DE2336997B2

DE2336997B2 - Papier als Träger für ein druckempfindliches Aufzeichnungssystem

Info

Publication number: DE2336997B2
Application number: DE732336997A
Authority: DE
Inventors: Tojiro Nishinomiya Kitahori; Takashi Amagasaki Hyogo Masaoka; Yasuo Amagasaki Takegawa; Noritoshi Takatsuki Osaka Watanabe
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd; Toray Industries Inc
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd; Toray Industries Inc
Priority date: 1972-07-22
Filing date: 1973-07-20
Publication date: 1979-03-08
Also published as: CH573313A5; DE2336997C3; FI57152B; JPS5428766B2; IT998274B; JPS4970707A; US3922463A; NL7310221A; GB1435016A; DE2336997A1; BE802613A; CA1011186A; FI57152C; FR2194159A5

Description

Die hrhndung betrifft ein Papier als Träger für ein druckempfindliches Aufzeichnungssystem, auf dessen einer Oberfläche sich mindestens ein in einem Öl gelöster und in Mikrokapseln enthaltener Farbbildner und ein Farbentwickler befinden.

Als Farbbildner sind bekannt: Kristallviolelilacion, Bcnzoylleucomethylen-Blau. Malachit-Grün Lacton, Rhodamin-Lacion, Fluoran-Dcrivate, Spiropiran und deren Mischungen.

Zum Lösen dieser Farbbildner werden nichtflüchiige Öle benutzt: Alkylnaphlhalin, Alkylbiphcnyl, Diarylmethan. Tcrphcnyl-Derivate, (i),</)-Diphcnylxylol, flüssiges Paraffin, Rhizinusöl, Olivenöl, Rapsöl und Baumwollsamenöl.

Als Farbentwickler werden organische Verbindungen, wie silicareicher Ton, Aktivton. Bcnfonit, Kaolin. Zinkoxid, Zinkhydroxid, Zinkcarbonat usw. und organische Verbindungen, wie aromatische Carboxylsäuren, mehrwertige Metallsalze aromatischer Carboxy !säuren, aromalische Carboxylsäurenpolymere, mehrwertige Metallsalze von aromatischen Carboxylsäurcpolymcren. Phenole, Phcnolpolymerc, mehrwertige Metallsalze von Phcnolpolymcrmischungen usw. eingesetzt.

Als Träger für druckempfindliche Aufzeiehnungssysicme werden praktischerweise Naturfascrpapicre wegen ihrer leichten Umwandclbarkeit und wirtschaftlichen Erhallliehkcii verwendet. Um das Gewicht und/oder die Dicke des Papiers für Mehrfachkopien zu reduzieren wurden Papiere mit eine:· Flächcngcwichl von 30 —50 g/m² verwendet. Wenn Papier mit einem solch niedrigen Flächcngcwichl verwendet wird, können die Mikrokapseln während des Aufbcwahrens oder Transporliercns zerbrechen, so daß Verunreinigungen auftreten können, da das den Farbbildner enthaltende Öl durch den Trägerboden hindurchdringt und i\t;r Farbbildner mil dem auf der Oberfläche eines gegenüberliegenden Hogens oder auf der Oberfläche eines anderen darüber befindlichen liogens befindlichen Farbentwickler reagiert.

Das Durchdringungs- »der l'enciralionsvgrhalten kann durch den 1,2,3.4-Tclriihydrotiiiphthiilin-Penelriitionswcrl K bestimmt werden, der durch die folgende I ornicl:

Λ (im) = K ■ (-/(min)

vorgegeben ist, worin /»die Lunge der Penetration in cm und /die Zeit in see ist.

Neben der Verunreinigungsgefahr ist bei Papier mit geringem Flüchengewichl der Glanz und die Opazität des Papieres geringer. Daraus resultiert, daß der Kontrast des Farbbildes reduziert wird und dus Farbbild durch den bogenförmigen Träger von der anderen Seite leicht zu erkennen ist. Hinzu kommt, daß bei geringem Flächengewicht die Empfindlichkeit des Papiers gegenüber Feuchtigkeit zunimmt. Eine Feuchtigkeitsaufnahme fuhrt /.um Rollen oder Faltenbildung des Papiers.

Bekannte Papiere sollen nun diskutiert werden:

Aus der US-PS 36 69 829 sind Papiere bekannt, die aus natürlichen oder synthetischen Zelluloscfasern und aus Polypropylenpolymer-Fasern bestehen. Für die Beispiele 1 bis 3 der US-PS 36 69 829 wurden von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung die /C-Werte 760,650bzw.870 χ 10-' cm/min"-gemessen.

Aus der US-PS 35 60 318 ist eine Fasern enthaltende Pulpe bekannt, bei der die Fasern aus wenigstens 3 kompatiblen thermoplastischen Harzen hergestellt sind und fibrillierte Oberflächen aufweisen. Der Pulpe können auch «Lellulosefasern zugesetzt werden. Eines der thermoplastischen Harze ist ein hydrolisiertes Polyvinylacetat mit einem Hydrolysegrad von 30 — 60% bezogen auf den Molprozentsatz an Hydroxyl.

