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Elektroempfindliche Matrizenfolie, Verfahren zu ihrer
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Herstellung und ihrer Verwendung zum Duplizieren von Aufzeichnungen
Die Erfindung betrifft eine elektroempfindliche Matrizenfolie bzw. Schabionenfolie,
ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihrer Verwendung zum Duplizieren von Aufzeichnungen;
sie betrifft insbesondere eine elektroempfindliche Matrizenfolie bzw. Schablonenfolie
(nachfolgend stets als Matrizenfolie bezeichnet) für die Verwendung beim Aufzeichnen
durch elektrische Entladung.
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Bekannt ist eine elektroempfindliche Folie für die Umwandlung in eine
perforierte Matrize bzw. Schablone in Abhängigkeit von mittels einer Nadel bzw.
eines Schablonenstiftes aufgebrachten elektrischen Signalen,d. h. ein elektrisches
Entladungs-Matrizenaufzeichnungspapier, das besteht aus einer Trägerfolie, die einen
Film aus einer elektrisch gut leitenden Schicht (nachfolgend stets als elektrisch
leitende Schicht" bezeichnet), die der Trägerfolie benachbart ist, und einer elektrisch
wenig leitenden Schicht (nachfolgend stets als "Matrizenschicht" bezeichnet)
besteht
und im großen Umfange für die Aufzeichnung von elektrischen Signalen, wie z,B, Telefaksimile-Signalen
und telegraphischen Signalen sowie zur Schablonenherstellung mittels eines Matrizenschneidestichels
verwendet wird. Der Film wird durch elektrische Entladung in lokalisierten Bereichen
entsprechend den angelegten elektrischen Potentialen perforiert und der auf diese
Weise in eine Matrize bzw. Schablone überführte Film wird nach dem Abziehen von
der Trägerfolie als Matrize bzw. Schablone zum Duplizieren der Aufzeichnungen unter
Anwendung irgendeines bekannten Duplizierungsverfahrens, wie z.B.
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eines mineographischen Verfahrens, verwendet.
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Die Matrizenschicht eines konventionellen elektrischen Entladungs-Matrizenaufzeichnungspapiers
wird im allgemeinen nach den folgenden beiden Verfahren hergestellt: 1) Nach einem
Verfahren, bei dem ein polymeres Material und ein feinteiliges elektrisch leitendes
Material, denen je nach Bedarf ein Weichmacher, ein Stabilisator oder ein Espergiermittel
zugesetzt worden ist, in der Schmelze miteinander gemischt werden, um das elektrisch
leitende Material in dem polymeren Material zu dispergieren, und bei dem dann durch
heißes Kalandrieren oder Extrudieren der dabei erhaltenen Dispersion ein Film hergestellt
wird, und 2) nach einem Verfahren, bei dem ein polymeres Material und ein feinteiliges
elektrisch leitendes Material, denen je nach Bedarf ein Weichmacher, ein Stabilisator
oder
ein Dispergiermittel zugesetzt worden ist, in einem flüssigen
Medium, um das elektrisch leitende Material in der Lösung zu dispergieren, in einem
Organosol oder einer Emulsion des polymeren Materials miteinander gemischt werden
durch Verwendung einer Mahlvorrichtung, wie z.B. seiner Kugelmühle, einer Sandmühle
oder einer Szegvari-Reibmühle, und dann wird durch Vergießen der dabei erhaltenen
flüssigen Dispersion ein Film hergestellt.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren (1), in dem eine Kalandrierung
oder Extrusion durchgeführt wird, erfordert jedoch in der Regel die Verwendung von
mindestens 40 Gewichtsteilen eines feinteiligen elektrisch leitenden Materials auf
100 Gewichtsteile eines polymeren Materials und es ist nicht leicht, eine derart
große Menge des elektrisch leitenden Materials durch Mischen in der Schmelze gleichmäßig-zu
dispergieren. Deshalb können dann, wenn ein Film, der aus einer solchen Dispersion,
die ein ungleichmäßig dispergiertes elektrisch leitendes Material enthält, unter
Anwendung eines Wärmeverformungsverfahrens hergestellt worden ist, in eine.Matrize
bzw. Schablone überführt wird, nur schwer gleichmäßige Löcher oder Perforationen
erzielt werden. Die Gestalt der Löcher ist beispielsweise verzerrt und die Verteilung
der Löcher ist ungleichmäßig. Wenn das Kopieren unter Verwendung einer solchen Matrize
bzw. Schablone durchgeführt wird, sind die kopierten Bilder nicht scharf. Auch führen
die in Bezug auf ihre Gestalt und in Bezug auf ihre Verteilung ungleichmäßigen
Löcher
zu einer Verringerung der Haltbarkeit der Matrize bzw. Schablone, die bestimmt wird
durch die Anzahl von Kopien, die mit einem Matrizenbogen angefertigt werden können.
