DE102021133333A1

DE102021133333A1 - Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE102021133333A1
Application number: DE102021133333.4A
Authority: DE
Inventors: Timo Stalling; Kerstin Zieringer
Original assignee: Koehler Innovation and Technology GmbH
Current assignee: Koehler Innovation and Technology GmbH
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2021-12-15
Publication date: 2023-06-15
Also published as: WO2023110951A1; KR20240114293A; JP2024546852A; EP4448294A1; US20250050674A1; CN118401377A

Abstract

Beschrieben wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein bahnförmiges Trägermaterial, eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist, wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, eine Schutzschicht auf der wärmeempfindlichen Schicht, wobei die Schutzschicht weniger als 5 Gew.-% an Pigmenten enthält, und dessen Verwendung als Kassenzettelrolle, Klebeetiketten(rolle), Ticket(rolle) oder als Druckerpapier für mechanische Drucker oder Schreibstifte.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sowie deren Verwendung als Kassenzettelrolle, Klebeetiketten(rolle), Ticket(rolle) oder als Druckerpapier für mechanische Drucker oder Schreibstifte.
Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sind prinzipiell bekannt, wobei grundsätzlich zwischen zwei verschiedenen Typen von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, insbesondere für den Thermodirektdruck, unterschieden werden kann:

Typ 1: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, bei dem das Druckbild durch lokale wärmeinduzierte, chemische Reaktion in einer Farbschicht, z.B. zwischen Farbbildner (z.B. einem Leukofarbstoff) und Farbentwickler (z.B. Bisphenol A oder einer phenolfreien Alternative) erzeugt wird. In der Regel enthält die Farbschicht zusätzlich ein wärmeempfindliches Lösungsmittel (Solvens), das unter Wärmeeinwirkung schmilzt (z.B. langkettige aliphatische Alkohole, Amide, Ester oder Carbonsäuren), sodass die Farbreaktion von Farbbildner und Farbentwickler ermöglicht wird. Weiterhin kann die Farbschicht wärmeempfindliche Sensibilisatoren enthalten.
Typ 2: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, bei dem das Druckbild dadurch erzeugt wird, dass eine wärmeempfindliche Deckschicht durch lokale Einwirkung von Wärme, z.B. mittels eines Thermodirektdruckers, durchscheinend wird, so dass eine darunterliegende Farbschicht sichtbar wird. Diese Technologie wird im Stand der Technik unterschiedlich beschrieben bzw. gedeutet und ein derartiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial durch zum Teil verschiedene Zusammensetzungen, Porositäten und Materialien der Deckschicht erhalten, für den Thermodirektdruck optimiert und im Folgenden näher erläutert.

Grundsätzlich gilt dabei Folgendes:

1. Die Deckschicht soll die darunterliegende Farbschicht möglichst gut abdecken. Dies wird im Wesentlichen durch Lichtstreuung (Streupartikel) und Lichtabsorption erreicht.
2. Die Deckschicht soll einen möglichst hohen Kontrast zur darunterliegenden Farbschicht aufweisen, um ein für das menschliche Auge und/oder eine Maschine (Scanner) lesbares Druckbild zu erzeugen (z.B. weiß/schwarz oder blau/gelb).
3. Die Deckschicht soll eine möglichst ausreichende Wärmesensitivität aufweisen, so dass sie durch lokale Einwirkung von Wärme, insbesondere mittels herkömmlicher Thermodirektdrucker, durchscheinend wird. Mit einem herkömmlichen Thermodirektdrucker sollen dabei möglichst Aufzeichnungsmaterialien vom Typ 1 und vom Typ 2 verwendbar und die Druckereinstellungen vergleichbar sein, insbesondere Druckkopftemperatur und Druckergeschwindigkeit.

Die vorliegende Erfindung betrifft wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien vom oben beschriebenen Typ 2.
In der GB 997289 wird erstmalig ein Aufzeichnungsmaterial für den Thermodirektdruck, umfassend ein Trägermaterial, eine Farbschicht und eine wärmeempfindliche Deckschicht, beschrieben, wobei die wärmeempfindliche Deckschicht durch lokale Einwirkung von Wärme mittels eines Thermodirektdruckers durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar und so ein Druckbild erzeugt wird.
In der US 6043193 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, umfassend einen Träger und eine auf diesen aufgebrachte undurchsichtige Aufzeichnungsschicht, welche in einem hydrophilen Bindemittel dispergierte hohle sphärische Perlen umfasst, wobei die Perlen einen mittleren Durchmesser von 0,2 µm bis 1,5 µm und ein Hohlraumvolumen von 40 % bis 90 % aufweisen.
In der US 6133342 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das ein Farbmittel und ein undurchsichtiges Polymermaterial umfasst, dessen Opazität sich im Wesentlichen irreversibel ändert und das Farbmittel sichtbarer macht, wenn es Wärme ausgesetzt wird.
Die WO 2015/119964 A1 offenbart eine orientierte Mehrschichtfolie zum Drucken, umfassend eine extrudierte äußere Schicht, eine extrudierte innere Pigmentschicht, und eine extrudierte Bildwiedergabeschicht, die zwischen der äußeren Schicht und der inneren Pigmentschicht liegt, wobei die Bildwiedergabeschicht eine Hohlraumschicht mit einer kollabierbaren Schichtstruktur umfasst, in der mehrere Hohlräume dispergiert sind, wobei mehrere Hohlräume durch Orientieren der Mehrfachschicht gebildet werden, wobei die extrudierte Bildwiedergabeschicht und die kollabierbare Schichtstruktur in nicht kollabiertem Zustand vorliegen, die im Wesentlichen undurchsichtig ist, um die Pigmentschicht darunter zu verdecken.
In der US 2010/245524 A wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, umfassend ein wärmeempfindliches Substrat mit einem undurchsichtigen Polymer, das gegenüber der Anwendung von Wärme und Druck empfindlich ist und das beim Erhitzen auf eine vorbestimmte Temperatur und unter Einwirkung eines vorbestimmten Drucks bewirkt, dass das undurchsichtige Polymer transparent wird, und ein Farbmaterial, das in Bezug auf das Substrat in einer Weise angeordnet ist, dass es durch das opake Polymer vor dem Aufbringen der vorbestimmten Wärme und des vorbestimmten Drucks verdeckt und danach sichtbar wird.
In der US 2011/172094 A ist ein Aufzeichnungsmaterial offenbart, das Folgendes beinhaltet:

a) einen Träger, der eine Oberfläche aufweist, die mit einem Farbmittel imprägniert oder mit einer Beschichtung beschichtet ist, die ein Pigment oder einen Farbstoff enthält, und, darauf angeordnet,
b) eine Schicht, die polymere Partikel mit einer Kern-Schalen-Struktur beinhaltet und, wenn trocken, hohl ist, um sichtbares Licht zu streuen, wobei die Partikel eine innere erste Polymerschale mit einer Tg von 40 °C bis 130 °C und eine äußere zweite Polymerschale mit einer Tg von -55 °C bis 50 °C aufweisen, wobei die Tg der äußeren Polymerschale niedriger als die der inneren Polymerschale ist.

In der US 2011/251060 A wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschreiben, bestehend aus einem Färbemittel und einem flexiblen Trägersubstrat, wobei das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner aus einer wärmeempfindlichen Schicht besteht, wobei die wärmeempfindliche Schicht aus einem Bindemittel, einer Vielzahl von organischen Hohlkugelpigmenten und einem thermischen Lösungsmittel besteht, und wobei die wärmeempfindliche Schicht auf dem Färbemittel angeordnet ist. Die wärmeempfindliche Schicht kann mit einer Barriereschicht und einer Schutzschicht versehen sein.
In der WO 2012/145456 A1 wird ein für den herkömmlichen Thermodirektdruck optimiertes wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, das beinhaltet:

a) einen Träger in Form einer flächenförmigen Struktur, beinhaltend mindestens eine farbige Oberfläche, und darauf angeordnet,
b) eine Schicht, beinhaltend Polymerteilchen mit einer Kern-Hüllen-Struktur, wobei die Teilchen eine äußere erste Polymerhülle mit einer berechneten Tg von 40 °C bis 130 °C aufweisen, wobei die Teilchen, wenn sie trocken sind, mindestens einen Hohlraum beinhalten, und zu 1 Gew.-% bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polymerteilchen, eines Opazitätsreduzierers mit einem Schmelzpunkt von 45 °C bis 200 °C,

In der WO 2013/152287 A1 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem zweischichtigen, monoaxial orientierten Film, umfassend eine erste Schicht, umfassend ein opakes Polymer auf beta-nukleierter Propylenbasis, und eine zweite Schicht, die ein dunkles Pigment umfasst, beschrieben.
In der US 2015/049152 A wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das eine wärmeempfindliche Schicht, angeordnet auf einem farbigen festen Trägersubstrat umfasst, wobei die wärmeempfindliche Schicht einphasige Streupolymerpartikel beinhaltet, von denen jeder ein Zentrum, eine Oberfläche, einen Brechungsindex an dem Zentrum davon, der sich von einem Brechungsindex an der Oberfläche davon unterscheidet, und einen kontinuierlichen Brechungsindexgradienten aufweist, wobei die wärmeempfindliche Schicht ferner hitzeverformbare Partikel und ein Bindemittel beinhaltet, beschrieben.
In der EP 2993054 A1 wird ein bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest teilweise abdeckenden zweiten Lage, wobei die erste Lage zumindest zugewandt zur zweiten Lage eine intensive Färbung aufweist und die zweite Lage Hohlkörperpigmente aufweist, die zur Ausbildung eines Schriftbildes durch lokal begrenzte Wärmebehandlung schmelzbar sind, beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweite Lage neben den Hohlkörperpigmenten auch eine oder mehrere Fettsäuren und einen oder mehrere wärmeempfindliche Sensibilisatoren aufweist.
Bei dem in EP 1778499 A1 offenbarten Aufzeichnungsmaterial, das sich vom Aufbau grundsätzlich nur durch Art der Färbung der zweiten Lage von EP 2993055 A1 unterscheidet, wobei das Schriftbild bei UV-Bestrahlung sichtbar wird, anstatt im sichtbaren Bereich des Lichtes sichtbar zu werden, kann die Schutzschicht zur besseren Bedruckbarkeit und zur Verbesserung der Umweltresistenz, insbesondere Beständigkeit gegenüber Weichmachern, Ölen, Fetten und Feuchtigkeit, wie aufgespritztem Wasser beitragen.
In der EP 2993055 A1 wird ein bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest teilweise abdeckenden zweiten Lage, wobei die erste Lage zumindest zugewandt zur zweiten Lage eine intensive Färbung aufweist und die zweite Lage Hohlkörperpigmente aufweist, die zur Ausbildung eines Schriftbildes durch lokal begrenzte Wärmebehandlung schmelzbar sind, beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Aufzeichnungsmaterial mindestens eine die zweite Lage zumindest teilweise abdeckende Schutzschicht aufweist.
Beim physikalischen Vorgang wird hierbei dem Wortlaut nach zwischen zwei verschiedene Verfahren zur Erzeugung des Druckbilds unterschieden:

1. Das Druckbild wird dadurch erzeugt, dass eine wärmeempfindliche Deckschicht durch lokale Einwirkung von Wärme mittels eines Thermodirektdruckers durchscheinend wird, wobei die Deckschicht schmelzbare Hohlkörperpigmente umfasst.
2. Das Druckbild wird dadurch erzeugt, dass eine wärmeempfindliche Deckschicht durch lokale Einwirkung von Wärme mittels eines Thermodirektdruckers durchscheinend wird, wobei die Deckschicht erweichbare oder auflösbare Hohlkörperpigmente umfasst.

