DE1671603A1

DE1671603A1 - Druckempfindliches Farbuebertragungsblatt zur Erzeugung von waermekopierfaehigen Matrizen sowie Herstellung und Verwendung desselben

Info

Publication number: DE1671603A1
Application number: DE19671671603
Authority: DE
Inventors: Newmann Douglas Alexander
Original assignee: Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing Co Inc
Current assignee: Columbia Ribbon and Carbon Manufacturing Co Inc
Priority date: 1966-10-10
Filing date: 1967-10-06
Publication date: 1971-03-11
Also published as: GB1158074A; US3459581A

Description

Druckempfindliches Farbübertragungsblatt zur Erzeugung von warmekopierfahigen Matrizen, sowie Herstellung und

Verwendung desselben

Die Erfindung betrifft neue hektographisohe FarbÜbertratjungöblätter zur Erzeugung von beschrifteten Matrizenbögen, die unter dem Einfluß von Wärme und Druck in Abwesenheit von apirituaartigen Lösungsmitteln Kopien ergeben können; die Erfindung betrifft ferner das Verfahren zur Hers teilung solcher J'arbü.bertragungsblätter und das Trockenverfahren zur Erzeugung hektographischer Kopien davon.

Ur.ila/MU

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Verschiedene BAD ORIGINAL

Verschiedene hektographische Trockenverfahren wurden bereits vorgeschlagen, um die Verwendung flüchtiger Lösungsmittel zur Erzeugung hektographischer Kopien unnötig zu machen. In den deutschen Auslegeschriften 1 206 4-50 und 1 205 116 sind Trockenverfahren beschrieben, bei welchen Wärme in Kombination mit wärmesehmelzbaren Überzügen aus festen Farbstofflösungsmitteln zur Erzeugung hektographischer Kopien zur Anwendung kommt. Obwohl diese Verfahren für bestimmte Zwecke zufriedenstellend sind, z. B. für die Herstellung von Schablonen, wo die Kopie nur so klar zu sein braucht, daß sie eine Schneidführung ergibt, ist die Schärfe und Klarhe'it der Kopien doch manchmal zu gering, um den Anforderungen üblicher Bürokopien zu genügen. Auch ist die Notwendigkeit, speziell überzogenes Kopierpapier zu verwenden, sowohl ein wirtschaftlicher als auch ein paktischer Nachteil.

Hauptaufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines hektographischen Trockenkopierverfahrens, das die Erzeugung scharfer, klarer Kopien ermöglicht, die sich für Bürozwecke eignen und auf üblichem, unbehandeltem, hektographischem Kopierpapier entstehen.

Eine

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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung hektographischer Farbübertragungsblätter, welche durch Wärme aktivierbare, feinteilige Farbstofflösungsmittel enthalten, welche den damit verbundenen festen Farbstoff lösen können.

Biese und andere Aufgaben und Torteile der Erfindung werden dem Fachmann anhand der folgenden Beschreibung klar. -

Es wurde gefunden _r daß die erforderliche Qualität und Quantität hektographischer Kopien nach einem trockenverfahren erhalten werden kann, vorausgesetzt, daß der Farbstoff oder der andere hektographische färbende Stoff so lange im festen, ungelösten Zustand verbleibt, bis er auf den Matrizenbogen übertragen und bei dem Kopierverfahren Warme und einem Kontaktdruck unterworfen wird.

Da die bei dem Kopierverfahren zur Anwendung kommende Wärme verhältnismäßig gering sein muß, etwa in der Größenordnung von 32 bis 93⁰G, müssen die Farbstofflösungsmittel ganz allgemein bei oder unterhalb des Schmelzpunkts üblicherWachse schmelzbar sein. Die erfindungsgemäßen Farbübertragungsblätter können daher nicht auf Wachsbindern basieren oder nach dem Heiß-

schmelzverfahren 109811/1948

schmelzverfahren hergestellt werden.

