DE1202802B - Farbuebertragungsblatt und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B41n

Deutsche Kl.: 151-7/02

Nummer: 1202 802

Aktenzeichen: C 26840 VI b/151

Anmeldetag: 25. April 1962

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Die Erfindung betrifft neuartige Farbübertragungsblätter und das Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bereits seit einiger Zeit bekannt, auf die Rückseite von Aufzeichnungsbögen farbabgebende Massen aufzubringen, und zwar entweder über die gesamte Rückseite oder nur auf bestimmten Stellen, wobei diese Stellen mit auf der Vorderseite des Bogens vorhandenen Aufdrucken übereinstimmen, wie dies z. B. in der USA.-Patentschrift 2 606 775 beschrieben ist.

Farbabgebende Aufzeichnungsbögen dieser Art, und zwar entweder »vollständig gefärbte« oder »stellenweise gefärbte«, finden verbreitet Anwendung in Kreditsystemen, z. B. sogenannte Ölkarten, oder für das Benzinkreditsystem, wo der Verbraucher einen mit einer Kohleschicht versehenen, zuoberst befindlichen Empfangszettel unterschreibt und behält und die ölgesellschaft die darunter befindliche Kohlekopie behält und danach berechnet. Dieses Beispiel erläutert lediglich die zahlreichen heutzutage gebräuchlichen Kreditsysteme, bei denen mit einer Kohleschicht versehene Aufzeichnungsbögen verwendet werden.

Obwohl solche Systeme, die mit mit einer Kohleschicht versehenen Aufzeichnungsbögen arbeiten, sehr wirtschaftlich und wirksam zur Herstellung eines Originals und einer Kohlekopie ohne Verwendung eines getrennten Kohlepapiers sind, besitzen sie doch ernsthafte Nachteile, die die Verwendung solcher Systeme in Fällen unmöglich machen, wo Sauberkeit und ein reinliches Aussehen wichtig oder kritisch sind.

Vielleicht der größte Nachteil ist darauf zurückzuführen, daß der Farbübertragungsbogen, aufweichen geschrieben wird und der von dem Verbraucher als Empfangszettel aufbewahrt werden muß, eine entweder teilweise oder vollständig mit einer Kohleschicht versehene Rückseite besitzt, und deshalb bei Berührung stark schmutzt. Solche Aufzeichnungsbögen beflecken die Hände, die Kleidung, Taschen oder Papiere, die damit in Berührung kommen, so daß sie sorgfältig gehandhabt und aufbewahrt werden müssen, um ein Abreiben oder eine Übertragung des Kohlematerials zu vermeiden.

Ein weiterer Nachteil beruht auf dem wenig schönen Aussehen solcher Durchschreibebögen, insbesondere wenn sie nur stellenweise mit einer Kohleschicht versehen sind. Der scharfe Kontrast zwischen den tiefschwarzen Stellen und dem weißen Hintergrund sieht nicht gut aus, weshalb viele von der Verwendung solcher Bögen Abstand nehmen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von farbabgebenden Aufzeichnungsblättern mit damit einheitlichen Farbschichten, die äußerst sauber bei Be-Farbübertragungsblatt und Verfahren zu seiner
Herstellung

Anmelder:

Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing

Co., Inc.,

Glen Cove, Long Island, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Douglas Alexander Newman,

Glen Cove, Long Island, N. Y.;