Gemäß dieser Schrift lässt sich so ein akzeptables, graues Aufzeichnungsmaterial mit folgenden Kennzahlen erhalten: Weiße von 56 % bzw. 52 % mit bzw. ohne UV-Anteil, optische Dichte (unbedruckt) von 0,33 ODU, optische Dichte (bedruckt) von 1,22 ODU und Kontrast von 0,89 ODU (Thermokopf 300 dpi, 16 mJ/mm²)
In der zugehörigen Teilungsanmeldung EP 3517309 A1 wird insbesondere das Merkmal der Deckschicht spezifiziert, die zur Ausbildung eines Schriftbildes manipulierbare Hohlkörperpigmente und mindestens eine Fettsäure und zwar Stearinsäure und/oder Palmitinsäure oder Stearinsäureamid und/oder Methylstearinsäureamid umfasst.
In der US 2017/337851 A wird ein Aufzeichnungsmaterial offenbart, das umfasst: eine Release-Liner-Grundmaterialschicht,
eine optionale Klebeschicht,
eine Etikettengrundschicht,
eine Wärmeisolationsschicht, die über der Etikettengrundschicht angeordnet ist, eine Tintenschicht, die über der Wärmeisolationsschicht angeordnet ist, wobei die Tintenschicht mindestens eine Farbe umfasst,
eine Deckschicht, die über der gedruckten Tintenschicht angeordnet ist, und eine Top-Coat-Schicht, die über der Deckschicht angeordnet ist,
wobei die Deckschicht eine Zusammensetzung auf Acrylbasis umfasst, die lichtstreuende Partikel enthält, die bewirken, dass die Deckschicht in einem ersten Zustand undurchsichtig und in einem zweiten Zustand transparent ist, wobei mindestens Wärme oder Druck von einem Druckkopf aufgebracht wird, die bewirken, dass die Deckschicht vom ersten Zustand in den zweiten Zustand übergeht, wodurch ermöglicht wird, dass die mindestens eine Farbe der Tintenschicht durch die Deckschicht sichtbar wird.
In der WO 2019/183471 A1 wird ein Aufzeichnungsmedium offenbart, umfassend ein Substrat, wobei das Substrat an den ersten Streupartikeln mit einem Schmelzpunkt beteiligt ist, die eine erste feste Lichtstreuschicht umfassen, und die erste Lichtstreuschicht so nahe wie möglich an einer Vielzahl von zweiten festen Streupartikeln, wobei die zweiten festen Streupartikel einen niedrigeren Schmelzpunkt als der erste Schmelzpunkt der zweiten festen Streupartikel aufweisen, und wobei die erste lichtstreuende Schicht porös ist und die zweiten streuenden Teilchen während des Schmelzens des Feststoffs, wobei die ersten festen streuenden Teilchen angeordnet sind, um den Raum zwischen dem Aufzeichnungsmedium zu füllen, beschrieben.
In der WO 2019/219391 A1 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein auf mindestens einer Seite schwarzes oder farbiges Trägersubstrat und eine thermoresponsive Schicht auf der mindestens einen schwarzen oder farbigen Seite des Trägersubstrats, wobei die thermoresponsive Schicht Nanopartikel mindestens eines Celluloseesters umfasst, beschrieben.
In der WO 2021/055719 A1 wird ein wärme- oder druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, umfassend eine Schicht aus einem opakem Material, Farbmaterial, das auf einer ersten Seite der Schicht aus opakem Material angeordnet ist, wobei die Schicht aus opakem Material das Farbmaterial bedeckt, wobei das opake Material in einem undurchsichtigen Zustand eine Vielzahl von unregelmäßigen und/oder ungerade geformten undurchsichtigen Polymerteilchen umfasst, die Hohlräume dazwischen definieren und unterschiedliche Formen und/oder unterschiedliche Größen aufweisen, und ferner wobei das opake Material so konfiguriert ist, dass es bei Anwendung einer ausreichenden Temperatur und/oder eines ausreichenden Drucks vom undurchsichtigen Zustand in einen transparenten Zustand wechselt, um das Farbmaterial unter dem opaken Material freizulegen.
In der WO 2021/062230 A1 wird ein Aufzeichnungsmedium umfassend ein Substrat, eine erste Lichtstreuungsschicht, die von dem Substrat getragen wird und erste Streupartikel mit einem ersten Schmelzpunkt enthält, und mehrere zweite Streupartikel in der Nähe der ersten Lichtstreuschicht, wobei die zweiten Streupartikel einen zweiten Schmelzpunkt aufweisen, der niedriger als der erste Schmelzpunkt ist, wobei die erste lichtstreuende Schicht porös ist und die zweiten streuenden Teilchen angeordnet sind, um beim Schmelzen Räume zwischen den ersten streuenden Teilchen zu füllen, und wobei die ersten Streupartikel perforierte Partikel umfassen, offenbart.
Alle diese bekannten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien sind insbesondere hinsichtlich ihrer Funktionalität, ihrer Nachhaltigkeit und ihrer wirtschaftlichen Herstellung verbesserungsbedürftig. Insbesondere ist es wünschenswert, den Schutz von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien vor äußeren Einflüssen, wie Druck, Reibung, Feuchtigkeit, Flüssigkeiten, Nässe, beizubehalten oder weiter zu erhöhen. Ferner sollen die Funktionalität, die Eigenschaften und wirtschaftliche Herstellbarkeit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien beibehalten oder verbessert werden, insbesondere mit Hinblick auf die Sensitivität, die Wasserabriebfestigkeit und das Ablegeverhalten von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien am Thermodruckkopf von Thermodruckern, wobei möglichst keine oder nur wenige Ablagerungen, die den Langzeitbetrieb des Thermodruckers (mehr als 10 km Durchlauf) negativ beeinflussen könnten, auftreten.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit diesem Bedarf.
Überraschenderweise wurden diese Aufgaben durch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1 gelöst, d.h. durch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein bahnförmiges Trägermaterial, eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist, wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, eine Schutzschicht auf der wärmeempfindlichen Schicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schutzschicht weniger als 5 Gew.-% an Pigmenten enthält.
Solche wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien sind insbesondere hinsichtlich ihrer Funktionalität, ihrer Umwelteigenschaften (Nachhaltigkeit) und/oder ihrer wirtschaftlichen Herstellung (einfach und kostengünstig) deutlich verbessert. Ferner weisen solche wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien vorteilhafte Eigenschaften bezüglich des Schutzes der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien vor äußeren Einflüssen, wie Druck, Reibung, Feuchtigkeit, Flüssigkeiten, Nässe, auf. Zudem sind solche wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien mit Hinblick auf die Sensitivität, die Wassernassabriebfestigkeit und das Ablegeverhalten am Thermodruckkopf von Thermodruckern verbessert.
Nachfolgend werden auch zahlreiche spezifische Details erörtert, um ein umfassendes Verständnis des vorliegenden Gegenstands zu ermöglichen. Es ist jedoch für den Fachmann offensichtlich, dass der Gegenstand auch ohne diese spezifischen Details praktiziert und nachgearbeitet werden kann.
Alle Merkmale einer Ausführungsform können mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden, wenn die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen nicht unvereinbar sind.
Es versteht sich auch, dass, obwohl die Begriffe „erstes“, „zweites“ usw. hier zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente durch diese Begriffe nicht eingeschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden nur verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Zum Beispiel könnte ein erstes Objekt oder ein erster Schritt als zweites Objekt oder zweiter Schritt bezeichnet werden, und in ähnlicher Weise könnte ein zweites Objekt oder ein zweiter Schritt als erstes Objekt oder erster Schritt bezeichnet werden. Das erste Objekt bzw. der erste Schritt und das zweite Objekt bzw. der zweite Schritt sind beide Objekte bzw. Schritte, aber sie sind nicht als dasselbe Objekt bzw. derselbe Schritt zu betrachten.
Die in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als Einschränkung des Gegenstands zu verstehen. Wie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ so zu verstehen, dass sie auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas Anderes vorgibt. Dies gilt auch umgekehrt, d.h. die Pluralformen schließen auch die Singularformen ein. Es versteht sich auch, dass der Begriff „und/oder“, wie er hier verwendet wird, sich auf alle möglichen Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente bezieht und diese einschließt. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „beinhaltet“, „einschließlich“, „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen können die Begriffe „beinhaltet“, „umfasst“ und/oder „umfassend“ auch „bestehend aus“ bedeuten, d.h. das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen wird ausgeschlossen.
In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen kann der Begriff „einschließlich“ damit auch „ausschließlich“ bedeuten.
In der vorliegenden Beschreibung werden die genannten Bekk-Glätten gemäß der DIN 53107 (2016) bestimmt.
Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein bahnförmiges Trägermaterial, eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist, wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, eine Schutzschicht auf der wärmeempfindlichen Schicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schutzschicht weniger als 5 Gew.-% an Pigmenten enthält.
Es ist vorteilhaft bereits ein glattes bahnförmiges Trägermaterial vorzulegen und diese Glätte über die einzelnen Beschichtungen aufrechtzuerhalten. Je glatter das Substrat von unten aufgebaut wird, desto besser ist die Endglätte und somit die Sensitivität des Endprodukts.
Vorzugsweise weist das Trägermaterial auf der Seite, auf der die Farbschicht aufgetragen ist, eine Bekk-Glätte von größer als 30 s, besonders bevorzugt von größer als 50 s auf.
Die Farbschicht weist auf der Seite, auf der die wärmeempfindliche Schicht aufgetragen ist, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, besonders bevorzugt von größer als 100 s und ganz besonders bevorzugt von größer als 150 s auf.
Die wärmeempfindliche Schicht weist auf der Seite, auf der nicht die Farbschicht liegt, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 100 s, besonders bevorzugt von größer als 250 s auf.
Vorzugsweise weist das Trägermaterial auf der Seite, auf der die Farbschicht aufgetragen ist, eine Bekk-Glätte von 20 bis 400 s, besonders bevorzugt von 30 bis 300 s und ganz besonders bevorzugt von 50 bis 200 s auf. Am bevorzugtesten ist eine Bekk-Glätte von 50 bis 150 s.
Die Farbschicht weist auf der Seite, auf der die wärmeempfindliche Schicht aufgetragen ist, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von 50 bis 400 s, besonders bevorzugt von 100 bis 250 s und ganz besonders bevorzugt von 150 bis 250 s auf.
Die wärmeempfindliche Schicht weist auf der Seite, auf der nicht die Farbschicht liegt, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von 100 bis 1000 s, besonders bevorzugt von 250 bis 800 s auf.
Es ist bevorzugt, dass jede auf dem bahnförmigen Trägermaterial aufgebrachte Schicht auf ihrer Oberseite, d.h. auf der Seite auf der nicht das bahnförmige Trägermaterial liegt, eine Bekk-Glätte ausweist, die mindestens genau so groß oder größer ist als die der jeweils darunterliegenden Schicht.
Vorzugsweise weist jede auf dem bahnförmigen Trägermaterial aufgebrachte Schicht auf ihrer Oberseite, d.h. auf der Seite auf der nicht das bahnförmige Trägermaterial liegt, eine Bekk-Glätte von wenigstens 5 % (prozentuale Steigerung) gegenüber der jeweils darunterliegenden Schicht auf.
Vorzugsweise weist jede auf dem bahnförmigen Trägermaterial aufgebrachte Schicht auf ihrer Oberseite, d.h. auf der Seite auf der nicht das bahnförmige Trägermaterial liegt, eine Bekk-Glätte von wenigstens 5 s (absolute Steigerung) gegenüber der jeweils darunterliegenden Schicht auf.
Das bahnförmige Trägermaterial ist prinzipiell nicht beschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier, synthetisches Papier und/oder eine Kunststofffolie. Das Trägermaterial weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 30 bis 100 g/m², insbesondere von 40 bis 80 g/m², auf.
Das bahnförmige Trägermaterial des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials umfasst vorzugsweise mindestens eine schwarze oder farbige Seite, die durch das Auftragen einer Farbschicht erreicht wird. Unter dem Begriff „farbige Seite“ wird verstanden, dass die Seite eine andere Farbe als weiß oder schwarz aufweist. Mit anderen Worten umfasst das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial mindestens eine Seite, die so gefärbt ist, dass sie nicht weiß ist. Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die mindestens eine schwarze oder farbige Seite mehrere unterschiedliche Farben auch in Kombination mit der Farbe schwarz aufweist.
Die mindestens eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht mindestens ein Pigment und/oder einen Farbstoff sowie vorzugsweise ein Bindemittel umfasst.
Die Pigmente und/oder Farbstoffe umfassen verschiedene organische und anorganische Pigmente, Farbstoffe und/oder Ruß. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Das Pigment, der Farbstoff und/oder der Ruß sind vorzugsweise jeweils in einer Menge von 2 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten.
Als Bindemittel werden vorzugsweise wasserlösliche Stärken, Stärkederivate, stärkebasierte Biolatices vom EcoSphere-Typ, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Gelatine, Kasein, partiell oder vollständig verseifte Polyvinylalkohole, chemisch modifizierte Polyvinylalkohole, Ethylen-Vinylalkohohl-Copolymere, Natriumpolyacrylate, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Ethylen-Maleinsäurenanhydrid-Copolymere, Styrolbutadien-Copolymere, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymere, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymere, Polyacrylate, Poly(meth)-acrylsäureester, Acrylat-Butadien-Copolymere, Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere eingesetzt. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Das Bindemittel ist vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 40, besonders bevorzugt von 10 bis 30, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten.
Die Farbschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 10 g/m², insbesondere von 3 bis 8 g/m², auf.
Die Farbschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 µm, insbesondere von 2 bis 8 µm, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Glasübergangstemperatur von - 55 bis 130 °C, vorzugsweise von 40 bis 80 °C, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Kern/Hülle-Struktur umfasst, wobei die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus (i) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 80 °C und (ii) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer inneren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 130 °C und einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von -55 °C bis 50 °C, wobei die Glasübergangstemperatur der äußeren Schale vorzugsweise niedriger ist als die der inneren Schale.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Schmelztemperatur kleiner 250 °C, vorzugsweise von 0 °C bis 250 °C.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Glasübergangstemperatur von -55 bis 130 °C, vorzugsweise von 40 bis 80 °C, und mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Kern/Hülle-Struktur umfasst, wobei die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus (i) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 80 °C und (ii) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer inneren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 130 °C und einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von -55 °C bis 50 °C, wobei die Glasübergangstemperatur der äußeren Schale vorzugsweise niedriger ist als die der inneren Schale, und mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Schmelztemperatur kleiner 250 °C, vorzugsweise von 0 °C bis 250 °C, und mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm, umfasst.
Eine Glasübergangstemperatur bzw. eine Schmelztemperatur kleiner 250 °C wurde als vorteilhaft erkannt. Oberhalb von Temperaturen von 250 °C ist kein Thermodirektdruck möglich, da das Temperatur-Zeit-Fenster außerhalb der Drucker-Spezifikation liegt.
Eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm ist vorteilhaft, da Teilchen dieser Größe das sichtbare Licht streuen und somit die Farbschicht möglichst weitgehend abgedeckt wird.
Die mittlere Teilchengröße kann mithilfe eines Beckman Coulter-Geräts (Laserbeugung, Fraunhofer-Methode) bestimmt werden.
Die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, sind vorzugsweise kristallin, teilkristallin und/oder amorph.
Die oben genannten Glasübergangstemperaturen beziehen sich auf teilkristalline oder amorphe Streupartikel, insbesondere Polymerteilchen. Die Schmelztemperaturen beziehen sich auf kristalline Streupartikel, insbesondere Polymerteilchen, bzw. auf den kristallinen Anteil der Streupartikel, insbesondere der Polymerteilchen.
Die primäre Eigenschaft der Streupartikel, bevorzugt der Polymerteilchen, liegt in der Lichtstreuung im sichtbaren Bereich des Lichts. Die sekundäre Eigenschaft ist die Wärmeempfindlichkeit.
Die Polymerteilchen umfassen vorzugsweise thermoplastische Polymere.
Die Polymerteilchen umfassen vorzugsweise Polymere, die aus der Polymerisation eines oder mehrerer Monomere, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Acrylnitril, Styrol, Butadien, Benzylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Divinylbenzol, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 2-Methylstyrol, 3-Methylstyrol, 4-Methylstyrol, alpha-Methylstyrol, beta-Methylstyrol, Acrylamid, Methacrylamid, Methacrylnitril, Hydroxypropylmethacrylat, Methoxystyrol, N-Acrylylglycinamid und/oder N-Methacrylylglycinamid und/oder deren Derivaten ausgewählt sind.
In einer anderen Ausführungsform können die Polymerteilchen unter Verwendung einer Vielzahl von ethylenisch ungesättigten Monomeren polymerisiert werden. Beispiele für nichtionische monoethylenisch ungesättigte Monomere umfassen Styrol, Vinyltoluol, Ethylen, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, (Meth)acrylamid, verschiedene (C₁-C₂₀)-Alkyl- oder (C₃-C₂₀)-Alkenylester der (Meth)acrylsäure, einschließlich Methylacrylat (MA), Methylmethacrylat (MMA), Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Benzyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Oleyl(meth)acrylat, Palmityl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat. Typischerweise sind Acrylester wie MMA, EA, BA und Styrol bevorzugte Monomere zur Polymerisation und Bildung der Schale der Polymerpartikel. Difunktionelle Vinylmonomere wie Divinylbenzol, Allylmethacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat und dergleichen können ebenfalls copolymerisiert werden, um eine vernetzte äußere Hülle zu bilden, wie dies in der US-Patentanmeldung 2003-0176535 A1 beschrieben wird.
Die Polymerteilchen umfassen in einer anderen Ausführungsform vorzugsweise (Meth)Acrylnitril-Copolymere, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrolacrylat, Styrol-(Meth)Acrylat-Copolymere, Polyacrylnitril, Polyacrylsäureester oder auch Mischungen aus mindestens zwei davon.
Die Festigkeit und Haltbarkeit der Polymerteilchen kann durch die Vernetzung von Polymerketten beeinflusst werden.
Die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, können in Form von geschlossenen Polymerteilchen, offenen Polymerteilchen und/oder Vollkörperteilchen vorliegen, die jeweils regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein können.
