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Weisse Farbfolie Üblicherweise bedient man sich zur Herstellung der Schrift oder von Ziffern mittels Schreib- oder andern Büromaschinen einer schwarzen oder bunten Farbsubstanz, z. B. lösliche organische Farbstoffe oder Gasruss enthaltend, die in flüssiger, halbflüssiger, plastischer oder fester Form vom Farbband, Blauoder Kohlepapier auf ein weisses oder mindestens helles Schreibpapier aufgetragen wird. Neben rein ästhetischen Erwägungen hat dies vor allem auch einen praktischen Grund : zur Herstellung von dunklen Zeichen auf heller Unterlage reicht nämlich eine relativ sehr viel geringere Menge von Farbsubstanz als zur Erzielung von hellen Zeichen auf dunklem Grund in derselben absoluten Stärke des Helligkeitskontrastes.
Dies beruht darauf, dass man sich zur Herstellung des Farbeindruckes "weiss" der Pigmente bedienen muss, welche in ihrer Deckkraft bei weitem nicht an dunkle oder schwarze Farbstoffe heranreichen, da sie ihre Deckkraft nur durch die feine Ausmahlung an sich farbloser Kristalle erhalten. Deshalb lässt sich die erforderliche Deckfähigkeit nur durch eine entsprechende Verstärkung der Schichtdicke erreichen.
Selbstverständlich kann eine dicke Farbschicht nur dann gleichmässig übertragen werden, wenn sie sich in ihrer ganzen Dicke von der Trägerfolie ablöst, wobei die Kohäsion innerhalb der Farbschicht grösser sein muss als die Adhäsion der Schicht auf der Trägerfolie. Da die grössere Schichtdicke leider auch eine Verstärkung des Zusammenhaltes innerhalb der Schichtebene bewirkt, muss die zur Zeichengebung bestimmte Schicht aus ihrem Zusammenhang regelrecht herausgebrochen werden. Die Aufgabe besteht demnach darin, diesen etwas gewaltsamen Vorgang durch peinlich genaues Abstimmen der Kohäsionund Adhäsionskräfte soweit zu disziplinieren, dass ähnlich wie beim Abdruck einer dünnen Farbschicht vom Kohlepapier-etwa ein Hundertstel der Stärke einer weissen Farbschicht-eine formgetreue Wiedergabe der Typenfigur entsteht.
Die Lösung dieses Problems ist die Grundvoraussetzung dafür, dass ein bereits seit längerer Zeit bekanntes Verfahren praktisch angewendet werden kann, nämlich : falsch getippte Zeichen von Schreib- oder andern Büromaschinen dadurch zu beseitigen, dass man auf diese durch Übertippen mit denselben falschen Typen eine Deckmasse von der Farbe des Schreibpapiers aufträgt.
Obgleich hierüber bereits die deutsche Patentschrift Nr. 268837, die Schweizer Patentschrift Nr. 209866 und die franz. Patentschrift Nr. 849. 868 bekannt sind, lassen sich nach keiner der Genannten Deckmassen oder Farbfolien in brauchbarer Form herstellen, deshalb kommt ihnen keine praktische Bedeutung zu : sie formulieren lediglich eine Aufgabe. Erst mit den unten geoffenbarten Erkenntnissen bzw. Rezepten ist es möglich, eine Farbfolie mit deckendem weissen Überzug herzustellen, mit der falsch getippte Zeichen durch Übertippen gelöscht werden können. Damit ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung klar umrissen.
Die Korrekturfolie wird wie folgt hergestellt : Ein Weisspigment von hoher Deckkraft wird zusammen mit eventuellen Farbzusätzen, einem Bindemittel und einem Netzmittel durch Vermahlung in einer Flüssigkeit fein suspendiert. Die dünnflüssige Farbmasse wird mittels einer Rakel-Giessmaschine in einer Nassschichtdicke von zirka 0, 08 mm auf die Trägerfolie aufgegossen und gleich getrocknet. Diese Auftragsweise ist seit langem bekannt und kein Gegenstand der Erfindung. Die fertig beschichtete Folie kann sowohl in Rollenform als eine Art weissen Farbbandes als auch in Form handlicher kleiner Blättchen weiter verarbeitet werden. Letztere eignen sich gleicherweise zur Korrektur des Schriftoriginals wie auch aller Kopien, wobei auf die Fehlerstelle jedes einzelnen Schreibblattes ein Korrekturblättchen gelegt werden muss.
