[0001] Die Erfindung betrifft ein bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest teilweise abdeckenden
zweiten Lage, wobei das diesseits vorgeschlagene bahnförmige wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial
in einem besonderen Maße umweltschonende Aspekte berücksichtigt.
[0002] Der Gegenstand der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert.
[0003] Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sind seit vielen Jahren bekannt und erfreuen
sich einer im Grundsatz ungebrochenen Beliebtheit, was unter anderem darauf zurückzuführen
ist, dass ihre Verwendung für den Ticket und/oder Kaufbeleg ausgebenden Geschäftsmann
mit großen Vorteilen verbunden ist. Weil bei den bekannten, dem wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsverfahren als üblicher Stand der Technik zuzurechnenden farbreaktiven
Aufzeichnungsmaterialien die farbbildenden Komponenten in dem Aufzeichnungsmaterial
selbst stecken, können die Toner- und Farbkartuschen-freien Thermodrucker, die in
ihrer Funktion von niemandem mehr regelmäßig kontrolliert werden müssen, in großer
Zahl aufgestellt werden. So hat sich diese innovative Technologie insbesondere im
öffentlichen Personenverkehr und im Einzelhandel weitgehend flächendeckend durchgesetzt.
[0004] In der zurückliegenden näheren Vergangenheit sind jedoch vermehrt Bedenken gegen
die Umweltverträglichkeit
- insbesondere von bestimmten (Farb-)Entwicklern, auch als Farbakzeptoren bezeichnet,
- teilweise auch von Farbstoffvorläufern, mit denen die (Farb-)Entwickler bei Wärmezufuhr
unter Ausbildung einer visuell erkennbaren Farbe reagieren,
aufgekommen, die zwar einerseits keineswegs naturwissenschaftlich begründet sind,
andererseits jedoch von der Industrie und insbesondere vom Handel nicht außer Acht
gelassen werden können. So stehen in letzter Zeit, zwar ungerechtfertigt aber dennoch,
bei den (Farb-)Ent-wick-lern beispielsweise die gut bekannten und naturwissenschaftlich
hervorragend untersuchten Komponenten, bekannt als
□ Bisphenol-A, das ist 2,2 bis (4-hydroxyphenyl)-Propan, und
□ Bisphenol-S, das ist 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon,
verstärkt im Zentrum öffentlicher Kritik und werden deshalb mitunter ersetzt durch
▪ Pergafast® 201, das ist N-(p-toluensulphonyl)-N'-3-(p-toluensulphonyl-Oxy-phenyl)-harnstoff,
der Firma BASF Corporation, und
▪ D8, das ist 4-[(4-(1-methylethoxy)phenyl)sulfonyl]phenol,
[0005] In Berücksichtigung dieser in kürzester Zeit völlig veränderten Marktlage erkannte
die Erfinderschaft die Notwendigkeit für ein völlig neuartiges wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial, das in einem besonderen Maße umweltschonende Aspekte berücksichtigt.
Als Lösung wird hiermit nun ein bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest teilweise abdeckenden
zweiten Lage vorgeschlagen, wobei
- die erste Lage zumindest zugewandt zur zweiten Lage eine intensive Färbung aufweist
und
- die zweite Lage Hohlkörperpigmente aufweist, die zur Ausbildung eines Schriftbildes
manipulierbar sind.
[0006] Als nächstliegender Stand der Technik betrachtet die Erfinderschaft die
EP 0 512 114 A1, die als Aufzeichnungsmaterial für Fahrtenschreiber einen mindestens 2-lagigen Bogen
vorschlägt mit einem farbigen Träger, auf den eine opake Schicht aus einer wässerigen
Suspension mit Polymer-Partikeln aufgetragen ist. Beispielhaft wird ein Bogen aus
einem Papier mit einer schwarzen Deckbeschichtung offenbart, wobei Papier einschließlich
Deckbeschichtung zusammen als farbiger Träger dienen und auf den eine opake Schicht
mit Hohlkörperpigmenten aufgestrichen ist. Bei Behandlung eines derartigen Bogens
beispielhaft mit einer Nadel wird die Hohlkörperpigment enthaltende Schicht aufgekratzt
und die darunter liegende schwarze Deckbeschichtung wird als Schriftbild sichtbar.
In diesem Fall ist also die Manipulation der Hohlkörperpigmente zur Ausbildung eines
Schriftbildes ihre Entfernung, was bei ihrer Einbindung in die Deckbeschichtung aufgrund
der geringen Verbundenheit innerhalb der sie aufweisenden Deckbeschichtung, sehr einfach
ist.
[0007] Gegenstand der internationalen Patentanmeldung
WO 2012 /145 456 A1 ist ein identisch aufgebautes Aufzeichnungsmaterial, wobei hier jedoch die Manipulation
der Hohlkörperpigmente ihre Verschmelzung ist, welche durch die externe Zufuhr von
Druck oder Hitze erfolgt. Ausgenutzt wird dabei der bekannte Effekt, dass eine Schicht,
die Hohlkörperpigmente in größerer Menge enthält, ihre Opazität dort verliert, wo
die Hohlkörperpigmente durch den extern aufgebauten Druck oder durch die von außen
einwirkende Hitze, letztere beispielsweise erzeugt durch einen Thermodruckkopf, verschmolzen
werden.
[0008] Genau diese Eigenschaft der Hohlkörperpigmente enthaltende Schicht wird in der
EP 1 778 499 B1 offenbart und ausgenutzt, wobei diese Schrift ein in unterschiedlichen Ausführungsformen
ausgestaltetes Aufzeichnungsmaterial vorschlägt, das als Sicherheitsmerkmal eine Strahlungsschicht
mit lumineszierenden Bestandteilen aufweist, welche von einer Maskierungsschicht mit
verschmelzbaren Hohlkörperpigmenten abgedeckt ist. Funktion und Aufbau
- der Maskierungsschicht in diesem hervorragend bewährten Aufzeichnungsmaterial gemäß
der EP 1 778 499 B1,
- der Hohlkörperpigment enthaltende Schicht gemäß der WO 2012 /145 456 A1,
- und der zweiten Lage in dem wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial gemäß vorliegendem
Vorschlag
können identisch sein. Somit wird klar, dass der Offenbarungsgehalt der zuvor diskutierten
WO 2012 /145 456 A1 vollständig vorweggenommen wird durch die älteren und zuvor diskutierten Schriften
EP 0 512 114 A1 und
EP 1 778 499 B1.
