[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 der Vorderseite des Substrates ausgebildete CF-Beschichtung, aufweisend
mindestens einen Farbakzeptor,
■ und eine auf der Rückseite des Substrates ausgebildete CB-Beschichtung, aufweisend
mindestens eingekapselte Farbstoffvorläufer.
[0002] Die Erfindung betrifft genauso und in einem besonderen Maße ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes.
[0003] Die Erfinderschaft sah sich vor die Aufgabe gestellt, der Öffentlichkeit ein neues
Aufzeichnungsmaterial bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Aufzeichnungsmaterials
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 über eine gute Offset-Bedruckbarkeit insbesondere auf der Seite mit der CF-Beschichtung
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.
[0004] Die Aufgabe wird nach den Erkenntnissen der Erfinderschaft gelöst mittels eines Aufzeichnungsmaterials
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 der Vorderseite des Substrates ausgebildete CF-Beschichtung, aufweisend
mindestens einen Farbakzeptor,
■ und eine auf der Rückseite des Substrates ausgebildete CB-Beschichtung, aufweisend
mindestens eingekapselte Farbstoffvorläufer,
wobei das erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet
wird, dass die CF-Beschichtung als den mindestens einen Farbakzeptor Zink-Salicylat
aufweist.
[0005] Die Erfindung betrifft ferner und im gleichen Maße auch ein Verfahren zur Herstellung
eines Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes
in all den hier noch offenbarten Ausführungsformen und -varianten.
[0006] 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 als ein Farbakzeptor;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer CF- Beschichtung;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Vorbereiten einer zweiten Beschichtungszusammensetzung mit eingekapselten Farbstoffvorläufern;
□ Aufbringen der vorbereiteten zweiten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung
einer CB- Beschichtung auf der Rückseite des Substrats;
□ Trocknen der zweiten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der vorderseitigen CF- Beschichtung und
der rückseitigen CB- Beschichtung.
[0007] Zum notwendigen klaren Verständnis der vorliegenden Schrift werden unter
CF-Schichten (coated front) solche Schichten bzw. Beschichtungen verstanden, die Farbentwickler
(Farbnehmer bzw. Farbakzeptoren) aufweisen, welche als Farbentwicklerpigment, oder
wie im erfindungsgemäßen Fall als öllösende sauer reagierende organische Substanzen
ausgebildet sein können und die mit geeigneten Farbstoffvorläufern, bevorzugt LeukoFarbstoffe,
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] Nun weist das diesseits vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial auf der Rückseite seines
Substrates eine so genannte
CB-Schicht (coated back) auf. 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 dabei im Rahmen ihres grundsätzlichen
Aufbaus Mikrokapseln, innerhalb derer 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-Schicht in Kontakt mit dem Zink-Salicylat als mindestens ein Farbakzeptor innerhalb
einer gegenüberliegend angrenzenden CF-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.
[0009] Insbesondere bei CFB-Blättern besteht nun 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, was auch diesseits als besonders bevorzugt gilt. 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 zum Substrat hin unterlegt, was bedeutet, dass die Barriere
bildenden Zwischenbeschichtungen zwischen Substrat und CF-Beschichtung und/oder zwischen
Substrat und CB-Beschichtung ausgebildet sind. Auch eine solche Ausführung gilt als
bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung.
[0010] Grundsätzlich sind allgemein Zink-Benzoate als Farbakzeptor in farbreaktiven Aufzeichnungsmaterialien
bekannt. So offenbart beispielsweise die nicht gattungsgemäße
EP 1 375 182 A1 das mit Zink-Salicylat nicht identische Zink-4-Nitrobenzoate als Entwicklerkomponente
in wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien. In der
EP 2 161 255 A1 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.
[0011] Gegenstand der
US 4,257,935 A ist eine farbentwickelnde Streichfarbenzusammensetzung, welche gemäß einführender
Passagen bevorzugt für druckempfindliche Aufzeichnungssysteme Verwendung finden soll.
