DE2154987A1 - Mit einem Markierungsstoff versehener flexibler Träger - Google Patents

Mit einem Markierungsstoff versehener flexibler Träger

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DE2154987A1 DE19712154987 DE2154987A DE2154987A1 DE 2154987 A1 DE2154987 A1 DE 2154987A1 DE 19712154987 DE19712154987 DE 19712154987 DE 2154987 A DE2154987 A DE 2154987A DE 2154987 A1 DE2154987 A1 DE 2154987A1
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Description

THE NATIONAL CASH REGISTER CUMPANY
Dayton, Ohio (V.St.A.) _
Pat ent anmeldung
Unser Az.: 1349/Germany
Zusatzpatent zu P 21 22 281
MIT EINEM MARKIERUNGSSTOFF VERSEHENER FLEXIBLER TRÄGER
Die Erfindung betrifft ein Material zum Markieren von Oberflächen mit Daten durch Übertragen eines Markierungsstoffes von einem Träger, beispielsweise einem Blatt oder Band auf die zu markierende Fläche, wobei die Übertragung durch Anwendung von Druck erfolgt.
Ein derartiges Material ist Gegenstand des Hauptpatentes Nr (Patentanmeldung P 21 22 281)
Das flexible Blatt oder Band des Hauptpatentes ist auf einer Seite mit einem Markierungsstoff versehen, der durch Druckeinwirkung auf eine Aufnahmefläche übertragbar ist und ein polymeres Bindemittel, sowie elektrisch, magnetisch oder optisch feststellbare Stoffe enthält. Der Markierungsstoff ist dabei ein thermoplastisches Aminotriazin-Sulphonamid-Aldehyd-Copolymer.
Die bevorzugten Bindemittel sind gemäß Hauptpatent Polymere oder Copolymere von Äthylen oder Propylen; dabei ist es gewöhnlich erforderlich^in die Zusammensetzung ein Wachs einzubringen, das als Weichmacher für diese Bindemittel dient, um die zur gewünschten Übertragung der Zusammensetzung von dem Träger erforderliche Konsistenz zu erhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es eine neue Formulierung für den Markierungsstoff anzugeben.
Gemäß der Erfindung wird dazu als polymeres Bindemittel ein mit Weichmachern versehenes zelluloseartiges Polymeres verwendet.
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Has vsellulostMrtige Polymere kann beispielsweise ZeIIu.1 oseacetat, ZeIIu Loseaeeta tbutyrat, Zellulosemethyläther, Zelluloseäthyläther oder ZeI lul-osenitrat sein„ Geeignete Weichmacher sind Adipinsäureester, Phthalsäureester, Toluolsulphonamide, Bernsteinsäureester, chlorierte Diphenyle, Zitrate, Phosphate oder andere bekannte vorzugsweise feste Weichmacher für die in Frage kommenden Polymeren.
SuI phonaxni de, die zui* Herstellung des Aminotriazin-Sulphonamid-Aldehyd-Misehpolymeren geeignet sind, schließen beispielsweise ein Ortho- und Para-Toluolsulphonamide, Benzolsulphonamide und Alkylderivate derselben, die alle jeweils mit zwei reaktiven Amidwasserstoffen versehen sind, fc Aminotriazinverbindungen zur Verwendung in der
Herstellung des Mischpolymeren sind beispielsweise solche mit der Strukturformel
wobei I? beispielsweise Wasserstoff, eine Aminogruppe, eine Alky!gruppe mit bis zu 8 Kohlenstoffatome, eine " Arylgruppe eine Arylalkylgruppe oder eine Mono- oder Dialkylaminogruppe mit bis zu 8 Kohlenstoffatome in jeder Alkylgruppe sein kann. Die bevorzugte Verbindung ist Melamin, wobei R eine Aminogruppe ist; die Wahl des Substituenten R ist jedoch nicht kritisch vorausgesetzt, daß er nicht wesentlich die Kondensationsreaktion stört.
Das Misch- oder Copolymere kann mittels Alkanolen, etwa Äthanol oder Butanol derart modifiziert werden wie es in Verbindung mit der Herstellung von Harnstoff- und Melamin-Formaldehydharzen bekanni ist. In diesen Füllen ist gewöhnlich ein Überschuß an Aldehyd erforderlich, um zu einer Kondensation des Methylolaminotriazin (erzeugt durch diese Modifizierung)
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mit. dem Sulphonamid-AJdehydprodukt zu kommen.