Die erfindungsgemäßen hektographischen Übertragungssehichten basieren, auf synthetischen, thermoplastischen Harzbindern, z. B. Celluloseäthern,· Vinylharzen, Acrylharzen und dergleichen, und werden mittels flüchtiger organischer Lösungsmittel aufgebracht, die weder den hektographischen färbenden Stoff noch das feste Farbstofflösungsmittel lösen dürfen.

Die erfindungsgemäß geeigneten Farbstofflösungsmittel sind harte, spröde Feststoffe, welche in feinteilige oder kristalline Form gebracht werden können und Schmelzpunkte zwischen etwa 32 und 93⁰C besitzen, so daß sie ihre feinteilige Form unterhalb etwa 32⁰C beibehalten. Geeignete Stoffe sind organische Salae, z.B. Triphenylphosphat,: Seifen, z, 1, Calciumstearat, He tallresinate, z. B, Fatriumreslnat, Hartwachse, z. B. Opalwaehs und Carbowachs 4000, sowie eine Vielzahl anderer harter Stoffe, die in feinteilige oder kristalline Form gebracht werden können und im geschmolzenen Zustand hektographische Farbstoffe oder komplementäre, farbbildende Chemikalien lösen. Die weichen oder halbfesten Farbstoff lösungsmittel,, z„ B. Stearinsäure, Getylalkohol^ Carbowaehs 1000 und dergleichen,, sind ungeeignet,, da sie

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niciit pulverisiert werden können un<l· als weiche Stoffe den ITachteil besitzen, den Farbstoff bis zu eineia gev/issen Grad bereits bei Raumtemperatur zu lösen. Stoffe, die bei Temperaturen unterhalb etwa 52⁰O ihre feinteilige Form beibehalten, sind fest genug, um in Abwesenheit von Wärme vollständige Nicht-Lösungsmittel zu bilden; sie besitzen die zusätzlichen Vorteile, daß sie gleichmäßig in der hektographisehen Zusammensetzung ebenso wie ein Füllstoff verteilt werden können und in gleicher Weise wie ein Füllstoff in der Übertragungsschicht v/irken, so daß sie dieser eine zusätzliche Zerbrechlichkeit oder Druckübertragbarkeit verleihen.

Lösungsrnittelempi'indliche hektographische Übertragungsmassen Bind begannt und solche Massen können verwendet werden, indem man Die erfindungsgemäß durch Zugabe des festen, !einteiligen Farbstofflösungsraittels modifiziert. Das F&rbHtofflös'ungsmittel kommt in der Regel in einer Menge von etwa 20 bis zu etwa 60 Gew.-^, bezogen auf die ^eaamte hektographisehe Zusammensetzung, zur Anwendung und seine Menge iot vorzugsweise entweder gleich oder größer als die Menge des hektographischen färbenden Stoffn. Geeignete hektographische Massen entsprechen z. B. den in der deutschen Patentschrift 1 147 244 und ■ler DAS 1 'Süb 119 beschriebenen. Die bevorzugten Zunanuiiennötzuniteri basieren auf Gellulosebindern und

enthalten

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enthalten Öle, wie dies in der zuletzt genannten DAS beschrieben ist; die gewählten Öle sind sowohl für den hektographischen färbenden Stoff als auch für das feinteilige Farbstofflösungsmittel im wesentlichen keine Lösungsmittel.

Die bevorzugten färbenden Stoffe sind die üblichen ungelösten hektographischen Farbstoffe, z. B. die Triphenylmethane. Gegebenenfalls können jedoch auch die üblichen, nahezu farblosen, farbbildenden Reagenzien verwendet werden. So können der hektographischen Zusammensetzung reagierende Chemikalien, z. B. Gallussäure und Ferrichlorid oder Farbstoffkomponenten, z. B. die Carbinole oder die Azofarbbasen als nicht-reagierende Feststoffe zusammen mit chemischen Verbindungen zugesetzt werden, die normalerweise in einem flüssigen Medium damit reagieren würden; auch können eine oder mehrere der reagierenden Chemikalien in einem auf dem Kopierbogen befindlichen Überzug enthalten sein. Venn entweder eine oder beide der reagierenden Komponenten von dem heißen Färbstofflösungsmittel gelöst werden, ergibt sich eine Reaktion und das intensiv gefärbte Reaktionsprodukt wird entweder auf den Oberflächen einer Folge von während dee Erhitzens daran angepreßten Kopierbögen gebildet oder darauf übertragen. Die folgenden USA-Patentschriften erläutern übliche farbbildende,

:-l% erflndimgsgemäß

■ ν 10 9811/1948

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erfindungsgemäß zu verwendende Systeme; 2 872 863; 2 873 671 j 2 927 041 und 2 935 938.

Der hektographisehe Farbioff ist in der Regel in einer Menge zwischen etwa 10 und Ms zu etwa 50 Gew. -fo der gesamten hektographischen Zusammensetzung zugegen.

Die zur Aufbringung der hektographischen Masse auf ihre Unterlage verwendeten flüchtigen, organischen !lösungsmittel lösen weder den hektographisehen Farbstoff noch das feste Farbstofflösungsmittel, Vfenn einer dieser Stoffe wahrend der Aufbringung des Überzugs in den gelösten. Zustand überginge, würde die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe vereitelt. Zunächst würde die Zerbrechlichkeit der hektographiseheη Schicht zerstört oder mindestens beeinträchtigt, da die, feinteilige Form sowohl des Farbstoffs als auch des Farbstofflösungsmittels für die Unterbrechung der Kontinuität der harzartigen Übertragungsschicht verantwortlich ist und ihr diese Zerbrechlichkeit verleiht. Zweitens erfordert die laufende Erzeugung einer Folge beschrifteter Kopierbögen von der Matrize, daß die Bildstellen der Matrize ungelösten Farbstoff oder farbbildende Teilchen enthalten. In einer solchen vollen Konzentration können diese Farbstoffe nach und nach unter der Einwirkung von Wärme überreichlich Farbe erzeugen.

Das 109811/19 48 —

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel

Die folgenden Bestandteile werden zu einer gleichmäßigen, streichbaren Konsistenz gemischt, indem man vorzugsweise zuerst den Cellulosebinder in einer bestimmten Menge des flüchtigen Lösungsmittels löst und dann die Öle in dem Rest des flüchtigen Lösungsmittels löst und den !farbstoff und das Farbstofflösungsmittel in einer oder beiden dieser Lösungen dispergiert, worauf man schließlich die Lösungen mischt.

Bestandteile Gewichtsteile

Äthyleellulose	5,0
Raffiniertes Rapssamenöl	10,0
Mineralöl	5,0
Schwarzes Eisenoxid	3,0
Kristallviolett, Farbstoff	10,0
Triphenylphosphat	14,0
Toluol	55,0

100,0

, Die 1098 11/1948

Die Zusammensetzung wird auf einen flexiblen Träger, z. B. Papier oder einen Kunststoffilm, aufgebracht und das Toluol wird unter Bildung der festen Übertragungsschicht und des fertigen hektographischen Übertragungsblatts verdampft.

Dieses Übertragungsblatt wird dann zur Beschriftung eines hektographischen Matrizenbogens verwendet und zv/ar in üblicher Weise, z. B. durch Beschriften mit der Schreibmaschine. Diese Matrize dient, dann zur Erzeugung einer großen Anzahl hektographischer Kopien, indem man die beschriftete Oberfläche des Matrizenbogens mit der Oberfläche eines üblichen hektographischen Kopierbogens in Kontakt bringt, die Bildstellen der Matrize auf eine zun/ Schmelzen des Triphenylphosphats ausreichend hohe Temperatur erwärmt und den Kopierbogen von dem Matrizenbogen abzieht, wobei sich auf dem Kopierbogen an genau den Bildstellen der Matrize entsprechenden Stellen Bildstellen gebildet haben. Dieses Verfahren wird mit frischen Kopierbögen beliebig oft wiederholt.

Das Erwärmen der Matrizenbildstellen erfolgt zweckmäßig, während sich der Matrizenbogen und die Kopierbogen in. Kontakt befinden, obwohl man auch zuerst die Matrize erhitzen und sie dann mit jedem Kopierbogen

in 1098 11/1948

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in Kontakt bringen kann, während das Färbstofflösungsmittel sich noch im geschmolzenen Zustand befindet. Es ist nur ein solcher Druck erforderlich, daß der Matrizenbogen und der Kopierbogen in innigem Oberflächenkontakt gehalten werden.

Gemäß der bevorzugten Methode werden die Matrize und der Kopierbogen in eine übliche, Infrarotstrahlung abgebende Maschine, z. B. eine Thermo-Fax-Maschine, eingebracht. Wenn die Bogen zusammengepreßt sind, werden sie Infrarotstrahlung ausgesetzt, welche von den Bildstellen der Matrize infolge des darin befindlichen schwarzen Eisenoxids oder einer kleinen Menge eines anderen, Infrarotstrahlung absorbierenden Pigments oder Farbstoffs absorbiert wird. Die absorbierte Strahlung erwärmt die Bildstellen der Matrize soweit, daß das Farbstofflösungsmittel schmilzt und mindestens einen Teil des Farbstoffs während jeder Belichtung löst. Der auf der Oberfläche der Matrizenbildstellen befindliche, gelöste Farbstoff färbt die Oberfläche des daran angepreßten Kopierbogens unter Bildung scharfer, klarer Kopien, mit sofort intensiver Farbe, die einen sauberen Griff besitzen und sich nicht verbreitern, da der darin befindliche Farbstoff im ungelösten Zustand vorliegt. ..

Zur 10 9 811/19 4 8

Zur Erwärmung kann man auch direkte Firme anstatt Infrarotstrahlung verwenden« So können übliche Heizvorrichtungen, z. B. eine erhitzte Platte, ein Xeroxofen oder dergleichen zur Erwärmung der Matrizenbildstellen auf die erforderliche Temperatur von 32 bis 93⁰O verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die hektographisöhe Übertragungsschicht einen ™ Überzug, wie er üblicherweise zur Abschirmung der hektographischen Schicht vor Berührung mit den Händen und zur "Verbesserung der Übertragungseigenschaften der hektographischen Schicht verwendet wird. Solche Überzüge basieren in der Regel auf weichen Wachsen, z. B. Bienenwachs und mikrokristallinem Wachs, die kleine Mengen harzartiger Zusätze, z. B. Polybutylenharz, zur Verbesserung der Haftung des Überzugs an dem Matrizenbogen enthalten« Diese überzüge werden μ

bei so niedrigen Temperaturen aufgebracht, daß das Färbstofflösungsmittel in der hektographischen Schicht nicht schmilzt. Selbst wenn die Überzugszusammensetzung eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Färb-Stofflösungsmittels besitzt, wird ein Schmelzen desselben durch ein rasches Abschrecken des aufgebrachten. Überzugs verhindert.

Die 109811/1948

Die Überzugsmasse kann ebenfalls in einem flüchtigen Lösungsmittel aufgebracht werden und auf einem Harz- ■ binder, ζ. B. Chlorkautschuk, Polyäthylen oder einem Cellulosekunststoff, beruhen; die Aufbringung erfolgt dann bei Raumtemperatur und das Lösungsmittel darf natürlich kein Lösungsmittel für den Farbstoff und das JFarbstofflösungsmittel der Übertragungsschicht sein. In den USA-Patentschriften 2 671 734 und 2 729 sind geeignete Überzugszusammensetzungen und -verfahren beschrieben.

Die Erfindung kann weitgehende Abänderungen erfahren, ohne daß dadurch ihr Rahmen verlassen wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Druckempfindliches Parbübertragungsblatt zur Beschriftung von in Abwesenheit flüchtiger Lösungsmittel durch Einwirkung von Wärme kopierbaren I-iatrizenbögen, mit einem flexiblen Unterlagsbogen und einer druckübertragbaren Schicht darauf, dadurcri gekennzeichnet, daß diese Schicht aus einem Harzbinder, et-wa 10 bis 50 G-ew.-^ eines harten, spröden, festen, ungelösten hektographischen bilderzeugenden Stoffs und etwa 20 bis 60 Gew. -$> eines Testen, zwischen etwa 32 und 93°0 schmelzenden, feinteiligen Stoffs besteht, der im geschmolzenen Zustand ein Löi3ungsmittel für den bilder zeugenden Stoff darstellt.

2. Farbiibertra'gungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekerinzeIchnet, daß der feinteilige Stoff ein harter, pulverisierbarer Feststoff ist.

3. ij'arbübertragungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feinteilige Stoff kristallin ist und in Form einzelner Kristalle vorliegt.

4. Farbübertragungsblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die druckübertragbare Schicht noch ein öliges Modifizierungsmittel für den Binder

enthält_f 1098 1 j /1948 _BAD

enthält, das kein Lösungsmittel für den bilderzeugenden Stoff und für den !'einteiligen Stoff bildet.

5. Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Farbübertragungsblatts nach Anspruch 1 bis 4_S wobei ein flexibler Unterlagsbogen mit einem farbabgebenden Überzug versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überzugsmasse, bestehend aus einem Harzbinder, in welchem gleichmäßig etwa 10 bis 50 Gew.-^ eines festen, ungelösten, hektographischen bilderzeugenden Stoffs und etwa 20 bis 60 Gew«-'/« eines harten₅ spröden, festen, zwischen etwa 32 und 93°0 schmelzenden, feinteiligen Soffs, der im geschmolzenen Zustand, ein. Lösungsmittel für den bilderzeugenden Stoff darstellt, dispergiert sind und einem flüchtigen Lösungsmittel für den Harzbinder, aufgebracht wird, wobei dieses Lösungsmittel den bilderzeugenden Stoff und den feinteiligen Stoff nicht löst und dann das flüchtige Lösungsmittel unter Bildung einer festen, druckübertragbaren Schicht, in welcher der hektographische bilderzeugende Stoff und der feinteilige Stoff gleichmäßig als einzelne Feststoffteilchen dispergiert sind, verdampft wird.

6.

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6* Verwendung der Farbübertragungsblätter nach Anspruch 1 bis 4 zur Herstellung eines in Abwesenheit flüchtiger Lösungsmittel kopierfähigen hektographischen Matrizenbogens und von Kopien· durch Einwirkung von Wärme, wobei (1) ein beschrifteter Matrizenbogen in innigem Oberflächenkontakt mit einem Kopierbogen gebracht, (2) die-Bögen unter Erwärmung der Bildstellen erwärmt werden, (3) der beschriftete Kopierbogen, von dem Matrizenbogen getrennt und die Stufen 1, 2 und 3 mit frischen Kopierbogen beliebig oft wiederholt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein in üblicher Weise mittels des ÜParbübertragungsblatts beschrifteter MaMzenbogen mit einem Kopierbogen in innige Oberflächenberührung gebracht wird, die Bildstellen des Matrizenbogens.auf etwa 32 bis 93⁰G erwärmt werden und der Kopierbogen dann von dem Matrizenbogen getrennt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als hektographischer bilderzeugender Stoff ein nahezu farbloser chemischer Stoff verwendet wird, der im gelösten Zustand mit einem auf dem Kopierbogen befindlichen, komplementären chemischen Stoff unter Bildung eines gefärbten Reaktionsprodukte reagiert, dessen Farbe mit der Farbe des Kopierbogens kontrastiert.

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