Ausschließlich im Rahmen eines Beispiels und innerhalb eines Vergleichs mit einem
handelsüblichen Transferblatt enthält eine solche Streichfarbenzusammensetzung neben
Zink-Salicylat als Farbakzeptor sowie Stärke und Latex als Bindemittel ein Clay als
Pigment, dessen mögliche Einbindung in der die dort vorgeschlagene Streichfarbenzusammensetzung
erläuternden Beschreibung keine Erwähnung findet.
[0012] Im gleichen Maße ist aus der
EP 0 485 064 A1 eine SC (selfcontained) -Streichfarbenzusammensetzung zur Ausbildung eines Selbstdurchschreibepapiers
bekannt, für die Zink-Salicylat als Farbakzeptor, eine Vielzahl möglicher Komponenten
wie Stärke und Polyvinylalkohol als Bindemittel sowie optional auch verschiedene Pigmente
als mögliche Füllstoffe offenbart werden.
[0013] Schließlich schlägt auch die
EP 0 360 522 A2 eine Entwickler-Zusammensetzung vor, welche als möglichen Farbakzeptor Zink-Salicylat
enthält. Während die mögliche Einbindung von Bindemitteln in die Entwickler-Zusammensetzung
erwähnt wird, sucht man nach möglichen Hinweisen auf die Einbindung von Pigmenten
in eine solche Entwickler-Zusammensetzung vergebens.
[0014] Als Ergebnis intensiver Untersuchungen erkannte die Erfinderschaft, dass es für die
erste Beschichtungszusammensetzung und für die aus der ersten Beschichtungszusammensetzung
ausgebildeten CF-Beschichtung im Rahmen der diesseitigen Vorschläge für ein druckempfindliches
Aufzeichnungsmaterial und für ein dazugehöriges Herstellungsverfahren als bevorzugt
gilt, wenn das Zink-Salicylat in einem Bereich von 4 bis 14 Gew.-% - bezogen auf das
Gesamtgewicht der CF-Beschichtung - und ganz besonders bevorzugt in einem noch weiter
verengten Bereich von 5,5 bis 11,0 Gew.-% - erneut bezogen auf das Gesamtgewicht der
CF-Beschichtung - in dieser CF-Beschichtung eingebunden ist. Dabei kristallisierte
sich entsprechend der dieser Erfindung zugrunde liegenden Entwicklungs-und Produktionsarbeiten
eine besondere Präferenz der Erfinderschaft hinsichtlich des Einsatzes von Zink-Salicylat
ER-054 des Herstellers Sanko Co., Ltd., Japan, heraus.
[0015] Bevorzugt weist die erste Beschichtungszusammensetzung und die aus der ersten Beschichtungszusammensetzung
ausgebildete CF-Beschichtung im Rahmen der diesseitigen Vorschläge für ein druckempfindliches
Aufzeichnungsmaterial und für ein dazugehöriges Herstellungsverfahren 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.
Es ist insbesondere möglich, dass die erste Beschichtungszusammensetzung und die aus
der ersten Beschichtungszusammensetzung ausgebildete CF-Beschichtung eine Pigmentmischung
enthält, wobei die Pigmentmischung mindestens ein anorganisches Pigment, bevorzugt
genau zwei anorganische Pigmente enthält, jeweils erneut ausgesucht aus der obigen
Liste. Ganz besonders bevorzugt seitens der Erfinderschaft umfasst die erste Beschichtungszusammensetzung
und die aus der ersten Beschichtungszusammensetzung ausgebildete CF-Beschichtung eine
Pigmentmischung aus genau zwei stofflich verschiedenen anorganischen Pigmenten, jeweils
ausgesucht aus der obigen Liste.
[0016] Im Rahmen einer ganz besonders bevorzugten Ausführung enthält die erste Beschichtungszusammensetzung
und die aus der ersten Beschichtungszusammensetzung ausgebildete CF-Beschichtung 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 erste Beschichtungszusammensetzung
und auf eine aus der ersten Beschichtungszusammensetzung ausgebildete CF-Beschichtung
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.
[0017] Wesentlich an einer derartigen Pigmentmischung ist die Einstellung der Porosität
der CF-Beschichtung 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 CB-Beschichtung 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 bevorzugte 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.
