DE2756586A1

DE2756586A1 - Verfahren zum beschichten von oberflaechen mit einer mikrokapsel-dispersion

Info

Publication number: DE2756586A1
Application number: DE19772756586
Authority: DE
Inventors: Horst Boecker; Richard Frank; Peter Johnen
Original assignee: RENKER GmbH
Current assignee: Renker & Co Kg 5160 Dueren De GmbH
Priority date: 1977-12-19
Filing date: 1977-12-19
Publication date: 1979-06-21

Description

Renker GmbH 516 jJüren, aen 30.11.1977

(Post: 516 Düren-Niederau ^ Kreuzauer Str. 33)

Postfach: 516 ^üren 445

Uns.Az. PAT/'sf/kf - RA 1725

Verfahren zum Beschichten von Oberflächen mit einer Mikrokapsel-Dispers ion

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Unter "Oberflächen" sind in erster Linie diejenigen von flächigen Werkstoffen, wie Papier, Metallfolie und Kunststoffilra in Bahn- oder Blattform, zu verstehen, jedoch eignet sich das erfindungsgemäiie Verfahren auch für die Behandlung von räumlichen Gegenständen wie Verpackungskörper, z.B. Glasflaschen, und anderen Industrieerzeugnissen und ist ebenso auf dem Gebiete der Textilveredelung u.dgl. anwendbar.

Mikrokapsel-DJspersionen enthalten in einer geeigneten Flüssigkeit den Inhaltsstoff in Form von feinsten Tröpfchen oder Kügelchen, die mit einer feinen Hülle umgeben sind und gegebenenfalls tropfenförmige Aggregate bilden. Die Hülle dient dazu, den Inhaltsstoff vor physikalischen oder chemischen Einflüssen zu schützen, verfrühte Umsetzungen mit anderen Reaktionsteilnehmern zu verhindern, ein Vermischen von an sich unverträglichen Komponenten zu ermöglichen und vieles andere mehr, je nach dem Verwendungszweck der Mikrokapsel-Dispersion.

Ein sehr bekanntes Anwendungsgebiet der Mikrokapsel-Dispersionen ist die Herstellung sogenannter Farbreaktionspapiere. Sie beruhen auf dem Prinzip, einen Farbstoffbildner oder/und einen Farbentwickler durch geeignete Methoden, beispielsweise Koazervierung, in Form kleiner Tröpfchen in eine Schutzhülle einzuschließen, die unter dem Schreibdruck zerbrechbar ist und durch chemische Umsetzung zwischen Farbstoffbildner und Entwickler an den Bildstellen eine lokalbegrenzte Verfärbung entstehen läßt.

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Gewöhnlich werden die Farbstoffbildner, insbesondere Lactone von Triphenylmethanen, mikroverkapselt auf die Rückseite eines Oberblattes aufgestrichen, während der Farbentwickler eine mehr oder weniger homogene Schicht beispielsweise eines aktivierten Tonminerals auf der Vorderseite des nächstfolgenden Unterblattes ist. Bekannt ist jedoch auch, Farbbildner und Farbentwickler in ein und demselben Blatt unterzubringen, wobei wenigstens eine dieser Komponenten in Form von Mikrokapseln vorliegen muß.

Das Endprodukt - gewöhnlich ein Formularblatt oder die Durchschrift eines Briefes etc. - weist als Trägermaterial ein Papier oder eine papierähnliche Kunststoffolie auf, die entweder mit einem der beiden genannten Reaktionspartner beschichtet ist oder diese nebeneinander enthält. Wesentlich ist, daß unter dem Schreibdruck an den gewünschten Stellen eine bleibende Farbbildung durch die Reaktion der Komponenten erfolgt.

Bei der Herstellung von chemischen Reaktionspapieren hat sich nun gezeigt, daß man besonderer Auftragstechniken bedarf, um die Dispersion der Mikrokapseln auf das betreffende Trägermaterial aufzubringen, ohne die Mikrokapseln zu zerstören und deren Inhalt freizusetzen, so daß eine unerwünschte Farbreaktion eintreten kann.

Diese speziellen Techniken kommen ihrer Natur nach jedoch nur für großflächigen Auftrag infrage und setzen teure Sondermaschinen voraus. Für den Hersteller von Formularsätzen und ähnlichen Erzeugnissen fehlt es nach wie vor an einer Möglichkeit, mit den ihm verfügbaren Maschinen Mikrokapsel-Dispersionen zu verarbeiten und dabei vor allem auch Aussparungen, lokale Farbunterschiede und ähnliche Besonderheiten zu berücksichtigen.

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Der Grund hierfür liegt auf der Hand:

Die Mikrokapseln müssen druckempfindlich sein, um beim Beschriften des Farbn.aktionspapieres saubere Kopien zu gewährleisten. Andererseits sind die dem Formularhersteller zur Verfügung stehenden Auftragsverfahren "Drucke" im eigentlichen Sinn, denn der Auftrag der Masse erfolgt stets durch Anpressen eines Werkzeuges - der Druckform - gegen den Druckträger. Durch dieses Anpressen laufen jedoch die Mikrokapseln Gefahr, verletzt zu werden, so daß der Kapselinhalt freigesetzt wird und verfrüht bzw. an den falschen Stellen zu reagieren vermag.

