CH645853A5

CH645853A5 - Verfahren zur herstellung eines druckempfindlichen uebertragungselementes.

Info

Publication number: CH645853A5
Application number: CH470779A
Authority: CH
Inventors: George Peter Dapp; Michael Anthony Scott
Original assignee: Columbia Ribbon Carbon Mfg
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1984-10-31
Also published as: FR2442140B1; IE791248L; JPS5574895A; FR2442140A1; DE2914825A1; CA1138268A; AU525123B2; IE48518B1; GB2035407B; GB2035407A; US4238549A; AU4575879A; NZ190014A; JPS6044160B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Übertragungselementes mit einem Träger aus Künststoffolie, der eine zerbrechliche, vollständig ablösbare, durch Druck übertragbare Schicht trägt, die mit Hilfe eines flüchtigen Beschichtungslö-sungsmittels aufgebracht ist, und die eine feste Lösung eines fluoreszierenden Farbstoffs in dem harzartigen Bindemittel dieser Schicht enthält. Solche Übertragungselemente sind geeignet, feste Bilder auf die Oberfläche eines Kopierblattes zu übertragen, die bei Belichtung mit ultraviolettem Licht fluoreszieren und automatisch auffindbar sind, wenn sie auf der bebilderten Oberfläche des Kopierblattes abgetastet werden, jedoch nicht auffindbar sind, wenn sie durch die Rückseite des Kopierblattes abgetastet werden. Die Verwendung fluoreszierender flüssiger Tinten ist für das Aufbringen von Informationen auf Dokumente verschiedenster Art bekannt, die dazu bestimmt sind, mit Hilfe von Abtastvorrichtungen bearbeitet oder gelesen zu werden. Solche Tinten werden weithin verwendet für das Aufbringen oder die Entwertung von Portobeträgen auf Postsendungen und das Anzeigen von Bestimmungscodes, die es ermöglichen, dass Poststücke sortiert und automatisch mit Verarbeitungsvorrichtungen weitergeleitet werden. Solche Tinten werden auch allein oder in Verbindung mit normalen Pigmenten, wie z.B. Russ, verwendet, um Bilder zu schaffen, die mit dem Auge klar lesbar sind und auch für Maschinen lesbar sind, um ein System mit doppelter Kontrolle zu schaffen, das es schwerer machen soll, Schecks, Aktienzertifikate, Schuldscheine und andere Wertpapiere zu falschen.

Die herkömmlichen fluoreszierenden Tinten sind flüssige Tinten, die mit Hilfe von Farbbändern aus Gewebe, Tintenkissen oder Farbkissen aus Frankiermaschinen auf die gewünschten Dokumente aufgebracht werden. In vielen Fällen werden verschiedene Zeichen auf die entgegengesetzten Seiten desselben Dokuments aufgebracht, um jede der Seiten mit verschiedenen Informationen zu versehen. Die Tinte enthält ein öliges Lösungsmittel und einen fluoreszierenden Farbstoff, der in dem Öl löslich ist, oder der als feste Lösung in einem in feinen Partikeln vorliegenden harzartigen Bindemittel vorliegt, das in dem öligen Lösungsmittel in derselben Weise dispergiert ist wie ein dispergiertes Pigment, wie z.B. Russ.

Unterschiedliche fluoreszierende Farbstoffe haben unterschiedliche Farben und geben Strahlen unterschiedlicher Wellenlänge ab, wenn sie ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden oder mit ultravioletter Strahlung angeregt werden. Die Verarbeitungsmaschinen müssen angepasst sein, um die Emissionen über einen relativ breiten Wellenlängenbereich wahrzunehmen; daher müssen sie sehr empfindlich bezüglich des Nachweises selbst kleiner Mengen fluoreszierender Farbstoffe sein, die Strahlung in irgendeinem Teil des nachweisbaren Wellenlängenbereichs emittieren. Dieses Erfordernis ist auch notwendig, da einige nachzuweisende Zeichen relativ schlecht in der Qualität sind oder absorbiert werden und sich verbreiten, wenn sie auf poröse Papiere aufgebracht werden oder in einem gewissen Ausmass durch die Anwesenheit nicht fluoreszierender Pigmente, wie z. B. Russ, maskiert sind. Wenn die Zeichen nicht von den Verarbeitungsmaschinen gelesen werden können, wird das Dokument zurückgewiesen und muss manuell bearbeitet werden. In einigen Fällen werden unvollkommene Zeichen falsch von der Verarbeitungsmaschine gelesen, was zu Fehlern führt. Diese Defekte machen den eigentlichen Zweck des Systems zunichte.

