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Dokumentenidentifikation DE10254070A1 09.06.2004
Titel Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial und seine Verwendung
Anmelder Mitsubishi HiTec Paper Flensburg GmbH, 24941 Flensburg, DE
Erfinder Wagner, Wolfgang, Dr., 24943 Flensburg, DE;
Stork, Gerhard, Dr., 24943 Flensburg, DE;
Masuda, Takao, 24943 Flensburg, DE
DE-Anmeldedatum 19.11.2002
DE-Aktenzeichen 10254070
Offenlegungstag 09.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.2004
IPC-Hauptklasse B41M 5/40
Zusammenfassung Es wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Substratschicht und, darauf in dieser Reihenfolge aufgetragen, einer pigmentierten Zwischenschicht, einer Farbbildner und Farbakzeptoren enthaltenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht und einer Schutzschicht vorgeschlagen, wobei jede aufgetragene Schicht die Schicht, auf die sie aufgetragen ist, vollständig abdeckt, die Zwischenschicht eine Pigmentmischung aus anorganischem und organischem Pigment enthält, das organische Pigment dabei eine Teilchengröße (D50) in einem Bereich von 0,75 µm bis kleiner 1,5 µm und eine Glasübergangstemperatur größer oder gleich 100°C hat und wobei die Schutzschicht einen Polyvinylalkohol und ein Vernetzungshilfsmittel enthält.
Das neue wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial weist eine hohe Auflösung des durch Wärme induzierten Druckbildes und eine hervorragende Bedruckbarkeit im Offset-Druck auf.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Substratschicht, auf die in dieser Reihenfolge eine pigmentierte Zwischenschicht, eine Farbbildner und Farbakzeptoren enthaltende wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht und eine Schutzschicht aufgetragen sind sowie die Verwendung eines solchen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials.

Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial der genannten Art ist beispielsweise aus der DE-A-101 08 982 bekannt. Das bekannte Aufzeichnungsmaterial hatte zur Aufgabe, als Ticket eine hervorragende Stempelentwertbarkeit zu garantieren; ferner bestand die Forderung nach hoher Umweltbeständigkeit des bekannten Aufzeichnungsmaterials gegenüber Wasser, Fetten, Ölen und Weichmachern sowie einer guten Bedruckbarkeit unter anderem im Offset-Druck. Das vorbeschriebene Aufzeichnungsmaterial konnte in den meisten Anwendungsfällen überzeugen, jedoch stiegen die Marktanforderungen gerade hinsichtlich der Bedruckbarkeit weiterhin an, weshalb die Notwendigkeit nicht nur kleinerer Modifikationen sondern grundlegender Innovationen bestand.

Aus der EP-A-0 341 715 ist ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer oder mehreren Zwischenschichten bekannt, die zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat angeordnet sind. Eine Zwischenschicht enthält Teilchen eines ölabsortiven anorganischen Pigmentes. In einer anderen Zwischenschicht sind feine Hohlteilchen eines Kunstharzes aus Styrol, Acryl oder einem Copolymer aus Styrol und Acryl ggf. zusammen mit weiteren anorganischen Pigmentteilchen angeordnet. Es wird ein Teilchengrößenbereich (mittlerer Durchmesser) von 0,75 &mgr;m bis 1,5 &mgr;m für die organischen Hohlteilchen offenbart.

Als geeignete anorganische Pigmente, die der organische Hohlteilchen enthaltenden Zwischenschicht zugefügt werden können, werden u.a. Calcium- und Magnesiumcarbonat, Siliconoxid, Titanoxid, Kaolin und calciniertes Kaolin genannt. Lehren bezüglich einer Schutzschicht und der Glasübergangstemperatur der organischen Hohlteilchen sind dieser Schrift nicht zu entnehmen.