[0009] Nach intensiven Untersuchungen an gattungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien,
wie sie im oberen Absatz
[0004] beschrieben werden, mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest
teilweise abdeckenden zweiten Lage, wobei
- die erste Lage zumindest zugewandt zur zweiten Lage eine intensive Färbung aufweist
und
- die zweite Lage Hohlkörperpigmente aufweist, die zur Ausbildung eines Schriftbildes
manipulierbar sind,
erkannte die Erfinderschaft, dass ein derartiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
letztendlich zwei Nachteile aufweist. Zum einen ist nach Zufuhr von ein Schriftbild
erzeugender Hitze, letztere beispielsweise abgegeben durch einen Thermodruckkopf,
der optische Unterschied zwischen Schriftbild und Hintergrundweiße, zu bemessen in
der optischen Druckdichte vor und nach der Schriftbildausbildung, zu gering, was als
primärer Nachteil im Sinne der vorliegenden Erfindung erkannt wurde. Zum anderen reagiert
ein derart aufgebautes Aufzeichnungsmaterial zu empfindlich auf normale Alltaghandhabung,
was bedeutet, dass das Aufzeichnungsmaterial bei mechanischen Eingriffen, wie beispielsweise
leichte abrasive Beanspruchung, durch Reibung, gegebenenfalls Falten, Kratzen oder
dergleichen, sofort Verfärbungen zeigt und dass die Lage mit den Hohlkörperpigmenten
sehr rasch beschädigt wird, was erneut zu Verfärbungen des Aufzeichnungsmaterials
führt. Diesen Nachteil gilt es sekundär zu lösen. Zur Lösung dieser aufgezeigten Problematiken
wird diesseits nun ein bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial vorgeschlagen,
wie es in den Ansprüchen definiert ist.
[0010] Die eingangs angeforderten umweltschonenden Aspekte des hier vorgeschlagenen bahnförmigen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials ergeben sich dabei aus dem gänzlichen Verzicht
auf Farbstoffvorläufern und mit denen reaktionsfähigen (Farb-)Entwicklern.
[0011] Zur Ausbildung des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wird
dessen erste Lage mit der zur zweiten Lage zugewandten intensiven Färbung zunächst
mit hoher Opazität, das heißt nahezu undurchsichtig abgedeckt durch die zweite Lage
mit den Hohlkörperpigmenten. Wegen der durch die Hohlkörperpigmente verursachten Opazität
der zweiten Lage lässt sich somit keinerlei oder nur wenig der Färbung der ersten
Lage feststellen. Durch lokal, bevorzugt scharf begrenzte, Wärmezufuhr in Form eines
beliebigen Musters, das bedeutet in Form eines wie auch immer gestalteten Schriftbildes
werden die Hohlkörperpigmente der zweiten Lage beispielsweise mittels des Druckkopfes
eines Thermodruckers geschmolzen, so wie es auch den Ausführungen in Absatz
[0006] zu entnehmen ist. Durch die Verschmelzung bzw. das Kollabieren der Hohlkörperpigmente
entsteht infolgedessen eine erhöhte Lichtdurchlässigkeit der zweiten Lage. Jedoch
verbleiben als wesentliche und dieser Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis in der
zweiten Lage noch unregelmäßige leere Zwischenräume zwischen den geschmolzenen Hohlkörperpigmenten
und nicht geschmolzenen Komponenten, die eine wenn auch reduzierte Opazität dieser
zweiten Lage aufrechterhalten. Durch die zusätzliche Aufnahme von mindestens einem
Fettsäureamid und/oder hydroxymethyliertem Fettsäureamid und von mindestens einem
wärmeempfindlichen Sensibilisator in die zweite Lage wird der Effekt der Reduzierung
einer konfusen Lichtstreuung deutlich verbessert, weil das mindestens eine Fettsäureamid
und/oder hydroxymethylierte Fettsäureamid und der mindestens eine wärmeempfindliche
Sensibilisator die nicht geschmolzenen Komponenten der zweiten Lage umhüllen und die
leeren Räume innerhalb der zweiten Lage ausfüllen. Im Ergebnis kommt es zu einer signifikanten
Steigerung innerhalb des optischen Unterschieds zwischen dem durch extern zugeführter
Hitze, beispielsweise eines Thermokopfes, bewirktem Schriftbild und der Hintergrundweiße.
[0012] Fettsäureamide und hydroxymethylierte Fettsäureamide können im Rahmen einer bevorzugten
Ausführung der vorliegenden Erfindung auch in Kombination, insbesondere in einem auf
Gew.-% (atro) in der zweiten Lage bezogenen Mischungsverhältnis von 1:2 bis 2:1, innerhalb
der zweiten Lage eingesetzt werden. Als Beispiel für die Fettsäureamide gilt bevorzugt
Stearinsäureamid, als Beispiel für hydroxymethylierte Fettsäureamide gilt bevorzugt
Methylolstearinsäureamid. Auch dabei stellt die Kombination von Stearinamid und Methylolstearinamid
innerhalb der zweiten Lage eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung dar.
[0013] Hinsichtlich der wärmeempfindlichen Sensibilisatoren gelten als bevorzugt solche,
ausgesucht aus der Liste:
- Benzyl-p-benzyloxy-benzoat,
- 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol,
- p-Benzylbiphenyl,
- 1,2-Di(phenoxy)-ethan, auch EGPE genannt,
- 1,2-Di(m-methylphenoxy)ethan,
- 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol, auch bekannt als Tinuvin® der Firma CIBA Speciality
Chemicals Inc.,
- Dibenzyloxalat,
- Benzylnaphthylether, auch BNE genannt,
- Dimethylterephthalat,
- Diphenylsulfon,
wobei Benzylnaphthylether und 1,2-Di(phenoxy)-ethan als ganz besonders bevorzugt gelten.
Im Sinne der Erfindung kann ein wärmeempfindlicher Sensibilisator, aber auch die Kombination
aus mindestens zwei verschiedenen wärmeempfindlichen Sensibilisatoren, ausgesucht
aus der obigen Liste, in die zweite Lage eingebunden sein.
[0014] In zahlreichen Untersuchungsreihen, die dieser Schrift zu Grunde liegen, erkannte
die Erfinderschaft schließlich, dass ein auf Gew.-% (atro) in der zweiten Lage bezogenes
Verhältnis von
- Fettsäureamiden und/oder hydroxymethylierten Fettsäureamiden zu wärmeempfindlichen
Sensibilisatoren,
genauer von
- Fettsäureamiden und/oder hydroxymethylierten Fettsäureamiden zu wärmeempfindlichen
Sensibilisatoren, bevorzugt ausgesucht aus der Liste umfassend Benzylnaphthylether
und insbesondere 1,2-Di(phenoxy)-ethan
in einem Bereich von
- 1 : 2 bis 2 : 1
und noch besser von
- 1,0 : 1,5 bis 1,5 : 1,0
besonders bevorzugt einzustellen ist.
[0015] Ferner erkannte die Erfinderschaft, dass ein auf Gew.-% (atro) in der zweiten Lage
bezogenes Verhältnis von der Gesamtmenge an Hohlkörperpigmenten zur Gesamtmenge aus
Fettsäureamiden und/oder hydroxymethylierten Fettsäureamiden und wärmeempfindlichen
Sensibilisatoren, beide insbesondere ausgesucht nach allen hier offenbarten bevorzugten
Ausführungen,
in einem Bereich von
• 1,0 : 2,5 bis 1 : 4,5
und noch besser von
• 1,0 : 2,5 bis 1,0 : 3,5
besonders zufriedenstellende Ergebnisse hinsichtlich des optischen Unterschieds zwischen
Schriftbild und Hintergrundweiße, auch Kontrast genannt, gewährleistet, gegeben durch
die duale Fähigkeit der zweiten Lage zwischen Opazität und Transparenz.