Bei der aus der US-PS 30 97 891 bekannten Pulpe für die Papierherstellung kommen ebenfalls synthetische thermoplastische Harze zum Einsatz. Neben den synthetischen Fasern können auch Fasern aus natürlicher Zellulose eingesetzt werden.

Aus der französischen Patentschrift 21 07 34b ist ein Papier bekannt, bei dem die Fasern aus einer wäßrigen Emulsion exirudL/t werden, die neben dem Lösungsmittel lineare Polymere enthält. Ms lineares Polymer kommen Polyolefine wie HiMiiopolymerc von Äthylen, Propylen oder Copolymere diese Polyolefine mit copolyimirisierbaren Monomeren in l'r.ige.

Aus der französischen Patentschrift 15 00 504 ist ein Verfahren zur Herstellung von synthetischen Fasern bekannt, bei dem thermoplastisches I lar/. aufgeschäumt wird.

Aus der französischen Patentschrift 14 55 859 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Pulpe aus hydrophoben synthetischen Fasern bekannt. Die Fasern können aus Polyamiden. Polyestern, aus Polyacryl. Polyvinyl und Polyolefinen bestehen und ii. U. mit natürlichen Zclluloscfascrn vermischt werden.

Bei den vorstehend genannten sechs Druckschriften fehlt ein Hinweis auf die Verwendung der dort genannten Papiere als Träger für ein druckempfindliches Aufzcichnungssystcm. Ein Hinweis auf die Verwendung des dort beschriebenen Papiers als Träger für ein druckempfindliches Atifzeichnungssystem findet sich in der GB-PS 8 95 081, die ein Papier aus wasserlöslichen und wasserunlöslichen synthetischen fasern ;ius Polyvinylalkohol beschreibt, die mit natürlichen oder synthetischen Fasern gemischt werden. Die spezifische Oberfläche der synthetischen Fasern aus Polyvinylalkohol beträgt bei einem Durchmesser von 0,5 — 6 den etwa 0,1 bis 0,4 m-7g. Das Atifzeichnungs.sysicm ist kein Aufzcichnungssystcm mit in Mikrokapseln enlhaliencm Farbbildner und Farbentwickler, sondern ein einfaches Durchschreibepapier.

Fs isl die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Papier als Träger für ein druckempfindliches Auf/eichnungssystem der im Oberbegriff des vorstehenden Anspruches I genannten Art anzugeben, bei dem Verunreinigungen hervorgerufen durch unbeabsichtigtes Aufbrechen der Mikrokapseln wcilgehendsl vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichendes Anspruches I gelöst.

Bei der Suche nach dieser Lösung war gefunden worden, daß der Olpenetrationskoeffizient eines im Handel erhältlichen Naturfaserpapiers durch weitere Zerfaserung der Fasern reduziert werden kann. Da jedoch die Zerfaserung zu einer beträchtlichen Reduzierung des Glanzes und der Opazität führt, insbesondere bei Papieren mit einem geringen Flächengewicht, beispielsweise im Bereich von 30-50 g/m- kann die Erniedrigung des /C-Wertes nicht durch weitere Zerfaserung der Naturfasern erreicht werden.

Es wurde nun gefunden, daß bei Verwendung von Fasern mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 0,7 m-7g und Auswahl der Fasern aus der G.ruppe mit den Elementen 1 bis 3 der Penetrationskoeffizient K auf einen V'ert von 600 10 'cm/min"³ oder niedriger reduziert werden kann. Daß dieser K-Wert ein kritischer Wert ist, kann aus den weiter unten aufgeführten Beispielen abgelesen werden.

Der vorstehend definierte Penetrationskoeffizient K wird bei Temperaturen von 25°C, bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55% und unter einem atmosphärischen Druck von 760 mm Hg gemessen.

In der Praxis erfolgt die Messung in folgenden Schritten:

1. Herstellen eines Testpapierstreifens, der mit einer Nullinie versehen ist;

2. Vertikalhalten desTesipapierstreifens;

3. Inberiihrungbringen des unteren Endes des TeM-streifens mit 1.2.3.4-Tetrahydronaphthalin und

4. Messen der Höhe der Penetration im Testpapierslreifen von der Nullinie in regelmäßigen Zeitabständen.

Das Papier kann aus einer Mischung aus Naltir/ellulosefasern mit den Fasern aus der Cirupp«: I bis j bestehen, kann aber auch allein aus letzteren Fasern aufgebaut werden. Die Einziehung des kritischen Penetraiionswcrts K beeinträchtigt Glanz. Opazität und Dimensionsstabilität gegenüber Feuchtigkeit nicht.

Es kann in Betracht gezogen werden, daß die vorteilhaften Eigenschaften des Papiers unabhängig oder synergisiisch auf Bauart, Raffinität gegenüber Öl. Quellfähigkeit durch Ol und andere chemische Eigenschaften der Fasern aus der Gruppe I bis i zurückzuführen sind.

Die Herstellung d>:s Trägermaterials kann entweder naß oder trocken erfolgen. Bei der Herstellung des Papiers können gebräuchliche Additive, wie anorganische Füllstoffe, Leime. Antischaummittel. Klebemittel ver.vendcl werden. Zusätzlich kann der Träger einer Oberflächcnlcimbehandlung. Kalandrierung oder anderen bei der Papierherstellung üblichen Behandlungsschritten unterzogen werden. Falls das erf'mdungsgcmäl.ie Papier nich' alkine aus den Fasern gemäß den (iruppenelcmenten 1-3 erstellt werden soll, isl es möglich, als Naturzellulosefasern llol/pulpe, Bambuspiilpe. Leinen. Pappfasern usw. zuzusetzen. Am wirlschiiftlichsien ist der /.usiii/. von
llolzpulpe.

