EP0052729A2 - Farbbildner entwickelnde Beschichtungen - Google Patents

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EP0052729A2
EP0052729A2 EP81108066A EP81108066A EP0052729A2 EP 0052729 A2 EP0052729 A2 EP 0052729A2 EP 81108066 A EP81108066 A EP 81108066A EP 81108066 A EP81108066 A EP 81108066A EP 0052729 A2 EP0052729 A2 EP 0052729A2
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EP
European Patent Office
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resin
color
formers
melt
coating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP81108066A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0052729A3 (de
Inventor
Dietrich Hoffmann
Adolph Dr. Segnitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Publication of EP0052729A3 publication Critical patent/EP0052729A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/124—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using pressure to make a masked colour visible, e.g. to make a coloured support visible, to create an opaque or transparent pattern, or to form colour by uniting colour-forming components
    • B41M5/132—Chemical colour-forming components; Additives or binders therefor
    • B41M5/155—Colour-developing components, e.g. acidic compounds; Additives or binders therefor; Layers containing such colour-developing components, additives or binders

Definitions

  • the invention relates to a color developing coating for the production of pressure-sensitive carbonless or recording papers, which can be applied in the form of a melt.
  • CF layers color developing layers
  • active clays active clays
  • phenolic resins phenolic resins
  • the object of the present invention was to develop a colorant-developing coating based on phenolic resin novolak, which can be applied to the wearer only at the required points without disadvantage and which provides strong color copies.
  • the coating according to the invention has the advantage that it can be applied to the carrier material over the entire surface or in zones in the form of a melt using conventional hot carbon plants. Abrasion, as occurs when using active clays, does not occur.
  • Suitable aliphatic alcohols (b) having 16 to 18 carbon atoms at room temperature are octadecanol, heptadecanol, preferably hexadecanol (cetyl alcohol) for the coating compositions according to the present invention.
  • the proportion of alcohol is 10 to 200 wt .-%, based on the resin. 15 to 50% by weight, based on the resin, is preferably used. Alcohols with less than 16 carbon atoms, like alcohols with more than 18 carbon atoms, are not suitable for the coating according to the present invention.
  • the former evaporate from the wax melt, making it hard.
  • the resin separates, i.e. the melt becomes heterogeneous.
  • Suitable resins (a) for the coating according to the invention are novolak resins which are obtained by condensation of isobutyraldehyde with phenol. The production of these resins is described in DE-OS 28 05 763 and the German patent. P 30 39 360.3.
  • the resins have softening points between 100 and 150 ° C, preferably between about 110 and 125 o C (determined according to DIN 53 180) ..
  • the acid number is zero and the OH number is about 340.
  • the resins are those used conventionally in printing inks Solvents such as alcohols, esters, ketones and toluene are readily soluble.
  • the resins are also soluble in alcohols with 14 to 18 carbon atoms.
  • the layers obtained with the melt of isobutyraldehyde phenol novolak and solid aliphatic alcohols are well suited for the color development of color formers.
  • melters are usually added with low-melting and low-viscosity melts, e.g. bright paraffin with softening points from 50 to 80 ° C or ester waxes.
  • the ratio of wax: (resin + solid aliphatic alcohol) 1.2 to 0.8: 0.8 to 1.2.
  • the phenol-isobutyraldehyde resin to be used according to the invention is insoluble in aliphatic hydrocarbon waxes and in ester waxes. If the phenolic resin is dispersed in these media and applied to paper, the resin reacts only slowly with dissolved color formers, such as crystal violet lactone or black color formers. Only weak color tones are obtained. In contrast, the phenol-isobutyraldehyde resin is easily dispersible in wax melts if the resin is previously melted together with a long-chain alcohol which is solid at room temperature and this melt is added to the wax melt. This gives a homogeneous, easy-to-process wax melt. If this melt is applied to the carrier, preferably to paper, using the hot carbon process, then CB paper, i.e. with paper which is coated on the underside with microcapsules containing color former solution, strong copies.
  • CB paper i.e. with paper which is coated on the underside with microcapsules containing color former solution, strong copies.
  • the color development and the intensity of the copy can be increased by the addition of further substances, such as montmorillonite, which are suitable as electron acceptors for color formers.
  • the wax composition can also be modified in a known manner. For example, by adding PE wax, the hardness of the wax layer and the viscosity of the wax mass can be increased and thus adjusted to the optimal properties required for the coating.
  • the melt of wax, the solid aliphatic alcohol and the resin and optionally other additives is applied to the carrier material, preferably paper, by the hot carbon process used in the office supplies industry.
  • the application can take place over the whole area or in zones.
  • the application speed can be up to about 400 m / min.
  • the application amount is 0.5 to 5 g / m 2 , preferably 1.0 to 3.0 g / m 2. It is essential that the carrier surface is provided with a closed, not too thick coating.
  • the coating composition was applied to paper as a carrier using a hot carbon mill.
  • Application weight 2.5 g / m corresponding to 0.6 g resin / m 2 .
  • the CF layers were checked for write-through performance with a support coated on the back with capsules containing crystal violet lactone. In both cases, copies were obtained whose intensity was only a little less than that of commercially available CF paper which had been coated by the coating process.
  • Resin-cetyl alcohol mixtures were applied to determine the optimal ratio of resin to solid aliphatic alcohol. With the coatings thus obtained, copies were made and their intensity was assessed:
  • the optimum in the intensity of the copy is present in the case of mixtures which consist of 10 to 67% hexadecanol and 90 to 33% resin (corresponding to 10 to 200% by weight hexadecanol based on the resin).