Durch einen einzigen Druck der Schrifttype löst sich die Deckmasse von allen Blättchen und ermöglicht so die gleichzeitige Korrektur der identischen Fehler auf allen Schreibblättern. Die hiedurch erreichte Abdeckung des Fehlers muss folgenden Anforderungen genügen :
1. Die übertragene weisse Farbschicht ist ohne Schädigung ihres Gefüges von neuem mit Farbband und/oder Kohle- oder Blaupapier beschreibbar. Hiezu ist es notwendig, dass sie nicht in Form eines lockeren Pulvers ohne Abriebfestigkeit sondern in zusammenhängender fest haftender Schicht auf das Schreibpapier aufgetragen wird.
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2. Die Korrektur muss dauerhaft sein, d. h., unabhängig von wechselnden Klimabedingungen, insbe- sondere hoher (tropischer) Temperatur und Luftfeuchtigkeit.
Diese Anforderungen machen deutlich, dass das Bindemittel in der Deckmasse eine entscheidende
Rolle spielt. Nun lag es zwar am Anfang nahe, für die weisse Farbfolie ähnliche Bindemittel oder Kom- binationen davon zu verwenden, wie sie bei Kohle- oder Blaupapier üblich sind. Schon bei den ersten Ver- suchen in dieser Richtung zeigte sich jedoch ein schwerwiegender Nachteil solcher Stoffe. Die für eine formgetreu Übertragung an sich notwendige Plastizität der verwendeten Natur- und Kunstwachse oder wachsartiger Stoffe wird durch natürliche oder künstliche Beimengung von vegetabilen und/oder minerali- schen Ölen od. dgl. hervorgerufen.
Die Anwesenheit solcher Stoffe in der weissen Deckschicht, die bei
Temperaturen bis etwa 60 C in flüssigem oder teilweise flüssigem Zustand sind, führt jedoch binnen kurzer Teit zum "Durchschlagen" der Schreibfarbe durch die Deckschicht und verhindert dadurch die dauernde Beseitigung der abgedeckten Zeichen. Der gleiche Effekt tritt übrigens auch dann ein, wenn die
Deckmasse überhaupt kein Bindemittel enthält. Verwendet man hingegen als Bindemittel Wachse oder solche ölartigen Zumengungen, z.
B. Hartceresine, gereinigte Montanwachs, synthetische Wachse, Chlor- naphthaline, Polyäthylene und andere Stoffe von wachsartigem Charakter, so muss zur Herstellung einer kontrolliert ablösbaren Deckmasse von ausreichender Abriebfestigkeit der Anteil des Deckpigments so weit gesenkt werden, dass die Qualität der Korrektur davon beeinträchtigt wird, weil die Deckschicht ent- sprechend verstärkt werden muss. Zugleich entsteht die Notwendigkeit, den durch das Fehlen der Öle entstandenen Mangel an Haftkraft durch passende Zusätze auszugleichen ; in Frage kommen dafür vor allem Natur- und Kunstharze, z. B. Kolophonium und möglichst grossmolekulare Weichharze von der Art der Polyvinylharze, sofern diese nicht wieder ein Durchschlagen der Schreibfarbe begünstigen. Am besten eignet sich ein Zusatz von Albertat, einem Aluminiumsalz der Albertolsäure.
Alle diese Stoffe können zugleich auch die Funktion eines Netzmittels haben.
Besondere Beachtung muss der Wahl der Trägerfolie zugewandt werden, u. zw. aus folgendem Grund : alle in Lösung gegangenen Bindemittel haben die natürliche Neigung mit dem Lösungsmittel in die Unterlage einzudringen und dadurch die aufgetragene Farbschicht mehr oder weniger in der Trägerfolie zu verankern. Da dies die korrekte Ablösung der Farbschicht empfindlich stören kann, müssen sehr dichte, d. h., stark geleimt Papiere als Trägerfolie verwendet werden. Besonders geeignet sind daher solche Papiersorten wie Halbpergamyne und Kunstdruckpapiere. Im übrigen kommt es sehr auf eine genaue Abstimmung aller beteiligten Materialien an, um das günstigste Verhältnis von Adhäsion zu Kohäsion zu erzielen.
Obgleich hiemit relativ gute Korrekturen möglich sind, gab dennoch folgende Beobachtung Anlass zu weiteren Versuchen mit andern Typen von Bindemitteln : es zeigte sich nämlich, dass Wachse und wachsartige Stoffe in einer Mischung mit Pigmenten mit Zunahme deren Konzentration schnell ihre bindende Eigenschaft verlieren und zu einer spröd-amorphen Masse werden, die sich, in dünner Schicht aufgetragen, leicht zu Pulver verreiben lässt.
