DE2117214B2 - Druckempfindliches Farbblatt, -band o.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein druckempfindliches Farbblatt, -band oder dergleichen mit einem flexiblen Träger, auf dem sich eine druckübertragbare Farbschicht aus einem zum Teil in Form einzelner Teilchen vorliegenden Hartwachs, einem filmbildenden Binder und einem bilderzeugenden Stoff befindet.

Kunststoffträgerfilme und Papierträger mit einer Ablöseschicht oder einer Zwischenschicht aus synthetischem thermoplastischem Harz werden verbreitet als Träger für druckübertragbare Farbschichten verwendet. Solche Träger ermöglichen es, daß die Farbschicht im wesentlichen vollständig ausgestanzt wird, wobei vorausgesetzt wird, daß die Farbschicht zerbrechlich ist.

Für eine wachsende Zahl von Anwendungsgebieten, 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 Polyäthylen infolge seiner Fähigkeit, sich den Schrifttypen anzupassen, ein bevorzugtes Trägermaterial. Die Zusammensetzung der druckempfindlichen Farbschicht verursacht jedoch gewisse Schwierigkeiten.

Die obigen Anwendungszwecke erfordern die Erzeugung von Bildstellen auf einer Vielzahl von Papieren, Matrizen und Kunststoffoberflächen. Die so erzeueten Bildstellen verlaneen eine Kombination verschiedener Eigenschaften. So müssen sie klar umrissen, scharfkantig und ohne Hohlräume innerhalb des Schriftkörpers, nicht-schmierend und an nichtporösen Oberflächen und anderen obenerwähnten 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 Stellen auf den Aufnahmebogen ebenfalls erwünscht, um die Farbschicht möglichst gut auszunützen. Die Anforderungen bezüglich der Ablösung von dem Farbblatt oder -band und der Haftung an dem Aufnahmebogen können gegenseitig stören.

Die FR-PS1569163 beschreibt druckempfindliche Farbübertragungsbänder und dergleichen sowie deren Herstellung, wobei eine organische Lösung, die ein Wachs in gelöster und dispergierter Form, einen die Viskosität einregelnden filmbildenden Binder und ein Pigment enthält, auf einen Träger aufgebracht wird. Der Träger weist dabei eine absorbierende Oberfläche auf, in die die Lösung eindringt. Nach dem Verdampfen des flüchtigen Lösungsmittels wird auf diese Weise eine besondere Haftung der verbliebenen Masse erreicht. Nach diesem bekannten Vorgehen kann ein billiges, einmal zu verwendendes Kohlepapier mit der beschriebenen Überzugsmasse hergestellt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß solche Überzugsmassen keine geeigneten Adhäsionseigenschaften zeigen, wenn sie auf glatten Ablöseflächen aus Kunststoff aufgebracht werden. Derartige Träger sind zur Herstellung von scharfen und klaren Bildern, insbesondere für magnetisch und optisch abtastbare Beschriftungen, erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein druckempfindliches Farbblatt, -band oder dergleichen der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sie auch für magnetisch und optisch abtastbare Beschriftungen gute Eignung zeigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Farbschicht ein mit dem Hartwachs unverträgliches Siliconöl enthält und der flexible Träger ein Papierträger mit einer die Ablösung der Farbschicht begünstigenden Beschichtung aus Kunststoff oder ein Kunststoff ist.

Das erfindungsgemäße druckempfindliche Farbblatt, -band oder dergleichen läßt sich dadurch herstellen, indem eine ein flüchtiges organisches Lösungsmittel, ein mindestens teilweise darin gelöstes und mindestens teilweise darin dispergiertes Hartwachs, einen filmbildenden Binder und einen bilderzeugenden Stoff enthaltende Überzugsmasse auf die Oberfläche eines flexiblen Trägers aufgebracht und das Lösungsmittel zum Trocknen des Überzugs unter Bildung einer druckübertragbaren Farbschicht verdampft wird, wobei die Überzugsmasse mit einem Gehalt an einem mit dem Hartwachs unverträglichen Siliconöl auf einen Papierträger mit einer die Ablösung der Farbschicht begünstigenden Beschichtung aus Kunststoff, der die Papieroberfläche versiegelt, oder auf einen Kunststoffträgerfilm aufgebracht wird.

