DE3307432C2

DE3307432C2 - Überlappend überschreibbares Farbband

Info

Publication number: DE3307432C2
Application number: DE3307432A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Frauenfeld Kohle; Hans Ruthven by Huntly Aberdeenshire Paffhausen
Original assignee: Pelikan GmbH
Current assignee: Pelikan GmbH
Priority date: 1982-04-07
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1986-01-02
Also published as: AU549464B2; GB2118584A; US4544292A; JPH0415108B2; AU1181883A; DE3361130D1; IT1161810B; IT8320384A0; GB2118584B; FR2524845A1; JPS5935969A; ATE16368T1; EP0090907B1; DE3307432A1; CA1193782A; EP0090907A1; GB8304360D0; NL8300794A

Abstract

Es wird ein überlappend überschreibbares Farbband aus einer Trägerfolie und einer darauf aufgebrachten farbabgebenden Beschichtung in Form einer Kunststoff-Matrix mit einer darin dispergierten, Ruß und Farbpigmente enthaltenden Paste auf Ölbasis zur Verfügung gestellt. Die farbstoffabgebende Beschichtung enthält zusätzlich einen Farbstoff in Form eines Fettfarbstoffs, der mit hoher Konzentration in einem polyäthoxylierten Fettsäureester eines mehrwertigen Alkohols gelöst ist. Das Farbband liefert selbst bei einem 12-fachen Overstrike randscharfe Schriftbilder gleichmäßiger Färbung und eignet sich insbesondere für die Verwendung in Typenrad-Druckern.

Description

3 4

blieben, weil sich die Fettfarbstoffe in den bisher ver- stellbar ist

wendeten Ölen nur in geringer Konzentration lösen las- Für die Zwecke der Erfindung haben sich solche Fett-

sen und damit keine ausreichende Farbtiefe ergeben. säureester, die sich von Fettsäuren mit 12 bis 25 C-Ato-

Im Ergebnis ist bisher kein Farbband bekannt, das men und von Alkoholen mit 3 bis 6 OH-Gruppen ablei-

auch in Typenrad-Druckern mit hoher Anschlagge- 5 ten und die 20 bis 60 Äthoxygruppen pro Molekül ent-

schwindigkeit einen befriedigend hohen Overstrike mit halten, als besonders geeignet erwiesen. Typische und

guter Schriftqualität gewährleistet Das gilt auch für die bevorzugte Beispiele sind Polyoxyäthylen(40)-Sorbit-

CH-PS 4 75 088, die sich mit einem Farbband befaßt, das pentaoleat bis -oktaoleat Polyoxyäthylen-GIycerintriri-

sich durch eine besondere Schichtstruktur auszeichnet cinolat sowie entsprechende Verbindungen anderer

Auf einer schwammartigen Harzmatrix dieses Bandes 10 Fettsäuren mit im Durchschnitt etwa 40 Äthoxygrup-

befindet sich eine praktisch reine Schicht aus gefülltem pen.

Farbmittel. Dies bekannte Farbband erfordert den be- Aufgrund des höheren Lösungsvermögens der polyreits angesprochenen nachteiligen Umschaltmechanis- äthoxylierten Fettsäureester für Fettfarbstoffe ist es mus für die Bandlaufrichtung und ist demzufolge für nicht erforderlich, daß die gesamte ölbasis der farbabhohe Overstrike-Werte nicht geeignet Die US-PS 15 gebenden Beschichtung aus diesen Fettsäureestern be-36 82 683 erörtert allgemein die Herstellung eines Färb- steht Vielmehr können diese Fettsäureester ohne weibandes, wobei die Tinte in einer auf dem Substrat vorlie- teres mit bis zu 50% mit den bisher für Overstrike-Bängenden porösen Harzmatrix enthalten ist Es splLein der üblichen Ölen einschließlich auch Mineralölen vermindestens 5facher Overstrike erzielbar sein. Over- schnitten werden, ohne daß dadurch die Farbstoff-Konstrike-Werte dies« »Größenordnung befriedigen jedoch 20 zentration der Farbpaste zu gering wird, noch nicht Entsprechendes gilt auch ißr die US-PS Ais Fettfarbstöffe sind alie öHösüehen Farbstoffe, wie 33 36 150. die sich ebenfalls mit einem Farbband beispielsweise Sudantiefschwarz (CI. 26150) oder Fettschwammartig poröser Struktur befaßt, wobei in dieser schwarz HB (CI. 26150), geeignet Selbstverständlich porösen Struktur ein nicht flüchtiger, flüssiger, partiell lassen sich auch andere Farben oder fluoreszierende veresterter mehrwertiger Alkohol enthalten ist Ein sol- 25 Schriftzeichen durch Einsatz entsprechender öllöslicher eher Alkohol löst den jeweils eingesetzten Fettfarbstoff Farbstoffe erzeugen.

