DE2242004C3

DE2242004C3 - Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE2242004C3
Application number: DE19722242004
Authority: DE
Inventors: John Joseph Bishop; Stanley Richard Xenia Hermann; Gary James Peters
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1971-08-31
Filing date: 1972-08-26
Publication date: 1975-04-10
Also published as: AU463812B2; BE788071A; AU4545672A; GB1358500A; CH551050A; DE2242004A1; IT964412B; FR2151908A5; ES406214A1; DE2242004B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Es sind verschiedene Arten von optisch lesbaren Aufzeichnungsträgern bekannt. Diese bestehen in der Regel aus einem einen weißen oder hellen Hintergrund bildenden Substrat, das dunkelgefärbte Markierungen, wie beispielsweise Buchstaben oder Ziffern, trägt. Ein Nachteil bei diesen bekannten Aufzeichnungsträgern besteht darin, daß die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Entstellung der aufgezeichneten Information durch Verschmieren oder Verkratzen bei Verwendung in automatischen Lesegeräten unzureichend ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden.

Die Erfindung gehl; somit aus von einem Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem blattförmigen Träger, dessen Oberfläche zumindest teilweise mit einer Beschichtung aus Titandioxidteilchen in einem polymeren Bindemittel versehen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung ein thermoplastisches Aminotriazin-Sulfonamid-Aldeh.yd-Copolymer enthält und schmelzbar ist, um aufgebrachten Markierungen durch eine Schmelzbehandlung Widerstandsfähigkeit gegen Verschmieren und Verkratzen zu verleihen.

Diese Beschichtung des Trägers kann auf beliebige Weise H"¹ <*^el1 gewünschten Daten markiert werden, je>aach zur Erzielung einer optimalen Widerstandsgkeit der Markierungen gegenüber Verschmieren Warme-Schmelzbehandlung durchgeführt werden Es sei darauf hingewiesen, daß ein solcher Aufzeichnungsträger insbesondere zur Verwendung als Kreditkarte geeignet ist, wobei diese das Beschichtungsmaterial in Form eines Streifens oder einer Wers geformten Fläche trägt, wobei nach DurchfTihrung der Markierung zur Erzielung einer dauerhaften Kreditkarte die Schmelzbehandlung erfolgt. Die Beschichtung kann auch Pigment-Streckmittel, «ie Cakiumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat oder Mischungen dieser Stoffe, enthalten. Die Gewichtsmenge dieser Streckmittel in der Beschichtung kann vorzugsweise geringer oder gleich der Gewichtsjjjgjjgg des darin enthaltenen Titandioxid-Pigments sein Die Beschichtung enthält zweckmäßigerweise 5 bis 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent, des Bindemittels, und 10 bis 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 25 Gewichtsprozent des Aminotriazin-Sulfonamid-Aldehyd-Copolymers (im folgenden als »Aminotria/inhaiz« bezeichnet), und das Pigment zusammen mit dem gegebenenfalls vorhandenen Streckmittel beträgt etwa 10 bis 85 Gewichtsprozent der Beschichtung.

Das für die Erfindung verwendete TiO₂-Pigment kenn ein beliebiges, im Handel erhältliches Pigment sein. Diese Pigmente werden im allgemeinen in Form feiner Teilchen mit einer Größe bis zu 10 μπι, vorzugsweise 5 μπι, hergestellt.

Das Aufzeichnungsmaterial kann dadurch hergestellt werden, daß d.e zunächst auf einem flexiblen Jo vmeren Trägerfilm vorhandene Beschichtung mit SS Träger in Berührung gebracht und durch Ein-Sen von Wärme und Druck und anschließendes Kernen des Trägerfilms übertragen wird. Die Überäsung erfolgt vorzugsweise durch Ausübung eines Drucks von 12,25 bis 33,25 kg/cm* auf den Trägerfilm bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 121 S 149 C für eine Zeitdauer von bis zu 8 Sekunden. Die Markierungen mit kontrastierender Farbe Ji Beschichtung kann anschließend dadurch Nach dem Aufbringen der Markierungszusammen-Setzung auf die Beschichtung des Trägers erfolgt die durch Erwärmen herbeigeführte Versiegelung, um eine erhöhte Beständigkeit und Widerstandsfähigkeit der

beschrifteten oder bedruckten Beschichtung gegenüber Verschmieren oder Abrieb zu erzielen. Dieser Schritt erfolgt vorzugsweise dadurch, daß die die Markierungszusammensetzung tragende Beschichtung einem Druck von bis zu 7 kg/cm², vorzugsweise bis zu 2,8 kg/cm², bei einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 107 bis 149 C, vorzugsweise zwischen 107 und 135°C, für eine Zeitdauer von 0,1 bis 1 Sekunde ausgesetzt wird.