In der EP-A-1 243 437 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial offenbart, bei dem eine Farbstoffvorläuferdispersion zum Einsatz kommt, deren Farbstoffvorläuferteilchen nicht außerhalb eines Bereiches von 0,1 &mgr;m bis 0,3 &mgr;m liegen sollen, wobei ein Anteil von maximal 1% für Teilchen von 0,07 &mgr;m oder weniger zugelassen ist. Eine zwischen Aufzeichnungsschicht und Substrat angeordnete Schicht soll vorzugsweise Hohlteilchen eines thermoplastischen Harzes enthalten, wobei insbesondere eine Teilchengröße von 2 &mgr;m bis 10 &mgr;m als bevorzugt gilt. Unterhalb einer Teilchengröße von 2 &mgr;m werden Produktionsschwierigkeiten erwartet. Beispielhaft werden für die Zwischenschicht Beschichtungsmassen vorgeschlagen, die entweder calciniertes Kaolin oder organische Hohlteilchen enthalten. Hinsichtlich einer bestimmten Glasübergangstemperatur enthält diese Schrift keine Aussage.

Aus der EP-A-1 174 278 ist das Substrat eines Aufzeichnungspapiers für die wärmeempfindliche oder Wärme-Transferaufzeichnung mit einem im Substrat angeordneten Sicherheitsmerkmal bekannt. Eine auf dem Substrat vorgesehene Zwischenschicht enthält ein anorganisches Pigment mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 &mgr;m bis 5 &mgr;m oder organische Teilchen einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 &mgr;m bis 30 &mgr;m. Es wird beispielhaft eine Beschichtungsmasse für eine Zwischenschicht offenbart, die neben Styrolteilchen auch calciniertes Kaolin und Calciumcarbonat enthält. Zur Glasübergangstemperatur der organischen Teilchen enthält die Schrift keine Angaben.

Schließlich betrifft die US 4 929 590 ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Zwischenschicht, die kugelförmige Kunststoffteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,2 &mgr;m bis 1,5 &mgr;m und einer Glasübergangstemperatur zwischen 40°C und 90° C enthält. In einem Vergleichsbeispiel werden auch Kunststoffteilchen mit einer Glasübergangstemperatur von 110° C und einer mittleren Teilchengröße von 3 &mgr;m offenbart, das jedoch eine geringe Aufzeichnungsqualität aufweist.

Die Schwierigkeiten, denen sich die Erfinder des neuen Aufzeichnungsmaterials gegenüber sahen, bestehen darin,

  • – einerseits ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung stellen zu wollen, das eine hohe Auflösung des durch Wärme induzierten Druckbildes aufweist, um so auch noch feine 1-Punkt-Barcodes darstellen zu können. Die für die Umweltbeständigkeit notwendige Schutzschicht des Aufzeichnungsmaterials soll deswegen

    – möglichst nur in einer geringen Dicke aufgetragen sein, und

    – eine möglichst hohe Glätte aufweisen. Beide Punkte tragen dazu bei, die Entfernung zwischen der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht und dem das Druckbild hervorrufenden Thermokopf gering zu halten. Mit größer werdender Entfernung zwischen Aufzeichnungsschicht und Thermokopf wird die Auflösung schlechter, wobei sich die Auflösung etwa umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung verhält. Gleichzeitig darf jedoch die Schutzschicht nicht ihre Umweltbeständigkeit verlieren und genauso wenig am Thermokopf ablegen oder verkleben, weshalb die Schutzschicht einen eher versiegelnden Charakter aufweisen soll.
  • – Andererseits soll das neue wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine hervorragende Bedruckbarkeit im Offset-Druck aufweisen, worunter insbesondere ein scharfkantiges, brillantes Druckbild und eine geringe Tendenz zum Ablegen auf dem Drucktuch zu verstehen ist. Während bei der Bedruckung bekannter wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien ein solches Drucktuch in Einzelfällen oft nach 3.000 bis 6.000 Laufmeter zu reinigen ist, ist ein solcher Reinigungsvorgang mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial häufig erst nach 24.000 Metern notwendig. Gemäß verbreiteter Meinung ist ein offenporiger voluminöser Druckgrund vorteilhaft, was gegensätzlich zu einer glatten eher versiegelnden Oberfläche ist.

