(19)
(11) EP 3 957 489 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
23.02.2022  Patentblatt  2022/08

(21) Anmeldenummer: 20191808.3

(22) Anmeldetag:  19.08.2020
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B41M 5/36(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
B41M 5/36; B41M 5/363; B41M 5/361; B41M 2205/04
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(71) Anmelder: Mitsubishi HiTec Paper Europe GmbH
33699 Bielefeld (DE)

(72) Erfinder:
  • Boxhammer, Claas
    32051 Herford (DE)
  • Kabul, Ilyas
    33818 Leopoldshöhe (DE)
  • Frahling, Helga
    32108 Bad Salzuflen (DE)

(74) Vertreter: Eisenführ Speiser 
Patentanwälte Rechtsanwälte PartGmbB Postfach 10 60 78
28060 Bremen
28060 Bremen (DE)

 
Bemerkungen:
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
 


(54) ENTWICKLERFREIES WÄRMEEMPFINDLICHES AUFZEICHNUNGSMATERIAL


(57) Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial umfassend oder bestehend aus a) einem Trägersubstrat (vorzugsweise Papiersubstrat) und b) einer auf einer Seite des Trägersubstrats bzw. Papiersubstrats angeordneten Schmelzschicht, wobei die Schmelzschicht i) ein Amidwachs, welches einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen, ii) ein anorganisches Pigment und ii) ein polymeres Bindemittel umfasst oder daraus besteht. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer entsprechenden Schmelzschicht, ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und die Verwendung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials.




Beschreibung


[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial umfassend oder bestehend aus a) einem Trägersubstrat (vorzugsweise Papiersubstrat) und b) einer auf einer Seite des Trägersubstrats bzw. Papiersubstrats angeordneten Schmelzschicht, wobei die Schmelzschicht i) ein Amidwachs, welches einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen, ii) ein anorganisches Pigment und iii) ein polymeres Bindemittel umfasst oder daraus besteht. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer entsprechenden Schmelzschicht, ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und die Verwendung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials.

[0002] Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sind seit vielen Jahren bekannt und erfreuen sich einer hohen Beliebtheit. Diese Beliebtheit ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass ihre Verwendung mit dem Vorteil verbunden ist, dass die Ausbildung des Schriftbildes lediglich durch Einstrahlung von Wärme erfolgt und somit daher toner- und farbkartuschenfreie Drucker verwendet werden können. Es ist daher nicht mehr nötig, Toner- oder Farbkartuschen zu erwerben, zu bevorraten, zu wechseln bzw. aufzufüllen. So hat sich diese innovative Technologie insbesondere im öffentlichen Personenverkehr und im Einzelhandel weitgehend flächendeckend durchgesetzt.

[0003] In der näheren Vergangenheit sind jedoch vermehrt Bedenken bezüglich der Umweltverträglichkeit von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien aufgekommen. Bei Systemen, bei denen die Ausbildung des Bildes durch eine chemische Reaktion zwischen zwei oder mehr Komponenten induziert wird, bestehen Bedenken bezüglich der in den wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschichten eingesetzten Bestandteile. Hierbei sind insbesondere bestimmte (Farb-)Entwickler, auch als Farbakzeptoren bezeichnet, und teilweise auch Farbstoffvorläufer, mit denen die (Farb-)Entwickler bei Wärmezufuhr unter Ausbildung einer visuell erkennbaren Farbe reagieren, in die Kritik geraten. So stand beispielsweise bei den (Farb-)Entwicklern das Bisphenol-A (2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan) verstärkt im Zentrum öffentlicher Kritik und darf beispielsweise innerhalb der EU seit dem Jahr 2020 nicht mehr als (Farb-)Entwickler eingesetzt werden. Die Industrie ist auf alternative (Farb-)Entwickler, wie beispielsweise das N-(4-Methylphenylsulfonyl)-N'-(3-(4-methylphenylsulfonyloxy)phenyl)harnstoff oder das 4-Hydroxy-4'-isopropoxydiphenylsulfon, umgestiegen oder hat Systeme entwickelt, die ohne (Farb-)Entwickler auskommen.

[0004] In der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 2019/183471 A1 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das ohne (Farb-)Entwickler auskommt. Auf einem Substrat werden zwei Schichten angeordnet, die jeweils Partikel enthalten, wobei in einer Schicht eine erste Partikelsorte und in der zweiten Schicht eine zweite Partikelsorte angeordnet ist. Während der Einwirkung von Wärme schmilzt dabei eine Partikelsorte und die geschmolzenen Partikel werden von den anderen Partikeln in der anderen Schicht aufgenommen. Hierdurch werden die Schichten transparent bzw. semitransparent und das darunterliegende, gefärbte Substrat wird sichtbar, wodurch ein Druckbild ausgebildet wird. Als Partikel wird insbesondere der Einsatz von Polymerpartikeln, z. B. Polyethylen oder Polystyrol, beschrieben.

[0005] Auch in der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 2012/145456 A1 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das ohne (Farb-)Entwickler oder Farbakzeptoren auskommt. In einer auf einem Substrat angeordneten Schicht werden Polymerteilchen mit einer Kern-Hüllenstruktur angeordnet, wodurch diese Schicht opak ist. Unter Einwirkung von Hitze schmelzen die Polymerteilchen und die Kern-Hüllenstruktur kollabiert, wobei die vorher opake Schicht transparent wird und das darunterliegende, gefärbte Substrat sichtbar wird.

[0006] Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass die im Stand der Technik beschriebenen bzw. die käuflich erwerblichen Aufzeichnungsmaterialien keine ausreichende Weiße besitzen bzw. dass sie bläulich oder gräulich gefärbt sind. Bei vielen Anwendungen ist es allerdings erwünscht, wenn das Papier einen hohen Weißheitsgrad nach ISO 2470-1:2016-09 (auch als Brightness bezeichnet) aufweist.

[0007] Die Primäre Aufgabe der der vorliegenden Erfindung war es daher, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das ohne (Farb-)Entwickler hergestellt werden kann und dabei gleichzeitig einen hohen Weißheitsgrad nach ISO 2470-1:2016-09 (auch als Brightness bezeichnet) aufweist.

[0008] Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass die im Stand der Technik beschriebenen bzw. die käuflich erwerblichen Aufzeichnungsmaterialien einen geringen Kontrast zwischen bedruckten und nicht bedruckten Bild aufweisen. Dies liegt daran, dass der Hintergrund, d.h. der nicht bedruckte Bereich des Papieres, einen geringen Weißheitsgrad aufweist. Zudem wird der Kontrast des Bildes während der Lagerung bei hohen Temperaturen signifikant verschlechtert, was zu einer Verschlechterung der Lesbarkeit führt. Beispielsweise beim Lagern der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien in einem in der Sonne abgestellten Auto während der Sommermonate kann sich der Innenraum des Autos auf Temperaturen von bis zu ca. 65 °C erwärmen. Dies kann dazu führen, dass wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien (z. B. ein Parkticket) nicht mehr oder nur schlecht lesbar werden.

[0009] Eine weitere Aufgabe der der vorliegenden Erfindung war es daher, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, dass einen verbesserten Kontrast zwischen nicht bedruckten und bedruckten Bereich aufweist, insbesondere nach Lagerung des Aufzeichnungsmaterials bei hohen Temperaturen (wie sie beispielsweise im Sommer in einem Auto auftreten können). Es soll somit ein Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung gestellt werden, das eine bessere Lesbarkeit des gedruckten Bildes aufweist.

[0010] Die im Stand der Technik beschriebenen Aufzeichnungsmaterialien haben auch den Nachteil, dass Mikro- oder Nanoplastik in den Schichten eingesetzt wird. Die Verschmutzung der Umwelt durch Mikro- oder Nanopartikel stellt ein Problem für Ökosysteme dar und neuste Forschungsergebnisse legen nahe, dass entsprechende Partikel Risiken für kleinere Organismen aber auch für den Menschen aufweisen können.

[0011] Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das ohne Mikro- oder Nanoplastik hergestellt werden kann und hierdurch eine ausgezeichnete Umweltverträglichkeit bei gleichzeitig ausgezeichneter Bedruckbarkeit aufweist.

[0012] Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die primäre Aufgabe sowie weitere Aufgaben und/oder Teilaufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden durch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) umfassend oder bestehend aus
  1. a) einem Trägersubstrat (2)
    und
  2. b) einer auf einer Seite des Trägersubstrats angeordneten Schmelzschicht (3),
    wobei die Schmelzschicht (3)
    1. i) ein oder mehrere Amidwachse, welche einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen,
    2. ii) ein oder mehrere anorganische Pigmente
      und
    3. iii) ein oder mehrere polymere Bindemittel
    umfasst oder daraus besteht.


[0013] Die Erfindung sowie erfindungsgemäß bevorzugte Kombinationen bevorzugter Parameter, Eigenschaften und/oder Bestandteile der vorliegenden Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen definiert. Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden auch in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Beispielen angegeben bzw. definiert.

[0014] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien einen hohen Weißheitsgrad (bestimmt nach ISO 2470-1:2016-09) aufweisen.

[0015] Es wurde überraschenderweise gefunden, dass mit erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien ein hoher Kontrast zwischen bedruckten und nicht bedruckten Bereichen erhalten werden kann. Ein hoher Kontrast führt zu einer hohen Lesbarkeit des Schriftbildes. Dies ist beispielsweise bei Barcodes, die maschinell ausgelesen werden, oder bei Schrift, die vom Benutzer gelesen wird, besonders vorteilhaft. Dabei hat sich überraschenderweise auch gezeigt, dass der hohe Kontrast auch bei einer längeren Lagerung (z. B. 24 Stunden) bei hohen Temperaturen (z. B. 90 °C) erhalten bleibt. Eigene Untersuchungen haben dabei gezeigt, dass der hohe Kontrast durch die Verwendung eines Amidwachses in Kombination mit einem anorganischen Pigment erhalten werden kann. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen wird davon ausgegangen, dass das Amidwachs aufgrund der hydrophoben Kohlenwasserstoffreste und der hydrophilen Amid-Gruppe besonders gut mit anorganischen Pigmenten kompatibel sind. Dabei haben eigene Untersuchungen gezeigt, dass die Amidwachse während des Druckvorgangs überraschenderweise nicht (bzw. nicht wesentlich) von den anorganischen Pigmenten aufgenommen werden, sondern in der Schmelzschicht verbleiben bzw. teilweise von den benachbarten Schichten aufgenommen werden. Nach dem Druckvorgang bilden die Amidwachse gemeinsam mit den anorganischen Pigmenten eine nahezu transparente Schicht, durch die das darunterliegende Trägersubstrat oder andere Schichten gesehen werden können. Vor dem Druckvorgang bilden die Amidwachse mit den anorganischen Pigmenten allerdings eine sehr blickdichte Schicht, die eine hohe Abdeckung des eingefärbten Substrats aufweist. Hierdurch wird ein hoher Kontrast erhalten.

[0016] Es versteht sich natürlich, dass ein hoher Kontrast nur erhalten werden kann, wenn eine unter der Schmelzschicht liegende Schicht farbig ist. Vorzugsweise ist das Substrat oder die gefärbte Zwischenschicht (4) schwarz oder weist einen dunklen Farbton, wie beispielsweise blau oder rot auf. Möglichkeiten das Trägersubstrat einzufärben oder beispielsweise mit einer gefärbten Zwischenschicht, beispielsweise einer Druckfarbe, (konventionell) zu bedrucken sind dem Fachmann bekannt. Erfindungsgemäß bevorzugt wird eine gefärbte Zwischenschicht (4) eingesetzt, die Ruß und ein anorganisches Pigment, vorzugsweise natürliches Kaolin oder Calciumcarbonat, umfasst. Alternativ besteht die Möglichkeit das Trägersubstrat mit Ruß (oder anderen Farbstoffen) einzufärben. Die Verwendung von Ruß weist den Vorteil auf, dass es eine sehr gute Temperaturbeständigkeit und Lichtstabilität aufweist. Die Verwendung von anorganischen Pigmenten in der Zwischenschicht dient lediglich dazu, die Farbe der Zwischenschicht bestmöglich einstellen zu können. Abhängig vom verwendeten Farbstoff in der Zwischenschicht ist es auch möglich, dass die Zwischenschicht keine anorganischen Pigmente enthält. Die technische Wirkung der Schmelzschicht wird hierdurch nicht beeinträchtigt.