Einer der häufigsten Gründe für falsche Ergebnisse in dem System entsteht dadurch, dass die fluoreszierenden Tinten flüssige Tinten sind, die von dem Dokument absorbiert werden müssen, um in Form eines Bildes darauf zu bleiben, das nicht bei der Berührung mit Händen oder der Verarbeitungsmaschine verschmutzt oder verschmiert wird. Während die Bilder als scharfe und klare Bilder aufgebracht werden, wird diese Schärfe und Klarheit jedoch in einem gewissen Ausmass durch die Absorption der flüssigen Tinte in dem Dokumentenpapier verringert, was zur Folge hat, dass die flüssige Tinte sich ausbreitet, so dass die Aussenlinie der Bilder ungleichmässig und verschwommen wird. Darüber hinaus, wenn mit flüssigen Tinten verschiedene Bilder auf die entgegengesetzten Seiten desselben Dokuments aufgebracht werden, neigen die Bilder dazu, soweit einzudringen, dass sie von der Verarbeitungsvorrichtung als zu beanstandende oder fehlerhafte Bilder wahrgenommen werden, wenn sie von der Rückseite gelesen werden, was dazu führt, dass das Dokument zurückgewiesen oder falsch gelesen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Übertragungselementes, von der vollständig ablösbaren Art folgende Schritte umfassend:

- auf einen glatten Träger aus Kunststoffolie Aufbringen eines Überzuges, dessen Zusammensetzung einen Hartwachs, der wenigstens teilweise in einer Lösung von einem synthetischen thermoplastischen Bindemittel dispergiert ist, und mindestens einen fluoreszierenden Farbstoff in einem organischen Lösungsmittel umfasst,

- und Verdampfen des Lösungsmittels um eine Übertragungsschicht zu bilden, die unter Druck zerbrechlich ist und

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die den fluoreszierenden Farbstoff in Form einer festen Lösung enthält,

dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Überzuges eine ölige, nicht flüchtige Flüssigkeit enthält, welche mit dem Hartwachs verträglich ist. Die Löslichkeit des Farbstoffs in dem Plastifikator für das Wachs und die Verträglichkeit des Plastifikators mit dem Wachs ermöglichen es dem Farbstoff, als feste Lösung in das Wachs eingeführt zu werden.

Das erfindungsgemäss hergestellte Übertragungselement schafft feste, durch Druck übertragbare Präparationen, die eine gute Affinität zu den Kopierblättern haben, und die selbst in Kopierblätter aus porösem Papier im wesentlichen nicht eindringen. Die erfindungsgemässen Präparationen enthalten fluoreszierende Farbstoffe in Form fester Lösungen, in welcher Form die Farbstoffe die grösste Fähigkeit haben, starke Strahlung zu emittieren, wenn sie ultravioletter Strahlung ausgesetzt werden. Die erfindungsgemässen Präparationen sind auch im wesentlichen frei von Bestandteilen, die die von den angeregten Farbstoffen emittierte Strahlung behindern oder maskieren.

Da die mit den vorliegenden Ubertragungselementen hergestellten Bilder so scharf und dicht wie möglich sein sollen, haben die Übertragungselemente eine glatte Trägerfolie, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Polyäthylenterephtha-lat, oder eine andere dünne Folie, die die Fähigkeit hat, die Übertragungspräparation scharf und vollständig freizugeben nach Art des Schablonendrucks bei Anwendung von Druck zur Bilderzeugung.

Die vorliegenden Präparationen werden auf den Folienträger als flüssige Beschichtungspräparationen aufgebracht, die eine grössere Gewichtsmenge eines flüchtigen Lösungsmittels, wie z.B. Methyläthylketon, Äthylacetat, Toluol und/ oder andere Lösungsmittel in Abhängigkeit von den speziellen anderen Bestandteilen der Präparation, ein filmbildendes harzartiges Bindemittel, das in dem Lösungsmittel löslich ist und ein Lösungsmittel für die jeweils verwendeten fluoreszierenden Farbstoffe ist, ein oder mehrere fluoreszierende Farbstoffe, die sowohl in dem Lösungsmittel als auch in dem harzartigen Bindemittel löslich sind, ein Wachs, das im wesentlichen unlöslich, aber vorzugsweise teilweise löslich in dem Lösungsmittel ist, so dass beim Trocknen und Festwerden der Präparation im wesentlichen diskrete Wachspartikel, vorzugsweise verbunden mit einer kontinuierlichen Wachsphase geschaffen werden, und einem nicht flüchtigen, öligen Plastifikator für das Wachs enthält, der mit dem Wachs verträglich ist und ein Lösungsmittel für den Farbstoff ist, so dass eine feste Lösung des Farbstoffs in dem Wachs gebildet wird.