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Abstract

Farbbildner entwickelnde Beschichtung aus (a) einem Isobutyraldehyd-Phenolharz-Novolak, (b) einem festen aliphatischen Alkohol mit 16 bis 18 C-Atomen und gegebenenfalls (c) für Carbondruck üblichen Wachsen. Der Anteil an (b) beträgt 10 bis 200 Gew.%, bezogen auf (a).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Farbbildner entwickelnde Beschichtung zur Herstellung von druckempfindlichen Durchschreibe- oder Aufzeichnungspapieren, die in Form einer Schmelze aufgebracht werden kann.
  • Für die Herstellung von Farbbildner entwickelnden Schichten (CF-Schichten) werden im wesentlichen zwei Stoffgruppen verwendet: aktive Clays und Phenolharze. Diese Mittel werden in der Regel aus wäßriger Phase vollflächig auf den Träger gestrichen oder aus lösemittelhaitiger Phase auf den Träger gedruckt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Farbbildner entwickelnde Beschichtung auf der Basis von Phenolharz-Novolak zu entwickeln, die ohne Nachteil für den Träger nur an den benötigten Stellen aufgebracht werden kann und die farbstarke Durchschriften liefert.
  • Es wurde gefunden, daß eine mit Farbbildnern farbstarke Durchschriften liefernde Beschichtung auf der Basis von Phenolharz-Novolak vorliegt, wenn die Beschichtung (a) ein Isobutyraldehyd-Phenolharz-Novolak, (b) einen bei Raumtemperatur festen aliphatischen Alkohol mit 16 bis 18 C-Atomen und (c) gegebenenfalls für Carbondruck übliche Wachse enthält, wobei der Anteil des Alkohols (b) 10.bis 200 Gew.%, bezogen auf das Harz (a), beträgt.
  • Die erfindungsgemäße Beschichtung hat den Vorteil, daß diese in Form einer Schmelze vollflächig oder zonenweise unter Verwendung von üblichen Heißcarbonwerken auf das Trägermaterial aufgebracht werden kann. Abrasion, wie sie bei Verwendung von aktiven Clays auftritt, tritt nicht auf.
  • Als bei Raumtemperatur feste aliphatische Alkohole (b) mit 16 bis 18 C-Atomen kommen für die Beschichtungsmassen gemäß der vorliegenden Erfindung Octadecanol, Heptadecanol, vorzugsweise Hexadecanol (Cetylalkohol) in Betracht.
  • Der Anteil des Alkohols beträgt 10 bis 200 Gew.-%, bezogen auf das Harz. Vorzugsweise werden 15 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Harz, angewendet. Alkohole mit weniger als 16 C-Atomen sind ebenso wie Alkohole mit mehr als 18 C-Atomen für die Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht zweckmäßig. Erstere verdampfen aus der Wachsschmelze, wodurch diese hart wird. Das Harz scheidet sich aus, d.h. die Schmelze wird heterogen.
  • Als Harze (a) kommen für die erfindungsgemäße Beschichtung Novolak-Harze in Betracht, die durch Kondensation von Isobutyraldehyd mit Phenol erhalten werden. Die Herstellung dieser Harze wird in den DE-OS 28 05 763 und der deutschen Patentanm. P 30 39 360.3 beschrieben. Die Harze haben Erweichungspunkte zwischen 100 und 150°C, vorzugsweise zwischen ungefähr 110 und 125oC (bestimmt nach DIN 53 180).. Die Säurezahl ist null und die OH-Zahl liegt um 340. Die Harze sind in den in Druckfarben üblicherweise verwendeten Lösungsmitteln wie Alkoholen, Estern, Ketonen und Toluol gut löslich. Die Harze sind außerdem auch in Alkoholen mit 14 bis 18 C-Atomen löslich.
  • Die mit der Schmelze aus Isobutyraldehyd-Phenol-Novolak und festen aliphatischen Alkoholen erhaltenen Schichten sind zur Farbentwicklung von Farbbildnern gut geeignet.
  • So erhält man mit Farbbildnern des Typs Kristallviolettlakton intensive Durchschriften. Auch mit Farbbildnern vom Typ asymmetrischer Fluorane erhält man farbstarke Durchschriften. Man erhält in allen Fällen farbstarke Durchschriften, wenn der Farbbildner auch in dem festen Alkohol gut löslich ist.
  • Aus Kostengründen und aus Gründen der Viskosität, werden dieser Schmelzern der Regel niedrig schmelzende und dünnflüssige Schmelzen gebende Wachse zugegeben, z.B. helles Paraffin mit Erweichungspunkten von 50 bis 80°C oder Esterwachse. Im allgemeinen beträgt das Verhältnis Wachs : (Harz + fester aliphatischer Alkohol) = 1,2 bis 0,8 : 0,8 bis 1,2.
  • Das erfindungsgemäß zu verwendende Phenol-Isobutyraldehyd-Harz ist in aliphatischen Kohlenwasserstoffwachsen und in Esterwachsen nicht löslich. Wird das Phenolharz in diesen Medien dispergiert und auf Papier aufgebracht, dann reagiert das Harz nur langsam mit gelösten Farbbildnern, wie Kristallviolettlacton oder schwarzen Farbbildnern. Dabei werden nur farbschwache Farbtöne erhalten. Dagegen wird das Phenol-Isobutyraldehyd-Harz in Wachsschmelzen leicht verteilbar, wenn das Harz vorher zusammen mit einem bei Raumtemperatur festen langkettigen Alkohole geschmolzen wird und diese Schmelze der Wachsschmelze zugefügt wird. Man erhält so eine homogene, gut verarbeitbare Wachsschmelze. Wird diese Schmelze nach dem Heißcarbonverfahren auf den Träger, vorzugsweise auf Papier aufgebracht, dann erhält man mit CB-Papier, d.h. mit Papier, das auf der Unterseite mit Farbbildnerlösung enthaltenden Mikrokapseln beschichtet ist, farbstarke Durchschriften.
