[0001] Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung ein Aufzeichnungsmaterial
für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes, mindestens umfassend:
■ ein bahnförmiges Substrat, aufweisend eine Vorderseite als die erste der beiden
Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten,
■ eine auf mindestens einer der beiden Substratseiten ausgebildete Beschichtung, aufweisend
ein Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor.
[0002] Die Erfindung betrifft im gleichen Maße auch ein Verfahren zur Herstellung eines
Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes.
[0003] Grundsätzlich sind allgemein Zink-Benzoate als Farbakzeptor in farbreaktiven Aufzeichnungsmaterialien
bekannt. So offenbart beispielsweise die nicht gattungsgemäße
EP 1 375 182A1das mit Zink-Salicylat nicht identische Zink-4-Nitrobenzoate als Entwicklerkomponente
in wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien. In der
EP2 161 255A1 werden allgemein unter anderem Zink-Benzoate und auch solche Farbentwickler, zu der
auch das diesseits vorgeschlagene Zink-Salicylat gehört, als Komponenten von farbreaktiven
Aufzeichnungsmaterialien offenbart, ohne auf mögliche Konzentrationen in den Farbreaktionsschichten
einzugehen.
[0004] Ausgehend von dem vorstehend umrissenen Stand der Technik sahen sich die Erfinder
vor die Aufgabe gestellt, der Öffentlichkeit ein neues Aufzeichnungsmaterial für die
druckinduzierte Ausbildung von Schriftbildern zur Verfügung zu stellen,
□ das über eine hervorragende Kurzzeit-Farbentwicklung sowie über eine sehr gute Farbintensität
der durch lokale Druckeinwirkung bewirkten Schriftbilder verfügt, weil die bekannten
druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien hier mitunter am Markt nicht vollends
überzeugende Ergebnisse zu bringen in der Lage sind,
□ das hinsichtlich der für die Herstellung von Formularsätzen besonders wichtigen
Selbsttrennverleimbarkeit vorteilhaft ausgebildet ist,
□ das über eine gute Offset-Bedruckbarkeit insbesondere auf der Seite mit der Beschichtung,
aufweisend ein Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor, verfügt, weil Kundenanforderungen
inzwischen häufig eine Offsetbedruckung der druckempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
vorsehen und
□ das im Rahmen seiner Herstellung einen problemlosen und stabilen Maschinenlauf auch
bei höheren Maschinenlaufgeschwindigkeiten gewährleistet.
[0005] Die Aufgabe wird nach den Erkenntnissen der Erfinder gelöst mittels eines Aufzeichnungsmaterial
für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes, mindestens umfassend:
■ ein bahnförmiges Substrat, aufweisend eine Vorderseite als die erste der beiden
Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten,
■ eine auf mindestens einer der beiden Substratseiten ausgebildete Beschichtung, aufweisend
ein Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor,
wobei das neue Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet wird, dass das Zink-Salicylat
in einem Bereich von 4 bis 14 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung
mit dem Zink-Salicylat als Farbakzeptor - in dieser Beschichtung eingebunden ist.
[0006] Entsprechend der dieser Erfindung zugrunde liegenden Entwicklungs- und Produktionsarbeiten
zeigte sich eine besondere Präferenz der Erfinderschaft hinsichtlich des Einsatzes
von Zink-Salicylat ER-054 des Herstellers Sanko Co., Ltd., Japan.
[0007] Im Rahmen einer ersten Ausführungsvariante ist das hier vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial
ausgebildet aus einem bahnförmigen Substrat, auf dessen Vorderseite eine erste Beschichtungszusammensetzung
aufgebracht ist zur Ausbildung einer so genannten
CF-Schicht als eine Möglichkeit einer Farbreaktionsschicht. Unter CF-Schichten (coated front)
werden Schichten mit Farbentwicklern (Farbnehmern bzw. Farbakzeptoren) verstanden,
die als Farbentwicklerpigment, oder wie im erfindungsgemäßen Fall als öllösende sauer
reagierende organische Substanzen ausgebildet sein können und die mit geeigneten Farbstoffvorläufern,
bevorzugt Leuko-Farbstoffe, zu einer Farbreaktion führen, bei der ein Farbkomplex
gebildet wird. Zu den aus dem Stand der Technik allgemein bekannten organischen Farbakzeptoren
gehören beispielsweise phenolische Substanzen, wie Phenol, Resorcin, Naphthole und
Salicylsäure, die auch alkylsubstituiert sein können und die als Monomere, Oligomere
oder Polymere (Harze) vorliegen können.
[0008] Im Rahmen einer zweiten Ausführungsvariante ist das hier vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial
ausgebildet aus einem bahnförmigen Substrat, auf dessen Vorderseite eine Beschichtungszusammensetzung
aufgebracht ist zur Ausbildung einer so genannten
SC-Schicht als eine weitere Möglichkeit einer Farbreaktionsschicht. Unter SC-Schichten (selfcontained)
werden Schichten verstanden, die sowohl und im Sinne der vorliegenden Erfindung ein
Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor als auch eingekapselte Farbstoffvorläufer
enthalten.