nur ungenügend. Der DE-OS 24 18066 lassen sich kei- Neben den beiden Bestandteilen Fettfarbstoff und nerlei Anregungen entnehmen, wie die oben angespro- Fettsäureester enthält die farbabgebende Beschichtung chenen Probleme bekannter Verfahren behoben wer- auch noch einen Zusatz von feinteiligen Füllstoffen, beiden können. Diese Druckschrift erläutert nämlich die 30 spielsweise Kieselgur, Aktivkohle oder aufgeplatzte Einfärbung von Kun-'sioff-GranuIaten mit Farbpasten, Hohlkugeln mit großer, für die Farbpaste zugänglicher wobei die eingefärbten Granulate gute Fließeigenschaf- innerer Oberfläche. Diese Füllstoffe halten den in ihre ten zeigen sollen. Hierzu werden Farben in Pastenform Poren eingedrungenen (größten) Teil der Farbpaste herangezogen, da mit Farbpasten «ine bessere Vertei- sehr fest, so daß bei der ersten Oberschreibung nur lung der Farbsubstanz in den Spritz- und Preßkörpern 35 gerade so viel Farbpaste frei zur Verfügung steht wie als mit reinen Pigmenten, sogenannten Trockenfarben. zur Bildung eines klaren Typenabdrucks benötigt wird, erzielt werden soll. Diese Technologie zeigt keinerlei Gleichzeitig mit dem Auspressen der freien Farbpaste wesentliche Parallelen zu derjenigen von überlappend aus der schwammartigen Kunststoff-Matrix werden die überschreibbaren Farbbändern. Füllstoffe durch den Anschlag der Sci/dbtype aber Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das 40 auch teilweise zerschlagen, so daß ein Teil des ursprüngeingangs beschriebene Farbband so weiterzuentwik- Hch in den Poren der Füllstoffe festgehaltenen Vorrats kein, daß es auch in Typenrad-Druckern mit hoher An- an Farbpaste freigesetzt wird und bei der nachfolgenschlaggeschwindigkeit einen mehr als lOfachen Over- den Oberschreibung herausgepreßt werden kann. Diestrike mit gleichmäßiger tiefschwarzer und randscharfer ser Vorgang wiederholt sich bei jeder nachfolgenden Schriftintensität zuläßt 45 Oberschreibung.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, Die Füllstoffe haben den weiteren Vorteil, da3 wegen

daß die farbabgebende Beschichtung einen in einem po- der Einlagerung des größten Teils des Öls in deren Po-

lyäthoxylierten Fettsäureester eines mehrwertigen AI- ren in der farbabgebenden Beschichtung so wenig freies

kohols gelösten Fettfarbstoff enthält öl vorhanden ist, daß die hohe Affinität des Bindemittels