Wenn die Dicke der Matrizenschicht erhöht wird, um zu verhindern, daß die Haltbarkeit
der Matrize abnimmt, wird der Zustand der Löcher t schlechter, Im Falle des Verfahrens
(2) ist es verhältnismäßig leicht, ein feinteiliges elektrisch leitendes Material
gleichmäßig zu dispergieren, da das Dispergieren unter Verwendung eines flüssigen
Mediums durchgeführt wird. Die Löcher nähern sich daher einem Kreis und die Mängel
des Verfahrens (1) sind nahezu eliminiert. Wenn man jedoch einen in eine Matrize
bzw. Schablone überführten Film gemäß dem Verfahren (1) mit der gleichen Anzahl
von Löchern damit vergleicht, so ist der durchschnittliche Durchmesser der Löcher
viel kleiner als derjenige des in eine Matrize bzw. Schablone überführten Films
(1) und dies kann zu einer Herabsetzung der Dichte der kopierten Bilder führen.
Wenn der elektrische Widerstand der elektrisch leitenden Schicht oder die Matrizenschicht
so gewählt werden, daß sich der Durchmesser der Löcher demjenigen der Löcher des
in eine Matrize überführten Films (1) nähert, nimmt die Anzahl der Löcher ab und
die Schärfe der kopierten Bilder wird schlechter.
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Eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung besteht
darin,
ein-verbessertes elektrisches Entladungs-Aufzeichnungspapier anzugeben, bei dem
die Nachteile des Standes der Technik nicht auftreten0 Ein weiteres Ziel der Erfindung
besteht darin, ein elektrisches Entladungs-Aufzeichnungspapier anzugeben, welches
den Eigenschaften genügt, die von einem elektrischen Entladungs-Aufzeichnungspapier
gefordert werden, beispielsweise in Bezug auf den Zustand der Löcher, die Haltbarkeit
der Matrize bzw. Schablone und die Dichte der kopierten Bilder.
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Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen
aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, Es wurde nun gefunden, daß die obengenannten
Ziele erfindungsgemäß erreicht werden können mit einer Matrizenschicht, die hergestellt
worden ist durch Mischen einer Zusamlensetzung aus einem filmbildenden polymeren
Material und einem feinteiligen elektrisch leitenden Material in der Schmelze, Auflösen
der in der Schmelze gemischten Zusammensetzung in einem Lösungsmittel zur Herstellung
einer Matrizen-Beschichtungsmasse, in welcher das elektrisch leitende Material in
der Lösung des polymeren Materials dispergiert ist, und Herstellung eines Films
aus der Matrizen*Beschichtungsmasse, wobei die Matrizenschicht auf eine elektrisch
leitende Schicht aufgebracht wird, die sich auf einer Trägerfolie befindet.
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Es können verschiedene Arten von Folienmaterialien erfindungsgemäß
als Trägerfolie verwendet werden. Im allgemeinen wird ein nicht-beschichtetes oder
beschichtetes Papier
verwendet, es kann aber auch eine Kunststoffolie,
wie z.B. eine Polypropylen-, Polyäthylen-, Polystyrol-, Polyester Polyamid-, Polyvinylchlorid-
oder Celluloseacetatfolie, verwendet werden. Die Dicke der Trägerfolie ist nicht
kritisch, sie wird in der Regel so gewählt, daß sie innerhalb des Bereiches von
50 bis 150 Mm liegt.
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Wenn es erwünscht ist, ein elektrisches Entladungs-Aufzeichnungspapier
eines solchen Typs herzustellen, bei dem die Matrizenschicht von der elektrisch
leitenden Schicht auf der Trägerfolie nach Durchführung der Aufzeichnung leicht
abgezogen werden kann, so kann die Trägerfolie je nach Bedarf mit einer Zwischenschicht
versehen sein, um die Haftungseigenschaften an der elektrisch leitenden Schicht,
die Glätte der Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht oder die Affinität an
einer Beschichtungsmasse für die elektrisch leitende Schicht zu verbessern oder
um das Eindringen der Beschichtungsmasse für die elektrisch leitende Schicht in
die Trägerfolie zu verhindern. Für diesen Zweck können verschiedene Beschichtungsmassen
für die Herstellung der Zwischenschicht (Haftschicht) verwendet werden. So können
beispielsweise Lösungen oder Emulsionen von verschiedenen Arten von natürlichen
oder synthetischen hohen Polymeren verwendet werden und je nach Bedarf kann ein
pulverförmiges anorganisches Material, wie z. B. Ton oder Titandioxid, zugegeben
und darin dispergiert werden.
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Wenn es erwünscht ist, ein elektrisches Entladungs-Aufzeichnungspapier
eines solchen Typs herzustellen, bei dem die Trägerfolie von der elektrisch leitenden
Schicht, auf die die Matrizenschicht aufgebracht wird, leicht abgezogen werden kann,
können Folienmaterialien, welche die übereinander liegenden Schichten leichtfrei-geben,
als Trägerfolie verwendet werden. Wenn das Aufzeichnungspapier dieses Typs so wie
es erhalten wird oder nach der Abtrennung der Trägerfolie und dem Einsetzen einer
anderen Schicht zwischen der Trägerfolie und der elektrisch leitenden Schicht zum
Aufzeichnen verwendet wird, erhält man ein Duplikat (eine Kopie) in Form von auf
der Oberfläche der Trägerfolie oder der anderen Schicht abgeschiedenem Kohlenstoff.