Als Beispiele für geschlossene Hohlkörperteilchen können hohlkugelförmige Polymerteilchen, oder Polymerteilchen mit Kern-/Hüllenstruktur genannt werden.
Als Beispiele für hohlkugelförmige Polymerteilchen bzw. Polymerteilchen mit Kern-/Hüllenstruktur können Ropaque HP-1055, Ropaque OP-96 und Ropaque TH-1000 genannt werden.
Als Beispiele für Polymerteilchen können insbesondere so genannte „Cupshaped“- Polymerteilchen genannt werden. Diese weisen bezüglich der Hülle die gleichen Materialien, wie die geschlossenen Polymerteilchen, insbesondere die geschlossenen hohlkugelförmigen Polymerteilchen auf. Im Gegensatz zu den klassischen Hohlkörperpigmenten, bei denen ein innerer Kern aus Gas, gewöhnlich aus Luft, von einer Hülle aus organischen, gewöhnlich thermoplastischen Bestandteilen, vollständig umschlossen wird, weisen die „Cupshaped“-Polymerteilchen keine geschlossene Hülle auf und umgeben den inneren Kern nur in Form einer - möglichst weit geschlossenen - Schale bzw. Tasse (= „cup“).
Als weitere Beispiele für offene Polymerteilchen können gitterkäfigförmige Polymerteilchen wie sie in der WO 2021/062230 A1 beschrieben sind genannt werden.
Als Beispiele für Vollkörperteilchen können Polyethylen, Polystyrol und Celluloseester genannt werden.
Die vorstehend genannten Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, können regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein.
In einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei den Polymerteilchen um kugelförmige Vollkörperteilchen, vorzugsweise unregelmäßig geformt, und/oder um kugelförmige Hohlkörperteilchen, beide vorzugsweise in Form von Tröpfchen. Diese umfassen vorzugsweise Polystyrol, zum Beispiel Plastic Pigment 756A von Trinseo LLC., und Plastic Pigment 772HS von Trinseo LLC., Polyethylen, zum Beispiel Chemipear 10 W401 von Mitsui Chemical Inc., um kugelförmige Hohlkörperteilchen (HSP)/kugelförmige Hohlkörperpigmente, zum Beispiel Ropaque TH-500EF von The Dow Chemical Co., um modifizierte Polystyrolteilchen, zum Beispiel Joncryl 633 von BASF Corp., um 1,2-Diphenoxyethan (DPE), um Ethylenglycol-m-Tolylether (EGTE) und/oder um Diphenylsulfon (DPS). Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden. Diese Polymerteilchen weisen vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 0,2 µm, 0,3 µm, 0,4 µm, 0,45 µm, 0,75 µm oder 1,0 µm auf.
Die Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, sind vorzugsweise in einer Menge von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 30 Gew.-% bis 50 Gew.-% bezogen auf den Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht enthalten.
Vorzugsweise umfasst die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein wärmeempfindliches Material mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C, vorzugsweise von 80 bis 140 °C, und/oder einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C, vorzugsweise von 80 bis 140 °C.
Vorzugsweise umfasst die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein wärmeempfindliches Material mit einer mittleren Teilchengröße von 0,2 bis 4,0 µm, vorzugsweise von 0,5 bis 2,0 µm.
Das wärmeempfindliche Material trägt zudem vorzugsweise zur Opazität (Deckkraft) der wärmeempfindlichen Schicht bei, z.B. indem es Licht absorbiert und/oder auch streut. Es wird vermutet, dass das wärmeempfindliche Material durch lokale Einwirkung von Wärme durch den Thermodruckkopf des Thermodirektdruckers rasch lokal schmilzt und es so zu einer lokalen „Erweichung“ der Polymerteilchen kommt, und somit zu einer lokalen Verringerung der Deckkraft (Opazitätsreduzierung), so dass die Decksicht durchscheinend und die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird.
Das wärmeempfindliche Material kann auch als Sensibilisierungsmittel oder thermisches Lösungsmittel bezeichnet werden.
Vorzugsweise umfasst das wärmeempfindliche Material eine oder mehrere Fettsäuren, wie Stearinsäure, Behensäure oder Palmitinsäure, ein oder mehrere Fettsäureamide, wie Stearamid, Behenamid oder Palmitamid, ein Ethylen-bisfettsäureamid, wie N,N'-Ethylen-bis-stearinsäureamid oder N,N'-Ethylen-bis-ölsäureamid, ein oder mehrere Fettsäurealkanolamide, insbesondere hydroxymethylierte Fettsäureamide, wie N-(Hydroxymethyl)stearamid, N-Hydroxymethylpalmitamid, Hydroxyethylstearamid, ein oder mehrere Wachse, wie Polyethylenwachs, Candelillawachs, Carnaubawachs oder Montanwachs, einen oder mehrere Carbonsäureester, wie Dimethylterephthalat, Dibenzylterephthalat, Benzyl-4-benzyloxybenzoat, Di-(4-methylbenzyl)oxalat, Di-(4-chlorbenzyl)oxalat oder Di-(4-benzyl)oxalat, Ketone, wie 4-Acetylbiphenyl, einen oder mehrere aromatische Ether, wie 1,2-Diphenoxy-ethan, 1,2-Di-(3-methylphenoxy)ethan, 2-Benzyloxynaphthalin, 1,2-Bis-(phenoxymethyl)benzol oder 1,4-Diethoxynaphthalin, ein oder mehrere aromatische Sulfone, wie Diphenylsulfon, und/oder ein aromatisches Sulfonamid, wie 2-, 3-, 4-Toluolsulfonamid, Benzolsulfonanilid oder N-Benzyl-4-toluolsulfonamid, oder einen oder mehrere aromatische Kohlenwasserstoffe, wie 4-Benzylbiphenyl, oder Kombinationen der vorstehend genannten Verbindungen. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt ist Stearamid, da es ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweist.
Das wärmeempfindliche Material liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 25 bis etwa 60 Gew. %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Optional können in der wärmeempfindlichen Schicht Gleitmittel bzw. Trennmittel vorliegen.
Bei diesen Mitteln handelt es sich vorzugsweise um Fettsäure-Metallsalze, wie z.B. Zinkstearat oder Calciumstearat, oder auch Behenatsalze, synthetische Wachse, z. B. in Form von Fettsäureamiden, wie z. B. Stearinsäureamid und Behensäureamid, Fettsäurealkanolamide, wie z. B. Stearinsäure-methylolamid, Paraffinwachse verschiedener Schmelzpunkte, Esterwachse unterschiedlicher Molekulargewichte, Ethylenwachse, Propylenwachse unterschiedlicher Härten und/oder natürliche Wachse, wie z. B. Carnaubawachs oder Montanwachs. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt ist Zinkstearat, da es ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweist.
Das Gleitmittel bzw. das Trennmittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 3 bis etwa 6 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt in der wärmeempfindlichen Schicht mindestens ein Bindemittel (Binder) vor. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um wasserlösliche Stärken, Stärkederivate, stärkebasierte Biolatices vom EcoSphere-Typ, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Gelatine, Kasein, partiell oder vollständig verseifte Polyvinylalkohole, chemisch modifizierte Polyvinylalkohole, Ethylen-Vinylalkohohl-Copolymere, Natriumpolyacrylate, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Ethylen-Maleinsäurenanhydrid-Copolymere, Styrolbutadien-Copolymere, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymere, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymere, Polyacrylate, Poly(meth)-acrylsäureester, Acrylat-Butadien-Copolymere, Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt sind partiell- bzw. teilverseifte Polyvinylalkohole, vorzugsweise mit einem Verseifungsgrad zwischen 85 und 99 %, insbesondere etwa 88 %, besonders bevorzugt, da diese ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen.
Das Bindemittel liegt vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Zur Erreichung spezifischer anwendungstechnischer Leistungsmerkmale wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien liegt das Bindemittel vorzugsweise in vernetzter Form in der wärmeempfindlichen Schicht vor, wobei sich der optimale Vernetzungsgrad des Bindemittels im Trocknungsschritt des Beschichtungsprozesses in Gegenwart eines Vernetzungsmittels (Vernetzer) einstellt.
Bei den Vernetzern kann es sich um mehrwertige Aldehyde, wie Glyoxal, Dialdehydstärke, Glutaraldehyd, ggf. in Abmischung mit Borsalzen (Borax), um Salze oder Ester der Glyoxylsäure, um Vernetzer auf Basis von Ammonium-Zirkonium-Carbonat, um Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze), um Adipinsäuredihydrazid (AHD), um Borsäure oder deren Salze, um Polyamine, um Epoxy-Harze, um Formaldehydoligomere, um zyklische Harnstoffe, Methylolharnstoff, um Melaminformaldehydoligomere, etc. handeln. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Besonders bevorzugt sind Ammonium-Zirkonium-Carbonat und Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze) aus Gründen der Lebensmittelkonformität.
Selbstvernetzende Bindemittel, wie speziell modifizierte Polyvinylalkohole oder Acrylate, ermöglichen eine Vernetzung ganz ohne Vernetzer, dank der reaktiven, vernetzbaren Gruppen, welche bereits im Bindemittel-Polymer eingebaut sind.
Der Vernetzer liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 25,0 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 15,0 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, vor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die wärmeempfindliche Schicht Pigmente. Diese Pigmente können gleich oder unterschiedlich zu den Pigmenten der Farbschicht sein. Der Einsatz dieser Pigmente hat unter anderem den Vorteil, dass diese auf ihrer Oberfläche die im thermischen Druckprozess entstehende Chemikalien-Schmelze fixieren können. Auch können über Pigmente die Oberflächenweiße und Opazität der wärmeempfindlichen Schicht und deren Bedruckbarkeit mit konventionellen Druckfarben gesteuert werden.
Besonders geeignete Pigmente sind anorganische Pigmente, sowohl synthetischer als auch natürlicher Herkunft, vorzugsweise Clays, gefällte oder natürliche Calciumcarbonate, Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxide, Kieselsäuren, gefällte und pyrogene Kieselsäuren (z. B. Aerodisp-Typen), Diathomeenerden, Magnesiumcarbonate, Talk, Kaolin, Titanoxid, Bentonit aber auch organische Pigmente, wie Hohlpigmente mit einer Styrol/Acrylat-Copolymer-Wand oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationspolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt sind Calciumcarbonate, Aluminiumhydroxide, pyrogene Kieselsäuren, da sie besondere vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien hinsichtlich deren späterer Bedruckbarkeit mit handelsüblichen Druckfarben ermöglichen.
Die Pigmente liegen vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Die wärmeempfindliche Schicht kann ferner Rußbestandteile und/oder Farbstoffe/Farbpigmente aufweisen.
Zum Steuern der Oberflächenweiße des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials können optische Aufheller in die wärmeempfindliche farbbildende Schicht eingebaut werden. Bei diesen handelt es sich vorzugsweise um Stilbene.
Die wärmeempfindliche Schicht kann ferner anorganische ölabsorbierende Weißpigmente enthalten.
Beispiele für diese anorganischen ölabsorbierenden Weißpigmente umfassen natürliches oder kalziniertes Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat, Aluminiumhydroxid, insbesondere Böhmit, und Mischungen davon.
Die anorganischen ölabsorbierenden Weißpigmente liegen vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, ist es im Einzelfall bevorzugt, zu den Bestandteilen des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzuzufügen.
Die weiteren Bestandteile liegen jeweils vorzugsweise in dem Fachmann bekannten, üblichen Mengen vor.
Die wärmeempfindliche Schicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 8 g/m², insbesondere von 2 bis 6 g/m², auf.
Die wärmeempfindliche Schicht weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 µm, insbesondere von 2 bis 8 µm, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem bahnförmigen Trägermaterial und der Farbschicht eine Isolierschicht vorhanden ist.
In einer alternativen Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht darstellt.
Eine solche Isolierschicht bzw. eine Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, bewirkt eine Verringerung der Wärmeleitung durch das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial. Dadurch ist die lokale Einwirkung von Wärme mittels eines Thermodirektdruckers effizienter und eine höhere Thermodruckergeschwindigkeit möglich. Die Deckschicht wird durch die eingebrachte Wärmemenge schneller durchscheinend und die Sensitivität somit verbessert.
Dadurch wird weniger Farbstoff benötigt, was eine verbessere Recyclingfähigkeit im Wertstoffkreislauf, insbesondere im Altpapierkreislauf (einfachere Deinkbarkeit, Trennung von Farbstoff und Trägermaterialbestandteilen), bewirkt.
Die Isolierschicht bzw. die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, besonders bevorzugt von größer als 100 s und ganz besonders bevorzugt von 100 bis 250 s auf.
Die Isolierschicht bzw. die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, umfasst vorzugsweise ein wärmeisolierendes Material.
Vorzugsweise weist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial mit einer Isolierschicht bzw. einer Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist, eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das keine Isolierschicht bzw. keine Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist, umfasst.
Das wärmeisolierende Material umfasst vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon.
Das wärmeisolierende Material kann auch Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer, umfassen.
Diese Hohlkugelpigmente weisen bevorzugt eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 80 °C und/oder einer mittleren Teilchengröße von 0,1 bis 2,5 µm auf.
Das wärmeisolierende Material liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 40 bis etwa 60 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Isolierschicht, in der Isolierschicht vor.
In einer Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, liegt das wärmeisolierende Material vorzugsweise in einer Menge von etwa 30 bis etwa 70 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 40 bis etwa 60 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, in dieser vor.
Die Isolierschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 5 g/m², insbesondere von 2 bis 4 g/m², auf.
Die Isolierschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 µm, insbesondere von 2 bis 8 µm, auf.
Die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 10 g/m², insbesondere von 3 bis 8 g/m², auf.
Die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 12 µm, insbesondere von 4 bis 8 µm, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass direkt auf mindestens einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials, vorzugsweise direkt auf beiden Seiten des bahnförmigen Trägermaterials, eine Schicht, umfassend Stärke (Stärkestrich) und/oder deren Modifikationen (modifizierte Stärken), vorhanden ist.
Der Stärkestrich wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 3, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,5 g/m², aufgetragen.
Ein Stärkestrich auf der Seite des bahnförmigen Trägermaterials auf der die Farbschicht vorhanden ist, hat den Vorteil, dass das bahnförmige Trägermaterial verschlossen wird und so die Haftung der Farbschicht verbessert und ein Eindringen der Farbschicht in das bahnförmige Trägermaterial reduziert oder verhindert werden kann.
Ein Stärkestrich auf der Seite des bahnförmigen Trägermaterials auf der nicht die Farbschicht vorhanden ist, hat den Vorteil, dass ein Durchschlagen der Farbschicht durch das bahnförmige Trägermaterial reduziert oder verhindert werden kann.
Die Schicht, umfassend Stärke, weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 20 s, besonders bevorzugt von größer als 50 s und ganz besonders bevorzugt von 50 bis 200 s auf.
Erfindungsgemäß ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht vorhanden ist.
Diese Schutzschicht liegt auf der Seite der wärmeempfindlichen Schicht vor, auf der nicht die Farbschicht liegt.
Die Schutzschicht weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von mindestens 500 s, bevorzugt von mindestens 750 s und besonders bevorzugt von mindestens 1000 s auf.
Vorzugsweise beträgt die Bekk-Glätte der Schutzschicht nicht mehr als 2000 s, vorzugsweise nicht mehr als 1600 s.
Die Schutzschicht kann mindestens ein Pigment enthalten.
In einer anderen Ausführungsform enthält die Schutzschicht kein Pigment bzw. keine Pigmente.
Ist mindestens ein Pigment in der Schutzschicht vorhanden, so liegt dieses mindestens eine Pigment in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 5 Gew.-%), bezogen auf den Feststoffgehalt der Schutzschicht, in der Schutzschicht vor.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Schutzschicht das mindestens eine Pigment in einer Menge von weniger als 4 Gew.-% (größer 0 bis weniger als weniger als 4 Gew.-%) oder weniger als 3 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 3 Gew.-%) oder von weniger als 2 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 2 Gew.-%) oder von weniger als 1 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 1 Gew.-%) oder von weniger als 0,5 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 0,5 Gew.-%) oder von weniger als 0,2 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 0,2 Gew.-%) oder von weniger als 0,1 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 0,1 Gew.-%) oder von weniger als 0,01 Gew.-% (größer 0 bis weniger als 0,01 Gew.-%) oder bis auf unvermeidbare Verunreinigungen oder unvermeidbare Spuren keine Pigmente oder gar keine Pigmente. Diese Mengen beziehen sich jeweils auf den Feststoffgehalt der Schutzschicht.
Unvermeidbare Verunreinigungen oder unvermeidbare Spuren von Pigmenten können z.B. herstellungsbedingt in die Schutzschicht gelangen, wenn in der Produktionsanlage Pigmente verarbeitet wurden (pigmenthaltige Streichfarben) oder werden, z.B. beim Auftrag vorher aufgebrachter, pigmenthaltiger Schichten (Pigmente der Isolierschicht, der Farbschicht oder der wärmeempfindlichen Schicht).
Ohne an diese Theorie gebunden zu sein, haben die Erfinder bemerkt, dass je weniger Pigment in der Schutzschicht enthalten ist, desto höher kann die Bekk-Glätte eingestellt werden, was wiederum vorteilhaft für die Sensitivität des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial ist. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass der Anteil an Pigmenten in der Schutzschicht reduziert werden kann und die Schutzwirkung für bestimmte Anforderungen nicht leidet. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass der relative Druckkontrast dadurch sogar erhöht und/oder verbessert werden kann.
Das mindestens eine Pigment ist vorzugsweise ausgewählt aus organischen und/oder anorganischen Pigmenten.
Geeignete anorganische Pigmente umfassen anorganische Pigmente, sowohl synthetischer als auch natürlicher Herkunft, vorzugsweise Clays, gefällte oder natürliche Calciumcarbonate, Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxide, Kieselsäuren, gefällte und pyrogene Kieselsäuren (z. B. Aerodisp-Typen), Diathomeenerden, Magnesiumcarbonate, Talk, Kaolin, Titanoxid, Bentonit aber auch organische Pigmente, wie Hohlpigmente mit einer Styrol/Acrylat-Copolymer-Wand oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationspolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Geeignete organische Pigmente umfassen Hohlpigmente mit einer Styrol/Acrylat-Copolymer-Wand oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationspolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Die Schutzschicht ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht mindestens eine der folgenden Komponenten, ausgewählt aus

