[0001] Die Erfindung betrifft ein Thermofarbband, insbesondere Thermocarbonband, mit einer
Kunststoff-Folie als Träger und einer auf einer Seite der Kunststoff-Folie ausgebildeten
Schicht aus einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe, sowie ein zur Herstellung
dieses Thermofarbbandes besonders geeignetes Verfahren.
[0002] Thermofarbbänder weisen auf einem folienartigen Träger, z. B. aus Papier oder Kunststoff,
eine Aufschmelzfarbe in Form einer wachsgebundenen Farb stoff- oder Rußschicht auf.
Die Aufschmelzfarbe wird mittels eines Wärmedruckkopfes beim Druckvorgang geschmolzen
und auf das Druckpapier übertragen. Geeignete thermische Drucker sind z. B. aus der
DE-OS 3 224 445 bekannt. Im einzelnen kann dabei wie folgt vorgegangen werden:
Auf dem Wärmedruckkopf des Druckers befindet sich ein aus beheizten Punkten bestehendes
und auf ein Papierblatt aufzudruckendes Symbol, z. B. ein Buchstabe. Der Wärmedruckkopf
wird mittels einer Feder auf das Thermofarbband gepreßt, das hierdurch mit der zu
beschreibenden Seite eines auf einer Druckwalze aufliegenden Papierblattes in Kontakt
kommt. Das Thermofarbband wird beim Druckvorgang in dem Bereich des aufzu druckenden
Symbols auf maximal etwa 400 C beheizt. Das Symbol wird aufgeschmolzen und bleibt
beim Ablösen des Thermofarbbandes auf dem Papierblatt haften. Der benutzte Teil des
Thermofarbbandes wird fortlaufend einer Spule zugeführt.
[0003] Thermofarbbänder mit wachsgebundener Aufschmelzfarbe zeigen verschiedene Nachteile:
So tritt bei der Handhabung häufig ein Verschmieren der Aufschmelzfarbe auf. Ferner
besteht stets das Erfordernis des Einsatzes relativ glatter zu bedruckender Papiersorten.
[0004] Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die bekannten Ther mofarbbänder zu verbessern.
Dabei hat es sich gezeigt, daß der Ersatz der wachsgebundenen Aufschmelzfarbe durch
eine kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe zwar die o. g. Probleme behebt, jedoch neue
Nachteile, nämlich insbesondere mangelhafte Druckschärfe, auftreten. Es bestand daher
ein dringendes Bedürfnis nach Schaffung eines neuen Thermofarbbandes, das die Vorteile
eines Thermofarbbandes mit wachsgebundener Aufschmelzfarbe und eines solchen mit kunststoffgebundener
Aufschmelzfarbe gleichzeitig aufweist. Hierin liegt die Aufgabe der Erfindung.
[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß sich eine Wachsschicht auf der Schicht
der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe befindet.
[0006] Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß sich auf einem Träger, z. B. in Form
eines thermoplastischen Kunststoffs eines relativ hohen Erweichungspunktes, insbesondere
oberhalb einer Temperatur von 190 °C, oder in Form von Papier oder dergleichen, eine
Schicht einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe mit einer Beschichtung aus einem
Wachs befindet.
[0007] Die kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe des erfin dungsgemäßen Thermofarbbandes enthält
einen thermoplastischen Kunststoff. Hierzu ist nicht jeder thermoplastische Kunststoff
geeignet. Vielmehr spielt der Erweichungspunkt im Hinblick auf die sich beim Druckvorgang
einstellenden Schmelzverhältnisse eine wesent liche Rolle.
[0008] In Abhängigkeit von dem jeweils eingesetzten thermoplastischen Kunststoff liegt der
Erweichungspunkt regelmäßig zwischen etwa 60 und 140 °C, insbesondere zwischen 70
und 90 °C. Der im Einzelfall jeweils optimale Erweichungspunkt hängt, wie bereits
gesagt, von der Art des eingesetzten thermoplastischen Materials ab. Vorteilhafte
thermoplastische Stoffe sind insbesondere Polystyrol, Polyamid, Polyvinylacetat, Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat,
Polymethacrylate und/oder Polyacrylate.
[0009] Den thermoplastischen Materialien der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe können
vielfältige Zusätze einverleibt werden, wie z. B. geeignete Weichmacher, Netzmittel,
Entschäumer (z. B. auf der Basis von Phosphorsäureestern, wie Etingal L), Füllstoffe
und Klebrigmacher, wie insbesondere Terpenphenolharze, Glyzerinharzester und Kohlenwasserstoffharze
(wie z. B. Ehatex KA 300 und Ehatex KA 12-2). Die Einfärbung kann durch beliebige
Farbmittel erfolgen. Es kann sich um Pigmente, wie Ruß, aber auch um lösungsmittel-
und/oder bindemittellösliche Farbstoffe, wie das Handelsprodukt Baso print sowie verschiedene
Azofarbstoffe (z. B. Ceres- und Sudan-Farbstoffe), handeln. Ruß gilt im Rahmen der
Erfindung als besonders geeignet.
