PROCESS FOR PREPARING COMPACT COATING OF LACQUERS FOR RECORDING MATERIALS

Abstract: 1. A process for producing compact, cellulose acetobutyrate based lacquer layers with a high degree of dullness for record carriers coated with a metallic or metalliferous layer, characterized in that high-molecular polysaccharides containing an amount of such polysaccharides that have side chains and contain lignin are admixed as fillers with a particle size distribution of <10 mu m and a molecular weight of about 10**6 .

Description: Verfahren zum Herstellen von kompakten Lackschichten für Aufzeichnungsträger Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kompakten Lackschichten hohen Mattigkeitsgrades auf der Basis von Cellulose-Acetobutyrat für mit einer metallischen oder metallhaltigen Schicht überzogene Aufzeichnungsträger. Für die Herstellung von Aufzeichnungsträgern für Elektroerosionsdrucker werden Papiere mit Lacken beschichtet in denen meistens folgende Pigmente verwendet werden: a) Russ als Schwarzpigment mit einer sehr grossen spe zifischen Oberfläche und einem sehr kleinen Primär korn von etwa 0,05 Mm. Der Russ muss daher stets als Sekundärkorn im Lack eingebaut werden. Die Sekundär körner weisen jedoch eine geringe mechanische Sta bilität auf, d.h. sie lassen sich leicht zertrüm mern und führen somit zu einem erhöhten Lackabrieb und erhöhten Schleif spuren beim Drucken. Durch den unpolaren Charakter dieses Pigments ist auch nur eine mässige Verträglichkeit mit dem Cellulose Estern des Lackes gegeben. Die innere Adhäsion des Polymeren zum Russ wird zwar durch das Eindringen in die Sekundärkörner verstärkt, hat aber eine ausser ordentlich starke Schrumpfung des Lackfilms beim Aushärten zur Folge. b) Schwarze Eisenoxide haben eine zu hohe Härte und führen zu einem sehr hohen Elektrodenabrieb. Diese Pigmente bilden Kristalle mit Atomgitterstruktur, die sich durch eine hohe Härte und mässige Polari tät auszeichnen, wodurch sich eine gute Verträg lichkeit mit dem Cellulose-Acetobutyrat des Lackes ergibt. c) Den unter b) genannten Eigenschaften sind auch die Eigenschaften der weissen Pigmente wie z.B. Diatomeen erde, Quarz und Titandioxid gleichzustellen, wobei gerade Titandioxid eine ungewöhnlich starke weisse Deckkraft zeigt, so dass das Umfärben des Lackes auf schwarze Farbe Schwierigkeiten bereitet. d) Gemäss einem früheren.Vorschlag wurde Calciumcarbonat als Mattierungsmittel und insbesondere als Mittel gegen das gefürchtete Backen an den Elektroden ein gesetzt. Dieses Pigment verursacht keinen ungleich mässigen Elektrodenabrieb, der als schwerwiegender Nachteil der Pigmente unter b) und c) erkannt wor den ist. CaC03 besitzt eine Ionengitter-Kristallstruktur und - ist daher wesentlich polarer als Cellulose-Acetobu tyrat. Durch die freien - OH-Gruppen im Cellulose Acetobutyrat ist zwar eine gewisse Verträglichkeit mit CaC03 gegeben, doch ist die dberflächenspannung des Lösungsmittels und des Cellulose-Acetobutyrats zum CaCO3 schon so hoch-, dass die Oberfläche des Lackes relativ scharfe Konturen der Calciumcarbo nat-Körner erscheinen lässt. Dies ist dadurch be dingt, dass die Calciumcarbonat-Körner mit einer dünnen Schicht von Cellulose-Acetobutyrat umhüllt sind. Dadurch ist auch die innere Kohäsion des Lack films gering und die polzahl liegt viel zu niedrig. Man könnte hier eine Verbesserung erwarten, wenn man ein im Handel erhältliches mit einem Stearin säure-Uberzug versehenes CaCO3 verwenden würde. e) Schliesslich gibt es noch hochpolymere Granulate mit einer Korngrössenverteilung im um-Bereicn. Bis jetzt gibt es noch keine Erfahrungen mit derartigen Stof fen, doch muss gefordert werden, dass diese Pigmente eine gute Verträglichkeit mit den Lackpolymeren und eine vollkommene Unlöslichkeit mit dem verwendeten Lösungsmittel aufweisen, um eine Mischpolymer-Bil dung zu verhindern. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht also bei einem Verfahren der eingangs genannten Art darin, einen neuen Füllstoff bzw. ein neues Pigment anzugeben, das dem Cellulose-Acetobutyrat in der Lackgrundmasse beigemischt werden kann und das wesentlich bessere Eigenschaften des Lackes zu erzielen gestattet. Insbesondere soll durch den neuen Füllstoff erreicht werden, dass der Lack eine hohe thermische Stabilität aufweist, dass sich der Füllstoff durch die Elektroden nicht zertrümmern lässt, dass sich der Füllstoff leicht mit Farbstoffen einfärben lässt und dass schliesslich der Elektrodenabrieb durch eine hohe Beimengung dieses Füllstoffes beträchtlich verringert werden kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Cellulose-Acetobutyrat enthaltenden Lackgrundmasse hochmolekulare Polysaccharide mit einem Anteil von solchen Polysacchariden, die Seitenketten sowie Anteile an Lignin enthalten mit einer Korngrössenverteilung dieser Füllstoffe von weniger als 10 pm und einem Molekulargewicht von etwa 106 als Füllstoffe beigemischt werden. Vorzugsweise geht man dabei so vor, dass das Molekulargewicht des Füllstoffes so hoch gewählt wird, dass er praktisch in Essigsäure-Estern oder Lösungsmitteln der Lackgrundmasse nicht löslich ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man geradkettige Polysaccharide hoher Kristallinität verwendet, d.h. Polysaccharide mit vielen Bereichen von in gleicher Richtung verlaufenden Polysaccharidmolekülen in Form von Bündeln. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn man als Füllstoff feinst verteiltes Holzmehl verwendet, bei dem die Cellulose und die Polyose in sehr stabilen Mikrofibrillen mit Durchmessern von etwa 20 pm angeordnet sind, die wie oben untereinander durch das Lignin verkittet sind. Das Ausgangsmaterial für derartige Füllstoffe liefert bevorzugt das Holz von Laubbäumen mit hoher Rohdichte. Dafür in Frage kommende Hölzer sind beispielsweise Pockholz, Guajakholz, Buche oder Eiche. Dieser neue Füllstoff bildet in Folge seiner ausserordentlich starken inneren Adhäsion zum Cellulose-Acetobutyrat einen sehr kompakten Lackfilm mit einer bemerkenswert kratzfesten Oberfläche und einer Oberflächen Topographie mit etwa linsenförmigen Hügeln, so dass eine für die diffuse Lichtstreuung wichtige sanfte WelLigkeit erzielt wird. Dies hat sich bei Untersuchungen unter dem Elektronenmikroskop eindeutig ergeben. Durch die sehr hohe Verwandschaft in der chemischen Beschaffenheit der miteinander zu vermischenden Stoffe und durch die geringen Polaritätsunterschiede kann man einen sehr hohen Füllgrad erreichen, ohne dass dabei die Aufnahmefähigkeit des Polymeren überfordert wird. Neueste Experimente haben nämlich ergeben, dass alleine die Härte des Cellulose-Accetobutyrats einen relativ hohen Elektrodenabrieb in Elektroerosionsdruckern verursacht, und dass nach einem Ausdiffundieren vom Weichmacher durch natürliche Alterung des Lackes der Abrieb auf etwa das Doppelte ansteigt. Durch den Einsatz des neuen Füllstoffes ist es zum ersten Mal möglich geworden, den Lack so extrem hoch zu füllen, dass der Elektrodenabrieb massgeblich durch den Füllstoff und nicht durch den Lack selbst bestimmt wird. Da es sich bei dem neuen Füllstoff um ein zähes, aber nicht abrasives Material handelt, ist hier eine wesentliche Verbesserung zu erwarten. Durch den neuen Füllstoff werden folgende wichtige Eigenschaften des Lackes erzielt. Je nach Struktur und Härte des Ausgangsmaterials kann man verschiedene Partikelformen und Härtegrade erzielen. An den ausgebrannten Stellen zeigt der neue Füllstoff eine starke Umfärbungswirkung. Der neue Füllstoff hat eine sehr hohe thermische Stabilität. Der neue Füllstoff lässt sich durch die Elektroden nicht zertrümmern, da das Primärkorn ausserordentlich zäh ist. Ausserdem lässt sich der neue Füllstoff mit Farbstoffen gut durchfärben. Ferner lässt sich mit dem neuen Füllstoff ein nahezu transparenter farbloser Film mit hoher Rauhigkeit auf einer schwarzen Unterlage herstellen, wodurch man hellen Abrieb erhält. Das Verhältnis von Cellulose-Acetobutyrat zu dem neuen Füllstoff kann in weiten Grenzen verändert werden, und zwar je nach Verwendungszweck und gewünschten Eigenschaften und beträgt (ggf. unter Beimischung anderer Pigmente) 5:1 bis 1:2 bzw. 1:3. Hierbei muss noch erwähnt werden, dass der Cellulose-Acetobutyrat-Lack bei einem Mischungsverhältnis von 3:1 eine wesentlich geringere Schrumpfung aufweist. Insgesamt wird durch die Beimischung dieses neuen Füllstoffes ein Lack erzielt, der neben einem hohen Mattigkeitsgrad auch eine hohe mechanische Festigkeit und eine hohe Kratzfestigkeit aufweist.

