. und Aethylhydroxyaethylcellulose. Andere Binder, z.B. Polystyrol, Butadien-Styrolcopolymerisat, Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymerisat, Polyvinylbutyral und dergl.

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können allein oder vorzugsweise in Kombination mit einem Celluloseaether verwendet v/erden. Das Verhältnis von Harz und/oder Filmbildner zu Wachs kann zwischen 1 : 25 und 1 : 2 (Gewichtsbasis) liegen, d.h. Ö»O4 bis 0,5 Gewdichtsteile Harz kommen auf 1 Teil Wachs und die Menge an Harz oder Filmbildner ist vorzugsweise kleiner als die Menge des in der Zusammsnsetzung enthaltenen Siliconöls.

Andere in druckempfindlichen Farbschichten übliche Bestandteile können den erfindungsgemässen Farbmassem ebenfalls einverleibt werden. Es sind dies insbesondere kleine Mengen, z.B. bis zu 10 Gew.-56 der Farbschicht, oberflächenaktive Stoffe, welche die Bisperglerung der verschiedenen Bestandteile der Farbschicht verbessern und die Ablöseigenschaften der Schicht beeinflussen sollen, was wiederum von der genauen Beschaff enhe.it der Kunststoff träger und der verwendeten Aufnahmeflächen abhängt. Diese oberflächenaktiven Stoffe können von öligor oder felter Beschaffenheit sein. Magnetische Pigmente können an Stelle von Ruß und/oder anderen üblichen färbenden Stoffen verwendet werden, wenn man elektronisch abtastbare Bildstellen erhalten will. Diese üblichen färbenden Stoffe sind z.B. Phosphore, Leuchtstoffe und Farbstoff vorstufen.

Geeignete Kunststoff trägerfilme sind z.B. Filme aus Polyaethylen und anderen Polyolefinen, Polyamiden, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und anderen Polyvinylhalogeniden, Celluloseacetat, Polyaethylenterephthalat, Polycarbonat und Kautschuk-Hydrochlorid.

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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel 1

Eine Überzugsmasse wird durch sechsstündiges Mahlen der folgenden Zusammensetzung in einer Kugelmühle hergestellt:

Bestandteile Gewichtsteile

Carnaubawachs (pulverförmig) 4,0 Siliconöl (Methylsilieonöl 10 000 c.p.) 1,0

Lecithin (oberflächenaktiver Stoff) 0,5

Ruß 1,3

Aethylcellulose 0,5

Toluol 20,0

Methylethylketon 20,0

Diese Zusammensetzung wird dann bei Raumtemperatur mit einer Üblichen Leiste auf einen 3/4 Mil (etwa 0,018 mm) dicken Bogen aus Polyaethylenfilm in einer solchen Menge aufgebracht, daß man nach Verdampfung des Lösungsmittels eine 1/5 Mil (0,005 mm) dicke Farbschicht erhält.

Beispiel 2

Eine Überzugsmasse wird auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und auf einen Polyaethylenfilm unter Verwendung der folgenden Zusammensetzung aufgebracht:

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Bestandteile	Gewichtsteile
Carnaubawachs (pulverförmig)	3,8
Siliconöl	1,8
getönter Ruß	2,0
Aethylcellulose	0,4
Polystyrol	0,5
Methyli sobutylke ton	15,0
Methylethylketon	25,0

Die nach den Beispielen erhaltenen Bögen wurden zu Bändern zerschnitten und die Bänder wurden in ejuor elektrischen Schreibmaschine zur Beschriftung verschiedener Kopierbögen, einschliesslich --,ülcher nus Zellophan und Papier verv/endet. Es zeigte sich, daß die erzeugten Buchs^aben eine ausgezeichnete Schärfe und eine stark verbesserte AbischnierCe^tifAo verglichen mit mittels eines üblichen Wncbobundor ' Verwendung eines Polyaethylentrügers erzeugten nulVic on