[0017] Das Vorliegen eines gefärbten Trägersubstrats oder einer gefärbten Zwischenschicht ist allerdings nicht unbedingt notwendig, auch wenn dies bevorzugt ist. So kann beispielsweise auch bereits ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial erhalten werden, wenn eine entsprechende Schmelzschicht auf einem handelsüblichen weißen Papier (d.h. nicht eingefärbten) oder einer transparenten Folie als Trägersubstrat aufgetragen wird. Nach dem Bedrucken durch selektive Wärmeeinwirkung kann auch ohne ein gefärbtes Trägersubstrat oder eine gefärbte Zwischenschicht ein Druckbild erkannt werden. Ein möglicherer Einsatzbereich dieser Ausführungsform sind Sicherheitspapiere, bei denen das Druckbild zunächst kaum sichtbar ist und erst durch Bestrahlung des Papieres mit Licht einer bestimmten Wellenlänge (z. B. UV-Licht) sichtbar wird. So kann beispielsweise als Trägersubstrat oder Zwischenschicht (4) ein Material verwendet werden, das (unsichtbares) ultraviolettes und blaues Lichts absorbiert und längerwelliges sichtbares Lichts ausstrahlt, während die Schmelzschicht keine Fluoreszenz aufweist. Nach dem Bedrucken des Papiers ist das Druckbild für das menschliche Auge zunächst nicht oder kaum sichtbar und wird nach Einstrahlung von Licht einer bestimmten Wellenlänge, die das Substrat zur Fluoreszenz anregt, sichtbar. Sofern das Trägersubstrat transparent ist, kann auch eine farbige Schicht auf der Rückseite des Trägersubstrats aufgebracht werden oder ein Kontrast kann erhalten werden, wenn das bedruckte Aufzeichnungsmaterial auf eine farbige Oberfläche gelegt wird.

[0018] Erfindungsgemäß bevorzugt ist allerdings ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, bei dem das Trägersubstrat eine Färbung aufweist oder eine zwischen Trägersubstrat und Schmelzschicht angeordnete Farbschicht angeordnet ist. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, wenn das Papiersubstrat oder die zwischen Papiersubstrat und Schmelzschicht angeordnete Farbschicht eine optische Dichte (Schwärzung) von mindestens 0,50, vorzugsweise mindestens 1,0, weiter bevorzugt von mindestens 1,20 aufweist.

[0019] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sehr gut zur Ausbildung eines Druckbildes geeignet sind, ohne dass sie Mikro- oder Nanoplastik, (Farb-)Entwickler oder Leukoverbindungen eingesetzt werden müssen. Denn es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Schmelzschicht zumindest eine, bevorzugt beide der nachfolgenden Bedingungen erfüllt:
  1. a) die Schmelzschicht umfasst vorzugsweise im Wesentlichen kein Mikro- oder Nanoplastik
  2. b) die Schmelzschicht umfasst vorzugsweise im Wesentlichen keine (organischen) (Farb-)Entwickler oder Leukoverbindungen.


[0020] Besonders bevorzugt ist es, wenn die oben aufgeführten Bedingungen a) und b) von dem gesamten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial erfüllt werden.

[0021] Der Begriff "im Wesentlich kein Mikro- oder Nanoplastik" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Schmelzschicht bzw. das wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial weniger als 0,5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-% Mikro- oder Nanoplastik aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmelzschicht bzw. des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials. Besonders bevorzugt wird kein Mikro- oder Nanoplastik zugesetzt, sodass kein Mikro- oder Nanoplastik vorhanden ist. Geringe Mengen an Mikro- oder Nanoplastik können allerdings nicht ausgeschlossen werden, da sie möglicherweise in einigen Ausgangsmaterialien als Verunreinigungen enthalten sind, beispielsweise in den in einer Ausführungsform, bei der als Trägersubstrat ein Papier eingesetzt wird, dass einen Anteil an Recyclingfasern aufweist.

[0022] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Mikro- oder Nanoplastik kleine Kunststoffpartikel, beispielsweise aus PET (Polyethylenterephthalat), PP (Polypropylen), PE (Polyethylen) oder anderen Kunststoffen, bezeichnet, welche kleiner als 5 mm sind. Nanoplastik bezeichnet dabei eine Untergruppe von Mikroplastik und unterscheidet sich lediglich durch die Partikelgröße, wobei Nanoplastik eine Partikelgröße von kleiner 1 µm aufweist, während Mikroplastik eine Partikelgröße von größer gleich 1 µm und kleiner 5 mm aufweist.

[0023] Der Begriff "im Wesentlich keine (organischen) (Farb-)Entwickler oder Leukoverbindungen" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Schmelzschicht bzw. das wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial weniger als 0,5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-%, weiter bevorzugt weniger als 0,02 Gew.-% (Farb-)Entwickler und Leukoverbindungen aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmelzschicht bzw. des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials. Besonders bevorzugt werden der Schmelzschicht keine (Farb-)Entwickler und Leukoverbindungen zugesetzt, sodass kein (Farb-)Entwickler und Leukoverbindungen vorhanden ist. Geringe Mengen an (Farb-)Entwickler und Leukoverbindungen können allerdings nicht ausgeschlossen werden, da sie möglicherweise in einigen Ausgangsmaterialien als Verunreinigungen enthalten sind.

[0024] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien zudem den Vorteil haben, dass sie gegenüber einigen Chemikalien eine hohe Beständigkeit aufweisen. So hat sich in eigenen Untersuchungen gezeigt, dass die Schmelzschicht im Tape-Test, eine hohe Weiße behalten und es nicht zu einer Vergrauung der Schmelzschicht kommt während Aufzeichnungsmaterialien aus dem Stand der Technik eine Vergrauung der jeweiligen Aufzeichnungsschicht zeigen. Beim Tape-Test wird ein Teil einer Probe mit handelsüblichem Klebeband beklebt und für 24 einwirken lassen. Anschließend wird die Probe begutachtet. Es hat sich gezeigt, dass bedruckte Teile der Aufzeichnungsmaterialien gleich schwarz bleiben während bei Vergleichsproben der unbedruckte Teil eine gräuliche Verfärbung der Schmelzschicht nach Lagerung bei Umgebungstemperatur aufweist. Eine erkennbare Verfärbung tritt bereits nach 96h auf und ist nach 21 Tagen deutlich ausgeprägt. Im Gegensatz zu Probe der vorliegenden Erfindung tritt dieser Effekt beim unbedruckten Teil der Vergleichsproben bei Lagerung beziehungsweise Aufbewahrung der Probe über einen längeren Zeitraum, beispielsweise bereits nach einem Zeitraum von mehreren Tagen bis zu einigen Wochen, noch stärker hervor, was sich somit für die längere Lagerung beziehungsweise Aufbewahrung, z.B. von Belegen, als sehr nachteilig erweist. Hier schafft die vorliegende Erfindung somit eine bedeutende Verbesserung gegenüber dem bisherigen Stand der Technik.

[0025] Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Schmelzschicht (im ungedruckten Zustand) eine Opazität nach ISO 2471 von mindestens 50 %, vorzugweise mindestens 60 %, besonders bevorzugt mindestens 70 % aufweist. Üblicherweise weisen die Schmelzschichten in erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien eine Opazität von über 75 %, über 80 % oder sogar über 85 % auf.

[0026] Die Bestimmung der Opazität der Schmelzschicht erfolgt nach ISO 2471, wobei die isolierte Schicht vermessen wird. Dazu kann beispielsweise eine Schmelzschicht mit gleicher Zusammensetzung und Dicke auf einem vollständig transparenten Träger (z.B. Quarzglas) aufgebracht und vermessen werden.

[0027] Als anorganisches Pigment können zahlreiche in der Papierherstellung üblicherweise verwendeten Pigmente eingesetzt werden, beispielsweise Pigment ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus kalziniertem Kaolin, natürlichem Kaolin, Kaolinit, Magnesiumsilikathydrat, Siliziumdioxid, Bentonit, Calciumcarbonat, Calciumsilkathydrat, Calciumaluminatsulfat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und Böhmit.

[0028] Allerdings haben eigene Untersuchungen gezeigt, dass nicht alle dieser Pigmente gleichgute Ergebnisse liefert. So hat es sich beispielsweise gezeigt, dass von den oben aufgeführten Pigmenten natürliches Kaolin die schlechtesten Ergebnisse liefert. Bei der Verwendung von natürlichem Kaolin als Pigment hat sich gezeigt, dass die dynamische Druckdichte bei Energiemengen von mehr als 9 mJ/mm2 wesentlich schlechter ausfällt. Auch die Verwendung von Siliziumdioxid, Aluminiumhydroxid und Aluminiumoxid führt zu wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien mit guten aber nicht optimalen dynamischen Druckdichten.

[0029] In einer Ausführungsform ist es daher erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Schmelzschicht kein natürliches Kaolin enthält.

[0030] In einer Ausführungsform ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Schmelzschicht und vorzugsweise das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial keine organischen Pigmente enthält. Hierbei ist es besonders bevorzugt, wenn die Schmelzschicht und vorzugsweise das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial keine Hohlkugelpigmente (z. B. Kern-Hüllenpigmente) enthält.

[0031] In einer Ausführungsform ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Schmelzschicht kein Aluminiumtrihydrat (ATH), Calciumcarbonat, Polyethylen, Polystyrol und/oder Siliciumdioxid umfasst.

[0032] In einer Ausführungsform ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial kein Aluminiumtrihydrat (ATH), Polyethylen, Polystyrol und/oder Siliciumdioxid umfasst.

[0033] In einer Ausführungsform ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Schmelzschicht, vorzugsweise das gesamte Aufzeichnungsmaterial kein Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumoxid enthält. Insbesondere bei Aufzeichnungsmaterialien, die in direkten Kontakt mit dem Konsumenten oder mit Lebensmitteln stehen können, ist der Einsatz von Aluminiumhydroxid und/oder Aluminiumoxid weniger bevorzugt, da der Markt aufgrund der umstrittenen Wirkung von Aluminiumverbindungen auf den menschlichen Körper Materialien fordert, die keine Aluminiumverbindungen aufweisen.

[0034] Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, wenn das anorganischen Pigment ein (vorzugsweise durchschnittliches) Aspektverhältnis von 3 bis 100 aufweist, vorzugsweise von 5 bis 95 aufweist, insbesondere bevorzugt von 10 bis 90 aufweist. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das (vorzugsweise durchschnittliche) Aspektverhältnis des anorganischen Pigments größer als 15. Bei dem Aspektverhältnis (auch "Aspect ratio" oder "Shape-Faktor" genannt) handelt es sich um den Quotienten zwischen dem Durchmesser und der Dicke des Plättchens des anorganischen Pigments vor dem Vermischen mit den weiteren Komponenten. Ein Aspektverhältnis von 15 bedeutet, dass der Durchmesser des Plättchens 15-mal größer ist, als die Dicke des Plättchens.

[0035] Die Form der anorganischen Pigmente ist vorzugsweise plättchenförmig oder stäbchenförmig, wobei stäbchenförmige Pigmente besonders bevorzugt sind.

[0036] Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass die Verwendung von plättchenförmigen oder stäbchenförmigen Pigmenten zu besonders vorteilhaften Schmelzschichten führt. Ohne sich hier auf eine bestimmte Theorie festlegen zu wollen, wird davon ausgegangen, dass entsprechend Pigmente besonders geordnete Schichten ausbilden, die eine hohe Opazität aufweisen. Plättchenförmige Pigmente können sich dabei so übereinanderlegen, dass sie eine Art "Schuppenstruktur" ausbilden, die besonders dicht ist. Auch stäbchenförmige Pigmente können sich entsprechend Anordnen und bilden sehr dichte Schichten. Es ist daher überraschend und war für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass in einem erfindungsgemäßen System eine Transparenz der Schmelzschicht erhalten werden kann, wenn diese mit Wärme behandelt wird. Der Fachmann hätte nämlich nicht erwartet, dass Schichten mit plättchen- oder stäbchenförmigen Pigmenten, die eine sehr (blick)dichte Schicht ausbilden, durch die Einwirkung von Wärme transparent werden.

[0037] Erfindungsgemäß bevorzugt sind wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien, bei denen das anorganische Pigment einen Partikeldurchmesser d50 im Bereich von 0,8 bis 2,0 µm, vorzugsweise 1,0 bis 1,8 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 1,2 bis 1,6 µm aufweist.

[0038] Erfindungsgemäß bevorzugt sind wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien, bei denen das anorganische Pigment einen Partikeldurchmesser d97 im Bereich von 2,0 bis 15,0 µm, vorzugsweise 6,0 bis 10,0 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 7,0 bis 9,0 µm aufweist.

[0039] Die Messung der Partikeldurchmesser kann dabei mittels Lasergranulometrie (beispielsweise mit einem Cilas 1064) bestimmt werden.

[0040] Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterialien mit den oben angegebenen anorganischen Pigmenten besonders gute Eigenschaften bezüglich der hohen Opazität vor dem Drucken und einer hohen Transparent nach dem Drucken aufweisen. Dies wäre nicht zu erwarten, da die Partikel ein im Vergleich mit der Wellenlänge von visuellen Licht (400 bis 800 nm) größeren Partikeldurchmesser aufweisen.

[0041] Überaschenderweise hat es sich gezeigt, dass von den oben aufgeführten anorganischen Pigmenten das Calciumsilikat besonders gute Eigenschaften aufweist und zu wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien mit besonders guten Eigenschaften führt (hoher Weißwert der nicht bedruckten Schmelzschicht mit hoher Opazität und sehr geringe Opazität nach dem Druck). Die Verwendung von Calciumsilikat, vorzugsweise als Calciumsilikathydrat ist daher erfindungsgemäß besonders bevorzugt.