Dagegen lassen sich mit fast allen Bindemitteln der Lackindustrie eine höhere mechanische Festigkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Übertragungseigenschaften erzielen, wenn folgendes Verarbeitungsprinzip beachtet wird, dessen Auffindung somit den Kern der Erfindung ausmacht :
Das jeweilig verwendete Bindemittel darf durch das jeweilig verwendete "Lösungsmittel" nicht in Lösung gebracht werden, d. h., das Lösungsmittel darf nicht als Lösungsmittel-in der Weise, wie sonst eingesetzt-sondern nur als Suspensionsflüssigkeit dienen.
Dies ist deswegen erforderlich, weil ganz oder auch nur teilweise gelöste Bindemittel wie Harze, Kunstharze, Seifen, Kautschuk oder kautschukartige Natur- oder Kunststoffe und andere nach dem Austrocknen einen festen, zusammenhängenden Film bilden, aus dem sich durch Druckeinwirkung keine bestimmten, klar umrissenen Teile herauslösen lassen. Im Gegensatz dazu bilden die Moleküle eines nur suspendierten, dabei eventuell teilweise gelatinierten Bindemittels wieder nach dem Austrocknen eine mikroporöse, nicht fest zusammenhängende Schicht, worin die Pigmentteilchen locker eingebettet sind und die dadurch quasi-plastisch verformbar ist.
Der Zustand der (teilweisen) Anquellung oder Gelatinierung hat zur Folge, dass wohl eine Bindung innerhalb der Deckmasse selbst, die sich deshalb in zusammenhängender Schicht übertragen lässt, nicht aber eine im gleichen Masse zunehmende Bindung der Deckmasse an die Trägerfolie eintritt, weil auch das schon angequollene und so dem Zustand der Lösung nahe Bindemittel nicht in die Trägerfolie eindringen kann. Praktisch bedeutet dies, dass die so notwendige Festigkeit der Schicht nicht mit einer stärkeren Verankerung der Deckschicht im Schichtträger erkauft zu werden braucht.
Zugleich ist damit auch eine gute Methode für die schon oben als notwendig erkannte genaue Abstimmung der Adhäsions- und Kohäsionskräfte gefunden, nämlich durch eine Variation des Anteils des maximal gelatinierten Bindemittels im Verhältnis zu dem Anteil des nur fein suspendierten Bindemittels.
Das entscheidend Neue bei dieser Verfahrensweise ist demnach, dass das an sich unbedingt notwendige Bindemittel nicht im sonst üblichen gelösten Zustand verarbeitet wird. Vielmehr befindet es sich in einer Für den Farbübertrag günstigen losen Bindung und backt erst unter der Druckwirkung einer Schrifttype oder auch eines handgeführten Stiftes zu einer relativ widerstandsfähigen Schicht zusammen.
Die für den vorliegenden Verwendungszweck und die Verarbeitungsweise notwendige Bindefähig- eit auch im trockenen Zustand ist nicht allen Bindemitteln im gleichen Masse eigen. Genau wie bei den wachsartigen Bindemitteln besteht aber auch hier die Möglichkeit, die eventuell fehlende Haftkraft durch Beifügen geringer Mengen einer stark haftenden Substanz-beispielsweise der oben erwähnten Harze,
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wie sie freilich mehr oder minder auch an vielen andern Stoffen anzutreffen sind, lassen die Metallseifen für den vorliegenden Zweck als besonders geeignet erscheinen :
1. Die starke Haftfähigkeit auch im trockenen Zustand, d. h., ohne Zumischung von Substanzen, die bei Temperaturen unter 60 C im flüssigen Aggregatzustand sind.
Als gutes Kriterium für die ausreichende
Haftfähigkeit ist die Neigung zur Zusammenballung anzusehen, die sich leicht beim Verreiben einer kleinen
Menge des Bindemittels zwischen zwei Fingerspitzen feststellen lässt. Diese Eigenschaft weisen vor allem die Aluminiumseifen auf, vermutlich bedingt durch die Wertigkeit des Al-Atoms.
2. Die fast allen Metallseifen gemeinsame Eigenschaft der Flüssigkeitsabweisung, wobei unter Flüssig- keit nicht nur Wasser, sondern vor allem auch alle Öle und ölartigen Stoffe wie z. B. auch Glycerin zu verstehen sind. Diese Eigenheit ist notwendig zur Verhütung des Durchschlagens der u. a. Glycerin (Farbband) und Öle (Kohlepapier) enthaltenden Schreibfarben.