Die Erfinder erkannten nach zahlreichen Versuchen, dass bei einer Beschränkung der Überlegungen auf die Schutzschicht allein die vorbeschriebene Aufgabe nicht zu lösen ist. Vielmehr kommt auch einer zwischen Substrat und wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht zu positionierenden Zwischenschicht große Bedeutung zu.

Die Lösung sieht schließlich ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Substratschicht vor, auf die in dieser Reihenfolge mindestens folgende Schichten aufgetragen sind:

  • – eine pigmentierte Zwischenschicht,
  • – eine Farbbildner und Farbakzeptoren enthaltende wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht und
  • – eine Schutzschicht,
wobei
  • – jede aufgetragene Schicht die Schicht, auf die sie aufgetragen ist, vollständig abdeckt,
  • – die Zwischenschicht eine Pigmentmischung aus einem anorganischen und einem organischen Pigment enthält,
  • – das organische Pigment eine Teilchengröße (D50) in einem Bereich von 0,75 &mgr;m bis kleiner 1,5 &mgr;m hat,
  • – das organische Pigment eine Glasübergangstemperatur größer oder gleich 100°C hat und
  • – die Schutzschicht mindestens einen Polyvinylalkohol und ein Vernetzungshilfsmittel enthält.

Dabei ist es von entscheidender Bedeutung, dass alle vorgenannten Merkmale miteinander kombiniert werden, da nur allein durch die Merkmalskombination die Aufgabe überzeugend gelöst werden kann.

Der in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht die farbbildende Reaktion der Farbbildner mit den Farbakzeptoren auslösende Thermokopf bewirkt ein Schmelzen der wachsartigen Bestandteile in der Aufzeichnungsschicht. Zur Vermeidung eines Anhaftens dieser wachsartigen Bestandteile als Schmelze am Thermokopf ist einerseits eine versiegelnde, die Aufzeichnungsschicht vollständig abdeckende Schutzschicht vorgesehen. Andererseits ist zwischen der Substratschicht und der Aufzeichnungsschicht eine die Substratschicht vollständig abdeckende Zwischenschicht positioniert, die eine Pigmentmischung aus einem anorganischen und einem organischen Pigment enthält.

Die anorganischen Pigmente dieser Zwischenschicht bewirken eine Absorption der Schmelze. Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die Pigmente der Zwischenschicht eine Ölabsorption von mindestens 80 cm3/100 g und noch besser von 100 cm3/100 g, bestimmt nach der japanischen Norm JIS K 5101, aufweisen. Calcinierter Kaolin, Calciumcarbonat, Siliziumdioxid und Kaolin haben sich aufgrund ihres großen Absorptionsvermögens besonders bewährt. Auch Mischungen aus mehreren verschiedenartigen anorganischen Pigmenten sind vorstellbar.

Die Einbindung von organischen Pigmenten in die Zwischenschicht wird damit begründet, dass solche organischen Pigmente in einem besonderen Maße einem hohen Wärmereflektionsvermögen der Zwischenschicht zuträglich sind. Die in einer Zwischenschicht eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials angeordneten organischen, so genannten Hohlkörperpigmente weisen in ihrem Inneren Luft auf, die einen guten Wärmeisolator darstellt. Die so als Wärmereflektionsschicht optimierte Zwischenschicht erhöht das Ansprechverhalten der Aufzeichnungsschicht gegenüber Wärme, was das Auflösungsvermögen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials deutlich erhöht und ferner die Druckgeschwindigkeit im Thermodrucker nach oben zu setzen vermag.

Das Mengenverhältnis zwischen organischem und anorganischem Pigment ist ein Kompromiß der von den beiden Pigmentarten bewirkten Effekte, der besonders vorteilhaft gelöst wird, wenn die Pigmentmischung zu 20 bis 50 Gew.-% aus organischem und zu 80 bis 50 Gew.-% aus anorganischem Pigment besteht. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Pigmentmischung zu 25 bis 40 Gew.% aus organischem und zu 75 bis 60 Gew.-% aus anorganischem Pigment besteht.