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Um zu erzielen, daß die Trägerfolie leicht abziehbar ist, kann die
Trägerfolie einer Trennungsbehandlung unterworfen werden. Dbei der Trennungsbehandlung
verwendete Trennmittel wird zweckmäßig ausgewählt in Abhängigkeit von den Eigenschaften
der elektrisch leitenden Schicht. Beispiele für verwendbäre Trennmittel sind Fluorverbindungen,
Siliciumyerbindungen, Polyvinylalkohol, Polyäthylen, Polypropylen und Celluloseharze.
Diese Trennmittel können einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden.
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Die Trägerfolie kann auch mit einem Überzug auf ihrer RUckseite versehen
sein, um ein Aufrollen des Aufzeichnungspapiers oder die Absorption von Feuchtigkeit
durch die Rückseite des Aufzeichnungspapiers zu verhindern.
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Die elektrisch leitende Schicht wird in der Regel hergestellt durch
Mischen eines Bindemittels und eines feinteiligen elektrisch leitenden Materials
in einem wäßrigen oder organischen Medium, um das elektrisch leitende Material in
der Lösung, in dem Organosol oder der Emulsion des Bindemittels zu dispergieren,
durch Aufbringen der dabei erhaltenen elektrisch leitenden Beschichtungsmasse auf
die Trägerfolie und Trocknen derselben. Das Aufbringen der Beschichtungsmasse kann
auf übliche Weise, beispielsweise durch Vergießen, Beschichten, Aufsprühen oder
Aufbürsten erfolgen. Anstatt die Schicht aus der Beschichtungsmasse herzustellen,
können auch ein Bindemittel und ein feinteiliges elektrisch leitendes Material in
der Schmelze miteinander gemischt und unter Anwendung eines Kalandrier- oder Extrusionsverfahrens
aufgebracht werden.
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Der elektrische Oberflächenwiderstand der elektrisch leitenden Schicht
steht in Beziehung zu den Perforationseigenschaften der Matrizenschicht und er wird
in geeigneter Weise ausgewählt in Abhängigkeit von den elektrischen Eigenschaften
der Matrizenschicht. In der Regel liegt er innerhalb des Bereiches einer Größenordnung
von nicht mehr als 10 Ohm, vorzugsweise von 104 bis 102 Ohm. Der elektrische Oberflächenwiderstand
wird reguliert durch entsprechende Auswahl der Art des feinteiligen elektrisch leitenden
Materials, des Mengenanteils des elektrisch leitenden Materials in Bezug auf ein
Bindemittel oder die Beschichtungsmenge
der elektrisch leitenden
Beschichtungsmasse.
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Beispiele für feinteilige elektrisch leitende Materalien sind Ruße,
wie Ofenruße, Kanalruße, thermische Ruße und Acetylenruß, Graphit und Metallpulver,
wie Kupfer, Aluminium- und Silberpulver. Diese elektrisch leitenden Materialien
können einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden.
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Als Bindemittel für die elektrisch leitende Schicht kann irgendeines
der filmbildenden natürlichen oder synthetischen polymeren Materialien verwendet
werden. Als flüssiges Medium können beliebige Medien verwendet werden. die in der
Lage sind, eine Lösung, ein Organosol oder eine Emulsion des verwendeten Bindemittels
zu bilden.
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Bei der Herstellung des Aufzeichnungspapiers, das zwischen der elektrisch
leitenden Schicht und der Matrizenschicht trennbar ist, in der Weise, daß eine Matrizenbeschichtungsmasse
auf die elektrisch leitende Schicht auf der Trägerfolie auikebracht wird, die nicht
mit einem Trennmittel behandelt worden ist, wird als Bindemittel für die elektrisch
leitende Schicht ein filmbildendes polymeres Material, das in einem in der Matrizenbeschichtungsmasse
verwendeten Lösungsmittel im wesentlichen unlöslich ist, verwendet, so daß die Matrizenüberzugsmaße
im wesentlichen keinen Einfluß auf die elektrisch leitende Schicht hat und die
Matrizenschicht
von der elektrisch leitenden Schicht trennbar ist. Gewünschtenfalls kann noch eine
Siliciumverbindung oder eine Fluorverbindung in die elektrisch leitende Uberzugsmasse
eingearbeitet werden, um die Matrizenschicht von der elektrisch leitenden Schicht
leicht abziehbar zu machen. Wenn beispielsweise ein organisches Lösungsmittel, wie
Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Toluol, Benzol, Xylol, Tetrahydrofuran
oder chlorierte Kohlenwasserstoffe, als Lösungsmittel für die Matrizenüberzugsschicht
verwendet wird, so wird ein polymeres Material ausgewählt, das in dem für die Matrizenüberzugsmasse
verwendeten Lösungsmittel unlöslich ist oder es wird ein in Wasser lösliches polymeres
Material, wie Polyvinylalkohol, ein modifiziertes Polyäthylen, z. B.