  • Mischungen aus Wachs, Phenol-Isobutyraldehyd-Harz und Alkoholen mit mehr als 18 C-Atomen sind zwar noch homogen und können auch noch gut aufgebracht werden. Jedoch erhält man mit dieser Beschichtung bereits eine wesentlich geringere Farbtiefe und langsamere Farbentwicklung als in Gegenwart von z.B. Hexadecanol.
  • Durch den Zusatz von weiteren als Elektronenacceptoren für Farbbildner geeigneten Stoffen wie Montmorillonit kann die Farbentwicklung und die Intensität der Durchschrift gesteigert werden.
  • Die Wachsmasse kann weiterhin in bekannter Weise modifiziert werden. So kann z.B. durch Zusatz von PE-Wachs die Härte der Wachsschicht und die Viskosität der Wachsmasse erhöht werden und so auf die für die Beschichtung erforderlichen optimalen Eigenschaften eingestellt werden.
  • Die Schmelze aus Wachs, dem festen aliphatischen Alkohol und dem Harz und gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen wird nach dem in der Bürobedarfsindustrie angewendeten Heißcarbonverfahren auf das Trägermaterial, vorzugsweise auf Papier, aufgebracht. Der Auftrag kann vollflächig oder auch zonenweise erfolgen. Die Auftragsgeschwindigkeit kann bis zu etwa 400 m/min betragen.
  • Die Auftragsmenge beträgt 0,5 bis 5 g/m2, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 g/m2. Dabei ist wesentlich, daß die Trägeroberfläche mit einer geschlossenen, nicht zu dicken Beschichtung versehen ist.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung zusätzlich erläutern. Die Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
    • Beispiel 1
  • 50 Teile Isobutyraldehyd-Phenol-Novolak (hergestellt nach DE-OS 28 05 763, Beispiel 3) werden geschmolzen und in die 110°C warme Schmelze 50 Teile Cetylalkohol eingetragen. Man erhält eine rote homogene Schmelze. Diese Masse hat einen Erweichungspunkt von 35 bis 38°C (DIN 53 181, Kapillarverfahren).
  • Zu 50 Teilen der Schmelze werden 50 Teile Paraffin hell gegeben und die Mischung homogen gerührt.
  • Die Beschichtungsmasse wurde mit einem Heißcarbonwerk auf Papier als Träger aufgebracht. Auftragsgewicht: 2,5 g/m entsprechend 0,6 g Harz/m2.
  • Die CF-Schichten wurden mit einem Träger, der auf der Rückseite mit Kristallviolettlakton enthaltenden Kapseln beschichtet ist, auf Durchschreibeleistung geprüft. Es wurden in beiden Fällen Durchschriften erhalten, deren Intensität nur wenig geringer war als bei handelsüblichem CF-Papier, das nach dem Streichverfahren beschichtet worden war.
  • Praktisch das gleiche Ergebnis wird erhalten, wenn anstelle des vorstehend angegebenen Harzes die der Beispiele 1, 2, 10 oder 11 der DE-OS 28 05 763 verwendet werden.
    • Beispiel 2
  • Zur Ermittlung des optimalen Verhältnisses von Harz zu festem aliphatischen Alkohol wurden Harz-Cetylalkoholgemische aufgebracht. Mit den so erhaltenen Beschichtungen wurden Durchschriften hergestellt und deren Intensität beurteilt:
    Figure imgb0001
  • Intensität der Durchschrift (IG) 16 31
    • 1) hergestellt nach.DE-OS 28 05 763, Beispiel 2
  • Figure imgb0002
    • 2) hergestellt nach DE-OS 28 05 763, Beispiel 3.
  • Das Optimum in der Intensität der Durchschrift liegt bei Mischungen vor, die aus 10 bis 67 % Hexadecanol und 90 bis 33 % Harz bestehen (entsprechend 10 bis 200 Gew.-% Hexadecanol bezogen auf das Harz).
  • Die Intensität der Durchschriften (IG) wurde in folgender Weise bestimmt :
    • Ein mit Mikrokapseln beschichtetes handelsübliches CB-Blatt wurde mit erfindungsgemäßem Nehmer beschichteten Blättern zu einem Durchschreibesatz kombiniert. Auf einer elektrischen Schreibmaschine wurde bei Anschlagstärke 2 eine Durchschrift mit dem Buchstaben "w" auf einer Fläche von 4 x 4 cm hergestellt. Hierbei wurden die Buchstaben in der Zeile unmittelbar aneinandergereiht und die Zeilen dicht übereinander angeordnet. Die Intensität der Durchschrift(IG) wurde mit einem Remissionsphotometer der Firma Zeiss (® ELREPHO) mit dem Filter Y aus der Differenz der Remission des unbeschriebenen und des beschriebenen Papiers ermittelt. Hierzu wird die relative Remission des unbeschriebenen und die des beschriebenen Papiers im Vergleich zur Remission des Weißstandards (= 100) gemessen.
      Figure imgb0003
  • In der Gleichung bedeuten: IG = Intensität der Durchschrift; Ryo die relative Remission des unbeschriebenen Papiers und Rym die relative Remission des beschriebenen Papiers, gemessen mit dem Filter Y im Vergleich zum Weißstandard (= 100).

Claims (4)

1. Farbbildner entwickelnde Beschichtung auf der Basis von Phenol-Aldehyd-Novolak, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (a) ein Isobutyraldehyd-Phenolharz-Novolak, (b) einen bei Raumtemperatur festen aliphatischen Alkohol mit 16 bis 18 C-Atomen und (c) gegebenenfalls für Carbondruck übliche Wachse enthält, wobei der Anteil des Alkohols 10 bis 200 Gew.%, bezogen auf das Harz, beträgt.
2. Farbbildner entwickelnde Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an (b) 15 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Harz (a), beträgt.
3. Farbbildner entwickelnde Beschichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als (b) Hexadecanol verwendet wird.
4. Farbbildner entwickelnde Beschichtung gemäß den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (a+b):(c) = 0,80 bis 1,2:1,2 bis 0,8 beträgt.
EP81108066A 1980-11-24 1981-10-08 Farbbildner entwickelnde Beschichtungen Withdrawn EP0052729A3 (de)

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DE19803044119 DE3044119A1 (de) 1980-11-24 1980-11-24 Farbbildner entwickelnde beschichtungen

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EP0052729A3 EP0052729A3 (de) 1982-08-11

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DE (1) DE3044119A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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EP0052729A3 (de) 1982-08-11
DE3044119A1 (de) 1982-06-24

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Inventor name: SEGNITZ, ADOLPH, DR.

Inventor name: HOFFMANN, DIETRICH