Obwohl Kunststofftr&gerfJlmo bevorzugt sind, in^bor.o für magnotisch und optisch abtastbnre Htu.chrirtu:. en, können doch auch Papierträger verwendet werden, dio "mit einar Kunststoffzwischenschicht verschon sind, welche die Papieroberfläche versiegelt und oine Ablösoflache aus Kunststoff für die Farbschicht ergibt. Solche Zwischenschichten sind auf diesem Fachgebiet Üblich und enthalten vorzugsweise ein synthetisches thermoplastisches Harz, z.B. Polyvinylidenchlorid, Polyvinylbutyrat oder ein nylonartiges Polyamid das mittels eines flüchtigen Lösungsmittels, z.B. Aethanol, aufgebracht wird. Aethanollösliches Polyamid und aethanollösliches

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Polyvinylbutyrat sind als erfindungsgemäß zu verwendende Zwischenschichten bevorzugt. Solche Zwischenschichten schaffen eine Aufnahmefläche für die Farbschicht mit guten Halteeigenschaften dafür, geben jedoch die Farbschicht unter der Wirkung eines bilderzougenden Drucks vollständig ab.

Die Erfindung kann weitgehende Abänderungen erfahren, ohno daß dadurch ihr Rahmen verlassen wird.

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Claims

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Patentansprüche

Druckempfindliches Farbblatt, -band oder dergleichen, mit einem flexiblen Träger mit Kunststoffoberfläche, auf der sich eine druckübertragbare Farbschicht befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbschicht aus einem zum Teil in Form einzelner Teilchen vorliegenden Hartwachs, einem mit dem Wachs unverträglichen Siliconöl, einem filmbildenden Binder und bilderzeugendem Stoff besteht.
2. Farbblatt, -band oder dergleichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbschicht ein Gewichtsteil Hartwachs, 0,05 bis 1 Gewichtsteil Siliconöl und 0_;04 bis 0,5 Gewichtsteile des fumbildenden Binders enthält.
3. Farbblatt, -band oder dergleichen nach Anspruch 1

oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger aus Polyaethylen besteht.
4. Farbblatt, -band oder dergleichen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Träger aus eine die Kunststoffoberfläche bildende Schicht aus synthetischem thermoplastischem Harz tragendem Papier besteht.
5. Farbblatt, -band oder dergleichen nach den Ansprüchen 1,2, 3 oder 4,dadurch gekennzeichnet, daß der film-

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bildende Binder aus Aethylcellulose besteht.
6. Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Farbblattes, -bandes oder dergleichen entsprechend <?3n vorhergehenden Ansprüchen, wobei man eine ein flüchtiges organisches Lösungsmittel,einen mindestens teilweise in diesem gelösten Stoff, einen filmbildenden Binder und einen bilderzeugenden Stoff enthaltende überzugsmasse auf die Kunststoffoberfläche eines flexiblen Trägers aufbringt und das Lösungsmittel zum Trocknen des Überzugs und unter Bildung einer druckübertragbaren Farbschicht verdampft, dadurch gekennzeichnet, daß als mindestens teilweise in dem Lösungsmittel gelöster Stoff ein mindestens teilweise darin dispergiertes Hartwachs und ein mit diesem unverträgliches Siliconöl verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß aas Verhältnis von Hartwachs zu Silicone1 zwischen 1 : 1 und 20 : i beträgt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewichtsverhältnis von H.irtv/aohs zu filmbildendem Binder zwischen etwa 2 ϊ 1 und 25 : angewendet wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzugsmasse noch ein oberflächenaktives Mittel enthält.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, daß als filmbildender Binder Aethylcellulose verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als flexibler Träger Polyaethylen verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel gelöstes synthetisches thermoplastisches Harz auf einen Papierträger aufgebracht und das Lösungsmittel dann unter Bildung der Kunststoffoberfläche für die Aufbringung der Farbschicht verdampft wird.

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