[0042] Eigene Untersuchungen haben dabei gezeigt, dass von den Calciumsilikaten das Xonotlit besonders bevorzugt ist.

[0043] In einer bevorzugten Ausführungsform weist das anorganische Pigment einen nach DIN EN ISO 787-9:2019-06 bestimmten pH-Wert von größer 7 auf, vorzugsweise im Bereich von größer gleich 9 bis kleiner gleich 14, besonders bevorzugt im Bereich von größer gleich 10,5 bis kleiner gleich 12,5 auf. Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass durch die Verwendung von alkalischen Pigmenten auf den Einsatz von Bioziden verzichtet werden kann. Dies ist insbesondere bei Aufzeichnungsmaterialien vorteilhaft, die unmittelbar mit Lebensmitteln oder dem Anwender in Kontakt stehen können. Erfindungsgemäß bevorzugt ist daher ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei die Schmelzschicht und vorzugsweise das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial keine Biozide enthält. Die Verwendung von alkalischen Pigmenten wurde bisher in wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien vermieden, da ein hoher pH-Wert einen negativen Einfluss auf die (Farb)-Entwickler bzw. Farbstoffvorläufer hat.

[0044] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Bioziden jeglichen Stoff oder jegliche Gemische verstanden, wie sie in Artikel 2 der Verordnung (EU) Nr. 528/2012 (Biozid-Verordnung) der Europäischen Union definiert sind.

[0045] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, bei dem die Schmelzsicht und vorzugsweise das gesamte Aufzeichnungsmaterial im Wesentlichen keine der nachfolgenden Verbindung umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diphenylsulfon (DPS), Diphenoxyethan (DPE), Ethyleneglycol-m-tolylether (EGTE) und beta-Naphthylbenzylether (BON). Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass diese in wärmempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien üblicherweise als Sensibilisierungsmittel eingesetzten Verbindungen keine Vorteile in erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien aufweisen und daher auf diese Verbindungen verzichtet werden kann. Hierdurch ist es möglich, Systeme zu verwenden, die möglichst wenige Komponenten aufweisen. Dies verbessert die Umweltverträglichkeit der Aufzeichnungsmaterialien, wie Recyclingfähigkeit und reduziert die Kosten während der Herstellung.

[0046] Der Begriff "im Wesentlich keine" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den oben angegebenen Verbindungen, dass die Schmelzschicht bzw. das wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial in der Summe weniger als 0,5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-% der oben angegebenen Sensibilisierungsmittel aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schmelzschicht bzw. des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials. Besonders bevorzugt wird keines der oben angegebenen Sensibilisierungsmittel zugesetzt, sodass keines der oben angegebenen Sensibilisierungsmittel vorhanden ist.

[0047] Das in erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien eingesetzte Amidwachs kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehen aus Lauramid (CAS Nr. 1120-16-7), Palmitamid (CAS Nr. 629-54-9), Stearamid (CAS Nr. 124-26-5), 12-Hydroxystearamid (CAS Nr. 7059-49-6), Oleamid (CAS Nr. 301-02-0), Erucamid (CAS Nr. 112-84-5), N-Stearyl stearamid (CAS Nr. 13276-08-9), N-Stearyloleamid (CAS Nr. 6592-63-2), N-Oleyl stearamid (CAS Nr. 41562-24-7), N-Stearyl erucamid (10094-45-8), N-Methylolstearamid (CAS Nr. 3370-35-2), Ethylenebis oleamid (CAS Nr. 110-31-6), Hexamethylenebis oleamid (CAS Nr. 6283-37-0), N,N'-Dioleyl adipamid (CAS Nr. 85888-37-5), Methylenebis stearamid (CAS Nr. 109-23-9), Ethylenebis capramid (CAS Nr. 51139-08-3), Ethylenebis lauramid (CAS Nr. 7003-56-7), Ethylenebis stearamid (CAS Nr. 110-30-5), Ethylenebis 12-hydroxystearamid (CAS Nr. 123-26-2), Ethylen-bis-behenamid (CAS Nr. 7445-68-3), Hexamethylene-bis-stearamid (CAS Nr. 4112-25-8), Hexamethylen-bis-behen-amid (CAS Nr. 96548-58-2), Hexamehylenebis 12-hydroxystearamid (CAS Nr. 55349-01-4) und N,N'-Distearyl adipamid (CAS Nr. 25151-31-9), vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe umfassend Lauramid (CAS Nr. 1120-16-7), Palmitamid (CAS Nr. 629-54-9), Stearamid (CAS Nr. 124-26-5), 12-Hydroxystearamid (CAS Nr. 7059-49-6), Erucamid (CAS Nr. 112-84-5), N-Stearyl stearamid (CAS Nr. 13276-08-9), N-Methylolstearamid (CAS Nr. 3370-35-2), Ethylenebis oleamid (CAS Nr. 110-31-6), Hexamethylene-bis-oleamid (CAS Nr. 6283-37-0) und N,N'-Dioleyl adipamid (CAS Nr. 85888-37-5).

[0048] Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass es besonders bevorzugt ist, wenn das Amidwachse Stearamid (Octadecanamid, CAS Nr. 124-26-5) oder N-Methylolstearamid (N-(Hydroxymethyl)octadecanamid, CAS Nr. 3370-35-2) ist. Stearamid führt in eigenen Untersuchungen zu den besten Ergebnissen uns ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt.

[0049] Abhängig von Einsatzgebiet des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials kann es Vorteilhaft, wenn das Amidwachs einen auf das Einsatzgebiet abgestimmten Schmelzpunkt aufweist. Eigene Untersuchungen haben überraschenderweise gezeigt, dass wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien besonders bevorzugt sind, wenn das Amidwachs einen Schmelzpunkt im Bereich von 80 bis 120 °C aufweist. Diese wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien zeigen beim klassischen Drucken in einem Thermodrucker die besten Eigenschaften.

[0050] Erfindungsgemäß bevorzugt sind wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien, bei denen das Amidwachs ein Fettsäuremonoamid ist. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, wenn das Amidwachs ein Monoamid einer gesättigten Fettsäure ist, deren Fettsäurerest eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen im Bereich von ≥ 14 bis ≤ 20, vorzugsweise im Bereich von ≥ 16 bis ≤ 18 aufweist.

[0051] Vorzugsweise handelt es sich bei dem Amidwachs um ein synthetisch hergestelltes Wachs, welches vorzugsweise durch Reaktion von einerseits technischen Fettsäuren, Fettsäureestern und/oder Triacylglycerolen mit anderseits Ammoniak, einwertigen Aminen, mehrwertigen Aminen und/oder mit Aminoalkoholen hergestellt wird.

[0052] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei das Mengenverhältnis zwischen i) dem einen oder den mehreren Amidwachsen (in Summe) und ii) dem einen oder den mehreren anorganischen Pigmenten (in Summe) einen Wert im Bereich von 2 : 8 bis 9 : 1 aufweist, vorzugsweise von 2,5 : 7,5 bis 7,5 : 2,5, weiter bevorzugt von 0,3 : 0,7 bis 0,7 : 0,3, und besonders bevorzugt 6,5 ± 0,3 : 3,5 ± 0,3 aufweist.

[0053] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei das Amidwachs in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 40 bis ≤ 78 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 44 bis ≤ 73 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt im Bereich von 50 bis 67 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht. Bei zu hohen Amidwachsanteilen besteht die Möglichkeit, dass sich Teile des Wachses auf dem Druckkopf ablagern und hierdurch das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial unbrauchbar wird. Bei zu geringen Mengen des Amidwachses besteht die Möglichkeit, dass keine ausreichende Transparenz der Schmelzschicht während des Druckens erzeugt werden kann.

[0054] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei das Bindemittel in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 1 bis ≤ 30 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 2 bis ≤ 20 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt von ≥ 4 bis ≤ 16 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht. Zu hohe Mengen des Bindemittels können zu einer zu geringen Opazität des Aufzeichnungsmaterials vor dem Bedrucken führen. Ohne bzw. bei zu geringe Mengen (häufig weniger als 1 Massenprozent) besteht die Möglichkeit, dass die Haftung der Schmelzschicht auf dem Substrat beeinträchtigt wird.

[0055] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei das anorganische Pigment in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 18 bis ≤ 50 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 22 bis ≤ 45 Massenprozent vorliegen, besonders bevorzugt im Bereich von ≥ 25 bis ≤ 39 Massenprozent vorliegt, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht.

[0056] Unter "Trockenmasse" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise die (unter Laborbedingungen bei 23 °C und 50 % r.F.) gemessene, wasser- und feuchtigkeitsfreie, Masse einer Probe (hier: der Schmelzschicht) verstanden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise die Trockenmasse - wie auf dem Fachgebiet üblich - an der zu untersuchenden Probe (hier: der erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht) bestimmt, die vor der Bestimmung bei 105 °C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet worden war. Dem Fachmann sind Methoden zur Bestimmung der Trockenmasse einer Probe bekannt:
Beispielsweise kann die Trockenmasse einer Probe (insbesondere einer Probe der Schmelzschicht) für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bestimmt werden, indem man eine Probe definierter Masse vor Trocknung (z.B. 1,5 g der Probe vor Trocknung) fünf Stunden lang bei 105 °C im Trockenofen trocknet und anschließend auf an sich bekannte Weise nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur (im Zweifel auf 23 °C) auf Gewichtskonstanz prüft (Probe z.B. durch nochmaliges Erhitzen und erneute Massebestimmung), wobei natürlich eine Wiederaufnahme von Wasser beim Abkühlvorgang vermieden werden muss (Exsikkator).

[0057] Ebenso kann die Trockenmasse einer Probe (insbesondere einer Probe der Schmelzschicht) für die Zwecke der vorliegenden Erfindung auf an sich bekannte Weise mit Hilfe eines Feuchtebestimmungsgerätes, beispielsweise eines an sich bekannten Halogen-Feuchtebestimmungsgerätes, unter den vorstehend angegebenen Bedingungen (105 °C, Erhitzen bis zur Gewichtskonstanz) bestimmt werden.

[0058] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei die flächenbezogene Trockenmasse der Schmelzschicht im Bereich von ≥ 2 g/m2 bis ≤ 15 g/m2, vorzugsweise im Bereich von ≥ 3,0 g/m2 bis ≤ 12 g/m2, besonders bevorzugt im Bereich von ≥ 4,0 g/m2 bis ≤ 10 g/m2 liegt.

[0059] Erfindungsgemäß bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei das Trägersubstrat ein Papier, synthetisches Papier oder eine Kunststofffolie ist. Als Trägersubstrat ist ein Streichrohpapier besonders bevorzugt, da es eine gute Recyclingfähigkeit und eine gute Umweltverträglichkeit aufweist. Unter einem Streichrohpapier ist ein Papier zu verstehen, das in einer Leimpresse oder in einer Beschichtungsvorrichtung behandelt wurde. Als Kunststofffolien sind Folien aus Polypropylen oder anderen Polyolefinen bevorzugt.

[0060] Ein einer besonders bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem Trägersubstrat um ein Papiersubstrat. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Papiersubstrat einen Anteil von ≥ 80 Massenprozent an Recyclingfasern enthält, bezogen auf die Gesamtmasse des lufttrockenen Papiersubstrats.

[0061] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei das Papiersubstrat einen Anteil von ≤ 25 Massenprozent an Frischfasern enthält, bezogen auf die Gesamtmasse des lufttrockenen Papiersubstrats.

[0062] Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die Masse eines vorstehend angegebenen "lufttrockenen" Papiersubstrats unter üblichen Umgebungsbedingungen (23 °C, 50 % r.F., 1013 hPa) bestimmt. Dabei wird für ein lufttrockenes Papiersubstrat - wie auf dem Fachgebiet üblich - ein Wassergehalt des Papiersubstrats von 10 Massenprozent angenommen.

[0063] In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials kann auch ein hoher Anteil von mehr als 80 Massenprozent an Frischfasern verwendet werden oder es werden ausschließlich Frischfasern verwendet. Dies hat den Vorteil, dass das resultierende Material weniger Verunreinigungen aufweist und auch Substrate mit geringen Grammaturen (z. B. kleiner gleich 42 oder 30 g/m2) eingesetzt werden können.

[0064] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei das eine oder die mehreren polymere Bindemittel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Stärke und Polyvinylalkohol (PVA).

[0065] Es ist bevorzugt, wenn das als Bindemittel eingesetzte Polyvinylalkohol einen Verseifungsgrad von mehr als 99 Mol.-% und eine nach DIN 53015 an einer wässrigen Lösung mit 4 Masse-% bei 20 °C gemessene Viskosität von mehr als 7 mPas, vorzugsweise mehr als 12 mPas, besonders bevorzugt mehr als 15 mPas aufweist.

[0066] In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial bevorzugt, wobei auf der Schmelzschicht zusätzliche eine weitere Schicht (6) angeordnet ist, die
  1. a) ein oder mehrere Amidwachse, welche jeweils einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C, vorzugsweise 80 bis 120 °C aufweisen
    und
  2. b) ein oder mehrere polymere Bindemittel
aber im Wesentlichen kein organisches oder anorganisches Pigment umfasst. Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass die Schicht (6) als Releaseschicht dienen kann, insbesondere zeigt die Schicht (6) eine gute dehäsive Wirkung, wenn der Amidwachsanteil bei über 70 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Schicht (6).