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Alkalisalze eines Äthylen/Acrylsäure-Kopolymeren, ein modifiziertes
Polypropylen,ein wasserlösliches Celluloseharz, Kasein oder StärkeXverwendets das
einzeln oder in Form von Mischungen verwendet werden kann. Verwendbar ist auch ein
vernetzbares Polymeres, das vor dem Aufbringen der Matrizenüberzugsmasse vernetzt
wird, so daß die elektrisch leitende Schicht durch die darauf aufgebrachte Matrizenüberzugsschicht
nicht wesentlich beeinflußt wird.
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Der elektrisch leitenden Beschichtungsmasse kann je nach Bedarf ein
Dispergiermittel, ein Weichmacher oder ein Antischäummittel zugesetzt werden. Es
kann auch eine Fluorverbindung, eine Siliciumverbindung, ein Wachs oder ein oberflächenaktives
Mittel verwendet werden, um die Abziehfestigkeit gegenüber der Matrizenschicht herabzusetzen,
oder es kann eine pulverförmige anorganische Verbindung,
wie z.B.
Ton, Titandioxid oder Zinkoxid,verwendet werden um die Abziehfestigkeit gegenüber
der Matrizenschicht zu erhöhen.
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Als filmbildendes polymeres Material, das für die Matrizenschicht
verwendet wird, können verschiedene thermoplastische Harze verwendet werden, wie
z.B. Homopolymere und Kopolymere von Vinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyäthylen,
Polypropylen, Homopolymere und Kopolymere von Styrol, Homopolymere und Kopolymere
von Vinylidenchlorid, Polycarbonate, Polyester, Polyamide, Celluloseacetat und Cellu
loseacetatbutyrat. Diese Harze können einzeln oder in Foilm von Mischungen verwendet
werden.
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Als feinteiliges elektrisch leitendes Material, das in die Matrizenschicht
eingearbeitet wird, können solche verwendet werden, wie sie für elektrisch leitende
Schichten verwendet werden. Die Menge des elektrisch leitenden Materials variiert
in Abhängigkeit von der Art des verwendeten polymeren Materials, der Art des verwendeten
elektrisch leitenden Materials, dem elektrischen Widerstand- der elektrisch leitenden
Schicht und dem gewünschten Perforationsgrad bei der Matrizenbildung, und sie wird
in der Regel so gewählt, daß sie innerhalb des Bereiches von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise
von 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der Matrizenüberzugsmasse,
liegt.
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Der Matrizenüberzugsmasse kann zweckmäßig ein Weichmacher oder ein
Elastomeres, wie z.B. ein Styrol/Butadien-Kautschuk
oder ein Acrylnitril/Butadien-Kautschuk,
zugesetzt werden, um die Flexibilität und die Schlagfestigkeit des Films einzustellen,
es kann ein Dispergiermittel, wie z.
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B. ein oberflächenaktives Mittel oder eine Metall seife, zugegeben
werden, um das Dispergieren des elektrisch leitenden Materials zu erleichtern, und
es können andere Zusätze, wie z.B. ein Stabilisator und ein Gleitmittel (Schmiermittel)>zugesetzt
zugesetzt werden.
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Um die erfindungsgemäßen Ziele und Effekte zu erreichen, ist es wesentlich,
daß die Matrizenüberzugsmasse (Masse zur Herstellung der Matrizenschicht) hergestellt
wird durch Mischen des filmbildenden polymeren Materials und eines feinteiligen
elektrisch leitenden Materials und gewünschtenfalls anderer Zusätze in der Schmelze
beispielsweise mittels eines Walzenmischers, eines I<neters oder eines Mehrfachwellen-Extruders,
um das elektrisch leitende Material in dem polymeren Material zu dispergieren, und
anschliessendes Auflösen der dabei erhaltenen geschmolzenen Masse in einem Lösungsmittel,
um das polymere Material in dem Lösungsmittel zu lösen und das elektrisch leitende
Material in der Lösung des polymeren Materials gründlich zu dispergieren. Die geschmolzene
Masse kann vor dem Auflösen derselben in einem Lösungsmittel einmal pelletisiert
werden. Die dabei erhaltene Matrizenüberzugsmasse wird dann aufgebracht und getrocknet
zur Herstellung der Matrizenschicht.
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Der Grund dafür, warum die erfindungsgemäßen Ziele und Effekte
mit
einer Matrizenschicht erreicht werden können, die auf die vorstehend beschriebene
spezielle Weise hergestellt worden ist, ist noch nicht geklärt. Es wird jedoch angenommen,
daß bei einem Vergleich des Falles, in dem das elektrisch leitende Material durch
Mischen in der Schmelze dispergiert wird, mit dem Fall, bei dem das elektrisch leitende
Material im flüssigen Zustand dispergiert wird, der Zustand der Adsorption des polymeren
Materiales an das elektrisch leitende Material grundlegend verschieden ist, da im
ersteren Falle eine weit höhere Scherkraft auftritt als im letzteren Falle und darüberhinaus
die Ternpetatur im ersteren Falle höher ist als im letzteren Falle.