Unter dem Ausdruck »Hartwachs« versteht man Wachse, die üblicherweise vom Fachmann als hart angesehen werden, im Unterschied zu weichen Wachsen, wie Bienenwachs, Vaseline und Wollwachs. Die bedeutendsten Vertreter der Gruppe der Hartwachse sind z. B. Carnaubawachs, Candellilawachs, Ouricurvwachs und Montanwachs sowie oxidierte mikrokri-

stallin? Wachse, ohne daß diese Aufzählung vollständig ist.

Es ist für die Erfindung wesentlich, daß das Hartwachs sowohl in gelöster als auch in dispergierter Form vorliegt. Das kann durch einen vergleichenden Versuch demonstriert werden, bei dem Carnaubawachs als Hartwachs und Polyäthylen 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, nichtzerbrechlichen Film. Wird das Carnaubawachs auf das Polyäthylen aus einem heißen flüchtigen Medium aufgebracht, dann erhält man nach Verdampfen des Lösungsmittels einen pulvrigen Film mit geringer oder gar keiner Haftung an dem Polyäthylen. Wenn andererseits das Carnaubawachs auf das Polyäthylen 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 Polyäthylen 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 Wachspartikelchen zunächst auf der Filmoberfläche ausfallen. Das Lösungsmittel verdampft dann allmählich und hinterläßt eine Wachsmatrix, welche die ausgefällten Teilchen zusammenbindet. Ein unregelmäßiges Wachsnetzwerk wird so gebildet, das sowohl zusammenhängend als auch örtlich zerbrechlich ist.

Ob das Wachs den gewünschten Zustand einer gleichzeitigen teilweisen Dispergierungund 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 Methylisobutylketon in einem Verhältnis von Wachs: Medium (auf Gewichtsbasis) von etwa 1:10 verwendet. Stattdessen können auch Toluol und/oder andere aromatische Kohlenwasserstoffe, einschließlich den Xylolen, Äthylbenzol und/oder andere aliphatisclie Ketone, Alkohole, Ester, Ätheralkohole verwendet werden; diese Aufzählung ist nicht vollständig. Im allgemeinen bietet die Wahl eines geeigneten Mediums für jedes gegebenen Wachs dem Fachmann im Hinblick auf die bekannten Löslichkeitseigenschaften 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 nun 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 1:1 (Gewichtsbasis) betragen, d. h. 0,05 bis 1 Gewichtsteil Ol kommen auf 1 Gewichtsteil Wachs und die Viskosität des Siliconöls kann zwischen 3,0 und 100000· K) ' Pa · s (gemessen bei 20° C) oder sogar noch höher, beispielsweise bis zu 300 000 ■ 10"' Pa ■ s, lieeen. Das Siliconöl unterstützt das Brechen der Farbschicht, und zwar aufgrund seiner Schmierwirkung zwischen den Ebenen der Wachsteilchen und seiner Unverträglichkeit mit dem Wachs. Außerdem verleiht es den Bildstellen aufgrund seiner einer Haftung entgegenwirkenden Schmiermittelnatur verbesserte Anti-Schmiereigenschaften. Bevorzugte Siliconöle sind Dimethyl- und Methylphenylpolysiloxanöle.

Der filmbildende Binder bzw. das zur Filmbiidung

ίο eingesetzte Harz verbessern die Kohäsion der Farbschicht, so daß die davon erzeugten Bildstellen während der Handhabung gegen Abschmieren beständiger sind. Bevorzugte Binder sind die Celluloseäther, z. B. Äthylcellulose, Hydroxyäthylcellulose und

Äthylhydroxyäthylcellulose. Andere Binder, z. B. Polystyrol, Butadien-Styrolcopolymerisat, Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymerisat, Polyvinylbutyral und dergleichen, können allein oder vorzugsweise in Kombination mit einem Celluloseäther verwendet

_'() werden. Das Verhältnis von Harz und/oder filmbildendem Binder zu Wachs kann zwischen 1:25 und 1:2 (Gewichtsbasis) liegen, d.h. 0,04 bis 0,5 Gewichtsteüe Harz bzw. filmbildender Binder entfallen auf 1 Teil Hartwachs. Dabei ist die Menge an Harz

r> oder filmbildenden Binder vorzugsweise kleiner als die Menge des in der Zusammensetzung enthaltenen Siliconöls

Andere in druckempfindlichen Farbschichten übliche Bestandteile können den erfindungsgemäß einge-

i» setzten Farbmassen ebenfalls einverleibt werden. Es sind dies insbesondere kleine Mengen, z. B. bis zu 10 Gew.-% der Farbschicht, oberflächenaktive Stoffe, die die Dispergierung der verschiedenen Bestandteile der Farbschicht verbessern und die Ablö-

n seeigenschaften der Schicht beeinflussen sollen, was wiederum von der genauen Beschaffenheit der Kunststoffträger und der verwendeten Aufnahmeflächen abhängt. Diese oberflächenaktiven Stoffe können von öliger oder fester Beschaffenheit sein. Magnetische

Ii Pigmente können anstelle 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 Farbstoffvorstufen.