[0067] Die Formulierung "im Wesentlichen kein organisches oder anorganisches Pigment" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die weitere Schicht (6) weniger als 0,5 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,1 Gew.-% organische und anorganische Pigmente aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der weiteren Schicht (6). Besonders bevorzugt werden der weiteren Schicht (6) keine Pigmente zugesetzt, sodass keine Pigmente vorhanden sind.

[0068] Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial ist erfindungsgemäß bevorzugt, wobei auf der Schmelzschicht eine zusätzliche Schutzschicht (5) angeordnet ist.

[0069] In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wird die Schmelzschicht vollständig oder teilweise mit einer Schutzschicht (5) bedeckt. Durch die Anordnung einer die Schmelzschicht abdeckenden Schutzschicht (5) ist die Schmelzschicht auch nach außen bzw. zum Trägersubstrat der nächsten Lage innerhalb einer Rolle abgeschirmt, sodass ein Schutz vor äußeren Einflüssen erfolgt.

[0070] Eine derartige Schutzschicht (5) hat in solchen Fällen neben dem Schutz der unter der Schutzschicht (5) angeordneten Schmelzschicht vor Umwelteinflüssen häufig den zusätzlichen positiven Effekt, die Bedruckbarkeit des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials insbesondere im Indigo-. Offset- und Flexodruck zu verbessern.

[0071] Bevorzugt enthält die Schutzschicht (5) des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials ein oder mehrere vernetzte oder unvernetzte Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus mit Carboxylgruppen modifizierten Polyvinylalkoholen, mit Silanolgruppen modifizierten Polyvinylalkoholen, Diaceton-modifizierten Polyvinylalkoholen, teil- und vollverseiften Polyvinylalkoholen, Ethylen-Acrylsäure Copolymerwachsen und filmbildenden Acrylcopolymeren.

[0072] Bevorzugt, sofern vorhanden, enthält die Beschichtungsmasse zur Ausbildung der Schutzschicht (5) des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials neben einem oder mehreren Bindemitteln ein oder mehrere Vernetzungsmittel für das oder die Bindemittel. Bevorzugt ist das Vernetzungsmittel dann ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Borsäure, Polyaminen, Epoxyharzen, Dialdehyden, Formaldehydoligomeren, Epichlorhydrinharzen, Adipinsäuredihydrazid, Melaminformaldehyd, Harnstoff, Methylolharnstoff, Ammoniumzirconiumcarbonat, Polyamidepichlorhydrinharzen und Dihydroxybis(ammonium lactato)titanium(IV) Tyzor® LA (CAS-Nr. 65104-06-5).

[0073] Ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, dessen Schutzschicht (5) aus einer solchen Beschichtungsmasse enthaltend ein oder mehrere Bindemittel und ein oder mehrere Vernetzungsmittel für das oder die Bindemittel gebildet ist, enthält in der Schutzschicht (5) ein oder mehrere durch Umsetzung mit einem oder mehreren Vernetzungsmitteln vernetzte Bindemittel, wobei das oder die Vernetzungsmittel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Borsäure, Polyaminen, Epoxyharzen, Dialdehyden, Formaldehydoligomeren, Epichlorhydrinharzen, Adipinsäuredihydrazid Melaminformaldehyd, Harnstoff, Methylolharnstoff, Ammoniumzirconiumcarbonat, Polyamidepichlorhydrinharzen und Dihydroxybis(ammonium lactato)titanium(IV) Tyzor® LA (CAS-Nr. 65104-06-5).

[0074] Unter "vernetztes Bindemittel" wird dabei das durch Umsetzung eines Bindemittels mit einem oder mehreren Vernetzungsmitteln gebildete Reaktionsprodukt verstanden.

[0075] In einer ersten Ausführungsvariante ist die die Schmelzschicht ganz oder teilweise abdeckende Schutzschicht (5) erhältlich aus einer Beschichtungsmasse umfassend einen oder mehrere Polyvinylalkohole und ein oder mehrere Vernetzungsmittel. Es ist bevorzugt, dass der Polyvinylalkohol der Schutzschicht (5) mit Carboxyl- oder insbesondere Silanolgruppen modifiziert ist. Auch Mischungen verschiedener Carboxylgruppen- oder Silanol-modifizierter Polyvinylalkohole sind bevorzugt einsetzbar. Eine solche Schutzschicht (5) besitzt eine hohe Affinität gegenüber der im Offset-Druckprozess eingesetzten, bevorzugt UVvernetzenden Druckfarbe. Dies unterstützt entscheidend dabei, die Forderung nach einer hervorragenden Bedruckbarkeit innerhalb des Offset-Drucks zu erfüllen.

[0076] Das oder die Vernetzungsmittel für die Schutzschicht (5) gemäß dieser Ausführungsvariante sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Borsäure, Polyaminen, Epoxyharzen, Dialdehyden, Formaldehydoligomeren, Polyaminepichlorhydrinharz, Adipinsäuredihydrazid, Melaminformaldehyd und Dihydroxybis(ammonium lactato)titanium(IV) Tyzor® LA (CAS-Nr. 65104-06-5). Auch Mischungen verschiedener Vernetzungsmittel sind möglich.

[0077] Bevorzugt liegt in der Beschichtungsmasse zur Ausbildung der Schutzschicht (5) gemäß dieser 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.

[0078] Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Schutzschicht (5) gemäß dieser Ausführungsvariante zusätzlich ein anorganisches Pigment enthält. Dabei ist das anorganische Pigment vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Bentonit, Aluminiumhydroxid, Kalziumcarbonat, Kaolin und Mischungen aus den genannten anorganischen Pigmenten. Die Verwendung von Siliziumdioxid und Aluminiumhydroxid ist in einigen Ausführungsformen allerdings weniger bevorzugt.

[0079] Es ist bevorzugt, die Schutzschicht (5) gemäß dieser Ausführungsvariante mit einer flächenbezogenen Masse in einem Bereich von 0,5 g/m2 bis 6 g/m2 und besonders bevorzugt von 0,75 g/m2 bis 3,8 g/m2, weiter bevorzugt im Bereich von 0,95 bis 2,0 g/m2 aufzutragen. Dabei wird die Schutzschicht (5) bevorzugt einlagig ausgebildet.

[0080] In einer zweiten Ausführungsvariante umfasst die Beschichtungsmasse zur Ausbildung der Schutzschicht (5) ein wasserunlösliches, selbstvernetzendes Acrylpolymer als Bindemittel, ein Vernetzungsmittel und einen Pigmentbestandteil, wobei der Pigmentbestandteil der Schutzschicht (5) aus einem oder mehreren anorganischen Pigmenten besteht und mindestens 80 Gew.-% aus einem hoch gereinigten alkalisch aufbereiteten Bentonit gebildet sind, das Bindemittel der Schutzschicht (5) aus einem oder aus mehreren wasserunlöslichen, selbstvernetzenden Acrylpolymeren besteht und das Bindemittel-/Pigmentverhältnis in einem Bereich von 7 : 1 bis 9 : 1 liegt.

[0081] Ein selbstvernetzendes Acrylpolymer innerhalb der Schutzschicht (5) gemäß der hier beschriebenen zweiten Ausführungsvariante ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrol-Acrylsäureester-Copolymerisaten, Acrylamidgruppen enthaltenden Copolymerisaten aus Styrol und Acrylsäureester sowie Copolymeren auf Basis von Acrylnitril, Methacrylamid und Acrylester. Letztere sind bevorzugt. Als Pigment kann alkalisch aufbereiteter Bentonit, natürliches oder gefälltes Kalziumkarbonat, Kaolin, Kieselsäure oder Aluminiumhydroxid (die letzten zwei Pigmente sind dabei weniger bevorzugt) in die Schutzschicht (5) eingebunden sein. Bevorzugte Vernetzungsmittel sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zyklischem Harnstoff, Methylolharnstoff, Ammoniumzirconiumcarbonat und Polyamidepichlorhydrinharzen.

[0082] Durch die Wahl eines wasserunlöslichen, selbstvernetzenden Acrylpolymers als Bindemittel und dessen Gewichtsverhältnis (i) zum Pigment in einem Bereich von 7 : 1 bis 9: 1 sowie (ii) zum Vernetzungsmittel größer als 5 : 1 ist schon bei einer Schutzschicht (5) mit relativ geringer flächenbezogener Masse eine hohe Umweltresistenz des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gegeben. Solche Gewichtsverhältnisse sind somit bevorzugt.

[0083] Die Schutzschicht (5) selbst kann mittels üblicher Streichwerke aufgetragen werden, wofür unter anderem eine Streichfarbe nutzbar ist, bevorzugt mit einer flächenbezogenen Masse in einem Bereich von 0,5 bis 4,5 g/m2, weiter bevorzugt im Bereich von 0,75 bis 3 g/m2. In einer alternativen Variante ist die Schutzschicht (5) aufgedruckt. Verarbeitungstechnisch und hinsichtlich ihrer technologischen Eigenschaften besonders geeignet, sind solche Schutzschicht (5)en, die mittels aktinischer Strahlung härtbar sind. Unter dem Begriff "aktinische Strahlung" sind UV- oder ionisierende Strahlungen, wie Elektronenstrahlen, zu verstehen.

[0084] Das Erscheinungsbild der Schutzschicht (5) wird maßgeblich durch die Art der Glättung und der die Friktion im Glättwerk und Kalander beeinflussenden Walzenoberflächen und deren Materialien bestimmt. Insbesondere wegen bestehender Marktanforderungen wird eine Rauhigkeit (Parker Print Surf Rauhigkeit) der Schutzschicht (5) von kleiner als 1,5 µm (bestimmt entsprechend der ISO-Norm 8791, Teil 4) als bevorzugt angesehen. Besonders bewährt hat sich im Rahmen der dieser Erfindung vorausgegangenen Versuchsarbeiten die Verwendung von Glättwerken, bei denen NipcoFlex- oder zonengeregelte Nipco-P-Walzen zum Einsatz kommen; die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt.

[0085] In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials kann die Schmelzschicht auf beiden Seiten des Papiersubstrats angeordnet sein. Hierdurch lassen sich Aufzeichnungsmaterialien herstellen, die beidseitig bedruckbar sind. Sofern das Papiersubstrat eingefärbt ist können beide Schmelzschichten direkt auf das Papiersubstrat aufgetragen werden. Andernfalls kann zwischen das Papiersubstrat und jeweils eine Schmelzschicht eine gefärbte Zwischenschicht angeordnet werden.

[0086] In einer besonderen Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial als Etikett mit rückseitiger (Selbst)Klebeschicht ausgerüstet. Der übliche Aufbau sieht dann ein Trägersubstrat, bevorzugt ein Papiersubstrat, vor, das eine Vorderseite und eine ihm gegenüberliegende Rückseite aufweist. Rückseitig weist dann das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial die (Selbst)Klebeschicht auf. Vorderseitig kann dann die Schmelzschicht und ggf. eine die Schmelzschicht teilweise oder vollständig abdeckende Schutzschicht (5) aufgetragen werden. Zwischen Trägersubstrat und Schmelzschicht kann zusätzlich eine gefärbte Schicht aufgetragen werden, beispielsweise, wenn das Trägersubstrat nicht selbst gefärbt ist.

[0087] Je nach Bedarf kann die Klebeschicht mit einem Releasematerial wie beispielsweise einem silikonhaltigen Releasepapier abgedeckt sein oder die äußere Schmelzschicht ausgebildete Schutzschicht (5) des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials wird mit einer zusätzlichen Releaseschicht (7) versehen, die bevorzugt mittels eines sogenannten Fünf-Walzen-Auftragswerks aufgebracht ist. Die Releaseschicht weist dabei Trennmittel bevorzugt auf Basis von Silikonöl bzw. Silikonen auf. Durch die Ausführung der Releaseschicht mit Silikonöl bzw. Silikonen 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. Die Releaseschicht kann in einigen Ausführungsformen auch direkt auf die Schmelzschicht aufgetragen werden.

[0088] Eigene Untersuchungen haben zudem gezeigt, dass aufgrund des in der Schmelzschicht (3) enthaltenen Amidwachses in einigen Ausführungsformen sogar auf die Verwendung einer Releaseschicht verzichtet werden kann. Insbesondre bei höheren Amidwachsanteilen von über 70 Gewichtsprozent in der Schmelzschicht hat es sich in eigenen Untersuchungen gezeigt, dass diese häufig ausreichend dehäsiv ausgeformt sind und auf eine weitere Releaseschicht verzichtet werden kann. Es versteht sich natürlich, dass dies auch abhängig von dem verwendeten Klebstoff ist. Dem Fachmann sind Klebstoffe bekannt, die für selbstklebende Etiketten verwendet werden können. Eigene Untersuchungen haben ebenfalls gezeigt, dass auch eine auf der Schmelzschicht angeordnete Schicht (6) als Releaseschicht dienen kann.