- einem Bindemittel,
- einem Gleitmittel/Trennmittel, insbesondere auf Basis von Wachsen oder Fetten, Fettsäuren oder Salzen von Fettsäuren, oder von Silikonen,
- einem Vernetzungsmittel, insbesondere einem borfreien Vernetzungsmittel, und/oder
- einem Rheologie-Hilfsmittel

Vorzugsweise umfasst die Schutzschicht mindestens ein Bindemittel.
Geeignete Bindemittel umfassen wasserlösliche Stärken, Stärkederivate, stärkebasierte Biolatices vom EcoSphere-Typ, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, partiell oder vollständig verseifte Polyvinylalkohole, chemisch modifizierte Polyvinylalkohole, wie Acetoacetyl-, Diaceton, Carboxy-, Silanol-modifizierte Polyvinylalkohole, oder Styrolmaleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrolbutadien-Copolymere, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymere, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymere, Polyacrylate, Poly(meth)-acrylsäureester, Acrylat-Butadien-Copolymere, Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Besonders bevorzugt umfasst das Bindemittel Polyvinylalkohol, ganz besonders bevorzugt einen Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von mehr als 88%.
Das Bindemittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 40 bis etwa 90 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 50 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Schutzschicht, in der Schutzschicht vor.
Zur Erreichung spezifischer anwendungstechnischer Leistungsmerkmale wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien liegt das Bindemittel vorzugsweise in vernetzter Form in der Schutzschicht vor, wobei sich der optimale Vernetzungsgrad des Bindemittels im Trocknungsschritt des Beschichtungsprozesses in Gegenwart eines Vernetzungsmittels (Vernetzer) einstellt.
Bei den Vernetzern kann es sich um mehrwertige Aldehyde, wie Glyoxal, Dialdehydstärke, Glutaraldehyd, ggf. in Abmischung mit Borsalzen (Borax), um Salze oder Ester der Glyoxylsäure, um Vernetzer auf Basis von Ammonium-Zirkonium-Carbonat, um Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze), um Adipinsäuredihydrazid (AHD), um Borsäure oder deren Salze, um Polyamine, um Epoxy-Harze, um Formaldehydoligomere, um zyklische Harnstoffe, Methylolharnstoff, um Melaminformaldehydoligomere u. a. m. handeln. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt sind borfreie Vernetzungsmittel.
Besonders bevorzugt sind Ammonium-Zirkonium-Carbonat und Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze) aus Gründen der Lebensmittelkonformität.
Selbstvernetzende Bindemittel, wie speziell modifizierte Polyvinylalkohole oder Acrylate, ermöglichen eine Vernetzung ganz ohne Vernetzer, dank der reaktiven, vernetzbaren Gruppen, welche bereits im Bindemittel-Polymer eingebaut sind.
Der Vernetzer liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 25,0, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 15,0, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, vor.
Vorzugsweise umfasst die Schutzschicht mindestens ein Gleitmittel.
Bei diesen Mitteln handelt es sich vorzugsweise um Fettsäure-Metallsalze, wie z.B. Zinkstearat oder Calciumstearat, oder auch Behenatsalze, synthetische Wachse, z. B. in Form von Fettsäureamiden, wie z. B. Stearinsäureamid und Behensäureamid, Fettsäurealkanolamide, wie z. B. Stearinsäure-methylolamid, Paraffinwachse verschiedener Schmelzpunkte, Esterwachse unterschiedlicher Molekulargewichte, Ethylenwachse, Propylenwachse unterschiedlicher Härten und/oder natürliche Wachse, wie z. B. Carnaubawachs, Montanwachs oder Sojawachs.
Bevorzugt sind hierbei die Gleitmittel auf Basis von Wachsen oder Fetten, Fettsäuren oder Salzen von Fettsäuren.
Das Gleitmittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 30 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 2 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Schutzschicht, vor.
Vorzugsweise umfasst die Schutzschicht mindestens ein Trennmittel.
Bevorzugt sind hierbei Trennmittel auf Basis von Silikonen wie beispielsweise aus US 2006/0063013A1 bekannt, deren Offenbarung hiermit vollständig einbezogen ist.
Das Trennmittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 30 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 2 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Schutzschicht, vor.
Vorzugsweise umfasst die Schutzschicht mindestens Rheologie-Hilfsmittel.
Bevorzugte Rheologie-Hilfsmittel sind Verdicker und Tenside.
Bevorzugt umfasst die Schutzschicht mindestens ein Gleitmittel/Trennmittel, mindestens ein Bindemittel und mindestens einen Vernetzer.
Zum Steuern der Oberflächenweiße des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial können optische Aufheller, vorzugsweise Stilbene, in die Schutzschicht eingebaut werden.
Bevorzugt weist die Schutzschicht ein Flächengewicht im Bereich von 0,01 und 3,5 g/m², vorzugsweise im Bereich von größer als 0,05 und 2,5 g/m² und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 und 1,5 g/m² auf.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass das Flächengewicht der Schutzschicht reduziert werden kann und die Schutzwirkung für bestimmte Anforderungen nicht leidet. Gleichzeitig kann der relative Druckkontrast dadurch sogar erhöht und/oder verbessert werden.
Die Schutzschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 0,3 bis 6,0 µm, insbesondere von 0,5 bis 2,0 µm, auf.
Bevorzugt weist die Schutzschicht eine „Antihaft-Wirkung“, insbesondere gegenüber einer Klebschicht auf der Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, auf.
Bevorzugt weist die Schutzschicht eine „Antihaft-Wirkung“ gegenüber Haftklebstoffen, insbesondere auf der Rückseite des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, auf.
Dies hat den Vorteil, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial als trägerloses („linerless“ bzw. „trägerlos“) wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial genutzt werden kann.
Dies hat insbesondere auch den Vorteil, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial auf sich selbst aufgewickelt werden kann, ohne dass dafür ein Träger benötigt wird („linerless“ bzw. „trägerlos“), wobei nach dem Wiederausrollen des auf sich selbst aufgewickelten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial keine Verschlechterungen seiner papier- und anwendungstechnischen Eigenschaften aufweist.
Dies hat ferner den Vorteil, dass die Herstellungskosten weiter gesenkt werden können, mehr Laufmeter je Rolle realisierbar sind, kein Entsorgungsaufwand für die Entsorgung des Liners notwendig ist und mehr Etiketten je spezifischem Laderaumvolumen transportiert werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass auf dem bahnförmigen Trägermaterial auf der Seite, auf der sich nicht die Farbschicht befindet, eine Klebeschicht vorhanden ist.
Ist ein Stärkestrich vorhanden, so liegt dieser zwischen dem bahnförmigen Trägermaterial und der Klebeschicht.
Die Klebeschicht umfasst vorzugsweise mindestens einen Klebstoff, vorzugsweise einen wärmeaktivierbaren Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Klebstoff, vorzugsweise bei dem wärmeaktivierbaren Klebstoff und insbesondere bei dem Haftklebestoff um einen Klebstoff auf Kautschuk- und/oder Acrylat-Basis.
Bevorzugt weist die Schutzschicht eine „Antihaft-Wirkung“ gegenüber den Klebstoffen auf Kautschuk- und/oder Acrylat-Basis auf.
Die Klebeschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 40 g/m², insbesondere von 12 bis 25 g/m², auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Trennschicht vorhanden ist.
Die silikonisierte Trennschicht weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 400 s, besonders bevorzugt von größer als 800 s und ganz besonders bevorzugt von 800 bis 2000 s auf.
Liegt eine Schutzschicht, insbesondere wie vorstehend definiert, auf der wärmeempfindlichen Schicht vor, so befindet sich die silikonisierte Trennschicht vorzugsweise auf dieser Schutzschicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der silikonisierten Schicht und der darunterliegenden Schicht, vorzugsweise der wärmeempfindlichen Schicht, eine Diffusionsschicht ausgebildet ist. Diese Diffusionsschicht wird vorzugsweise durch flächiges Eindiffundieren von mindestens Teilen der silikonisierten Trennschicht in den oberen Bereich der darunterliegenden Schicht ausgebildet, wobei vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%, besonders vorzugsweise 6 bis 45 Gew.-% und insbesondere 7 bis 40 Gew.-% der silikonisierten Trennschicht in den oberen Bereich der darunterliegenden Schicht eindiffundieren. Eine solche Diffusionsschicht wird beispielsweise in der EP 3 221 153 A1 beschrieben.
Eine silikonisierte Trennschicht ist vorzugsweise dann vorhanden, wenn auch eine Klebeschicht, wie vorstehend beschrieben, vorhanden ist.
Das Vorhandensein einer silikonisierten Trennschicht auf der wärmeempfindlichen Schicht und einer Klebeschicht auf dem bahnförmigen Trägermaterial auf der Seite, auf der sich nicht die Farbschicht befindet, hat den Vorteil, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial als trägerloses („linerless“) wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial genutzt werden kann.
Dies hat insbesondere den Vorteil, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial auf sich selbst aufgewickelt werden kann, ohne dass dafür ein Träger benötigt wird („linerless“), wobei nach dem Wiederausrollen des auf sich selbst aufgewickelten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial keine signifikanten Verschlechterungen seiner Eigenschaften aufweist.
Dies hat ferner den Vorteil, dass die Herstellungskosten weiter gesenkt werden können, mehr Laufmeter je Rolle realisierbar sind, kein Entsorgungsaufwand für die Entsorgung des Liners notwendig ist und mehr Etiketten je spezifischem Laderaumvolumen transportiert werden können.
Wenn eine silikonisierte Trennschicht vorhanden ist, so ist es bevorzugt, dass in der in der Schicht, die direkt unterhalb der silikonisierten Trennschicht liegt, mindestens ein plättchenförmiges Pigment enthalten ist.
Das mindestens eine plättchenförmige Pigment ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kaolin, Al(OH)₃ und/oder Talkum. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Kaolin. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz eines Streichkaolins. Ein derartiges ist beispielsweise unter dem Handelsnamen Kaolin ASP 109 (BASF, Deutschland) erhältlich.
Der Einsatz dieser plättchenförmigen Pigmente, insbesondere des Kaolins, hat vor allem den Vorteil, dass sich die wärmeempfindliche Schicht bzw. die Schicht, die direkt unterhalb der silikonisierten Trennschicht liegt, sehr gut silikonisieren lässt.
Unter plättchenförmigen Pigment wird ein Pigment verstanden, bei dem das Verhältnis Durchmesser zu Dicke etwa 7 bis 40 zu 1, vorzugsweise etwa 15 bis 30 zu 1, beträgt.
Die Teilchengröße des plättchenförmigen Pigments wird vorzugsweise so eingestellt, dass mindestens etwa 70 %, vorzugsweise mindestens etwa 85 %, der Teilchen eine Teilchengröße von etwa < 2µm aufweisen (Sedigraph). Der pH-Wert des plättchenförmigen Pigments in wässriger Lösung beträgt vorzugsweise 6 bis 8.
Das mindestens eine plättchenförmige Pigment liegt in der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht bzw. in der Schicht, die direkt unterhalb der silikonisierten Trennschicht liegt, vorzugsweise in einer Menge von etwa 5 bis etwa 60 Gew.-%, besonders bevorzugt in der Menge von etwa 15 bis etwa 55 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der jeweiligen Schicht, vor.
Liegt die Schutzschicht direkt unterhalb der silikonisierten Trennschicht vor, so ist das plättchenförmige Pigment in den vorstehend für die in der Schutzschicht enthaltenen Pigmente beschriebenen Mengen enthalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die silikonisierte Trennschicht mindestens ein Siloxan, vorzugsweise ein Poly(organo)siloxan, insbesondere ein Acryl-poly(organo)siloxan, umfasst.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die silikonisierte Trennschicht eine Mischung aus mindestens zwei Siloxanen. Bevorzugt ist eine Mischung aus mindestens zwei Acryl-poly(organo)siloxanen.
Beispiele für ganz besonders bevorzugte Siloxane sind Siloxane, die unter den Handelsnamen TEGO®RC902 und TEGO®RC711 (Evonik, Deutschland) erhältlich sind.
In einer anderen Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die silikonisierte Trennschicht mindestens ein Polysilikonacrylat enthält, das vorzugsweise durch Kondensation von mindestens einem Silikonacrylat gebildet wurde.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die silikonisierte Trennschicht eine mittels Wärme gehärtete Trennschicht. Die Ausbildung dieser Trennschicht erfolgt in Gegenwart eines Pt-Katalysators.
Die silikonisierte Trennschicht ist vorzugsweise wasserfrei. Auch ist es bevorzugt, dass die silikonisierte Trennschicht keine Pt-Katalysatoren enthält.
Die silikonisierte Trennschicht enthält vorzugsweise einen Initiator, besonders bevorzugt einen Photoinitiator. Dieser dient zur radikalischen Aushärtung des Silikons.
Ganz besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um den TEGO®Photoinitiator A18 (von Evonik, Deutschland).
Die silikonisierte Trennschicht kann vorzugsweise weitere Additive, wie Mattierungsmittel und/oder Haftungsadditive, enthalten.
Die silikonisierte Trennschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 0,3 bis 5,0 g/m², insbesondere von 1,0 bis 3,0 g/m², auf.
Die silikonisierte Trennschicht weist vorzugsweise eine Dicke 0,3 bis 6,0 µm, insbesondere von 0,5 bis 2,0 µm, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Restfeuchte von 2 bis 14 %, bevorzugt von 2 bis 12 % und ganz besonders bevorzugt von 3 bis 10 % aufweist. Am bevorzugtesten ist eine Restfeuchte von 3 bis 8 %.
Die Restfeuchte kann wie im Zusammenhang mit den Beispielen beschrieben bestimmt werden.
Es wird davon ausgegangen, dass die Opazität in der wärmeempfindlichen Schicht nicht nur von den Streupartikeln, insbesondere den Polymerteilchen, selbst, sondern auch durch die zwischen den Streupartikeln, insbesondere den Polymerteilchen, eingeschlossene Luft erzeugt wird (offene Porosität). Durch Eindringen von Feuchtigkeit in diese „Poren“ wird Luft verdrängt und die Opazität verringert. Dies kann zu einem graueren Material führen, das nicht bevorzugt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Oberflächenweiße von 35 bis 60 %, insbesondere von 45 bis 50 % aufweist.