Zu den Polymeren der x-Olefine können ge/ählt werden:

Homopolymere wie Polyälhylen. Polypropylen. PoiV-l-Buten und l'oly-4-Methyl- I-Penten.
Binäre oder ternäre Copolymere von \-Olefinen wie Poly-Äthylen propylen.

Binäre oder ternäre Copolymere um t-Olefinen und einem mit diesem copolymerisierbaren Monomer und
Pfropf-Copolymere oder vernetzte Produkte der vorstehenden Polymere. Auf besondere Beispiele der lasern des Gruppcnelements 1 wird weiter unten eingegangen.

Als Vinylmonomer für die Fasern gemäß Gruppenelement 2) eignen sich Vinylacetat, Acrylsäure, Arylester, Acrylamid, Methacrylsäure. Methacrylcstcr und Methacrylamid.

Für die Fasern nach Gruppenelemeni 3) eignen sich die bereits vorstehend aufgeführten rx-Olefinpolymere oder Copolymere.

Im Falle der modifizierten Fasern gemäß Gruppenelementen 2) und 3) darf die Menge der polymeren Komponente im Fasermaterial vorzugsweise mindestens 3 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des Fasermaterials betragen.

Wenn es erforderlich ist. können die modifizierten Fasern noch einer Zerfaserungsbehandlung unterzogen werden.

Die Polymerisation zur Herstellung de. modifizierten Fasermaterials wird vorzugsweise durch Lösungsmittelpolymerisationstechnik durchgeführt, obgleich andere Polymerisationstechniken, wie Emulsionspolymerisation und Suspensionspolymerisation, auch verwendet werden können. Die zuletzt genannten Polymerisationstechniken sind etwas im Nachteil, da die Monomeren leicht von den Naturzellulosefasern getrennt werden können.

Vorzugsweise besieht das Fasermaterial aus einem Gemisch von synthetischen Fasern und Naturzellulrsefasern.

Vorzugsweise bestehen mindestens 50 Gew.-% der synthetischen Fasern aus a-Olefineinheiten.

Die synthetischen Fasern werden zweckmäßigerweise in dem Papier in einer solchen Menge verwendet, daß die Λ-Olefineinheiten mindestens 4 Gew.-% der Gesamtmenge des das Papier bildenden Fasermaterials ausmachen.

Die synthetischen Fasern werden zweckmäßigerweisc in dem Papier in einer solchen Menge verwendet, daß die (vOlefineinheiten mindestens 4 Gew.-% der Gesamtmenge des das Papier bildenden Fasermalerials ausmachen.

Vorzugsweise wird als hydrophile Komponente ein wasserlösliches Polymer oder Copolymer eines Vinylmonomers eingesetzt, das eine hydrophile Gruppe aufweist. Alternativ ist auch ein hydrolisiertes Copolymer eines Vinylmonomers verwendbar, in das eine hydrophile Gruppe durch Hydrolyse eingebaut werden kann. Das Copolymer kann ein Zufalls-, Pfropf- oder Blockcopolymer sein. Das mit dem Vinylmonomer copolymerisierbare Monomer kann auch ein it-Olefin sein. Zu der Vinylmonomererr, die eine hydrophile Gruppe aufweisen oder die eine hydrophile Gruppe als geeignete Behandlung aufnehmen können, gehören Vinylacetat. Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat. Methylmethacrylat, Acrylamid, Allylalkohol und Butentricarboxylsäure.

Zu den Monomeren, welche in Polyolefin durch Pfropfpolymerisation eingeführt werden, zählen Vinylmonomcre. die eine Hydroxylgruppe und/oder eine Carboxylgruppe aufweisen und Vinylmonomere, die eine Hydroxylgruppe oder eine Carboxylgruppe durch eine Behandlung, wie beispielsweise Hydrolyse, aufweisen können. Beispielsweise können Vinylacetat, Aciylsiiure. Methacrylsäure. Melhylacrylat, Mcthylmethacryliii. Allylalkohol und Uuientricarboxylsaure erwähnt werden. Das Pfropfpolymerisutionsnrodukt k;irin auch irgendein anderes Monomer einschließen, das hü. den oben erwähnten Vinylmonomeren pfropfpol} merisien werden kann. Beispielsweise können solche Monomere, wie Acrylnitril, Vinylchlorid, Methylmethacrylat. Acetamid mit einer geringeren Menge als das öl: ^n erwähnte Vinylmonomer verwendet werden um Copo lymerisationsproduktc herzustellen. Neben der C'opolymerisation kann die hydrophile Komponente in das Material aber auch durch Mischung eingearbeitet werden. Bevorzugt wird eine Mischung von 90-94 Gew.-% ft-Olefinpolymer oder Copolymer mit 50—1 Gew.-% Polyvinylalkohol. Ls werden die synthetischen Fasern bevorzugt, die aus einem Gemisch bestehen, das neben Polyvinylalkohol als rx-Olefinpolymer das Polypropylen enthält.