[0016] Die Hohlkörperpigmente innerhalb der zweiten Lage weisen eine unter starker Wärmezufuhr
schmelzende Wandung aus Kunststoff, idealerweise aus thermoplastischem Harz auf. Dieser
thermoplastische Harz bzw. die Hohlkörperpigment-Außenwandung selbst weist bevorzugt
(Meth)Acrylnitril-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrolacrylat,
Styrol-(meth)Acrylat-Copolymer, Polyacrylnitril, Polyacrylsäureester oder auch die
Mischung aus mindestens zwei der genannten Komponenten auf. Genauso sind auch Pigmentmischungen
aus unterschiedlichen Hohlkörperpigmenten für die zweite Lage vorstellbar. Im Sinne
der vorliegenden Erfindung gelten auch insbesondere so genannte "Cup-shaped"-Pigmente
als Hohlkörperpigmente. Im Gegensatz zu den klassischen Hohlkörperpigmenten, bei denen
ein innerer Kern aus Gas, gewöhnlich aus Luft, vollständig umschlossen wird von einer
Hülle aus organischen, gewöhnlich thermoplastischen Bestandteilen, weisen die "Cup-shaped"-Pigmente
keine geschlossene Hülle auf und umgeben den inneren Kern nur in Form einer - möglichst
weit geschlossenen - Schale bzw. Tasse (= "cup").
[0017] Eine Glasübergangstemperatur für den thermoplastischen Harz der Hohlkörperpigment-Außenwandung
in einem Bereich von 35 °C bis kleiner oder gleich 200 °C und bevorzugt in einem Bereich
von 75 °C bis kleiner oder gleich 120 °C wurde als vorteilhaft erkannt, weil unterhalb
von Temperaturen von 35 °C die Wandung der Hohlkörperpigmente bei Zimmertemperatur
nicht mehr ausreichend stabil ist. Oberhalb von Temperaturen von 200 °C gibt es Handhabungsprobleme
hinsichtlich einer zu starken Aufheizung der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials.
Der bevorzugte Temperaturbereich zwischen 75 °C bis kleiner oder gleich 120 °C liefert
die einfachsten Bedingungen hinsichtlich Verarbeitungsqualität und -geschwindigkeit
bei der Ausbildung der zweiten Lage und bei seiner Nutzung zur Schaffung eines Schriftbildes
durch Verschmelzung der Hohlkörperpigmente in Form dieses Schriftbildes, was im Sinne
der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt zu verstehen ist auf die bloße Wiedergabe
von alphanumerischen Zeichen, sondern genauso von Markierungen jedweder Art, wie Zeichen,
Symbole oder einfarbiger bzw. Grauton-Bilder.
[0018] Geeignete Bindemittel zur Einbindung in die zweite Lage des diesseits vorgeschlagenen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials sind beispielsweise wasserlösliche Bindemittel
wie Stärke, Hydroxyethylzellulose, Methylzellulose, Carboxymethylzellulose, Gelatine,
Kasein, Polyvinylalkohole, modifizierte Polyvinylalkohole, Ethylen-Vinylalkohol-Coplymere,
Natriumpolyacrylate, Acrylamid-Acrylat-Copolymere, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymere
sowie Alkalisalze von Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer oder Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
wobei die Bindemittel allein oder in Kombination untereinander eingesetzt werden können;
auch wasserunlösliche Latexbinder wie Styrol-Butadiene-Copolymere, AcrylnitrilButadien-Copolymere
und Methyl-Acrylat-Butadien-Copolymere bieten sich als Bindemittel zur Einbindung
in die zweite Lage an. Im Sinne der vorliegenden Erfindung gilt Polyvinylalkohol als
besonders bevorzugtes Bindemittel, das, bezogen auf das Gesamtgewicht der zweiten
Lage, in einem Bereich von 12 bis 18 Gew.-% in die zweite Lage des diesseits vorgeschlagenen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials eingebunden ist.
[0019] Neben Hohlkörperpigmenten, Fettsäureamiden und/oder hydroxymethylierten Fettsäureamiden
und wärmeempfindlichen Sensibilisatoren umfasst die zweite Lage in der Regel Gleitmittel,
das sind bevorzugt Wachse wie beispielsweise und ganz besonders bevorzugt Zinkstearate
und Paraffinwachse, sowie weitere Additive, worunter unter anderem Netzmittel und
Entschäumer zählen.
[0020] Als Grundfarbe für die zweite Lage des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
bietet sich insbesondere weiß an, da wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien insbesondere
in ihrer angedachten und bevorzugten Verwendung als Quittung und/oder Label und/oder
Fahrschein in weißer Erscheinungsform üblicherweise im Markt gewünscht sind. Auch
erscheinen die nicht verschmolzenen Hohlkörperpigmente, solange keine weiteren Färbungskomponenten
der zweiten Lage beigemischt sind, weiß. Das vorgeschlagene wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial
ist jedoch ohne Einschränkung auch mit einer insbesondere hellen Einfärbung der zweiten
Lage einsetzbar und gilt infolgedessen als eine mögliche Form des vorgeschlagenen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials.
[0021] In einer ersten möglichen, besonders einfach und kostengünstig umzusetzenden Ausführungsform
ist die erste Lage ein in der Masse gefärbtes bahnförmiges Substrat, wozu dem Substrat
in bevorzugter Ausführung Rußbestandteile und/oder Farbstoffe in solcher Menge beigefügt
werden, dass das Substrat eine intensive Färbung aufweist. Auch wenn nicht auf Papier
als bahnförmiges Substrat der vorliegenden Erfindung beschränkt, gilt Papier insbesondere
in einem Bereich für die flächenbezogene Masse zwischen 35 und 180 g/m
2 als bevorzugtes Substrat.
[0022] In einer zweiten möglichen Ausführungsform wird ein bahnförmiges wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest
teilweise abdeckenden zweiten Lage vorgeschlagen, das
□ ein bahnförmiges Substrat, hier besonders bevorzugt Papier,
□ mindestens eine gefärbte Zwischenschicht als erste Lage sowie
□ eine die gefärbte Zwischenschicht als erste Lage zumindest teilweise abdeckende
zweite Lage
umfasst, wobei die zweite Lage aufweist:
▪ Hohlkörperpigmente, die zur Ausbildung eines Schriftbildes durch lokal begrenzte
Wärmebehandlung schmelzbar sind,
▪ eine oder mehrere Fettsäuren und
▪ einen oder mehrere wärmeempfindliche Sensibilisatoren.