Das Copolymere muß thermoplastisch sein und sollte vorzugsweise auch vollständig kondensiert sein. Deshalb empfiehlt sich, genügend Aldehyd zu verwenden, um ein vollständig kondensiertes Copolymeres zu erhalten, wobei die relativen Mengen von Aminotriazin und Sulphonamid derart bemessen sein sollten, daß sich ein fertiges Triazin— Copolymeres ergibt, das thermoplastisch ist,,jedoch einen nicht zu niedrigen Schmelzpunkt besitzt. Im allgemeinen wird eine größere Menge Aminotriazin den Schmelzpunkt des Endprodukts anheben während Überschuß an Aminotriazin ein durch Worme aushärtbares Copolymeres ergibt. Ein Überschuß an Sulphonamid andererseits verringert den Schmelzpunkt und erhöht die Thermoplastizität und die Löslichkeit des Endproduktes gegenüber Lösungsmitteln. Wird ein Aminotriazin mit zwei primären Aminogruppen verwendet , das nicht alkanol-modifiziert ist, so wird vorzugsweise ein molares Verhältnis vom Aminotriazin zu Sulphonamid von annähernd 1:3 verwendetem Gegensatz zu einem Verhältnis von 1:5,welches vorzugsweise dann gewählt wird, wenn das unmodifizierte Aminotriazin 3 Primärgruppen besitzt. Als Ergebnis enthält das unmodifizierte Copolymere vorzugsweise 3 bis 5 Mol des Sulphonamid-Aldehyd-Reaktionsprodukts pro Mol des Aminot'riazin-Aldehyd-Reaktionsprodukts abhängig von der Anzahl der primären Aminogruppen in dem Aminotriazin, obwohl auch 2 und sogar bis zu 6 Mol des ersteren Produktes pro Mol des letzteren verwendet werden können. Wird Melamin ohne Alkanolmodifikation verwendet, dann sind mehr als 20Gew.% des Melamin-Aldehydprodukts iin endgültigen Copolymeren durch Wärme aushärtbar. Alkanolmodiiizierung oder die Verwendung verschiedener Melaminderivate etwa Methylol oder Alky!methylolmelamine ermöglichen einen Anteil des Triazinaldehydprodukts von 25 bis 35Gew. ; des Triazincopolymeren. Ein Stufe—B-Melamin-Aldehydharz etwa ein Methylolmelaminharz muß zumindest zwei vorzugsweise drei oder vier Methylolgruppen besitzen,
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um mit einem Sulphonamid-Aldehydharz zur er fordex· lichen Kondensation zu kommen. Die molare Menge des Aldehyds ist vorzugsweise größer als die kombinierte molare Menge des Aminotriazin und Monosulphonamids in allen Fällen. Formaldehyd oder Paraformaldehyd wird "vorzugsweise zur Bildung des Copolymeren verwendet.
Ein Verfahren zum Herstellen des Aminotriazin-Sulphonamid-Aldehyd-Copolymeren und dessen Eigenschaften sind ausführlich in dem Hauptpatent beschrieben, ebenso wie ein Verfahren zur Herstellung des Markierungsstoffes und dessen Aufbringen auf den Träger unter verzugsweiser Verwendung eines Lösungsmittels das das Copolymere nicht vollständig löst, so daß zumindest ein Teil desselben in Form von diskreten kleinen Teilchen vorhanden ist, die innerhalb des Markierungsstoffes verteilt sind. Das Lösungsmittel soll vorzugsweise das Zellulosebindemittel und den Weichmacher ganz oder zumindest teilweise lösen; elektrisch, magnetisch oder optisch feststellbare Stoffe, wie beispielsweise rote, grüne oder schwarze Farbstoffe und Pigmente magnetische Metalle oder Metalloxide sowie lumineszierende, phosphoreszierende oder fluoreszierende Stoffe sind vorzugsweise in der Zusammensetzung des Markierungsstoffes enthalten.
Der trockene Markierungsstoff enthält gewöhnlich 3 bis 40, vorzugsweise 15 bis 25Gew.% Zellulosepolymer, 3 bis 4CL vorzugsweise 15 bis 25Gew.% Weichmacher, 15 bis 70%; P vorzugsweise 50 bis 65Gew.% Aminotriazin-Sulphonamid-Aldehyd-Copolymeres und 1 bis 45?vorzugsweise 2 bis 20Gew. 'Ό des feststellbaren Materials.
Die Übertragung der Beschichtung von den Trägern wird vorzugsweise dadurch begünstigt, daß eine dünne Schicht., beispielsweise Wachs»vor dem Aufbringen des Markierungsstoffes auf der aktiven Oberflächenseite des Ti !ccrs aufgebracht wird. Derartige das Ablösen erleichternde Beschichtungon sind im Zusammenhang mit ÜbertragunKinal c-j ia ll>esch icht ungen bekannt. Die Übertragung wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich zwischen 120 und 150 ("' "nt en· Vorwendung einer
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Vorrichtung·, beispielsweise eines Thermodruckers durchgeführt .
