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(11) |
EP 2 043 876 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.11.2010 Patentblatt 2010/46 |
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Anmeldetag: 29.06.2007 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2007/005796 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2008/006474 (17.01.2008 Gazette 2008/03) |
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| (54) |
WÄRMEEMPFINDLICHES AUFZEICHNUNGSMATERIAL
HEAT-SENSITIVE RECORDING MATERIAL
MATÉRIAU D'ENREGISTREMENT THERMOSENSIBLE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO
SE SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
12.07.2006 DE 102006032521
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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08.04.2009 Patentblatt 2009/15 |
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Patentinhaber: Papierfabrik August Koehler AG |
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77704 Oberkirch (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- HORN, Michael
77654 Offenburg (DE)
- BRASCH, Uwe
77656 Offenburg (DE)
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| (74) |
Vertreter: Hagemann, Heinrich et al |
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Meissner, Bolte & Partner GbR
Widenmayerstrasse 48 80538 München 80538 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 0 361 500 WO-A1-2004/030922
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EP-A2- 1 371 497 US-B2- 6 759 366
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem flächigen
Träger, einer Thermoreaktionsschicht auf mindestens einer Seite des flächigen Trägers
und einer zwischen dem flächigen Träger und der jeweiligen Thermoreaktionsschicht
ausgebildeten Zwischenschicht, die in einem Bindemittel eingebettete Hohlkugel-Pigmente
enthält, sowie gegebenenfalls mit weiteren Schichten und/oder Oberschichten.
[0002] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial der vorstehend bezeichneten Art ergibt
sich aus der
US-A-6 759 366. Dieses weist auf der Ober- und der Unterseite des Trägersubstrats jeweils eine Thermoreaktionsschicht
auf. Das Trägersubstrat basiert vorzugsweise auf Cellulose. Es ist thermisch isolierend.
Damit ist gesichert, dass beim Thermodruck lediglich auf der bedruckten Seite ein
Symbol in Erscheinung tritt. Vorzugsweise ist zwischen Trägersubstrat und den Thermoreaktionsschichten
eine Primer-Schicht ausgebildet, die der Verbesserung der Haftung der Schichten dient.
Ferner soll sie die Thermoreaktionsschicht vor der Einwirkung aktiver Bestandteile
des Substrats schützen. Die Primer-Schichten werden anhand einer wässrigen Mischung
hergestellt, die hauptsächlich Clays enthält. Das bekannte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial
kann sogenannte Topcoats aufweisen, die weitere wünschenswerte Eigenschaften des Materials
bewirken.
[0003] Das aus der
US-A-6 759 366 bekannte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial zeigt verschiedene Nachteile: So
sind die oben angesprochenen Isoliereigenschaften nicht befriedigend. Bei dem Einsatz
eines dünnen Trägersubstrats mit normaler Isolierfähigkeit ist es erforderlich, die
Primer-Schichten mit einem hohen Gewichtsauftrag auszubilden, da andernfalls ein unerwünschter
Durchschlag von einer auf die andere Seite erfolgen würde. Würde man ein stärkeres
Trägersubstrat wählen, dann wären damit höhere Kosten, eine unerwünscht hohe Steifigkeit
des Materials und ein schlechtes Anschmiegen des Thermokopfes an die Substratoberfläche
verbunden. Zudem können bei der gleichzeitigen Ausbildung der Clay-haltigen Zwischenschichten
beim Auftrag der jeweiligen Streichmassen Schwierigkeiten auftreten, so dass die Rheologieeigenschaften
der Streichmassen gezielt und aufwendig gesteuert werden müssen. Weitere Nachteile
zeigen sich darin, dass man hinsichtlich der kostengünstigen gleichzeitigen Ausbildung
der Clay-haltigen Zwischenschichten in der Auswahl des Auftragsverfahrens limitiert
ist, wenn es darum geht, eine die Druckeigenschaften besonders begünstigende hohe
Oberflächenglätte der Zwischenschichten zu erzielen. Schließlich ist die maximale
Auftragsgeschwindigkeit aufgrund des rheologisch problematischen Verhaltens der Clay-haltigen
Streichmasse limitiert.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das vorstehend bezeichnete Aufzeichnungsmaterial
so weiterzubilden, dass die angesprochenen Nachteile behoben werden. Insbesondere
soll eine zufriedenstellende Isolierwirkung bei möglichst kleinem Flächengewicht der
Zwischenschichten und geringem Flächengewicht des flächigen Trägers sowie ein ausreichend
adsorptives Fixiervermögen für die in geschmolzenem Zustand vorliegenden Materialien
gewährleistet werden. Die Zwischenschichten sollen die Opazität des gesamten Aufzeichnungsmaterials
begünstigen, so dass ein Durchscheinen der jeweiligen Beschriftungen der beiden Seiten
des Aufzeichnungsmaterials weitestgehend ausgeschlossen wird. Es sollen eine wünschenswert
hohe optische Dichte, gute Lauffähigkeit im Thermodrucker, insbesondere ohne Ablagerung
oder Kleben an dem Thermodruck im Anwendungsfall, sowie ein homogenes bzw. gleichmäßiges
Erscheinungsbild des Thermoausdruckes möglich werden. Das Aufzeichnungsmaterial soll
kostengünstig herstellbar sein. Insbesondere soll die Möglichkeit der gleichzeitigen
Ausbildung der beiderseitigen Zwischenschichten und/oder der Thermoreaktionsschichten
mit hoher Beschichtungsgeschwindigkeit bestehen.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Hohlkugel-Pigmente als Komposit-Pigment
vorliegen, wobei auf der Oberfläche eines organischen Hohlkugel-Pigments nanoskalige
Pigmentteilchen haften.
[0006] Kerngedanke der Erfindung ist die besondere Ausbildung der Zwischenschicht zwischen
Thermoreaktionsschicht und flächigem Träger, wobei mindestens eine Zwischenschicht
Komposit-Pigmente der beschriebenen Art in einem geeigneten Bindemittel enthält, d.h.
es handelt sich um ein Komposit-Pigment, dessen Kern ein organisches Hohlkugel-Pigment
darstellt, wobei auf dessen Oberfläche nanoskalige Pigmentteilchen haften.
[0007] Vorzugsweise liegt das Bindemittel der Zwischenschicht in Form eines synthetischen
und/oder natürlichen Polymers vor. Hier ist die Erfindung in der Auswahl im Wesentlichen
frei, sofern die wünschenswerte Thermoreaktion nicht beeinträchtigt wird. Bevorzugt
ist ein Bindemittel in Form von wasserlöslichen Stärken, Stärkederivaten, Hydroxyethylcellulosen,
Polyvinylalkoholen, modifizierten Polyvinylalkoholen, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copo-lymeren
und/oder Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymeren. Derartige Materialien führen
zu einer Beschichtung, die wasserlöslich ist. Andererseits gibt es neben derartigen
Materialien auch solche, die bei Ausbildung der Zwischenschichten zu einer wasserunlöslichen
Struktur führen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Latices, wie Polyacrylatester,
Styrol-Acrylatester-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Polyurethane, Acrylat-Butadien-Copolymere,
Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere und dergleichen. Das Bindemittel
dient insbesondere dazu, die Zwischenschichten günstig mit dem flächigen Träger zu
verbinden, aber auch um eine optimale Bindung zu der nachfolgenden Schicht sicherzustellen.