Andere hydrophile Komponenten sind Polyacrylamid, Polyäthylenoxid. Polyäthylenglykol, Carboxymcthylzeilulose.

Bei einer bevorzugten Ausft.<;ungsform, bei der die synthetischen Fasern Vinylalkoholt<nheiten aufweisen, werden die synthetischen Fasern vorzugsweise in dem Papier in einer solchen Menge verwende!, daß die Vinylalkoholeinheiten. mindes'ens 15 Gew.-% bezogen au! die Gesamtmenge des zur Bildung des Papiers verwendeten Fasermaterials beträgt. In weiter bevorzugter Weise weisen die synthetischen Fasern mindestens 60 Gew.-% Vinylalkoholeinheiten auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Fasern aus einem hydrolosierten Vinylacetatpolymer oder einem hydrolisierten Copolymervinylacetat mit einem weiteren Monomer, das damit copolymerisierbar ist.

Unabhängig davon, ob das α-Oleflnpolymer oder Copolymer mit der hydrophilen Komponente copolymerisiert ist oder mit der hydrophilen Komponente gemischt ist, können sie nach den verschiedensten bekannten Spinnverfahren ausgesponnen werden. So z. B. nach dem Spinnverfahren gemäß dem nachfolgenden Beispiel 1. bei dem aus einer Emulsion heraus gesponnen wird. Dieses Spinnverfahren ist ?. B. in der DE-OS 2144 409 oder 2121512 beschrieben. Auch können die als einachsiges Flushspinnen. Recken und Spalten bezeichneten Spinnverfahren eingesetzt werden, auch läßt sich die Verfahrensweise gemäß der DE-OS 20 58 360 anwenden, die in der englischsprachigen Literatur als »solution shearing« bezeichnet wird. Das Verfahren zum Spinnen aus der Emulsion heraus eignet sich nicht nur zum Ausspinnen eines Gemisches aus z. B. Polypropylen und Polyvinylalkohol, sondern auch zum Verspinnen einer Zusammensetzung, d>e aus einem Copolymere^ eines a-Olefinpolymers mit einem "iiiylmoiiomer, das eine hydrophile Gruppe aufweist, und zum Ausspinnen eines Hydrolyseprodukts eines Copolymers eines a-Olefinpolymers mil einem Vinylmonomeren, das in der Lage ist, durch Hydrolyse eine hydrophile Cruppe aufzunehmen. Das die eingearbeitete hydrophile Komponente aufweisende a-Olefinpolymer oder Copolymer wird in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z. B, Kohlenwasserstoffen oder chlorierten Kohlenwasserstoffen gelöst Die auf diese Weise erhaltene Lösung wird danach einem nichtlösenden Mittel mit einer oberflächenaktiven Substanz zur Herstellung einer Emulsion zugesetzt. Wenn es erforderlich ist. Kann das auf diese Weise gewonnene Fasermaterial einer weiteren Zerfaserung ausgesetzt werden. Beim Verspinnen eines Polyvinylalkohol wird

der Polyvinylalkohol (lurch I lydrolosicrcn eines Homo polymers von Viii\l;iccl;il oder eines Copolymers eines Vinyliieeliilmonomers mil einem copolymerisierharcii Monomeren, wie Vinylehlorul. Aerylester oder Melh iieryleMcr crhiilten werden. Das auszuspinnendc Male rial kann noch anderes wiisscrlösliehes polymeres Material wie beispielsweise Stärke, Kasein, /clltilosederiviiie, l'olyiicrylsäiiren aufweisen.

Gemäß dem Anspruch 1 soll das l'asemiaterial eine spezifische Oberfläche von mindestens 0,7 mVg aufweisen, lias ist wichtig, um einen Träger zu erhallen, der einen verbesserten (ilan/ und eine ausreichende Opa/iläl aufweist.

Die spezifische Oberfläche wird durch die folgende l'ormel definiert:

I ;> -I₁ (

I/ .·)■

It

worin .S'„ die spezifische Oberfläche (cm-7g) bedeutet, ι ein Volumenwerl (space rale) einer Probcnfüllschichl (I aserkissen). ο das spezifische Gewicht (g/cm') des l'asermaterials. V der Viskosilälskoeffizicnl von l.ufl (g/cm see). /. die Dicke des Faserkissens (cm). Q das Volumen (cm¹) der durch das I aserkissen hindurchdringenden l.ufl. Ap der Druckabfall (g/cm-) zwischen den gegenüberliegenden linden des Faserkissens, A-, ein Querschnitt (cm-), durch den die Luft hindurchdringt. / die Zeit (see), die für das Hindurchtreten einer l.uftmenge (Pcm¹ durch die Probenschicht erforderlich ist. IV dar. Gewicht (g) des Faserkissens und A; ein Querschnitt (cm-) des l'aserkisscns.

In den folgenden Beispielen wurde die spezifische Oberfläche jeder der verschiedenen Proben aus der obigen Formel errechnet, nachdem die l.uftdurchlässigkeit jeder der Proben bei 20 C und bei 65% rel. Luftfeuchtigkeit gemessen wurde. Die Proben wurden als Kissen aus den verschiedenen Fasermaterialicn geformt.