[0009] Sofern das hier vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes entweder gemäß seiner ersten Ausführungsvariante oder gemäß seiner
zweiten Ausführungsvariante entsprechend der beiden vorherigen Absätze ausgeführt
ist, stellt es jeweils eine bevorzugte Ausführung dar, wenn das Substrat auf seiner
Rückseite eine Beschichtung aus einer zweiten Beschichtungszusammensetzung trägt,
die ganz besonders bevorzugt mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Mittel zur Hydrophobierung dieser pigmentierten Beschichtung auf der Rückseite des
Substrats.
[0010] Als anorganisches Pigment innerhalb dieser rückseitigen Beschichtung bietet sich
Kieselsäure, Kaolin, Aluminium(hydr)oxid und insbesondere natürliches Kalziumkarbonat
an, auch eine Mischung dieser genannten anorganischen Pigmente untereinander oder
mit anderen anorganischen Pigmenten ist vorstellbar. Sofern neben den zuvor offenbarten
Pigmenten auch andere Pigmente innerhalb der rückseitigen Beschichtung zum Einsatz
kommen sollen, gilt es als bevorzugt, wenn diese anderen anorganischen Pigmente in
einem auf Gew.-% bezogenen Mischungsverhältnis zu Kieselsäure, Aluminium(hydr)oxid
oder insbesondere natürlichem Kalziumkarbonat zwischen 1 : 4 und 1 : 25 innerhalb
der zweiten Beschichtungszusammensetzung eingebunden sind.
[0011] Als Bindemittel innerhalb dieser rückseitigen Beschichtung bietet sich Styrol-Acrylat-Latex,
Stärke, Polyvinylalkohol und ganz besonders bevorzugt Styrol-Butadien-Latex an. Als
Mittel zur Hydrophobierung der pigmentierten Beschichtung kommen insbesondere Wachs
und/oder AKD-Leim zum Einsatz.
[0012] Im Rahmen einer dritten und ganz besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist das
hier vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial ausgebildet aus einem bahnförmigen Substrat,
auf dessen Vorderseite als erste Beschichtungszusammensetzung die Zusammensetzung
zur Ausbildung der Beschichtung mit Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor
aufgebracht ist zur Ausbildung einer CF-Schicht, während auf der Rückseite des Substrates
eine so genannte
CB-Schicht (coated back) ausgebildet ist. Dabei werden Aufzeichnungsmaterialien, die vorderseitig
eine CF-Schicht mit Farbnehmern bzw. Farbakzeptoren und rückseitig eine CB-Schicht
aufweisen, als so genannte
CFB-Materialien, -Blätter oder -Bögen bezeichnet. Die CB-Schicht enthält Mikrokapseln, in denen sich
in einem geeigneten Lösungsmittel Farbstoffvorläufer befinden. Grundsätzlich bewirkt
die Ausübung eines lokal begrenzten Druckes auf die CB-Beschichtung beispielsweise
durch Beschriftung mittels Stift oder Schreibmaschine ein Aufbrechen der Mikrokapseln,
was zu einer Freisetzung der zuvor eingekapselten Farbstoffvorläufer führt. Kommen
dann Farbstoffvorläufer aus den Mikrokapseln der CB- oder SC-Schicht in Kontakt mit
dem Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor innerhalb der CF- oder SC-Schicht,
kommt es zur Ausbildung einer Farbreaktion, die genau nur dort stattfindet, wo zuvor
durch die Druckausübung die Mikrokapseln aufgebrochen sind: in der Regel geschieht
dieses entlang einer Schriftlinie, die durch Beschriftung mittels Stift oder Schreibmaschine
ausgebildet wird.
[0013] Insbesondere bei CFB-Blättern besteht die Gefahr, dass sich die Farbstoffvorläuferlösung
auch innerhalb des CFB-Blattes ausbreitet und auf die Vorderseite, d. h. die CF-Schicht
durchschlägt, wodurch hier eine unerwünschte Farbreaktion ausgelöst wird. Zur Vermeidung
werden die entsprechenden Substrate, sofern sie aus Papier ausgebildet sind, in der
Masse voll geleimt. Alternativ werden insbesondere bei CFB-Blättern, ohne darauf im
Sinne der vorliegenden Erfindung beschränkt zu sein, die CF-Beschichtungen und/oder
die CB-Beschichtungen mit Barriere bildenden Zwischenbeschichtungen unterlegt, was
bedeutet, dass die Barriere bildenden Zwischenbeschichtungen zwischen Substrat und
CF-Beschichtung und/oder zwischen Substrat und CB-Beschichtung ausgebildet sind.