Die Erfindung beruht auf der völlig überraschenden 50 gegenüber der Trägerfolie zur Verankerung der farbab- Erkenntnis, daß obiger spezieller Fettsäureester ein un- gebenden Schicht an der Trägerfolie ausreicht Somü ist

erwartet hohes Lösungsvermögen für Fettfarbstoffe be- die bis'ang notwendige Einfügung einer haftvermitteln-

sitzt, das mit steigender Anzahl an Äthoxygruppen an- den Zwischenschicht nicht mehr unbedingt erforderlich

steigt So kann ein derartiges Lösungsmittel 50% Fett- Zweckmäßig ist im übrigen der Zusatz von kationi-

farbstoff aufnehmen. Die bisher bekannten üblichen Öle 55 sehen Netzmitteln zur farbabgebenden Beschichtung

bzw. Lösungsmittel lösen maximal 1% oder meistens weil sie eine zu intensive Benetzung der Schwamm-In-

noch sehr viel weniger Fettfarbstoff. Durch die Erfin- nenflächen mit den (normalerweise sauer eingestellten)

dung laßt sich nunmehr erstmals ein öl in einer ausrei- Pigmentteilchen verhindern und damit deren Mobilität

chenden Farbimensität einfärben. begünstigen. Bevorzugt sind als Netzmittel Fettamin-

Dieses Ol ist außerdem mit dem Bindemittel der färb- 60 Salze, d. h, die Salze von langkettigen, aus natürlichen

gebenden Beschichtung hinreichend unverträglich, um oder synthetischen Fettsäuren gewonnenen Alkyl-

auf den Farbbändern die erforderliche Schwamm- aminen oder -diaminen, insbesondere mit langkettigen

schicht auszubilden. Auch das überrascht, denn norma- oder kurzkettigen Fettsäuren.

!erweise erhöht sich durch die Einführung von Äthoxy- Im Ergebnis schafft die Erfindung somit eine farbab-

gruppen in das Molekül die Verträglichkeit der öle mit 65 gebende Beschichtung, bei der die Farbpaste zusätzlich

Kunststoff-Bindemitteln so stark, daß die Ausbildung zu ihrem Gehalt an Farbpigmenten noch in extrem ho-

einer Schwammschicht unmöglich wird, d. h, mit diesen her Konzentration mit einem Feufarbstoff eingefärbt

Ölen überhaupt keine farbabgebende Beschichtung her- ist, also eine extrem hohe Farbkraft besitzt und sich

deshalb ausreichend dünnschichtig halten läßt Die Farbpaste wird bei jeder Überschreibung in der gewünschten konstanten Intensität abgegeben. Sie ist so farbstark, daß sich auffällige Schwankungen des Typenanschlags nicht in der Intensität des Abdrucks bemerkbar machen.

Es lassen sich ohne weiteres Overstrike-Zahlen von 12 und mehr erreichen, bevor ein relativ steiler Abfall der Farbintensität eintritt. Damit wird die Bandlebensdauer gegenüber den besten bisher bekannten Bändern mehr als verdoppelt

Für die Mengenanteile, mit denen die Bestandteile der ferbabgebenden Beschichtung bei dem erfindungsgemäßen Farbband eingesetzt werden können, hat sich die folgende Rahmenrezeptur (in Gewichtsteilen) als zweckmäßig erwiesen:

Polyäthoxylierter Fettsäureester mit bis zu 60 Äthoxy-

gruppen im Molekül 12 bis 20

Fettfarbstoff, 30- bis 60%ig,
gelöst in polyäthoxyüertem
Fettsäureester mit bis zu
60 Äthoxygruppen im Molekül 6 bis 12

Kationisches Netzmittel 1,5 bis 4

Ruß und/oder Farbpigmente 6 bis 15

Lösungsmittel 45 bis 90

Bindemittel 8 bis 12

Poröse Füllstoffe 6 bis 12

In dieser Rahmenrezeptur können die an erster Stelle genannten polyäthoxylierten Fettsäureester auch ganz oder teilweise durch herkömmliche öle wie Ricinusöi, Glycerintriolein oder gegebenenfalls auch Mineralöl ersetzt sein.