Die folgenden Beispiele wurden zur Verdeutlichung und nicht zur Begrenzung der Erfindung hergestellt. Wenn nicht anders angezeigt, handelt es sich bei den Teilcinheiten um Gcwichtsteile.

Beispiel!

80 Teile gebleichter Hartholzkraftzellstoff und 20 Teile gebleichter Weichholzkraftzellstoff mit 400 cc nach Canadian Standard Freeness wurden zu einer Pulpe (A) vermischt. Daneben wurden 150 Teile pulverisiertes Polypropylen in iOOO Teilen Methylendichlorid in einem Autoklav gelöst. Zu der erhaltenen Lösung wurden 1900 Teile wäßrige Lösung, die 10 Teile Polyvinylalkohol enthielt, mit 5 Teilen Nalriumdodecylbenzolsulfonat zugesetzt. Die vermischte Lösung wurde gerührt, um die erhitzte Emulsion zu erhalten. Als die Temperatur der Emulsion 140⁰C erreichte, wurde sie aus einer Düse am Boden des Autoklav herausgelassen. Das erhaltene Produkt hat die Erscheinungsform eines Eibisch (Art türkischer Honig). Nach Rühren des n eibischühnlichep Produktes in ^inern N'!i^vat-

altenen eibischü

für 20 Minuten wurde eine Pulpe (B) erhalten, in der die feinfaserigen Fasermaterialien in homogener Weise dispcrgicrt waren. Die spezifische Oberfläche des I aserinaterials betrug 19,3 m7g.

Die Zcllsloffsuspensionen (A) und (IJ) wurden in dem Verhältnis (A):(B) von 93/7. 85/15. 75/25, 65/35 und O/KW) auf Trockcngcwichtsbasis vermischt. Mit einer TAPPI-Papiermaschinc wurden Papierbögen (b-l. b-2. b 3. b-4 und b-5) von 40 g/m² auf Trockengewichtsbasis hergestellt. Nebenbei wurde ein Kontrollpapicrbogcn (a) von 40 g/m² auf Trockcngewichisbasis allein aus der Zellsloffsuspcnsion (A) hergestellt.

IJtT Ölpcnetrationswerl, der (ilanz, die Opazität und die Dimcnsionsstabilitäl gegenüber Idichtigkeit (KoI-li'ii. Expansion und Kontraktion) jedes Probenbogcns wlinien gemessen, wobei die lirgcbnis.se der beigefügten Tabelle zu entnehmen sind.

I ine Oberfläche jedes l'apicrbogens wurde mit der iner Mikrokapsclsiispension von 5 g/m² auf Trockcni ase überzogen.

Die andere Oberfläche der Papierbögen wurde jeweils mit 8 g/m² auf Trockenbasis einer Bcschichiiingsmassc überzogen, die 200 Teile Wasser. 100 Teile \ktivion als Entwickler und 30 Teile Styrolbutadienlaiex( )()"/n Gesamtfeststoff) enthielt.

Auf die mit dem lintwickler beschichtete Seite des druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers, das durch die Kopiermaschine erhalten wurde, wurde Tinte aufgetragen. Nachdem die Tinte getrocknet war. wurden die druckempfindlichen Aufzeichnungsbögcn nacheinander so angeordnet, daß die Kapsel-beschichtete Seite und die mit Farbentwickler beschichtete Seile untereinander in Kontakt standen. Nachdem der erhaltene Satz an druckempfindlichem Aufzeichnungspapier 10 Tage lang unter einem Druck von 20 g/cm² stand, wurde die Verunreinigung auf der Akzeptor-beschichteten Oberfläche untersucht. Das Ergebnis ist in der beigefügten Tabelle gezeigt.

Die bei dieser Erfindung verwendeten Untersuchungsmethoden sind die folgenden:

Spezifische Oberfläche:

bei 20 C. 60% rel. Luftfeuchtigkeit (RH). durch ein handelsübliches Gaspermeameter
Glanz:

Nach |IS(|apan Industrial Standard) P8123
Opazität:

Nych ,US P8I38

I euchligkeitscxpansion und Kontraktion:
nach TAPPI Standard T447 m-59X
(Feuchtigkeitsexpansionsfähigkeit von Papier)
Rolifähigkeit:

nach 24 Stunden in feuchtigkeitskontrollierter Luft A: nicht gerollt
B: kaum gerollt
C: gerollt

D: beträchtlich gerollt

Verunreinigungs-Messung des druckempfindlichen Auf- ^eichnungspapiers A: keine Verunreinigung
B: schwache Verunreinigung
C: intensive Verunreinigung.

Offensichtlich zeigt das Ergebnis der oben genannten Prüfung, daß der aus dem synthetischen Fasermaterial, das Polyolefin umfaßt und aus einer Emulsion ausgesponnen worden ist, hergestellte Bogen gleichzeitig beträchtlich verbesserte Eigenschaften gegenüber Verunreinigung, Opazität, Glanz, Expansion. Kontraktion und RoHvermögen aufwies.

in den folgenden Beispielen wurde der Eigenschaftentest des Trägerbogens und des druckempfindlichen

Auf/eichnungspapiers in der gleichen Weise wie in Beispiel I durchgeführt, wobei das Herslellungsverfah ren des druckempfindlichen Aufzeichnungspapiers das gleiche wie in Beispiel 1 war.