■n Geeignete Kunststoffträgerfilme sind z. B. Filme aus Polyäthylen und anderen Polyolefinen, Polyamiden, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und anderen Polyvinylhalogeniden, Celluloseacetat, PoIyäthylenterephthalat, Polycarbonat und Kautschuk-

">o Hydrochlorid.

Obwohl Kunststoffträgerfilme in erfindungsgemäßen druckempfindlichen Farbblättern, -bändern oder dergleichen bevorzugt werden, insbesondere für magnetisch und optisch abtastbare Beschriftungen, kön-

v> nen daneben auch Papierträger verwendet werden, die mit einer die Ablösung der Farbschicht begünstigenden Beschichtung aus Kunststoff, d. h. einer Kunststoffzwischenschicht, versehen sind, die die Papieroberfläche versiegelt. Derartige Beschichtungen sind

ho auf diesem Fachgebiet üblich und enthalten vorzugsweise ein synthetisches thermoplastisches Harz, z. B. Polyvinylidenchlorid, Polyvinylbutyral oder ein nylonartiges Polyamid, das mittels eines flüchtigen Lösungsmittels, z. B. Äthanol, aufgebracht wird. Ätha-

h"i nollösliches Polyamid und äthanoUösiiches Polyvinylbutyral sind als erfindungsgemäß zu wählende Beschichtungen bevorzugt. Solche Beschichtungen schaffen eine Aufnahmefläche für die Farbschicht mit

guten Halteeigenschaften. Sie geben jedoch die Farbschicht unter der Wirkung eines bilderzeugenden Drucks wieder vollständig ab.
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
(Methylsiliconöl 10000 10' Pa ■ s)	1,0
Lecithin (oberflächenaktiver Stoff)	0,5
Ruß	1,3
Äthylcellulose	0,5
Toluol	20,0
Methylethylketon	20,0

Diese Zusammensetzung wird dann bei Raumtemperatur mit einer üblichen Leiste auf einen etwa 0,018 mm dicken Bogen aus Polyäthylenfilm in einer solchen Menge aufgebracht, daß man nach Verdampfung des Lösungsmittels eine 0,005 mm dicke Farbschicht erhält.

Beispiel 2

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

Bestandteile	Gewichtsteile
Carnaubawachs (pulverförmig)	3,8
Siliconöl	1,8
getönter Ruß	2,0
Äthylcellulose	0,4
Polystyrol	0,5
Methylisobutylketon	15,0
Methyläthvlketon	25,0

Die nach den Beispielen erhaltenen Bögen wurden zu Bändern zerschnitten und die Bänder wurden in einer elektrischen Schreibmaschine zur Beschriftung verschiedener Kopierbogen, einschließlich solcher aus Zellglas und Papier verwendet. Es zeigte sich, daß die erzeugten Buchstaben eine ausgezeichnete Schärfe und eine stark verbesserte Abschmierfestigkeit verglichen mit mittels eines üblichen Wachsbandes unter Verwendung eines Polyäthylenträgers erzeugten aufwiese;;.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckempfindliches Farbblatt, -band oder dergleichen mit c inem flexiblen Träger, auf dem sich eine druckübertragbare Farbschicht aus einem zum Teil in Form einzelner Teilchen vorliegenden Hartwachs, einem filmbildenden Binder und einem bilderzeugenden Stoff befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbschicht ein mit dem Hartwachs unverträgliches Siliconöl enthält und der flexible Träger ein Papierträger mit einer die Ablösung der Farbschicht begünstigenden Beschichtung aus Kunststoff oder ein Kunststoff-Film ist.

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 filmbildenden Binders enthält.

3. Farbblatt, -band oder dergleichen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff-Film aus Polyäthylen besteht.

4. Farbblatt, -band oder dergleichen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff der die Ablösung der Farbschicht begünstigenden Beschichtung des Papierträgers aus einem synthetischen thermoplastischen Harz besteht.

5. Farbblatt, -band oder dergleichen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der filmbildende Binder aus Äthylcellulose besteht.