[0023] Weist das hier vorgeschlagene wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine gefärbte
Zwischenschicht auf, ist es möglich, aber nunmehr nicht mehr nötig, dass das die Zwischenschicht
als erste Lage tragende Substrat eine Färbung aufweist. Die gefärbte Zwischenschicht
als erste Lage kann drucktechnisch auf ein als Basisträger fungierendes Substrat beispielsweise
in Form von Papier oder Folie aufgetragen sein. Bevorzugt ist diese gefärbte Zwischenschicht
jedoch auf ein Substrat aufgestrichen, wobei es dann als besonders bevorzugt gilt,
wenn die gefärbte Zwischenschicht mit egalisierenden Beschichtungsvorrichtungen aufgetragen
ist, wie sie beispielsweise Walzenstreichwerke, Streichmesser- oder (Roll-) Rakelstreichwerke
darstellen. Dann kann die gefärbte Zwischenschicht einen positiven Beitrag zur Egalisierung
der Substratoberfläche leisten, womit sich einerseits die Menge an notwendigerweise
aufzubringender Beschichtungsmasse zur Ausbildung der zweiten Lage reduziert und womit
andererseits die Funktion der zweiten Lage unterstützt wird. Für die flächenbezogene
Masse der gefärbten Zwischenschicht als erste Lage innerhalb des erfindungsgemäßen
wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials hat sich ein recht weiter Bereich zwischen
2 und 10 g/m
2 und bevorzugt zwischen 2 und 7 g/m
2 bewährt, insbesondere bei Auftrag mit einem Streichmesser ganz besonders bevorzugt
zwischen 2 und 4 g/m
2, während bei drucktechnischem Auftrag der gefärbten Zwischenschicht als erste Lage
auch Werte deutlich unter 2 g/m
2 dann mit Schichtdicken bevorzugt zwischen 0,5 µm und 1,5 µm möglich sind. Für die
Glätte (nach Bekk) der ersten Lage hat sich ein Bereich von 200 sec bis 500 sec als
geeignet erwiesen, weshalb ein derartiger Bereich als bevorzugt im Sinne der vorliegenden
Erfindung gilt. Insbesondere die besonders bevorzugten höheren Werte zwischen 300
sec und 500 sec werden erreicht durch Glättung des Substrats mit aufgebrachter erster
Lage beispielsweise mittels eines Zwei-, Drei- oder Mehrwalzenglättwerks oder gar
mittels eines Kalanders.
[0024] Gleichgültig, ob die gefärbte Zwischenschicht als erste Lage aufgedruckt oder bevorzugt
aufgestrichen ist, in beiden Fällen gilt es als bevorzugt, wenn in die gefärbte Zwischenschicht
anorganische ölabsorbierende Weißpigmente, bevorzugt in einem Bereich von 20 bis 45
Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zwischenschicht, eingebunden sind, welche
für das äußere Erscheinungsbild und zur Verbesserung der späteren Bedruckbarkeit von
großer Relevanz sind. Als anorganische Weißpigmente der Zwischenschicht haben sich
bevorzugt solche bewährt, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend natürliches wie kalziniertes
Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat sowie Aluminiumhydroxid und hier besonders
Böhmit. Auch Mischungen aus mehreren verschiedenartigen anorganischen Weißpigmenten
sind vorstellbar.
[0025] Die als D50-Wert bestimmte Teilchengröße der in der gefärbten Zwischenschicht vorliegenden
anorganischen Weißpigmente liegen bevorzugt in einem Bereich von kleiner 2 µm. Als
vorteilhaft haben sich Pigmente erwiesen, bei denen eine Teilchengrößenverteilung
von 34 bis 40 Gew.-% kleiner 1 µm und 57 bis 63 Gew.-% kleiner 2 µm, jeweils bezogen
auf die Gesamtmenge an Weißpigmenten in der Zwischenschicht, vorliegt.
[0026] Zur Erzielung einer intensiven Färbung der Zwischenschicht als erste Lage weist diese
bevorzugt Rußbestandteile und/oder Farbstoffe in entsprechender Menge, im Fall von
Rußpigmenten bevorzugt in einem Bereich von 30 bis 40 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Zwischenschicht, auf. Als vorteilhaft haben sich dabei Rußpigmente mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 50 nm erwiesen.
[0027] Neben den anorganischen Weißpigmenten und den Rußpigmenten enthält die als erste
Lage gefärbte und zudem pigmentierte Zwischenschicht mindestens einen Binder bevorzugt
auf Basis eines synthetischen Polymers, wobei beispielsweise Styrol-Butadien-Latex
besonders gute Ergebnisse liefert. Die Verwendung eines synthetischen Binders unter
Beimischung mindestens eines natürlichen Polymers stellt eine besonders geeignete
Ausführungsform dar. Ebenfalls ganz besonders bevorzugt als Bindemittel ist hochverseifter
Polyvinylalkohol. Im Rahmen von Versuchen wurde ferner festgestellt, dass mit einem
Verhältnis
Bindemittel : Gesamtmenge aus Weißpigmenten und Rußpigmenten innerhalb der pigmentierten
Zwischenschicht zwischen 1:3 und 1:4 eine besonders geeignete Ausführungsform vorliegt.
[0028] In einer dritten möglichen Ausführungsform wird ein bahnförmiges wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest
teilweise abdeckenden zweiten Lage vorgeschlagen, das
□ ein bahnförmiges Substrat, hier besonders bevorzugt Papier,
□ eine erste Zwischenschicht mit zur zweiten Zwischenschicht eingeebneter Oberfläche,
□ eine zweite Zwischenschicht mit intensiver Färbung als erste Lage sowie
□ eine die zweite Zwischenschicht zumindest teilweise abdeckende zweite Lage
umfasst, wobei die zweite Lage aufweist:
▪ Hohlkörperpigmente, die zur Ausbildung eines Schriftbildes durch lokal begrenzte
Wärmebehandlung schmelzbar sind,
▪ eine oder mehrere Fettsäuren und
▪ einen oder mehrere wärmeempfindliche Sensibilisatoren.
[0029] In dieser zuletzt offenbarten dritten Ausführungsform ist es die Aufgabe der ersten
Zwischenschicht, für die anschließend aufzutragende zweite Zwischenschicht eine besonders
ebene Oberfläche zu gewährleisten, damit die flächenbezogene Masse der zweiten Zwischenschicht
besonders niedrig, bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 und 8 g/m
2 und noch besser zwischen 2 und 5 g/m
2, gewählt werden kann. Auf diese Weise kann die Menge an Rußpigmenten, die innerhalb
des Recyclings zu Schwierigkeiten führen kann, reduziert werden. Während Aufbau und
Inhaltstoffe der zweiten Zwischenschicht gemäß dritter Ausführungsform des hier vorgeschlagenen
Aufzeichnungsmaterials identisch gewählt werden können zu Aufbau und Inhaltstoffen
der Zwischenschicht gemäß zweiter Ausführungsform, weist die erste Zwischenschicht
gemäß dritter Ausführungsform hauptsächlich Weißpigmente, wie offenbart in Absatz
[0023], Bindemittel und die sonst auch üblichen Additive auf. Entscheidend ist ihr Auftrag
mit einer egalisierenden Beschichtungsvorrichtung, wie beispielsweise mit einem Streichmesser-
oder (Roll-) Rakelstreichwerk mit anschließender Behandlung mittels Glättwerk und/oder
Kalander.
[0030] Zum Schutz des hier vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials in
all seinen hier offenbarten Ausführungsformen und -varianten vor Beschädigungen und
Einschränkungen der normalen Alltaghandhabung, insbesondere bei mechanischen Eingriffen,
wie beispielsweise leichte abrasive Beanspruchung, durch Reibung, gegebenenfalls Falten,
Kratzen oder dergleichen, weist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ganz besonders
bevorzugt eine die zweite Lage zumindest teilweise abdeckende Schutzschicht auf.