Es liegt im fachmännischen Erwägen, hier im Einzelfall ein besonders geeignetes Bindemittel
oder ein Bindemittelgemisch heranzuziehen.
[0008] Die den Kern der erfindungsgemäß eingesetzten Komposit-Pigmente darstellenden organischen
Hohlkugel-Pigmente sind im Stand der Technik bekannt. Nicht bekannt sind bisher solche
organischen Hohlkugel-Pigmente, auf deren Oberfläche nanoskalige Pigmentteilchen haften,
wie sie im Rahmen der Erfindung als "Komposit-Pigmente" eingesetzt werden. Bei der
Ausbildung der Zwischenschichten des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials können
wässrige Dispersionen des Komposit-Pigments nach Einbeziehung geeigneter Bindemittel
eingesetzt werden. Im Verlaufe des Verfahrens zur Herstellung des Aufzeichnungsmaterials,
bei dem Trocknungsprozesse ablaufen, wird der wässrige Anteil der Dispersion der Komposit-Pigmente
mit dem Ergebnis verdampft, dass sich die innerhalb der Hohlkugeln der Komposit-Pigmente
befindende wässrige Phase verdampft, so dass luftgefüllte Hohlkugeln in dem Komposit-Pigment
zurückbleiben. Das Komposit-Pigment hat vorzugsweise einen sphärischen Äquivalentdurchmesser
von etwa 1 bis 10 µm, insbesondere von etwa 1,5 bis 2,5 µm. Die darin enthaltenen
Hohlkugeln haben vorzugsweise einen sphärischen Äquivalentdurchmesser von etwa 0,7
bis 5 µm, insbesondere etwa 0,8 bis 1,5 µm. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die
organischen Hohlkugel-Pigmente ein Hohlraumvolumen von etwa 20 bis 70%, insbesondere
von etwa 20 biss 55%, aufweisen. Das Wandmaterial der organischen Hohlkugel-Pigmente
ist so gestaltet, dass es einerseits die erforderliche Festigkeit aufweist, andererseits
den Austritt der darin ursprünglich enthaltenen wässrigen Phase ermöglicht, was durch
eine hinlängliche Porosität erreicht wird. Die Herstellung derartiger organischer
Hohlkugel-Pigmente ist im Stand der Technik geläufig. Danach besteht deren Wandmaterial
im Allgemeinen aus organischen Polymeren, insbesondere auf Basis von Styrol-Acryl-Harzen.
Andere Wandmaterialien können, was im fachmännischen Handeln liegt, ebenfalls herangezogen
werden, sofern die wünschenswerte Thermoreaktion nicht beeinträchtigt wird. Im Rahmen
der Erfindung werden demzufolge nicht reine organische Hohlkugel-Pigmente, die im
Stand der Technik bekannt sind, herangezogen, sondern organische Hohlkugel-Pigmente,
die oberflächlich modifiziert sind.
[0009] Dem Fachmann bereitet es keinerlei Probleme, das erfindungsgemäß eingesetzte Komposit-Pigment
anhand der organischen Hohlkugel-Pigmente des Standes der Technik herzustellen, um
die Anforderungen der vorliegenden Erfindung zu erfüllen. So ist es beispielsweise
möglich, die eingesetzten Hohlkugel-Pigmente geringfügig zu erwärmten, so dass ihre
Oberfläche in gewissem Umfang erweicht, um dann in einem Mischvorgang die nanoskaligen
Pigmentteilchen darauf zur Haftung zu bringen. Die organischen Hohlkugel-Pigmente
können auch in wässrigen Medien auf die Oberfläche der organischen Hohlkugel-Pigmente
aufgebracht werden. Dies kann durch Einbeziehung eines geeigneten Haftmittels erfolgen.
Bei der Auswahl der Haftmittel unterliegt der Fachmann auch keiner wesentlichen Einschränkung.
Es handelt sich insbesondere um ein Copolymer, das auf die Umsetzung von einer oder
mehreren Dicarbonsäuren als Monomer und einer oder mehrerer Monomeren in Form von
Diamin, Triamin, Dialkanolamin und/oder Trialkanolamin zurückgeht. Bevorzugt unter
diesen Aminen ist das Diamin-Monomer in Form von Diethanolamin und/oder Triethanolamin.
Grundsätzlich ist ein Copolymer auf der Basis eines Polyamids von besonderem Vorteil,
wobei dieses auf gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder unverzweigte C
2-C
10-Dicarbonsäuren, insbesondere in Form von Adipinsäure und dem bezeichneten Amin zurückgeht.
Die gesamte Herstellung des Komposit-Pigments erfolgt vorzugsweise in einer wässrigen
Dispersion, eingebunden in übliche Homogenisierungsmaßnahmen. Es kann auch ein Mahlverfahren
durchgeführt werden, bei dem es sich empfiehlt, Dispergier- bzw. Mahlhilfsmittel heranzuziehen.
In die letztlich aufgetragene wässrige Dispersion wird darüber hinaus das bereits
angesprochene Bindemittel eingebracht. Die wässrige Auftragsdispersion zur Ausbildung
der Zwischenschichten kann aber weitere Zusatzstoffe enthalten, um diese zu optimieren.
[0010] Es besteht auch die Möglichkeit, die Oberflächen der organischen Hohlkugel-Pigmente
mit funktionellen Gruppen zu versehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um Carboxylatgruppen
handeln. Die funktionellen Gruppen führen durch eine chemische Bindung mit den jeweils
speziell ausgewählten nanoskaligen Pigmentteilchen dazu, dass diese hinlänglich fest
an der Oberfläche der organischen Hohlkugel-Pigmente haften. Das letztlich erhaltenen
Komposit-Pigment ist bezüglich seines Durchmessers nicht kritisch eingeschränkt. Es
hat sich gezeigt, dass das Komposit-Pigment vorzugsweise einen sphärischen Äquivalentdurchmesser
von etwa 1 bis 10 µm, insbesondere von 1,5 bis 2,5 µm aufweist.
[0011] Zu den nanoskaligen Pigmentteilchen, anhand derer die bekannten organischen Hohlkugel-Pigmente
oberflächenmodifiziert und bezüglich der Oberflächeneigenschaften optimiert werden,
ist Folgendes auszuführen: Es handelt sich insbesondere um Erdalkalicarbonate, insbesondere
Calcium- und/oder Magnesiumcarbonat, Dolomit, kristallines und/oder amorphes Aluminiumhydroxid,
synthetische und/oder natürliche Feldsilikate, Calcium- und/oder Magnesiumsulfat,
Titandioxid, calcinierte Tone, Clays, Talk, Glimmer, Zinkoxid, transparente Eisen-Pigmente,
färbende Pigmente, synthetische Pigmente auf Polystyrol-Basis und/oder auf Basis von
Harnstoff-Formaldehyd-Harzen darstellen. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass
das Calciumcarbonat in Form gefällten und/oder natürlichen Calciumcarbonats, insbesondere
mit calcitischer, vateritischer oder aragonitischer Kristallstruktur, und/oder in
Form gemahlenen natürlichen Calciumcarbonats vorliegt. Bezüglich des sphärischen Äquivalentdurchmessers
der nanoskaligen Pigmentteilchen unterliegt die Erfindung keiner kritischen Einschränkung.