Thomas Leo Tully, Trumbull, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 27. April 1961 (105 950)

rührung sind und sich daher ausgezeichnet als Aufzeichnungskopierbögen eignen.
Die Farbschichten auf den erfindungsgemäßen Bögen sind an ihrer Oberfläche einfarbig, und zwar vorzugsweise weiß, ergeben jedoch unter Einwirkung eines bilderzeugenden Drucks eine kontrastierende Farbe, und zwar vorzugsweise Schwarz. Sie bestehen in bekannter Weise aus einem flexiblen Träger mit einem druckübertragbaren einheitlichen Überzug, der in Bildform als Ganzes auf einen Kopierbogen übertragen werden kann und ein Bindemittel und Pigment enthält, und die Erfindung wird darin gesehen, daß das Pigment aus einem schweren Pigment und einem leichten Pigment besteht, die beide in demselben Bindemittel enthalten sind, wobei eine größere Menge des schweren Pigments in einer an die Trägeroberfläche angrenzenden Schichtlage konzentriert und eine größere Menge des leichten Pigments in einer über der schweren Lage befindlichen Lage der gleichen Schicht konzentriert ist und dadurch die schwerere Lage verbirgt.
In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine vergrößerte, schematische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Farbübertragungsbogens, der eine Mischung aus färbenden Stoffen enthält,

509 717/265

Fig. 2 eine vergrößerte Querschnittsansicht des stigen Eigenschaften abkühlen. Geeignete Wachs-Farbübertragungsbogens von Fig. 1 in einem binder sind z. B. Carnaubawachs, rohes Montanwachs, Zwischenstadium während seiner erfindungsgemäßen Mikrowachs, Bienenwachs, Curicury u. dgl. sowie

Herstellung, Mischungen derselben oder Mischungen mit Lanolin

F i g. 3 einen Aufriß der Rückseite eines »stellen- 5 und/oder Mineralöl.

weise gefärbten« Aufzeichnungsfarbübertragungs- Bei Verwendung harzartiger Bindemittel an Stelle

bogens der bekannten Art und von Wachsen wird die Schicht in der Kälte oder bei

F i g. 4 eine Rückansicht eines Aufrisses eines Raumtemperatur unter Verwendung von Lösungs- »stellenweise gefärbten« Aufzeichnungsfarbübertra- mitteln, die den Harzbinder lösen und etwas über gungsbogens gemäß der Erfindung, der eine Mischung io Raumtemperatur flüchtig sind, aufgebracht. Der überaus färbenden Stoffen enthält. zogene Bogen wird auf Raumtemperatur oder darunter

Die erfindungsgemäßen Farbübertragungsbögen, gehalten und so lange vor Wärme geschützt, bis die

wie sie in F i g. 1 dargestellt sind, bestehen aus einem Pigmente in der flüssigen Schicht in der gewünschten

geeigneten flexiblen Trägerbogen 10, z. B. aus Papier Weise gewandert sind. Wenn sich die dunkelfarbige

oder einem Kunststoffilm, der eine druckempfindliche 15 Schicht aufhellt und weiß wird, können die flüchtigen

Farbschicht 20 trägt; diese Farbschicht enthält eine Lösungsmittel verdampft werden, indem man den

Mischung aus mindestens zwei färbenden Stoffen Bogen auf Raumtemperatur hält oder ihn über eine

mit unterschiedlichem Teilchengewicht und Vorzugs- heiße Platte 50 führt. Geeignete Harzbinder sind

weise auch mit unterschiedlicher Farbe, wobei die unter anderem Äthylcellulose, Vinylchlorid, Vinyl-

leichteren Farbteilchen 21 vorzugsweise ein weißes 20 acetat und Copolymerisate derselben, wie Vinylite

oder hellfarbiges Pigment sind, so daß sie mit der VYHH und VYLF (Vinylite ist ein Warenzeichen der

Farbe des Trägerbogens 10 kaum oder gar nicht Carbide and Carbon Chemicals Corporation, New

kontrastieren und die schwarze oder dunkle Farbe der York), Polyvinylbutyral und Polystyrol, chlorierte

schwereren Pigmentteilchen 22 verbergen. Polyphenylharze, z. B. Arochlor 5442 und 5460

Solche Farbübertragungsbögen werden durch Auf- 25 (Arochlor ist ein Warenzeichen der Monsanto Chemibringung einer Schicht aus einer die Pigmentmischung cal Company, Massachusetts, U.S.A.), kolophoniumin einem geeigneten Bindemittel dispergiert enthalten- modifizierte Alkydharze und ähnliche thermoplastische den farbabgebenden Zusammensetzung auf den Harzbinder.