Als Bindemittel im erfindungsgemäßen System können die für Farbbänder üblichen Kunststoff-Bindemittel, wie Polyacrylate, PolyvinylchloridV-acetat-Copolymerisate, lineare Polyester. Polyvinylacetat und Polystyrol, Polyamid, verwendet werden. Als Lösungsmittel dienen die bei der Farbband-Herstellung üblichen Lösungsmittel bzw. Lösungsmittel-Gemische, wie z. B. Methylethylketon, Toluol und Isopropylalkohiol. Das Lösungsmittel wird dabei zum Teil in Form einer beispielsweise 25%igen Lösung des Bindemittels in das System eingebracht Nach dem Trocknen der Beschichtung ist das Lösungsmittel nicht mehr im Fertigprodukt enthalten. Im übrigen variieren die Mengenanteile der einzelnen Bestandteile in Abhängigkeit von den jeweils konkret eingesetzten Stoffen, ihre optimalen Werte lassen sich leicht durch einfach5 Handversuche ermitteln.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Farbbandes wird die Eeschichtungsmischung gemäß der beschriebenen Rahmenrezeptur auf eine Trägerfolie aus dafür üblichen Polymeren, wie Polyester, Polyäthylen, Polypropylen oder Polyamid, aufgetragen und getrocknet. Da die Gesamtdicke des fertigen Bandes (im Interesse einer möglichst großen Bandiänge pro Kassette) den Wert von 26 μπι nicht überschreiten sollte, ist die Trägerfolie so dünn wie möglich gehalten und hat z. B. eine Schichtdicke von 8 μπι. Bei Bedarf ist die Verwendung einer antistatischen Zwischenschicht in einer Stärke von etwa 2 μπι möglich.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung (wobei die Abkürzung »PSSO« jeweils Polyoxyäthylen-Sorbitseptaoleat mit durchschnittlich 40 Äthoxygruppen pro Molekül bedeutet):

30

Beispiel 1	PSSO	Beispiel 2	Glycerintrioleat	Sorbit Dioleat	PSSO	Gew.-Teile
	Fettschwarz (CI. 26150), 30%ig		Fettschwarz (CI. 26150), 30% ig	Sudantiefschwarz (CL 26150), 30%ig	Glycerintrioleat	18,1
in PSSO	in PSSO	in PSSO	Sudan tief schwarz (CI. 26150), 30%ig
Talgfettdiaminoleat	Talgfettdiaminoleat	Cocosfettaminoleat	in PSSO	9,6
Blaupigment (CI. 42765-1)	Blaupigment (CI. 42765-1)	Blaupigment (CI. 42765-1)	Stearylaminacetat	23
Ruß	Ruß	Ruß	Blaupigment (CI. 42765-1)	2,1
PVC/AC 25%ig in Methyl	PVC/AC,25%ig in Methyl-	PVC/AC, 25%ig in Methyl	Ruß	7,0
ethylketon	äthylketon	äthylketon	PVC/AC 25°/big in Methyläthylketon
Diatomeenerde	Diatomeenerde	Diatomeenerde	Diatomeenerde	453
Methylethylketon	Toluol	Toluol	Toluol	8.8
Toluol	Methyläthylketon	Methyläthylketon	Methyläthvlketon	15.0
Beispiel 3	Beispiel 4		21,6

Gew.-Teile
14,1

10,0
23
2,1
7,0

453
8,8
21,6
15,0

Gew.-Teile
18,1

10,0
3,2
2,1
7,0

453
8,8
21,6
15,0

Gew.-Teile
14,1
4,0

10,0
3,7
2,5
7,0
453
8,8
21,6
15,0

35

40

45

50

55

60 Nach diesen Beispielen wurde auf eine 8 μπι starke Polyesterfolie eine farbabgebende Beschichtung von etwa 16 μπι Stärke hergestellt. Die so erhaltenen Farbbänder gaben bei 12fachem Overstrike auch in einem schnellaufenden Typenrad-Drucker sämtlich ein gleichmäßiges und rar.dscharfes Schriftbild, insbesondere auch bei extrem starkem Typenanschlag noch einwandfreie Unterstreichuncsstriche.