Die organischen Pigmente weisen eine Wandung aus thermoplastischem Harz auf, der bevorzugt (Meth)Acrylnitril-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrolacrylat, Polyacrylnitril oder Polyacrylsäureester umfasst. Pigmentmischungen aus unterschiedlichen organischen Pigmenten sind vorstellbar. Eine Glasübergangstemperatur größer oder gleich 100°C und bevorzugt größer oder gleich 105°C wurde als erfindungswesentlich erkannt, weil unterhalb dieser Temperaturen ein erhöhter Vergilbungsgrad festgestellt wurde.

Die als D50-Wert bestimmte Teilchengröße der in der Zwischenschicht vorliegenden organischen Pigmente liegen in einem Bereich von 0,75 &mgr;m bis kleiner 1,5 &mgr;m, bevorzugt in einem Bereich von 0,9 &mgr;m bis 1,2 &mgr;m. Teilchengrößen unterhalb von 0,75 &mgr;m verbieten sich auf Grund rheologischer Verarbeitungsschwierigkeiten. Teilchengrößen oberhalb von 1,5 &mgr;m zeigen ein zu grobkörniges Verhalten und verhindern eine bevorzugte egalisierende Wirkung der Zwischenschicht. Für die anorganischen Pigmente empfiehlt sich besonders eine Teilchengröße von kleiner 2 &mgr;m, bestimmt als D50-Wert. Als vorteilhaft haben sich Pigmente erwiesen, bei denen eine Teilchengrößenverteilung von 34 bis 40 Gew.-% kleiner 1 &mgr;m und 57 bis 63 Gew.-% kleiner 2 &mgr;m vorliegt. Eine weitere geeignete Teilchengrößenverteilung ergibt sich, wenn 88 Gew.-% kleiner 1 &mgr;m sind. In Versuchen zeigte es sich als vorteilhaft, wenn das Verhältnis der Teilchengröße des organischen Pigments zur Teilchengröße des anorganischen Pigments in einem Bereich von 1: 0,38 bis 1: 1,5 liegt.

Die Zwischenschicht umfasst ferner ein Bindemittel ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyvinylalkohol, Styrol-Butadien-Latex, Stärke, Carboxy-Methyl-Cellulose, Cellulosederivate, wobei besonders Styrol-Butadien-Latex bevorzugt ist. Bei Bindemittelmischungen besteht der Bindemittelanteil in der Zwischenschicht bevorzugt zu 69 bis 76 Gew.-% aus Styrol-Butadien-Latex.

Ergänzend sei angemerkt, dass eine zwischen Substratschicht und wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht positionierte Zwischenschicht einen positiven Beitrag zur Egalisierung der Substratschichtoberfläche leisten kann, womit sich die Masse an notwendigerweise aufzubringender Streichfarbe für die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht reduziert.

Besonders vorteilhaft wirkt sich die Ausbildung der Zwischenschicht mit einer flächenbezogenen Masse in einem Bereich von 5 g/m2 bis 20 g/m2 und noch besser zwischen 7 g/m2 und 10 g/m2 aus.

Die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht kann grundsätzlich alle bekannten Farbbildner sowie dazu im einzelnen passende Farbakzeptoren, insbesondere organische Farbakzeptoren beinhalten. Besonders bevorzugt sind Farbbildner ausgewählt aus der Gruppe der Fluoranverbindungen, und dazu im einzelnen passende organische Farbakzeptoren ausgewählt aus der Gruppe umfassend

  • – 2,2 bis (4-hydroxyphenyl)-propan,
  • – 4-[(4-(1-methylethoxy)phenyl)sulfonyl)phenol,
  • – 4,4'-Dihydroxy-Diphenylsulfon,
  • – N-(p-toluensulphonyl)– N'-(3-p-toluensulphonyl-Oxy-phenyl)-harnstoff,
  • – 2,4'-Dihydroxy-Diphenylsulfon,
  • – N-(2-hydroxyphenyl)-2-[(4-hydroxyphenyl)thio)Acetamid,
freilich ohne auf die genannten Farbakzeptoren beschränkt zu sein. Für die Farbbildner empfiehlt sich eine mittlere Teilchengröße in einem Bereich von größer 0,3 &mgr;m bis maximal 1 &mgr;m, insbesondere von 0,45 &mgr;m bis 0,9 &mgr;m Die Grenzen werden nach oben durch eine zu geringe Empfindlichkeit und nach unten durch eine sonst zu starke Neigung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials zur Vergrauung vorgegeben.