Claims: PATENTANSPRtrCHE 1. Verfahren zum Herstellen von kompakten Lackschichten hohen Mattigkeitsgrades auf der Basis von Cellulose Acetobutyrat für mit einer metallischen oder metall haltigen Schicht überzogene Aufzeichnungsträger, dadurch gekennzeichnet, dass der Lackgrundmasse hochmolekulare Polysaccharide mit einem Anteil von solchen Polysacchariden, die Seitenketten sowie Anteile an Lignin enthalten, mit einer Korngrössenverteilung dieser Füllstoffe < 10 pm und einem Molekulargewicht von etwa 106 als Füllstoffe beigemischt werden. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekulargewicht des Füllstoffes so hoch gewählt wird, dass er praktisch in Essigsäure-Estern oder Lösungsmitteln der Lackgrundmasse nicht löslich ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass geradkettige Polysaccharide hoher Kristallinität d.h. mit vielen Bereichen von in gleicher Richtung verlaufender Polysaccharidmolekülen in Form von Bündeln verwendet werden. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff Holzpartikel verwendet werden, bei denen die Cellulose und die Polyose in sehr stabilen Mikrofibrillen mit Durchmessern von etwa 20 um ange ordnet sind, die wiederum untereinander mit dem Lig nin verkittet sind. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangsmaterial für den Füllstoff das Holz von Laubbäumen mit hoher Rohdichte verwendet wird.

Inventors: BAHR, DIETRICH JURGEN, DR., BRISKA, MARIAN, Bahr, Dietrich Jürgen, Dr.
Applicants: IBM DEUTSCHLAND GMBH, INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION
Application year: 1981
Main classification: C09D3
IPC codes: B41M5, C09D101