3. Die Eigenschaft der Quellbarkeit und davon abhängig die Möglichkeit, jeden beliebigen Gelatine- rungsgrad des Bindemittels zwischen Nichtquellung und maximaler Quellung z. B. dadurch einstellen zu können, dass ein bestimmter Teil der Gesamtmenge des Bindemittels-meist zwischen 5-20%-durch
Erhitzen in einem Teil des ohnehin verwendeten Suspensionsmittels maximal gelatiniert wird. Auf diese
Art lässt sich der günstigste Bindungsgrad für eine möglichst konturengetreue Übertragung der Deckschicht auf das Schreibpapier ohne solche Zusätze von z. B. Lösungsmitteln, Netzmitteln o. a. herstellen, welche die Eigenschaften der Deckschicht in irgendeiner Weise negativ beeinflussen könnten.
Ausserdem kann man auf dieselbe Art leicht die bestgeeignete Konsistenz für das Auftragen der (noch flüsssigen) Farbmasse auf die Trägerfolien einstellen, ebenfalls ohne eventuell negative Begleitwirkung andersartiger Zusätze.
4. Die für die Verarbeitung technologisch günstig (st) e Form des Vorkommens als sehr feinkörnige
Ausfällung.
Dieselben Vorteile ergeben sich bei der Verwendung von beispielsweise einem Umesterungspro- dukt des Aluminium-Butylats mit Fettsäuren, etwa der Stearinsäure, stabilisiert mit Acetessigester. (Her- stellungsbeispiel III).
Ähnliche gute Eigenschaften zeigen alle in der Lackindustrie verwendeten Harze und harzähnlichen
Bindemittel (Herstellungsbeispiel IV).
Die Verwendung von Kautschuk und kautschukartigen Natur- und Kunststoffen ist dadurch erschwert, dass diese meistens in einer für die Verarbeitung ungünstigen Form einer Lösung oder Emulsion vorliegen.
Auch Wachse und wachsartige Stoffe können nach diesem Prinzip in teilweise oder gänzlich ungelöstem Zustand verarbeitet werden ; jedoch reicht ihre Fähigkeit zur Gelbindung für den vorliegenden Zweck im allgemeinen nicht ganz aus. Diesem Mangel kann aber durch Zusätze von Metallseifen oder andern quellbaren Stoffen leicht abgeholfen werden.
Als Deckpigment kommt ausser Titanweiss (tri0, in seinen verschiedenen Formen wie Rutil und Anatas vor allem noch Zinksulfidweiss (ZnS) in Frage ; doch muss die Schichtdicke gemäss der geringeren Deckfähigkeit eventuell bis um 30% erhöht werden. Für Sonderzwecke, z. B. für die Korrektur nur der Kopien, kann an Stelle der stark deckenden anorganischen Weisspigmente auch ein organisches Pigment wie fein pulverisierte Cellulose oder deren Derivate verwendet werden, da infolge der Transparenz der meisten Durchschlag- oder auch Luftpostpapiere'eine starke Abdeckung nicht unbedingt erwünscht ist. Selbstverständlich ist es möglich, denselben Effekt auch durch Verringerung der Schichtdicke bis auf etwa 0, 008 mm, eventuell bei gleichzeitiger Erhöhung des Bindemittelanteiles zu erzielen.
Als Netzmittel nimmt man zweckmässigerweise solche, die eine Verbesserung der Haftfähigkeit bewirken können, wir z. B. alle Harze und harzartigen Stoffe. Gut geeignet sind aber auch quellfähige Netzmittel, zu denen ausser Lecithin sowie die unter den Handelsbezeichnungen Albertat, Bentone und Duomeen erhältliche Produkte gehören. Durch die bessere Benetzung wird zusätzlich eine Aktivierung der Haftfähigkeit sowie eine erhöhte mechanische Widerstandsfähigkeit (Abriebfestigkeit) erreicht. Albertat ist das Aluminiumsalz der Albertolsäure, einem Additionsprodukt aus Phenol-Resol mit Abietinsäure, Bentone ist das Reaktionsprodukt aus alkylsubstituierten Aminen und Erdalkalisilikaten und Duomeen das Dioleat eines alkylsubstituierten Diamins.
Die Wahl der Suspensionsflüssigkeit ist durch die Wahl des jeweiligen Bindemittels in gewisser Weise bedingt, da das Bindemittel nicht in Lösung gehen darf. In Frage kommen alle organischen Lösungsmittel sowie auch Wasser.