[0018] Es wurde gleichsam und als Ergebnis der schon angedeuteten zahlreichen, dieser Erfindung
vorausgegangenen Versuche und Versuchsanfertigungen erkannt, wenn das auf Gew.-% innerhalb
der CF-Beschichtung bezogene Verhältnis
Zink-Salicylat
gesamt: anorganisches Pigment
gesamt
in einem Bereich von 1 : 6,5 bis 1 : 14,0,
und noch weiter eingeschränkt in einem Bereich von 1 : 7,2 bis 1 : 12,5 liegt, weshalb
diese oben offenbarten Gew.-%-Verhältnisse als besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden
Erfindung gelten..
[0019] Neben einem anorganischen Pigment und insbesondere einer Pigmentmischung aus mindestens
zwei anorganischen Pigmenten, ausgesucht aus der Liste, umfassend: natürliches Kaolin,
kalziniertes Kaolin, Kieselsäure, Talkum, natürliches Kalziumkarbonat, gefälltes Kalziumkarbonat
sowie Aluminium(hydr)oxid
enthält die erste Beschichtungszusammensetzung und die aus der ersten Beschichtungszusammensetzung
ausgebildete CF-Beschichtung im Rahmen der diesseitigen Vorschläge für ein druckempfindliches
Aufzeichnungsmaterial und für ein dazugehöriges Herstellungsverfahren bevorzugt mindestens
ein Bindemittel, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Styrol-Butadien-Latex, Styrol-Acrylat-Latex,
Stärke, Polyvinylalkohol.
Auch Mischungen aus mehreren Bindemitteln, insbesondere aus mehreren der genannten
Bindemittel sind vorstellbar. Die Präferenz der Erfinderschaft liegt dabei auf Styrol-Butadien-Latex,
der insbesondere zusammen mit Stärke zum Einsatz kommt.
[0020] Im Rahmen einer möglichen Ausführungsform kann die CF-Beschichtung auch nur partiell,
beispielsweise
- in Form eines Musters oder
- in Form geometrischer Figuren, wie Quadrat, Rechteck, Ellipse oder
- in Form alphanumerischer Zeichen,
aufgetragen sein. In diesem Fall, aber in keinster Weise beschränkt auf diesen Fall,
gilt es als bevorzugt, wenn die Vorderseite des Substrates zwischen dem Substrat selbst
und der CF-Beschichtung
- (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 natürliches
Kalziumkarbonat anbietet. Jedoch auch folgende anorganische Pigmente sind als Bestandteile
dieses pigmentierten Überzugs zwischen Substrat und CF-Beschichtung sehr gut bis gut
geeignet: Siliziumoxid, Bentonit, kalziniertes Kaolin sowie Aluminiumoxid. Auch Mischungen
aus mehreren verschiedenartigen anorganischen Pigmenten sind vorstellbar. Neben den
anorganischen Pigmenten enthält ein solcher pigmentierter 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.
[0021] 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.
Das als bahnförmiges Substrat zum Einsatz kommende Papier für das diesseits vorgeschlagene
druckempfindliche Aufzeichnungsmaterial und für das diesseits vorgeschlagene Verfahren
zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungsmaterials enthält bevorzugt und zur Gewährleistung
einer optimierten Selbsttrennverleimbarkeit insbesondere Mittel zur Hydrophobierung
und gegebenenfalls auch zusätzlich insbesondere anorganische Pigmente.
Neben Papier ist als bahnförmiges Substrat beispielsweise eine Folie, insbesondere
eine Corona-behandelte Folie genauso vorstellbar.
[0022] Bei dem hier vorgeschlagenen Aufzeichnungsmaterial für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes mit einem Substrat und einer vorderseitig ausgebildeten CF-Beschichtung
und einer rückseitig ausgebildeten CB-Beschichtung, sind innerhalb der CB-Beschichtung
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 Melamin-Formaldehyd-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), insbesondere bevorzugt in Kombination
mit einem Erdöldestillat zum Einsatz, wobei diese Diisopropylnaphtalinöl-Mischung
dann bevorzugt 100-50 Gew.-% Diisopropylnaphtalin-Öl und 0-50 Gew.-% Erdöldestillat,
ganz besonders bevorzugt 80-60 Gew.-% Disopropylnaphtalin-Öl und 20-40 Gew.-% Erdöldestillat
umfasst bei Bezug vorstehender Gew.-%-Angaben auf die Gesamtheit an der Diisopropylnaphtalinöl-Mischung.