Das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial enthält in seiner Schutzschicht mindestens einen Polyvinylalkohol und ein Vernetzungshilfsmittel. Es ist bevorzugt, dass der Polyvinylalkohol der Schutzschicht mit Carboxyl- oder Silanolgruppen modifiziert ist. Eine solche Schutzschicht besitzt eine hohe Affinität gegenüber der im Offset-Druckprozeß eingesetzten, bevorzugt UV-vernetzenden Druckfarbe, was entscheidend mithilft, die Forderung nach einer verbesserten Bedruckbarkeit innerhalb des Offset-Drucks zu erfüllen. Es ist weiterhin vorstellbar, Mischungen verschiedener Carboxylgruppen- oder Silanolmodifizierter Polyvinylalkohole einzusetzen.

Als Vernetzungshilfsmittel in der Schutzschicht bieten sich insbesondere solche an, die ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend: Borsäure, Polyamin, Epoxyharz, Dialdehyd, Formaldehydoligomere, Epiochlorhydrinharz, Dimethylharnstoff, Melaminformaldehyd. Auch Mischungen verschiedener Vernetzungshilfsmittel sind möglich.

Es ist bevorzugt, wenn dass das Verhältnis des modifizierten Polyvinylalkohols zu dem Vernetzungshilfsmittel 100 Volumenteile zu 15 bis 30 Volumenteile ist.

Besonders gute Ergebnisse wurden erzielt, wenn die Schutzschicht zusätzlich ein anorganisches Pigment enthält. Dabei empfiehlt es sich besonders, wenn das anorganische Pigment ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Siliziumdioxid, Aluminiumhydroxid, Calziumcarbonat, Kaolin oder einer Mischung aus den genannten anorganischen Pigmenten.

Es ist bevorzugt, die aus wirtschaftlichen Gründen möglichst einlagig auszubildende Schutzschicht mit einer flächenbezogenen Masse in einem Bereich von 1,5 g/m2 bis 6 g/m2 und besonders zwischen 1,8 g/m2 und 3 g/m2 aufzutragen. Als vorteilhaft hat sich eine Glätte der Schutzschicht im Bereich von 1000 Bekk-Sekunden (sec ) bis kleiner 3000 Bekk-sec gezeigt. Insbesondere sind Werte von 1200 Bekk-sec bis kleiner 2500 Bekk-sec geeignet.

Der Glanz der Schutzschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 30 bis 50, ganz besonders bevorzugt bei einem Wert von 40 bis 48, gemessen nach Tappi 450 oder ISO 2813 bei einem Reflexionswinkel von 75°.

Als Substratschicht wird Papier und ganz besonders ein nicht oberflächenbehandeltes Streichrohpapier bevorzugt, ohne dass die Erfindung auf eine solche Substratschicht beschränkt ist. Unter einem nicht oberflächenbehandelten Streichrohpapier ist ein nicht in einer Leimpresse oder Streichvorrichtung behandeltes Streichrohpapier zu verstehen. Für die Erfindung sind im gleichen Maße Folien beispielsweise aus Polyolefin und mit Polyolefin beschichtete Papiere als Substratschicht möglich, ohne dass eine solche Ausführung ausschließenden Charakter aufweist.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial weist in einer besonderen Ausführungsform eine Rückseitenbeschichtung auf, die auf der Substratschichtseite aufgetragen ist, die der mit der Schichtenfolge mindestens aus Zwischenschicht, wärmeempfindlicher Aufzeichnungsschicht und Schutzschicht versehenen Seite gegenüberliegt. Eine solche Rückseitenbeschichtung wird beispielsweise in der DE-A-197 48 258 vorgeschlagen und dient dann einer verbesserten rückseitigen Bedruckbarkeit des Aufzeichnungsbogens im Offset- und Flexodruckverfahren sowie einer verbesserten Sperrwirkung der Rückseite gegenüber Weichmachern, Ölen und Fetten. Für die flächenbezogene Masse der Rückseitenbeschichtung haben sich Auftragsmengen in einem Bereich von 1 g/mz bis 3 g/m2 und besonders zwischen 1,5 g/m2 und 2,5 g/m2 als vorteilhaft erwiesen.