Geeignete filmbildende Bindemittel variieren in gewissem Ausmass in Abhängigkeit von dem speziellen damit verwendeten fluoreszierenden Farbstoff. Im allgemeinen geeignete harzartige Bindemittel umfassen Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere, wie z.B. Vinylite VYHH, Acrylpolymere, wie z.B. Elvacite (Copolymeres von Methylmethacrylat und Äthylacrylat), lineare Polyester, wie z.B. Vitel (Terephthal-säure-aliphatische Säure-Copolyester), und ähnliche Harze, die für die Farbstoffe Lösungsmittel sind, in dem Beschich-tungslösungsmittel löslich sind und die Fluoreszenz der Farbstoffe nicht maskieren oder ungebührlich hindern.

Für die Verwendung in den vorliegenden Präparationen bevorzugte Wachse sind Hartwachse, die zu feinen, teilchen-förmigen Pudern pulverisiert werden können, die leicht mit dem Plastifikator gemischt und geschmolzen werden können, wobei sich die Mischung aus Plastifikator und Wachs bildet. Die geforderte Adhäsion der Beschichtung auf dem Folienträger und die geforderte Eignung zum Schablonendruck bzw. zur vollständigen Übertragung der Beschichtung werden in den Fällen verbessert, wo das Wachs sowohl in gelöster als auch dispergierter Form vorliegt. Vorzugsweise liegt das Wachs zu wenigstens etwa 80 Gew.-% teilchenför-mig und zu wenigstens etwa 2 Gew.-% in zusammenhängender Form in der fertigen Übertragungsschicht vor; aber diese Prozentzahlen sind schwierig einzustellen, da das gelöste Wachs anscheinend teilweise während der Trocknung der beschichteten Präparation ausfällt. Ein bevorzugtes Wachs ist Karnaubawachs, aber auch andere Wachse, wie z.B. Uri-kuriwachs, mikrokristallines Wachs, Candelillawachs, Montanwachs und ähnliche können auch verwendet werden bei richtiger Auswahl des Beschichtungslösungsmittels und des verträglichen Weichmachers oder Plastifikators. Weichwachse, wie z.B. Bienenwachs, Petrolwachs und ähnliche, sind ungeeignet.

Die Auswahl des geeigneten Weichmacher- oder Plastifi-katoröls hängt von dem jeweils verwendeten Wachs ab. Auf jeden Fall muss der Plastifikator nicht flüchtig, verträglich mit dem Wachs und ein Lösungsmittel für den fluoreszierenden Farbstoff sein. Ein bevorzugter Plastifikator für die Verwendung mit Karnaubawachs ist ein Sorbitanester, wie z.B. Sorbitanmonolaurat. Im allgemeinen sind Petrolöle nicht zufriedenstellend, da sie keine Lösungsmittel für die üblichen fluoreszierenden Pigmente sind. Ester, wie z. B. Butylstearat und Dioktylphthalat, Pflanzenöle, tierische Öle und verwandte nicht flüchtige, ölige Materialien können ausgewählt werden in Abhängigkeit von ihren Lösungseigenschaften für den Farbstoff und ihrer Verträglichkeit mit dem Wachs.

Die fluoreszierenden Farbstoffe, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, sind solche, die intensive Strahlung im Bereich von etwa 300 m|x bis etwa 700 m|i emittieren können, wenn sie einer an ultravioletten Strahlungen reichen Lichtquelle ausgesetzt werden. Geeignete Farbstoffe beinhalten die Flavine und Thioflavine, die eine hellgelbe Farbe haben und ein starkes Signal im Bereich von etwa 600 mp. emittieren, und Rhodamin B, das eine rötliche Farbe hat und ein Signal im Bereich von etwa 400 m|x und 500 m|i emittiert. Vorzugsweise wird eine Kombination von gelben und roten Farbstoffen verwendet, um ein starkes Signal des gelben Farbstoffs und die Färbung des roten Farbstoffs zu erhalten, der die gebildeten Zeichen leichter für das unbewaffnete Auge lesbar macht.