Einige spezielle AusfUhrungsbeispiele der Erfindung

werden im folgenden an Hand der Beispiele im einzelnen beschrieben.

Beispiel 1

. ... Aus folgenden Bestandteilen wurde eine gieicn-

mäßige Mischung hergestellt:

Gewichtsprozent

Polyester ·*

Disperghrungsmittel ■ · · · ■ ^}-'

Melamin-Sulfonamid-Forrnaldenyd- _

Terpolymer -'

TiO₂-Pigment · · · <

BaSCVPigment-Streckmittel ^--1

Xylol ' '

einen Film aus yy
Nach dem Trocknen enthielt
wichteproant Polyester, 9 6 G

mer, 41 Gewichtsprozent ^Ρΐ
prozent Streckm.ttel sow.e 0 9 satzstoffe. Dieser trockene Hm *»^rde gangsma'erml fur eme Kreditkartc aus chlorid gelegt, und zwar so daß d e mi dJ schicht versehene Seite in Berührung mit der karte ist, wonach ein,Druck ^⁵ J*^

£5

^einm ^op{iK" '^eslstdltaren

is, das _e,c,ch_e wie d» ohe„ mi. ohne eine

he Sd,»^,* au

25 Gewichtsprozent des optisch feststellbaren Färb- material

stoffes. .: .-·.-.

■-Die·auf dem flexiblen polymeren Tragerfilm vor-

handene Markierungszusarrimensetzung wird in Be-

Beispiel 2

wurde nach dem in Bei-

14 bj_s 1050 kg/cm· ausgesclK wird.

Z.sammOKcMni halle:

Gewichtsprozent

der nassen

Lösung

Dispergierungsmittel einige Tropfen

Äiftylen-Vinylacetat-Copolyme.r-Latex.. 6,0 Melamin-Sulfonamid-Formaldehyd-

Terpolymer , 7,4

TiOg-Pigment 10,8

CaCOs-Pigment-Streckmittel 10,8

Wasser 60,0

NiI₄PjO₇ · 1OH₂O (Dispergierungsmittel) 0,3

Nach dem Trocknen enthielt die Pigmentschicht 17 Gewichtsprozent Latex, 21 Gewichtsprozent Terpolymer, 30,6 Gewichtsprozent Pigment und 30,6 Gewichtsprozent Streckmittel und 0,8 Gewichtsprozent Dispergierungsmittel. Das erhaltene Produkt war sehr widerstandsfähig gegenüber Verkiravzen.

Beispiel 3

Aus den folgenden Bestandteilen wurde eine Dispersion bereitet:

Beispiel 5

Zwei gleichmäßige Lösungsmittel-Dispersionen der bevorzugten Markierungszusammensetzungen wurden aus folgenden Bestandteilen hergestellt:

Bestandteile

Isobutylmethacrylat

Melamin-Sulfonamid-Formaldehyd-Harz mit einem fluoreszierenden grünen Farbstoff¹)

Melamm-Sulfonamid-Formaldehyd-Harz mit einem fluoreszierenden schwarzen Farbstoff»)

Monastral-Grün »B«-Pigment ..

Magnetisches Eisenoxid

Toluol

Gewichtsprozent

grüne Beschichtung

7 11

15 1

66

schwarze Beschichtung

21

7 65

Polyester

Melamin-Sulfonamid-Form-

aldehyd-Harz

TiO₂-Pigment

CaCOa-Pigment-Streckmittel
Xylol

Gewichtsprozent naß trocken

9,0

11,2

4,5

20,2

55,1

20,1

25,0 10,0 44,9

·) Dieses Material enthält etwa 96 Gewichtsprozent Melamin-Sulfonamid-Fomnaldehyd-Harz, 3 Gewichtsprozent eines bei Tageslicht fluoreszierenden grünen Farbstoffs und etwa 1 Gewichtsprozent eines Phthalocyanin-Grün-Toncrs.