Als Trägermaterial hat sich für die Klasse der wachsartigen Bindemittel ein glattes, stark verleimtes, aber nicht zu hartes, schwach saugendes Papier als besonders günstig erwiesen, z. B. Halbpergamyne oder Kunstdruckpapier. Noch dichteres Papier wie Pergamyn aber auch Kunststoff-Folien eignen sich deswegen weniger, weil die Deckschicht auf ihnen nicht so fest haftet und bei Druckeinwirkung unkontrolliert in grösseren Stücken abblättern kann. Für die Klasse der nicht gelösten Bindemittel eignet sich ein Papier von der Art des sogenannten Illustrierten- oder Formularpapiers am besten, das holzfrei, gut satiniert, schwach verleimt und daher gut saugfähig und zirka 0, 06-0, 08 mm stark ist. Für Farbfolien mit Übertragungseigenschaften ist diese Dicke sehr ungewöhnlich ; so haben z. B. die Kohlepapiere nur eine Stärke von zirka 0, 02 bis 0, 03 mm.
Für die Übertragung der trockenen und relativ dicken weissen
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Farbschicht ist eine dicke Trägerfolie jedoch deshalb von Vorteil, weil sie eine gleichmässigere Verteilung des Schreibdruckes gewährleistet.
Die folgenden Beispiele zeigen einige spezifische Formen der Erfindung. Zahlreiche Variationen im Sinne und Rahmen der vorliegenden Erfindung sind möglich.
Beispiel 1 : 10 Gew.-Teile Hartceresin, 15 Gew.-Teile Titanweiss Rutil, 3 Gew.-Teile Albertat und
130 Gew.-Teile Äthylenchlorid werden in einer Kugelmühle fein vermahlen und dann in einer Nassschicht- dicke von zirka 0, 10 mm auf Halbpergamyn oder Kunstdruckpapier aufgetragen und dann die Lösungs- mittel bis zur Trockne verdampft. In diesem Beispiel ist Hartceresin das Bindemittel, Albertat das Netz- und Haftmittel, Titanweiss das Deckpigment und Äthylenchlorid die Suspensionsflüssigkeit. Es ist typisch für alle weissen Deckschichten, die Wachse oder wachsartige Stone als Bindemittel enthalten.
Beispiel 2 : In einem Teil des Lösungsmittelgemisches, bestehend aus 15 Gew.-Teilen Dichloräthylen,
45 Gew.-Teile Trichloräthylen und 80 Gew.-Teile Äthylenchlorid werden 0, 5 Gew.-Teile-d. s. 5% der
Gesamtmenge-Aluminiumstearat durch Erwärmen maximal gelatiniert und dann der Rest des Lösungs- mittelgemisches zusammen mit 10 Gew.-Teilen Aluminiumstearat, 28 Gew.-Teilen Titanweiss Rutil und 1, 5 Gew.-Teilen Albertat in einer Kugelmühle fein vermahlen. Die flüssige Farbmasse wird in einer
Nassschichtdicke von zirka 0, 08 mm auf das Trägerpapier, Illustrierten- oder Formularpapier, aufgetragen und sofort getrocknet.
In diesem Beispiel ist das (teilweise gelierte) Aluminiumstearat das Bindemittel, Titanweiss das Deck- pigment, Albertat das Netz- und Haftmittel, das Gemisch von Chlorkohlenwasserstoffen die Suspensions- flüssigkeit.
Beispiel 3 : Hier besteht die Mischung aus 10 Gew.-Teilen eines Umesterungsproduktes des Alumi- nium-Butylats mit Stearinsäure, stabilisiert mit Acet-Essigester, 26 Gew.-Teilen Titanweiss Rutil, 1, 5 Gew.-
Teilen Albertat, 20 Gew.-Teilen Dichloräthylen, 20 Gew.-Teilen Trichloräthylen und 100 Gew.-Teilen Äthylenchlorid. Hier ist das Umesterungsprodukt das Bindemittel. Die Verarbeitung geschieht analog
Beispiel 2.
Beispiel 4 : Die Mischung besteht aus 10 Gew.-Teilen Albertat, 26 Gew.-Teilen Titanweiss Rutil,
1 Gew.-Teil Albertol oder ein anderes Netzmittel und 80 Gew.-Teilen Aceton. Hier ist Albertat das Bindemittel, das in Aceton nicht in Lösung gehen kann. Die Verarbeitung geschieht ebenfalls analog Beispiel 2.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Weisse Farbfolie zum Korrigieren von Tippfehlern schreibender Büromaschinen, bestehend aus einem Schichtträger aus Papier oder ähnlichem Material und einer farbabgebenden Schicht, die sich von der Trägerfolie unter Druckeinwirkung eines handgeführten Stiftes oder einer Büromaschinentype in der Form der Typenfigur ablöst und dadurch das falsch gesetzte Schriftzeichen bis zur Unsichtbarkeit überdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass die farbabgebende Schicht bei deckfähiger Dicke von mikroporöser
Struktur ist.