Die Auswahl von geeigneten Beschichtungslösungsmit-teln hängt von den jeweiligen in der Präparation vorliegenden Bestandteilen ab, und diese Auswahl ist für den Fachmann naheliegend. Im allgemeinen liegt der Feststoffgehalt der Beschichtungspräparation im Bereich von etwa 13 bis etwa 20%, bevorzugt zwischen etwa 15 und 18%. Daher schwankt der Gehalt an flüchtigem Lösungsmittel zwischen etwa 80 und 87%.

Obwohl die Verhältnisse der Bestandteile der vorliegenden Präparation etwas variieren können in Abhängigkeit von dem speziellen verwendeten Material, erläutert die folgende Tabelle die Verhältnisse.

Bestandteil Gew.-% (Feststoffe) Gew.-% (Gesamt)

Harzbindemittel 20-30 2,6- 6

Hartwachs 20-30 2,6- 6

Plastifikator 30-45 4,3- 9

Farbstoff (e) 3-30 0,5- 5

Lösungsmittel - 80 -87

Das folgende Beispiel zeigt die Präparation der Übertragungselemente anhand einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

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Beispiel

Bestandteile Gewichtsteile

Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer 4,0

Karnaubawachs 4,0

Sorbitanmonolaurat 6,0

Flavinfarbstoff 1,0

Rhodamin B Farbstoff 1,0

Methyläthylketon 84,0

Das Vinylharz wird in dem Methyläthylketon gelöst, und eine heisse Schmelze des Wachses und des Plastifikators wird langsam unter Rühren dazugegeben, um einen Teil des weichgemachten Wachses von dem Lösungsmittel lösen zu lassen. Danach werden die Farbstoffe zugegeben und gelöst und die Präparation in einer Kugelmühle mehrere Stunden gemischt.

Das beschichtete Gewebe kann mit einer opaken zerbrechlichen Oberschicht versehen werden, wie z.B. einer dünnen hotmelt Wachsschicht oder Wachsemulsionsschicht, die ein abdeckendes Pigment, wie z. B. Titandioxid, Glim- .

mer, lamellenförmige Teilchen von Aluminium oder ähnliches enthält, oder die ein ultraviolette Strahlung absorbierendes Sperrmaterial enthält von der Art, wie es üblicherweise in Sonnenschutzmitteln verwendet wird, um das Eindrin-s gen ultravioletter Strahlung zu verhindern. Dies passt die Übertragungselemente für die Anwendung fluoreszierender Bilder auf durchscheinenden Kopierblättern, wie z.B. Seidenpapier, oder Kunststoffolien an. Die Oberschicht wird mit der Farbstoffschicht übertragen und bildet eine opake io Unterschicht unter den Farbstoffbildern, die undurchlässig gegen UV-Strahlen ist und die Farbstoffbilder vor ultravioletter Strahlung schützt, wenn die Rückseite des Blattes solch einer Strahlung ausgesetzt wird, d.h. in Fällen, in denen fluoreszierende Bilder auf beiden Seiten eines durch-15 scheinenden Kopierblattes sind, ist es notwendig, die Bilder auf der Seite vor dem Fluoreszieren zu schützen, welche der Seite entgegengesetzt ist, die abgetastet oder gelesen wird.

In jedem Fall wird das beschichtete Gewebe in Längen und Breiten von Blättern oder von Bändern für die ge-20 wünschte Verwendung geschnitten.

Änderungen und Modifizierungen innerhalb des Schutz-umfanges der Ansprüche sind für Fachleute erkennbar.

Claims

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1. Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Übertragungselementes, von der vollständig ablösbaren Art, welches folgende Schritte umfasst:

- und Verdampfen des Lösungsmittels um eine Übertragungsschicht zu bilden, die unter Druck zerbrechlich ist und die den fluoreszierenden Farbstoff in Form einer festen Lösung enthält,

dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Überzuges eine ölige, nicht flüchtige Flüssigkeit enthält, welche mit dem Hartwachs verträglich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein Vinylchlorid-Vinylacetat-Copoly-mer ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartwachs Karnaubawachs ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ölige Flüssigkeit ein Sorbitanester ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis_4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung des Überzuges eine Mischung von wenigstens zwei fluoreszierenden Farbstoffen enthält, die unterschiedlich Farben haben und Strahlung bei unterschiedlichen Wellenlängen im Bereich von 300 mji bis 700 mjx emittieren, wenn sie ultravioletter Strahlung ausgesetzt sind.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoffgehalt der Beschichtungs-präparation zwischen 13 und 20 Gew.-% liegt.