Eine Restfeuchte in dem angegebenen Bereichen hat den Vorteil, dass nach Bedruckung ein hoher relativer Druckkontrast mit vorteilhaften anwendungstechnischen Eigenschaften, wie eine bessere Lesbarkeit, vorliegt.
Die Oberflächenweiße (Papierweiße) kann nach ISO 2470-2 (2008) mit einem Elrepho 3000 Spektralphotometer bestimmt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrast von Stellen, an denen die wärmeempfindliche Schicht durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend geworden ist, zu Stellen, an denen die wärmeempfindliche Schicht nicht durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend geworden ist, 40 bis 80 %, insbesondere von 50 bis 70 %, beträgt.
Dieser Kontrast kann durch Differenzbildung der optischen Dichte des Hintergrunds und des Schriftbilds berechnet werden. Die Messung der optischen Dichte (o. D.) erfolgt beispielsweise mittels Densitometer.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass es ein Ablegeverhalten von wenigstens „Note 2“ in einem Thermodrucker-Langzeittest (10 km) aufweist. Nach einem Testlauf von 10 km auf einem handelsüblichen Thermodrucker (Modell: Zebra ZD420) wurde eine visuelle Prüfung auf Ablagerungen am Thermodruckkopf vorgenommen. Die Beurteilung erfolgte auf Basis des nachfolgenden Notensystems: Note 0 = kein Ablegen, Note 1 = leichtes Ablegen, Note 2 = mittleres Ablegen, Note 3 = starkes Ablegen. Markttaugliche wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien zeigen kein Ablegen (Note 0).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass es eine Wassernassabriebfestigkeit von 5 bis 10 (Extinktionswerte, auf Basis einer photometrischen Bestimmung nach Testende), bevorzugt von kleiner als 5 aufweist.
Die Wassernassabriebfestigkeit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wird vorzugsweise unter Einsatz eines Wet-Rub-Testers (Type NSE-1IR) der Fa. Adams und eines Photometers (DR3900) der Fa. Hach-Lange bewertet. Ein unbedruckter Streifen (210 x 24 mm) des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wird hierzu rückseitig mit einem doppelseitigen Klebeband versehen und auf die Führungsrolle des Wet-Rub-Testers aufgeklebt. In die sog. Musterschale wird 30 mL dest. Wasser gegeben, bevor der Wet-Rub-Tester eingeschaltet wird. Die Führungsrolle wird auf die Antriebswalze abgesenkt. Nach 50 s wird die Führungsrolle von der Antriebswalze angehoben. Die Antriebswalze wird mit 10 mL dest. Wasser gespült. Das Spülwasser wird in der Musterschale aufgefangen. Im Anschluss wird die Trübung des Wassers als Extinktion mithilfe des Photometers bestimmt. Für die Beurteilung der Nassabriebfestigkeit anhand der Extinktionswerte wird nachfolgende Bewertungsskala zu Grunde gelegt: <5 entspricht sehr gut, 5-10 entspricht gut und 10-20 entspricht befriedigend.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass es eine dynamische Sensitivität mit einer Bilddichte (optische Dichte, o. D.) von mindestens 1,35 (gemessen bei einer Energiestufe von 12,79 mJ/mm²) aufweist.
Alle vorstehend genannten Schichten können ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.
Das erfindungsgemäße wärmempfindliches Aufzeichnungsmaterial lässt sich mit bekannten Herstellungsverfahren gewinnen.
Die vorliegende Erfindung betriff auch ein Herstellungsverfahren für ein wärmempfindliches Aufzeichnungsmaterial wie vorstehend beschrieben.
Es ist bevorzugt, das erfindungsgemäße wärmempfindliche Aufzeichnungsmaterial mit einem Verfahren zu gewinnen, bei dem auf das bahnförmige Trägermaterial nacheinander (wässrige) Suspensionen, umfassend die Ausgangsmaterialien der einzelnen Schichten, aufgetragen werden, wobei die (wässrigen) Auftragssuspensionen einen Feststoffgehalt von 8 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 10 bis 40 Gew. %, aufweisen, und mit dem Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren bei einer Betriebsgeschwindigkeit der Streichanlage von mindestens 200 m/min, insbesondere minestens 900 m/min aufgetragen werden.
Dieses Verfahren ist insbesondere unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten und aufgrund des gleichmäßigen Auftrags über das bahnförmige Trägermaterial vorteilhaft.
Wird der Wert des Feststoffgehaltes von etwa 8 Gew.-% unterschritten, dann verschlechtert sich die Wirtschaftlichkeit, da eine große Menge an Wasser durch schonende Trocknung in kurzer Zeit entfernt werden muss, was sich nachteilig auf die Streichgeschwindigkeit auswirkt. Wird auf der anderen Seite der Wert von 60 Gew.-% überschritten, dann führt dies lediglich zu einem erhöhten technischen Aufwand, um die Stabilität des Streichfarben-Vorhangs während des Beschichtungsprozesses und die Trocknung des aufgetragenen Filmes, da die Maschine in diesem Fall wieder sehr schnell laufen muss, zu gewährleisten.
Beim Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren (Vorhangbeschichtungsverfahren) wird ein frei fallender Vorhang einer Beschichtungsdispersion gebildet. Durch freien Fall wird die in Form eines dünnen Films (Vorhangs) vorliegende Beschichtungsdispersion auf ein Substrat „gegossen“, um die Beschichtungsdispersion auf das Substrat aufzubringen. Die DE 10 196 052 T1 offenbart den Einsatz des Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens bei der Herstellung von Informationsaufzeichnungsmaterialien, wobei mehrschichtige Aufzeichnungsschichten durch Aufbringen des, aus mehreren Beschichtungsdispersionsfilmen bestehenden, Vorhangs auf Substrate realisiert werden.
Es sind auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, bei denen ein „Doppel-Curtain“ eingesetzt wird. Dies bedeutet, dass zwei aufeinanderfolgende Schichten unmittelbar hintereinander aufgetragen werden. Der Auftrag erfolgt dabei so unmittelbar nacheinander, dass die zuerst aufgetragene Schicht noch nicht getrocknet ist, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird. Der Auftrag der beiden Schichten erfolgt somit vorzugsweise „nass in nass“.
Alle Definitionen bezüglich des Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens gelten analog für das Doppel-Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren.
Der Vorteil eines „nass in nass“ Auftrags mittels eines Doppel-Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens ist, dass die beiden Schichten eine stärkere Verbindung aufweisen und insbesondere auf dazwischenliegende Haftvermittler verzichtet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die wässrige entlüftete Auftragssuspension eine Viskosität von etwa 100 bis etwa 1000 mPas (Brookfield, 100 U/min, 20 °C) auf. Wird der Wert von etwa 100 mPas unterschritten bzw. der Wert von etwa 1000 mPas überschritten, dann führt dies zu einer mangelhaften Lauffähigkeit der Streichmasse am Streichaggregat. Besonders bevorzugt beträgt die Viskosität der wässrigen entlüfteten Auftragssuspension etwa 200 bis etwa 500 mPas. Die Viskositäten aufeinander folgender Beschichtungsmassen im Doppelvorhang sollten von unten nach oben abnehmen. Bei falsch eingestellten Beschichtungen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit der Fersenbildung am Auftreffpunkt des Vorhangs als auch das Auftreten von „Benetzungsstörungen“.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann zur Optimierung des Verfahrens die Oberflächenspannung der wässrigen Auftragssuspension auf etwa 25 bis etwa 70 mN/m, bevorzugt auf etwa 35 bis etwa 60 mN/m (gemessen in Anlehnung an die Norm zur Blasendrucktensiometrie (ASTM D 3825-90), wie nachstehend beschrieben), eingestellt werden. Eine bessere Kontrolle über das Streichverfahren erhält man, wenn man die dynamische Oberflächenspannung der Streichfarbe bestimmt und gezielt durch Auswahl des geeigneten Tensids und durch Ermittlung der erforderlichen Tensidmenge einstellt.
Die dynamische Oberflächenspannung wird mittels eines Blasendruck-Tensiometers gemessen. Gemessen wird der maximale Innendruck einer Gasblase, die über eine Kapillare in einer Flüssigkeit gebildet wird. Der Innendruck p einer kugelförmigen Gasblase (Laplace-Druck) hängt nach der Young-Laplace-Gleichung vom Krümmungsradius r und von der Oberflächenspannung σ ab: $p = \frac{2 σ}{r}$
Wird eine Gasblase an der Spitze einer Kapillare in einer Flüssigkeit erzeugt, nimmt die Krümmung zunächst zu und dann wieder ab, wodurch ein Druckmaximum auftritt. Die größte Krümmung und damit der größte Druck treten auf, wenn der Krümmungsradius dem Kapillarradius entspricht.
Druckverlauf bei der Blasendruckmessung, Lage des Druckmaximums:
Der Radius der Kapillare wird mit einer Referenzmessung bestimmt, die mit einer Flüssigkeit mit bekannter Oberflächenspannung, meist Wasser, durchgeführt wird. Ist der Radius dann bekannt, kann aus dem Druckmaximum pmax die Oberflächenspannung berechnet werden. Da die Kapillare in die Flüssigkeit eintaucht, muss vom gemessenen Druck der hydrostatische Druck p0 subtrahiert werden, der aus der Eintauchtiefe und der Dichte der Flüssigkeit resultiert (erfolgt bei modernen Messinstrumenten automatisch). Daraus ergibt sich folgende Formel für die Blasendruck-Methode: $σ = \frac{(p_{m a x} - p_{0}) \cdot r}{2}$
Der Messwert entspricht der Oberflächenspannung bei einem bestimmten Oberflächenalter, der Zeit vom Beginn der Blasenbildung bis zum Auftreten des Druckmaximums. Durch Variation der Erzeugungsgeschwindigkeit der Blasen, kann die Abhängigkeit der Oberflächenspannung vom Oberflächenalter erfasst werden, woraus eine Kurve resultiert, bei der die Oberflächenspannung über die Zeit aufgetragen wird.
Diese Abhängigkeit spielt für den Einsatz von Tensiden eine wichtige Rolle, da der Gleichgewichtswert der Grenzflächenspannung bei vielen Prozessen aufgrund der zum Teil geringen Diffusions- und Adsorptionsgeschwindigkeit von Tensiden gar nicht erreicht wird.
Die Ausbildung der einzelnen Schichten kann on-line oder in einem separaten Streichvorgang off-line erfolgen.
Insbesondere zur Gewährleistung, dass die vorstehend im Detail beschriebenen Schichten die vorstehend erwähnten Bekk-Glätten aufweisen, werden vorzugsweise folgende Verfahrensschritte durchgeführt.
Das bahnförmige Trägermaterial wird vorzugsweise in einem ersten Zylinder geglättet. Durch diese einseitige oder zweiseitige hohe Glätte, welche durch diese Prozesstechnik erzeugt wird, wird dem bahnförmigen Trägermaterial bereits ein Vorteil verliehen. Eine zusätzliche Satinage durch einen nachgeschalteten Kalander, vorzugsweise vor einem ersten Streichgerät, kann die Glätte weiter verbessern und/oder dient für eine gute Profilierung.
Wird ein Stärkestrich, wie vorstehend definiert, aufgetragen, so erfolgt dies vorzugsweise durch eine Filmpresse, bevor die Farbschicht mittels eines Blade-Coaters aufgetragen wird.
Speziell die Stärke auf der Rückseite ist vorteilhaft, um hier das Durchschlagen der Streichfarbe mit dem Blade-Coater zu verhindern.
Es wäre auch möglich die Farbschicht direkt mit einer Filmpresse aufzutragen. Es gäbe aber einen Nachteil bezüglich der Glätteentwicklung im Vergleich zu einem Blade-Coater. Der Einsatz eines Blade-Coaters verleiht dem Material eine gute Basisglätte für die wichtige dynamische Sensitivität des Endprodukts. Es liegt eine Korrelation zwischen Endglätte und dynamischer Sensitivität vor.
Denkbar wäre es auch die Farbschicht mit einer Filmpresse oder gar mit einem Vorhangstreichwerk aufzubringen. Der Vorteil der Glätte eliminiert sich dann zwar, könnte aber auch, speziell bei einer Filmpresse wieder mit einem Kalander aufgeholt werden. Dies ist allerdings nur sinnvoll, wenn keine Hohlkugeln eingesetzt werden, da diese durch die Filmpresse zerstört werden würden.
Die Isolierschicht, insofern vorhanden, wird analog aufgetragen.
Die silikonisierte Schicht, insofern vorhanden, wird ebenfalls analog aufgetragen.
Gleiches gilt für die Schutzschicht. Die Schutzschicht kann alternativ auch aufgedruckt sein. Verarbeitungstechnisch und hinsichtlich ihrer technologischen Eigenschaften besonders geeignet sind solche Schutzschichten, die mittels aktinischer Strahlung härtbar sind. Unter dem Begriff „aktinische Strahlung“ sind UV- oder ionisierende Strahlungen, wie Elektronenstrahlen, zu verstehen.
Das Aufbringen der wärmeempfindlichen Schicht erfolgt vorzugsweise mittels Curtain-Coating, wie vorstehend beschreiben.
Wenn bahnförmige Trägermaterialien, insbesondere Papiere, einseitig gestrichen werden, sollte anschließend der dadurch entstehende Curl ausgeglichen werden.
Dies geschieht vorzugsweise mit einem LAS-Feuchtwerk (LAS-Liquid Applicator System). Hierzu wird ein Wasserfilm auf die weniger gestrichene Seite aufgebracht und anschließend getrocknet. Dadurch wird wieder die sogenannte Planlage erhalten. Bei Auftragen des Wasserfilms wird die Oberfläche etwas verschlechtert.
Eine bevorzugte Variante zum Schutz der Oberfläche wäre ein Dampfbefeuchter. Hierbei wird Dampf aufgeblasen statt Wasser aufgetragen. Hierbei wird die Oberfläche nicht beschädigt. Dies eignet sich sehr gut für Anwendungen bei denen höchste Oberflächengüten erzielt werden müssen.
Eine weitere Möglichkeit wäre auch ein Sprühfeuchter, bei dem ein Wassernebel aufgetragen wird.
Alle vorstehend genannten Schichten können ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, welches mit dem vorstehend geschilderten Verfahren erhältlich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines wärmempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wie vorstehend beschrieben als Kassenzettelrolle, Klebeetiketten(rolle), Ticket(rolle) oder als Druckerpapier für mechanische Drucker oder Schreibstifte, wobei diese insbesondere eine Funktionsseite und/oder Rückseite (mit Farbe, bunt, schwarz/grau) aufweisen und vorbedruckt sein können. Die genannten Rollen liegen bevorzugt in typischen Breiten und Längen vor.
Figurenliste
In den nachfolgenden Figuren werden jeweils verschiedene Schichtaufbauten für beispielhafte erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien schematisch dargestellt. Die Zusammensetzung der einzelnen Schichten ist wie vorstehend für jede Schicht definiert zu verstehen.
Diese Figuren beschreiben gleichzeitig besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.