[0031] Um den besonderen Anforderungen an eine solche Schutzschicht im Sinne der vorliegenden
Erfindung in einem besonders hohen Maße gerecht zu werden, betrachtet es die Erfinderschaft
als besonders vorteilhaft, wenn eine solche Schutzschicht mindestens die folgenden
Bestandteile aufweist:
- mindestens ein anorganisches Pigment,
- mindestens ein Bindemittel,
- mindestens ein Wachs, wobei hier besonders bevorzugt Paraffinwachse und insbesondere
Zinkstearate sind,
weshalb die oben genannten Bestandteile als bevorzugt gelten zum strukturellen Aufbau
einer Schutzschicht, wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung ganz besonders bevorzugt
zum Einsatz kommt. Optional weist eine derartige Schutzschicht neben weiteren gegebenenfalls
notwendigen Hilfsmitteln in geringen Mengen auch optische Aufheller und ganz besonders
bevorzugt Vernetzer, auch Vernetzungsmittel genannt, auf.
[0032] In einer ersten Variante weist eine Schutzschicht, wie sie vorstehend eingeführt
wird,
- mindestens ein Bindemittel und hier bevorzugt ein oder mehrere wasserunlösliche, selbstvernetzende
Acrylpolymere,
- mindestens ein Vernetzer und
- mindestens ein Pigment auf,
wobei das Pigment der Schutzschicht aus einem oder mehreren anorganischen Pigmenten
besteht und mindestens 80 Gew.-% aus einem hoch gereinigten alkalisch aufbereiteten
Bentonit gebildet sind. Das bevorzugte Bindemittel-/Pigmentverhältnis innerhalb der
Schutzschicht liegt in einem Bereich zwischen 7 : 1 und 9 : 1.
[0033] Als selbstvernetzendes Acrylpolymer innerhalb der Schutzschicht gemäß hier beschriebener
bevorzugter Ausführungsform ist ein selbstvernetzendes Bindemittel zu verstehen, ausgewählt
aus der Gruppe umfassend Styrol-Acrylsäureester-Copolymerisat, ein Acrylamidgruppen
enthaltendes Copolymerisat aus Styrol/Acrylsäureester sowie ganz bevorzugt ein Copolymer
auf Basis von Acrylnitril, Methacrylamid und Acrylester. Neben dem alkalisch aufbereiteten
Bentonit kann als Pigment auch natürliches oder gefälltes Calciumcarbonat, Kaolin,
Kieselsäure, Aluminiumhydroxid oder Titanoxid in die Schutzschicht eingebunden sein.
Hinsichtlich der Vernetzer sind insbesondere solche bevorzugt, die ausgewählt sind
aus der Gruppe umfassend
- zyklischen Harnstoff,
- Methylolharnstoff,
- Amoniumzirkoniumkarbonat und
- besonders bevorzugt Polyamidepichlorhydrinharz.
[0034] Durch die Wahl eines wasserunlöslichen, selbstvernetzenden Acrylpolymers als Bindemittel
und dessen Verhältnis einerseits zum Pigment in einem Bereich zwischen 7 : 1 und 9
: 1, andererseits und besonders bevorzugt zum Vernetzer größer als 5 : 1 wird schon
bei einer Schutzschicht mit relativ geringer flächenbezogener Masse eine hohe Kratzbeständigkeit
des hier vorgeschlagen Aufzeichnungsmaterials gegeben.
[0035] Die Schutzschicht selbst kann mittels üblicher Streichwerke aufgetragen sein, wofür
unter anderem eine Streichfarbe nutzbar ist, wie sie oben beschrieben ist und für
die eine flächenbezogene Masse in einem Bereich von 1,5 bis 4,5 g/m
2 bevorzugt ist, oder die Schutzschicht kann alternativ auch aufgedruckt sein. Verarbeitungstechnisch
und hinsichtlich ihrer technologischen Eigenschaften besonders geeignet sind solche
Schutzschichten, die mittels aktinischer Strahlung härtbar sind. Unter dem Begriff
"aktinische Strahlung" sind UV- oder ionisierende Strahlungen, wie Elektronenstrahlen,
zu verstehen.
[0036] Eine alternativ zur oben beschriebenen Ausführungsvariante ganz besonders bevorzugte
Variante für eine die zweite Lage ganz oder teilweise abdeckenden Schutzschicht sieht
als Bindemittel einen Polyvinylalkohol, Zinkstearat, als Pigment Aluminiumhydroxid
oder alternativ auch Siliciumdioxid sowie einen oder mehrere Vernetzer vor, wobei
besonders bevorzugte Mengen für eine solche Schutzschicht in der nachfolgenden Tabelle
1 wiedergegeben sind:
Tabelle 1:
| Produkt |
Gew.-% [atro] |
| Aluminiumhydroxid |
10 - 25 |
| Polyvinylalkohol |
55 - 70 |
| Zinkstearat |
7 - 9 |
| Vernetzer |
6 - 7 |
[0037] In einer dritten Ausführungsvariante für eine die zweite Lage ganz oder teilweise
abdeckenden Schutzschicht ist diese erhältlich aus einer Beschichtungsmasse umfassend
mindestens einen Polyvinylalkohol und mindestens ein Vernetzungsmittel. Dabei ist
es bevorzugt, wenn der Polyvinylalkohol der Schutzschicht gemäß dritter Ausführungsvariante
mit Carboxyl-, Diaceton- oder insbesondere Silanolgruppen modifiziert ist. Auch Mischungen
verschiedener Carboxyl-, Diaceton- oder Silanol-modifizierter Polyvinylalkohole sind
bevorzugt einsetzbar.
[0038] Das mindestens eine Vernetzungsmittel für die Schutzschicht gemäß dritter Ausführungsvariante
ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Borsäure, Polyaminen, Epoxyharzen,
Dialdehyden, Formaldehydoligomeren, Polyaminepichlorhydrinharz, Adipinsäuredihydrazid
und Melaminformaldehyd. Auch Mischungen verschiedener Vernetzungsmittel sind möglich.
[0039] Bevorzugt liegt in der Beschichtungsmasse zur Ausbildung der Schutzschicht gemäß
dritter Ausführungsvariante das Gewichtsverhältnis des modifizierten Polyvinylalkohols
zu dem Vernetzungsmittel in einem Bereich von 20 : 1 bis 5 : 1 und besonders bevorzugt
in einem Bereich von 12 : 1 bis 7 : 1. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis des
modifizierten Polyvinylalkohols zum Vernetzungsmittel im Bereich von 100 Gewichtsteilen
zu 8 bis 11 Gewichtsteilen.
[0040] Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Schutzschicht gemäß dieser Ausführungsvariante
zusätzlich ein anorganisches Pigment enthält. Dabei ist das anorganische Pigment vorzugsweise
ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid Bentonit, Aluminiumhydroxid,
Kalziumkarbonat, Kaolin und Mischungen aus den genannten anorganischen Pigmenten.
[0041] Es ist bevorzugt, die Schutzschicht gemäß dieser dritten Ausführungsvariante mit
einer flächenbezogenen Masse in einem Bereich von 1,0 g/m
2 bis 6 g/m
2 und besonders bevorzugt von 1,2 g/m
2 bis 3,8 g/m
2 aufzutragen. Dabei wird die Schutzschicht bevorzugt einlagig ausgebildet, ohne diesbezüglich
eingeschränkt zu sein.
[0042] In einer besonderen Ausführungsform ist das erfindungsgemäße und eine Schutzschicht
aufweisende wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial als Etikett mit rückseitiger (Selbst)Klebeschicht
ausgerüstet. Der übliche Aufbau sieht dann ein bahnförmiges Substrat, bevorzugt eine
Papierbahn, vor, die eine Vorderseite und eine ihr gegenüberliegende Rückseite aufweist.
