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EP0678399A1 - Colour-developer for carbonless copy paper - Google Patents

Colour-developer for carbonless copy paper Download PDF

Info

Publication number
EP0678399A1
EP0678399A1 EP95104149A EP95104149A EP0678399A1 EP 0678399 A1 EP0678399 A1 EP 0678399A1 EP 95104149 A EP95104149 A EP 95104149A EP 95104149 A EP95104149 A EP 95104149A EP 0678399 A1 EP0678399 A1 EP 0678399A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
color developer
weight
paper
developer according
color
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95104149A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Friedrich Dr. Ruf
Josef Weigl
Hans-Günther Koch
Walter Halbwirth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sued Chemie AG
Original Assignee
Sued Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sued Chemie AG filed Critical Sued Chemie AG
Publication of EP0678399A1 publication Critical patent/EP0678399A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/124Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein using pressure to make a masked colour visible, e.g. to make a coloured support visible, to create an opaque or transparent pattern, or to form colour by uniting colour-forming components
    • B41M5/132Chemical colour-forming components; Additives or binders therefor
    • B41M5/155Colour-developing components, e.g. acidic compounds; Additives or binders therefor; Layers containing such colour-developing components, additives or binders
    • B41M5/1555Inorganic mineral developers, e.g. clays

Definitions

  • the invention relates to color developers for carbonless papers which adhere to the paper base (base paper) without or with very little addition of binder.
  • the main constituent of the color donor layer are dense-walled microcapsules made of gelatin, polyurethane, melamine formaldehyde and similar substances, which contain solutions of dyes in the so-called leuco form.
  • Dye precursors predominantly from the class of di- or triphenylmethanes, thiazines, spiropyrans or fluorans, act as electron donors (Lewis bases) and can be converted into the dye form in a chemical reaction using electron acceptors (Lewis acids).
  • Lewis acids of this type are in the dye receptor layer in the form of acidic phenolic resins, zinc salicylates or acid-activated clay minerals, for example acid-activated smectic layered silicates. If the walls of the microcapsules concerned are now destroyed when writing a carbonless copy due to the pen pressure, the capsule content - the dye solution - is released and developed on the Lewis acidic receiver layer, a copy being produced.
  • Particularly suitable color developer pigments can be produced by acidic activation of clay minerals, such as attpulgites or preferably smectic layered silicates, such as bentonites.
  • Calcium bentonite that is to say a layered silicate, the negative layer charges of which are compensated for by calcium ions at interlayer sites, is preferably used.
  • the bentontite is chemically changed: firstly, the interlamellar-bound Ca2+ is replaced by 2H+ in an ion exchange step, secondly, the layer lamella is attacked from the edges and the central, octahedrally coordinated Al3+, Fe2+, Fe3+ and / or Mg2 + ions are more or less dissolved and washed out depending on the activation conditions.
  • the resulting product can be described as a combination of residual layer silicate with voluminous, amorphous silica bound at the edges. It is characterized by very high specific surface areas of about 300 m2 / g (measured according to the BET method), a high adsorption capacity and pore volume, due to the presence of many acidic ones Centers (Brönstedt and Lewis acids), where the development of the dyes takes place catalytically, as well as lack of swelling capacity.
  • EP-A-0 572 037 discloses a coating pigment for coating printing substrates, in particular paper and cardboard, which contains at least one swellable layered silicate which can be fixed on the print substrate essentially without a binder, the proportion of the swellable layered silicate being at least 30% by weight .-%, and the swelling volume of the coating pigment is 5 to 30 ml, based on a suspension of 2 g of coating pigment in 100 ml of water.
  • Such a coating pigment can be used to produce an aqueous coating color with which a printing medium can be coated on one or both sides.
  • color developers for carbonless papers can be developed on the basis of swellable layered silicates which, because of their inherent adhesion, are fixed on the paper backing without - or with only very little use of binder.
  • the invention thus relates to a color developer for carbonless paper based on a swellable layered silicate, which is characterized in that the proportion of swellable layered silicate is 50 to 100 wt .-%, and that the layered silicate has a swelling volume of 5 to 30 ml, based on a suspension of 2 g in 100 ml of water, and has a specific surface area of ⁇ 140 m2 / g.
  • the indicated swelling volume is very important. If the swelling volume is lower, i.e. ⁇ 5 ml / 2 g, the adhesive force is no longer sufficient for the coating pigment to be fixed on the base paper without binder. Higher swelling volumes of> 30 ml / 2 g cause very poor rheological behavior with very low coating colors.
  • the specific surface area of ⁇ 140 m 2 / g turns out to be a further critical parameter for the color developers according to the invention, since color developers with higher surfaces can no longer be processed without a binder.
  • the CF lines obtained with the color developers according to the invention can also be recycled much better than the conventional lines known to date. Furthermore, there is no or only a very small amount of waste acid, so that the ecological balance can be significantly improved.
  • the proportion of the swellable layered silicate is preferably approximately 50 to 100% by weight, in particular approximately 70 to 90% by weight.
  • the rest consists of impurities that cannot swell, such as feldspar, mica, kaolin, dolomite, etc. in very fine-particle form. These contaminants can generally no longer be removed with the coarse-grained contaminants (grit). They do not interfere, but rather contribute to reducing the swelling volume of the layered silicate to the claimed range, since certain layered silicates in pure form have a swelling volume greater than 30 ml.
  • the layered silicate is preferably bentonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite or a mixture thereof. These layered silicates can be largely dispersed in the individual lamellae in aqueous suspension under the action of shear. Because of their ability to form numerous hydrogen bonds and because of their platelet-like structure, these have a high degree of adhesion to paper fibers, so that they can be fixed in order quantities of about 0.5 to 3 g / m 2 without binder on a paper support, such as coating base paper. Due to the platelet-like structure, they continue to form a barrier on the surface that largely prevents the leuco dye from penetrating the paper. It is particularly preferred to start from calcium bentonites, the swellability of which has been improved by treatment with alkali compounds, in particular with sodium compounds (ion exchange Ca2+ 2Na+).
  • the ion exchange can be carried out in the usual way with soda.
  • the activation is preferably carried out with a mixture of soda and magnesium hydroxide, with sodium aluminate and / or with water glass. With the help of these substances, the color development capacity is surprisingly increased.
  • Lewis acids doping when activated with Lewis acids in amounts of about 5 to 100 mmol / 100 g has a very positive effect on the color reactivity.
  • salts of alkaline earths, zinc, cadmium, aluminum, zircon, titanium and silicon are used as Lewis acids.
  • the preferred Lewis acids are salts with the cations Mg2+, Zn2+, Al3+, Zr4+ and mixtures thereof.
  • the color developer according to the invention is preferably blended in proportions of 1 to 50% by weight, in particular 5 to 30% by weight, with amorphous silica and / or amorphous silicates, such as calcium silicate, calcium hydrosilicate, magnesium silicate or sodium aluminum silicate.
  • amorphous silica and / or amorphous silicates such as calcium silicate, calcium hydrosilicate, magnesium silicate or sodium aluminum silicate.
  • binders such as styrene-butadiene latex
  • binders such as styrene-butadiene latex
  • the running properties and the dispersibility of the color developer according to the invention can be further improved if he uses hydrocolloids, e.g. of polyvinyl alcohol or guar, in amounts of 0.5 to 5% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight.
  • hydrocolloids e.g. of polyvinyl alcohol or guar
  • the color developer according to the invention can be used in a ratio of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30 % By weight, blended with conventional, acid-activated layered silicates.
  • the binder content of the color developers can be greatly reduced even in the case of relatively highly acid-activated layered silicates.
  • the color developers according to the invention can also be blended with known coating pigments, such as kaolin or CaCO3. These blends can be applied from aqueous suspensions with solids contents of 10 to 50% by weight, preferably 15 to 35% by weight, to coating units, such as the gravure coater or to film presses. It is of course also possible to order blade coaters. Spray technology can also be used.
  • the former coating units are preferred for low-gram lines of 1 to 3 g / m2, while the blade coater can be used for higher orders of 4 to 8 g / m2.
  • the color developers according to the invention can be completely or partially cationically charged by reaction with a cationizing agent.
  • the cationizing agent is preferably a quaternary, monomeric, oligomeric or polymeric organic ammonium compound, such as a dicyandiamide formaldehyde condensate or polydate mac (poly-diallyldimethylammonium chloride).
  • the invention further relates to an aqueous coating color comprising the color developer defined above, the solids content being between about 5 and 50% by weight, preferably between about 15 and 35% by weight.
  • the pH of the aqueous coating slip is preferably about 6.5 to 9.5, in particular 7 to 8.
  • the invention further relates to a paper which is coated with a color developer or a coating color, as defined above.
  • the application weight of the color developer is preferably 0.5 to 3 g / m2.
  • the color developer is preferably with an application weight of 1 to 3 g / m2 applied to wood-free, wood-containing or waste paper-containing coating base paper.
  • the color developer according to the invention which was activated only with soda, according to Example 1d, was additionally mixed with the activation of 50 mmol / 100 g of the chlorides of Zn2+, Al 3+ and Zr4+ and activated and worked up as above.
  • Table I shows that the doped products have an increased color reactivity.
  • the treatment gave the pigments a positive zeta potential (measured in 0.1% aqueous suspension at pH 8 on the 501 Lazer Zee Meter from Pankem).
  • the cationized pigments 6a-c were coated with the addition of 3 parts HICAT 115® (a cationic potato starch from Roquette) at an application weight of approx. 3 g / m2.
  • the paper was checked with an acidic, anionic permanent dye.
  • the papers were printed on a laboratory gravure printing device (well depth 1.2 ⁇ m) with a 0.2% aqueous solution of Pigmosol black X58®, an anionic dye from BASF.
  • the contrasts were: example Contrast% 1 a 68.5 6 a 74.5 6 b 78 6 c 78

Landscapes

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Abstract

In a colour developer for a self-copying writing paper based on a swellable laminar silicate, (a) the amt. of swellable laminar silicate is 50-100 wt.%, and (b) the laminar silicate has a swelling vol. of 5-30 mol, w.r.t. a suspension of 2 g in 100 ml of water, and a specific surface below 140 square m/g.

Description

Die Erfindung betrifft Farbentwickler für Selbstdurchschreibepapiere, die ohne oder mit sehr geringem Bindemittelzusatz auf dem Papierträger (Basispapier) haften.The invention relates to color developers for carbonless papers which adhere to the paper base (base paper) without or with very little addition of binder.

Kohlefreie Selbstdurchschreibepapiere oder Reaktionsdurchschreibepapiere sind seit den frühen 50er Jahren bekannt. Sie kommen heute in großen Mengen in Bank- und Frachtformularen, Lieferscheinen, Rechnungen usw. zum Einsatz. Gewöhnlich bestehen sie aus zwei oder mehreren aufeinanderliegenden Papierblättern, wobei das jeweils obere auf der Rückseite eine Farbgeberschicht (CB = coated back), das jeweils untere auf der Vorderseite eine Farbnehmerschicht (CF = coated front) aufweist. Hauptbestandteil der Farbgeberschicht sind dichtwandige Mikrokapseln aus Gelatine, Polyurethan, Melamin-Formaldehyd und ähnlichen Substanzen, die Lösungen von Farbstoffen in der sogenannten Leukoform enthalten. Diese nur schwach gefärbten Farbstoffvorläufer, überwiegend aus der Klasse der Di- oder Triphenylmethane, der Thiazine, der Spiropyrane oder der Fluorane, wirken als Elektronendonatoren (Lewis-Basen) und können mit Elektronenakzeptoren (Lewis-Säuren) in einer chemischen Reaktion in die Farbstofform überführt werden. Derartige Lewis-Säuren befinden sich in der Farbnehmerschicht in Form von sauren Phenolharzen, Zinksalicylaten oder sauer aktivierten Tonmineralien, z.B. sauer aktivierten smektitischen Schichtsilicaten. Werden nun beim Beschreiben eines Selbstdurchschreibesatzes durch den Schreiberdruck die Wände der betroffenen Mikrokapseln zerstört, so wird der Kapselinhalt - die Farbstofflösung - freigesetzt und auf der lewissauren Nehmerschicht entwickelt, wobei eine Kopie entsteht. Besonders geeignete Farbentwicklerpigmente lassen sich durch saure Aktivierung von Tonmineralien, wie Attpulgiten oder vorzugsweise smektitischen Schichtsilicaten, wie Bentoniten, herstellen.Carbonless carbonless papers or reaction carbonless papers have been known since the early 1950's. Today they are used in large quantities in bank and freight forms, delivery notes, invoices etc. Usually they consist of two or more stacked paper sheets, wherein the respective upper on the back of a color donor layer (CB = c oated b ack) having respective lower on the front of an ink receiving layer (CF = c oated f ront). The main constituent of the color donor layer are dense-walled microcapsules made of gelatin, polyurethane, melamine formaldehyde and similar substances, which contain solutions of dyes in the so-called leuco form. These are only weakly colored Dye precursors, predominantly from the class of di- or triphenylmethanes, thiazines, spiropyrans or fluorans, act as electron donors (Lewis bases) and can be converted into the dye form in a chemical reaction using electron acceptors (Lewis acids). Lewis acids of this type are in the dye receptor layer in the form of acidic phenolic resins, zinc salicylates or acid-activated clay minerals, for example acid-activated smectic layered silicates. If the walls of the microcapsules concerned are now destroyed when writing a carbonless copy due to the pen pressure, the capsule content - the dye solution - is released and developed on the Lewis acidic receiver layer, a copy being produced. Particularly suitable color developer pigments can be produced by acidic activation of clay minerals, such as attpulgites or preferably smectic layered silicates, such as bentonites.

Vorzugsweise geht man von Calciumbentonit aus, also einem Schichtsilicat, dessen negative Schichtladungen durch Calciumionen auf Zwischenschichtplätzen kompensiert werden. Beim Aktivierungsprozeß, der durch Kochung mit Mineralsäuren, gewöhnlich Salzsäure oder Schwefelsäure, erfolgt, wird der Bentontit chemisch verändert: zum ersten wird das interlamellar gebundene Ca²⁺ in einem Ionenaustauschschritt durch 2H⁺ ersetzt, zum zweiten wird die Schichtlamelle von den Kanten her angegriffen und die zentralen, oktaedrisch koordinierten Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺ und /oder Mg²+-Ionen werden je nach Aktivierbedingungen mehr oder weniger aufgelöst und ausgewaschen.Calcium bentonite, that is to say a layered silicate, the negative layer charges of which are compensated for by calcium ions at interlayer sites, is preferably used. In the activation process, which is carried out by boiling with mineral acids, usually hydrochloric acid or sulfuric acid, the bentontite is chemically changed: firstly, the interlamellar-bound Ca²⁺ is replaced by 2H⁺ in an ion exchange step, secondly, the layer lamella is attacked from the edges and the central, octahedrally coordinated Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺ and / or Mg² + ions are more or less dissolved and washed out depending on the activation conditions.

Das entstehende Produkt kann als eine Kombination von Restschichtsilicat mit an den Kanten gebundener voluminöser, amorpher Kieselsäure beschrieben werden. Es zeichnet sich durch sehr hohe spezifische Oberflächen von etwa 300 m²/g (gemessen nach der BET-Methode), ein hohes Adsorptionsvermögen und Porenvolumen, durch die Anwesenheit von vielen sauren Zentren (Brönstedt- und Lewis-Säuren), an denen die Entwicklung der Farbstoffe katalytisch abläuft, sowie durch fehlendes Quellvermögen aus.The resulting product can be described as a combination of residual layer silicate with voluminous, amorphous silica bound at the edges. It is characterized by very high specific surface areas of about 300 m² / g (measured according to the BET method), a high adsorption capacity and pore volume, due to the presence of many acidic ones Centers (Brönstedt and Lewis acids), where the development of the dyes takes place catalytically, as well as lack of swelling capacity.

Zur Fixierung dieser hochoberflächigen Pigmente auf dem Basispapier sind ungewöhnlich hohe Bindemitteleinsätze von bis zu 25 Teilen auf 100 Teile Pigment erforderlich. Ein Teil des Bindemittels wird auf der Oberfläche und in den Poren des aktivierten Bentonits adsorbiert und dient somit nicht der Pigment-Faserfixierung. Dieser Binderanteil beeinflußt sogar sehr negativ das Farbentwicklerpotential des Bentonits, da er teilweise die aktiven, katalytischen Zentren blockiert und passiviert. Der hohe Bindemittelbedarf dieser Pigmente ist somit ökonomisch und technologisch (problematisches Recycling der Altpapiere und des Ausschusses) nachteilig.To fix these high-surface pigments on the base paper, unusually high binder use of up to 25 parts per 100 parts of pigment is required. Part of the binder is adsorbed on the surface and in the pores of the activated bentonite and is therefore not used for pigment fiber fixation. This proportion of binder even has a very negative influence on the color developer potential of bentonite, since it partially blocks and passivates the active, catalytic centers. The high binder requirement of these pigments is therefore economically and technologically disadvantageous (problematic recycling of the waste paper and of the rejects).

Weiterhin entstehen beim Aktivierungsprozeß große Mengen niedrig konzentrierter Abfallsäuren mit erheblichen Anteilen an gelösten Metallionen, wie Al³⁺, Fe³⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ usw. Diese müssen aufwendig, z.B. durch Neutralisation gefällt und auf Deponien entsorgt werden. Dies ist als ökologisch nachteilig anzusehen.Furthermore, large amounts of low-concentration waste acids with considerable proportions of dissolved metal ions, such as Al³⁺, Fe³⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ etc. arise during the activation process. These have to be complex, e.g. precipitated by neutralization and disposed of in landfills. This is considered to be ecologically disadvantageous.

Aus der EP-A-0 572 037 ist ein Streichpigment zur Beschichtung von Druckträgern, insbesondere Papier und Karton bekannt, das mindestens ein quellfähiges Schichtsilicat enthält, welches im wesentlichen ohne Bindemittel auf dem Druckträger fixierbar ist, wobei der Anteil des quellfähigen Schichtsilicats mindestens 30 Gew.-%, und das Quellvolumen des Streichpigment 5 bis 30 ml, bezogen auf eine Suspension von 2 g Streichpigment in 100 ml Wasser, beträgt. Aus derartigem Streichpigment kann eine wäßrige Streichfarbe hergestellt werden, mit der ein Druckträger ein- oder beidseitig beschichtet werden kann.EP-A-0 572 037 discloses a coating pigment for coating printing substrates, in particular paper and cardboard, which contains at least one swellable layered silicate which can be fixed on the print substrate essentially without a binder, the proportion of the swellable layered silicate being at least 30% by weight .-%, and the swelling volume of the coating pigment is 5 to 30 ml, based on a suspension of 2 g of coating pigment in 100 ml of water. Such a coating pigment can be used to produce an aqueous coating color with which a printing medium can be coated on one or both sides.

Diese Druckschrift enthält jedoch keine Hinweise darüber, daß das beschriebene Streichpigment als Farbentwickler für Selbstdurchschreibepapiere geeignet sein könnte, da die bekannten Farbentwickler auf Schichtsilicatbasis, wie vorstehend ausgeführt, durchwegs sauer aktivierte Schichtsilicate darstellen.However, this document contains no evidence that the coating pigment described is used as a color developer for carbonless papers could be suitable since the known color developers based on layered silicate, as stated above, are consistently acid-activated layered silicates.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß auf Basis von quellfähigen Schichtsilicaten Farbentwickler für Selbstdurchschreibepapiere entwickelt werden können, die aufgrund ihrer Eigenadhäsion ohne - oder mit nur sehr geringem Bindemitteleinsatz - auf dem Papierträger fixiert werden.Surprisingly, it has now been found that color developers for carbonless papers can be developed on the basis of swellable layered silicates which, because of their inherent adhesion, are fixed on the paper backing without - or with only very little use of binder.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Farbentwickler für Selbstdurchschreibepapiere auf der Basis eines quellfähigen Schichtsilicats, der dadurch gekennzeichnet ist , daß der Anteil des quellfähigen Schichtsilicats 50 bis 100 Gew.-% beträgt, und daß das Schichtsilicat ein Quellvolumen von 5 bis 30 ml, bezogen auf eine Suspension von 2 g in 100 ml Wasser, und eine spezifische Oberfläche von < 140 m²/g aufweist.The invention thus relates to a color developer for carbonless paper based on a swellable layered silicate, which is characterized in that the proportion of swellable layered silicate is 50 to 100 wt .-%, and that the layered silicate has a swelling volume of 5 to 30 ml, based on a suspension of 2 g in 100 ml of water, and has a specific surface area of <140 m² / g.

Das angegebene Quellvolumen ist sehr wichtig. Bei einem geringeren Quellvolumen, also bei < 5 ml/2 g reicht die Ahäsionskraft für eine bindemittelfreie Fixierung des Streichpigments auf dem Rohpapier nicht mehr aus. Höhere Quellvolumina von > 30 ml/2 g bewirken ein sehr schlechtes rheologisches Verhalten bei sehr geringen Streichfarbenfestgehalten. Als weitere kritische Meßgröße für die erfindungsgemäßen Farbentwickler stellt sich die spezifische Oberfläche von < 140 m²/g heraus, da sich Farbentwickler mit höheren Oberflächen nicht mehr ohne Bindemittel verarbeiten lassen.The indicated swelling volume is very important. If the swelling volume is lower, i.e. <5 ml / 2 g, the adhesive force is no longer sufficient for the coating pigment to be fixed on the base paper without binder. Higher swelling volumes of> 30 ml / 2 g cause very poor rheological behavior with very low coating colors. The specific surface area of <140 m 2 / g turns out to be a further critical parameter for the color developers according to the invention, since color developers with higher surfaces can no longer be processed without a binder.

Die mit den erfindungsgemäßen Farbentwicklern erhaltenen CF-Striche lassen sich weiterhin wesentlich besser recyclen als die bisher bekannten konventionellen Striche. Des weiteren entsteht keine oder nur eine sehr geringe Menge von Abfallsäure, so daß auch die ökologische Bilanz deutlich verbessert werden kann.The CF lines obtained with the color developers according to the invention can also be recycled much better than the conventional lines known to date. Furthermore, there is no or only a very small amount of waste acid, so that the ecological balance can be significantly improved.

Vorzugsweise beträgt der Anteil des quellfähigen Schichtsilicats etwa 50 bis 100 Gew.-%, insbesondere etwa 70 bis 90 Gew.-%The proportion of the swellable layered silicate is preferably approximately 50 to 100% by weight, in particular approximately 70 to 90% by weight.

Der Rest besteht aus nicht quellfähigen Verunreinigungen, wie Feldspat, Glimmer, Kaolin, Dolomit, usw. in sehr feinteiliger Form. Diese Verunreinigungen lassen sich im allgemeinen nicht mehr mit den grobteiligen Verunreinigungen (Grit) entfernen. Sie stören nicht, sondern tragen vielmehr dazu bei, das Quellvolumen des Schichtsilicats auf den beanspruchten Bereich herabzusetzen, da bestimmte Schichtsilicate in reiner Form ein höheres Quellvolumen als 30 ml haben.The rest consists of impurities that cannot swell, such as feldspar, mica, kaolin, dolomite, etc. in very fine-particle form. These contaminants can generally no longer be removed with the coarse-grained contaminants (grit). They do not interfere, but rather contribute to reducing the swelling volume of the layered silicate to the claimed range, since certain layered silicates in pure form have a swelling volume greater than 30 ml.

Das Schichtsilicat stellt vorzugsweise Bentonit, Beidellit, Nontronit, Saponit, Hektorit oder ein Geschmisch davon dar. Diese Schichtsilicate lassen sich in wäßriger Suspension unter Schereinwirkung weitgehend in den Einzellamellen dispergieren. Diese weisen aufgrund ihrer Fähigkeit zur Ausbildung zahlreicher Wasserstoffebrückenbindungen und aufgrund ihrer plättchenförmigen Struktur eine hohe Adhäsion zu Papierfasern auf, so daß sie in Auftragsmengen von etwa 0,5 bis 3 g/m² ohne Bindemittel auf einem Papierträger, wie Streichrohpapier, fixiert werden können. Aufgrund der plättchenförmigen Struktur bilden sie weiterhin auf der Oberfläche eine Barriere, die das Eindringen des Leukofarbstoffes in das Papier weitgehend verhindert. Besonders bevorzugt geht man hierbei von Calciumbentoniten aus, deren Quellfähigkeit durch Behandlung mit Alkaliverbindungen, insbesondere mit Natriumverbindungen verbessert worden ist (Ionenaustausch Ca²⁺

Figure imgb0001
2Na⁺).The layered silicate is preferably bentonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite or a mixture thereof. These layered silicates can be largely dispersed in the individual lamellae in aqueous suspension under the action of shear. Because of their ability to form numerous hydrogen bonds and because of their platelet-like structure, these have a high degree of adhesion to paper fibers, so that they can be fixed in order quantities of about 0.5 to 3 g / m 2 without binder on a paper support, such as coating base paper. Due to the platelet-like structure, they continue to form a barrier on the surface that largely prevents the leuco dye from penetrating the paper. It is particularly preferred to start from calcium bentonites, the swellability of which has been improved by treatment with alkali compounds, in particular with sodium compounds (ion exchange Ca²⁺
Figure imgb0001
2Na⁺).

Der Ionenaustausch kann in üblicher Weise mit Soda durchgeführt werden. Vorzugsweise führt man die Aktivierung jedoch mit einem Gemisch aus Soda und Magnesiumhydroxid, mit Natriumaluminat und/oder mit Wasserglas durch. Mit Hilfe dieser Substanzen wird überraschenderweise das Farbentwicklungsvermögen erhöht.The ion exchange can be carried out in the usual way with soda. However, the activation is preferably carried out with a mixture of soda and magnesium hydroxide, with sodium aluminate and / or with water glass. With the help of these substances, the color development capacity is surprisingly increased.

Weiterhin wirkt sich eine Dotierung bei der Aktivierung mit Lewis-Säuren in Mengen von etwa 5 bis 100 mMol/100 g sehr positiv auf die Farbreaktivität aus. Als Lewis-Säuren verwendet man im allgemeinen Salze der Erdalkalien, des Zinks, Cadmiums, Aluminiums, Zirkons, Titans und des Siliciums (z.B. als SiCl₄). Die bevorzugten Lewis-Säuren sind Salze mit den Kationen Mg²⁺, Zn²⁺, Al³⁺, Zr⁴⁺ und deren Gemische.Furthermore, doping when activated with Lewis acids in amounts of about 5 to 100 mmol / 100 g has a very positive effect on the color reactivity. In general, salts of alkaline earths, zinc, cadmium, aluminum, zircon, titanium and silicon (e.g. as SiCl₄) are used as Lewis acids. The preferred Lewis acids are salts with the cations Mg²⁺, Zn²⁺, Al³⁺, Zr⁴⁺ and mixtures thereof.

Als weitere Möglichkeit zur Steigerung der Farbreaktivität ergab sich der Verschnitt mit gewissen Substanzen. Nach einer Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Farbentwickler vorzugsweise in Verhältnissen von 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere von 5 bis 30 Gew.-%, mit amorpher Kieselsäure und/oder amorphen Silicaten, wie Calciumsilicat, Calciumhydrosilicat, Magnesiumsilicat oder Natriumaluminiumsilicat, verschnitten.Another possibility for increasing the color reactivity was the blending with certain substances. In one embodiment, the color developer according to the invention is preferably blended in proportions of 1 to 50% by weight, in particular 5 to 30% by weight, with amorphous silica and / or amorphous silicates, such as calcium silicate, calcium hydrosilicate, magnesium silicate or sodium aluminum silicate.

In diesem Fall kann es angezeigt sein, geringe Mengen an Bindemitteln, wie Styrol-Butadien-Latex in Mengen von 1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 5 Gew.-% zuzusetzen. Es kann also mit deutlich weniger Bindemittel gearbeitet werden als bei konventionellen Farbentwicklerpigmenten, die etwa 22 bis 25 Gew.-% Bindemittel benötigen.In this case, it may be appropriate to add small amounts of binders, such as styrene-butadiene latex, in amounts of 1 to 10% by weight, preferably about 5% by weight. It is therefore possible to work with significantly less binder than with conventional color developer pigments, which require about 22 to 25% by weight of binder.

Sollen höhere Strichgewichte erzielt werden als die genannten 0,1 bis 3 g/m², z.B. 4 bis 8 g/m² - dem normalen Strichgewichtsbereich für CF-Papiere - empfiehlt sich Einsatz der vorstehend genannten Bindemittelmenge.If higher coat weights are to be achieved than the stated 0.1 to 3 g / m², e.g. 4 to 8 g / m² - the normal coating weight range for CF papers - the use of the above-mentioned amount of binder is recommended.

Ferner ergab sich, daß die Laufeigenschaften und die Dispergierbarkeit des erfindungsgemäßen Farbentwicklers noch weiter verbessert werden können, wenn er Hydrokolloide, z.B. von Polyvinylalkohol oder Guar, in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 3 Gew.-%, enthält.Furthermore, it has been found that the running properties and the dispersibility of the color developer according to the invention can be further improved if he uses hydrocolloids, e.g. of polyvinyl alcohol or guar, in amounts of 0.5 to 5% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight.

Weiterhin kann der erfindungsgemäße Farbentwickler in einem Verhältnis von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 30 Gew.-%, mit konventionellen, sauer aktivierten Schichtsilicaten verschnitten sein. Auch bei verhältnismäßig hoch sauer aktivierten Schichtsilicaten kann der Bindemittelgehalt der Farbentwickler stark herabgesetzt werden. Ferner können die erfindungsgemäßen Farbentwickler auch mit an sich bekannten Streichpigmenten, wie Kaolin oder CaCO₃, verschnitten werden. Diese Verschnitte können aus wäßrigen Suspensionen mit Feststoffgehalten von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 35 Gew.-%, an Streichaggregaten, wie dem Gravourcoater oder an Filmpressen, appliziert werden. Selbstverständlich ist auch der Auftrag an Bladecoatern möglich. Auch die Sprühtechnik kann angewendet werden. Hierbei werden die erstgenannten Streichaggregate bei niedriggrammigen Strichen von 1 bis 3 g/m² bevorzugt, während der Bladecoater bei höheren Aufträgen von 4 bis 8 g/m² eingesetzt werden kann.Furthermore, the color developer according to the invention can be used in a ratio of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30 % By weight, blended with conventional, acid-activated layered silicates. The binder content of the color developers can be greatly reduced even in the case of relatively highly acid-activated layered silicates. Furthermore, the color developers according to the invention can also be blended with known coating pigments, such as kaolin or CaCO₃. These blends can be applied from aqueous suspensions with solids contents of 10 to 50% by weight, preferably 15 to 35% by weight, to coating units, such as the gravure coater or to film presses. It is of course also possible to order blade coaters. Spray technology can also be used. Here, the former coating units are preferred for low-gram lines of 1 to 3 g / m², while the blade coater can be used for higher orders of 4 to 8 g / m².

Die erfindungsgemäßen Farbentwickler können durch Umsetzen mit einem Kationisierungsmittel ganz oder teilweise kationisch umgeladen sein. Das Kationisierungsmittel stellt vorzugsweise eine quaternäre, momomere, oligomere oder polymere organische Ammoniumverbindung, wie ein Dicyandiamidformaldehyd-Kondensat oder Polydatmac (Poly-Diallyldimethylammoniumchlorid) dar.The color developers according to the invention can be completely or partially cationically charged by reaction with a cationizing agent. The cationizing agent is preferably a quaternary, monomeric, oligomeric or polymeric organic ammonium compound, such as a dicyandiamide formaldehyde condensate or polydate mac (poly-diallyldimethylammonium chloride).

Gegenstand der Erfindung ist ferner eine wäßrige Streichfarbe, enthaltend den vorstehend definierten Farbentwickler, wobei der Feststoffgehalt, zwischen etwa 5 und 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen etwa 15 und 35 Gew.-% liegt.The invention further relates to an aqueous coating color comprising the color developer defined above, the solids content being between about 5 and 50% by weight, preferably between about 15 and 35% by weight.

Vorzugsweise liegt der pH-Wert der wäßrigen Streichfarbe bei etwa 6,5 bis 9,5, insbesondere bei 7 bis 8.The pH of the aqueous coating slip is preferably about 6.5 to 9.5, in particular 7 to 8.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Papier, das mit einem Farbentwickler bzw. einer Streichfarbe, wie sie vorstehend definiert sind, beschichtet ist. Das Auftragsgewicht des Farbentwicklers beträgt vorzugsweise 0,5 bis 3 g/m². Hierbei ist der Farbentwickler vorzugsweise mit einem Auftragsgewicht von 1 bis 3 g/m² auf holzfreies, holzhaltiges oder altpapierhaltiges Streichrohpapier aufgetragen.The invention further relates to a paper which is coated with a color developer or a coating color, as defined above. The application weight of the color developer is preferably 0.5 to 3 g / m². The color developer is preferably with an application weight of 1 to 3 g / m² applied to wood-free, wood-containing or waste paper-containing coating base paper.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele in nicht einschränkender Weise erläutert.The invention is illustrated in a non-limiting manner by the examples below.

Beispiel 1 (a - d)Example 1 (a - d)

Weißer Calciumbentonit türkischen Ursprungs wurde 15 gew.-%ig in Wasser suspendiert und durch Ausreinigung über einen Hydrozyklon von gröberen Verunreinigungen ("Grit") befreit. Das gritfreie Feingut mit einem Montmorillonitgehalt von rund 90 % (der Rest der feinteiligen Verunreinigungen konnte mit Hilfe des Hydrocyclons nicht mehr ausgereinigt werden) wurde durch Vakuumfiltration auf einen Wassergehalt von etwa 30 bis 50 % eingedickt und mit

  • a) 4 Gew.-% Natriumaluminat
  • b) 6,5 Gew.-% Wasserglas 37/40
  • c) 3 Gew.-% Soda / 0,4 Gew.-% Mg(OH)₂
  • d) 3 Gew.- % Soda
in einem Doppelwellenkneter 5 Minuten aktiviert. Das Produkt wurde nach schonender Trocknung bei 90 °C in einem Umlufttrockenschrank auf einen Wassergehalt von etwa 10 % getrocknet und in einer Schlagrotormühle langsam vermahlen.White calcium bentonite of Turkish origin was suspended in water at 15% by weight and freed from coarser impurities (“grit”) by purification using a hydrocyclone. The grit-free fine material with a montmorillonite content of around 90% (the rest of the fine-particle impurities could no longer be cleaned using the hydrocyclone) was thickened by vacuum filtration to a water content of around 30 to 50% and with
  • a) 4% by weight sodium aluminate
  • b) 6.5% by weight of 37/40 water glass
  • c) 3 wt .-% soda / 0.4 wt .-% Mg (OH) ₂
  • d) 3% by weight of soda
activated for 5 minutes in a twin-shaft kneader. After gentle drying at 90 ° C., the product was dried in a forced-air drying cabinet to a water content of about 10% and slowly ground in a beater rotor mill.

Die relevanten Daten der Produkte sind in Tabelle I zusammengefaßt. Sie wurden wie folgt ermittelt:

  • Quellvolumen:
    Ein kalibrierter 100 ml-Meßzylinder wird mit 100 ml destilliertem Wasser gefüllt. 2,0 g der zu messenden Substanz werden in Portionen von 0,1 bis 0, 2 g langsam auf die Wasseroberfläche gegeben. Nach dem Absinken des Materials wird das nächste Quantum aufgegeben. Nach Beendigung der Zugabe wartet man eine Stunde und liest dann das Volumen der aufgequollenen Substanz in 1 ml/2g ab.
  • Spezifische Oberfläche:
    Die Messung wurde nach der BET-Methode durchgeführt. Es wurde nach der DIN 66132 gearbeitet.
  • pH-Wert:
    Der PH-Wert wird mittels einer Glaselektrode nach DIN ISO 7879 ermittelt.
  • Streichfarbe:
    Die aktivierten Bentontite wurden durch 5-minütige Scherung am " Ultra Turrax" zu Suspensionen mit Feststoffgehalten von 7,5 bis 35 % in Wassser verarbeitet und bei pH-Werten von 7 bis 8 auf holzfreies Streichrohpapier (45 g/m²) bei Strichgewichten von etwa 3 g/m² gerakelt. Die Bestimmungen des Strichgewichtes erfolgte durch Rückwägung.
  • Strichhaftung:
    Das gestrichene und bei 50 % rel. Luftfeuchte äquilibrierte Papier wurde auf einer Länge von 15 cm mit einem 20 mm breiten Klebstreifen ("Tesa"-Streifen) beklebt, der durch Auflegen eines Gewichtes mit einem Druck von 50 kg/cm² für 30 sec. fixiert wurde. Nach zügigem Abziehen des Klebestreifens wurden die Menge und Verteilung der herausgerissenen Strichpartikel visuell beurteilt. In der Tabelle bedeutet
    +++
    völlige Fixierung des Striches; keine Strichpartikel werden abgelöst;
    ---
    keinerlei Haftung des Striches, vollständige Ablösung.
  • Farbreaktivität (Kontrast) Das mit aktiviertem Bentonit gestrichene und bei 50 % rel. Luftfeuchte äquilibrierte CF-Blatt wurde zusammen mit einem auf dem Markt erhältlichen schwarzschreibenden CB (enthaltend Kristallviolettlacton als basischen kationischen Farbstoff) in einem Laborkalander entwickelt; am Ry-Filter eines Elrepho-Gerätes (Fa. Zeiss/Datacolor), wurde der Farbkontrast als Differenz des RyWertes von CF-Strich und Kopie ermittelt: Kontrast = Ry/CF -Ry/Kopie
    Figure imgb0002
The relevant data for the products are summarized in Table I. They were determined as follows:
  • Swelling volume:
    A calibrated 100 ml measuring cylinder is filled with 100 ml of distilled water. 2.0 g of the substance to be measured are slowly applied to the in portions of 0.1 to 0.2 g Given water surface. After the material has dropped, the next quantum is given up. After the addition has ended, wait one hour and then read off the volume of the swollen substance in 1 ml / 2 g.
  • Specific surface:
    The measurement was carried out according to the BET method. It was worked according to DIN 66132.
  • PH value:
    The pH value is determined using a glass electrode according to DIN ISO 7879.
  • Coating color:
    The activated bentonite was processed by shearing for 5 minutes on the "Ultra Turrax" to form suspensions with solids contents of 7.5 to 35% in water and at pH values of 7 to 8 on wood-free coating base paper (45 g / m²) with coat weights of approx 3 g / m² doctored. The determinations of the coat weight were made by weighing back.
  • Line liability:
    The coated and at 50% rel. Air-equilibrated paper was stuck to a length of 15 cm with a 20 mm wide adhesive strip ("Tesa" strip), which was fixed by applying a weight with a pressure of 50 kg / cm² for 30 seconds. After the adhesive strip had been pulled off rapidly, the amount and distribution of the torn-off line particles were assessed visually. In the table means
    +++
    complete fixation of the stroke; no line particles are detached;
    ---
    no liability of the stroke, complete detachment.
  • Color reactivity (contrast) Painted with activated bentonite and at 50% rel. Humidity-equilibrated CF sheet was developed in a laboratory calender together with a black writing CB (containing crystal violet lactone as a basic cationic dye) available on the market; on the Ry filter of an Elrepho device (from Zeiss / Datacolor), the color contrast was determined as the difference between the Ry value of the CF line and the copy: Contrast = Ry / CF -Ry / copy
    Figure imgb0002

Beispiel 2 (a bis c)Example 2 (a to c) (Vergleich)(Comparison)

Ein bekannter, mit 40 % Salzsäure voll aktivierter Farbentwickler für Selbstdurchschreibepapier auf Bentonitbasis ("Copisil Standard"®, Fa. Süd-Chemie AG) wurde aus einer 35 Gew.-%igen Streichfarbe mit folgenden Bindemittelanteilen (DL 950, Fa. Dow Chemicals)

  • a) 0 Teile auf 100 Teile Pigment
  • b) 10 "
  • c) 25 "
bei Auftragsgewichten von 3 g/m² auf ein 48 g/m² holzfreies Rohpapier gerakelt.A known color developer, fully activated with 40% hydrochloric acid, for carbonless paper based on bentonite ("Copisil Standard" ®, from Süd-Chemie AG) was made from a 35% by weight coating color with the following binder components (DL 950, from Dow Chemicals)
  • a) 0 parts per 100 parts of pigment
  • b) 10 "
  • c) 25 "
with application weights of 3 g / m² squeegee on a 48 g / m² wood-free base paper.

Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Man erkennt, daß der bekannte Farbentwickler nach Beispiel 2 erst bei sehr hohem Bindemitteleinsatz am Papier haftet. Die erfindungsgemäßen Farbentwickler können hingegen ohne Bindemittel verarbeitet werden, so daß der von den Pigmenten erzeugte Kontrast nicht durch den filmbildenden Binder beeinträchtigt wird.The results are summarized in Table I. It can be seen that the known color developer according to Example 2 only adheres to the paper when the amount of binder used is very high. In contrast, the color developers according to the invention can be processed without binders, so that the contrast produced by the pigments is not impaired by the film-forming binder.

Beispiel 3 (a bis c)Example 3 (a to c)

Der nur mit Soda aktivierte erfindungsgemäße Farbentwickler nach Beispiel 1 d wurde bei der Aktivierung zusätzlich mit je 50 mMol/100g der Chloride von Zn²⁺, Al ³⁺ und Zr⁴⁺ versetzt und wie oben aktiviert und aufgearbeitet.The color developer according to the invention, which was activated only with soda, according to Example 1d, was additionally mixed with the activation of 50 mmol / 100 g of the chlorides of Zn²⁺, Al ³⁺ and Zr⁴⁺ and activated and worked up as above.

Die Tabelle I zeigt, daß die dotierten Produkte ein erhöhte Farbreaktivität aufweisen.Table I shows that the doped products have an increased color reactivity.

Beispiel 4 (a bis f)Example 4 (a to f)

Der erfindungsgemäße Farbentwickler nach Beispiel 1 c, der mit Soda und Mg(OH)₂ aktiviert wurde, wurde vor der Vermahlung in der Schlagrotormühle mit folgenden Silicaten verschnitten und wie gehabt aufgearbeitet:

  • a) 10 % Zeolex 123®
  • b) 30 % Zeolex 123®
  • c) 50 % Zeolex 123®
  • d) 30 % Durosil®
  • e) 30 % Silio CA®
  • f) 30 % Copisil Standard®
Bei Zeolex 123® handelt es sich um ein amorphes Natriumaluminiumsilicat der Fa. Zeofinn OY, Durosil® ist eine gefällte Kieselsäure (Degussa), Silico CA® ist ein Calciumsilicat (van Baerle) und Copisil® Standard ist der in Beispiel 2 beschriebene Farbentwickler der Süd-Chemie AG.The color developer according to the invention according to Example 1 c, which was activated with soda and Mg (OH) ₂, was blended with the following silicates before grinding in the impact rotor mill and worked up as usual:
  • a) 10% Zeolex 123®
  • b) 30% Zeolex 123®
  • c) 50% Zeolex 123®
  • d) 30% Durosil®
  • e) 30% Silio CA®
  • f) 30% Copisil Standard®
Zeolex 123® is an amorphous sodium aluminum silicate from Zeofinn OY, Durosil® is a precipitated silica (Degussa), Silico CA® is a calcium silicate (van Baerle) and Copisil® Standard is the color developer described in Example 2, Süd -Chemie AG.

Alle Verschnitte hafteten mit nur geringem Binderzusatz (5 Teile DL 950 auf 100 Teile Pigment) gut auf dem Rohpapier und ergaben gute Kontrastwerte.All blends adhered well to the base paper with only a small amount of binder added (5 parts DL 950 to 100 parts pigment) and gave good contrast values.

Beispiel 5 (a bis c)Example 5 (a to c)

Der erfindungsgemäße Farbentwickler nach Beispiel 4 c, d.h. der mit Soda und Mg(OH)₂ aktivierte Bentonit im 50/50-Verschnitt mit Zeolex 123® wurde in Streichfarben eingearbeitet, die die folgenden Hydrokolloide als Mittel zur Verbesserung der Laufeigenschaften enthielten:

  • a) 3 Teile Mowiol 4-88® (Polyvinylalkohol der Fa. Hoechst)
  • b) 3 Teile Meyprocoat 30® (Guar-Gum von Meyhall)
  • c) 3 Teile Finnfix® FF10 (CMC von Metsä-Serla)
Die Hydrokolloide wurden hierbei im Anmachwasser gelöst vorgelegt. Wie die Tabelle III zeigt, genügen bereits 3 Teile der Hydrokolloide zur vollständigen Fixierung der Farbentwickler. Die Hydrokolloide wirken auch als Dispergiermittel. Auch bei längerem Stehenlassen der Farbentwicklerdispersion findet keine Agglommeratbildung und keine Sedimentation statt. Deshalb haften die Primärteilchen besser an dem Papierträger.The color developer according to Example 4 c according to the invention, ie the bentonite activated with soda and Mg (OH) ₂ in a 50/50 blend with Zeolex 123®, was incorporated into coating colors which contained the following hydrocolloids as agents for improving the running properties:
  • a) 3 parts of Mowiol 4-88® (polyvinyl alcohol from Hoechst)
  • b) 3 parts of Meyprocoat 30® (guar gum from Meyhall)
  • c) 3 parts Finnfix® FF10 (CMC from Metsä-Serla)
The hydrocolloids were initially dissolved in the mixing water. As Table III shows, 3 parts of the hydrocolloids are sufficient to completely fix the color developer. The hydrocolloids also act as dispersants. Even if the color developer dispersion is left to stand for a long time, there is no agglomeration and no sedimentation. Therefore, the primary particles adhere better to the paper support.

Beispiel 6Example 6

Weißer Calciumbentonit wurde, wie in Beispiel 1a beschrieben, ausgereinigt und it 4 Gew.-% Natriumaluminat aktiviert. Nur wurden während der Aktivierung

  • a) 6 Gew.-% (auf Bentonit) Polymin SK® (Polyethylenimin von BASF)
  • b) 4,5 Gew.-% Melflock 113® (Dicyandiamid-Formaldehydkondensat von SKW)
  • c) 9% Dimethyldistearylammoniumchlorid (Hoechst)
langsam in wäßriger Lösung bzw. Suspension zugesetzt. Das Produkt wurde wie in Beispiel 1a aufgearbeitet und vermahlen.White calcium bentonite was cleaned out as described in Example 1a and activated with 4% by weight sodium aluminate. Only during activation
  • a) 6% by weight (on bentonite) Polymin SK® (polyethyleneimine from BASF)
  • b) 4.5% by weight of Melflock 113® (dicyandiamide formaldehyde condensate from SKW)
  • c) 9% dimethyldistearylammonium chloride (Hoechst)
slowly added in aqueous solution or suspension. The product was worked up and ground as in Example 1a.

Nach Tabelle IV erhielten die Pigmente durch die Behandlung ein positives Zetapotential (gemessen in 0,1-%iger wäßriger Suspension bei pH 8 am 501 Lazer Zee Meter der Fa. Pankem). Die kationisierten Pigmente 6a-c wurden unter Zusatz von 3 Tlen HICAT 115® (einer kationischen Kartoffelstärke von Roquette) bei einem Auftragsgewicht von ca. 3 g/m² gestrichen.According to Table IV, the treatment gave the pigments a positive zeta potential (measured in 0.1% aqueous suspension at pH 8 on the 501 Lazer Zee Meter from Pankem). The cationized pigments 6a-c were coated with the addition of 3 parts HICAT 115® (a cationic potato starch from Roquette) at an application weight of approx. 3 g / m².

Da am Markt keine geeigneten anionischen, sauren Leukofarbstoffe zur Verfügung stehen, wurden die Papier mit einem sauren, anionischen Permanentfarbstoff abgeprüft. Dazu wurden die Papiere an einem Labortiefdruckgerät (Näpfchentiefe 1,2 µm) mit einer 0,2 %igen wäßrigen Lösung von Pigmosol schwarz X58®, einem anionischen Farbstoff der BASF bedruckt. Die Kontraste betrugen: Beispiel Kontrast % 1 a 68,5 6 a 74,5 6 b 78 6 c 78 Since no suitable anionic, acidic leuco dyes are available on the market, the paper was checked with an acidic, anionic permanent dye. For this purpose, the papers were printed on a laboratory gravure printing device (well depth 1.2 μm) with a 0.2% aqueous solution of Pigmosol black X58®, an anionic dye from BASF. The contrasts were: example Contrast% 1 a 68.5 6 a 74.5 6 b 78 6 c 78

Dies zeigt die besondere Affinität der kationisierten Pigmente zu sauren Farbstoffen.

Figure imgb0003
Figure imgb0004
Figure imgb0005
Figure imgb0006
This shows the special affinity of the cationized pigments for acid dyes.
Figure imgb0003
Figure imgb0004
Figure imgb0005
Figure imgb0006

Claims (16)

Farbentwickler für Selbstdurchschreibepapiere auf der Basis eines quellfähigen Schichtsilicats, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des quellfähigen Schichtsilicats 50 bis 100 Gew.-% beträgt, und daß das Schichtsilicat ein Quellvolumen von 5 bis 30 ml, bezogen auf eine Suspension von 2 g in 100 ml Wasser, und eine spezifische Oberfläche von < 140 m²/g aufweist.Color developer for carbonless paper based on a swellable layered silicate, characterized in that the proportion of the swellable layered silicate is 50 to 100 wt .-%, and that the layered silicate has a swelling volume of 5 to 30 ml, based on a suspension of 2 g in 100 ml Water, and has a specific surface area of <140 m² / g. Farbentwickler, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des quellfähigen Schichtsilicats 50 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 70 bis 90 Gew.-% beträgt.Color developer, characterized in that the proportion of the swellable layered silicate is 50 to 100% by weight, preferably 70 to 90% by weight. Farbentwickler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtsilicat Bentonit, Beidellit, Nontronit, Saponit, Hektorit oder ein Geschmisch davon darstellt.Color developer according to claim 1 or 2, characterized in that the layered silicate is bentonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite or a mixture thereof. Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer Lewissäure in Mengen von 5 bis 100 mMol/100g dotiert ist.Color developer according to one of Claims 1 to 3, characterized in that it is doped with a Lewis acid in amounts of 5 to 100 mmol / 100 g. Farbentwickler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lewissäure ein Salz mit den Kationen Zn²⁺, Al³⁺ oder Zr⁴⁺ darstellt.Color developer according to claim 4, characterized in that the Lewis acid is a salt with the cations Zn²⁺, Al³⁺ or Zr⁴⁺. Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem Verhältnis von 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 30 Gew.-%, mit amorpher Kieselsäure und/oder amorphen Silicaten, wie Calciumsilicat, Calciumhydrosilicat, Magnesiumsilicat oder Natriumaluminiumsilicat verschnitten ist.Color developer according to one of Claims 1 to 5, characterized in that it is in a ratio of 1 to 50 % By weight, preferably from 5 to 30% by weight, is blended with amorphous silica and / or amorphous silicates, such as calcium silicate, calcium hydrosilicate, magnesium silicate or sodium aluminum silicate. Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er in einem Verhältnis von 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 10 bis 30 Gew.-%, mit konventionellen, sauer aktivierten Schichtsilicaten verschnitten ist.Color developer according to one of Claims 1 to 6, characterized in that it is blended in a ratio of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 30% by weight, with conventional, acid-activated layered silicates. Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er Hydrokolloide von Polrvinylalkohol oder Guar in Mengen von 0,5 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 3 Gew.-%, enthält.Color developer according to one of Claims 1 to 7, characterized in that it contains hydrocolloids of polyvinyl alcohol or guar in amounts of 0.5 to 5% by weight, preferably 0.5 to 3% by weight. Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Umsetzen mit einem Kationisierungsmittel ganz oder teilweise kationisch umgeladen ist.Color developer according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is fully or partially charged cationically by reaction with a cationizing agent. Farbentwickler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kationisierungsmittel eine quaternäre, momomere, oligonere oder polymere organische Ammoniumverbindung, ein Dicyandiamidformaldehyd-Kondensat oder Polydatmac ist.Color developer according to claim 9, characterized in that the cationizing agent is a quaternary, momomeric, oligomeric or polymeric organic ammonium compound, a dicyandiamide formaldehyde condensate or polydate mac. Wäßrige Streichfarbe, enthaltend den Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Feststoffgehalt, zwischen etwa 5 und 50 Gew.-%, vorzugsweise zwischen etwa 15 und 35 Gew.-% liegt.Aqueous coating slip containing the color developer according to one of claims 1 to 10, wherein the solids content is between about 5 and 50% by weight, preferably between about 15 and 35% by weight. Wäßrige Streichfarbe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ihr pH-Wert bei etwa 6,5 bis 9,5, vorzugsweise bei etwa 7 bis 8 liegt.Aqueous coating slip according to claim 11, characterized in that its pH is about 6.5 to 9.5, preferably about 7 to 8. Papier, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bzw. mit einer wäßrigen Streichfarbe nach Anspruch 11 oder 12 beschichtet ist.Paper, characterized in that it is coated with a color developer according to one of claims 1 to 10 or with an aqueous coating color according to claim 11 or 12. Papier nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragsgewicht des Farbentwicklers etwa 0,5 bis 3 g/m² beträgt.Paper according to claim 13, characterized in that the application weight of the color developer is about 0.5 to 3 g / m². Papier nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbentwickler mit einem Auftragsgewicht von 1 bis 3 g/m² auf holzfreies, holzhaltiges oder altpapierhaltiges Streichrohpapier aufgetragen ist.Paper according to claim 13 or 14, characterized in that the color developer is applied with an application weight of 1 to 3 g / m² to wood-free, wood-containing or waste paper-containing coating base paper. Papier nach einem der Ansprüche 13 bis 15 in Form eines mit dem Farbentwickler nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gestrichenen CF-Blattes.Paper according to one of claims 13 to 15 in the form of a CF sheet coated with the color developer according to one of claims 1 to 10.
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