Die Erfindung beansprucht im gleichen Maße die Verwendung des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials in all seinen offenbarten Ausführungsformen als Etikett.

Die in der Beschreibung und in den Ansprüchen gemachten Angaben zur flächenbezogenen Masse und zu Gew.-% (Gewichts-%) beziehen sich jeweils auf das „atro"-Gewicht, d. h. auf absolut trockene Gewichtsteile.

Für die in der Beschreibung und in den Ansprüchen gemachten Angaben zur Teilchengröße der organischen und anorganischen Pigmente sowie der Farbbildner wurde auf D50-Messungen nach dem Prinzip der Laserbeugung zurückgegriffen, gemessen mit dem HELOS-Gerät der Firma Sympatec GmbH D-38678 Clausthal-Zellerfeld.

Die Erfindung soll anhand des folgenden Beispiels näher erläutert werden:

Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als Substratschicht eine Papierbahn aus einer Mischung aus gebleichtem und gemahlenem Nadelholzsulfatzellstoff und Eukalyptuszellstoff mit einer flächenbezogenen Masse von 63 g/m2 unter Zusatz üblicher Beischlagstoffe in üblichen Mengen hergestellt. On-line innerhalb der Papiermaschine wird die Substratschicht frontseitig mittels eines Klingen-Auftragwerkes mit einer Zwischenschicht von 9 g/m2 versehen, welche die Substratschicht vollständig abdeckt. Die Zwischenschicht umfasst eine Pigmentmischung aus 30 Gew.-% (atro) organisches Pigment mit einer Teilchengröße (D50) von 1 &mgr;m und 70 Gew.-% (atro) calciniertes Kaolin mit einer Teilchengröße (D50) von 0,9 &mgr;m und einer Ölabsorption von 110 cm3/100g. Das organische Pigment hat einen Glasübergangswert von 105°C. Die Zwischenschicht umfasst ferner eine Bindemittelmischung aus 75 Gew.-% Styrol-Butadien-Latex und 25 Gew.-% Stärke.

Unter Verwendung eines Rollrakel-Auftragwerkes in einer separaten Streichmaschine wird auf die Zwischenschicht eine wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht aufgetragen mit einem Fluoranfarbbildner und 4-[(4-(1-methylethoxy)phenyl)sulfonyl)phenol als Farbakzeptor, beide mit einer Teilchengröße von 0,9 &mgr;m.

Im gleichen Arbeitsgang wird nach Trocknung der Aufzeichnungsschicht mittels Luftbürste eine die Aufzeichnungsschicht vollständig abdeckende Schutzschicht von 2 g/m2 aufgetragen mit einem Silanol-modifizierten Polyvinylalkohol und einer Mischung aus einem Epichlorhydrinharz und einem Dialdehyd als Vernetzungshilfsmittel. Das Verhältnis des Silanol-modifizierten Polyvinylalkohols zur Mischung aus den Vernetzungshilfmitteln beträgt 100 Volumenteile zu 23 Volumenteile. Die Schutzschicht umfasst ferner Aluminiumhydroxid als Pigment.

Das so hergestellte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial weist nach seiner Kalandrierung eine Glätte von 1800 Bekk-Sekunden und einen Glanzwert von 40, gemessen nach Tappi-Norm 450 oder ISO 2813 bei einem Reflexionswinkel von 75°, auf.