[0014] Bei dem hier vorgeschlagenen Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes mit einer auf mindestens einer der beiden Substratseiten ausgebildeten
Beschichtung, die als mindestens einen Farbakzeptor ein Zink-Salicylat aufweist, sind
die Farbstoffvorläufer eingekapselt in Mikrokapseln, die hinsichtlich Größe und darin
bevorzugt verwendete Leuko-Farbstoffen weitestgehend nicht eingeschränkt sind. Besonders
bewährt sind jedoch solche Mikrokapseln, die ein Wandmaterial aus MelaminFormaldehyd-Harz
bei einer bevorzugten mittleren Kapselgröße in einem Bereich insbesondere von 4 bis
6 µm aufweisen. Als Kapselinhalt kommt bevorzugt Diisopropylnaphtalin-Öl (KMC-Öl der
Rütgers Novares GmbH, Duisburg - Deutschland) zum Einsatz, das als Farbstoffvorläufer
Leuko-Farbstoffe in einem Bereich von 4 bis 7,5 Gew.-% enthält.
[0015] Bevorzugt weist die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat zusätzlich mindestens ein
anorganisches Pigment auf, ausgesucht aus der Liste, umfassend: natürliches Kaolin,
kalziniertes Kaolin, Kieselsäure, Talkum, natürliches Kalziumkarbonat, gefälltes Kalziumkarbonat
sowie Aluminium(hydr)oxid. Dabei ist es unerheblich, ob die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat
auf einem bahnförmigen Substrat ausgebildet ist, bei dem Substrat und Beschichtung
mit dem Zink-Salicylat zu einem hier vorgeschlagenen Aufzeichnungsmaterial gemäß erster
Ausführungsvariante, eine CF-Beschichtung betreffend, zweiter Ausführungsvariante,
eine SC-Beschichtung betreffend, oder dritter Ausführungsvariante, ein CFB-Aufzeichnungsmaterial
betreffend, zu zählen ist. Es ist insbesondere möglich, dass die Beschichtung mit
dem Zink-Salicylat eine Pigmentmischung enthält, wobei die Pigmentmischung mindestens
ein anorganisches Pigment enthält, ausgesucht aus der Liste, umfassend: natürliches
Kaolin, kalziniertes Kaolin, Kieselsäure, Talkum, natürliches Kalziumkarbonat, gefälltes
Kalziumkarbonat sowie Aluminium(hydr)oxid. Ganz besonders bevorzugt seitens der Erfinderschaft
umfasst die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat eine Pigmentmischung aus genau zwei
stofflich verschiedenen anorganischen Pigmenten, jeweils ausgesucht aus der Liste,
umfassend: natürliches Kaolin, kalziniertes Kaolin, Kieselsäure, Talkum, natürliches
Kalziumkarbonat, gefälltes Kalziumkarbonat sowie Aluminium(hydr)oxid. Im Rahmen einer
ganz besonders bevorzugten Ausführung enthält die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat
eine Pigmentmischung ausschließlich aus natürlichem Kaolin und gefälltem Kalziumkarbonat.
In einem solchen Fall zeigten die der Erfindung voraus gegangenen Versuche und Versuchsanfertigungen,
dass eine besondere Präferenz seitens der Erfinderschaft auf eine Beschichtung mit
dem Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor gelegt wird, bei dem als Pigment
eine Pigmentmischung aus natürlichem Kaolin und gefälltem Kalziumkarbonat enthalten
ist, wobei das auf Gew.-% bezogene Mischungsverhältnis von natürlichem Kaolin und
gefälltem Kalziumkarbonat in einem Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2 liegt.
[0016] Wesentlich an einer derartigen Pigmentmischung ist die Einstellung der Porosität
der Beschichtung mit dem Zink-Salicylat in entscheidender Weise über mindestens zwei,
wie oben ausgeführt bevorzugt über genau zwei Pigmente, von denen das eine Pigment
eine tendenziell höhere Porosität der Beschichtung gewährleistet, wobei in der bevorzugten
Pigmentmischung des vorherigen Absatzes diese Aufgabe seitens des gefällten Kalziumkarbonats
wahrgenommen wird, während das andere Pigment eine tendenziell niedrigere Porosität
der Beschichtung zu gewährleisten hat, im bevorzugten Beispiel durch das natürliche
Kaolin gegeben. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass mittels der
Porosität sowohl die Offset-Bedruckbarkeit als auch die Selbsttrenn-Verleimbarkeit
des Papiers optimiert werden kann. Die Erfinderschaft konnte bei den diesbezüglich
besonders überzeugenden Proben, aufweisend ein Substrat mit rückseitiger Stärkepräparation
und einem vorderseitigen Beschichtungsauftrag als CF-Schicht aus einer ersten Beschichtungszusammensetzung
gemäß den Eckdaten aus Tabelle 1, Bristow-Messwerte (Prüfflüssigkeit: Levacell violett
6 BG, verdünnt 1:500; Tintenmenge: 40 µm; schmaler Spalt) in einem bevorzugten Bereich
von:
■ 25,0 - 32,0 cm (Messgeschwindigkeit 1,60 mm/sec),
■ 31,0- 37,0 cm (Messgeschwindigkeit 3,45 mm/sec),
■ 37,0 - 45,0 cm (Messgeschwindigkeit 8,55 mm/sec)
notieren. Nicht zuletzt, um solche bevorzugten Messwerte zu erreichen, gelten genauso
Pigmentmischungen aus kalziniertem Kaolin und Aluminiumhydroxid insbesondere mit einem
Mischungsverhältnis in einem Bereich von 1 : 1,8 bis 1 : 2,8 sowie aus kalziniertem
Kaolin und Talkum insbesondere mit einem Mischungsverhältnis in einem Bereich von
1 : 3,5 bis 1 : 6,5 als besonders bevorzugt.