Die Erfindung wird anhand eines Beispiels naher erläutert.
Beispiel:
Ein grünes Druckfarbband wurde auf folgende Weise unter Verwendung einer mit Lösungsmittel versehenen Beschichtungszusammensetzung präpariert:
Mit Lösungsmittel versehene Beschichtungszusammensetzung Bestandteil Gewichtsteile
ZeIlulose-Acetat-Butyrat- 4,5
einJialb-Sekundenviskositäts-
grad Cl)
Melamin-Sulphonamid-Formalde- 18,4
hyd—Harz mit einem fluoreszie-
renden grünen Farbstoff und
Phthalocyanin Grüntoner - A-18
N-Äthyl-p-Toluolsulphonamid 6,1
(Weichmacher) (3)
Monastral grün B Phthalocyanin- 1,0
Polychlor-Kupiertoner - Farbindex
Nr. 74 260 (4)
Met hy I-Xt hy I-Keton 70,0
100,0
Anmerkungen:
(1) Vertrieben von der Firma Eastman Chemical Products. Inc. Kingsport, Tennessee, USA, unter der Warenbezeichnung EAB-381 . Dieses Polymer enthiilt 50Gew.% kombinierte
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Zellulosereste. 37Gew.% kombiniertes Hu tyro I, 13Gew.'.' kombiniertes Acetyl und 2Gew.r,' freies Hydroxyl in den Zelluloseresten. Die Viskositätsbestimmung gibt bei diesem Polymer eine halbe Sekunde bei einem Test gemäß ASTM D-817-64, wobei eine 3/32 Zoll rostfreie Stahlkugel eine halbe Sekunde benötigt, um in einer 20%igen Lösung des Polymers mit Aceton als Lösungsmittel 2 Zoll 1 ίίlit.
(2) Wie im Hauptpatent beschrieben.
(3) Vertrieben durch die Monsanto Company. St, Louis, Missom'i. USA, tinte*· dem Warenzeichen Santicizer 3.
(4) Vertrieben durch die E.L. du Pont de Nemours & Co, r Inc. , k Wilmington, Delaware, USA.
Die o.g. mit Lösungsmittel versetzte Beschichtungszusammenselzung wird hergestellt durch Mischen des Melamin— Sulphonamid-Formaldehyd'-Harzes, das den reststellbaren Stoff und das Methylethylketon enthalt, in einem 500 ecm Erlenmeyerkolben unter konstantem Rühren; es formt sich eine Zusammensetzung mit einer gleichförmigen Konsistenz. Das Zelluloseacetat-Butyrat und der Weichmacher werden dann unter ständigem Rühren der Zusammensetzung beigefügt, wobei sich eine Beschichtungszusammensetzung mit gleichförmiger Konsistenz ergibt.
Die mit Lösungsmittel versetzte Beschichtung»-- zusammensetzung wurde dann auf cirka 2,25 kg Jupiter-Papier-" " tuch (50 cm χ 75 cm χ 480 Blatt) aufgebracht und gleichmäßig über das Tuch mittels eines Meyer-Stabes verteilt, und zwar zu einer Schicht von cirka 3 mg der mit LösungsmitteL versetzten Beschichtungszusammensetzung pro 1 cm des Tuches. Jupiter-Papiertuch ist ein Warenzeichen für ein 100%-Sulfit-Feinpergamenttuch, das vertrieben wird durch die Peter J. Schweitzer Division ot Kimberly-Clark Corporation, Elizabeth, New Jersey, U.S.A. Nun läßt man den Methy1-Äthyl-Keton bei Raumtemperatur verdampfen, so daß eine getrocknete übertragbare Beschichtungszusammensetzung
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mit der Dicke von ungefähr 5 bis 8 um aiii dom Tuch zurückbleibt. Das so boschich!elo·Tuch wurde dann v.u DruckbndiM-u geschnitten.
Eines dieser grünen Druckbänder wurde in einem Prototyp eines Thermodrucker der Anmelderin eingesetzt, der eine Folge von grünen Markierungen auf weißem Bindepapier druckt. Der Druckkopf des Thermodrucker wurde bei einer Temperatur von 250 bis 300 C betrieben und hatte eine Wärmekontaktzeit von cirka 10 msec, mit dem Übertragungsmedium. Die übertragbare Beschichtungszusammensetzung wurde bei einer Temperatur von cirka 320 bis 150 °C aui das weiße Papier übertragen.