Trägerbogen erhalten, wobei man die Schicht so Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der lange in einem fließfähigen Zustand hält, bis die 30 Erfindung bestehen die dunkelfarbigen Pigmentleichteren Pigmentteilchen 21 an die Oberfläche ge- teilchen 22 aus einem magnetischen Pigment oder entstiegen sind, während die schwereren Pigmentteilchen halten ein solches, z. B. magnetisches Eisenoxyd, an den Boden sinken und dort durch die Farbe der Eisenfeilspäne, Eisenpulver od. dgl., und die Wandeleichteren Pigmentteilchen an der Oberfläche maskiert rung der schweren Pigmentteilchen an den Boden der oder verborgen werden. Ein kleiner Teil des leichteren 35 flüssigen Umdruckschicht wird durch Verwendung Pigments kann von dem schwereren Pigment mit eines üblichen Dauermagnets oder eines Elektroan den Boden der Schicht genommen oder in dem magnets unterstützt. Fig. 2 erläutert diese Ausschwereren Pigment dispergiert werden, und um- führungsform der Erfindung, wobei mit 50 entweder gekehrt; in der Regel überlagert jedoch das gesamte eine magnetische heiße Platte (bei Verwendung von leichte Pigment 21 das schwerere Pigment und bildet 40 Wachsbindern in der Schicht 20/) oder nur ein einen Oberflächenfilm, der sich äußerst sauber an- Magnet (bei Verwendung harzartiger Bindemittel in fühlt, vorzugsweise weiß gefärbt ist und die dunkle der Schicht 20/) bezeichnet ist. Die Pigmentteilchen 22 oder schwarze Farbe der schwereren Teilchen 22 sind Eisenoxydteilchen, welche von dem Magnet vollständig verbirgt. angezogen werden und sich dadurch am Boden der

Wie bereits erwähnt, muß die aufgebrachte Schicht 45 Umdruckschicht direkt an dem Träger absetzen, in einem fließfähigen Zustand gehalten werden, damit Die Pigmentteilchen 21 sind nichtmagnetisch und die Pigmentteilchen wandern können; wenn dies werden daher von dem Magnet nicht beeinflußt, so erfolgt ist, was die nahezu vollständige Maskierung daß sie die Farbe des schwarzen Eisenoxyds verbergen, der dunklen Farbe der schweren Pigmentteilchen an- Zur Verwendung als leichte Farbteilchen 21 gezeigt, kann die Schicht durch Abkühlung oder Ver- 50 eignete Stoffe sind Pigmente, wie Titandioxyd, Zinkdampfung des Lösungsmittels, je nach der Art des ver- oxyd, Aluminiumoxyd, Kalziumoxyd, Kalziumkarbowendeten Bindemittels, verfestigt oder gehärtet werden. nat, Graphit, feiner Ruß und die sogenannten Ia-