Es ist bevorzugt, wenn deren sphärischer Äquivalentdurchmesser etwa 20 bis 500 nm,
insbesondere etwa 150 bis 300 nm beträgt.
[0012] Ergänzend sei zu dem Begriff "
Komposit-Pigment" in Form von Oberflächenmodifizierten organischen Hohlkugel-Pigmenten Folgendes ausgeführt:
Wenn hier von
"Hohlkugeln" gesprochen wird, soll dies weitestgehend verstanden werden. Einerseits zählen hierzu
ausdrücklich runde bzw. sphärische Gebilde, andererseits auch hohlkugelartige Teilchen,
wie solche, die eine hohle halbkugelförmige Struktur aufweisen. Entscheidend ist es
für die angestrebten Zwecke, dass die "Hohlkugeln" bzw. entsprechende Gebilde in dem
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial insbesondere die wünschenswerte Isolierfähigkeit
aufgrund von Lufteinschlüssen ermöglichen und zudem die weitergehenden modifizierenden
Eigenschaften durch das Aufbringen nanoskaliger Teilchen auf deren Oberfläche bewirken.
Demzufolge werden hiermit sich positiv auswirkende Oberflächeneigenschaften eingestellt.
[0013] Es hat sich gezeigt, dass sich die Einbindung der bezeichneten Komposit-Pigmente
zu einer optimalen Lösung der gestellten Aufgabe, wie sie vorstehend bezeichnet wurde,
führt. Es überrascht, dass sie bei dem gesamten Herstellungsvorgang bei merklicher
Einwirkung von Scherkräften in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigt werden, so auch
bei dem hier vorteilhafterweise herangezogenen Auftrag mittels Filmpresse. Überraschenderweise
ist die dabei erzielte Glätte der Zwischenschichten auch ohne Zuhilfenahme zusätzlicher
Glättungsmaßnahmen hoch, was sich vorteilhaft auf die Qualität des Druckbildes auswirkt.
[0014] Es ist bevorzugt, wenn beide Zwischenschichten des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials die bezeichneten Komposit-Pigmente enthalten. Die mengenmäßige
Einbeziehung dieser Pigmente unterliegt keiner kritischen Einschränkung. Allerdings
enthält mindestens eine der Zwischenschichten die Komposit-Pigmente in einer Menge
von 5 bis 90 Gew.-%, insbesondere von etwa 80 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse
des Zwischenschichtmaterials. Somit ist es besonders vorteilhaft, wenn der flächige
Träger des Aufzeichnungsmaterials beidseitig eine Thermoreaktionsschicht mit Komposit-Pigmenten
enthaltenden Zwischenschichten aufweist. Zusätzlich können dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial
im Rahmen rein fachmännischer Erwägungen zur Eigenschaftsbegünstigung weitere Additive
eingebunden sein, insbesondere optische Aufheller.
[0015] In Einzelfällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass mindestens eine der Zwischenschichten
weitere Pigmente zur Steuerung der Porosität und der Adsorptionsfähigkeit der Zwischenschicht
enthält. Die Optimierung der Porosität und des Absoptionsverhaltens wirkt sich vorteilhaft
auf die Qualität des Druckbildes und auf die Lauffähigkeit im Thermodrucker aus. So
wird das Druckbild durch eine optimierte Porosität in besonders vorteilhafter Weise
fixiert. Die weiteren Pigmente, die in der Zwischenschicht enthalten sein können,
liegen in Form von natürlichem oder gefälltem Calciumcarbonat, Clays oder calcinierten
Clays, Diathomeenerden, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Kieselsäuren, Magnesiumsilikaten
und/oder Magnesiumcarbonaten vor. Auch organische Pigmente können in Frage kommen,
wie beispielsweise Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate und dergleichen. Vorteilhafterweise
werden die weiteren Pigmente bezüglich des sphärischen Äquivalentdurchmessers optimiert
und auf einen sphärischen Äquivalentdurchmesser von etwa 0,1 bis 10 µm, insbesondere
von etwa 1 bis 5 µm, eingestellt.
[0016] Auch die Auswahl des Materials des flächigen Trägers ist nicht kritisch. So kann
es sich um einen Papierträger auf Cellulosefaserbasis, einen synthetischen Papierträger,
dessen Fasern insbesondere ganz oder teilweise aus Kunststofffasern bestehen, aber
auch um eine Kunststofffolie handeln.
[0017] Vorzugsweise werden der flächige Träger, die Zwischenschichten und die Thermoreaktionsschichten
bezüglich ihres Flächengewichtes optimiert. Danach wird es bevorzugt, dass der flächige
Träger ein Flächengewicht von etwa 20 bis 600 g/m
2, insbesondere von etwa 40 bis 300 g/m
2, die Zwischenschichten ein Flächengewicht von etwa 1 bis 10 g/m
2, insbesondere von etwa 2 bis 6 g/m
2, und/oder die Thermoreaktionsschichten ein Flächengewicht von 1 bis 8 g/m
2, insbesondere etwa 2 bis 6 g/m
2, aufweisen. Das Flächengewicht des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
liegt vorzugsweise zwischen etwa 30 und 650 g/m
2, insbesondere zwischen etwa 40 und 100 g/m
2, um den praktischen Anforderungen zu genügen.
[0018] Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, weitere Schichten vorzusehen. So kann es
sich beispielsweise um eine äußere Schicht handeln, die die Funktion einer Schutzschicht
hat. Eine solche besteht vorteilhafterweise aus filmbildenden Polymeren, wie Polyvinylalkoholen,
modifizierten Polyvinylalkoholen, Polyacrylaten und Polyurethanen, in die noch Pigmente
eingebracht sind, wobei es zweckmäßig ist, das filmbildende Polymer zu vernetzen.
Die Funktion der Schutzschicht wird besonders günstig eingehalten, wenn das filmbildende
Polymer weitgehend vernetzt ist. Das Vernetzen findet im Allgemeinen durch Einbindung
von die Vernetzung begünstigenden Mitteln während des Trocknens der bei der Ausbildung
der Schutzschicht herangezogenen Streichmasse statt.
[0019] Bei der Auswahl des Farbbildners und des Farbentwicklers für die Thermoreaktionsschichten
des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials gibt es keine relevante Beschränkung.
Dabei werden bevorzugt Farbbildner in Form von 2-Anilino-3-methyl-6-diethyl-amino-fluoran,
2-Anilino-3-methyl-6-di-n-buthylamino-fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-ethyl-,N-p-toluidino-amino)-fluoran,
2-Anilino-3-methyl-6-(N-methyl-, N-propyl-amino)-fluoran, und/oder 3.3-Bis-(4-dimethylaminophe-nyl)-6-dimethyl-amino-phthalid,
vorliegen und die Farbentwickler in Form von Phenolderivaten wie 2.2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan,
Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon, 4-Hydroxy-4'-iso-propoxy-diphenyl-sulfon, Bis-(3-allyl-4-hydroxy-phenyl)-sulfon,
2.2-Bis-(4-Hydroxyphenyl)-4-methyl-pentan, N-(Benzolsul-fonyl)-N'-(3-p-toluolsulfonyl-oxy-phenyl)-harnstoff,
Zinksalzen von Derivaten der Salicylsäure, die Bindemittel in Form von wasserlöslichen
Stärken, Stärkederivaten, Hydroxyethylcellulosen, Polyvinylalkoholen, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymeren,
Acrylamid-Acry-lat-Methacrylat-Terpolymeren und/oder Latices, wie Polyacrylate, Poly(meth)acryl-säureester,
Styrol-Butadien-Copolymere, Polyurethane, Acrylat-Butadien-Copolymere. In der Thermoreaktionsschicht
können noch verschiedene andere die Eigenschaft begünstigende Substanzen bzw. Hilfsmittel
enthalten sein. Dabei kann es sich beispielsweise handeln um sensitivierende Schmelzhilfsmittel,
Gleitmittel, Rheologiehilfsmittel, fluoreszierende Substanzen und dergleichen.