1: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
2: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
3: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
4: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
5: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
6: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
7: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
8: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
9: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
10: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
11: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
12: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
13: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
14: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
15: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
16: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
17: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
18: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
19: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
20: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
21: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
22: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
23: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
24: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten einen Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Isolierschicht, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist und wobei auf der Schutzschicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.

Beispiele
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger nicht beschränkender Beispiele näher erläutert:

Erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien wurden mit den Zusammensetzungen gemäß den Tabellen 1 bis 6 und ein Vergleichsbeispiel gemäß Tabelle 7 hergestellt.

Als Trägermaterial wird in allen Beispielen ein Papiersubstrat aus Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einem Flächengewicht von 41 oder 58 g/m² eingesetzt.
Alle angegebenen Flächengewichte beziehen sich auf die jeweilige getrocknete Schicht.
Die Trockengehalte (TG) der jeweiligen Schichtformulierungen werden durch Zugabe von Wasser wie folgt eingestellt: Isolierschicht (30 %), Farbschicht (26 %), wärmeempfindliche Schicht (20 %) und Schutzschicht (10 %).
Die verwendeten Rohstoffe werden als Dispersion bzw. als Lösung mit folgenden Trockengehalten eingesetzt: Ropaque HP-1055 (21 %), Styrol-Butadien-Latex (48 %), Ruß (45 %), Ropaque OP-96 (30 %), Natrium-Metaborat Tetrahydrat (2 %), Stearinsäureamidwachs (22 %), Siliciumoxid (28 %), Zinkstearat (35 %), Polyvinylalkohol (hochviskos) (10 %), kalziniertes Kaolin (45 %), präzipitiertes Calciumcarbonat (58 %), Ammoniumzirkoncarbonat (9 %), Polyamidoaminepichlorhydrin (10 %), Polyvinylalkohol (niedrigviskos) (7 %) und Kaolin (75 %).
Die Mengenangaben [Gew. %] beziehen sich auf den ofentrockenen Zustand (otro).
Im Ausführungsbeispiel 1 wird an einer Papiermaschine die Isolatorschicht per Filmpresse auf das Papiersubstrat bei einer Geschwindigkeit von 800 m/min aufgebracht. Auf das mit einer Isolatorschicht versehene Papiersubstrat werden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht und die wärmeempfindliche Schicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgetragen. Auf die wärmeempfindliche Schicht wird an einer Papierstreichmaschine die Schutzschicht per Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteten Papierträgers, ohne die Eigenschaften des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wie beispielsweise die Oberflächenweiße bzw. Papierweiße der wärmeempfindlichen Schicht negativ zu beeinflussen.
In den Ausführungsbeispielen 2 und 3 werden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht und die wärmeempfindliche Schicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater auf das Papiersubstrat bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Auf die wärmeempfindliche Schicht wird an einer Papierstreichmaschine die Schutzschicht per Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteten Papierträgers, ohne die Eigenschaften des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wie beispielsweise die Oberflächenweiße bzw. Papierweiße der wärmeempfindlichen Schicht negativ zu beeinflussen.
In den Ausführungsbeispielen 4 und 6 sowie im Vergleichsbeispiel 7 wird an einer Papiermaschine ein Stärkevorstrich (0,5 g/m²) auf die Vorder- und Rückseite des Papiersubstrats per Filmpresse bei einer Geschwindigkeit von 800 m/min aufgebracht. Auf das Stärke-beschichtete Papiersubstrat wird an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht per Blade-Coater bei einer Geschwindigkeit von 600 m/min aufgetragen. Auf das mit einer Farbschicht versehene Stärke-beschichtete Papiersubstrat werden an einer Papierstreichmaschine die wärmeempfindliche Schicht und die Schutzschicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteten Papierträgers, ohne die Eigenschaften des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wie beispielsweise die Oberflächenweiße bzw. Papierweiße der wärmeempfindlichen Schichtnegativ zu beeinflussen.
Im Ausführungsbeispiel 5 werden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht und die wärmeempfindliche Schicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater auf das Papiersubstrat bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Auf die wärmeempfindliche Schicht wird an einer Papierstreichmaschine die Schutzschicht per Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteten Papierträgers, ohne die Eigenschaften des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wie beispielsweise die Oberflächenweiße bzw. Papierweiße der wärmeempfindlichen Schicht negativ zu beeinflussen.

Im Labormaßstab erfolgte der Auftrag der wässrigen Auftragssuspensionen zur Ausbildung der Farbschicht, wärmeempfindlichen Schicht und der Schutzschicht eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials konsekutiv mittels einer Stabrakel auf das Papiersubstrat. Nach jedem Auftrag wird per Heißluftfön (40 cm Abstand) im Temperaturbereich von 90 bis 110 °C innerhalb von 1 bis 3 Minuten getrocknet. Tabelle 1: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 1.

Beispiel 1
Schicht Flächengewicht	Rezeptu rbesta ndtei l Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Isolierschicht 2,5 - 3,0 g/m²	Ropaque HP-1055, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Streupartikel, Polymerteilchen	41,1
		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	39,9
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, niedrigviskos	Bindemittel	3,0
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	15,5
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Farbschicht 3,5 g/m²		Kaolin	Anorganisches Pigment	67,4
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, niedrigviskos	Bindemittel	20,0
		Ruß	Farbstoff/Farbpigment	12,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 3,5 g/m²	Ropaque OP-96, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Polymerteilchen	44,1
		Natrium-Metaborat Tetrahydrat	Vernetzer	0,9
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwachs	Wärmeempfindliches Material	34,4
		Siliciumoxid	Anorganisches Pigment	8,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	3,9
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	8,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Schutzschicht 1,0 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	89,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	4,0
		Natrium-Metaborat Tetrahydrat	Vernetzer	5,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Materialien. Tabelle 2: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 2.