F i g. 2 erläutert die Herstellung von Farbüber- mellaren metallischen Pigmente, einschließlich tragungsbögen unter Verwendung üblicher Wachs- Aluminiumpulver, Silberpulver, Bronzepulver, Zinkbinder. Die in Wachs dispergierte Pigmentmischung 55 pulver, Nickelpulver, Zinnpulver u. dgl. Auch Farbwird nach dem üblichen Heißschmelzverfahren auf stoffe im ungelösten, kristallförmigen Zustand können einen Träger 10 aufgebracht, der sich auf einer be- verwendet werden; geeignete Farbstoffe sind z.B. heizten Vorrichtung, z, B. einer heißen Platte 50, Kristallviolett, Methylviolett, Magenta, Rhodamin befindet, die auf einer etwas höheren Temperatur und Safranin. Der Einfachheit halber werden jedoch als die Schmelztemperatur des verwendeten Wachs- 60 nachstehend die leichten Farbteilchen als leichte binders, für gewöhnlich auf einer Temperatur zwischen Pigmente bezeichnet, da die ungelösten Farbstoffetwa 80 und 150⁰C, gehalten wird. Die aufgebrachte teilchen ihrer physikalischen Art nach ebenfalls als Schicht 20/ ist dunkel, hellt sich jedoch auf und wird Pigmente angesprochen werden können,
nach etwa 2 bis 20 Sekunden oder mehr weißlich. Geeignete Stoffe zur Verwendung als dunkle, Wenn dieser Zustand erreicht ist, wird der über- 65 schwere Pigmentteilchen 22 sind außer den vorstehend zogene Bogen von der heißen Platte genommen und erwähnten magnetischen Pigmenten schwerer Ruß, man läßt ihn unter Entstehung eines Farbüber- Nigrosin, Bismarckbraun, Chromgelb, Methylorange tragungsbogens mit den vorstehend erwähnten gün- u. dgl.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken. Die angegebenen Mengen sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Carnaubawachs 18,5

Rohes Montanwachs 2,5

Bienenwachs 12,5

Lanolin 10,2

Mineralöl 13,6

Schweres Pigment (magnetisches Eisenoxyd) 30,5

Leichtes Pigment (Aluminiumpulver) 12,2

Beispiel 2

Äthylcellulose 5,0

Mineralöl 17,6

Lanolin 3,2

Schweres Pigment (magnetisches Eisenoxyd) 12,2

Leichtes Pigment (Titandioxyd) 7,0

Lösungsmittel (Toluol od. dgl.) 55,0

Beispiel 3

Vinylite VYHH (Mischpolymerisat aus
Vinylchlorid und Vinylacetat) 10,0

Mineralöl 15,3

Rapssamenöl 4,2

Schweres Pigment (Ruß) 7,0

Leichtes Pigment (Silberpulver) 3,5

Äthylacetat 45,0

Toluol 15,0

Beispiel 4

Vinylite XYSG (Polyvinylbutyral) 10,0

Lanolin 5,0

Mineralöl 12,4

Schweres Pigment (Eisenpulver) 9,2

Leichtes Pigment (Bronzepulver) 3,4

Äthylacetat 45,0

Toluol 15,0

Beispiel 5

Arochlorharz 5460 (chloriertes

Polyphenylharz) 10,0

Bienenwachs 5,0

Tetrachlorkohlenstoff 85,0

Schweres Pigment (Eisenoxyd) 20,0

Leichtes Pigment (Titandioxyd) 10,0

Beispiel 1 betrifft eine Farbübertragungsmasse auf Wachsbasis, die nach einem üblichen Heißschmelzverfahren auf einen geeigneten Träger aufgebracht wird, worauf man das Ganze auf etwa 15O⁰C mittels einer heißen Platte, beheizter Walzen, Infrarotstrahlung od. dgl. bis zur erfolgten Wanderung der Pigmente erhitzt. Da das schwere Pigment Eisenoxyd ist, wird zweckmäßig zur Erzielung einer schnelleren und vollständigeren Wanderung des Eisenoxyds an den Boden der Farbübertragungsschicht ein Magnet verwendet.

""Die Beispiele 2 bis 5 betreffen Farbübertragungsmassen auf Harzbasis, die in Abwesenheit von Wärme unter Verwendung von Lösungsmitteln aufgebracht werden. In den Beispielen 2, 4 und 5, die magnetisches Pigment enthalten, wird zweckmäßig noch ein Magnet verwendet.
Die erfindungsgemäßen Farbübertragungsmassen