Die auf das weiße Papier gedruckten grünen Markierungen wurden auf Kratz- und Schmierfestigkeit getestet. Hierbei wurde mit dem Daumennagel auf die Markierungen ein Druck ausgeübt und mehrere Male über die Markierungen gefahren. Die gedruckten Markierungen besaßen bei Sichtprüfung eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber Kratzen und Schmieren.
Bei einem anderen Test für die Wärmedruckfähigkeit wurde ein grünes Druckfarbband auf ein weißes Papier gelegt. Ein Stahl mit einer Breite von cirka 3,5 cm und einer Dicke von cirka 1,25 mm wurde auf cirka 150 0C erhitzt und mit der Hand gegen die Rückseite des Übertragungsblattes gedrückt. Das erhitzte Stahl erzeugte ausgezeichnete Markierungen auf dem weißen Papier.
Die auf das weiße Papier gedruckten grünen Markierungen wurden dem o.g. Test auf Kratz- und Schmierfestigkeit unterworfen und es zeigten sich ausgezeichnete Eigenschaften.
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Claims (2)

  1. "che:
    Flexibles Blatt oder Hand ,dosaon eino Soil ο im i ( einem Markierungsstoff versehen ist-, der durch Druekeinwirkung auf eine Aul'nahmeflpche übertragbar ist und ein polymeren Bindemittel, ein thermoplastisches Copolymer, insbesondere Aminotriazin-Sulphonamid-Aldehyd-Copolymer. und elektrisch magnetisch oder optisch feststellbare Stoffe enthn lt., nach Patent £ .Z\ .SS .SSl . . . . , dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Bindemittel sich aus einem mit Weichmacher versetzten Zellulosepolymeren zusammensetzt.
  2. 2. Blatt oder Band nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das BindemitteJ Zeiluloseacetnt-Butyrnt und der Weichmacher N-Äthyl-p-Toluolsulphonnmid ist.
    3. Blatt oder Band nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Markierungszusammensetzung 15 bis 70Gew.'? Aminotr i nzin-Sulphonamid-Aldehyd-Copolymer , 'Λ bis 40GeW.'*, Zellulosepolymer-Bindemittel und 3 bis 40Gew% Weichmacher enthalt.
    4. Blatt oder Bind nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungszusammensetzung 5O bis 65Gew.% Aminotriazin-Sulphonamid-Aldehyd-Copolymer, 15 bis 25Gew.% Zellulosepolymer-Bindemittel und 15 bis 25Gew.'i Weichmacher entlu'ilt.
    5. Blatt oder Band nach einem dor Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das molare Verhältnis von Aminotriazin zu SuIphonamid in dem genannton Aminotrinzin-Su I phonam id-Aldehyd-('(>F>o Iymor /.\νϊκ<·Ικ>η Ir2 uiui 1 : (i liegt, daß die molare Menge des Aldehyds größer ali= dio kombinierte molare Menge von Aminotriazin und Monosu1phonamid ist und das Aldehyd ein Formaldehyd odor Pa rai orm;i 1 deliyd isi .
    (5. Blatt oder Band nach einem de:· voraimehpndon Ansju'üche, dadui'ch gekennzeichnet, dal' -der Anteil des- Aininotriazin-SulplKjnamid-AIdehyd-CopolyTorH zwischen 50 mj (ί5(ΐο\\. . ,
    l.il.J971
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    der Anteil des polymeren Bindemittels zwischen 15 und 25Gew/> und der Anteil des elektrisch, magnetisch oder optisch feststellbaren Stoffes zwischen 2 und 20Gew.% des Markierungsstof fes bet ragt.
    7. Blatt oder Band nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Aminotriazin-Sulphonamid-Aldehyd-Copolymers in Form diskreter kleiner Teilchen, die in dem Markierungsstoff dispergiert sind, vorliegt.
    8. Matt oder Band nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aminotriazin-Melamin oder eine Verbindung mit der folgenden Formel ist:
    „2N
    worin R Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatome , eine Arylgruppe, eine Alkylarylgruppe oder eine Mono- oder Dialkylaminogruppe mit 8 oder weniger Kohlenstoffatome in jeder Alkylgruppe ist; und daß das SuI phonamid ein Ortho- oder Paratoluol-Sulphonamid, ein Benzolsulphonamid, ein Benzolsulfhonamid oder ein Alkylderivat derselben ist.
    9. Blatt oder Band nach einem der vorhergehende« Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Blattes oder Bandes ,auf der die Beschichtungszusammensetzung aufgebracht wird,mit einer Wachsschicht vorgehen ist.
    i . 1 I 197 1
    2 0 9 8 2 7 / 0 8 B 3 BAD OfflGlNAL
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