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Andererseits wird angenommen, daß dann, wenn die Matrizenschicht aus
der durch Mischen in der Schmelze hergestellten Dispersion gebildet wird unter Anwendung
eines Kalandrier- oder Extrusionsverfahrens, ein Film, der sich als Matrizenschicht
eignet, nicht erhalten wird, weil die Anordnung des elektrisch leitenden Materials
wiederum in dem gleichen Zustand vorliegt wie bei der durch Mischen in der Schmelze
hergestellten Dispersion und darüberhinaus der ungl&ichmäßig dispergierte Anteil
unverändert darin enthalten ist. Erfindungsgemäß wird angenommen, daß das elektrisch
leitende Material in dem Zustand angeordnet ist, der für die Herstellung der Matrizenschicht
geeignet ist, wenn man die durch Mischen in der Schmelze hergestellteDispersion
einmal in einem Lösungsmittel auflöst zur Herstellung einer flüssigen Dispersion
des elektrisch leitenden Materials und danach die Dispersion aufbringt und trocknet.
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Die durch Mischen in der Schmelze hergestellte Dispersion wird beispielsweise
hergestellt durch Einführung eines filmbildenden Materials, eines feinteiligen elektrisch
leitenden Materials und verschiedener Zusätze in eine Knetvorrichtung, die bei einer
Temperatur von 130 bis 1600C gehalten wird, durch Durchkneten für einen Zeitraum
von mehreren 10 Minuten bis zu mehreren Stunden und anschließendes Hindurchführen
der geschmolzenen Masse durch beheizte Walzen, die bei einer Temperatur von 80 bis
1300C gehalten werden, für einen Zeitraum von 10 Minuten bis 2 Stunden. Das Durchkneten
kann durchgeführt werden unter Verwendung eines Walzenmischers und eines Banbury-Mischers,
der als Knetvorrichtung bekannt ist.Die dabei erhaltene, durch Mischen in der Schmelze
hergestellte Dispersion kann unter Verwendung einer Pelletisiervorrichtung pelletisiert
werden, um das Au£1dsen zur Herstellung der Matrizenüberzugsmasse zu erleichtern.
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Die durch Mischen in der Schmelze hergestellte Dispersion wird unter
Rühren in einem Lösungsmittel gelöst und dies kann bei einer erhöhten Temperatur
durchgeführt werden um das Auf lösen des polymeren Materials zu beschleunigen. Es
genügt,wenn die durch Mischen in der Schmelze hergestellte Dispersion lediglich
in einem Lösungsmittel au£geld8t wird und es ist nicht erforderlich, die Mischung
nach dem Auf lsen einem weiteren Dispergierverfahren unter Verwendung einer Sandmflhle,
einer Kugelmühle, einer Szegvari-Reibmühle und dgl. zu unterwerfen.
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Als Lösungsmittel für die Matrizenüberzugsmasse können erfindungsgemäß
beliebige
Lösungsmittel verwendet werden, die in der Lage slud, das zur Herstellung des Films
der Matrizenschicht verwendete polymere Material zu lösen.
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Zu Beispielen für Lösungsmittel, die das polymere Material lösen können,
gehören Aceton, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran, Cyclohexanon,
Athylacetat und dgl. Diese Lösungsmittel IcUnne.n einzeln oder in Form einer Mischung
verwendet werden und sie können auch in Kombination mit einem schlechten Lösungsmittel,
wie Toluol, Xylol, Benzol oder dgl., verwendet werden.
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Der Feststoffgehalt der Matrizenüberzugamasse liegt in der Regel innerhalb
des Bereiches von 10 bis 30 Gew.-%.
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Die Dicke der Matrizenschicht wird in der Regel so ausgewählt, daß
sie innerhalb des Bereiches von 15 bis 35 liegt.
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Erfindungsgemäß reicht eine weit geringere Menge des feinteiligen
elektrisch leitenden Materials aus als im Falle der Anwendung des konventionellen
Wärmeverformungsverfahrens (1) und dadurch wird nicht nur das Dispergieren des elektrisch
leitenden Materials in dem geschmolzenen polymeren Material erleichtert, sondern
dadurch kann auch die Haltbarkeit der Matrize (Schablone) deutlich verbessert werden,
da die physikalischen Eigenschaften des Films und die Gestalt der Löcher verbessert
werden. Auch dann, wenn Agglomerate des feinteiligen elektrisch leitenden Materials
wegen unzureichenden Mischens in der Schmelze vorliegen,
können
die Agglomerate, die bei dem konventionellen Wärmeverformungsverfahren (1) nur schwer
zu entfernen sind, leicht entfernt werden durch Filtrieren der dabei erhaltenen
Dispersion durch Auflösen der durch Mischen in der Schmelze hergestellten Dispersion
in einem Lösungsmittel.
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Auf diese Weise kann leicht eine Matrizenschicht mit einer hohen -
Qualität erfindungsgemäß hergestellt werden.
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Die Matrizenüberzugsmasse wird aufgebracht und auf übliche Weise getrocknet.
Die Überzugsmasse wird beispielsweise durch Aufbringen in Form einer Schicht oder
durch Aufgiessen aufgebracht. Die Anwendung einer zu hohen Trocknungstemperatur
ist nicht erwünscht. Die optimale Temperatur variiert in Abhängigkeit von der Art
des verwendeten Lösung mittels und im allgemeinen wird die Trocknung bei einer Temperatur
von nicht mehr als 150°C, vorzugsweise von nicht mehr als 1200C,durchgeführt zur
Herstellung eines Films.