[0089] 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.

[0090] Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial, zusätzlich in der Schmelzschicht umfassend ein oder mehrere Prozess-Hilfsmittel, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Entschäumer, Dispergiermittel, und Benetzungsmittel, vorzugsweise in einer Gesamtmenge von ≤ 5 Massenprozent, besonders bevorzugt in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 0,1 bis ≤ 3 Massenprozent und mehr bevorzugt im Bereich von ≥ 0,1 bis ≤ 2 Massenprozent, bezogen auf die Trockenmasse der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht. In einigen Fällen kann es auch dienlich sein, wenn Biozide in der Schmelzschicht enthalten sind, wobei dies erfindungsgemäß weniger bevorzugt ist. Auf den Einsatz von Bioziden kann insbesondere verzichtet werden oder die Menge des eingesetzten Biozids kann signifikant reduziert werden, wenn alkalische Pigmente eingesetzt werden.

[0091] Die ein oder mehreren Prozess-Hilfsmittel dienen vorzugsweise dazu, die Verarbeitung einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht im industriellen Fertigungsprozess, insbesondere im industriellen Prozess der Papierherstellung zu erleichtern bzw. zu ermöglichen.

[0092] In einigen Fällen kann ein vorstehend angegebenes erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial bevorzugt sein, welches zusätzlich einen oder mehrere optische Aufheller umfasst. Die optischen Aufheller können in der Schmelzschicht, in dem Trägersubstrat oder in der Schutzschicht (5) enthalten sein. Sofern ein erfindungsgemäßes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zusätzlich einen oder mehrere optische Aufheller umfasst, ist es bevorzugt, wenn das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial diesen einen oder diese mehreren optischen Aufheller höchstens in einer Gesamtmenge von ≤ 1 Massenprozent enthält, weiter bevorzugt in einer Gesamtmenge von ≤ 0,75 Massenprozent, bezogen auf die Trockenmasse der jeweiligen Schicht. Besonders bevorzugt enthält das vorstehend angegebene erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial keine optischen Aufheller.

[0093] Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) umfassend oder bestehend aus
  1. a) einem Papiersubstrat (2)
    und
  2. b) einer auf einer Seite des Papiersubstrats angeordneten Schmelzschicht (3),
    wobei die Schmelzschicht (3)
    1. i) ein oder mehrere Amidwachse, welche einen Schmelzpunkt im Bereich von 80 °C bis 120 °C aufweisen, vorzugsweise in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 40 bis ≤ 78 Massenprozent, besonders bevorzugt von ≥ 44 bis ≤ 73 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt im Bereich von 50 bis 67 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht,
    2. ii) ein oder mehrere anorganische Pigmente, vorzugsweise in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 18 bis ≤ 50 Massenprozent, besonders bevorzugt von ≥ 22 bis ≤ 45 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt im Bereich von ≥ 25 bis ≤ 39 Massenprozent vorliegt, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht
      und
    3. iii) ein oder mehrere polymere Bindemittel, vorzugsweise in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 1 bis ≤ 30 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 2 bis ≤ 20 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt von ≥ 4 bis ≤ 16,5 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht
    umfasst oder daraus besteht.


[0094] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials und diesbezüglich möglicher Kombinationen von einem oder mehreren hier vorstehend angegebenen Aspekten der Erfindung miteinander, gelten die nachstehend für die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht und/oder das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Verwendung jeweils angegebenen Erklärungen entsprechend, und umgekehrt.

[0095] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Temperaturindikator umfassend oder bestehend aus

a) einem Trägersubstrat (2),

b) einem auf einer Seite des Trägersubstrats angeordneten Druck (8),
und

b) einer auf dem Druck angeordneten Schmelzschicht (3),
wobei die Schmelzschicht (3)

  1. i) ein oder mehrere Amidwachse, welche einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen,
  2. ii) ein oder mehrere anorganische Pigmente
    und
  3. iii) ein oder mehrere polymere Bindemittel
umfasst oder daraus besteht.



[0096] Eigene Untersuchungen haben gezeigt, dass entsprechende Temperaturindikatoren geeignet sind, die Temperatur eines Produktes zu Überwachen und zu Dokumentieren. Hierdurch kann ein Nachweis erbracht werden, ob Produkte oder Geräte, über eine Temperatur hinaus erhitzt wurden. Die Temperaturindikatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie unumkehrbar sind und - anders als bei im Stand der Technik bekannten - Temperaturindikatoren ein Druckbild angezeigt werden kann. So kann es sich bei dem Druckbild beispielsweise um eine Warnung (als Text, Code oder Piktogramm) handeln, die auf eine überschrittene Temperatur hinweist. Die im Stand der Technik bekannten Temperaturindikatoren zeichnen sich durch eine Verfärbung aus, sodass ein mit dem Thermochromen bedruckter Bereich verfärbt wird.

[0097] Durch Wahl eines entsprechenden Amidwachses mit einem entsprechenden Schmelzpunkt oder einer Mischung aus zwei oder mehr Amidwachsen kann der Temperaturindikator auf eine gewünschte Umschlags- bzw. Auslösetemperatur eingestellt werden. Erfindungsgemäß lassen sich Temperaturindikatoren mit einer Umschlagstemperatur im Bereich von 60 bis 180 °C herstellen.

[0098] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Temperaturindikators und diesbezüglich möglicher Kombinationen von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung miteinander, gelten die vorstehend für das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial angegebenen Ausgestaltungen und Ausgestaltungskombination entsprechen. Die trifft insbesondere für die als bevorzugt oder besonders bevorzugt angegebenen Ausgestaltungen zu.

[0099] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials als Temperaturindikator.

[0100] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial (vorzugsweise eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials) umfassend die Bestandteile i) bis iii), wie weiter oben definiert.

[0101] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung als Druckfarbe. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzungen auch al Druckfarbe verwendet werden können. So ist es möglich ein Druckbild (z.B. Text oder Bilder) zu drucken. Dieses Druckbild wird vorzugsweise auf ein farbiges Substrat gedruckt und scheint nach dem Druck zunächst weiß. Sofern Hitze auf das Druckbild einwirkt, wird dieses Transparent und das Druckbild verschwindet bzw. ist nicht mehr sichtbar.

[0102] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen der vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung und diesbezüglich möglicher Kombinationen von einem oder mehreren Aspekten der Erfindung miteinander, gelten die vorstehend für das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial angegebenen Ausgestaltungen und Ausgestaltungskombination entsprechen. Die trifft insbesondere für die als bevorzugt oder besonders bevorzugt angegebenen Ausgestaltungen zu.

[0103] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, vorzugsweise eines erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, umfassend die folgenden Schritte
  1. a. Bereitstellen oder Herstellen eines Trägersubstrats, vorzugsweise eines Papiersubstrats;
  2. b. Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht, wobei die Beschichtungszusammensetzung folgende Bestandteile umfasst

    i) ein oder mehrere Amidwache, welche einen Schmelzpunkt im Bereich von 80 °C bis 120 °C aufweisen,

    ii) ein oder mehrere anorganische Pigmente
    und

    ii) ein oder mehrere polymere Bindemittel

  3. c. Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung auf eine Seite des Trägersubstrats;
  4. d. Trocknen der in Schritt c aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer Schmelzschicht.


[0104] In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Verfahren zusätzlich die folgenden Schritte:

e. Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schutzschicht (5),

f. Aufbringen der in Schritt e. bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung auf die Schmelzschicht;

g. Trocknen oder Härten der in Schritt f aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer Schutzschicht (5).



[0105] Die Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schutzschicht (5) kann dabei gleiche Ausgestaltung aufweisen, wie weiter oben für das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial beschrieben.

[0106] Als Trägersubstrat in einem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein gefärbtes Trägersubstrat, beispielsweise ein gefärbtes Papiersubstrat oder eine gefärbte Folie, eingesetzt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, dass auf dem Trägersubstrat zunächst eine gefärbte Zwischenschicht (4) aufgetragen wird, die zwischen Trägersubstrat und Schmelzschicht angeordnet ist. In diesem Fall umfasst das erfindungsgemäße Verfahrend zusätzlich die folgenden Schritte:
  1. i. Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer gefärbten Zwischenschicht, vorzugsweise umfassend einen Farbstoff, vorzugsweise Ruß, und ein anorganisches Pigment, vorzugsweise Kaolin oder Calciumcarbonat,
  2. ii. Aufbringen der in Schritt i. bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung auf das Trägersubstrat;
  3. iii. Trocknen der in Schritt ii aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer gefärbten Zwischenschicht.


[0107] Die Schritte i werden nach Schritt a und vor Schritt b durchgeführt. In diesem Fall wird die Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht in Schritt c nicht auf das Trägersubstrat, sondern auf die gefärbte Zwischenschicht aufgetragen.

[0108] Die gefärbte Zwischenschicht kann vollständig oder lediglich teilweise auf das Trägersubstrat aufgetragen werden.

[0109] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und diesbezüglich möglicher Kombinationen von einem oder mehreren hier vorstehend angegebenen Aspekten der Erfindung miteinander, gelten die vorstehend für die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung und/oder für das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial und/oder für die erfindungsgemäße Verwendung einer erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht jeweils angegebenen Erklärungen entsprechend, und umgekehrt.

[0110] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Verwendung eines erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials als Eintrittskarte, Beleg, selbstklebendes Etikett, Ticket, TITO-Ticket (Ticket-in, Ticket-out), Flug-, Bahn-, Schiff- oder Busticket, Parkticket, Etikett, Glücksspielbeleg, Kassenbon, Bankauszug, medizinisches und/oder technisches Diagrammpapier, Faxpapier oder Sicherheitspapier.

[0111] Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verwendung eines erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und diesbezüglich möglicher Kombinationen von einem oder mehreren hier vorstehend angegebenen Aspekten der Erfindung miteinander, gelten die vorstehend für das erfindungsgemäße wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und/oder für die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung jeweils angegebenen Erklärungen entsprechend, und umgekehrt.

[0112] Weitere Ausführungsformen ergeben sich den anhand der in den Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispielen und dem Beispiel. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 bis 8
schematisch mögliche Schichtaufbauten von erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien.
Fig. 9
Abbildungen von Mustern von drei verschiedenen Proben beim Tape-Test (Weichmacherbeständigkeit) (24 Stunden, 50 % r.F. 23°C und 20 Tage bei Umgebungsbedingungen). Hierbei ist die Probe 9a erfindungsgemäß.
Fig. 10
Abbildungen von Mustern von drei verschiedenen Proben beim Lagerungstest bei 60°C (24 Stunden). Hierbei ist die Probe 10a erfindungsgemäß.
Fig. 11
Abbildungen von Mustern von drei verschiedenen Proben beim Lagerungstest bei 90°C (1 Stunde). Hierbei ist die Probe 11a erfindungsgemäß.
Fig. 12
Wiedergabe der dynamischen Druckdichte der Aufzeichnungsmaterialien aus Beispiel 17 und den Vergleichsbeispielen 7 und 8 als Diagramm.
Fig. 13
Wiedergabe der dynamischen Sensitivität der Aufzeichnungsmaterialien aus Beispiel 17 und den Vergleichsbeispielen 7 und 8 als Diagramm.
Fig. 14
zeigt eine Fotographie eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials, das mit Schwarzlicht (UV-Licht) bestrahlt wird.


[0113] Figur 1 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1), dass ein Trägersubstrat 2) und eine auf einer Seite des Trägersubstrats angeordnete Schmelzschicht (3) umfasst. Das Trägersubstrat besteht aus einem mit Ruß eingefärbten Papier während die Schmelzschicht i) Stearamid als Amidwachs, ii) Calciumsilikathydrat als anorganisches Pigment und iii) ein PVA als polymeres Bindemittel umfasst. Alternativ kann es sich bei dem Trägersubstrat auch um eine Folie, eine transparente Folie oder ein weißes Papier handeln.

[0114] Figur 2 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1), dass ein Trägersubstrat 2), eine auf einer Seite des Trägersubstrats angeordneten gefärbten Zwischenschicht (4) und eine auf der gefärbten Zwischenschicht (4) angeordneten Schmelzschicht (3) umfasst. Das Trägersubstrat besteht aus Papier. Auf dem Trägersubstrat ist eine gefärbte Zwischenschicht angeordnet, die PVA als Bindemittel, Ruß als Farbstoff und Kaolin als anorganisches Pigment. Die auf der gefärbten Zwischenschicht angeordnete Schmelzschicht umfasst i) Stearamid als Amidwachs, ii) Calciumsilkathydrat als anorganisches Pigment und iii) ein PVA als polymeres Bindemittel umfasst. Alternativ kann es sich bei dem Trägersubstrat auch um eine Folie handeln eine transparente Folie handeln.

[0115] Figur 3 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) gemäß Figur 1 bei dem auf der Schmelzschicht (3) ist eine Schutzschicht (5) angeordnet.

[0116] Figur 4 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) gemäß Figur 2 bei dem auf der Schmelzschicht (3) ist eine Schutzschicht (5) angeordnet.