[0020] Die sensitivierenden Schmelzhilfsmittel liegen z.B. vor in Form von 2-Benzyloxynaphthalin
(BON), p-Benzylbiphenyl (PBBP), Oxalsäure-dibenzylester, Oxalsäure-di-(p-methylbenzyl)-ester,
1.2-Bis-(phenoxy-methyl)-benzol, 4-(4-Tolyloxy)-biphenyl, Ethylenglykol-diphenylether,
Ethylen-glykol-m-tolylether und 1.2-Bis-(3.4-dime-thyl-phenyl)-ethan und die Gleitmittel
in Form von Fettsäureamiden, wie z. B. Stearinsäureamid, Fettsäurealkanolamiden, wie
z. B. Stearinsäure-methylolamid, Ethylen-bisalkanoylamiden, wie z. B. Ethylen-bis-stearoylamid,
synthetischen Wachsen, wie z. B. Paraffinwachse verschiedener Schmelzpunkte, Esterwachsen
unterschiedlicher Molekulargewichte, Ethylenwachsen, Propylenwachsen unterschiedlicher
Härten oder auch natürlichen Wachsen, wie z. B. Carnaubawachs und/oder Fettsäure-Metallseifen,
wie z. B. Zinkstearat, Calciumstearat oder auch Behenatsalze, die Rheologiehilfsmittel
in Form von wasserlöslichen Hydrokolloiden, wie z.B. Stärken, Stärkederivaten, Natriumalginaten,
Polyvinylalkoholen, Methylcellulosen, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylmethylcellulosen,
Carboxymethylcellulosen, Poly(meth)-acrylaten, die optischen Aufheller in Form von
Weißtönern z. B. aus den Substanzgruppen Diaminostilben-disulfonsäure, Distyryl-biphenyle,
Benzoxazolderivate, die fluoreszierenden Substanzen in Form von Tageslichtleuchtpigmenten
unterschiedlicher Farbtöne oder fluoreszierenden Fasern, die Alterungsschutzmittel
in Form von sterisch gehinderten Phenolen, wie z.B. 1.1.3-Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-cyclohexyl-phenyl)-butan,
1.1.3-Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert.-butylphenyl)-butan, 1.1'-Bis-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert.-butyl-phenyl)-butan
und 1.1'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.
[0021] Vom Prinzip her ist mit der Ausbildung des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials,
die vorstehend dargestellt wurde, ein funktionsfähiges Material vorhanden. Es ist
in Einzelfällen zweckmäßig, weitere Schichten On-line oder Off-line auf der Thermoreaktionsschicht
als Schutzschicht und/oder als eine die Bedruckbarkeit begünstigende Schicht auszubilden.
[0022] Dem Fachmann stehen vielfältige Verfahren zur Verfügung, um das wärmeempfindliche
Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung herzustellen. So können beispielsweise On-line
in der Papiermaschine beide Seiten des Trägersubstrats gleichzeitig mit der Streichmasse
zur Ausbildung der Zwischenschichten versehen werden. Auch ist es möglich, zunächst
die eine und dann die andere Seite des Trägersubstrats mit Zwischenschichten zu versehen.
Das jeweilige Auftragsverfahrens unterliegt also keinen Einschränkungen und kann in
üblicher Weise vorgenommen werden. Gleiches gilt auch für die Ausbildung der Thermoreaktionsschicht,
bei der eine wässrige Dispersion, die die notwendigen und begünstigenden Bestandteile
enthält, in üblicher Weise aufgetragen und getrocknet wird. Der Fachmann benötigt
demzufolge keine weiteren technischen Anweisungen.
[0023] Die Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung verbunden sind, lassen sich im Wesentlichen
wie folgt zusammenfassen: Die beiden Thermoreaktionsschichten sind in hervorragender
Weise beim Thermodruckvorgang isoliert. Dies führt zu qualitativ hochwertigen Drucken.
Dies wird bei einem kleinen Flächengewicht der Zwischenschichten erreicht. Die Zwischenschichten
begünstigen weitergehend die Opazität des Aufzeichnungsmaterials, so dass ein Durchscheinen
der jeweiligen Beschriftungen der beiden Seiten des Aufzeichnungsmaterials reduziert
oder weitestgehend ausgeschlossen wird. Das Aufzeichnungsmaterial ist wirtschaftlich
und technisch einfach herzustellen. Dies kann mit hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten
erfolgen, was für alle Schichten gilt. Darüber hinaus führt die chemische Modifizierung
der Oberfläche der organischen Hohlkugelpigmente mit nanoskaligen Partikeln zu einer
porösen Struktur der Zwischenschicht und begünstigt dadurch die Adsorption der sich
im Anwendungsfall in der Thermoschicht bildenden Schmelze, wodurch eine optimale Lauffähigkeit
im Thermodrucker, insbesondere ohne Ablagern oder Kleben an dem Thermodruckkopf, sowie
ein homogenes Erscheinungsbild des Thermodrucks erreicht wird. Die Kantenschärfe des
Ausdrucks und die maschinelle Lesbarkeit eines Strich-Codes werden verbessert. Des
Weiteren wird dank der hohen thermischen Isolierwirkung der erfindungsgemäß eingesetzten
Komposit-Pigmente aus der Zwischenschicht die Dissipation der Wärmeenergie aus der
Thermoschicht unterbunden, wodurch ein Aufzeichnungsmaterial mit hoher dynamischer
Empfindlichkeit erhalten wird.
[0024] Schließlich ist auf einen wesentlichen Vorteil hinzuweisen, der sich gegenüber einer
reinen Mischung aus organischen Hohlkugel-Pigmenten und nanoskaligen Teilchen ergibt.
Die nanoskaligen Teilchen neigen zur Bildung von Agglomeraten. Dies vermindert die
reaktive Oberfläche. Andererseits führt eine derartige Mischung beim Auftrag in Form
einer wässrigen Dispersion in erheblichem Umfange dazu, dass beim Auftragen der Dispersion
auf den flächigen Träger ein Entmischen stattfindet. Die schwereren anorganischen
Teilchen setzen sich nach unten ab, während die organischen Hohlkugel-Pigmente mehr
oder weniger aufschwimmen. Es hat sich durch Vergleichsversuche, auf die nachfolgend
noch eingegangen wird, gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Komposit-Pigmente im Hinblick
auf die angestrebten physikalischen Effekte eine klare Überlegenheit gegenüber solchen
reinen Mischungen zeigen.
[0025] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von nicht beschränkenden Beispielen im Detail
erläutert werden. Alle Gewichtsangaben beziehen sich darin auf otro (ofentrocken)
Gewichtsprozente.
Beispiele
1. Herstellung der Streichmassen zur Ausbildung der Zwischenschichten
[0026]
Tabelle I
| Rezeptur 1 |
Nassmasse
100% kg |
OTRO
kg |
| Wasser |
0,21 |
--- |
| Dow Latex (48,5%)*1 |
15,12 |
7,34 |
| Ropaque HP-1055 (26,5%)*2 |
75,22 |
19,93 |
| PVA niedrigviskos, hochverseift (20%) |
8,95 |
1,79 |
| Leukophor UO (31,3%)*3 |
0,27 |
0,08 |
| Rheologiehilfsmittel (25%)*4 |
0,23 |
0,06 |
| Auftragsmasse |
100 |
29,2 |
Anmerkungen:
*1 Bindemittel vom Typ Styrol-Butadien-Latex
*2 Hohlkugel-Pigment Fa. Rohm & Haas (Styrol-Acrylat-Polymer) Mittlerer Durchmesser:
etwa 1µm, Wanddurchmesser: etwa 0,1 µm
*3 optischer Aufheller (anionisches Stilben-Derivat) ( Fa. Clariant)
*4 Sterocoll-Typ (Fa. BASF) (Copolymerisat von Acrylsäureestern und Carbonsäuren)
pH-Wert: 7,7; Brookfield-Viskosität (100 U/min, Spindel 3, 20°C): 550 mPas;
Auftrag: etwa 3 g/m2 |
Tabelle II
| Rezeptur 2 |
Nassmasse
100% kg |
OTRO
kg |
| Wasser |
1,88 |
--- |
| Dow Latex (48,5%)*1 |
5,03 |
2,44 |
| VP Komposit*2 |
83,99 |
29,4 |
| PVA niedrigviskos, hochverseift (20%) |
8,62 |
1,72 |
| Leukophor UO (31,3%)*3 |
0,31 |
0,1 |
| Rheologiehilfsmittel (25%)*4 |
0,17 |
0,04 |
| Auftragsmasse |
100 |
33,7 |
Anmerkungen:
*1 Bindemittel vom Typ Styrol-Butadien-Latex
*2 Komposit-Pigment aus Ropaque HP-1055 und nanoskaligem Calciumcarbonat (75% : 25%
otro) Fa. Omya AG
*3 optischer Aufheller (anionisches Stilben-Derivat) (Fa. Clariant)
*4 Sterocoll-Typ (Fa. BASF) (Copolymerisat von Acrylsäureestern und Carbonsäuren)
pH-Wert: 8,2; Brookfield-Viskosität (100 U/min, Spindel 3, 20°C): 400 mPas; Auftrag:
etwa 3 g/m2 |
Tabelle III
| Rezeptur 3 |
Nassmasse
100% kg |
OTRO
kg |
| Wasser |
1,88 |
--- |
| Dow Latex (48,5%)*1 |
5,03 |
2,44 |
| Gemisch Ropaque HP-1055 und Calciumcarbonat *2 |
83,99 |
29,4 |
| PVA niedrigviskos, hochverseift (20%) |
8,62 |
1,72 |
| Leukophor UO (31,3%)*3 |
0,31 |
0,1 |
| Rheologiehilfsmittel (25%)*4 |
0,17 |
0,04 |
| Auftragsmasse |
100 |
33,7 |
Anmerkungen:
*1 Bindemittel vom Typ Styrol-Butadien-Latex
*2 physikalische Mischung aus Ropaque HP-1055 und nanoskaligem Calciumcarbonat (75%
: 25% otro) Fa. Omya AG
*3 optischer Aufheller (anionisches Stilben-Derivat) ( Fa. Clariant)
*4 Sterocoll-Typ (Fa. BASF) (Copolymerisat von Acrylsäureestern und Carbonsäuren)
pH-Wert: 8,4; Brookfield-Viskosität (100 U/min, Spindel 3, 20°C): 400 mPas;
Auftrag: etwa 6 g/m2 |
Rezeptur 4:
[0027] analog Rezeptur 2, jedoch mit etwa 5 g/m
2 Auftrag
Rezeptur 5:
[0028] analog Rezeptur 2, jedoch mit etwa 7 g/m
2 Auftrag
2. Ausbildung der Zwischenschicht
[0029] Der Auftrag einer Auftragssuspension zur Ausbildung der Zwischenschicht eines Thermopapiers
erfolgte einseitig on-line in der Papiermaschine mittels einer Filmpresse bei einer
Betriebsgeschwindigkeit von 1000 m/min auf eine Papierbahn eines Flächengewichtes
von 65 g/m
2. Nach dem Auftrag der wässrigen Auftragssuspension erfolgte in üblicher Weise der
Trocknungsvorgang des beschichteten Papierträgers.
3. Herstellung der Streichmasse zur Ausbildung der wärmeempfindlichen Schicht
[0030] Eine Beschichtungsdispersion A wird durch Mahlen von 25 Gew.-Teilen 2-Anilino-3-methyl-6-(N-ethyl-,
N-isopentyl-amino)-fluoran mit 45 Gew.-Teilen einer 15% wässrigen Polyvinylalkohollösung
in einer Kugel-Mühle zu einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1,5 µm hergestellt.
[0031] Eine Beschichtungsdispersion B wird durch Mahlen von 50 Gew.-Teilen 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan
zusammen mit 35 Gew.-Teilen Benzyl-Naphthyl-Ether 90 Gew.-Teilen einer 15%igen wässrigen
Polyvinylalkohollösung und 24 Gew.-Teilen Wasser in einer Mühle auf eine durchschnittliche
Partikelgröße von 1,5 µm hergestellt.
[0032] Eine wärmeempfindliche Beschichtungsdispersion wurde unter Verwendung der Dispersionen
A und B nach folgender Rezeptur hergestellt.
Tabelle IV
| |
Nassmasse
100% kg |
OTRO
kg |
| PVA hochviskos, hochverseift (10%) |
32,3 |
3,23 |
| Leukophor UO (31,3%)* 1 |
0,77 |
0,24 |
| PCC-Slurry (55%)*2 |
18,25 |
10,04 |
| Dispersion B |
21,64 |
10,71 |
| Stearinsäureamid-Dispersion*3 |
12,92 5,65 |
3,23 1,13 |
| Dispersion A |
7,66 |
3,45 |
| Rheologiehilfsmittel (25%)*4 |
0,65 |
0,16 |
| Wasser |
0,16 |
--- |
Anmerkungen:
*1 optischer Aufheller (anionisches Stilben-Derivat) ( Fa. Clariant)
*2 d50: 1,0 µ, Calcit-Typ,
*3 Fa. Chukyo
*4 Sterocoll-Typ (Fa. BASF) (Copolymerisat von Acrylsäureestern und Carbonsäuren) |
[0033] Trockengehalt etwa 32,2 Gew.-%; pH-Wert: 8,6; Brookfield-Viskosität (100 U/min, Spindel
3, 20°C): 420 mPas; Oberflächenspannung (statische Ringmethode nach Du Noüy) 47 mN/m.
4. Ausbildung einer wärmeempfindlichen Schicht
[0034] Die derartig erhaltene wärmeempfindliche Beschichtungssuspension wurde herangezogen,
um ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial in Form eines Thermopapiers herzustellen.
Der Auftrag erfolgte mit etwa 5,0 g/m
2 (otro) unter Zuhilfenahme eines in-line angeordneten Curtain-Coating-Streichaggregates.
Die Auftragsgeschwindigkeit betrug 1200 m/min. Nach dem Auftrag der wässrigen Auftragsdispersion
erfolgte in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des beschichteten Papierträgers.
[0035] Durch Beschichten von Rohpapier mit den Zwischenschicht-Auftragsdispersionen it.
Rezeptur 1-5 und anschließendes Aufbringen der wärmeempfindlichen Schicht werden die
Thermopapiere Beispiel 1-5 aus der Tabelle 1 erhalten. Vor Bedrucken wurden alle Papiere
auf vergleichbare Glätten (350 ± 30 Bekks) gebracht.
[0036] Raster-Elektronenmikroskopische Aufnahmen der Papieroberfläche vor dem Beschichten
mit der wärmeempfindlichen Schicht verdeutlichen die unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheit
der Zwischenschichten der Rezeptur 1 (Fig. 1), Rezeptur 2 (Fig. 2) und Rezeptur 3
(Fig. 3).
5. Die Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Vorstriche erfolgte anhand anwendungstechnischer Prüfungen am wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial
(Tab. V):
[0037]
- 1. Dynamische Sensitivität
- 2. Bar-Code-Lesbarkeit
- 3. Ablegen auf der Thermoleiste
[0038] Die Thermo-Ausdrucke wurden mit einem Atlantek Thermo-Testdrucker Modell 200 (Fa.
Atlantek USA) generiert. Dabei wurde ein Kyocera-Thermokopf von 200 dpi verwendet.
[0039] Dynamische Sensitivität: Die dynamische Bilddichte (optische Dichte) wurde mit einem Gretag Macbeth-Densitometer
Typ D19C an einem mit dem Atlantek-Testdrucker bei 0,25 mJ/dot und 0,50 mJ/dot erzeugtem
Schachbrett-Muster gemessen.
[0040] Bar-Code-Lesbarkeit: Ein Barcode-Musterausdruck ( Code UPC-A und Code 39) wurde bei einer Energie von
0,60 mJ/dot auf dem Atlantek-Testdrucker erzeugt.
[0041] Die Auswertung erfolgte mit dem Strichcodeprüfgerät REA PC-Scan (REA Elektronik Deutschland)
nach ISO 15416. Der Laserscanner arbeitet bei einer Wellenlänge von 670 nm. Die Bewertung
erfolgte anhand der Scan-Reflexionsprofilklasse (absteigende Güte des Barcodes): A
(4), B(3), C(2), D(1), E(0).
[0042] Ablegen auf der Thermoleiste: 5 m Thermopapier wurden unter Verwendung der Herstellereinstellungen mit zwei marktüblichen
Thermodruckern: Epson TM-T88 II (Drucker A) und Mettler LP (Drucker B) kontinuierlich
mit einem Schachbrett-Muster bedruckt. Die Thermoleiste wurde auf Ablagerungen und
Verschmutzungen hin visuell bewertet und wie folgt benotet: 0 = kein, 1 = erkennbar/leicht,
2 = mittel, 3 = stark/inakzeptabel.
Tabelle V
| Muster |
optische Dichte |
Ablegen Thermoleiste |
Reflexionsprofilklasse* |
0,25
mJ/dot |
0,50
mJ/dot |
A |
B |
| Beispiel 1 |
1,23 |
1,36 |
1-2 |
2 |
D(1), E(0), D(1) |
| Beispiel 2 |
1,26 |
1,40 |
0 |
0-1 |
C(2), D(1), C(2) |
| Beispiel 3 |
1,25 |
1,36 |
1-2 |
2 |
D(1), E(0), D(1) |
| Beispiel 4 |
1,30 |
1,41 |
0 |
0-1 |
C(2), D(1), B(3) |
| Beispiel 5 |
1,29 |
1,43 |
0 |
0-1 |
C(2), D(1), B(3) |
Anmerkung:
* Auswertung dreier unterschiedlicher Barcodes: längs - quer - längs |
1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem flächigen Träger, einer Thermoreaktionsschicht
auf mindestens einer Seite des flächigen Trägers und einer zwischen dem flächigen
Träger und der jeweiligen Thermoreaktionsschicht ausgebildeten Zwischenschicht, die
in einem Bindemittel eingebettete Hohlkugel-Pigmente enthält, sowie gegebenenfalls
mit weiteren Schichten und/oder Oberschichten, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkugel-Pigmente als Komposit-Pigment vorliegen, wobei auf der Oberfläche eines
organischen Hohlkugel-Pigments nanoskalige Pigmentteilchen haften.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nanoskalige Pigmentteilchen Erdalkalicarbonate, insbesondere Calcium- und/oder
Magnesiumcarbonat, Dolomit, kristallines und/oder amorphes Aluminiumhydroxid, synthetische
und/oder natürliche Feldsilikate, Calcium- und/oder Magnesiumsulfat, Titandioxid,
calcinierte Tone, Clays, Talk, Glimmer, Zinkoxid, synthetische Pigmente auf Polystyrol-Basis
und/oder auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Harzen oder Mischungen der genannten
Pigmentteilchen darstellen.
3. Wärmeaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Calciumcarbonat in Form gefällten und/oder natürlichen Calciumcarbonats, insbesondere
mit calcitischer, vateritischer oder aragonitischer Kristallstruktur, und/oder in
Form gemahlenen natürlichen Calciumcarbonats vorliegt.
4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandmaterial der organischen Hohlkugel-Pigmente auf organischen Polymeren beruht,
insbesondere auf Styrol/Acryl-Polymeren und/oder Polystyrol.
5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Hohlkugel-Pigmente des Komposit-Pigments einen sphärischen Äquivalentdurchmesser
von etwa 0,6 bis 5 µm, insbesondere von etwa 0,8 bis 1,5 µm und die nanoskaligen Pigmentteilchen
einen sphärischen Äquivalentdurchmesser von etwa 20 bis 500 nm, insbesondere von etwa
150 bis 300 nm aufweisen.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Komposit-Pigment einen sphärischen Äquivalentdurchmesser von etwa 1 bis 10 µm,
insbesondere von etwa 1,5 bis 2,5 µm aufweist.
7. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Hohlkugel-Pigmente ein Hohlraumvolumen von etwa 20 bis 70%, insbesondere
von etwa 20 bis 55% aufweisen.
8. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Zwischenschichten das Komposit-Pigment in einer Menge von 5 bis
90 Gew.-%, insbesondere von 50 bis 80 Gew.-%, bezogen auf Trockenmasse, enthält.
9. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftung der nanoskaligen Pigmentteilchen auf der Oberfläche der organischen Hohlkugel-Pigmente
durch ein Haftmittel bewirkt wird.
10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Haftmittel ein Copolymer darstellt, das auf die Umsetzung einer oder mehrerer
Dicarbonsäuren als Monomer und eines oder mehrerer Monomere in Form von Diaminen,
Triaminen, Dialkanolaminen und/oder Trialkanolaminen zurückgeht.
11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Copolymer ein Polyamid ist, das auf gesättigte oder ungesättigte, verzweigte
oder unverzweigte C2-C10-Dicarbonsäuren, insbesondere in Form von Adipinsäure, und den bezeichneten Aminen
zurückgeht.
12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Diamin-Monomer Diethanolamin und/oder Triethanolamin ist.
13. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Träger des Aufzeichnungsmaterials beidseitig eine Thermoreaktionsschicht
mit Komposit-Pigmente enthaltenden Zwischenschichten aufweist.
14. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Zwischenschichten weitere Pigmente enthält, um deren Porosität
und Absorptionsfähigkeit zu steuern.
15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Pigmente in Form von natürlichem und/oder gefälltem Calciumcarbonat,
Clays oder calcinierten Clays, Diatomenerden, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Kieselsäure,
Magnesiumsilikaten und/oder Magnesiumcarbonaten vorliegen.
16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Pigmente einen sphärischen Äquivalentdurchmesser von etwa 0,1 bis 10
µm, insbesondere von etwa 1 bis 5 µm aufweisen.
17. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Eigenschaftsbegünstigung weitere Additive eingebunden sind, insbesondere optische
Aufheller.
18. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Träger ein Papierträger auf Cellulosefaserbasis, ein synthetischer Papierträger,
dessen Fasern ganz oder teilweise aus Kunststofffasem bestehen, oder eine Kunststofffolie
ist.
19. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Träger ein Flächengewicht von etwa 20 bis 600 g/m2, insbesondere von etwa 40 bis 300 g/m2, die jeweilige(n) Zwischenschicht(en) ein Flächengewicht von etwa 1 bis 12 g/m2, insbesondere von etwa 2 bis 7 g/m2, und/oder die Thermoreaktionsschicht(en) ein Flächengewicht von 1 bis 8 g/m2, insbesondere etwa 2 bis 6 g/m2, aufweisen.
20. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Oberschicht eine Schutzschicht aus filmbildenden Polymeren, die insbesondere
Pigmente enthält, aufweist.
21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das filmbindende Polymer vernetzt ist.
22. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht des Aufzeichnungsmaterials zwischen etwa 30 und 650 g/m2, insbesondere zwischen etwa 40 und 100 g/m2, liegt.
23. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass auf 1 Gewichtsteil Trockengewicht des Komposit-Pigments etwa 0,25 bis 9 Gew.-%, insbesondere
etwa 0,5 bis 6,5 Gew.-% Haftmittel entfallen.
24. Aufzeichnungsmaterial nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel der jeweiligen Zwischenschicht ein synthetisches und/oder natürliches
Polymer darstellt.
25. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in Form von wasserlöslichen Stärken, Stärkederivaten, Hydroxyethylcellulosen,
Polyvinylalkoholen, modifizierten Polyvinylalkoholen, Acrylamid-(meth-)acrylat-Copolymeren
und/oder Latices, wie insbesondere Polyacrylaten, Styrol-Butadien-Copolymeren, Polyurethanen,
Acrylat-Butadien-Copolymeren, Polyvinylacetaten und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymeren,
vorliegt.
1. A heat-sensitive recording material comprising a sheet-like carrier, a thermoreactive
layer on at least one side of the sheet-like carrier and an interlayer which is formed
between the sheet-like carrier and the respective thermoreactive layer and contains
hollow-sphere pigments embedded in a binder, as well as, if appropriate, comprising
further layers and/or top layers, characterised in that the hollow-sphere pigments are present as composite pigment, with nanoscale pigment
particles adhering to the surface of an organic hollow-sphere pigment.
2. A recording material according to claim 1, characterised in that the nanoscale pigment particles are alkaline earth carbonates, especially calcium
and/or magnesium carbonate, dolomite, crystalline and/or amorphous aluminium hydroxide,
synthetic and/or natural field silicates, calcium and/or magnesium sulphate, titanium
dioxide, calcined clays, clays, talc, mica, zinc oxide, synthetic pigments based on
polystyrene and/or based on urea-formaldehyde resins or mixtures of said pigment particles.
3. A heat recording material according to claim 2, characterised in that the calcium carbonate is present in the form of precipitated and/or natural calcium
carbonate, especially with a calcitic, vateritic or aragonitic crystal structure,
and/or in the form of ground natural calcium carbonate.
4. A recording material according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the wall material of the organic hollow-sphere pigments is based on organic polymers,
in particular on styrene/acrylic polymers and/or polystyrene.
5. A recording material according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the organic hollovv-sphere pigments of the composite pigment have a spherical equivalent
diameter of about 0.6 to 5 µm, especially from about 0.8 to 1.5 µm and the nanoscale
pigment particles have a spherical equivalent diameter of about 20 to 500 nm, especially
from about 150 to 300 nm.
6. A recording material according to claim 5, characterised in that the composite pigment has a spherical equivalent diameter of about 1 to 10 µm especially
from about 1.5 to 2.5 µm.
7. A recording material according to at least any one of claims 1 to 6, characterised in that the organic hollow-sphere pigments have a cavity volume of about 20 to 70% especially
from about 20 to 55%.
8. A recording material according to at least any one of claims 1 to 7, characterised in that at least one of the interlayers contains the composite pigment in a quantity of 5
to 90 % by weight, especially from 50 to 80 % by weight, based on dry mass.
9. A recording material according to at least any one of claims 1 to 8, characterised in that the adhesion of the nanoscale pigment particles to the surface of the organic hollow-sphere
pigments is brought about by an adhesive.
10. A recording material according to claim 9, characterised in that the adhesive is a copolymer which originates from the reaction of one or more dicarboxylic
acids as a monomer and of one or more monomers in the form of diamines, triamines,
dialkanolamines and/or trialkanolamines.
11. A recording material according to claim 10, characterised in that the copolymer is a polyamide, which originate from saturated or unsaturated, branched
or unbranched C2-C10 dicarboxylic acids, especially in the form of adipic acid, and the designated amines.
12. A recording material according to claim 10 or claim 11, characterised in that the diamine monomer is diethanolamine and/or triethanolamine.
13. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that the sheet-like carrier of the recording material has, on both sides, a thermoreactive
layer with interlayers containing composite pigments.
14. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that at least one of the interlayers contains further pigments in order to control the
porosity and absorption capacity thereof.
15. A recording material according to claim 14, characterised in that the further pigments are present in the form of natural and/or precipitated calcium
carbonate, clays or calcined clays, diatomaceous earths, aluminium oxide, aluminium
hydroxide, silicic acid, magnesium silicates and/or magnesium carbonates.
16. A recording material according to claim 14 or claim 15, characterised in that the further pigments have a spherical equivalent diameter of about 0.1 to 10 µm,
especially from about 1 to 5 µm.
17. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that further additives, especially optical brighteners, are incorporated to promote properties.
18. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that the sheet-like carrier is a paper carrier based on cellulose fibre, a synthetic paper
carrier, the fibres of which comprise completely or partially of plastics material
fibres, or a plastics material film.
19. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that the sheet-like carrier has a weight per unit area of about 20 to 600 g/m2, especially from about 40 to 300 g/m2, the respective interfayer(s) have a weight per unit area of about 1 to 12 g/m2, especially from about 2 to 7 g/m2 and/or the thermoreactive layer(s) have a weight per unit area of 1 to 8 g/m2, especially about 2 to 6 g/m2.
20. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that it has, as the top layer, a protective layer of film-forming polymers, which contains
pigments, especially.
21. A recording material according to claim 20, characterised in that the film-forming polymer is cross-linked.
22. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that the weight per unit area of the recording material is between about 30 and 650 g/m2, especially between about 40 and 100 g/m2.
23. A recording material according to at least any one of claims 9 to 22, characterised in that about 0.25 to 9 % by weight, especially about 0.5 to 6.5 % by weight of adhesive,
are allotted to 1 part by weight dry weight of the composite pigment.
24. A recording material according to at least any one of the preceding claims, characterised in that the binder of the respective interlayer is a synthetic and/or natural polymer.
25. A recording material according to claim 24, characterised in that the binder is present in the form of vvater-soluble starches, starch derivatives,
hydroxyethyl celluloses, polyvinyl alcohols, modified polyvinyl alcohols, acrylamide-(meth-)acrylate
copolymers and/or latices, such as especially polyacrylates,' styrene-butadiene copolymers,
polyurethanes, acrylate-butadiene copolymers, polyvinyl acetates and/or acrylonitrile-butadiene
copolymers.
1. Matériau d'enregistrement sensible à la chaleur comprenant un support plat, une couche
de réaction thermique sur au moins un côté du support plat et une couche intermédiaire
réalisée entre le support plat et la couche de réaction thermique concernée, qui contient
des pigments à sphère creuse enfoncés dans un liant, et éventuellement d'autres couches
et/ou couches supérieures, caractérisé en ce que les pigments à sphère creuse sont présents sous forme de pigment à composite, des
particules de pigment de la taille du nanomètre adhérant sur la surface d'un pigment
à sphère creuse organique.
2. Matériau d'enregistrement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules de pigment de la taille du nanomètre représentent des carbonates alcalinoterreux,
en particulier du carbonate de calcium et/ou du carbonate de magnésium, de la dolomite,
de l'hydroxyde d'aluminium cristallin et/ou amorphe, des silicates de terrain synthétiques
et/ou naturels, du sulfate de calcium et/ou du sulfate de magnésium, du dioxyde de
titane, des argiles calcinées, des argiles, du talc, du mica, de l'oxyde de zinc,
des pigments synthétiques à base de polystyrène et/ou à base de résines urée-formaldéhyde
ou de mélanges desdites particules de pigment.
3. Matériau d'enregistrement de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carbonate de calcium est présent sous forme de carbonates de calcium précipités
et/ou naturels, en particulier à structure, de cristal calcitique, vateritique ou
aragonitique et/ou sous la forme de carbonates de calcium naturels moulus.
4. Matériau d'enregistrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau de paroi des pigments à sphère creuse organiques est à base de polymères
organiques, en particulier à base de polymères de styrène/acryle et/ou de polystyrène.
5. Matériau d'enregistrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pigments à sphère creuse organiques du pigment à composite présentent un diamètre
équivalent sphérique d'environ 0,6 à 5 µm, en particulier d'environ 0,8 à 1,5 µm et
les particules de pigment de la taille du nanomètre présentent un diamètre équivalent
sphérique d'environ 20 à 500 nm, en particulier d'environ 150 à 300 nm.
6. Matériau d'enregistrement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le pigment à composite présente un diamètre équivalent sphérique d'environ 1 à 10
µm, en particulier d'environ 1,5 à 2,5 µm.
7. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que les pigments à sphère creuse organiques présentent un volume de cavité d'environ
20 à 70 %, en particulier d'environ 20 à 55 %.
8. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce qu'au moins une des couches intermédiaires contient le pigment à composite dans une quantité
de 5 à 90 % en poids, en particulier de 50 à 80 % en poids, par rapport à la masse
sèche.
9. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que l'adhérence des particules de pigment de la taille du nanomètre sur la surface des
pigments à sphère creuse organiques est réalisée par un agent adhésif.
10. Matériau d'enregistrement selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'agent adhésif représente un copolymère qui est dû à la transformation d'un ou de
plusieurs acides dicarboxyliques sous forme de monomère et d'un ou de plusieurs monomères
sous forme de diamines, triamines, dialcanolamines et/ou trialcanolamines.
11. Matériau d'enregistrement selon la revendication 10, caractérisé en ce que le copolymère est un polyamine qui est dû à des acides dicarboxyliques C2-C10 saturés ou non saturés, ramifiés ou non ramifiés, en particulier sous la forme d'acide
adipique, et les amines désignées.
12. Matériau d'enregistrement selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le monomère de diamine est de la diéthanolamine et/ou de la triéthanolamine.
13. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le support plat du matériau d'enregistrement présente des deux côtés une couche de
réaction thermique avec des couches intermédiaires contenant des pigments à composite.
14. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'au moins une des couches intermédiaires contient d'autres pigments pour commander
leur porosité et leur capacité d'absorption.
15. Matériau d'enregistrement selon la revendication 14, caractérisé en ce que les autres pigments sont présents sous forme de carbonate de calcium naturel et/ou
précipité, d'argiles ou d'argiles calcinées, de terres à diatomées, d'oxyde d'aluminium,
d'hydroxyde d'aluminium, d'acide silicique, de silicates de magnésium et/ou de carbonates
de magnésium.
16. Matériau d'enregistrement selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que les autres pigments présentent un diamètre équivalent sphérique d'environ 0,1 à 10
µm, en particulier d'environ 1 à 5 µm.
17. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que d'autres additifs, en particulier des azureurs optiques, sont intégrés pour améliorer
la propriété.
18. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé. en ce que le support plat est un support papier à base de fibre de cellulose, un support de
papier synthétique, dont les fibres sont complètement ou partiellement à base de fibres
de carbone, ou est un film plastique.
19. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le support plat présente un grammage d'environ 20 à 600 g/m2, en particulier d'environ 40 à 300 g/m2, la/les couche(s) intermédiaire(s) spécifique(s) présente(nt) un grammage d'environ
1 à 12 g/m2, en particulier d'environ 2 à 7 g/m2, et/ou la/les couche(s) de réaction thermique présente (nt) un grammage de 1 à 8
g/m2, en particulier d'environ 2 à 6 g/m2.
20. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'il présente comme couche supérieure une couche de protection à base de polymères filmogènes,
qui contient en particulier des pigments.
21. Matériau d'enregistrement selon la revendication 20, caractérisé en ce que le polymère filmogène est réticulé.
22. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le grammage du matériau d'enregistrement est compris entre 30 et 650 g/m2, en particulier entre environ 40 et 100 g/m2.
23. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications 9 à 22,
caractérisé en ce que, sur une partie du poids à l'état sec du pigment à composite, environ 0,25 à 9 %
en poids, en particulier environ 0,5 à 6,5 % en poids représentent des agents adhésifs.
24. Matériau d'enregistrement selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le liant de la couche intermédiaire respective représente un polymère synthétique
et/ou naturel.
25. Matériau d'enregistrement selon la revendication 24, caractérisé en ce que le liant est présent sous forme d'amidons solubles à l'eau, de dérivés d'amidon,
d'hydroxyéthylcelluloses, d'alcools polyvinyliques, d'alcools polyvinyliques modifiés,
de copolymères d'acrylamide-(méth)acrylate et/ou latices, comme en particulier des
polyacrylates, des copolymères styrènebutadiène, des polyuréthanes, des copolymères
acrylatebutadiène, des polyacétates de vinyle et/ou des copolymères acrylonitrile-butadiène.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
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