Beispiel 2
Schicht Flächengewicht	Rezeptu rbesta ndtei l Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Farbschicht 5,2 g/m²	Ropaque HP-1055, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Streupartikel/Polymerteilchen	52,3
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	25,7
		Ruß	Farbstoff/Farbpigment	21,2
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 3,5 g/m²	Ropaque OP-96, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Streupartikel, Polymerteilchen	35,1
		Natrium-Metaborat Tetrahydrat	Vernetzer	0,7
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwachs	Wärmeempfindliches Material	40,4
		Siliciumoxid	Anorganisches Pigment	9,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	3,2
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	8,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Schutzschicht 1,0 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	89,0
Schutzschicht 1,0 g/m²		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	4,0
		Natrium-Metaborat Tetrahydrat	Vernetzer	5,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Materialien. Tabelle 3: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 3.

Beispiel 3
Schicht Flächengewicht	Rezepturbestandteil Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Farbschicht 7,5 g/m²	Ropaque HP-1055, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Streupartikel/Polymerteilchen	47,2
		Kaolin	Anorganisches Pigment	16,2
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	12,8
		Ruß	Farbstoff/Farbpigment	23,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 4,0 g/m²	Plastic Pigment 756A, Fa. Trinseo LLC	Styrol-Polymer	Streupartikel/Polymerteilchen	35,3
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwachs	Wärmeempfindliches Material	30,8
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	10,3
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	3,5
		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	6,0
		Siliciumoxid	Anorganisches Pigment	9,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Schutzschicht 1,0 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	79,0
Schutzschicht 1,0 g/m²		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	4,0
		Ammoniumzirkoncarbonat	Vernetzer	15,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Materialien. Tabelle 4: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 4.

Beispiel 4
Schicht Flächengewicht	Rezepturbestandteil Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Farbschicht 7,0 g/m²		Kalziniertes Kaolin	Anorganisches Pigment	52,2
		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	16,9
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	12,6
		Ruß	Farbstoff/ Farbpigment	19,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 3,5 g/m²	Ropaque OP-96, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Streupartikel, Polymerteilchen	38,5
		Ammoniumzirkoncarbonat	Vernetzer	0,9
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwach s	Wärmeempfindliches Material	51,0
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	8,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Schutzschicht 1,0 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	79,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmitt el	4,0
		Ammoniumzirkoncarbonat	Vernetzer	15,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Materialien. Tabelle 5: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 5.

Beispiel 5
Schicht Flächengewicht	Rezepturbestandteil Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Farbschicht 4,0 g/m²		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	40,3
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	16,9
		Ruß	Farbstoff/Farbpigment	42,4
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 6,0 g/m²	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwach s	Streupartikel/Wärmeempfindliches Material/Gleitmittel	72,3
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	12,8
		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	5,5
		Siliciumoxid	Anorganisches Pigment	8,7
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Schutzschicht 1,0 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	79,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	4,0
		Ammoniumzirkoncarbonat	Vernetzer	15,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Hilfsmittel. Tabelle 6: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 6.

Beispiel 6
Schicht Flächengewicht	Rezepturbestandteil Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Farbschicht 7,0 g/m²		Kalziniertes Kaolin	Anorganisches Pigment	52,2
		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	16,9
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	12,6
		Ruß	Farbstoff/ Farbpigment	19,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 3,5 g/m²	Ropaque OP-96, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Streupartikel, Polymerteilchen	38,5
		Polyamidoaminepichlorhydrin (PAE)	Vernetzer	0,9
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwachs	Wärmeempfindliches Material	51,0
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, teilverseift, hochviskos	Bindemittel	8,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Schutzschicht 1,0 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, teilverseift, hochviskos	Bindemittel	79,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmitt el	4,0
		Polyamidoaminepichlorhydrin (PAE)	Vernetzer	15,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Materialien.

Die Schutzschichten der Beispiele 1 bis 6 wurden bei den weiteren Ausführungsbeispielen 1* bis 6* durch jeweils folgende Schutzschicht mit einem geringen Anteil an anorganischem Pigment ersetzt:

Schutzschicht 1,5 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, teilverseift, hochviskos	Bindemittel	78,0
		Siliziumdioxid	Anorganisches Pigment	1,0
		Zinkstearat	Gleitmittel	4,0
		Polyamidoaminepichlorhydrin (PAE)	Vernetzer	15,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Materialien. Tabelle 7: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Vergleichsbeispiel 7.

Vergleichsbeispiel 7
Schicht Flächengewicht	Rezepturbestandteil Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Farbschicht 7,0 g/m²		Kalziniertes Kaolin	Anorganisches Pigment	52,2
		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	16,9
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	12,6
		Ruß	Farbstoff/ Farbpigment	19,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 3,5 g/m²	Ropaque OP-96, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Streupartikel, Polymerteilchen	38,5
		Polyamidoaminepichlorhydrin (PAE)	Vernetzer	0,9
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwachs	Wärmeempfindliches Material	51,0
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, teilverseift, hochviskos	Bindemittel	8,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Schutzschicht 1,0 g/m²	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, teilverseift, hochviskos	Bindemittel	75,0
Schutzschicht 1,0 g/m²		Siliciumoxid	Anorganisches Pigment	8,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	4,0
		Polyamidoaminepichlorhydrin (PAE)	Vernetzer	11,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

n.a.: Dem Fachmann bekannte, übliche Materialien.

Die vorstehenden wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurden wie nachstehend beschrieben ausgewertet.

1) Dynamische Farbdichte:
1. a) Die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (6 cm breite Streifen) wurden thermisch unter Verwendung eines GeBE PrinterLab GPT-10000 Testdruckers (Fa. GeBE Elektronik und Feinwerktechnik GmbH, Deutschland) mit einer Kyocera-Druckleiste von 305 dpi bei einer angelegten Spannung von 24 V und einer maximalen Pulsbreite von 0,8 ms mit einem Schachbrett-Muster mit 10 Energieabstufungen bedruckt. Die Bilddichte (optische Dichte, o. D.) wurde mit einem SpectroEye-Densitometer von X-Rite bei einer Energiestufe von 12,79 mJ/mm² gemessen. Die Messunsicherheit der o. D.-Werte wird mit ≤2% veranschlagt.
2. b) Die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien (6 cm breite Streifen) wurden thermisch unter Verwendung eines GeBE PrinterLab GPT-10000 Testdruckers (Fa. GeBE Elektronik und Feinwerktechnik GmbH, Deutschland) mit einer Kyocera-Druckleiste von 305 dpi bei einer angelegten Spannung von 24 V und einer maximalen Pulsbreite von 0,8 ms mit einer durch Vorversuche (vgl. a)) bestimmten Pulsbreite mit einem Schachbrett-Muster ohne Energieabstufungen bedruckt, wobei die Pulsbreite so gewählt wird, dass eine optische Dichte von 1,20 ± 0,05 erreicht wird. Die Fläche eines Karos des Druckmusters entspricht 80 x 80 Dots. Die Bilddichten der bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche (optische Dichte, o. D.) wurden mit einem SpectroEye-Densitometer von X-Rite gemessen, wobei die Messunsicherheit der o. D.-Werte mit ≤ 2% veranschlagt wird. Die Streuung der nach (Gl. 2) berechneten %-Werte beträgt ±2 Prozentpunkte.
2) Relativer Druckkontrast:
- Der relative Kontrast wurde anhand des Wertes der optischen Dichte eines thermisch bedruckten Bereiches (oDs) bzw. eines mechanisch behandelten Bereiches (Reibempfindlichkeitsprüfung) (oDs) und der optischen Dichte eines nicht-bedruckten Bereiches (oDw) nach Gl. (1) errechnet (s = Schwarzbereich, w = Weißbereich):
$% rel .Druckkontrast= (\frac{oDs - oDw}{oDs}) * 100$
3) Beständigkeitsprüfung des Druckbildes
1. a) Beständigkeit des Druckbildes unter den Bedingungen der künstlichen Alterung:
  - Je eine gemäß dem Verfahren von (1a) dynamisch aufgezeichnete Probe des thermischen Aufzeichnungspapiers wurde für 7 Tage unter folgenden Bedingungen gelagert: i) 50 °C (Trocken-Alterung), ii) 40 °C, 85% relative Feuchte (Feucht-Alterung), iii) unter Kunstlicht von Leuchtstoffröhren, Beleuchtungsstärke 16000 Lux (Licht-Alterung). Nach Ablauf der Testzeit wurde die Bilddichte bei einer Bestromungsenergie von 12,79 mJ/mm² gemessen und entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten vor der künstlichen Alterung gesetzt.
  $\begin{array}{l} % verbleibender rel .Druckkontrast \\ = (\frac{rel .Druckkontrast nach Test}{rel .Druckkontrast vor Test}) * 100 \end{array}$
2. b) Beständigkeit gegenüber Weichmacher (Omni-Folie):
  - Auf zwei nach dem Verfahren von (1b) bedruckten Streifen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wurde eine weichmacherhaltige Frischhaltefolie (PVC-Folie mit 20 bis 25% Dioctyladipat) unter Vermeiden von Falten und Lufteinschlüssen in Kontakt gebracht, zu einer Rolle gewickelt und 16 Stunden gelagert. Ein Streifen wurde bei Raumtemperatur (20 bis 22 °C), der zweite bei 40 °C gelagert. Nach Abziehen der Folie wurde die Bilddichte (o. D.) der bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche gemessen und zur Ermittlung des relativen Druckkontrasts entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten vor der Weichmacher-Einwirkung gesetzt.
3. c) Beständigkeit gegenüber Haftkleber:
  - Zwei Streifen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wurden nach dem Verfahren von (1b) bedruckt. Auf je einen Streifen wurde transparentes Tesa-Selbstklebeband (tesafilm® kristallklar, #57315) und getrennt davon ein Streifen Tesa-Verpackungsklebeband (#04204) unter Vermeiden von Falten und Lufteinschlüssen geklebt. Nach Lagerung bei Raumtemperatur (20-22 °C) wurde nach sieben Tagen die Bilddichte (o. D.) - durch das jeweilige Klebeband hindurch - der bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche gemessen und zur Ermittlung des relativen Druckkontrasts entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten der frisch beklebten Muster gesetzt.
4. d) Beständigkeit gegenüber hydroben/hydrophilen Agenzien:
  - Auf je einem nach dem Verfahren von (1b) bedruckten Streifen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wurde je ein Tropfen/eine Fingerspitze Sonnenblumenöl (Nestle - Thomy 100 % reines Sonnenblumenöl), Schmalz (LARU GmbH Schweineschmalz), Handcreme (Lanolin-Handcreme), Schweiß (hergestellt nach DIN EN ISO 105-E04), Milch (3,5% Fett), Ethanol (40 %ig in Wasser) und Wasser (Leitungswasser) auf einen bedruckten und einen nicht-bedruckten Bereich aufgebracht. Nach einer Einwirkzeit von 30 Minuten wurden die Agenzien durch einen kurzen Kontakt mit einem handelsüblichen Küchentuch entfernt und die Papiere bei Raumtemperatur (20-22 °C) gelagert. Nach einer spezifischen Lagerdauer (s. Tabelle 9) wurde die Bilddichte (o. D.) der bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche gemessen und zur Ermittlung des relativen Druckkontrasts entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten vor der Agenzien-Einwirkung gesetzt.

Die Ergebnisse der Auswertungen der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien sind im Folgenden zusammengefasst. Tabelle 8: Papierweiße, Bilddichte, Rel. Druckkontrast und künstliche Alterung

Beispiel	Papierweiße in %	o. D. 1 (12,79 mJ/mm²)		Künstliche Alterung*
Beispiel	Papierweiße in %	o. D. 1 (12,79 mJ/mm²)	Rel. Druckkontrast in %	trocken	feucht	Licht
Beispiel 6 (Laborversuch)	50,2	1,38	62	99	99	100
Beispiel 6 (Produktion)	43,0 (1)	1,52	59	100	100	100
	42,8 (2)	1,51	60
	42,8 (3)	1,55	61
Vergleichsbeispiel 7 (Laborversuch)	50,6	1,34	58	100	98	100
Vergleichsbeispiel 7 (Technikum)	42,8	1,41	55	100	100	98

*Prozentual verbleibender Druckkontrast entsprechend Gl. 2 Tabelle 9: Resistenzen

Beispiel	Omni-Folie* (16 h, RT)	Omni-Folie* (16 h, 40 °C)	Tesa #57315* (7 d, RT)	Tesa, #04204* (7 d, RT)	Sonnenblumenöl* (24 h, RT)	Schmalz* (24 h, RT)	Handcreme* (24 h, RT)	Schweiß* (3 h, RT)	Milch* (3 h, RT)	Ethanol* (3 h, RT)	Wasserbest.* (3 h, RT)
Beispiel 6 (Laborversuch)	98	100	100	100	82	97	100	94	100	99	95
Beispiel 6 (Produktion)	98 (1)	95	100	100	75	72	100	100	98	97	95
	98 (2)	97	100	98	73	77	98	97	95	95	94
	98 (3)	98	100	100	75	100	97	100	98	95	94
Vergleichsbeispiel 7 (Laborversuch)	100	100	100	100	75	83	100	97	94	94	92
Vergleichsbeispiel 7 (Technikum)	100	100	100	100	58	96	96	98	100	100	95

*Prozentual verbleibender Druckkontrast entsprechend Gl.2

Lagerfähigkeit der erfindungsgemäßen bedruckten/unbedruckten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien:
Ein Streifen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wurde nach dem Verfahren von (1b) bedruckt und vermessen (o. D., Bilddichte vor Lagerung) und zusammen mit einem unbedruckten Streifen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials einer Lagerung über vier Wochen zwischen zwei Glasplatten bei 60 °C, einem Druck von 1350 N/m², einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% und unter Lichtausschluss unterworfen.
Nach der Lagerung und Klimatisierung auf Raumtemperatur wurde der unbedruckte Streifen entsprechend (1b) bedruckt (= verbleibende Schreibleistung), die bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche vermessen und zur Ermittlung des relativen Druckkontrasts entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten des bedruckten Streifens vor der Lagerung gesetzt. Die bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche des bedruckten Streifens werden ebenfalls vermessen (= verbleibende Bildbeständigkeit) und zur Ermittlung des relativen Druckkontrasts entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten vorder Lagerung gesetzt.
Ausrüsten der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien als Selbstklebeetiketten.
Rückseitiges Aufbringen einer Klebstoffschicht auf ein A4-Blatt.

a) Die Klebstoffdispersion wird mit einer Rakel auf die Rückseite eines auf der Vorderseite die wärmeempfindliche Schicht tragenden A4-Papiers (wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial) aufgebracht und bei max. 70 °C mit einem Heißlüftfön getrocknet. Zum Schutz der Klebeschicht im weiteren Verarbeitungsprozess wird ein silikonisiertes Releasepapier, unter Vermeidung von Lufteinschlüssen und Falten, auf die Klebeschicht kaschiert.
b) Bei Vorliegen eines „Klebstoff-Liner-Sandwiches“, bestehend aus einer zwischen zwei Releasepapieren befindlichen dünnen Klebstoffschicht, wird nach Entfernen eines der beiden Linerpapiere die Klebstoffschicht (klebrige Seite) auf die Rückseite des A4-Thermopapiers unter Vermeidung von Lufteinschlüssen und Falten kaschiert.