Beispiel 2

Ein Gemisch aus 15% teilweise verseiftem Polyvinyl-.'.elal und 85% isotaktischen Polypropylen mit einem Scnmclzflußindex von 8, wurde extrudicrt, und der erhaltene Film wurde 14mal in Masehinenrichiung /wischen zwei Rollensätzen bei 1 JO"C Ofenlcniperatur gezogen. Auf diese Weise wurde ein Film mil einer Dicke von 0,01 mm hergestellt. Der erhaltene Film wurde in 10 mm Länge geschnitten. 259 g des I ihm wurden in einer Labor-Schlagmaschine 3 Stunden lang mit 4 g eines nichtionischen oberflächenaktiven Agen/ und 25 I Wasser verfeinl, um eine Spaltfaser (C) einer Länge von 1,0 bis 2,0 mm und einer Breite von 10 bis jQ.._. kcr/usicücpi I)Ic s~c/ifi's."hc Oberfläche :!.τ Faser betrug 0,89 m-'/g.

Die erhaltene Spaltfaser (C) wurde mit der in Beispic I verwendeten llolzzellstoffsuspension (A) in einen. Mischungsverhältnis (A)/(C) von 85/15, 75/25 und 65/35 auf Trockengewichtsbasis vermischt. Die Suspensionen wurden jeweils auf eine TAPPI-Bogenmaschine aufgebracht, um Trägerbögen (el, e-2 und c-J) von 40 g/rn-' auf Trockenbasis zu erhallen.

Zu Vergleichszwecken mit den oben erhaltenen Bögen wurde daneben eine Spaltfaser (D) aus einer Schmelze von isotaktischem Polypropylen in der gleichen Weise wie oben hergestellt. Die Länge, Breite und spezifische Oberfläche der erhaltenen Spaltfaser (D) betrugen jeweils 1,0 bis 2,5 mm, 10 bis 40μιη und 0,64 m-Vg.

Des weiteren wurde eine Schmelze des obigen isotaktischen Isopropylen mit einem Schmelzflußindex von 8 versponnen. Nachdem die Extrusion zum Kühlen in Wasser eingebracht wurde, wurde sie lOmal mit drei Rollen in einem 100'C-Wasserbad gezogen, um eine Faser von 3 Denier zu erhalten. Die Faser wurde in eine Länge von 3 mm zerschnitten. Die spezifische Oberfläche des erhaltenen Fasermalcrials(E) betrug 0,35 m-'/g.

Die erhaltenen Fasermaterialien (D) und (E) wurden jeweils mit der Zeüstoffsuspension (A) in dem obenerwähnten Mischungsverhältnis zur Herstellung von Papierbögen (d-1. d-2. d-3; e-l, e-2, e-3) vermischt. Jeder der erhaltenen Bögen und jedes der unter Verwendung der Bögen erhaltenen druckempfindlichen Aufzeichnungspapiere wurde getestet, wobei die Ergebnisse in der beigefügten Tabelle angeführt sind.

Beispiel 3

130 Teile pulverisiertes Polyäthylen und 420 Teile Hexan wurden in einen Autoklaven eingebracht und bis 200°C unter Rühren erhitzt, um eine Lösung herzustellen. Die Lösung wurde aus einer Düse unter einem Druck von 61 kg/cm² abs. herausgelassen, um ein Fasermaterial herzustellen, das danach verfeint wurde, um eine spezifische Oberfläche von 2,0 m²/g aufzuweisen.

Das erhaltene Fasermaterial (F) wurde danach mit der in Beispiel 1 verwendeten Zellstoffsuspension (A) im Mischungsverhältnis (A)/(F) von 50/50, 20/80 und 0/100 auf Trockengewichtsbasis vermischt, um Zellstoffsuspensionen zu erhalten. Die erhaltenen Zellstoffsuspensionen wurden jeweils auf eine TAPPI-Bogenmaschine zur Herstellung von Papierbögen (M, f-2, f-3) von 40 g/m² auf Trockenbasis aufgebracht. Jeder erhaltene Bogen und jedes der unler Verwendung dieser Bögen hergestellten druckempfindlichen Aufzeiehnungspapierc wurde gelestet, wobei die Ergebnisse in der beigefügten Tabelle aufgeführt sind.

Ii e i s ρ i e I 4

Line aus den unten angeführten Chemikalien bestehende Emulsion wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel I gefliisht.

Chloriertes Polypi ι >p\ Ich	2 J Teile
Polypropylen	120 Teile
Polyäthylen	JO feile
Polyvinylalkohol	18 Teile
Melhylendichloriil	1000 I eile
Wasser	1800 "feile
Natriumdodecylben/olsulfonal	5 Teile
.._t L,r,„,H„IU., 11,...1,,Li ,1.,,. ..;„,,

(Art türkischer Honig) Erscheinungsform aufweist, wurde mit Wasser auf die Konzentralion von 2"/« verdünnt und 20 Minuten lang in einem Mixer gerührt, um ein feinfaseriges Fasermaterial (G) zu erhallen, das eine spezifische Oberfläche von 7,1 m-Vg aufweist. Das Fasermaterial (Ci) und die in Beispiel 1 verwendete Zellstoffsuspcnsion (A) wurden in einem Mischungsver hällnis (A)/(G) von 75/25, 50/50 und 25/75 vermischt, um Zellstoffsuspensionen zu erhallen. )ede Zellstoffsuspension wurde auf eine TAPPI-Bogenmaschine zur Herstellung von Papierbögen (g-l, g-2. g-J) von 40 g/m-' auf Trockcnbasis aufgebracht, leder erhaltene Bogen und jedes unter Verwendung dieser Bögen hergestellte druckempfindliche Aufzeichnungspapier wurde getestet, wobei die [lrgebnisse in der beigefügten Tabelle angeführt sind.