Das so hergestellte erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial weist eine hohe Umweltbeständigkeit und eine überragende Offset-Bedruckbarkeit auf.


Anspruch[de]
  1. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einer Substratschicht, auf das in dieser Reihenfolge folgende Schichten aufgetragen sind:

    – eine pigmentierte Zwischenschicht,

    – eine Farbbildner und Farbakzeptoren enthaltende wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht und

    – eine Schutzschicht,

    gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale

    – jede aufgetragene Schicht deckt die Schicht, auf die sie aufgetragen ist, vollständig ab,

    – die Zwischenschicht enthält eine Pigmentmischung aus anorganischem und organischem Pigment,

    – das organische Pigment hat eine Teilchengröße (D50) in einem Bereich von 0,75 &mgr;m bis kleiner 1,5 &mgr;m,

    – das organische Pigment hat eine Glasübergangstemperatur größer oder gleich 100°C und

    – die Schutzschicht enthält einen Polyvinylalkohol und ein Vernetzungshilfsmittel.
  2. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Pigment eine Glasübergangstemperatur größer oder gleich 105°C hat.
  3. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Pigment der Zwischenschicht eine Teilchengröße (D50) in einem Bereich von 0,9 &mgr;m bis 1,2 &mgr;m hat.
  4. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment der Zwischenschicht eine Ölabsorption von mindestens 80 cm3/100 g, bestimmt nach der japanischen Norm JIS K 5101, aufweist.
  5. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment der Zwischenschicht eine Ölabsorption von mindestens 100 cm3/100 g, bestimmt nach der japanischen Norm JIS K 5101, aufweist.
  6. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment der Zwischenschicht ausgewählt ist aus einem oder mehreren der nachfolgend aufgezählten Pigmente: calcinierter Kaolin, Calciumcarbonat, Siliziumdioxid und Kaolin.
  7. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment der Zwischenschicht eine Teilchengröße (D50) kleiner 2 &mgr;m aufweist.
  8. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Teilchengröße des organischen Pigments zur Teilchengröße des anorganischen Pigments in einem Bereich von 1: 0,38 bis 1: 1,5 liegt.
  9. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmentmischung zu 20 bis 50 Gew. % aus organischem und zu 80 bis 50 Gew.-% aus anorganischem Pigment besteht.
  10. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht ein oder mehrere der nachfolgend aufgezählten Bindemittel enthält: Polyvinylalkohol, Styrol-Butadien-Latex, Stärke, Carboxy-Methyl-Cellulose, Cellulosederivate.
  11. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel zu 69 bis 76 Gew.-% aus Styrol-Butadien-Latex besteht.
  12. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyvinylalkohol der Schutzschicht mit Carboxyl- oder Silanolgruppen modifiziert ist.
  13. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Vernetzungshilfsmittel der Schutzschicht ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Borsäure, Polyamin, Epoxyharz, Dialdehyd, Formaldehydoligomere, Epiochlorhydrinharz, Dimethylharnstoff, Melaminformaldehyd.
  14. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des modifizierten Polyvinylalkohols zu dem Vernetzungshilfsmittel 100 Volumenteile zu 15 bis 30 Volumenteile ist.
  15. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht ein anorganisches Pigment enthält.
  16. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Pigment der Schutzschicht ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Siliziumdioxid, Aluminiumhydroxid, Calciumkarbonat, Kaolin.
  17. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratschicht aus Papier besteht.
  18. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Papier ein nicht oberflächenbehandeltes Streichrohpapier ist.
  19. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine Glätte in einem Bereich von gleich oder größer 1000 Bekk-Sekunden bis kleiner 3000 Bekk-Sekunden aufweist.
  20. Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht einen Glanzwert in einem Bereich von 30 bis 50 gemessen nach Tappi 450 oder ISO 2813 (Reflexionswinkel 75°) aufweist.
  21. Verwendung eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 20 als Ticket.
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