[0010] Erfindungswesentliches Merkmal ist des weiteren die bereits genannte Wachsschicht
als obere Beschichtung der wachsgebundenen Aufschmelzfarbe. Wenn im Rahmen der Erfindung
von "Wachs" gesprochen wird, so soll das im weitesten Sinne verstanden werden. Ein
derartiges Material soll in der Regel folgende Eigenschaften haben: Bei 20 °C nicht
knetbar, fest bis brüchighart, grob- bis feinkristallin, durchscheinend bis opak,
jedoch nicht glasartig: über 40 C ohne Zersetzung schmelzbar, allerdings schon wenig
oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrig-viskos und nicht fadenziehend.
Als besonders geeignet haben sich hierfür erwiesen: Paraffine. Silikone, Naturwachs,
insbesondere Carnaubawachs, Bienenwachs, Ozokerit und Paraffinwachs, Synthetikwachs,
insbesondere Säurewachse, Esterwachse, teilverseifte Esterwachse und Polyäthylenwachse.
[0011] Diese Auflistung ist, wie dem Fachmann erkennbar, nicht erschöpfend.
[0012] Die Wachsschicht sollte im allgemeinen eine Stärke von etwa 0,5 bis 7 Mikrometer
haben, wobei der Bereich von 1 bis 3 Mikrometer bevorzugt ist. Die Schicht der kunststoffgebundenen
Aufschmelzfarbe hat eine ent-sprechende Stärke, wobei auch hier der Wert von 1 bis
3 Mikrometer als bevorzugt gilt. Grundsätzlich ist je doch die Stärke der beiden genannten
Schichten für den angestrebten Effekt nicht kritisch. Wichtig ist, daß der Thermodruckkopf
genügend Wärme übertragen kann, um beim Druckvorgang die gewünschten Schmelzvorgänge
ablaufen zu lassen.
[0013] Das oben beschriebene erfindungsgemäße Thermofarbband läßt sich in vielfältiger Weise
unter Anwendung üblicher Auftragungsverfahren herstellen. Das kann durch Aufsprühen
oder Aufdrucken einer Dispersion, sei es mit Wasser oder mit einem organischen Lösungsmittel
als Dispersions- bzw. Lösungsmittel, durch Auftragen aus der Schmelze, was insbesondere
für die Wachsschicht gilt, oder auch durch normales Auftragen mittels einer Rakel
in Form einer wäßrigen Suspension mit darin fein verteiltem aufzutragendem Material
mit einerseits dem Wachsmaterial und andererseits dem thermoplastischen Material und
mit den genannten anderen Bestandteilen erfolgen. Bezüglich des Umweltschutzgesichtspunktes
hat sich folgendes Vorgehen als besonders vorteilhaft erwiesen:
Zunächst wird in dünner Schicht eine wäßrige Suspension auf den Träger aufgetragen,
die bei Abdampfen des "Wassers die Schicht der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe
entstehen läßt, die neben dem thermoplastischen Kunststoff das Farbmittel und gegebenenfalls
weitere Zusatzstoffe der oben beschriebenen Art enthält.
[0014] Nach der Ausbildung dieser Schicht schließt sich das Auftragen einer wäßrigen Suspension
feinteiligen Wachsmaterials an, wobei das Wasser in üblicher Weise nach dem Auftrag
dieses Materials abgedampft wird. Der gebildete doppelschichtige Belag erfüllt sämtliche
Anforderungen, die an eine Aufschmelzfarbe gerichtet werden. Dies gilt selbstverständlich
auch unabhängig von der Art der Herstellung, d. h. auch für ein in anderer Weise hergestelltes
erfindungsgemäßes Thermofarbband. In jedem Fall wird nicht nur das eingangs angesprochene
Problem des Verschmierens üblicher wachsgebundener Aufschmelzfarben behoben, sondern
es stellt sich der Vorteil einer verbesserten Druckschärfe beim Druckvorgang ein.
[0015] Worauf der besonders vorteilhaft günstige Druck mit dem erfindungsgemäßen Thermofarbband
zurückgeht, ist noch nicht eingehend geklärt. Folgende Erklärung wäre denkbar: Die
obere Wachsschicht des erfindungsgemäßen Thermofarbbandes könnte als Affinitätsvermittler
zwischen dem Kunststoff der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe und dem zu bedruckenden
Papier wirken. Das bedeutet, daß das Wachs unter den Bedingungen des Thermodrucks
eine stärkere Affinität zum Papier als die kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe hat.