Beispiel 5

Eine wäßrige Lösung aus 14"/Ii Polyvinylalkohol (PVA) mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1500 und 30% Stärke auf PVA wurde versponnen und auf 250% mit einer Rolle in einer mit Natriumsulfat gesättigten wäßrigen Lösung (50"C) gezogen. Anschließend wurde das zweite Ziehen auf 60% in einer mit Natriumsulfat gesattigten Lösung (80"C) durchgeführt. Nach dem Trocknen der gezogenen Faser wurde das dritte Ziehen auf 60% in Luft von 225^C ausgeführt, wobei das Heiztrocknen ohne Zugluft durchgeführt wurde.

Die erhaltene Faser von 1 denier wurde in einer Länge von 3 mm geschnitten und mittels einer Labormühle verfeint, um Fasermatcrial (H) mit einer spezifischen Oberfläche von 2,1 m²/g zu erhalten.

Das auf diese Weise erhaltene Fasermatcrial (H) wurde mit der in Beispiel I verwendeten Zellstoffsuspension (A) im Mischungsverhältnis (A)/(H) von 80/20 und 65/35 vermischt. Die erhaltenen Suspensionen wurden jeweils auf die TAPPI-Bogenmaschine zur Herstellung von Papierbögen (h-1, h-2) von 40 g/m² auf Trockenbasis aufgebracht. Jeder so erhaltene Bogen und jedes unter Verwendung dieser Bögen hergestellte druckempfindliche Aufzeichnungspapier wurde getestet, wobei die Ergebnisse in der beigefügten Tabelle angeführt sind.

Beispiel 6

Einer wäßrigen Suspension von gebleichten Hartholzkraftzellstoff (CSF 465cc) wurde eine Polyäthylenemulsion mit einer geeigneten Menge Aluminiumsulfat

Il

zur Ablagerung ;itif der Oberfiiiche des /ellsloffs zugesetzt. Die Menge des abgelagerten Polyäthylens war derjenigen der Zellsioffsuspension auf Trockenbasis nahezu gleich. Die spezifische Oberfläche des erhaltenen modifizierten I iisermaterials (I) betrug 1,6 m-Vg. Papierbögen (i) von 40 g/m- auf Trockenbasis

wurden aus dem obigen modifizierten laserniaterial in gleicher Weise *>ie in Heispiel I hergestellt. Der auf diese Weise erhaltene Dogen und das unter Verwendung dieses Isogens hergestellte druckempfindliche Aufzeichnimgspapier wurde getestet, wobei die lirgeh nisse in der beigefügten Tabelle angeführt sind.

Ii e i s ρ i e I 7

In gleicher Weise wie in lieispiel 6 wurde ein modifiziertes l'asermatcrial (|) mit der Ausnahme hergestellt, dall anstelle von Kraftzellstoff Acrylfiber (CSI' 30ti cc) verwendet wurde. Die spezifische Oberfläche des lasermaterials betrug 2.0 m-'/g.

Aus dem oben erhaltenen laserniaterial wurden in

gleicher Weise wie in Deispiel I Papierbögen von 40 g/m- auf Trockenbasis hergestellt. Die auf diese Weise erhaltenen Mögen und eins unter Verwendung der Mögen hergestellte druckempfindliche Aiifzeichmingspapier wurden getestet, wobei die l.rgebnisse in de beigefügten Tabelle angeführt sind.