Rückseitig weist dann das bahnförmige wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial die
(Selbst)Klebeschicht auf. Vorderseitig sind auf das Substrat in dieser Reihenfolge
eine erste Lage, eine die erste Lage zumindest teilweise abdeckende zweite Lage sowie
eine die zweite Lage zumindest teilweise abdeckende Schutzschicht aufgetragen.
[0043] Je nach Bedarf kann die Klebeschicht mit einem Releasematerial wie beispielsweise
einem silikonhaltigen Releasepapier abgedeckt sein oder die äußere auf der zweiten
Lage ausgebildete Schutzschicht des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials wird
mit einer zusätzlichen Releaseschicht versehen, die bevorzugt mittels eines sogenannten
Fünf-Walzen-Auftragswerks aufgebracht ist. Die Releaseschicht weist dabei Trennmittel
bevorzugt auf Basis von Silikonöl auf. Durch die Ausführung der Releaseschicht mit
Silikonöl kann das vorgeschlagene Aufzeichnungsmaterial mit rückseitiger Selbstklebeschicht
ohne Releasepapier in einer Rolle aufgewickelt werden, so dass in der Rolle die Selbstklebeschicht
und die Releaseschicht in Kontakt kommen, ohne dass es zu einer dauerhaften Verklebung
kommt.
[0044] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Releaseschicht unter dem Einfluss
von energiereicher Strahlung, wie beispielsweise UV- oder Elektronenstrahlung, härt-
bzw. vernetzbar. Sofern die Releaseschicht mittels UV-Strahlen gehärtet werden soll,
müssen die zur Herstellung dieser Schicht verwendeten Monomere bzw. Prepolymere in
bekannter Weise Zusätze von Photoinitiatoren enthalten. Durch Elektronenstrahlhärtung
konnte eine über ihren Querschnitt besonders gleichmäßig ausgebildete, das bedeutet
ausgehärtete Releaseschicht erzielt werden.
[0045] Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des erfindungsgemäßen bahnförmigen wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsmaterials mit einer eine intensive Färbung - hier einheitlich schwarz,
beispielsweise Rußfarben dargestellt - aufweisenden ersten Lage (1) und einer die
erste Lage (1) abdeckenden zweiten Lage (2). In der Figur sind die Bereiche (2-1)
der zweiten Lage (2), bei denen die Hohlkörperpigmente durch Wärmebehandlung verschmolzen
sind und weshalb die zweite Lage (2) an diesen Bereichen (2-1) durchscheinend ist,
schraffiert dargestellt, während die Bereiche (2-2) der zweiten Lage (2) mit nicht
verschmolzenen Hohlkörperpigmenten einheitlich weiß - eine undurchsichtige Bedeckung
kennzeichnend - dargestellt sind. In den folgenden Figuren wird auf eine unterschiedliche
Darstellung von durchscheinenden und undurchsichtigen Bereichen der zweiten Lage (2)
verzichtet.
[0046] In einer ersten, sehr einfachen Ausführungsform der Erfindung ist die erste Lage
ein in der Masse gefärbtes bahnförmiges Substrat (11). Auf das Substrat (11) ist dann
die zweite Lage (2) aufgetragen, für die grundsätzlich ein Bereich hinsichtlich der
flächenbezogenen Masse zwischen 2 und 10 g/m
2 als bevorzugt gilt, als ganz besonders bevorzugt ist ein Bereich zwischen 4 und 8
g/m
2 zu betrachten. In verschiedenen Untersuchungsreihen wurde erkannt, dass bei einer
flächenbezogenen Masse der zweiten Lage von unter 2 g/m
2 die Abdeckung der ersten Lage oft nicht mehr ausreichend zu gewährleisten ist, während
eine Ausbildung der zweiten Lage mit einer flächenbezogenen Masse von weit mehr als
10 g/m
2 aus wirtschaftlichen Gründen nicht sinnvoll ist.
[0047] Optional kann auf die zweite Lage (2) noch eine Schutzschicht (40) oder eine die
Bedruckbarkeit - bei Bedarf auch im Inkjet-Verfahren - noch weiter verbessernde Pigmentbeschichtung
aufgetragen sein. Eine solche Schicht schwächt zwar die Erkennung des durch Wärmebehandlung
gebildeten Schriftbildes, jedoch bleibt bei einer weißen bzw. nicht zu dunkel eingefärbten
Pigmentbeschichtung und erst recht bei einer bevorzugt farblos ausgestalteten Schutzschicht
die an den verschmolzenen Stellen durch die zweite Lage hindurch scheinende Färbung
aus der ersten Lage (1, 11) im ausreichenden Maße sichtbar.
[0048] Figur 2 zeigt insofern ein erfindungsgemäßes bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial,
wobei das Aufzeichnungsmaterial in einer seiner einfachsten Ausführungsformen gestaltet
ist. Auf ein als erste Lage ausgebildetes Substrat (11) hier beispielsweise mit Rußbestandteilen
zur Färbung des Substrats in der Masse ist die zweite Lage (2) aufgetragen, deren
Hohlkörperpigmente mittels Druckkopf eines Thermodruckers in Form eines Schriftbildes
verschmolzen sind. Die zweite Lage (2) deckt das unter ihr gelegene Substrat (11)
vollständig ab. Die zweite Lage (2) ist wiederum bedeckt durch eine Schutzschicht
(40).
[0049] Sollen in das Substrat gewöhnlich aus produktionstechnischen Überlegungen keine färbenden
Bestandteile eingearbeitet sein, gilt es - wie in der Beschreibung weiter vorne ausführlich
erläutert - als bevorzugt, auf das dann auch ungefärbt ausführbare bahnförmige Substrat
eine pigmentierte Zwischenschicht als erste Lage auszubilden.
Figur 3 zeigt eine solche Ausführungsform des vorgeschlagenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials,
wobei das Aufzeichnungsmaterial in diesem Fall ein Polyolefin beschichtetes Papier
als Substrat (10) aufweist, auf das als erste Lage eine pigmentierte Zwischenschicht
(21) aufgetragen ist. Diese erste Lage wird vollflächig abgedeckt durch die zweite
Lage (2), deren Hohlraumpigmente in Form eines Schriftbildes teilweise verschmolzen
sind. Die zweite Lage (2) ist wiederum bedeckt durch eine Schutzschicht (40).
[0050] Die in Beschreibung und Patentansprüchen gemachten Angaben zur flächenbezogenen Masse,
zu Gew.-% (Gewichts-%) und zu Gew.-Teilen (Gewichts-Teilen) beziehen sich jeweils
auf das "atro"-Gewicht, d.h. absolut trockene Gewichtsteile. In den Ausführungen zu
den Hohlkörperpigmenten der zweiten Lage sind die diesbezüglichen Zahlenangaben berechnet
aus dem "lutro"-Gewicht, d.h. lufttrockene Gewichtsteile, abzüglich des Gewichtsanteils
von Wasser im Inneren der Pigmente in ihrer Lieferform.
[0051] Die Erfindung soll anhand des folgenden Beispiels weiter verdeutlicht werden.