Dies gilt dann auch für normale Verhältnisse. Das zeigt sich darin, daß ein Fehldruck
beispielsweise mittels eines üblichen Radiergummis ohne weiteres fortradiert werden
kann, wobei die farblose Wachsschicht auf dem Papier zurückbleibt. Anschließend kann
erneut ohne Beeinträchtigung neu aufgeschrieben werden. Daneben gibt es selbstverständlich
andere Möglichkeiten, einen Fehldruck zu beheben. Das kann beispielsweise durch das
Aufdrucken eines klebenden Korrekturbandes geschehen, wobei die Klebfähigkeit bei
der Thermodrucktemperatur einsetzt. Hier würde man von einem "Lift-off-System" sprechen.
[0016] Als besonderer Vorteil zeigt sich bei dem erfindungsgemäßen Thermofarbband, daß es
keinen Einschränkungen bezüglich des zu beschreibenden Papiers unterliegt. So lassen
sich relativ rauhe Papiere einwandfrei mit vorzüglicher Druckschärfe bedrucken. Besonders
günstige Ergebnisse werden dann erreicht, wenn das Wachsmaterial und das thermoplastische
Material bei der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe durch Vorversuche im Hinblick
auf eine Optimierung abgestimmt werden. Diese Versuche sind rein handwerklich und
mit geringem Arbeitsaufwand durchzuführen.
[0017] Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Beispiels noch näher erläutert werden:
Beispiel:
[0018] Es wird eine Kunststoff-Folie in Form einer 6 Mikrometer starken Polyäthylenterephthalat-Folie
(Erweichungspunkt etwa 260 °C) auf einer Seite mit einer: wäßrigen Dispersion folgender
Zusammensetzung be
z schichtet:
60 Gewichtsteile einer 35%igen wäßrigen Ethylenvinylacetat-Dispersion (Ehatex 5601)
10 Gewichtsteile einer 50%igen wäßrigen Dispersion eines Therphenolharzes (Ehatex
KA 300)
10 Gewichtsteile Rußdispersion (15%ig in Wasser mit 6 % Netzmittel, anionenaktiv)
(Derussol A)
19,9 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteil Netzmittel (nicht-ionisches Fluortensid/Fluorat FC-430/3 M)
[0019] Das Auftragen erfolgt mittels einer Rakel in einer Stärke von 2 Mikrometer. Anschließend
wird das Wasser durch überleiten eines Luftstroms einer Temperatur von 70 °C abgedampft.
Es schließt sich darauf das Auftragen einer wäßrigen Wachsdispersion folgender Zusammensetzung
an:
32 Gewichtsteile Esterwachs (Montanester- wachs/LG-Wachs)
8 Gewichtsteile Fettalkoholethoxylat (Emulan OSN)
60 Gewichtsteile Wasser
[0020] Der Auftrag der wäßrigen Wachsdispersion erfolgt ebenfalls mittels einer Rakel. Die
aufgetragene Schicht ist etwa 2 Mikrometer stark. Es folgt wiederum ein Abdampfen
des Wassers in der oben beschriebenen Weise.
[0021] Das hergestellte Thermofarbband wird nun für den späteren Gebrauch zugeschnitten
und auf eine Spule gerollt. Beim Schneiden zeigt sich nicht das bei bekannten Thermofarbbändern
auftretende Verschmieren. Mit dem erfindungsgemäßen Thermofarbband werden vorzügliche
Drucke erzielt.
1. Thermofarbband, insbesondere Thermocarbonband, mit einer Kunststoff-Folie als Träger
und einer auf einer Seite der Kunststoff-Folie ausgebildeten Schicht aus einer kunststoffgebundenen
Aufschmelzfarbe, dadurch gekennzeichnet . daß sich eine Wachsschicht auf der Schicht
der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe befindet.
2. Thermofarbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachsschicht 0,5
bis 3 Mikrometer stark ist.
3. Thermofarbband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wachsschicht
aus Paraffinen, Silikonen, Naturwachsen, insbesondere Carnaubawachs. Bienenwachs,
Ozokerit und/oder Synthetikwachsen, insbesondere Säurewachsen. Esterwachsen, teilverseiften
Esterwachsen und/oder Polyethylen wachsen, besteht.
4. Thermofarbband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe einen thermoplastischen Kunststoff eines Erweichungspunktes
von 70 bis 120 °C enthält.
5. Thermofarbband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kunststoff-Folie aus einem thermoplastischen Material eines Erweichungspunktes von
mehr als 190 0C besteht.
6. Thermofarbband nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische
Material ein Polyester ist.
7. Thermofarbband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
thermoplastische Material der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe in Form von Polystyrol,
Polyamid, Polyvinylacetat, Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat, Polymethacrylat und/oder
Polyacrylat vorliegt.
8. Verfahren zur Herstellung eines Thermofarbbandes nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet , daß die kunststoff gebundene Aufschmelzfarbe in Form einer
wäßrigen Suspension auf den Träger aufgetragen, darauf das Wasser abgedampft und die
Wachsschicht anschließend durch Auftragen einer entsprechenden wäßrigen Suspension
und Abdampfen des Wassers aus gebildet wird.