ίο können auf die ganze Seite eines Trägerbogens unter Erzielung von Farbübertragungsbögen mit einem gefälligen weißen oder metallischen farbabgebenden Überzug aufgebracht werden, der sich sehr sauber anfühlt, oder sie können auch auf bestimmte Stellen der Rückseite eines Farbübertragungsbogens aufgebracht werden, wobei sie dann den in F i g. 4 der Zeichnung dargestellten, nur stellenweise gefärbten Bogen ergeben. Solche Farbübertragungsbögen werden auf der Vorderseite in der Regel formularartig bedruckt, wie dies die gestrichelte Zeichnung 30 in Fig. 3 und 4 zeigt, und dann an den Stellen, von welchen eine Kopie erwünscht wird, auf der Rückseite mit einem druckempfindlichen Material versehen. F i g. 3 zeigt einen bekannten, stellenweise angefärbten Bogen, bei welchem die druckempfindlichen Stellen 35 schwarz sind und bei Berührung schmutzen. F i g. 4 zeigt den erfindungsgemäß erhaltenen, stellenweise gefärbten Bogen, bei welchem die druckempfindlichen Stellen 20 weiß, metallisch oder sonst hellfarbig, z. B. gelb, rosa, orange, hellgrün usw., sind und bei Berührung äußerst sauber bleiben.

Obwohl die genannten hellen Pigmente entweder

weiß oder metallisch aussehend sind, können doch auch andere Farben verwendet werden, und zwar insbesondere dann, wenn verschiedenfarbige Unterlagsbögen zur Anwendung kommen. Zu diesem Zweck verwendet man entsprechend gefärbte Pigmente oder weiße Pigmente, wie Titandioxyd, Kalziumkarbonat u. dgl., können mit kleinen Mengen nicht abfärbender Farbstoffe der gewünschten Farbe vor Zugabe zu der Umdruckmasse gefärbt werden. Auch kann das leichte Pigment schwarz sein, insbesondere für Ozalidarbeit, und kann aus Graphit oder feinem Ruß oder einem anderen undurchsichtigen Material bestehen, während das schwere Pigment ein glänzend gefärbtes Pigment, z. B. Chromgelb oder ein orange, rosa oder grün gefärbtes Pigment ist. Auch können an Stelle der leichten Pigmente entsprechend gefärbte Farbstoffteilchen verwendet werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Pigmente werden als »leicht« und »schwer« eingestuft, wobei man entweder das Gewicht des schweren Pigments als Bezugsgröße oder vorzugsweise das Gewicht des flüssigen Binders als Bezugsgröße nimmt. Mit anderen Worten können beide Pigmente schwerer sein als der Wachsoder Harzbinder in seinem heißen oder gelösten Zustand geringster Dichte, wobei jedoch das schwere dunkle Pigment rascher zu Boden sinkt als das leichte Pigment, welches in der Flüssigkeit infolge seines leichten Gewichts und seiner geringen Teilchengröße suspendiert bleibt, so daß es einen maskierenden Überzug bildet. Wie jedoch F i g. 1 und 2 zeigen, ist das schwere Pigment zweckmäßig schwerer und das leichte Pigment leichter als das Bindemittel in seinem flüssigen Zustand. Das schwere Pigment sinkt daher, während das leichte im Schwebezustand bleibt, so daß man eine raschere und vollständigere Pigmenttrennung und Maskierung erzielt.

Natürlich umfaßt die Erfindung auch die Methode, das magnetische Pigment magnetisch an die Oberfläche der Umdruckschicht unter Erzielung einer schwarzen Schicht zu ziehen, die dann unter Druck weiße Bildstellen ergibt. Diese Methode kann auf die gleiche Weise, wie in F i g. 2 der Zeichnung dargestellt, durchgeführt werden, wobei jedoch dann der Magnet 50 oberhalb der Schicht 20/ und dicht daran angeordnet wird, so daß die magnetischen Teilchen 22 an die Schichtoberfläche gezogen werden, während die nichtmagnetischen Teilchen 21 unbeeinflußt bleiben.