TaHeIIe

	l'rohe-	Mischungs	Olpenc-	(iluiiz	Opa/ität	Dimcnsinnsslahililäl	eil	gegenüber	Kl	Vcrunrcmi
	Ικιμοη	verhältnis	Iralions-			I eiichligk				μυιιι: tics
			»crt A				• '>>'\, RII		Km	ilriickcmp-
						(.5 '■;. KM		<ö\. KII ·	mn	■ KII llmllichen
							Kollvcr-			Aul'zcich-
						l'Apan-	MlOUCIl	K(IiI-	I)	llxer- miniix-
						SIl)Il		Iraklinn		ί; cn p;ipicrs
		((ic».-Teile)	(cm/mini	(%>	I «)	("...I	0	("■•I	B
Kontroll-	a	A/H 100/0	"":)■ K) ^;	78,8	67.9	0,65		0.56	B	C
heisp.							B		B
lieispiel 1	b-l	93/7	410	81,8	72,5	0,45	Ii	0,41	B	B
	b-2	85/15	128	83,0	75.3	0.35	B	0,32	A	A
	h-3	75/25	60	84.3	80.4	0.29	B	0,25	B	A
	M	65/35	35	85.0	84.1	0.25	A	0,18	B	A
	b-5	0/HX)	30	89.5	90,3	0,01	B	0,01	B	A
Beispiel 2	c-l	AC 85/15	416	82,0	71.4	0,44	B	0,40	C	B
	c-2	75/25	250	82,7	71.3	0,40	A	0,35	B	B
	c-3	65/35	226	83,5	73,7	0,30	C	0,28	B	A
Kontroll	d-1	AD 85/15	765	77,5	67,5	0,54	B	0.50	C	C
beispiel	d-2	75/25	710	80,3	67,8	0.52	B	0,49	B	C
	d-3	65/35	660	81,5	68,6	0.45	C	0,42	B	C
	e-l	A/E 85/15	830	80,0	65,3	0.44	B	0,41	B	C
	c-2	75/25	720	80.3	66.Ü	0.33	B	0,30	A	C
	e-3	65/35	700	79,3	66,3	0.32	B	0,29	A	C
Beispiel 3	r-i	A/F 50/50	570	86,2	78.2	0,40	\	0,37	A	B
	Γ-2	20/80	405	88.7	81,8	0,25	A	0,21	A	B
	r-3	0/100	210	90,0	81.3	0,13	B	0,11	A	A
Beispiel 4	g-i	A/G 75/25	350	79,0	75,5	0,27	A	0,20	B	A
	g-2	50/50	154	81,5	79,0	0,23	A	0,19	B	A
	g-3	25/75	48	86.0	85,3	0,10	B	0.09	B	A
Beispiel 5	h-l	A/H 80/20	540	79,0	69,3	0,48	B	0,43	B	B
	h-2	65/35	280	80,3	71,5	0,35	B	0,32	A
Beispiel 6	i	A/i (1/100	455	"»,3	68,1	0,35	B	0,31	B
Beispiel 7	j	A/J 0/100	590	79.0	68,1	0,42	0,39	B

Claims

Patentansprüche:

1. Papier als Träger für ein druckempfindliches Aufzeichnungssystem, auf dessen einer Oberfläche sich mindestens ein in einem Öl gelöster und in Mikrokapseln enthaltener Farbbildner und ein Farbentwickler befinden, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier aus einem Fasermaterial hergestellt ist, das ganz oder teilweise aus Fasern besteht, die eine spezifische Oberfläche von mindestens 0,7 m-/g aufweisen und aus der nachfolgenden Gruppe ausgewählte sind:

(1) Faser aus einem Λ-Olefinpolymer oder Copolymer und wenigstens einer hydrophilen Korrpor.enie,

(2) modifizierte Fasern, die durch Polymerisation von mindestens einem Vinylmonomer an oder in Naturzellulosefasern erhalten werden,

(3) modifizierte Fasern, die durch Ablagerung eines ix-Olefinpolymers oder Copolymers auf natürliche oder synthetische Fasern erhalten werden,

und daß das Papier einen 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin-Penetrationswert K von 600 · IO~'cm/min¹'-' oder weniger aufweist, der durch die folgende Formel

h (cm) = K - i/r (minj.

vorgegeben ist, worin Λ die Länge der Penetration in cm und /die Zeit in see ist.

2. Papier nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Fasermaterial aus einem Gemisch aus synthetischen Fasern und Naturzclluloscfascrn besteht.

3. Papier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50 Gew.-ⁿ/o der synthetischen Fasern aus Λ-Olcfineinheitcri besteht.

4. Papier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern in dem Papier in einer solchen Menge verwendet werden, daß die Menge der /vOlefincinheilen mindestens 4 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge des das Papier bildenden Fasermaterials beträgt.

5. Papier nach einem der Ansprüche I -4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophile Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe: wasserlösliches Polymer, Copolymer eines Vinylmonomcrs, das eine hydrophile Gruppe aufweist, und hydrolisicrtcs Copolymer eines Vinylpolymers, in das eine hydrophile Gruppe durch Hydrolyse eingebaut werden kann.

b. Papier nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Polymer Polyvinylalkohol ist.

7. Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ix-Olefinpolymer Polypropylen ist.

8. Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen Fasern aus einem Gemisch bestehen, dall Polypropylen und Polyvinylalkohol umfaßt.

9. Papier mich Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die synthetischen lasern ein Copolymer des Λ-Olefins mil einem Vinylmonomer, das eine hydrophile Gruppe aufweist, oder ein llydrolysationsprodtikt aus einem Copolymer des ^-Olefins mil einem Vinylmonomer enthalten, das eine hydrophile Gruppe durch Hydrolyse aufnehmen kiinn.

10. Papier nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß Vinylalkohol-Einheiien aufweisende synthetische Fasern in dem Träger in einer solchen Menge verwendet werden, daß die Vinylalkohol-Einheiien der synthetischen Fasern mindestens 15 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge des zur Bildung des Papiers verwendeten Fasermaierials betragen.

11. Papier nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus einem hydrolisiertcn Vinylacetatpolymer oder einem hydrolisierten Copolymer von Vinylacetat und einem weiteren Monomer bestehen.

12. Papier nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophile Komponente ausgewählt ist aus der Gruppe: Polyacrylamid, Polyäthylenoxid, Polyäthylenglykol, Carboxymethylzellulose.