·) Dieser Stoff enthält etwa 96 Gewichtsprozent Melamin-Sulfonamid-Formaldehyd-Harz, 3 Gewichtsprozent eines bei Tageslicht fluoreszierenden blauen Farbstoffs und etwa 1 Gewichtsprozent eines Phthalocyanin-Blau-Toners.

Diese Dispersion wurde mittels Siebdruck direkt auf die Kreditkarten aufgebracht und getrocknet. Anschließend erfolgte die Codierung und die Versiegelung durch Wärme, wie oben beschrieben. Diese Beschichtung ergab ein gutes Haftvermögen und eine hohe Lebensdauer der Karte, und zwar sowohl vor als auch nach der Wärmebehandlung.

Beispiel 4

Aus folgenden Bestandteilen wurde eine Dispersion bereitet:

Yinylchlorid-Maleat-Copolymer
Melamin-Sulfonamid-Form-

aldehyd-Harz

TiO₂-Pigment

CaCOg-Pigment-Streckmittel ...
Toluol

Gewichtsprozent naß I trocken

5,6

7,5

3,0

13,5

70,4

18,9

25,4 10,1 45,6

Die Dispersion wurde in der oben beschriebenen Weise auf Polyäthylen-Terephthalat beschichtet und anschließend bei einer Temperatur von 121⁰C und mit einem Druck von 19,95 kg/cm² für 1 Sekunde auf die Kreditkarten übertragen. Danach wurde die Beschichtung codiert und anschließend bei 21O⁰C und mit einem Druck von 9,8 kg/cm^z für 0,2 Sekunden versiegelt, wodurch man eine dauerhafte Kreditkarte erhielt.

Beide Lösungen wurden auf herkömmliche Weise auf einen Film aus Polyäthylen-Terephthalat beschichtet Nach dem Trocknen enthielt die grüne Beschichtung 20 Gewichtsprozent Isobutylmethacrylat, etwa 74 Gewichtsprozent Aminotriazin-Harz und etwa 6 Gewichtsprozent Farbstoffe. Nach dem Trocknen enthielt die schwarze Schicht etwa 20 Gewichtsprozent Isobutylmethacrylat, etwa 20 Gewichtsprozent Eisenoxid und etwa 58 Gewichtsprozent Aminotriazin-Harz.

Die erhaltenen Filme wurden für die Codierung, d. h. für das Bedrucken der nach Beispiel 1 beschichteten Kreditkarte, verwendet. Das Aufbringen dei Markierung erfolgte durch örtliche Druckanwendung auf die Filme mit einem Druck von 980 kg/cm² für eine Zeit von 12 Millisekunden unter Verwendung eines eine erhabene Type tragenden Druckhammers. Anschließend wurde der Film von der Kreditkarte abgezogen, wonach dieser einem Druck von 144 kg/cm² und einer Temperatur von 107⁰C für eine Zeit von 0,5 Sekunden ausgesetzt wurde. Man erhielt ohne die zur Hilfenahme einer Schutzschicht eine dauerhaft markierte Beschichtung auf der Kreditkarte. Das Produkt war widerstandsfähig gegenüber Oberflächenbeschädigungen und wies ein ausgezeichnetes Haftvermögen zwischen Be-Schichtung, den Markierungen und dem Kreditkartenmaterial auf.

Beispiel 6

Um die Dauerhaftigkeit der nach Beispiel 5 hergestellten Kreditkarten zu zeigen, ließ man diese Karten SOOmal durch ein Kratzprüfgerät der Firma Gardner Laboratory, Inc., unter einer Gewichtsbelastung von 500 g senkrecht zu der Beschichtung der Kreditkarte durchlaufen. Das Kratztestgerät wurde so abgewandelt, daß an Stelle des normalerweise verwendeten U-förmigen Drahtstiftes der optische Lesestift eines Farbcodemarkierungslesers verwendet wurde. Eine visuelle Untersuchung zeigte, daß die Beschichtung

praktisch unbeschädigt war und die Markierungen spiel 5 beschriebenen Weise einer Wärme- und Druck-

-. konnten durch den Farbcodeleser einwandfrei gelesen behandlung unterzogen. Das codierte Feld wurde dann

j werden. Man erhielt somit eine dauerhafte Kreditkarte in einem Atlas-Colour-Fade-Ometer vom Typ FDA-R

ohne zusätzliche Schutzschichten. 48 Stunden lang einer UV-Strahlung ausgesetzt. Eine

5 anschließende Untersuchung ergab nur eine gering«

i B e i s ρ i e 1 7 Abweichung von den ursprünglichen Spektraleigen

I schäften der Codemarkierungsstriche, die anschließen«

Kreditkarten wurden mit einem Farbstrichcode ver- wieder einwandfrei von dem Farbcodeleser gelesei

sehen, und die codierte Fläche wurde in der in Bei- werden konnten.