In dieser Diisopropylnaphtalinöl-Mischung sind die Farbstoffvorläufer gelöst. Die
gesamte Mikrokapsel enthält bevorzugt für die diesseitigen Vorschläge innerhalb der
vorliegenden Schrift als Farbstoffvorläufer LeukoFarbstoffe in einem Bereich von 4
bis 7,5 Gew.-%. Der bevorzugte Anteil an der Diisopropylnaphtalin-Öl-Mischung liegt
dann in einem Bereich von 77 bis 86 Gew.-%, während der Anteil des Wandmaterials bevorzugt
in einem Bereich von 8 bis 12 Gew.-% liegt. Dabei beziehen sich diese Gew.-%-Werte
auf die Masse der fertigen Mikrokapsel.
[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, Mittel zur Hydrophobierung
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
und hier insbesondere Filmpresse, 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
CF-Beschichtung aus der ersten Beschichtungszusammensetzung führt. Die zur Ausbildung
dieser CF-Beschichtung 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 CF-Beschichtung bevorzugt zumindest leicht satiniert. Die flächenbezogene
Masse der CF-Beschichtung aus der ersten Beschichtungszusammensetzung liegt bevorzugt
zwischen 3,2 und 7,2 g/m
2 und noch besser zwischen 3,4 und 5,2 g/m
2.
[0025] Bei dem diesseits vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials
für die druckinduzierte Ausbildung eines Schriftbildes werden für ihren jeweiligen
Auftrag erste Beschichtungszusammensetzungen ausgebildet, wie sie bereits in den vorherigen
Absätzen ausführlich diskutiert wurden. Neben Zink-Salicylat als ein Farbakzeptor
weisen diese ersten Beschichtungszusammensetzungen gemäß den einzelnen und bevorzugten
Ausführungsformen
- als anorganisches Pigment mindestens ein solches auf, ausgesucht aus der Liste, umfassend:
□ natürliches Kaolin,
□ kalziniertes Kaolin,
□ Kieselsäure,
□ Talkum,
□ natürliches Kalziumkarbonat,
□ gefälltes Kalziumkarbonat
□ sowie Aluminium(hydr)oxid
- und als Bindemittel mindestens ein solches auf, ausgesucht aus der Liste, umfassend:
□ Styrol-Butadien-Latex,
□ Styrol-Acrylat-Latex,
□ Stärke,
□ Polyvinylalkohol.
[0026] Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der CF-Beschichtung 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:
Tabelle 1:
Komponente |
Menge |
Gefälltes Kalziumkarbonat |
Zusammen 60-80 Gew.-% mit einem Verhältnis Kalzium-karbonat : Kaolin in einem Bereich
von 2:1 bis 1:2 |
Natürliches Kaolin |
Stärke |
Zusammen 8-30 Gew.-% mit einem Verhältnis Stärke : Styrol-Butadien-Latex in einem
Bereich von 1:1 bis 1:3 |
Styrol-Butad ien-Latex |
Zink-Salicylat |
4-14 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 5,5 bis 11 Gew.-% |
[0027] Die Aufbringung der zweiten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung einer CB-Beschichtung
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-Beschichtung
aus der zweiten Beschichtungszusammensetzung führt. Auch die zur Ausbildung der CB-Beschichtung
genutzte zweite 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 CB-Beschichtung
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.
[0028] Es stellt eine ganz besonders bevorzugte Ausführung des diesseits vorgeschlagenen
Verfahrens dar, wenn sowohl die erste Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung
der vorderseitigen CF-Beschichtung wie auch die zweite Beschichtungszusammensetzung
zur Ausbildung der rückseitigen CB-Beschichtung mit einem Vorhangbeschichter aufgebracht
werden. Dabei zeichnet sich das diesseits vorgeschlagene Verfahren in einer ganz besonders
bevorzugten Ausführungsvariante dadurch aus, dass beide Beschichtungen innerhalb nur
eines einzigen Durchlaufs durch eine Streichmaschine aufgetragen werden, wobei diese
Streichmaschine dann zwei Vorhangbeschichter mit jeweils nachgeschalteten Trockenbereichen
aufweist. Ein solches Verfahren mit Auftrag sowohl der vorderseitigen CF-Beschichtung
wie auch mit rückseitiger CB-Beschichtung innerhalb nur eines Maschinendurchlaufs
ist nicht beschränkend genauso in eine Papiermaschine zu integrieren.
[0029] Die nachfolgenden Beispiele werden zusammen mit den nachfolgenden Vergleichsbeispielen
die Erfindung weiter verdeutlichen:
[0030] Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als bahnförmiges Substrat eine Papierbahn
aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einer flächenbezogenen
Masse von 47 g/m
2 unter Zusatz üblicher Zuschlagstoffe in üblichen Mengen und insbesondere unter Zusatz
von Harzleim zur Masseleimung und unter Zusatz von Mitteln zur Hydrophobierung hergestellt.
Zur Herstellung von Proben des erfindungsgemäßen Beispiels 1 wird noch innerhalb der
Papiermaschine unter Verwendung einer Filmpresse vorderseitig auf das bahnförmige
Substrat eine CF-Beschichtung mit einer flächenbezogenen Masse von 5,0 g/m
2 ausgebildet, wofür eine erste Beschichtungszusammensetzung genutzt wird, wie sie
wiedergegeben wird in der weiter unten stehenden
Tabelle 2. Zur Herstellung von Proben der drei weiteren erfindungsgemäßen Beispiele 2 bis 4
und von vier Vergleichsbeispielen wird das bahnförmige Substrat am Ende der Papiermaschine
als Halbfertigprodukt auf einen Tambour aufgerollt.
[0031] Zur weiteren Herstellung von Proben der erfindungsgemäßen Beispiele 2 bis 4 und der
vier Vergleichsbeispiele wird innerhalb einer Streichmaschine nach dem notwendigen
Abrollen des bahnförmigen Substrats als Halbfertigprodukt vom Tambour vorderseitig
unter Verwendung eines Vorhangbeschichters in seiner Ausgestaltung als Schlitzgießer
eine CF-Beschichtung und rückseitig unter Verwendung eines weiteren Vorhangbeschichters
in seiner Ausgestaltung als Schlitzgießer eine zweite Beschichtungszusammensetzung
zur Ausbildung einer CB-Beschichtung aufgebracht. Dabei enthält die zweite Beschichtungszusammensetzung
als Hauptbestandteile
□ mehr als 50 Gew.-% Melamin-Formaldehyd-Harz Mikrokapseln, welche in ihrem Inneren
KMC-Öl und eine Leuko-Farbstoff-Mischung als Farbstoffvorläufer beinhalten,
□ knapp 25 Gew.-% Stärkekörner als Abstandhalter zwischen den Mikrokapseln, und
□ knapp 20 Gew.-% einer Mischung als Polyvinylalkohol und Styrol-Butadien-Latex als
Bindemittel.
Während die rückseitige CB-Beschichtung mit einer flächenbezogenen Masse von 3,4 g/m
2 aufgetragen wird, liegt die flächenbezogene Masse für die vorderseitige CF-Beschichtung
bei 4,2 g/m
2.
[0032] Innerhalb der vier erfindungsgemäßen Beispiele und der vier Vergleichsbeispiele wird
die CF-Beschichtung alternativ aus acht verschiedenen ersten Beschichtungszusammensetzungen
ausgebildet, wobei sich diese Beschichtungszusammensetzungen unterscheiden wie wiedergegeben
in der nachfolgenden
Tabelle 2.

[0033] Bei der Betrachtung der fertig gestellten Proben einerseits der erfindungsgemäßen
Beispiele 1 bis 4 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.) Offset-Bedruckbarkeit und
(iii.) Runnability
im Zusammenspiel mit zwei jeweils gleichen CFB-Aufzeichnungsmaterialien schnell klar.
Es ergeben sich Beurteilungen gemäß
Tabelle 3:

[0034] 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 der Vorderseite des Substrates ausgebildete CF-Beschichtung, aufweisend
mindestens einen Farbakzeptor,
■ eine auf der Rückseite des Substrates ausgebildete CB-Beschichtung, aufweisend mindestens
eingekapselte Farbstoffvorläufer,
dadurch gekennzeichnet, dass
die CF-Beschichtung als den mindestens einen Farbakzeptor Zink-Salicylat aufweist.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zink-Salicylat in einem Bereich von 4 bis 14 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht
der CF-Beschichtung - in dieser CF-Beschichtung eingebunden ist.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zink-Salicylat in einem Bereich von 5,5 bis 11,0 Gew.-% - bezogen auf das Gesamtgewicht
der CF-Beschichtung - in dieser CF-Beschichtung eingebunden ist.
4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die CF-Beschichtung 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.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das auf Gew.-% innerhalb der CF-Beschichtung bezogene Verhältnis
Zink-Salicylatgesamt: anorganisches Pigmentgesamt
in einem Bereich von 1 : 6,5 bis 1 : 14,0 liegt.
6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die CF-Beschichtung als anorganisches Pigment eine Pigmentmischung aus natürlichem
Kaolin und gefälltem Kalziumkarbonat enthält.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das auf Gew.-% bezogene Mischungsverhältnis von natürlichem Kaolin und gefälltem
Kalziumkarbonat in einem Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2 liegt.
8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die CF-Beschichtung zusätzlich mindestens ein Bindemittel enthält, ausgesucht aus
der Liste, umfassend: Styrol-Butadien-Latex, Styrol-Acrylat-Latex, Stärke, Polyvinylalkohol.
9. Bahnförmiges Aufzeichnungsmaterial nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die CF-Beschichtung nur partiell aufgetragen ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials für die druckinduzierte Ausbildung
eines Schriftbildes nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, 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 als ein Farbakzeptor;
□ Aufbringen der vorbereiteten ersten Beschichtungszusammensetzung auf der Vorderseite
des Substrates zur Ausbildung einer CF- Beschichtung;
□ Trocknen der ersten Beschichtungszusammensetzung;
□ Vorbereiten einer zweiten Beschichtungszusammensetzung mit eingekapselten Farbstoffvorläufern;
□ Aufbringen der vorbereiteten zweiten Beschichtungszusammensetzung zur Ausbildung
einer CB- Beschichtung auf der Rückseite des Substrats;
□ Trocknen der zweiten Beschichtungszusammensetzung;
□ Aufrollen des bahnförmigen Substrats mit der vorderseitigen CF- Beschichtung und
der rückseitigen CB- Beschichtung.
11. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Beschichtungszusammensetzung mittels eines Streichaggregats aufgebracht
wird, ausgesucht aus der Liste, umfassend: Walzenstreichwerk, Rollrakelstreichwerk,
Messerstreichwerk, Vorhangbeschichter oder Luftbürste.
12. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Beschichtungszusammensetzung mittels eines Vorhangbeschichters
aufgebracht wird.
13. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach einem der Patentansprüche
10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Beschichtungen aus erster und zweiter Beschichtungszusammensetzung innerhalb
nur eines einzigen Durchlaufs durch eine Streichmaschine aufgetragen werden.
14. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach einem der Patentansprüche
10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment der ersten Beschichtungszusammensetzung ausgesucht ist aus
der Liste, umfassend: natürliches Kaolin, kalziniertes Kaolin, Kieselsäure, Talkum,
natürliches Kalziumkarbonat, gefälltes Kalziumkarbonat sowie Aluminium(hydr)oxid
15. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials nach einem der Patentansprüche
10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel der ersten Beschichtungszusammensetzung ausgesucht ist aus der Liste,
umfassend: Styrol-Butadien-Latex, Styrol-Acrylat-Latex, Stärke, Polyvinylalkohol.