[0117] Figur 5 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) gemäß Figur 3 bei dem auf bei dem die gefärbte Zwischenschicht (4) nicht vollständig auf dem Trägersubstrat 2 aufgebracht ist und hierdurch ein Schriftbild (hier Text) ausgebildet wird. Es handelt sich hierbei um einen Druck (8). Durch erwärmen der Schmelzschicht 3 auf eine bestimmte Temperatur wird diese transparent und das Schriftbild wird von außen sichtbar. In den Bereichen, in denen die gefärbte Zwischenschicht (4) nicht auf dem Trägersubstrat (2) angeordnet ist kann die Schmelzschicht direkt auf dem Trägersubstrat 2 aufliegen (hier nicht abgebildet). Auf der Rückseite des Trägersubstrats 2 kann optional eine Klebeschicht (9, hier nicht abgebildet) angeordnet werden. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem in Figur 6 abgebildeten Aufzeichnungsmaterial um einen Temperaturindikator, der - sofern eine Klebeschicht 9 vorhanden ist - auf Oberflächen gelebt werden kann.

[0118] Figur 6 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1), dass ein Trägersubstrat 2) und eine auf einer Seite des Trägersubstrats angeordnete Schmelzschicht (3) umfasst. Das Trägersubstrat besteht aus einer transparenten Folie während die Schmelzschicht i) Stearamid als Amidwachs, ii) Calciumsilikathydrat als anorganisches Pigment und ii) ein PVA als polymeres Bindemittel umfasst. Auf der Rückseite des Trägersubstrats ist ein Druck 8 angeordnet. Das Drucken des Druckes 8 (hier Text) erfolgt dabei vorzugsweise Spiegelverkehrt. Nach dem Erwärmen der Schmelzschicht 3 wird diese transparent und das Druckbild wird aufgrund der transparenten Folie von oben sichtbar. Auf dem Druck 8 kann optional eine Klebeschicht (9, hier nicht abgebildet) angeordnet werden. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem in Figur 6 abgebildeten Aufzeichnungsmaterial um einen Temperaturindikator, der - sofern eine Klebeschicht 9 vorhanden ist - auf Oberflächen gelebt werden kann.

[0119] Figur 7 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) gemäß Figur 2 bei dem auf der Rückseite des Trägermaterials eine Klebeschicht 9 angeordnet ist.

[0120] Figur 8 zeigt ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) gemäß Figur 4 bei dem auf der Rückseite des Trägermaterials eine Klebeschicht 9 und auf der Schutzschicht 5 eine Releaseschicht 7 angeordnet ist.

[0121] Figur 9 zeigt Abbildungen der in während der Bestimmung der Weichmacherbeständigkeit (Tape-Test) von Beispiel 17 (Figur 9a) und Vergleichsbeispiel 7 (Figur 9b) und Vergleichsbeispiel 8 (Figur 9c). Bei dem Test werden Proben bedruckt, mit einem Streifen transparenten Klebeband beklebt und für 24 Stunden bei 50 % r.F. und 23°C und für 20 weitere Tage bei Umgebungsbedingungen stehen gelassen. Den Figuren kann entnommen werden, dass es bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial (Figur 9a) zu keiner Verfärbung des unbedruckten Teils (helle Bereiche) kommt. Der aufgeklebte Klebebandstreifen ist kaum zu erkennen. Bei den Aufzeichnungsmaterialien aus den Vergleichsbeispielen 7 und 8 ist zu erkennen, dass die Bestandteile des Klebebandes (Weichmacher) zu einer Verfärbung der unbedruckten Bereiche führen. Es ist derzeit nicht bekannt, welche Komponenten in den Aufzeichnungsmaterialien zu der Verfärbung führen, es wird allerdings davon ausgegangen, dass die in diesen Proben eingesetzten Sensibilisierungsmittel mit den Weichmachern des Klebebandes reagieren und eine Dunkelfärbung hervorrufen.

[0122] Figur 10 zeigt Abbildungen der in während der Bestimmung der Temperaturbeständigkeit von Beispiel 17 (Figur 10a) und Vergleichsbeispiel 7 (Figur 10b) und Vergleichsbeispiel 8 (Figur 10c). Bei dem Test werden Proben bedruckt, und für 24 Stunden bei 60°C gelagert. Es ist zu erkennen, dass die Proben aus Vergleichsbeispiele 7 (Figur 10b) und Vergleichsbeispiel 8 (Figur 10c) wesentlich dunkler ausgeprägt sind, als die erfindungsgemäße Probe aus Beispiel 17 (Figur 10a).

[0123] Figur 11 zeigt Abbildungen der in während der Bestimmung der Temperaturbeständigkeit von Beispiel 17 (Figur 11a) und Vergleichsbeispiel 7 (Figur 11b) und Vergleichsbeispiel 8 (Figur 11c). Bei dem Test werden Proben bedruckt, und für 21 Stunde bei 90 °C gelagert. Es ist zu erkennen, dass die Proben aus Vergleichsbeispiele 7 (Figur 11b) und Vergleichsbeispiel 8 (Figur 11c) wesentlich dunkler ausgeprägt sind, als die erfindungsgemäße Probe aus Beispiel 17 (Figur 11a).

[0124] Figur 12 zeigt die Wiedergabe der Dynamischen Druckdichte der Aufzeichnungsmaterialien aus Beispiel 17 und den Vergleichsbeispielen 7 und 8 als Diagramm.

[0125] Figur 13 zeigt die Wiedergabe der Dynamischen Sensitivität der Aufzeichnungsmaterialien aus Beispiel 17 und den Vergleichsbeispielen 7 und 8 als Diagramm.

[0126] Figur 14 zeigt eine Fotographie eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials, dass mit Schwarzlicht (UV-Licht) bestrahlt wird. Das Aufzeichnungsmaterial wurde hergestellt, indem ein konventionell erhältliches weißes Schreibpapier mit einer in Beispiel 17 beschriebenen Schmelzschicht beschichtet wurde. Anschließend erfolgte ein Testdruck in einem konventionellen Thermodrucker. Das erhaltene bedruckte Aufzeichnungsmaterial wurde anschließend mit Schwarzlicht belichtet. Das als Trägersubstrat verwendete Schreibpapier zeigt eine hohe Fluoreszenz, die lediglich an den bedruckten Bereichen sichtbar wird. Ohne die Einwirkung von Schwarzlicht ist der bedruckte Bereich nicht bzw. nur sehr schwer zu erkennen.

Beispiele:



[0127] Die nachfolgend angegebenen Beispiele sollen die Erfindung näher beschreiben und erklären, ohne ihren Umfang zu beschränken.

[0128] In der Papierherstellung und in den nachfolgenden Beispielen werden drei Grade für den Trockengehalt von Papier und Zellstoff unterschieden "atro" (absolut trocken), "lutro" (lufttrocken) und "otro" (ofentrocken). Die Angabe erfolgt jeweils in "% atro", "% lutro" und "% otro". Wobei "atro" für ein Papier oder Zellstoff mit 0 % Wassergehalt steht. Für "lutro" wird hierbei ein "normaler" (für das Papier grundsätzlich notwendiger) Feuchtigkeitsgehalt als Basis der Berechnung eingesetzt. Bei Zellstoff und Holzschliff bezieht sich die Rechnungsmasse in der Regel auf 90:100, das heißt 90 Teile Stoff, 10 Teile Wasser. Der Zustand von Papier oder Zellstoff nach der Trocknung unter festgelegten, definierten Bedingungen wird als "otro" bezeichnet.

Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele 1 und 2: Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials und Variation des Verhältnisses zwischen Amidwachs und anorganischen Pigment:



[0129] Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als Trägersubstrat eine Papierbahn aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einer flächenbezogenen Masse von 42 g/m2 unter Zusatz üblicher Zuschlagstoffe in üblichen Mengen und Ruß hergestellt. Das hergestellte Papiersubstrat war tiefschwarz.

[0130] Zur Herstellung einer für die Herstellung der Schmelzschicht benötigen Beschichtungszusammensetzung werden zunächst zwei Suspensionen, eine Wachssuspension und eine Pigmentsuspension, hergestellt und anschließend mit den in der Tabelle 3 angegebenen Verhältnissen gemischt. Die Bestandteile der Suspensionen sind in den nachfolgenden Tabellen 1 und 2 angegeben:
Tabelle 1: Zusammensetzung der Pigmentdispersion
Pigmentdispersion:
Bestandteil Otro-Menge [%] Lutro [g]
Wasser - 53,55
Calciumsilkathydrat 85 117,10
PVA 15 79,35
Summe 100 250
Tabelle 2: Zusammensetzung der Wachsdispersion
Wachsdispersion:
Bestandteil Otro-Menge [%] Lutro [g]
Wasser - 0,33
Stearamid 85 170,32,10
PVA 15 79,35
Summe 100 250,00
Tabelle 3: Zusammensetzung der Beschichtungszusammensetzung
Herstellung der Beschichtungszusammensetzung aus beiden hergestellten Suspensionen
Beispiele Mengenanteil Pigmentsuspensionen Mengenanteil Wachssuspensionen
Vgl. Beispiel 1 (3,5) 100 % -
Beispiel 1 (4,7) 70 % 30 %
Beispiel 2 (5,8) 50 % 50 %
Beispiel 3 (6,9) 30 % 70 %
Vgl. Beispiel 2 (4,6) - 100 %


[0131] Unter Verwendung einer Streichmaschine wird auf die Filzseite der hergestellten Papierbahn (Papiersubstrat) mittels Rollrakel-Streichwerk eine Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 5,0 g/m2 aufgetragen und nach dem Auftrag konventionell getrocknet.

[0132] Zur Ermittlung der maximalen dynamischen Druckdichte der in untenstehender Tabelle 4 angegebenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils schwarz/ weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit einem GeBE-Drucker erstellt, wobei die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (vgl. Tabelle 4) mit einer Energie im Bereich von 3 bis 16 mJ/mm2 ausgedruckt wurden. Jeder Thermoprobeausdruck wurde anschließend mit einem Spektral-Densitometer des Typs TECHKON® SpectroDens Advanced untersucht. Die mit Hilfe eines Densitometers erhaltenen Messergebnisse (als Druckdichteangaben in ODU) sind in der untenstehenden Tabelle 4 gegenüber den entsprechenden Energieeinträgen angegeben.
Tabelle 4: Dynamische Sensitivität (Druckdichte) von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Energieeintrag [mJ/mm2]
3,22 4,62 6,07 7,49 8,88 10,32 11,74 13,17 14,57 16,00
Vgl. Bsp. 1 - - - - - - - - - -
Bsp. 1 0,44 0,46 0,50 0,50 0,48 0,49 0,48 0,47 0,45 0,44
Bsp. 2 0,52 0,67 0,79 0,89 0,90 0,88 0,84 0,81 0,78 0,75
Bsp. 3 0,72 0,87 1,11 1,35 1,51 1,55 1,62 1,58 1,55 1,53
Vgl. Bsp. 2 0,76 0,91 1,10 1,35 1,54 1,68 1,75 1,76 1,75 1,73


[0133] Die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien gemäß Vergleichsbeispiel 1 waren nicht druckbar. Aus den vorstehend in Tabelle 4 angegebenen Daten ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (Beispiele 1 bis 3) eine gute dynamische Sensitivität aufweisen. Aufzeichnungsmaterialien gemäß Vergleichsbeispiel 2 zeigte ebenfalls eine gute dynamische Sensibilität allerdings kam es zu starken Ablagerungen auf dem Thermodruckkopf, sodass dieses Aufzeichnungsmaterial nicht verwendet werden kann.

Beispiele 4 bis 9 und Vergleichsbeispiele 3 bis 6: Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials:



[0134] Das vorherige Beispiel wurde wiederholt, allerdings wurde die flächenbezogenen Masse der Schmelzschicht auf 3,0 oder 7,0 g/m2 geändert. Die Verhältnisse zwischen Wachssuspension und eine Pigmentsuspension wurden beibehalten und sind jeweils in den Beispielen 1, 4 und 7 bzw. 2, 5 und 8, bzw. 3, 6 und 9 sowie vgl. Bsp. 1, vgl. Bsp. 3 und vgl. Bsp. 5 bzw. Bsp. 2, vgl. Bsp. 4 und vgl. Bsp. 6 identisch.