Es ist unerheblich, ob bei der Herstellung des Etiketts zuerst die Klebeschicht aufgebracht wird und anschließend die wärmeempfindliche Aufzeichnungsschicht auf der die Klebeschicht tragenden gegenüberliegenden Seite aufgetragen wird.
Um Selbstklebeetiketten zu konfektionieren, wurde ein ablösbarer Klebstoff auf Acrylat-Basis (R5000N, Fa. Avery Fasson) als handelsüblicher Klebstoff verwendet.
Die so zu Selbstklebeetiketten ausgerüsteten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurden wie nachstehend geprüft/ausgewertet (Tabelle 10).
Kleber-Migrationstest von wärmeempfindlichen Etiketten
Ein Streifen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wurde nach dem Verfahren von (1b) bedruckt und vermessen (o. D., Bilddichte vor Lagerung) und zusammen mit einem unbedruckten Streifen des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials einer Lagerung über vier Wochen zwischen zwei Glasplatten bei 60 °C, einem Druck von 1350 N/m², einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % und unter Lichtausschluss unterworfen.

Nach der Lagerung und Klimatisierung auf Raumtemperatur wurde der unbedruckte Streifen entsprechend (1b) bedruckt (= verbleibende Schreibleistung), die bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche vermessen und zur Ermittlung des relativen Druckkontrasts entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten des bedruckten Streifens vor der Lagerung gesetzt. Die bedruckten und nicht-bedruckten Bereiche des bedruckten Streifens werden ebenfalls vermessen (= verbleibende Bildbeständigkeit) und zur Ermittlung des relativen Druckkontrasts entsprechend der Formel (Gl. 2) in Bezug zu den entsprechenden Bilddichtewerten vor der Lagerung gesetzt. Tabelle 10: Lagerfähigkeit (Bildbest./Schreibleistung) und Kleber-Migrationstest (Bildbest./Schreibleistung)

Beispiel	Lagerfähigkeit		Kleber-Migrationstest
Beispiel	Bildbeständigkeit*	Schreibleistung*	Bildbeständigkeit*	Schreibleistung*
Beispiel 6 (Laborversuch)	99	100	100	100
Beispiel 6 (Produktion)	100 (1)	100	100	100
	100 (2)	100	100	100
	100 (3)	100	100	100
Vergleichsbeispiel 7 (Laborversuch)	100	100	100	100
Vergleichsbeispiel 7 (Technikum)	85	88	76	76

* Prozentual verbleibender Druckkontrast entsprechend Gl. 2

Die Glätte-Messung wurde nach DIN 53107 (2016) durchgeführt.
Die Dicke-Messung wurde nach DIN - EN ISO 534 (2011) durchgeführt.

Zur Überprüfung des Ablegeverhaltens der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurde ein handelsüblicher Thermodrucker (Modell: Zebra ZD420) eingesetzt. Nach einem Testlauf von 10 km wurde eine visuelle Prüfung auf Ablagerungen am Thermodruckkopf vorgenommen. Die Beurteilung erfolgte auf Basis des nachfolgenden Notensystems: Note 0 = kein Ablegen, Note 1 = leichtes Ablegen, Note 2 = mittleres Ablegen, Note 3 = starkes Ablegen. Markttaugliche wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien zeigen kein Ablegen (Note 0). Tabelle 11: Ablegen, Bekk-Glätte in Sek. und Dicke in µm

	Trägermaterial mit optionalem Stärke-Vorstrich		Farbschicht		Wärmeempfindliche Schicht		Schutzschicht		Ablegen
	Glätte	Dicke	Glätte	Dicke	Glätte	Dicke	Glätte	Dicke	Note
Beispiel 6 (Laborversuch)	53	71,0	155	76,0	302	81,0	1399	81,0	0
Beispiel 6 (Produktion)	83	69,0	190	73,5	363 (1)	81,5 (1)	1111 (1)	81,5 (1)	0(1)
					392 (2)	80,0 (2)	1425 (2)	80,0(2)	0(2)
					378 (2)	80,0 (3)	1397 (3)	80,0 (3)	0 (3)
Vergleichsbeispiel 7 (Laborversuch)	53	71,0	155	76,0	170	84,5	210	85,0	0
Vergleichsbeispiel 7 (Technikum)	83	69,0	190	73,5	225	83,0	282	83,5	0

Vor Bestimmung der Restfeuchte (Papierfeuchte) wurden die wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien eine Woche bei Raumtemperatur und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 % aufbewahrt.

Die Bestimmung der Restfeuchte (Papierfeuchte) erfolgte mithilfe einem Precisa XM60 Feuchtebestimmungsmessgerät unter Verwendung von Aluminiumschalen (70 mm) bei Raumtemperatur und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 %. Als Heizrate wurde „Standard“ gewählt und die maximale Temperatur wurde auf 120 °C eingestellt. Nach Tarierung der Aluminiumschale wurde diese mit einer Papierprobe von 0,5 bis 0,7 g der entsprechenden Papierprobe bestückt. Dazu wurde die Probe so geformt und geschnitten, dass sie ohne Berührung des Heizelements in die Aluminiumschale gelegt werden konnte. Im Auto-Start-Modus startete die Bestimmung der Restfeuchte nach Schließung des Probenraums automatisch und nach Abschluss konnte der Restfeuchtewert abgelesen werden. Tabelle 12: Restfeuchte in %

	Trägermaterial mit optionalem Stärke-Vorstrich	Trägermaterial mit Farbschicht	Trägermaterial mit Farbschicht und wärmeempfindlicher Schicht	Trägermaterial mit Farbschicht, wärmeempfindlicher Schicht und Schutzschicht
	RF	RF	RF	RF
Beispiel 6 (Laborversuch)	4,6	4,5	6,5	8,2
Beispiel 6 (Produktion)	4,8	5,1	7,1	9,5
Vergleichsbeispiel 7 (Laborversuch)	4,6	4,5	6,5	8,2
Vergleichsbeispiel 7 (Technikum)	5,1	5,3	7,3	10,1

Tabelle 13: Wassernassabriebfestigkeit.

	Trübung
Beispiel 6 (Laborversuch)	7,7
Beispiel 6 (Produktion)	8,1 (1)
	6,2 (2)
	2,6 (3)
Vergleichsbeispiel 7 (Laborversuch)	11,5
Vergleichsbeispiel 7 (Technikum)	11,7

Die Wassernassabriebfestigkeit der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien wurde unter Einsatz eines Wet-Rub-Tester (Type NSE-1IR) der Fa. Adams und eines Photometers (DR3900) der Fa. Hach-Lange bewertet. Ein unbedruckter Streifen (210 x 24 mm) des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wurde rückseitig mit einem doppelseitigen Klebeband versehen und auf die Führungsrolle des Wet-Rub-Testers aufgeklebt. In die sog. Musterschale wurden 30 mL dest. Wasser gegeben, bevor der Wet-Rub-Tester eingeschaltet wurde. Die Führungsrolle wurde auf die Antriebswalze abgesenkt. Nach 50 s wurde die Führungsrolle von der Antriebswalze angehoben. Die Antriebswalze wurde mit 10 mL dest. Wasser gespült. Das Spülwasser wurde in der Musterschale aufgefangen. Im Anschluss wurde die Trübung des Wassers als Extinktion mithilfe des Photometers bestimmt. Für die Beurteilung der Nassabriebfestigkeit anhand der Extinktionswerte wurde nachfolgende Bewertungsskala zu Grunde gelegt: <5 entspricht sehr gut, 5-10 entspricht gut und 10-20 entspricht befriedigend.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

GB 997289 [0005]
US 6043193 [0006]
US 6133342 [0007]
WO 2015/119964 A1 [0008]
US 2010245524 A [0009]
US 2011172094 A [0010]
US 2011251060 A [0011]
WO 2012/145456 A1 [0012]
WO 2013/152287 A1 [0013]
US 2015049152 A [0014]
EP 2993054 A1 [0015]
EP 1778499 A1 [0016]
EP 2993055 A1 [0016, 0017]
EP 3517309 A1 [0020]
US 2017337851 A [0021]
WO 2019/183471 A1 [0022]
WO 2019/219391 A1 [0023]
WO 2021/055719 A1 [0024]
WO 2021/062230 A1 [0025, 0079]
US 20030176535 A1 [0072]
US 2006/0063013 A1 [0166]
EP 3221153 A1 [0189]
DE 10196052 T1 [0230]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53107 (2016) [0036, 0285]
DIN EN ISO 105-E04 [0274]
DIN - EN ISO 534 (2011) [0286]

Claims

Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein bahnförmiges Trägermaterial, eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist, wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, eine Schutzschicht auf der wärmeempfindlichen Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht weniger als 5 Gew.-% an Pigmenten enthält.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht mindestens ein Pigment und/oder einen Farbstoff sowie vorzugsweise ein Bindemittel umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Glasübergangstemperatur von -55 °C bis 130 °C, einer Schmelztemperatur kleiner als 250 °C und/oder einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein wärmeempfindliches Material mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C und/oder einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C, vorzugsweise eine Fettsäure und/oder ein Fettsäureamid, umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem bahnförmigen Trägermaterial und der Farbschicht eine Isolierschicht vorhanden ist, wobei die Isolierschicht vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, besonders bevorzugt von größer als 100 s aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht darstellt, wobei die Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, besonders bevorzugt von größer als 100 s aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht bzw. die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht darstellt, mindestens ein wärmeisolierendes Material, vorzugsweise kalziniertes Kaolin oder Hohlkugelpigmente, insbesondere umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer bevorzugt mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 80 °C und/oder einer mittleren Teilchengröße von 0,1 bis 2,5 µm, umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass direkt auf mindestens einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials, vorzugsweise direkt auf beiden Seiten des bahnförmigen Trägermaterials, eine Schicht, umfassend Stärke, vorhanden ist, wobei die Schicht, umfassend Stärke vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 20 s und besonders bevorzugt von größer als 50 s aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine Bekk-Glätte von mindestens 500 s, bevorzugt von mindestens 750 s und besonders bevorzugt von mindestens 1000 s aufweist, wobei die Bekk-Glätte nach DIN 53107 (2016) bestimmt wird.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht mindestens eine der folgenden Komponenten, ausgewählt aus - einem Bindemittel, insbesondere Polyvinylalkohol, besonders bevorzugt einen Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von mehr als 88 %, - einem Gleitmittel/Trennmittel, insbesondere auf Basis von Wachsen oder Fetten, Fettsäuren oder Salzen von Fettsäuren, oder von Silikonen - einem Vernetzungsmittel, insbesondere einem borfreien Vernetzungsmittel, und/oder - einem Rheologie-Hilfsmittel umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht ein Flächengewicht im Bereich von 0,01 und 3,5 g/m², vorzugsweise im Bereich von größer als 0,05 und 2,5 g/m² und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 und 1,5 g/m² aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem bahnförmigen Trägermaterial auf der Seite, auf der sich nicht die Farbschicht befindet, eine Klebeschicht vorhanden ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschicht mindestens einen Haftklebstoff umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine Antihaft-Wirkung gegenüber Haftklebstoffen aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schutzschicht eine silikonisierte Trennschicht vorhanden ist, wobei die silikonisierte Trennschicht vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 400 s, besonders bevorzugt von größer als 800 s aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die silikonisierte Trennschicht mindestens ein Siloxan umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Restfeuchte von 2 bis 14 % aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Oberflächenweiße von 35 bis 60 % aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrast von Stellen, an denen die wärmeempfindliche Schicht durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend geworden ist, zu Stellen, an denen die wärmeempfindliche Schicht nicht durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend geworden ist, 40 bis 80 % beträgt.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht bis auf unvermeidbare Spuren keine Pigmente enthält.
Verwendung eines wärmempfindlichen Aufzeichnungsmaterials nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 20 als Kassenzettelrolle, Klebeetiketten(rolle), Ticket(rolle) oder als Druckerpapier für mechanische Drucker oder Schreibstifte.