Beispiel:
[0052] Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als 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 hergestellt. Auf die eine
Seite des Substrates wird mit einem Streichmesser eine
- zu 36,4 Gew.-% Aluminiumhydroxid als Weißpigment,
- zu 36,4 Gew.-% Rußpigment,
- und zu 20,3 Gew.-% hochverseifter Polyvinylalkohol als Bindemittel
aufweisende Zwischenschicht von 3 g/m
2 als erste Lage aufgebracht und getrocknet.
[0053] Auf die Zwischenschicht wird eine zweite Lage unter Nutzung eines Rollrakelstreichwerks
aufgetragen und getrocknet mit
- 15,3 Gew.-% (atro) hochverseifter Polyvinylalkohol als Bindemittel,
- 19,8 Gew.-% Hohlkörperpigmente,
- 29,8 Gew.% Stearinsäureamid,
- 29,8 Gew.-% 1,2-Di(phenoxy)-ethan als wärmeempfindlichen Sensibilisator und
- zusammen 4,4 Gew.-% Zinkstearate und Paraffinwachse als Gleitmittel.
[0054] Dabei beziehen sich die Prozentangaben auf das Gesamtgewicht (atro) der fertig ausgebildeten
zweiten Lage, deren flächenbezogene Masse 5,5 g/m
2 beträgt. Das so fertig gestellte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial wird einem
Thermodrucker zugeführt. Die Hohlkörperpigmente der zweiten Lage werden zusammen mit
dem Stearinsäureamid und dem wärmeempfindlichen Sensibilisator gemäß eines vorbestimmten
Karomusters durch den Druckkopf des Thermodruckers zum Schmelzen gebracht, so dass
Bereiche in der zweiten Lage mit verschmolzenen Komponenten und ausgefüllten Zwischenbereichen
und Bereiche mit unverschmolzenen Komponenten und unausgefüllten Zwischenbereichen
entstehen. Das so hergestellte Aufzeichnungsmaterial weist somit ein sehr gut erkennbares,
scharfkantiges Schriftbild auf mit geschwärzten Bereichen dort, wo die Hohlkörperpigmente
in der zweiten Lage durch die Wärmezufuhr des Druckkopfes des Thermodruckers miteinander
verschmolzen sind. Die geschwärzten Bereiche entstammen der einheitlichen Färbung
der Zwischenschicht, deren Färbung durch die transparenten Bereiche der zweiten Lage
mit den dort verschmolzenen Hohlkörperpigmenten zu erkennen sind.
[0055] Proben des so hergestellten erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials
werden nunmehr einer weiteren messtechnischen Untersuchung zugeführt. Zu diesem Zweck
wird die Weiße des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials bei
Verwendung von Licht einmal mit, einmal ohne UV-Anteil bestimmt, wobei die Messungen
durchgeführt werden entsprechend den Vorgaben der ISO 2469 / ISO 2470 mit der Maßgabe,
dass bei den hier vorgenommenen Messungen D65-Licht verwendet wird bei einem Betrachtungswinkel
von 8°. Die Weißemessungen erfolgen dabei unter Verwendung eines Gerätes der Type
Elrepho 3000 (Lichtart D 65/10). Die ermittelten Werte liegen bei 65 % (mit UV-Anteil)
bzw. bei 66 % (ohne UV), was weitestgehend zwar einem grauen Papier entspricht, angesichts
dieser Beschichtungs- und Funktionstechnologie aber diesseits als akzeptabel und verkaufsfähig
angesehen wird.
[0056] Zur messtechnischen Erfassung des optischen Unterschieds zwischen Schriftbild und
Hintergrundweiße wird die jeweilige optischen Druckdichte vor und nach der Ausbildung
eines schwarz/weiß kariert-gestalteten Thermoprobeausdrucks mit einem Gerät der Type
Atlantek 400 der Firma Printrex (USA) ermittelt, wobei ein Thermokopf mit Auflösung
von 300 dpi und einer Energie pro Flächeneinheit von 16 mJ/mm
2 zum Einsatz kommt. Für jede Einzelbestimmung wird der jeweils nicht bedruckte bzw.
wird der jeweils Thermo-bedruckte Bereich an drei Stellen mit dem Densitometer Gretag
MacBeth TYPE D19C NB/U gemessen (Firma Gretag MacBeth, 8105 Regensdorf, Schweiz).
Für die unbedruckten Bereiche ergibt sich eine mittlere optische Dichte von 0,24 ODU
(Optical Density Units), für die Thermo-bedruckten Bereiche eine mittlere optische
Dichte von 1,28 ODU. Mit einer Differenz von 1,04 ODU als Kontrast zwischen bedruckten
und unbedruckten Bereichen beweist die vorliegende Erfindung, dass ein ausgebildetes
Schriftbild gut zu erkennen ist, was den Wert der vorliegenden Erfindung unterstreicht.
Begriffsliste:
[0057]
- (1)
- erste Lage, aufweisend eine intensive Färbung
- (2)
- zweite Lage
- (2-1)
- durchscheinende Bereiche der zweiten Lage
- (2-2)
- undurchsichtige Bereiche der zweiten Lage
- (10)
- Substrat
- (11)
- Substrat als erste Lage
- (21)
- Zwischenschicht als erste Lage
- (40)
- Schutzschicht
1. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit mindestens einer ersten
Lage und einer die erste Lage zumindest teilweise abdeckenden zweiten Lage, wobei,
□ die erste Lage zumindest zugewandt zur zweiten Lage eine intensive Färbung aufweist
und
□ die zweite Lage Hohlkörperpigmente aufweist, die zur Ausbildung eines Schriftbildes
durch lokal begrenzte Wärmebehandlung schmelzbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage nahezu undurchsichtig abgedeckt wird durch die zweite Lage und dass
die zweite Lage neben den Hohlkörperpigmenten auch
▪ ein oder mehrere Fettsäureamide und/oder hydroxymethylierte Fettsäureamide und
▪ einen oder mehrere wärmeempfindliche Sensibilisatoren, wobei die wärmeempfindlichen
Sensibilisatoren ausgesucht sind aus der Liste: Benzyl-p-benzyloxy-benzoat, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol,
p-Benzylbiphenyl, 1,2-Di(phenoxy)-ethan, 1,2-Di(m-methylphenoxy)ethan, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol,
Dibenzyloxalat, Benzylnaphthylether, Dimethylterephthalat und Diphenylsulfon,
aufweist.
2. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörperpigmente der zweiten Lage durch lokal begrenzte Wärmebehandlung in
Form eines Schriftbildes verschmolzen sind.
3. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis
2, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf Gew.-% in der zweiten Lage bezogenes Verhältnis von Fettsäureamiden und/oder
hydroxymethylier-ten Fettsäureamiden zu wärmeempfindliche Sensibilisatoren, bevorzugt
ausgesucht aus der Liste umfassend Benzylnaphthylether und 1,2-Di(phenoxy)-ethan,
in einem Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt, wobei sich die Angabe zu Gew.-% auf absolut
trockene Gewichtsteile bezieht.
4. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf Gew.-% in der zweiten Lage bezogenes Verhältnis von der Gesamtmenge an Hohlkörperpigmenten
zur Gesamtmenge aus Fettsäureamiden und hydroxymethylierten Fettsäureamiden und wärmeempfindlichen
Sensibilisatoren in einem Bereich von 1,0: 2,5 bis 1 : 4,5 liegt, wobei sich die Angabe
zu Gew.-% auf absolut trockene Gewichtsteile bezieht.
5. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörperpigmente der zweiten Lage als "Cup-shaped"-Pigmente ausgebildet sind.
6. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis
3 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage ein in der Masse gefärbtes bahnförmiges Substrat ist.
7. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens eine die zweite Lage zumindest teilweise abdeckende
Schutzschicht aufweist.
8. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine die zweite Lage zumindest teilweise abdeckende Schutzschicht
als Bestandteile mindestens aufweist:
- mindestens ein anorganisches Pigment,
- mindestens ein Bindemittel,
- mindestens ein Wachs.
9. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine die zweite Lage zumindest teilweise abdeckende Schutzschicht
zusätzlich mindestens aufweist:
- optische Aufheller,
- Vernetzer.
10. Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmaterial als Etikett eine rückseitige Selbstklebeschicht oder Klebeschicht
ausweist.
1. Heat-sensitive recording material in web form, having at least one first ply and a
second ply at least partly concealing the first ply, where
∘ the first ply, at least facing the second ply, has an intensive coloration and
∘ the second ply comprises hollow-body pigments which can be melted to form a script
by locally confined heat treatment,
characterized in that the first ply is concealed virtually opaquely by the second ply and
in that second ply, besides the hollow-body pigments, also the comprises
▪ one or more fatty acid amides and/or hydroxymethylated fatty acid amides and
▪ one or more heat-sensitive sensitizers where the heat-sensitive sensitizers are
selected from the list encompassing: benzyl p-benzyloxybenzoate, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol,
p-benzylbiphenyl, 1,2-di(phenoxy)ethane, 1,2-di(m-methylphenoxy)ethane, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-cresol,
dibenzyl oxalate, benzyl naphthyl ether, dimethyl terephthalate and diphenyl sulfone.
2. Heat-sensitive recording material in web form according to Claim 1, characterized in that the hollow-body pigments of the second ply are fused in the form of a script by means
of locally confined heat treatment.
3. Heat-sensitive recording material in web form according to either of Claims 1 and
2, characterized in that a ratio, based on wt% in the second ply, of fatty acid amides and/or hydroxymethylated
fatty acid amides to heat-sensitive sensitizers, preferably selected from the list
encompassing benzyl naphthyl ether and 1,2-di(phenoxy)ethane, is in a range from 1:2
to 2:1, where the figure for wt% is based on absolutely dry parts by weight.
4. Heat-sensitive recording material in web form according to any of Claims 1 to 3, characterized in that a ratio, based on wt% in the second ply, of the total amount of hollow-body pigments
to the total amount of fatty acid amides and hydroxymethylated fatty acid amides and
heat-sensitive sensitizers is in a range from 1.0:2.5 to 1:4.5, where the figure for
wt% is based on absolutely dry parts by weight.
5. Heat-sensitive recording material in web form according to any of Claims 1 to 4, characterized in that the hollow-body pigments of the second ply are formed as cup-shaped pigments.
6. Heat-sensitive recording material in web form according to any of Claims 1 to 3, characterized in that the first ply is a substrate in web form that is coloured in the mass.
7. Heat-sensitive recording material in web form according to any of Claims 1 to 6, characterized in that the recording material has at least one protective layer at least partly concealing
the second ply.
8. Heat-sensitive recording material in web form according to Claim 7,
characterized in that the at least one protective layer at least partly concealing the second ply comprises
as constituents at least:
- at least one inorganic pigment,
- at least one binder,
- at least one wax.
9. Heat-sensitive recording material in web form according to Claim 7,
characterized in that the at least one protective layer at least partly concealing the second ply additionally
comprises at least:
- optical brighteners,
- crosslinkers.
10. Heat-sensitive recording material in web form according to any of Claims 7 to 9, characterized in that the recording material, as a label, has an adhesive layer or self-adhesive layer
on the reverse side.
1. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande avec au moins une première
couche et une deuxième couche recouvrant au moins partiellement la première couche,
• la première couche présentant une coloration intense au moins face à la deuxième
couche et
• la deuxième couche comprenant des pigments à corps creux, qui peuvent être fondus
pour la formation d'une typographie par traitement thermique limité localement,
caractérisé en ce que la première couche est recouverte de manière presque opaque par la deuxième couche
et
en ce que la deuxième couche comprend, en plus des pigments à corps creux, également
• un ou plusieurs amides d'acides gras et/ou des amides d'acides gras hydroxyméthylés
et
• un ou plusieurs sensibilisateurs thermosensibles, les sensibilisateurs thermosensibles
étant sélectionnés dans la liste suivante : benzyl-p-benzyloxybenzoate, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-crésol,
p-benzylbiphényle, 1,2-Di(phénoxy)-éthane, 1,2-Di(m-méthylphénoxy)éthane, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-p-crésol,
dibenzyloxalate, benzylnaphthyléther, diméthyltéréphtalate et diphénylsulfone.
•
2. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon la revendication
1, caractérisé en ce que les pigments à corps creux de la deuxième couche sont fondus sous la forme d'une
typographie par un traitement thermique limité localement.
3. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon l'une des revendications
1 à 2, caractérisé en ce qu'un rapport, exprimé en % en poids dans la deuxième couche, entre les amides d'acides
gras et/ou les amides d'acides gras hydroxyméthylés et les sensibilisateurs thermosensibles,
sélectionnés de préférence dans la liste comprenant le benzylnaphthyléther et le 1,2-Di(phénoxy)-éthane,
se trouve dans un intervalle de 1:2 à 2:1, l'indication en % en poids se référant
à des parties de poids absolument sèches.
4. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon l'une des revendications
1 à 3, caractérisé en ce qu'un rapport, exprimé en % en poids dans la deuxième couche, entre la quantité totale
de pigments à corps creux et la quantité totale d'amides d'acides gras et d'amides
d'acides gras hydroxyméthylés et de sensibilisateurs thermosensibles se trouve dans
un intervalle de 1,0:2,5 à 1:4,5, l'indication en % en poids se référant à des parties
de poids absolument sèches.
5. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon l'une des revendications
1 à 4, caractérisé en ce que les pigments à corps creux de la deuxième couche sont conçus comme des pigments en
forme de coupe.
6. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon l'une des revendications
1 à 3, caractérisé en ce que la première couche est un substrat en forme de bande coloré dans la masse.
7. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon l'une des revendications
1 à 6, caractérisé en ce que le matériau d'enregistrement comprend au moins une couche de protection recouvrant
au moins partiellement la deuxième couche.
8. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon la revendication
7,
caractérisé en ce que l'au moins une couche de protection recouvrant au moins partiellement la deuxième
couche comprend au moins les composants suivants :
- au moins un pigment inorganique,
- au moins un liant,
- au moins une cire.
9. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon la revendication
8,
caractérisé en ce que l'au moins une couche de protection recouvrant au moins partiellement la deuxième
couche comprend en outre au moins :
- des azurants optiques,
- des agents de réticulation.
10. Matériau d'enregistrement thermosensible en forme de bande selon l'une des revendications
7 à 9, caractérisé en ce que le matériau d'enregistrement comprend, en tant qu'étiquette, une couche auto-adhésive
ou une couche adhésive à l'arrière.