[0017] Neben einem anorganischen Pigment und insbesondere einer Pigmentmischung aus mindestens
zwei anorganischen Pigmenten, aus gesucht aus der Liste, umfassend: natürliches Kaolin,
kalziniertes Kaolin, Kieselsäure, Talkum, natürliches Kalziumkarbonat, gefälltes Kalziumkarbonat
sowie Aluminium(hydr)oxid enthält die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat bevorzugt
mindestens ein Bindemittel, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Styrol-Butadien-Latex,
Styrol-Acrylat-Latex, Stärke, Polyvinylalkohol. Die Präferenz der Erfinderschaft liegt
dabei auf Styrol-Butadien-Latex, der insbesondere zusammen mit Stärke zum Einsatz
kommt.
[0018] Innerhalb der Beschichtung mit dem Zink-Salicylat gilt es überdies als ganz besonders
bevorzugt, wenn das Zink-Salicylat in einem Bereich von 5,5 bis 11,0 Gew.-% - bezogen
auf das Gesamtgewicht der Beschichtung mit dem Zink-Salicylat - in dieser Beschichtung
eingebunden ist. Gleichzeitig wurde es als besonders vorteilhaft erkannt und gilt
als bevorzugt, wenn das auf Gew.-% innerhalb der Beschichtung mit dem Zink-Salicylat
bezogene Verhältnis
Zink-Salicylatgesamt: anorganisches Pigmentgesamt
in einem Bereich von 1 : 6,5 bis 1 : 14,0, ganz besonders bevorzugt in einem Bereich
von 1 : 7,5 bis 1 : 12,5 liegt.
[0019] Im Rahmen einer möglichen Ausführungsform, die mit allen hier vorgeschlagenen Ausführungsformen
und -varianten kombinierbar ist, kann die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat auch
nur partiell
- in Form eines Musters oder
- in Form geometrischer Figuren, wie Quadrat, Rechteck, Ellipse oder
- in Form alphanumerischer Zeichen
aufgetragen sein. In diesem Fall, aber nicht beschränkt auf diesen Fall, gilt es als
bevorzugt, wenn die Vorderseite des Substrates zwischen dem Substrat selbst und der
Schicht mit dem Zink-Salicylat
- (a.) eine Stärke-Präparation gegebenenfalls mit Oberflächen leimenden Zusätzen und/oder
- (b.) einen pigmentierten Überzug aufweist. Dieser pigmentierte Überzug weist dann
bevorzugt mindestens ein anorganisches Pigment auf, wofür sich insbesondere kalziniertes
Kaolin anbietet. Jedoch auch folgende anorganische Pigmente sind als Bestandteile
des pigmentierten Überzugs sehr gut geeignet: Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat
sowie Aluminiumoxid. Auch Mischungen aus mehreren verschiedenartigen anorganischen
Pigmenten sind vorstellbar. Neben den anorganischen Pigmenten enthält der pigmentierte
Überzug mindestens ein Bindemittel bevorzugt auf Basis eines synthetischen Polymers,
wobei beispielsweise Styrol-Butadien-Latex besonders gute Ergebnisse liefert. Die
Verwendung eines synthetischen Bindemittels unter Beimischung mindestens eines natürlichen
Polymers, wie besonders bevorzugt Stärke, stellt eine besonders geeignete Ausführungsform
dar.
[0020] Als bahnförmiges Substrat gilt Papier als bevorzugt, das insbesondere zum Einsatz
kommt
■ als nicht oberflächenbehandeltes, in der Masse geleimtes Papier,
■ als ungeleimtes, aber zumindest vorderseitig und/oder rückseitig präpariertes Papier
- wobei als Mittel zur Präparation bevorzugt eine Stärkelösung gegebenenfalls mit
Oberflächen leimenden Zusätzen zum Einsatz kommt,
■ als zumindest vorderseitig mit einer Polyolefinbeschichtung versehenes Papier.
Genauso vorstellbar als bahnförmiges Substrat ist beispielsweise eine Folie, insbesondere
eine Corona-behandelte Folie.
[0021] Die Erfindung betrifft ferner im gleichen Maße auch ein Verfahren zur Herstellung
eines Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes
in all den hier bereits vorgeschlagenen Ausführungsformen und -varianten.
[0022] Dabei umfasst ein derartiges Verfahren bevorzugt mindestens die folgenden Verfahrensschritte:
□ Ausbilden eines bahnförmigen Substrats, aufweisend eine Vorderseite als die erste
der beiden Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten;
□ Vorbereiten einer ersten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese erste Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Zink-Salicylat;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer Farb-Reaktionsschicht;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der Farb-Reaktionsschicht.
[0023] Das Ausbilden des bahnförmigen Substrates geschieht beispielsweise auf einer Papiermaschine,
bei der in mindestens einer vorgeschalteten Mischbütte eine Papierpulpe aus verschiedenen
Zellstoffen, gegebenenfalls Holzschliff, Füllstoffen und Wasser angesetzt wird und
wo zu dieser Papierpulpe vor Ihrer Zuführung zur Papiermaschine bevorzugt weitere
Bestandteile wie beispielsweise Harzleim zur Masseleimung sowie weitere übliche Zuschlagstoffe,
wie Pigmente, Nuancierfarbstoffe und/oder optische Aufheller zugegeben werden. Nach
einem möglichen Glätten der Papierbahn als bahnförmiges Substrat kann diese am Ende
der Papiermaschine als Halbfertigprodukt auf einen Tambour aufgerollt werden.
[0024] Nach einem gegebenenfalls notwendigen vorgeschalteten Abrollen des bahnförmigen Substrats
als Halbfertigprodukt von einem Tambour wird die erste Beschichtungszusammensetzung
bevorzugt unter Nutzung eines Streichaggregats auf die Vorderseite des Substrats aufgebracht,
wobei das Streichaggregat bevorzugt ausgesucht aus der Liste, umfassend: Walzenstreichwerk,
Rollrakelstreichwerk, Messerstreichwerk, Luftbürste und ganz besonders bevorzugt Vorhangbeschichter.
Gerade bei der Nutzung eines Vorhangbeschichters sowohl in seiner Ausgestaltung als
Schlitzgießer mit nach unten geöffnetem Farbkopf, aus dem sich unmittelbar der Farbvorhang
bildet, wie auch in seiner Ausgestaltung als Gleitflächenbeschichter, bei dem der
Farbkopf die Beschichtungsmasse auf ein schräges Ablaufblech gibt, von wo aus sich
der Farbvorhang bildet, konnten besonders überzeugende Produkt- und insbesondere Maschinenlaufeigenschaften
innerhalb des Streichvorgangs beobachtet werden, was schließlich zu einem besonders
homogenen Erscheinungsbild der Farb-Reaktionsschicht aus der ersten Beschichtungszusammensetzung
führt. Die zur Ausbildung einer Farb-Reaktionsschicht genutzte erste Beschichtungszusammensetzung
ist dabei bevorzugt wässerig. Die anschließende Trocknung der ersten Beschichtungszusammensetzung
geschieht üblicherweise durch ein Verfahren, bei dem Wärme zugeführt wird, wie es
durch Heißluft-Schwebetrockner oder auch Kontakttrockner geschieht. Bewährt ist auch
eine Kombination aus den aufgeführten Trockenverfahren. Nach dem Trocknen der ersten
Beschichtungszusammensetzung wird die so ausgebildete Farb-Reaktionsschicht bevorzugt
zumindest leicht satiniert. Die flächenbezogene Masse der Farb-Reaktionsschicht aus
der ersten Beschichtungszusammensetzung liegt bevorzugt zwischen 3,2 und 7,2 g/m
2 und noch besser zwischen 3,4 und 4,8 g/m
2.
[0025] Bei einer Ausgestaltung der Farb-Reaktionsschicht aus der ersten Beschichtungszusammensetzung
als CF-Schicht konnten dabei besonders überzeugende Ergebnisse erzielt werden, wenn
eine Rezeptur nach den Eckdaten der folgenden
Tabelle 1 benutzt wurde, die als ganz besonders bevorzugt gelten:
Komponente |
Menge |
Gefälltes Kalziumkarbonat |
Zusammen 60-80 Gew.-% mit einem Verhältnis Kalzium-karbonat: Kaolin in einem Bereich
von 2:1 bis 1:2 |
Kaolin |
Stärke |
Zusammen 8-18 Gew.-% mit einem Verhältnis Stärke : Sty-rol-Butadien-Latex in einem
Bereich von 1:1 bis 1:2,5 |
Styrol-Butadien-Latex |
Zink-Salicylat |
4-14 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 5,5 bis 11 Gew.-% |
[0026] Sofern das diesseits vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte
Ausbildung eines Schriftbildes eine pigmentierte Rückseitenbeschichtung aufweisen
soll, umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Aufzeichnungsmaterials
bevorzugt mindestens die folgenden Verfahrensschritte:
□ Ausbilden eines bahnförmigen Substrats, aufweisend eine Vorderseite als die erste
der beiden Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten;
□ Vorbereiten einer ersten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese erste Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Zink-Salicylat;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer Farb-Reaktionsschicht;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Vorbereiten einer zweiten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese zweite Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel
- und bevorzugt zusätzlich Mittel zur Hydrophobierung;
□ Aufbringen der vorbereiteten zweiten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung
einer pigmentierten und bevorzugt hydrophoben Beschichtung auf der Rückseite des Substrats;
□ Trocknen der zweiten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der pigmentierten Rückseitenbeschichtung
und der Farb-Reaktionsschicht.
[0027] Die Aufbringung der zweiten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung einer pigmentierten
und bevorzugt hydrophoben Beschichtung auf der Rückseite des Substrats geschieht bevorzugt
mittels eines Streichaggregats, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Walzenstreichwerk,
Vorhangbeschichter, Streichmesser- und (Roll-)Rakelstreichwerk. Die zur Ausbildung
dieser pigmentierten Rückseitenbeschichtung genutzte zweite Beschichtungszusammensetzung
ist ebenfalls bevorzugt wässerig. Die sich nach der Aufbringung anschließende Trocknung
der zweiten Beschichtungszusammensetzung geschieht erneut üblicherweise durch ein
Verfahren, bei dem Wärme zugeführt wird, wie es durch Heißluft-Schwebetrockner oder
auch Kontakttrockner geschieht. Bewährt ist auch eine Kombination aus den aufgeführten
Trockenverfahren. Die flächenbezogene Masse der pigmentierten Rückseitenbeschichtung
aus der zweiten Beschichtungszusammensetzung liegt bevorzugt zwischen 2,5 und 4,2
g/m
2 und noch besser zwischen 2,7 und 3,7 g/m
2.
[0028] Sofern das diesseits vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte
Ausbildung eines Schriftbildes neben der vorderseitigen Beschichtung mit dem Zink-Salicylat
als CF-Schicht eine rückseitige Beschichtung mit eingekapselten Farbstoffvorläufern
als CB-Schicht aufweisen soll, umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen
Aufzeichnungsmaterials bevorzugt mindestens die folgenden Verfahrensschritte:
□ Ausbilden eines bahnförmigen Substrats, aufweisend eine Vorderseite als die erste
der beiden Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten;
□ Vorbereiten einer ersten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese erste Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Zink-Salicylat;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer CF-Schicht;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Vorbereiten einer dritten Beschichtungszusammensetzung mit eingekapselten Farbstoffvorläufern,
□ Aufbringen der vorbereiteten dritten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung
einer CB-Schicht auf der Rückseite des Substrats;
□ Trocknen der dritten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der vorderseitigen CF-Schicht und der rückseitigen
CB-Schicht.
[0029] Die Aufbringung der dritten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung einer CB-Schicht
auf der Rückseite des Substrats geschieht bevorzugt mittels eines Streichaggregats,
ausgesucht aus der Liste, umfassend: Walzenstreichwerk, Vorhangbeschichter, Streichmesser-
und (Roll-)Rakelstreichwerk. Gerade bei der Nutzung eines Vorhangbeschichters sowohl
in seiner Ausgestaltung als Schlitzgießer mit nach unten geöffnetem Farbkopf, aus
dem sich unmittelbar der Farbvorhang bildet, wie auch in seiner Ausgestaltung als
Gleitflächenbeschichter, bei dem der Farbkopf die Beschichtungsmasse auf ein schräges
Ablaufblech gibt, von wo aus sich der Farbvorhang bildet, konnten hervorragende Produkt-
und insbesondere Maschinenlaufeigenschaften innerhalb des Streichvorgangs beobachtet
werden, was schließlich zu einem besonders homogenen Erscheinungsbild der CB-Schicht
aus der dritten Beschichtungszusammensetzung führt. Auch die zur Ausbildung der CB-Schicht
genutzte dritte Beschichtungszusammensetzung ist bevorzugt wässerig. Die sich nach
der Aufbringung anschließende Trocknung der zweiten Beschichtungszusammensetzung geschieht
erneut üblicherweise durch ein Verfahren, bei dem Wärme zugeführt wird, wie es durch
Heißluft-Schwebetrockner oder auch Kontakttrockner geschieht. Bewährt ist auch eine
Kombination aus den aufgeführten Trockenverfahren. Die flächenbezogene Masse der pigmentierten
Rückseitenbeschichtung aus der zweiten Beschichtungszusammensetzung liegt bevorzugt
zwischen 2,2 und 6,2 g/m
2 und noch besser zwischen 2,4 und 3,8 g/m
2.
[0030] Es stellt eine ganz besonders bevorzugte Ausführung des diesseits vorgeschlagenen
Verfahrens zur Ausbildung eines Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes mit vorderseitiger Zink-Salicylat als Farbakzeptor aufweisender
CF-Schicht und rückseitiger CB-Schicht dar, wenn sowohl die CF-Schicht wie auch die
CB-Schicht mit einem Vorhangbeschichter ausgebildet werden. Dabei zeichnet sich das
diesseits umgesetzte Verfahren ganz besonders durch die bevorzugte Tatsache aus, dass
beide Schichten innerhalb nur eines einzigen Durchlaufs durch eine Streichmaschine
aufgetragen werden, wobei diese Streichmaschine in kennzeichnender Weise für das vorgeschlagene
Verfahren zwei Vorhangbeschichter mit jeweils nachgeschalteten Trockenbereichen aufweist.
Ein solches Verfahren ist nicht beschränkend genauso in eine Papiermaschine zu integrieren.
[0031] Die nachfolgenden Beispiele werden zusammen mit den nachfolgenden Vergleichsbeispielen
die Erfindung weiter verdeutlichen:
[0032] Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als bahnförmiges Substrat eine Papierbahn
aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einer flächenbezogenen
Masse von 67 g/m
2 unter Zusatz üblicher Zuschlagstoffe in üblichen Mengen und insbesondere unter Zusatz
von Harzleim zur Masseleimung hergestellt und am Ende der Papiermaschine als Halbfertigprodukt
auf einen Tambour aufgerollt.
[0033] Innerhalb einer Streichmaschine wird nach dem notwendigen Abrollen des bahnförmigen
Substrats als Halbfertigprodukt vom Tambour vorderseitig unter Verwendung eines Vorhangbeschichters
in seiner Ausgestaltung als Schlitzgießer eine Farb-Reaktionsschicht und rückseitig
unter Verwendung eines weiteren Vorhangbeschichters in seiner Ausgestaltung als Schlitzgießer
eine zweite Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung einer pigmentierten und hydrophoben
Beschichtung aufgebracht. Dabei enthält die zweite Beschichtungszusammensetzung als
Hauptbestandteile natürliches Kalziumkarbonat als Pigment, Styrol-Acrylat-Latex und
Stärke als Bindemittelmischung und AKD-Leim als Mittel zur Hydrophobierung der pigmentierten
Rückseitenbeschichtung. Während die rückseitige Beschichtung mit einer flächenbezogenen
Masse von 3,0 g/m
2 aufgetragen wird, liegt die flächenbezogene Masse für die Farb-Reaktionsschicht bei
4,0 g/m
2.
[0034] Innerhalb der drei erfindungsgemäßen Beispiele und der vier Vergleichsbeispiele wird
die Farb-Reaktionsschicht alternativ aus sieben verschiedenen ersten Beschichtungszusammensetzungen
ausgebildet, wobei sich diese Beschichtungszusammensetzungen unterscheiden wie wiedergegeben
in der nachfolgenden
Tabelle 2.
Tabelle 2
Komponente |
Menge [Gew.-%] |
Erfindungsge-mäßes Beispiel 1 |
Erfindungsge-mäßes Beispiel 2 |
Erfindungsge-mäßes Beispiel 3 |
Vergleichs-beispiel 1 |
Vergleichs-beispiel 2 |
Vergleichs-beispiel 3 |
Vergleichs-beispiel 4 |
Gefälltes Kalziumkarbonat |
37,8 |
--- |
--- |
37,8 |
36,6 |
75,4 |
--- |
Natürliches Kaolin |
37,8 |
--- |
--- |
37,8 |
36,6 |
--- |
75,4 |
kalziniertes Kaolin |
--- |
23,0 |
31,0 |
--- |
--- |
--- |
--- |
Aluminiumhydroxid |
--- |
53,7 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
Talkum |
--- |
--- |
46,5 |
--- |
--- |
--- |
--- |
Stärke |
4,5 |
3,8 |
--- |
4,5 |
4,4 |
4,5 |
4,5 |
Styrol-Butadien-Latex |
7,6 |
--- |
6,2 |
7,5 |
7,3 |
7,5 |
7,5 |
Styrol-Acrylat-Latex |
--- |
6,9 |
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
Polyvinylalkohol |
--- |
--- |
3,9 |
--- |
--- |
--- |
--- |
Zink-Salicylat |
9,1 |
9,1 |
9,1 |
--- |
--- |
9,1 |
9,1 |
Phenolharz |
--- |
--- |
--- |
9,1 |
11,7 |
--- |
--- |
[0035] Bei der Betrachtung fertig gestellter Proben einerseits der erfindungsgemäßen Beispiele
1 bis 3 und andererseits der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wird die Überlegenheit der
erfindungsgemäßen Beispiele hinsichtlich der zuvor definierten Aufgabenaspekte
(i.-1) Kurzzeit-Farbentwicklung,
(i.-2) Farbintensität,
(ii.) Selbsttrennverleimbarkeit,
(iii.) Offset-Bedruckbarkeit und
(iv.) Runnability
schnell klar. Es ergeben sich Beurteilungen gemäß
Tabelle 3:

[0036] Die in der Beschreibung und in den Ansprüchen gemachten Angaben zur flächenbezogenen
Masse, zu Gew.-% (Gewichts-%) beziehen sich jeweils auf das "atro"-Gewicht, d.h. absolut
trockene Gewichtsteile.
1. Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes, mindestens
umfassend:
■ ein bahnförmiges Substrat, aufweisend eine Vorderseite als die erste der beiden
Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten,
■ eine auf mindestens einer der beiden Substratseiten ausgebildete Beschichtung, aufweisend
ein Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zink-Salicylat in einem Bereich von 4 bis 14 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht
der Beschichtung mit dem Zink-Salicylat als Farbakzeptor - in dieser Beschichtung
eingebunden ist.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens umfasst:
■ ein bahnförmiges Substrat,
■ eine Beschichtung mit dem Zink-Salicylat auf der Vorderseite des Substrats,
■ eine pigmentierte Beschichtung auf der Rückseite des Substrats.
3. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat zusätzlich eingekapselte Farbstoffvorläufer
enthält.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens umfasst:
■ ein bahnförmiges Substrat,
■ eine Beschichtung mit dem Zink-Salicylat auf der Vorderseite des Substrats,
■ eine Beschichtung mit eingekapselten Farbstoffvorläufern auf der Rückseite des Substrats.
5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zink-Salicylat in einem Bereich von 5,5 bis 11,0 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht
der Beschichtung mit dem Zink-Salicylat- in dieser Beschichtung eingebunden ist.
6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat zusätzlich mindestens ein anorganisches Pigment
enthält, ausgesucht aus der Liste, umfassend: natürliches Kaolin, kalziniertes Kaolin,
Kieselsäure, Talkum, natürliches Kalziumkarbonat, gefälltes Kalziumkarbonat sowie
Aluminium(hydr)oxid.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das auf Gew.-% innerhalb der Beschichtung mit dem Zink-Salicylat bezogene Verhältnis
Zink-Salicylatgesamt: anorganisches Pigmentgesamt
in einem Bereich von 1 : 6,5 bis 1 : 14,0 liegt.
8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat als anorganisches Pigment eine Pigmentmischung
aus natürlichem Kaolin und gefälltem Kalziumkarbonat enthält.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das auf Gew.-% bezogene Mischungsverhältnis von natürlichem Kaolin und gefälltem
Kalziumkarbonat in einem Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2 liegt.
10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat zusätzlich mindestens ein Bindemittel enthält,
ausgesucht aus der Liste, umfassend: Styrol-Butadien-Latex, Styrol-Acrylat-Latex,
Stärke, Polyvinylalkohol.
11. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mit dem Zink-Salicylat nur partiell aufgetragen ist.
12. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 2, 3 und 5 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die pigmentierte Beschichtung auf der Rückseite des Substrats mindestens umfasst:
■ ein anorganisches Pigment,
■ ein Bindemittel,
■ Mittel zur Hydrophobierung dieser pigmentierten Beschichtung auf der Rückseite des
Substrats;
13. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren mindestens
die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
□ Ausbilden eines bahnförmigen Substrats, aufweisend eine Vorderseite als die erste
der beiden Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten;
□ Vorbereiten einer ersten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese erste Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Zink-Salicylat;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer Farb-Reaktionsschicht;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der Farb-Reaktionsschicht.
14. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes nach einem der Patentansprüche 2 bis 3 und 5 bis 13, wobei das
Verfahren mindestens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
□ Ausbilden eines bahnförmigen Substrats, aufweisend eine Vorderseite als die erste
der beiden Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten;
□ Vorbereiten einer ersten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese erste Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Zink-Salicylat;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer Farb-Reaktionsschicht;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Vorbereiten einer zweiten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese zweite Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Mittel zur Hydrophobierung;
□ Aufbringen der vorbereiteten zweiten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung
einer pigmentierten und hydrophoben Beschichtung auf der Rückseite des Substrats;
□ Trocknen der zweiten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der pigmentierten Rückseitenbeschichtung
und der Farb-Reaktionsschicht.
15. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Beschichtungszusammensetzung mittels eines Streichaggregats aufgebracht
wird, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Walzenstreichwerk, Vorhangbeschichter,
Streichmesser- und (Roll-)Rakelstreichwerk.
16. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach einem der Patentansprüche
13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtungszusammensetzung mittels eines Streichaggregats aufgebracht
wird, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Walzenstreichwerk, Rollrakelstreichwerk,
Messerstreichwerk, Vorhangbeschichter oder Luftbürste.
17. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes nach einem der Patentansprüche 4 bis 11, 13 und 16, wobei das
Verfahren mindestens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
□ Ausbilden eines bahnförmigen Substrats, aufweisend eine Vorderseite als die erste
der beiden Substratseiten und eine Rückseite als die zweite der beiden Substratseiten;
□ Vorbereiten einer ersten Beschichtungszusammensetzung, wobei diese erste Beschichtungszusammensetzung
mindestens umfasst:
- ein anorganisches Pigment,
- ein Bindemittel,
- Zink-Salicylat;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer CF-Schicht;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Vorbereiten einer dritten Beschichtungszusammensetzung mit eingekapselten Farbstoffvorläufern,
□ Aufbringen der vorbereiteten dritten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung
einer CB-Schicht auf der Rückseite des Substrats;
□ Trocknen der dritten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der vorderseitigen CF-Schicht und der rückseitigen
CB-Schicht.
18. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste wie auch die dritte Beschichtungszusammensetzung mittels eines Vorhangbeschichters
aufgebracht wird.
19. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach einem der Patentansprüche
17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die beide Schichten aus erster und dritter Beschichtungszusammensetzung innerhalb
nur eines einzigen Durchlaufs durch eine Streichmaschine aufgetragen werden.