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Das elektrische Entladungs-Aufzeichnungspapier kann auf verschiedene
Weise hergestellt werden. Anwendbar ist beispielsweise ein Verfahren (A) bei dem
eine elektrisch leitende Beschichtungsmasse auf eine Trägerfolie aufgebracht wird,
die mit einem Trennmittel behandelt worden ist, und nach dem Trocknen der Beschichtungsmasse
wird auf die elektrische Schicht eine Matrizenschicht so aufgebracht, daß die Trägerfolie
von der elektrisch leitenden Schicht abziehbar ist; ein Verfahren (B) bei dem eine
elektrisch leitende Beschichtungsmasse auf eine Trägerfolie aufgebracht wird, die
nicht mit einem Trennmittel behandelt worden ist, und nach dem Aufbringen
der
Beschichtungsmasse zur Herstellung einer elektrisch leitenden Schicht wird eine
Matrizen schicht auf gebracht, die durch Aufbringen einer Matrizenbeschichtungsmasse
auf ein Band oder einen Träger, wie z. B. ein Metallband Trocknen und Abziehen hergestellt
worden ist, die dann mittels eines Klebstoffes abziehbar an der elektrisch leitenden
Schicht haftet; oder ein Verfahren (C), bei dem eine elektrisch leitende Masse auf
eine Trägerfolie auEgebracht wird, die nicht mit einem Trennmittel behandelt worden
ist, und die getrocknet wird unter Bildung einer elektrisch leitenden Schicht, und
danach wird eine Matrizenüberzugsmasse auf die elektrisch leitende Schicht auf gebracht
und getrocknet zur Herstellung einer Matrizen schicht, so daß die Matrizenschicht
von der elektrisch leitenden Schicht abziehbar ist.
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Das erfindungsgemäße Aufzeichnungspapier kann mit einer Maskierungsschicht
versehen sein, um den Fortschritt der Aufzeichnung leicht beobachtbar zu machen.
Die Maskierungsschicht wird in der Regel hergestellt durch Ausbringen einer.Maskierungsbeschichtungsmasse,
die ein Bindemittel, wie z.B. Kopolymere von Vinylchlorid, Homopolymere und Kopolymere
von Vinylacetat, Polyacrylate, Acrylkopolymere, Homopolymere und Kopolymere von
Styrol, Alkydharze, Polyester, Polyamide oder Celluloseacetat, und ein feinteiliges
elektrisch halb-leitendes. Material, wie Zinkoxid, Titandioxid oder -ihre Kalzinierungsprodukte
enthält. Erforderlichenfalls kann in die Maskierungsbeschichtungsmasse ein feinteiliges
elektrisch leitendes Material, wie Ruß, Graphit
oder ein Metallpulver,
eingearbeitet werden. Es ist nicht erwünscht, die Maskierungsschicht zu dick zu
machen, da sonst die Möglichkeit besteht, daß sie die Perforation der Matrizenschicht
behindert bzw. hemmt Die Maskierungsbeschichtungsmasse wird in der Regel in einer
Menge von nicht mehr als 5 g/m2, als Feststoff, aufgebracht.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert,
ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alle darin angegebenen Teile beziehen sich,
wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.
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Beispiel 1 Die nachfolgend angegebene Dispersion wurde auf ein holzfreies
Papier mit einem Grundgewicht von etwa 100g/m² in 2 einer Menge von 8 g/m , als
Feststoff, aufgebracht und das beschichtete Papier wurde dann kalandriert zur Herstellung
der Haft-Zwischenschicht mit einer glatten Oberfläche.
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Beschichtungsmasse zur Herstellung der Haft-Zwischnschicht Teile Modifiziertes
Polyäthylen (Natriumsalz eines Äthylen/Acrylsäure-Kopolymeren)....... 10 Ton ........................................
30 Natriumpyrophosphat ........................ 0,15
Teile Polyvinylalkohol
...................... 0,10 Oberflächenaktives Mittel (Polypropylenglycolpolyäthylenglycoläther)
......... 0,15 Wasser ................................ 64 Die nachfolgend angegebenen
Bestandteile wurden in eine Szegvari-Reibmühle eingeführt und bei einer Temperatur
von 20 bis 25°C 12 Stunden lang dispergiert zur Herstellung einer elektrisch leitenden
Beschichtungsmasse. Es wurde ein elektrisch leitendes Papier hergestellt durch Aufbringen
der elektrisch leitenden Beschichtungsmasse auf die Oberfläche der Haft-Überzugsschicht
und Trocknen derselben zur Herstellung einer elektrisch leitenden Schicht mit einem
elektrischen Oberflächenwiderstand von 1,0 x 10³ Ohm.
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Elektrisch leitende Beschichtungsmasse Teile Modifiziertes Polyäthylen
(Natriumsalz eines äthylen/Acrylsäure-Kopolymeren) ... 10 Ruß .....................................
10 Oberflächenaktives Mittel (Polypropylenglycolpolypropylenglycolester) ..........
1 Wasser .................................. 55 Die nachfolgend angegebenen Bestandteile
wurden in einer Knetvorrichtung, die bei 1500C gehalten wurde, zwei Stunden
lang
gemischt und dann eine Stunde lang durch Heizwalzen, die bei 1300C gehalten wurden,
passiert. Die dabei erhaltene Folie wurde dann zu Pellets zerschnitten.