Claims

Patentansprüche:

1. Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem blattförmigen Träger, dessen Oberfläche zumindest teilweise mit einer Beschichtung aus Titandioxidteilchen in einem polymeren Bindemittel versehen ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Beschichtung ein thermoplastisches Aminotriazin-Sulfonamid - AMfhyd * Copolymer enthält und schmelzbar· istjVum -aufgebrachten Markierungen durch eine SchmelzHehandlung Widerstandsfähigkeit gegen Verschmieren und Verkratzen zu verleihen.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung zusätzlich Teilchen eines Pigment-Streckmittels, wie Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat oder Mischungen dieser Stoffe enthält, wobei das Gewicht dieses Streckmittel^ geringer oder gleich dem Gewicht des Pigments ist.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 5 bis 45 Gewichtsprozent des polymeren Bindemittels und 10 bis 45 Gewichtsprozent des Aminotriazin -Sulfonamid -Aldehyd - Copolymers enthält und daß das Pigment zusammen mit dem gegebenenfalls vorhandenen Streckmittel etwa 10 bis 85 Gewichtsprozent der Beschichtung ausmacht.

4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen aus kontrastierender Farbe bestehen.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen durch eine Markierungszusammensetzung gebildet werden, die ein polymeres Bindemittel, ein Aminotriazin-Sulfonamid-Aldehyd-Copolymer und einen optisch feststellbaren Farbstoff enthält.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungszusammensetzung 10 bis 25 Gewichtsprozent des Bindemittels, 60 bis 85 Gewichtsprozent des Aminotriazin-Sulionamid-Aldehyd-Copolymers und 5 bis 25 Gewichtsprozent des optisch feststellbaren Farbstoffes enthält.

7. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung nach dem Aufbringen der Markierungen einer eine Verschmelzung bewirkenden ■Wärmebehandlung unterzogen wird.

8. Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungsmaterials nach einem der vorangehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst auf einem flexiblen polymeren Trägerlilm vorhandene Beschichtung mit dem Träger gebracht Und auf diesen durch Anwendung von Wärme und Druck und anschließendes Entfernen des Trägerfilms übertragen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung dadurch erfolgt, daß der Trägerfilm einem Druck innerhalb eines Bereichs von 12,25 und 33,25 kg/cm⁴ und einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 121 und 149°C für eine Zeitdauer von bis zu 8 Sekunden ausgesetzt wird.

10. Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungsmaterials nach dem Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem flexiblen polymeren Trägerfilm vorhandene Markierungszusammensetzung in Berührung mit der Beschichtung des Trägers gebracht wird und durch Anwendung von Druck und Wärme und anschließendes Entfernen des Trägerfilms auf den Träger .'ertragen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurcn gekennzeichnet, daß die Übertragung dadurch erfolyt, daß der Trägerfilm einem örtlichen Druck innerhalb eines Bereichs von 1,4 bis 1050 kg/cm² für eine Zeit innerhalb eines Bereichs von 5 Millisekunden bis 1 Sekunde ausgesetzt wird.

12. Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen mit kontrastierender Farbe tragende Beschichtung einem eine Verschmelzung bewirkenden Druck innerhalb eines Bereichs von 1,05 bis 24,5 kg/cm² und einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 121 bis 760 C für eine Zeitdauer von 0,05 bis 5 Sekunden ausgesetzt wird. .

13. Verfahren zum Herstellen eines Aufzeichnungsmaterials nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Markierungszusammensetzung, die ein polymeres Bindemittel, ein Aminotriazin-Sulfonamid-Aldehyd-Copolymerund einen optisch feststellbaren Farbstoff enthält, hergestellten Markierungen auf der Beschichtung durch Einwirken eines Drucks von bis zu 7 kg/cm² und einer Temperatur innerhalb eines Bereichs von 107 bis 149 C für eine Zeit von 0,1 bis 1 Sekunde verschmolzen werden.