Die Art des verwendeten Trägerbogens spielt keine Rolle; geeignete Materialien sind Papier- und Kunststoffilme, z. B. aus Polyäthylenterephthalat, Zellophan, Celluloseacetat, Polyvinylacetat u. dgl.

Die erfindungsgemäß verwendete Pigmentmenge kann stark variieren, je nach dem beabsichtigten Endverwendungszweck des Bogens. Das schwere Pigment ist jedoch in der Regel in einer Menge von etwa 70 bis etwa 98% des Gesamtgewichts der Pigmentmischung zugegen.

Erfindungsgemäß erhaltene, magnetisches Pigment enthaltende Bögen können zur Herstellung von Kopien verwendet werden, die magnetisierbare Bildstellen enthalten und dann auf bekannte Weise mit üblichen magnetischen, Daten speichernden Einrichtungen abgetastet werden können.

Die Erfindung kann in der dem Fachmann ersichtliche Weise abgeändert werden, oder es können auch nur einzelne Stufen zur Anwendung kommen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Farbübertragungsblatt mit einem flexiblen Träger mit einem druckübertragbaren einheitlichen Überzug, der in Bildform als Ganzes auf einen Kopierbogen übertragen werden kann und ein Bindemittel und Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment aus einem schweren Pigment und einem leichten Pigment besteht, die beide in demselben Bindemittel enthalten sind, wobei eine größere Menge des schweren Pigments in einer an die Trägeroberfläche angrenzenden Schichtlage konzentriert und eine größere Menge des leichten Pigments in einer über der schwereren Lage befindlichen Lage der gleichen Schicht konzentriert ist und dadurch die schwerere Lage verbirgt.

2. Farbübertragungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Farbübertragungsschicht nur auf bestimmten Stellen des Trägers befindet, das leichte Pigment hellfarbig ist und etwa die gleiche Farbe und den gleichen Farbton wie die darunter befindliche freie Oberfläche des Trägers besitzt.

3. Farbübertragungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bogen auf einer Seite einen Aufdruck trägt und die Farbübertragungsschicht sich auf der Rückseite des Bogens befindet.

4. Farbübertragungsblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schwere Pigment aus einem dunkelfarbigen magnetischen Material besteht.

5. Farbübertragungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein durch Wärmeeinwirkung fließfähig zu machendes Wachs ist, das nach Konzentrierung des schweren Pigments unter Ausbildung einer Lage durch Abkühlung erstarrt.

6. Farbübertragungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Bindemittel ein Harz ist, das in einem flüchtigen Medium löslich ist und nach Konzentrierung des schweren Pigments in einer Schichtlage durch Verdampfung des Lösungsmittels erstarrt.

7. Verfahren zur Herstellung eines Farbübertragungsblatts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den Träger mit einer Übertragungsmasse überzieht, die eine Mischung aus leichtem und schwerem Pigment, dispergiert in einem fließfähigen Bindemittel, enthält, worauf man das schwere Pigment sich in einer Lage, angrenzend an den Träger, absetzen läßt, während das leichte Pigment an die Oberfläche des Überzugs wandert und eine äußere Lage bildet, worauf man das Bindemittel erstarren läßt, um die Pigmente in ihren jeweiligen Lagen unbeweglich zu machen.

8. Verfahren zur Herstellung eines Farbübertragungsblatts nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel so lange fließfähig gehalten wird, bis sich das schwere Pigment infolge der Schwerkraft unter Bildung einer Lage abgesetzt hat, worauf man das Bindemittel verfestigt.

9. Verfahren zur Herstellung eines Farbübertragungsblatts nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das leichte Pigment nichtmagnetisch und das schwere Pigment magnetisch ist und daß man auf das magnetische Pigment vor Verfestigung des Bindemittels eine magnetische Kraft einwirken läßt, wobei sich das magnetische Pigment in einer nächst dem Träger befindlichen Lage absetzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 588 150.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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