Claims

1 2 Trägerfolie mit einer darauf aufgebrachten farbabge- Patentansprüche: benden Beschichtung in Form einer Matrix aus einem Kunststoff-Bindemittel mit einer darin dispergierten

1. Überlappend überschreibbares Farbband aus Farbpaste. Die Farbpaste setzt sich aus einem mit dem einer Trägerfolie und einer darauf aufgebrachten 5 Kunststoff der Matrix weitgehend unverträglichen Öl farbabgebenden Beschichtung in Form einer Kunst- und Farbpigmeiiten zusammen. Zur Herstellung der Bestoff-Matrix mit einer darin dispergierten. Ruß und/ schichtung wird eine Lösung des Bindemittels in einem oder Farbpigmente sowie Füllstoffe mit großer inne- Lösungsmittel, das zugleich für das öl als Lösungsverrer Oberfläche und mit einer Teilcbengrößenvertei- mittler dient, auf die Trägerfolie aufgetragen. Während lung von 0.2—20 Mikrometer enthaltenden Paste io der Trocknung, also der Verdampfung des Lösungsmitauf ölbasis, dadurch gekennzeichnet, daß tels. scheidet sich dann das öl in zahlreichen, im Idealfall die farbgebende Beschichtung einen in einem poly- miteinander kommunizierenden Mikrotröpfchen in der äthoxyherten Fettsäureester eines mehrwertigen AI- sich verfestigenden Matrix ab. Daher kann die farbabkohols gelösten Fettfarbstoff enthält gebende Beschichtung dieser Farbbänder als eine auf

2. Farbband nach Anspruch 1, dadurch gekenn- is die Trägerfolie aufgebrachte und mit der Farbpaste gezeichnet daß der polyäthoxylierte Fettsäureester ein füllte »Schwammschicht« angesehen werden, aus der Ester von Fettsäuren mit 12—25 C-Atomen und Al- bei jedem Typenanschlag ein Teil der Farbpaste ausgekoholen mit 3—6 OH-Gruppem ist der 20—60 Ät- preßt wird und das Schriftbild auf dem dahinialiegenhoxygruppen im Molekül enthält den Papier bildet

3. Farbband nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 20 Eine wichtige Forderung an Overstrike-Bänder bezeichnet daß der polyäthoxyliente Fettsäureester ein steht darin, daß bei jedem Typenanschlag an jeder Stelle Polyoxyäthylen-(40)-Sorbitpentsioleat bis -oktaoleat des Bandes die gleiche Menge an Farbpaste aus der ist farbabgebenden Beschichtung austritt Es darf kein Ab-

4. Farbband nach einem der Ansprüche 1 —3. da- fall der Farbintensität zwischen der ersien und der letzdurch gekennzeichnet daß der polyäthoxylierte 25 ten Oberschreibung auftreten, weil sich sonst ein ge-Fetfsäureester mit bis zu 50% mit einem natürlichen flecktes Schriftbild ergeben würde. Nach der letzten oder synthetischen öl verschnitten ist Oberschreibung dagegen kann und sollte sogar die Er-

5. Farbband nach einem der Ansprüche 1 —4, da- giebigkeit des Bandes steil abfallen, weil die betreffende durch gekennzeichnet daß die farbabgebende Be- Bandstelle nicht noch einmal benutzt wird und keine schichtung zusätzlich ein kationisches Netzmittel 30 weitere Farbe mehr abzugeben braucht

enthält Die bekannten Overstrike-Bänder, bei denen öle, wie

Ricinusöl, Klauenöl, Erdnußöl, Glycerintriolein oder

entsprechende natürliche oder synthetische öle, für die

Farbpaste verwendet werden, erfüllen diese Forderun-35 gen bis etwa zu einem 5fachen Overstrike gut bis befrie-