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Teile Polyvinylchlorid (durchschnittlicher Polymerisationsgrad 1050)
................... 62,0 Ruß ..................................... 18,0 Dioctylphthalat
................,,,........ 20,0 Mangan-nÄiphthenat . ....,.,........... 0,5 Dibutylzinnmaleat
...................... 1,5 Die Pellets wurden in Tetrahydrofuran gelöst und die
dabei erhaltene Matrizenüberzugsmasse mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-% wurde
dann auf die Oberfläche der elektrisch leitenden Schicht aufgebracht und bei 1000C
getrocknet zur Herstellung einer.Matrizenschicht (Schab-Ionenschicht) mit einer
Dicke von etwa 20 Mm und einem elektrischen Oberflächenwiderstand von 2 x 10 Ohm.
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Die nachfolgend angegebenen Bestandteile wurden in einer Szegvari-Reibmühle
5 Stunden lang dispergiert zur Herstellung einer Maskierungsbeschichtungsmasse und
die Beschichtungsmasse wurde anschließend auf die Oberfläche der Matrizenschicht
in einer Menge von 1,0 g/cm², als Feststoff, aufgebracht und getrocknet zur Herstellung
einer Maskierungsschicht0
Maskierungsbe schichtungsmas se Teile
Polyvinylacetat ......................... 1,0 Titandioxid .............................
1,3 Methanol ................................ 13,0 Das dabei erhaltene elektrische
Entladungs-Aufzeichnutgspapier wurde unter Verwendung eines Matrizenstichels (Matrizenschneiders)
in eine Schablone überführt und der Zustand der Löcher wurde unter einem Mikroskop
betrachtet.
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Es waren durchweg etwa kreisfürmige Löcher vorhanden.
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Die auf diese Weise in eine Schablone überführte Matrizenschicht wurde
dann abgezogen und um einen Zylinder eines Matrizen- bzw. Schablonen-Duplikators
herumgelegt und es wurde damit vervielfältigt bzw. gedruckt. Dabei erhielt man schöne
Drucksachen mit einer sehr hohen Bilddichte und selbst beim Bedrucken von 10 000
Blatt Papier wurde kein Unterschied beobachtet zwischen dem ersten Druck und dem
letzten Druck.
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Beispiel 2 Die nachfolgend angegebenen Komponenten wurden dispergiert
und es wurde ein Trennpapier hergestellt durch Aufbringen der dabei erhaltenen Haft-Beschichtungsmassen
auf ein holz-2 freies Papier mit einem Grundgewicht von 85 g/m² in einer Menge von
10 g/m², als Feststoff, und Trocknen derselben,
Haft-Beschichtungsmas
se Teile Polyvinylalkohol ..................... 10 Ton ..................................
3 Natriumpyrophosphat .................. 0,1 Wasser ...............................
140 Die nachfolgend angegebenen Komponenten wurden in eine Szegvari-Reibmühle gegeben
und gemischt zur Herstellung einer elektrisch leitenden Beschichtungsmasse, bis
das Polyvinylchlorid darin gelöst und der Ruß darin gründlich dispergiert waren.
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Elektrisch leitende Beschichtungsmasse Teile Polyvinylchlorid .. ..
.. ... . . .. ........ 10 Ruß .... . . . . . . . . . . . 0 . . . . . . . . . 10
Dioctylphthalat ...................... 3 Lecithin .............................
0,2 Tetrahydrofuran ...................... 70 Die elektrisch leitende Beschichtungsmasse
wurde auf die Oberfläche des Trennpapiers aufgebracht und getrocknet zur Herstellung
einer elektrisch leitenden Schicht mit einem elektrischen Oberflächenwiderstand
von 1,0 x 10³ Ohm.
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Die nachfolgend angegebenen Komponenten wurden in einem Walzenmischer,
der bei 1500C gehalten wurde, zwei Stunden lang gemischt: Teile Kopolymeres von
Vinylchlorid und Vinylacetat (durchschnittlicher Polymerisationsgrad 900, Vinylacetatgehalt
10 Mol-%) ..... 60 Ruß ........................................ 20 Dioctylphthalat
......................c.,,.,-20 Calciumstearat ............................. 1,5
Die Mischung wurde in einer Lösungsmittelmischung aus Methyläthylketon und Toluol
(Gewichtsverhältnis 6 : 4) gemischt und die dabei erhaltene Matrizen-Beschichtungsmasse,
deren Feststoffgehalt 23 Gew.-% betrug, wurde auf die Oberfläche der elektrisch
leitenden Schicht aufgebracht und bei 1200C getrocknet zur Herstellung einer Matrizenschicht
einer Dicke von etwa 20 µm mit einem elektrischen Oberflächenwiderstand von 5 x
109 Ohm.
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Es wurde die gleiche Maskierungsbeschichtungsmasse wie in Beispiel
1 hergestellt und dann auf die Oberfläche der Matrizenschicht in einer Menge von
1,0 g/cm², als Feststoff, aufgebracht und getrocknet zur Herstellung einer Maskierungsschicht.