[0135] Die Ergebnisse der Bestimmung der dynamischen Sensitivität sind in den nachfolgenden Tabellen 5 und 6 wiedergegeben:
Tabelle 5: Dynamische Sensitivität (Druckdichte) von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien mit einer flächenbezogenen Masse von 3,0 g/m2
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Energieeintrag [mJ/mm2]
3,22 4,62 6,07 7,49 8,88 10,32 11,74 13,17 14,57 16,00
Vgl. Bsp 3 - - - - - - - - - -
Bsp. 4 0,87 0,91 0,92 0,90 0,92 0,90 0,88 0,86 0,88 0,88
Bsp. 5 0,94 1,01 1,06 1,09 1,08 1,04 1,05 1,00 1,01 0,99
Bsp. 6 0,71 0,85 1,05 1,26 1,44 1,53 1,56 1,55 1,54 1,50
Vgl. Bsp 4 1,04 1,21 1,34 1,47 1,58 1,65 1,65 1,65 1,63 1,65
Tabelle 6: Dynamische Sensitivität (Druckdichte) von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien mit einer flächenbezogenen Masse von 7,0 g/m2.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial Energieeintrag [mJ/mm2]
3,22 4,62 6,07 7,49 8,88 10,32 11,74 13,17 14,57 16,00
Vgl. Bsp 5 - - - - - - - - - -
Bsp. 7 0,26 0,29 0,31 0,31 0,33 0,34 0,33 0,33 0,31 0,32
Bsp. 8 0,35 0,42 0,55 0,69 0,76 0,82 0,86 0,81 0,74 0,74
Bsp. 9 0,60 0,65 0,75 0,96 1,25 1,52 1,69 1,72 1,73 1,73
Vgl. Bsp 6 0,61 0,66 0,72 0,74 0,84 1,20 1,43 1,55 1,67 1,64


[0136] Die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien gemäß Vergleichsbeispielen 3 und 5 waren nicht druckbar. Aus den vorstehend in den Tabellen 5 und 6 angegebenen Daten ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (Beispiele 4 bis 9) eine gute dynamische Sensitivität aufweisen. Beste Druckergebnisse konnten bei einem Verhältnis zwischen Wachsamid und anorganischem Pigment von 7 : 3 erhalten werden bei einer flächenbezogenen Masse der Schmelzschicht von 7 g/m2. Auch bei den Vergleichsbeispielen 4 und 6 kam es zu starken Ablagerungen auf dem Thermodruckkopf, sodass dieses Aufzeichnungsmaterial nicht verwendet werden kann. Beispielsweise in Beispiel 9 konnte ein ausgezeichneter Kontrast von 1,13 erhalten werden.

[0137] Alle erfindungsgemäßen Beispiele zeigten einen hohen Weißheitsgrad, wobei dieser mit steigendem Pigmentanteil besser wurde.

Beispiele 10 bis 16: Herstellung eines Aufzeichnungsmaterials und Variation des Bindemittelanteils:



[0138] Beispiel 9 wurde widerholt, allerdings wurde der Bindemittelanteil variiert. Das Verhältnis zwischen Pigment und Amidwachs wurde konstant bei 3 : 7 gehalten.
Tabelle 7: Anteil Bindemittel der Beschichtungszusammensetzung
Beispiele Anteil Bindemittel (PVA)
Beispiel 10 4%
Beispiel 11 8%
Beispiel 12 12 %
Beispiel 13 16 %
Beispiel 14 20 %
Beispiel 15 24 %
Beispiel 16 28 %


[0139] Von den erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die maximale dynamische Druckdichte wie in den vorherigen Beispielen bestimmt.
Tabelle 8: Dynamische Druckdichte der Beispiele 10 bis 16
sample 3,22 (mJ/mm2) 4,62 (mJ/mm2) 6,07 (mJ/mm2) 7,49 (mJ/mm2) 8,88 (mJ/mm2) 10,32 (mJ/mm2) 11,74 (mJ/mm2) 13,17 (mJ/mm2) 14,57 (mJ/mm2) 16,00 (mJ/mm2)
4% Binder 0,36 0,42 0,50 0,67 0,87 1,11 1,39 1,49 1,55 1,56
8% Binder 0,39 0,44 0,54 0,71 0,92 1,19 1,41 1,50 1,59 1,61
12% Binder 0,56 0,60 0,67 0,78 1,00 1,25 1,48 1,59 1,68 1,73
16% Binder 0,85 0,88 0,89 0,94 1,10 1,33 1,51 1,64 1,78 1,78
20% Binder 1,09 1,09 1,09 1,13 1,24 1,41 1,54 1,65 1,78 1,81
24% Binder 1,16 1,19 1,18 1,21 1,31 1,48 1,58 1,73 1,76 1,79
28% Binder 1,21 1,26 1,26 1,27 1,41 1,53 1,63 1,75 1,80 1,82


[0140] Besonders gut Eigenschaften können mit einem Bindermittelanteil zwischen 4 und 16 % erreicht werden. Unterhalb von 4 % kann der Weißwert der Schmelzschicht verbessert werden, allerdings verschlechtert sich die Haftung der Schmelzschicht auf dem Papiersubstrat. Bei einem Bindemittelanteil von über 20 % wird die Opazität der Schmelzschicht erniedrigt.

Beispiel 17



[0141] Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als Trägersubstrat eine Papierbahn aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einer flächenbezogenen Masse von 42 g/m2 unter Zusatz üblicher Zuschlagstoffe in üblichen Mengen und Ruß hergestellt. Das hergestellte Papiersubstrat war tiefschwarz.

[0142] Zur Herstellung einer für die Herstellung der Schmelzschicht benötigen Beschichtungszusammensetzung wurde eine mit den in der Tabelle 9 angegebenen Zusammensetzung hergestellt.
Tabelle 9: Zusammensetzung der Dispersion
Beschichtungszusammensetzung:
Bestandteil Otro-Menge [%]
Wasser -
Calciumsilkathydrat 28,0
Stearamid 60,0
PVA 12,0
Summe 100,0


[0143] Unter Verwendung einer Streichmaschine wird auf die Filzseite der hergestellten Papierbahn (Papiersubstrat) mittels Rollrakel-Streichwerk eine Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht mit einer flächenbezogenen Masse von 7,0 g/m2 aufgetragen und nach dem Auftrag konventionell getrocknet.

Beispiel 18



[0144] Das Beispiel 17 wurde in mehreren Versuchen nachgearbeitet, wobei Mengen der Bestandteile verwendet wurden, die innerhalb des in der Tabelle 9a angegebenen Bereiches lagen.
Tabelle 9a: Zusammensetzung der Dispersion
Beschichtungszusammensetzung:
Bestandteil Otro-Menge [%]
Wasser -
Calciumsilkathydrat 28,0 bis 39,0
Stearamid 50,0 bis 67
PVA 4,0 bis 16,0
Summe 100,0


[0145] Die hergestellten Aufzeichnungsmaterialien zeigten gute Eigenschaften bezüglich der Sensitivität, dynamischen Druckdichte, des Kontrastes, der Weichmacherstabilität (Tape-Test) und der optischen Erscheinung (Weißheit).

Vergleichsbeispiel 7



[0146] Es wurde ein im Markt verfügbares Produkt mit Hohlkörperpigmenten in der Schmelzschicht verwendet.

Vergleichsbeispiel 8



[0147] Es wurde ein weiteres im Markt verfügbares Produkt mit Hohlkörperpigmenten in der Schmelzschicht verwendet.

Vergleich des Beispiels 17 mit den Vergleichsbeispielen 7 und 8:



[0148] Das Aufzeichnungsmaterial aus Vergleichsbeispiel 7 hat auf der bedruckbaren Seite eine grün-grauliches Erscheinung. Das Material aus Vergleichsbeispiel 8 hat auf der bedruckbaren Seite eine blau-graue Erscheinung. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial aus Beispiel 17 hat eine weiß-gräuliche Erscheinung.

[0149] Zur Ermittlung der maximalen dynamischen Druckdichte der in untenstehender Tabelle 10 angegebenen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils schwarz/ weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit einem GeBE-Drucker erstellt, wobei die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (vgl. Tabelle 4) mit einer Energie im Bereich von 3 bis 16 mJ/mm2 ausgedruckt wurden. Jeder Thermoprobeausdruck wurde anschließend mit einem Spektral-Densitometer des Typs TECHKON® SpectroDens Advanced untersucht. Die mit Hilfe eines Densitometers erhaltenen Messergebnisse (als Druckdichteangaben in ODU) sind in der untenstehenden Tabelle 10 gegenüber den entsprechenden Energieeinträgen angegeben.
Tabelle 10: Dynamischen Druckdichte aus Beispiel 17 und den Vergleichsbeispielen 7 und 8
Beispiel 3,22 4,62 6,07 7,49 8,88 10,32 11,74 13,17 14,57 16,00
(mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2) (mJ/ mm2)
Vgl. Bsp. 7 0,49 0,57 0,75 0,95 1,07 1,22 1,29 1,32 1,35 1,35
Beispiel 17 0,42 0,49 0,63 0,88 1,13 1,32 1,37 1,38 1,41 1,32
Vgl. Bsp. 8 0,47 0,60 0,91 1,20 1,34 1,35 1,33 1,30 1,25 1,23


[0150] Die Ergebnisse sind zur besseren Übersicht in Figur 13 graphisch abgebildet.

Bestimmung der Temperaturbeständigkeit von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (bei 60°C für 24 Stunden):



[0151] Zur messtechnischen Erfassung der Temperaturbeständigkeit eines Thermoausdrucks auf den wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien des erfindungsgemäßen Beispiels 17 und der Vergleichsbeispiele 7 und 8 wurden jeweils auf den zu testenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien schwarz/weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit einem Gerät des Typs Atlantek 400 der Firma Printrex (USA) erstellt, wobei ein Thermokopf mit einer Auflösung von 300 dpi und einer Energie pro Flächeneinheit von 16 mJ/mm2 zum Einsatz kam.

[0152] Nach der Erstellung des schwarz/weiß-karierten Thermoprobeausdruckes wurde nach einer Ruhezeit von mehr als 5 Minuten an jeweils drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdruckes eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0153] Ein Thermoprobeausdruck wurde bei 60°C in einen Wärmeschrank gehängt. Nach 24 Stunden wurde der Thermopapierausdruck entnommen, auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurde erneut an je drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdrucks eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0154] Die Beständigkeit des Druckbildes in % entspricht dem Quotienten aus dem gebildeten Mittelwert der Druckdichte der gefärbten Flächen vor und nach der Lagerung im Klimaschrank multipliziert mit 100.

[0155] Die Ergebnisse sind in der Tabelle 11 zusammengefasst. Abbildungen der hergestellten Thermoprobeausdrucke sind in der Figur 10 abgebildet.

Bestimmung der Temperaturbeständigkeit von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (bei 90°C für 1 Stunde):



[0156] Zur messtechnischen Erfassung der Temperaturbeständigkeit eines Thermoausdrucks auf den wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien des erfindungsgemäßen Beispiels 17 und der Vergleichsbeispiele 7 und 8 wurden jeweils auf den zu testenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien schwarz/weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit einem Gerät des Typs Atlantek 400 der Firma Printrex (USA) erstellt, wobei ein Thermokopf mit einer Auflösung von 300 dpi und einer Energie pro Flächeneinheit von 16 mJ/mm2 zum Einsatz kam.

[0157] Nach der Erstellung des schwarz/weiß-karierten Thermoprobeausdruckes wurde nach einer Ruhezeit von mehr als 5 Minuten an jeweils drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdruckes eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0158] Ein Thermoprobeausdruck wurde bei 90°C in einen Wärmeschrank gehängt. Nach einer Stunde wurde der Thermopapierausdruck entnommen, auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurde erneut an je drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdrucks eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0159] Die Beständigkeit des Druckbildes in % entspricht dem Quotienten aus dem gebildeten Mittelwert der Druckdichte der gefärbten Flächen vor und nach der Lagerung im Klimaschrank multipliziert mit 100.

[0160] Die Ergebnisse sind in der Tabelle 11 zusammengefasst. Abbildungen der hergestellten Thermoprobeausdrucke sind in der Figur 11 abgebildet.

Bestimmung der Klimabeständigkeit von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (bei 40°C und 90 % r.F. für 24 Stunden):



[0161] Zur messtechnischen Erfassung der Klimabeständigkeit eines Thermoausdrucks auf den wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien des erfindungsgemäßen Beispiels 17 und der Vergleichsbeispiele 7 und 8 wurden jeweils auf den zu testenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien schwarz/weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit einem Gerät des Typs Atlantek 400 der Firma Printrex (USA) erstellt, wobei ein Thermokopf mit einer Auflösung von 300 dpi und einer Energie pro Flächeneinheit von 16 mJ/mm2 zum Einsatz kam.

[0162] Nach der Erstellung des schwarz/weiß-karierten Thermoprobeausdruckes wurde nach einer Ruhezeit von mehr als 5 Minuten an jeweils drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdruckes eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0163] Ein Thermoprobeausdruck wurde bei 40°C und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % in einen Klimaschrank gehängt. Nach 24 Stunden wurde der Thermopapierausdruck entnommen, auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurde erneut an je drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdrucks eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0164] Die Beständigkeit des Druckbildes in % entspricht dem Quotienten aus dem gebildeten Mittelwert der Druckdichte der gefärbten Flächen vor und nach der Lagerung im Klimaschrank multipliziert mit 100.