Die Erfindung betrifft ein überlappend überschreib- digend. Im Interesse eines geringeren Bandverbrauches

bares Farbband aus einer Trägerfolie und einer darauf und damit geringerer Kosten wird jedoch zunehmend

aufgebrachten farbabgebenden Beschichtung in Form ein noch höherer Overstrike (d. h. eine Verkürzung des

einer Kunststoff-Matrix mit einer darin dispergierten, Bandtransportes auf weniger als V5 der Typenbreite)

Ruß und/oder Farbpigmente sowie Füllstoffe mit gro- 40 verlangt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bekannten

ßer innerer Oberfläche und mit einer Teilchengrößen- Bänder bei einem höheren Overstrike nicht mehr ein-

verteilung von 0,2—20 Mikrometer enthaltenden Paste wandfrei ausschreiben, sondern eine fleckige Schrift er-

auf ölbasis. geben, die sich besonders stark im Unterstreichungs-

Das oben beschriebene »überlappend überschreibba- strich bemerkbar macht.

re Farbband« ist insbesondere für Typenrad-Drucker 45 Dies beruht offenbar darauf, daß sich bei den bekannbestimmt Es läßt sich aber auch für andere Schreib- und ten Bändern nach einer gewissen Anzahl von ÜberDruckwerke einsetzen. Schreibbänder dieser Art wer- Schreibungen (deren Grenze bei 6 Überschreibungen den in der DE-OS 32 14 305 beschrieben. Der Begriff der gleichen Bandstelle zu liegen scheint) der Farbvor- »überlappend überschreibbar« soll hier bedeuten, daß rat im Band zu erschöpfen beginnt. Es hat bislang keine der normalerweise etwas mehr als eine Typenbreite be- 50 Möglichkeit gegeben, diesen Farbvorrat nachhaltig zu tragende Bandtransport pro Anschlag auf z. B. V₃ oder erhöhen. Eine Erhöhung der Dicke der farbabgebenden Vs der Typenbreite verkürzt ist, so daß jeder Typenan- Beschichtung verbietet sich allein deshalb, weil das schlag nur noch mit einem geringen Flächenanteil auf Band im Interesse einer großen Bandlänge pro Kassette einen frischen Bereich des Farbbandes trifft, während möglichst dünn gehalten sein muß, ganz abgesehen dader größere Flächenanteil des Typenanschlags auf ei- 55 von, daß zu dicke Beschichtungen keine konstante Farbnem bereits unmittelbar vorher einmal oder mehrmals abgabe mehr gewährleisten. Eine Erhöhung des Menangeschlagenen Bereich des Farbbandes liegt. Ein der- genanteils der Farbpaste in der farbabgebenden Beartiges, auch als »Overstrike-Band« bezeichnetes Färb- schichtung ist ebenfalls nicht möglich, weil zur Herstelband braucht, wie ein Einmal-Band, nur noch in einer lung einer ordnungsgemäßen Schwammschicht ein be-Richtung transportiert zu werden und wird dennoch 60 stimmtes Mindestverhältnis von Farbpaste zu Bindemitmehrfach (2. B. 33fach oder 5fach) ausgenutzt Dies er- tel eingehalten werden muß. Schließlich hat sich auch spart gegenüber den mehrfach überschreibbaren Färb- die weitere Möglichkeit einer Erhöhung der Farbkraft bändern, die (mit einem vollen Transportschritt von et- der Farbpaste bisher nicht als ausführbar erwiesen. Bei wa einer Typenbreite pro Anschlag) entsprechend oft einer Erhöhung der Pigment-Konzentration verliert die vorwärts und rückwärts geführt werden, den aufwendi- es Paste die erforderliche Fließfähigkeit. Versuche, durch gen und störanfälligen Umschaltmechanismus für die zusätzliches Einfärben des Öls mit einem öllöslichen Bandlaufrichtung. Farbstoff (nachfolgend »Fettfarbstoff« genannt) eine

Overstrike-Bänder bestehen normalerweise aus einer höhere Farb-Intensität zu schaffen, sind ergebnislos ge-