Diese Gefahr besteht grundsätzlich bei allen Druckverfahren, also dem Hoch-, Tief-, Flach- und Durchdruck. Unerwarteterweise wurde jedoch gefunden, daß man unter bestimmten Bedingungen im Siebdruck Mikrokapsel-Dispersionen verarbeiten kann, ohne Gefahr zu laufen, daß die Mikrokapseln dabei beschädigt werden. Dies ist um so überraschender, als beim Durchdruckverfahren nicht nur eine Kraft normal zum Druckträger ausgeübt wird, sondern auch Scherkräfte in dessen Ebene auftreten.

Bekanntlich werden beim Siebdruck die Farben auf den Druckträger aufgetragen, indem sie mittels Walze oder Rakel durch die Maschen eines Siebes hindurchgepresst werden, das an den bildfreien Stellen farbundurchlässig abgedeckt ist, also eine Schablonen-Druckform bildet. Zu dieser Technik wird auf H. Ernst, Der Siebdruck, Bayreuth 1973 verwiesen.

Die Erfindung löst die Aufgabe, Druckträger der eingangs geschilderten Art durch ein Druckverfahren mit einer Mikrokapsel-Dispersion zu beschichten, ohne daß die Mikrokapseln verletzt und dadurch der Kapselinhalt freigesetzt wird.

Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsverfahren der Siebdruck angewandt wird.

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Vorzugsweise verwendet man dabei ein Sieb aus einem Kunststoffgewebe. Dieses hat zweckraäßigerweise eine Maschenweite von 35-80 μ, vorzugsweise 63-73 μ, während die Kapseln oder Kapnelnggregate in einer Größenordnung von 4-2!? μ, vorzugsweise zwischen 12 und 18 μ vorliegen.

Nach dem Beschichten wird der üruckträger in an sich bekannter Weise fertiggestellt, insbesondere getrocknet.

Besonders bewährt hat sich, als "Druckfarbe'· eine Dispersion von Kapseln bzw. Kapselaggregaten zu verwenden, die ein Bindemittel und/oder einen filmbildenden Beschichtungsstoff gelöst oder suspendiert enthält. Ferner kann die Dispersion einen Füllstoff oder andere Zusätze enthalten, insbesondere Stärkekörnchen oder Cellulosefasern zur Abpolsterung der druckempfindlichen Mikrokapseln.

Als Druckträger kommen alle für den Sieb- oder Filmdruck geeigneten Oberflächen in Betracht. Auch die Art des Inhaltsstoffes ist nicht kritisch.

Wenn die Erfindung hier und im folgenden in ihrer Anwendung auf die Herstellung von Farbreaktionspapieren beschrieben wird, so ist dies nur im Sinne eines bevorzugten Ausfiihrungsbeispieles zu verstehen.

Hierzu stellt man nach einem der verschiedenen bekannten Vorfahren, beispielsweise durch Koazervierung, eine Mikrokapsel-Dispersion her, deren Inhaltsstoff zunächst einen farblosen, chemisch reaktionsfähigen Farbstoffvorläufer oder einen anderen Markierungsstoff enthält und nach seiner Freisetzung unter dem Typenanschlag von Schreibmaschinen oder bei manueller Beschriftung den gewünschten Reaktionseffekt mit oder ohne Kontaktmaterial einleitet.

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Die MLkroverkapseLung wird in an sich bekannter Weise so durchgeführt, daß Kapseln mit einem Durchmesser von etwa 12-18 μ entstehen. Trägt man nun diese Mikrokapsel-Dispersion, die die üblichen Zusätze enthalten kann, unter Verwendung einer Siebdruckform aus einem Kunstatoffgewebe mit einer Maschenweite von 63—7:5 μ ein- oder beidseitig auf eine Papierbahn auf, so erhält man nach dem Trocknen ein Kopierpapier, dessen Mikrokapseln unverletzt sind und den Inhaltsstoff vollständig eingeschlossen enthalten. Das Siebdruckverfahren gestattet es zudem, auf einfache und billige Weise auch komplizierte Auftragsmuster zu erzeugen, indem die Mikrokapsel-Dispersion unter Verwendung einer entsprechenden bildgemäß vorbereiteten Siebdruckschablone nur an den gewünschten Stellen verdruckt wird.

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Claims

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1. Verfahren zum Beschichten von Oberflächen mit einer Mikrokapsel-Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsverfahren der Siebdruck angewandt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß man ein Sieb aus einem Kunststoff verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb eine Maschenweite von 3t?-80 μ, vorzugsweise 63-73 μ hat.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapseln oder Kapselaggregate der Mikrokapsel-Dispersion in einer Größenordnung von 4-25 μ, vorzugsweise zwischen 12 und 18 μ vorliegen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da3 nach dem Beschichten der Druckträger in an sich bekannter Weise fertiggestellt, insbesondere getrocknet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckträger eine Papierbahn ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckträger ein flächiger Werkstoff ist, und beidseitig bedruckt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapsel-Dispersion ein Bindemittel und/oder einen filmbildenden Beschichtungsstoff gelöst oder suspendiert enthält.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapsel-Dispersion einen Füllstoff und/oder Schutzsubstanzen enthält.

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ORIGINAL INSPECTED