[0165] Die so erhaltenen Messergebnisse sind in Tabelle 11:
Tabelle 11
Parameter Vgl. Bsp. 7 Bsp. 17 Vgl. Bsp.8
Hitzebeständigkeit (60°C, 24h)
vorher image Dd 1,34 1,37 1,23
background Dd 0,47 0,40 0,45
contrast Dd 0,87 0,97 0,78
nachher image Dd 1,34 1,36 1,23
background Dd 0,46 0,39 0,44
contrast Dd 0,88 0,98 0,79
Stabilität image % 100,2 99,5 100,0
contrast % 101,5 100,3 101,3
Hitzebeständigkeit (90°C, 1h)
vorher image Dd 1,36 1,37 1,24
background Dd 0,47 0,40 0,45
contrast Dd 0,89 0,97 0,78
nachher image Dd 1,39 1,34 1,27
background Dd 0,89 0,35 0,63
contrast Dd 0,51 0,99 0,64
Stabilität image % 102,7 97,8 103,0
contrast % 56,9 102,1 81,7
Klimabeständigkeit (40°C, 90% r.h., 24h)
vorher image Dd 1,34 1,38 1,22
background Dd 0,47 0,40 0,45
contrast Dd 0,87 0,98 0,77
nachher image Dd 1,34 1,37 1,21
background Dd 0,46 0,40 0,44
contrast Dd 0,89 0,97 0,77
Stabilität image % 100,5 99,5 99,7
contrast % 101,9 99,3 100,4

Bestimmung der Weichmacherbeständigkeit (tape-test)



[0166] Zur messtechnischen Erfassung der Weichmacherbeständigkeit (tape-test) eines Thermoausdrucks auf den wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien des erfindungsgemäßen Beispiels 17 und der Vergleichsbeispiele 7 und 8 wurden jeweils auf den zu testenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien schwarz/weiß-kariert gestaltete Thermoprobeausdrucke mit einem Gerät des Typs Atlantek 400 der Firma Printrex (USA) erstellt, wobei ein Thermokopf mit einer Auflösung von 300 dpi und einer Energie pro Flächeneinheit von 16 mJ/mm2 zum Einsatz kam.

[0167] Nach der Erstellung des schwarz/weiß-karierten Thermoprobeausdruckes wurde nach einer Ruhezeit von mehr als 5 Minuten an jeweils drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdruckes eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0168] Auf einen Teil des Druckbereiches wurde ein Streifen handelsüblichen Klebebandes geklebt. Der beklebte Thermoprobeausdruck wurde bei 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50 % in einen Klimaschrank gehängt. Nach 24 Stunden wurde der Thermopapierausdruck entnommen und erneut an je drei Stellen der schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen des Thermoprobeausdrucks eine Bestimmung der Druckdichte mittels eines Densitometers Techkon SpectroDens Advanced durchgeführt. Aus den jeweiligen Messwerten schwarz gefärbten Flächen und der ungefärbten Flächen wurde jeweils der Mittelwert gebildet.

[0169] Die Beständigkeit des Druckbildes in % entspricht dem Quotienten aus dem gebildeten Mittelwert der Druckdichte der gefärbten Flächen vor und nach der Lagerung im Klimaschrank multipliziert mit 100.

[0170] Nach 20 weiteren Tagen wurden die Proben erneut begutachtet (21 Tage nach dem Druck und dem Bekleben). Dabei ist zu erkennen, dass das Muster aus Vergleichsbeispiel 7 eine sehrstarke Vergrauung des Hintergrundes (unbedruckter Bereich) (vgl. Figur 9b), das Muster aus Vergleichsbeispiel 8 eine mäßige Vergrauung des Hintergrundes (vgl. Figur 9c) und das erfindungsgemäße Muster aus Beispiel 17 keine Vergrauung aufweist (vgl. Figur 9a). Abbildungen der hergestellten Thermoprobeausdrucke sind in der Figur 9 abgebildet, dabei zeigt Figur 9a das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial, Figur 9b das Aufzeichnungsmaterial aus Vergleichsbeispiel 7 und Figur 9c das Aufzeichnungsmaterial aus Vergleichsbeispiel 8.

[0171] Die Ergebnisse sind in der Tabelle 12 zusammengefasst.
Tabelle 12: Ergebnisse des Tape-Tests nach 24 Stunden
  Vgl. Bsp. 7 Bsp. 17 Vgl. Bsp.8
tape test
(23°C, 50% r.h., 24 Stunden)
vorher Dd 1,19 1,17 1,09
nachher Dd 1,21 1,20 1,12
Stabilität % 101,7 102,8 102,1



Ansprüche

1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) umfassend

a) ein Trägersubstrat (2)
und

b) eine auf einer Seite des Trägersubstrats angeordneten Schmelzschicht (3),
wobei die Schmelzschicht (3)

i) ein Amidwachs, welches einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen,

ii) ein anorganisches Pigment
und

iii) ein polymeres Bindemittel
umfasst.


 
2. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Mengenverhältnis zwischen i) dem Amidwachs und ii) dem anorganischen Pigment einen Wert im Bereich von 2 : 8 bis 9 : 1 aufweist, vorzugsweise von 2,5 : 7,5 bis 7,5 : 2,5, weiter bevorzugt von 0,3 : 0,7 bis 0,7 : 0,3, und besonders bevorzugt 6,5 ± 0,3 : 3,5 ± 0,3 aufweist.
 
3. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Amidwachs in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 40 bis ≤ 78 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 44 bis ≤ 73 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt im Bereich von 50 bis 67 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht.
 
4. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bindemittel in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 1 bis ≤ 30 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 2 bis ≤ 20 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt von ≥ 4 bis ≤ 16,5 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht.
 
5. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das anorganische Pigment in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 18 bis ≤ 50 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 22 bis ≤ 45 Massenprozent vorliegen, besonders bevorzugt im Bereich von ≥ 25 bis ≤ 39 Massenprozent vorliegt, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht.
 
6. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Amidwachs ein Monoamid einer gesättigten Fettsäure ist, deren Fettsäurerest eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen im Bereich von ≥ 14 bis ≤ 20, vorzugsweise im Bereich von ≥ 16 bis ≤ 18 aufweist.
 
7. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Amidwachse Stearamid (Octadecanamid, CAS Nr. 124-26-5) ist.
 
8. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die flächenbezogene Trockenmasse der Schmelzschicht im Bereich von ≥ 2 g/m2 bis ≤ 15 g/m2, vorzugsweise im Bereich von ≥ 3,0 g/m2 bis ≤ 12 g/m2, besonders bevorzugt im Bereich von ≥ 4,0 g/m2 bis ≤ 10 g/m2 liegt.
 
9. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Pigment ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus kalziniertem Kaolin, natürlichem Kaolin, Kaolinit, Magnesiumsilikathydrat, Siliziumdioxid, Bentonit, Calciumcarbonat, Calciumsilkathydrat, Calciumaluminatsulfat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und Böhmit.
 
10. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das anorganische Pigment Calciumsilikat, vorzugsweise Calciumsilkathydrat ist.
 
11. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das anorganische Pigment einen Partikeldurchmesser d50 im Bereich von 0,8 bis 2,0 µm, vorzugsweise 1,0 bis 1,8 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 1,2 bis 1,6 µm aufweist.
 
12. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das eine oder die mehreren polymere Bindemittel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Stärke und Polyvinylalkohol.
 
13. Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial, umfassend die Bestandteile i) bis iii), wie in einem der vorherigen Ansprüche definiert.
 
14. Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, umfassend die folgenden Schritte

a. Bereitstellen oder Herstellen eines Trägersubstrats;

b. Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht, wobei die Beschichtungszusammensetzung folgende Bestandteile umfasst

i) ein Amidwachs, welches einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen,

ii) ein anorganisches Pigment
und

iii) ein polymeres Bindemittel

c. Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung auf eine Seite des Trägersubstrats;

d. Trocknen der in Schritt c aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer Schmelzschicht.


 
15. Verwendung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Temperaturindikator, Sicherheitspapier, Eintrittskarte, Beleg, selbstklebendes Etikett, Ticket, TITO-Ticket (Ticket-in, Ticket-out), Flug-, Bahn-, Schiff- oder Busticket, Parkticket, Etikett, Glücksspielbeleg, Kassenbon, Bankauszug, medizinisches und/oder technisches Diagrammpapier, Faxpapier oder Sicherheitspapier.
 


Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.


1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial (1) umfassend

a) ein Trägersubstrat (2)
und

b) eine auf einer Seite des Trägersubstrats angeordneten Schmelzschicht (3), wobei die Schmelzschicht (3)

i) ein Amidwachs, welches einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen, wobei das Amidwachs in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 40 bis ≤ 78 Massenprozent vorliegt, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht,

ii) ein anorganisches Pigment
und

iii) ein polymeres Bindemittel
umfasst, wobei die Schmelzschicht im Wesentlichen keine (Farb-)Entwickler oder Leukoverbindungen umfasst.


 
2. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, wobei das Mengenverhältnis zwischen i) dem Amidwachs und ii) dem anorganischen Pigment einen Wert im Bereich von 2 : 8 bis 9 : 1 aufweist, vorzugsweise von 2,5 : 7,5 bis 7,5 : 2,5, weiter bevorzugt von 0,3 : 0,7 bis 0,7 : 0,3, und besonders bevorzugt 6,5 ± 0,3 : 3,5 ± 0,3 aufweist.
 
3. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Amidwachs in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 44 bis ≤ 73 Massenprozent vorliegen, bevorzugt im Bereich von 50 bis 67 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht.
 
4. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bindemittel in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 1 bis ≤ 30 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 2 bis ≤ 20 Massenprozent vorliegen, weiter bevorzugt von ≥ 4 bis ≤ 16,5 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht.
 
5. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das anorganische Pigment in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 18 bis ≤ 50 Massenprozent, vorzugsweise von ≥ 22 bis ≤ 45 Massenprozent vorliegen, besonders bevorzugt im Bereich von ≥ 25 bis ≤ 39 Massenprozent vorliegt, bezogen auf die Trockenmasse der Schmelzschicht.
 
6. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Amidwachs ein Monoamid einer gesättigten Fettsäure ist, deren Fettsäurerest eine Gesamtzahl von Kohlenstoffatomen im Bereich von ≥ 14 bis ≤ 20, vorzugsweise im Bereich von ≥ 16 bis ≤ 18 aufweist.
 
7. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Amidwachse Stearamid (Octadecanamid, CAS Nr. 124-26-5) ist.
 
8. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die flächenbezogene Trockenmasse der Schmelzschicht im Bereich von ≥ 2 g/m2 bis ≤ 15 g/m2, vorzugsweise im Bereich von ≥ 3,0 g/m2 bis ≤ 12 g/m2, besonders bevorzugt im Bereich von ≥ 4,0 g/m2 bis ≤ 10 g/m2 liegt.
 
9. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Pigment ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus kalziniertem Kaolin, natürlichem Kaolin, Kaolinit, Magnesiumsilikathydrat, Siliziumdioxid, Bentonit, Calciumcarbonat, Calciumsilkathydrat, Calciumaluminatsulfat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid und Böhmit.
 
10. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das anorganische Pigment Calciumsilikat, vorzugsweise Calciumsilkathydrat ist.
 
11. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das anorganische Pigment einen Partikeldurchmesser d50 im Bereich von 0,8 bis 2,0 µm, vorzugsweise 1,0 bis 1,8 µm, weiter bevorzugt im Bereich von 1,2 bis 1,6 µm aufweist.
 
12. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das eine oder die mehreren polymere Bindemittel ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Stärke und Polyvinylalkohol.
 
13. Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial, umfassend die Bestandteile i) bis iii), wie in einem der vorherigen Ansprüche definiert, wobei die Beschichtungszusammensetzung im Wesentlichen keine (Farb-)Entwickler oder Leukoverbindungen umfasst und das Amidwachs in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 40 bis ≤ 78 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Beschichtungszusammensetzung.
 
14. Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, umfassend die folgenden Schritte

a. Bereitstellen oder Herstellen eines Trägersubstrats;

b. Bereitstellen oder Herstellen einer Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer Schmelzschicht, wobei die Beschichtungszusammensetzung folgende Bestandteile umfasst

i) ein Amidwachs, welches einen Schmelzpunkt im Bereich von 60 °C bis 180 °C aufweisen, wobei das Amidwachs in einer Gesamtmenge im Bereich von ≥ 40 bis ≤ 78 Massenprozent vorliegen, bezogen auf die Trockenmasse der Beschichtungszusammensetzung,

ii) ein anorganisches Pigment
und

iii) ein polymeres Bindemittel, wobei die Beschichtungszusammensetzung im Wesentlichen keine (Farb-)Entwickler oder Leukoverbindungen umfasst,

c. Aufbringen der bereitgestellten oder hergestellten Beschichtungszusammensetzung auf eine Seite des Trägersubstrats;

d. Trocknen der in Schritt c aufgebrachten Beschichtungszusammensetzung unter Ausbildung einer Schmelzschicht.


 
15. Verwendung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Temperaturindikator, Sicherheitspapier, Eintrittskarte, Beleg, selbstklebendes Etikett, Ticket, TITO-Ticket (Ticket-in, Ticket-out), Flug-, Bahn-, Schiff- oder Busticket, Parkticket, Etikett, Glücksspielbeleg, Kassenbon, Bankauszug, medizinisches und/oder technisches Diagrammpapier, Faxpapier oder Sicherheitspapier.
 




Zeichnung































Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente




In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur