DE1810608A1 - UEbertragungselement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
UEbertragungselement und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Dr. Gertrud Hauser eooo Manchen eo, λ λ «.
Dlpi.-Ing. Gottfried Leiser Ern,ber8.r,tra,..i9 CC. NOV,
Telegramme! Labyrinth München I ö I U U U ö
Telefon: 83 15 10
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Unser Zeichen: C 2599
COLUMBIA RIBBON AND CARBON MANUFACTURING CO., INC.
527 Herb Hill Road, Glen Cove, New York/V.St.A.
übertragungselement und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ausdrückbare übertragungs- I
elemente, wie Kohlepapiere und Schreibmaschinen-Farbbänder mit einer Grundlage aus Kunststoff-Folie, welche eine mikroporöse,
Farbe freigebende Schicht trägt, die aus einer nicht übertragbaren, mikroporösen Struktur oder einem Schwamm aus
thermoplastischem Kunstharz besteht, welcher innerhalb seiner Poren eine ausdrückbare Farbe enthält, die aus einem öligen
Trägerstoff und aus einem farbgebenden Stoff, wie Pigment oder Farbstoff, besteht. Die Farbe freigebende Schicht wird
als Lösung, Dispersion oder Emulsion des thermoplastischen Kunstharzes in einem flüchtigen Lösungsmittel oder Träger auf-
Bu/Gr. gebracht
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gebracht und die Porosität ergibt sich aus der Trennung der dispergierten Farbe von dem Harz, wenn das Lösungsmittel
oder der Träger verdampft wird. Die Trennung wird durch die Unverträglichkeit zwischen dem Harz und dem ,
öligen Parbträger hervorgerufen, übertragungselemente dieser
Art sind in den USA-Patentschriften 2 820 717, 2 9** 037,
3 037 879 und 3 31* 81* beschrieben.
Anfänglich wurde bei ausdrückbaren übertragungselementen
eine Papiergrundlage zum Tragen der zusammengesetzten übertragungsschicht verwendet. Grundlagen aus dünnen,
flexiblen Kunststoff-Folien, beispielsweise Polyäthylenterephthalat-Folie,
haben gegenüber Papiergrundlagen bestimmte Vorteile9 wie in der USA-Patentschrift 3 037 879
beschrieben. Es können jedoch Adhäsionsschwierigkeiten zwischen der zusammengesetzten Übertragungsschicht und der
Kunststoffgrundlage entstehen, wie ebenfalls in der USA-Patentschrift
3 037 879 beschrieben. Die schlechtere Adhäsion kann auf dem relativen Mangel an "Zähnen" an der
glatten Oberfläche der Kunststoff-Folie im Vergleich zu Papier beruhen. Einige Kunststoff-Folien besitzen auch
naturgemäß weniger aufnahmefähige Oberflächen als andere, was auf der nichtpolaren Natur des Kunststoffs beruht, wofür
ein wichtiges Beispiel Folien von Polyolefinen, wie Polyäthylen und Polypropylen, sind.
Eine bevorzugte Gruppe von Harzen für den mikroporösen
Schwamm sind die Vlnylchlorid-Vinylazetat-Copolymere und
es ist daher ein Hauptziel der Erfindung, eine verbesserte Form von druckempfindlichen übertragungselementen ζμ schaffe^,
welche eine Grundlage aus Polyolefinfolie und eine ausdrtickbare
übertragungszusammensetzung aufweisen, bei welcher ein
mikroporöser Schwamm aus Vinylchlorld-Vinylazetat-Copolymer verwendet ist.
ErfIndungs gemäß
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Erfindungsgemäß wird dieses Ziel erreicht, indem zwischen
der Grundlage aus Kunststoff-Folie und der Übertragungszusammensetzung eine aus einem gehärteten Polyurethanharz
bestehende Unterschicht vorgesehen wird.
Mit dem Ausdruck "thermoplastisches Harz" wird ein Harz bezeichnet,
welches aus der Gruppe gewählt ist, die aus Vinylharzen besteht, welcher Ausdruck Acrylharze sowie Polymere
und Copolymere von Styrol und anderen Vinylmonoraeren aromatischer
Natur, Zelluloseester, Polyester und Polyamide umfaßt. Bevorzugte Harze sind außer den oben erwähnten Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren
Methylmethacrylat und Zelluloseacetat-Butyrat. Andere brauchbare Harze sind Methylmethacrylat-Äthylacrylat,
Styrol-Methylmethacrylat-Copolymere, Polyvinylchlorid,
Polyvinylfluorid, Zelluloseacetat, Zellulosepropionat.
Dementsprechend schafft die Erfindung ein druckempfindliches übertragungselement mit einer Grundlage aus Kunststoff-Folie,
einer Schicht aus einer Übertragungszusammensetzung, welche einen mikroporösen Schwamm aus einem thermoplastischen Harz
aufweist,der innerhalb seiner Poren eine ausdrückbare Farbe enthält, die aus einem öligen Träger und einem farbgebenden
Stoff besteht, sowie mit einer Bindeschicht oder Unterschicht, welche aus einem gehärteten Polyurethanharz besteht und die λ
Schicht der übertragungszusamraensetzung an der Foliengrundlage ■
bindet.
Geeignete Foliengrundlagen sind Polyäthylenterephthalat-Polyester,
Zelluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid und andere Kunststoff-Folien mit der erforderlichen Festigkeit
und Biegsamkeit. Die bevorzugten Folien sind die Polyolefine, wie Polyäthylen und insbesondere Polypropylen. Diese Polyolefine
sind orientiert, um erhöhte Biegsamkeit, Festigkeit und Reißfestigkeit zu erzielen, und sie sind infolge ihrer verhältnismäßig
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-H-
hältnisraäßig niedrigen Kosten und hohen Verformbarkeit
im Vergleich zu Folien,wie Polyäthylenterephthalat-Polyester,
vorteilhaft.
Die erfindungsgemäß brauchbaren Polyurethanharze,sind eine
bekannte Gruppe von Kunststoffen und werden durch Kondensation eines polyfunktionalen, normalerweise bifunktionalen
Isocyanate mit Verbindungen und/oder reaktive Wasserstoffatome enthaltenden niedrigen Polymeren, beispielsweise
Alkoholen und Polyalkoholen (wobei das reaktive Wasserst
off atom durch die -OH-Gruppe geliefert wird), primären
oder sekundären Aminen und Polyaminen (wobei das reaktive Wasserstoffatom von den -NH2 bzw. -NH-Gruppen geliefert
wird) und Polycarbonsäuren oder freie Säuregruppen enthaltenden Alkydharzen (wobei das reaktive Wasserstoffatom
durch -COOH-Gruppen geliefert wird) erhalten. Die Isocyanat-Gruppe reagiert mit dem reaktiven Wasserstoffatom, βο daß
sich eine Urethanbindung ergibt, und ein gehärtetes Polyurethan ergibt sich aus der Verwendung einer überschüssigen
Menge des Isocyanate und/oder aus der Anwesenheit eines Vernetzungsmittels, wie Wasser, eines Glycols oder eines anderen
bifunktioneilen Härtungsmittels. Die geeigneten Polyurethane
können als die Polyäther-Polyurethane, die Polyamin-Polyurethane und die Polyester-Polyurethane klassifiziert werden und die
USA-Patentschrift 2 729 618 wird als Beispiel für die Herstellung geeigneter Polyurethane erwähnt. Aus Polyestern
erhaltene Polyurethane werden bevorzugt und geeignete Zusammensetzungen dieser Art sind im Handel unter den Warenzeichen
Daltosec 1350 und 1450 erhältlich.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Unterschicht aus Polyurethanharz ist von besonderem Wert, wenn die Kunststoff-Folie ein
Polyolefin, Insbesondere Polypropylen, ist. Polypropylen hat mechanische Eigenschaften, welche es für eine Grundlage oder
Unterlage
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Unterlage besonders brauchbar machen, aber umgekehrt wirft es beträchtliche Adhäsionsprobleme auf.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Polyurethan-Unterschicht
auch ein Vinylharz oder ein anderes thermoplastisches Harz. Dieses zusätzliche Harz ist normalerweise
in geringerer Menge vorhanden als das Polyurethan, beispielsweise in einem Verhältnis im Bereich von etwa 1:20
bis zu etwa 1:1, obwohl sich das bevorzugte genaue Verhältnis entsprechend der Art des zugegebenen Harzes ändert. Außer
Vlnylharzen sind thermoplastische Zelluloseester eine bevor- ä
zugte Gruppe. Das thermoplastische Harz wird hauptsächlich zur Unterstützung der Handhabung der Polyurethanlösung und
nicht zur Teilnahme an der Aushärtwirkung zugegeben, obwohl eine Reaktion irgendwelcher reaktiver Wasserstoffatome, die
das zusätzliche Harz enthalten kann und die entweder aus dem Vorhandensein von Verunreinigungen oder aus dessen eigener
polymeren Kette stammen, mit den reaktiven -NCO-Gruppen des Polyurethans auftreten kann.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen übertragungselemente
kann durch bekannte Verfahren erfolgen. Dabei kann eine Lage der Unterschicht-Zusammensetzung auf die Kunststoff-Folie
mittels einer Druckwalze aufgebracht werden und die Schicht " der Übertragungszusammensetzung kann sodann nach dem Aushärten
und Abbinden der Unterschicht aufgebracht werden. Die Polyurethanzusammensetzung
enthält normalerweise die reaktive Komponente bzw. die reaktiven Komponenten, welche das sich
ergebende Polyurethan zusammen mit einem flüchtigen Lösungsmittel bilden. Sowohl die Verdampfung des Lösungsmittels als
auch die Bildung und Aushärtung des Polyurethans soll im wesentlichen beendet sein, bevor die Schicht der Übertragungszusammensetzung aufgebracht wird, da sonst eine Auflösung der
das
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das Polyurethan bildenden Komponente oder Komponenten im Lösungsmittel der übertragungszusammensetzung eintreten
kann. Wenn das Polyurethan ausgebildet ist, mit anderen Worten, wenn die Aushärtung stattgefunden hat, hat das
Lösungsmittel der übertragungszusammensetzung eine verhältnismäßig
geringe Lösekraft für die Unterschicht. Wenn die Polyurethanschicht auch ein zweites Harz enthält, ist dieses
Harz vorzugsweise infolge seiner Art im Lösungsmittel der Übertragungszusammensetzung nicht lösbar. Es scheint Jedoch,
daß auch, wenn dieses Harz normalerweise in dem genannten Lösungsmittel löslich ist,es gegen Auflösung in der Bindeschicht
infolge der inerten Natur des ausgehärteten Polyurethans geschützt ist, welches das zweite Harz gegen den Angriff durch
das Lösungsmittel zu bedecken und abzudichten scheint.
Dies stellt einen Vorteil gegenüber bekannten übertragungselementen
dar, bei welchen die Bindeschicht in dem zum Anbringen der Farbschicht verwendeten Lösungsmittel löslich
ist. Dieses Merkmal erfordert die größte Sorgfalt bei der Herstellung, um zu gewährleisten, daß der Lösungsmittelgehalt
der Farbzusammensetzung gleichmäßig gehalten wird und
daß die Aufschichtung und Trocknung der Farbschicht mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit durchgeführt wird. Sonst erweicht
das Lösungsmittel die Bindeschicht mit unterschiedlicher Stärke und die fertigen übertragungselemente sind bezüglich
ihrer Abbildungseigenschaften nicht gleichförmig. Diese Beschränkungen sind jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung
nicht so kritisch, da hier die ausgehärtete Polyurethan-Bindeschicht im wesentlichen für die zum Anbringen
der Farbschicht über derselben verwendeten Lösungsmittel inert ist. Ungehärtete und nicht härtbare Polyurethanharze
sind unbefriedigend, da solche Harze im Lösungsmittel der Färbzusammensetzung lösbar sein können und nicht die erforder
liche
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liehe Bindung ergeben, insbesondere wenn die als Grundlage
dienende Kunststoff-Folie aus nichtpolarem Material, wie Polypropylen, besteht.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
Es wurde Polypropylenfolie mit einer Dicke von 0,02 mm (0,0008 Inchb verwendet. Auf eine Seite der Folie wurde g
mittels einer Zellen-Tiefdruckwalze eine Polyurethanzusammensetzung
mit den folgenden Gewichtsbestandteilen in ausreichender Menge aufgebracht, so daß sich nach Verdampfung
des Lösungsmittels eine Schicht mit einer Dicke von etwa 0,006
gewicht ergab.
gewicht ergab.
von etwa 0,0064 mm (0,00025 inch) und etwa 1,5 g/m2 Trocken-
Feucht igke its -hart bares, gesättigtes
Ürethan-Vorpolymerisat auf Polyesterbasis 10,0
Xthylacetat 10,0
Vinylite AYAT 4,0
Methyläthylketon 36,0
60,0
Nach Verdampfung der Lösungsmittel, Methyläthylketon und Äthylacetat, war die Aushärtung im wesentlichen beendet.
Eine Übertragungszusammensetzung mit den folgenden Gewichts bestandteilen wurde sodann durch eine Ausgleichseinrichtung
(einen üblichen, mit Draht umwickelten Stab) aufgebracht, so daß sich nach Verdampfung des Lösungsmittels eine
Übertragungsschicht mit einer Dicke von etwa 0,02 mm (0,0008 inch) und einem Trockengewicht von 24 g/m ergab.
909828/1112 Paste
Paste mit gemahlenem Pigment (enthaltend öl, schwarzen Pigmentfärbstoff und Lecithin
oder ein anderes Netzmittel) 25,0
Vinylite VYHH 10,0
Methyläthylketon 40,0
Toluol 20,0
95,0
Vinylite AYAT 1st eine Markenbezeichnung von Polyvinylacetat. Vinylite VYHH ist eine Markenbezeichnung von Vlny!chlorId-Vinylacetat-Copolymer.
Das verwendete Urethan-Vorpolymerisat lag in der Form einer l:l-Mischung von Daltosec 1350 und
1450 vor. Die beiden letzteren sind Markenprodukte, welch©
von der Firma Imperial Chemical Industries Ltd. Dyestuffs Division erhältlich sind und als 50 Gew.-Siige Lösungen
von Urethan-Vorpolymerisaten in Äthylacetat als Lösungsmittel vorliegen. Die Paste mit gemahlenem Pigment enthält den
öligen Farbträger, wie Mineralöl, gereinigtes Rübsamenöl,
Butylstearat und/oder geschwefeltes Pflanzenöl, sowie ein getöntes Druckerschwärze-Pigment in einem Verhältnis von
etwa 2:1.
Das fertige übertragungselement zeigte eine ausgezeichnete Adhäsion der übertragungsschicht an der Grundlage aus PoIyoleflnfolie.
Es wurde ein ähnliches Verfahren wie bei Beispiel I durchgeführt, mit dem Unterschied, daß kein Vinylite AYAT in die
Zusammensetzung der Polyurethanunterschicht eingegeben wurde und daß die Anbringung der endgültigen Übertragungsschicht
nach 909828/1 1 1 2
nach Anbringung der Polyurethanbeschichtung um 24 Stunden
verzögert wurde.
Das fertige übertragungselement zeigte eine mit derjenigen
des Produkts gemäß Beispiel I vergleichbare Adhäsion zwischen der übertragungsschicht und der Grundlage aus Polyolefinfolie,
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Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines druckempfindlichen Übertragungselements,
bei welchem auf eine flexible Grundlage aus Kunststoff-Folie eine dünne Schicht aufgebracht wird,
welche aus einer Lösung eines härtbaren Polymers in einem flüchtigen Lösungsmittel besteht, dieses Lösungsmittel verdampft
und das Polymer gehärtet wird, so daß eine dünne Bindeschicht auf der Kunststoff-Folie gebildet wird, auf
der Bindeschicht eine dünne Schicht angebracht wird, welche aus einem thermoplastischen Kunstharz, einem öligen Material,
das im wesentlichen mit dem Harz unverträglich ist, einer bestimmten Menge Farbstoff und einem flüchtigen Träger für
das Harz besteht, welches das gehärtets Polymer der Bindeschicht nicht löst,und bei welchem der flüchtige Träger verdampft
wird, so daß eine Farbe abgebende Schicht gebildet wird, welche aus einer nicht tibertragenden mikroporösen
Struktur des thermoplastischen Kunstharzes besteht, welches innerhalb seiner Poren eine ausdrückbare Farbe enthält, die
aus dem öligen Material und dem Farbstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bindeschicht gehärtetes Polyurethan
verwendet wird, welches die Farbe abgebende Schicht fest an der Foliengrundlage bindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Grundlage aus Kunststoff-Folie Polypropylen verwendet
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bindeschicht eine Mischung des Polyurethans und bis zu
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einer gleichen Gewichtsmenge eines anderen thermoplastischen Kunstharzes verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch I1 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß als thermoplastisches Kunstharz der Farbe abgebenden Schicht ein Vinylacetat-Polymer verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als thermoplastisches Kunstharz der Farbe abgebenden Schicht
ein Copolymer von Vinylchlorid und Vinylacetat verwendet
wird. I
6. Druckempfindliches übertragungselement mit einer flexiblen
Grundlage aus Kunststoff-Folie, einer Schicht einer Übertragungszusammensetzung, welche aus einem mikroporösen
Schwamm aus thermoplastischem Kunstharz besteht, der innerhalb seiner Poren eine ausdrückbare Farbe enthält, welche
aus einem öligen Träger und Farbstoff besteht, sowie mit einer dünnen Bindeschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bindeschicht ein gehärtetes Polyurethanharz aufweist, welches die Schicht der Übertragungszusammensetzung fest an der
Foliengrundlage bindet.
7. übertragungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, "
daß die Grundlage aus Kunststoff-Folie aus Polypropylen best eht.
8. übertragungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bindeschicht eine Mischung eines Polyurethanharzes und bis zu einer gleichen Gewichtsmenge eines anderen thermoplastischen Kunstharzes aufweist.
9. übertragungselement nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch ge-
kennzeichnet
3 0 9 8 2 8/1112
kennzeichnet, daB das thermoplastisch® Kunstharz aus
einem Vinylacetat-Polymer besteht·
10« Übertragungselement nteh Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Foliengrundlage aus Polypropylen besteht, die Farbschicht einen mikroporösen Schwanm aus
Vinylchlorid-Vinylacet at -Copolymer aufweist und die Binderschicht
eine gehärtete Mischung des gehärteten Polyurethanharzes und bis zu einer gleichen Gewicht»menge eines Vinyl«
harzes aufweist.
ORIGINAL INSPECTED
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| DE1810608C3 DE1810608C3 (de) | 1975-06-05 |
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| GB (1) | GB1217844A (de) |
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