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Das dabei erhaltene elektrische Entladungs-Aufzeichnungspapier wurde
unter Verwendung eines Matrizen- bzw. Schablonenstichels in eine Matrize bzw. Schablone
überführt und
der Zustand der Löcher wurde unter einem Mikroskop
betrachtet. Es waren durchweg etwa kreisförmige Löcher vorhanden.
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Die auf diese Weise in eine Matrize bzw. Schablone überführte Matrizenschicht
wurde dann abgezogen und um einen Zylinder eines Matrizen- bzw. Schablonenduplikators
gelegt und es wurde damit gedruckt bzw. vervielfältigt. Es wurden 10 000 Blätter
Papier bedruckt, die Matrizenschicht blieb jedoch unbeschädigt.
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Auf die gleiche Weise wie oben wurde ein weiteres elektrisches Entladungs-Aufzeichnungspapier
hergestellt, das zwischen dem Trennpapier und der elektrisch leitenden Schicht einmal
getrennt wurde und danach wurde eine Polypropylenfolie dazwischen eingeführt, dann
wurde es unter Verwendung eines Matrizenstichels in eine Matrize bzw. Schablone
überführt.Auf der Polypropylenfoliewurden Bilder in Form von abgeschiedenem Kohlenstoff
entsprechend den Bildern des Originals beobachtet. Die auf diese Weise auf der Polypropylenfolie
erzeugten Bilder wurden durch einen Überkopfprojektor projiziert. Die projizierten
Bilder waren gut.
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Beispiel 3 Teile Kopolymeres von Äthylen und Vinylacetat (durchschnittlicher
Polymerisationsgrad 1000, Vinylacetatgehalt 15 Mol-%) ....... 78 Ruß . ... . 0 0
0 0 00 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 00 00 0 0 0 00 0 0 0 22
Die oben angegebenen
Komponenten wurden in einen bei 1200C gehaltenen Walzenmischer 100 Minuten lang
gemischt und 80 Minuten lang durch bei 900C gehaltene Heizwalzen passiert. Die dabei
erhaltene Folie wurde zu Pellets zerschnitten. Die Pellets wurden über einen Zeitraum
von fünf Stunden unter Rühren in heißem Toluol (70°G) gelöst und die dabei erhaltene
Matrizenüberzugsmasse mit einem Feststoffgehalt von 20 Gew.-% wurde auf eine-Metallplatte
aufgebracht und getrocknet zur Herstellung eines Films einer Dicke von etwa 20 pm.
Der Film wurde abgekühlt und von der Metallplatte getrennt und unmittelbar nach
dem Aufbringen eines Kaseinklebstoffes auf den Film wurde der Film an der elektrisch
leitenden Schicht des auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellten elektrisch
leitenden Papiers befestigt.
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Das auf diese Weise erhaltene elektrische Entladungs-Aufzeichnungspapier
wurde unter Verwendung eines Matrizenstichels in eine Schablone überführt und der
Zustand der Löcher wurde unter einem Mikroskop betrachtet. Es waren durchweg kreisförmige
Löcher vorhanden.
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Vergleichsbeispiel Teile Polyvinylchlorid (durchschnittlicher Polymerisationsgrad
1050) .................... 64 Ruß . . . . . . 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 16 Dioctylphthalat .......................... 20 Kolophonium
.............................. 0,8 Tetrahydrofuran .......................... 450
Die
obigen Komponenten wurden gründlich miteinander gemischt und nach dem vollständigen
Auflösen der Harze wurden sie unter Verwendung einer Szegvari-Reibmühle 4 Stunden
lang dispergiert. Die dabei erhaltene: Matrizen-Überzugsmasse wurde auf die elektrisch
leitfähige Schicht des auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellten elektrisch
leitfähigen Papiers aufgebracht und bei 1000 C getrocknet zur Herstellung einer
Matrizenschicht einer Dicke von etwa 20 Es wurde die gleiche Maskierungsbeschichtungsmasse
wie in Beispiel 1 hergestellt und auf die Matrizenschicht in einer Menge von 1,0
g/m², als Feststoff,aufgebarcht und getrocknet zur Herstellung einer Maskierungsschicht.
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Das dabei erhaltene elektrische Entladungs-Aufzeichnungspapier wurde
unter Verwendung eines Matrizenstichels in eine Schablone überführt und der Zustand
der Löcher wurde unter einem Mikroskop betrachtet. Die Form der Löcher lag verhältnismäßig
nahe bei einem Kreis, der Durchmesser der Löcher war jedoch geringer als im Beispiel
1.
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Die auf diese Weise in eine Schablone überführte Matrizenschicht wurde
dann abgezogen und um einen Zylinder eines Schablonenduplikators gelegt und es wurde
gedruckt. Man erhielt nur Drucksachen, bei denen die Dichte des auf gedruckten Bildes
gering war. Nach-dem 1000 Blätter Papier bedruckt worden waren, wiesen die erhaltenen
Drucksachen eine geringe Dichte des aufgedruckten Bildes auf und waren nur schwer
lesbar.