DE102005050418A1 - Heat-sensitive recording material e.g. for printed images, has intermediate layer containing organic hollow-sphere pigments - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem Trägersubstrat und zwei beidseitig ausgebildeten Thermoreaktionsschichten und mit zwischen Trägersubstrat und den Thermoreaktionsschichten vorliegenden Zwischenschichten sowie gegebenenfalls mit weiteren Schichten und/oder Oberschichten.The The invention relates to a heat-sensitive Recording material with a carrier substrate and two on both sides trained thermal reaction layers and with between the carrier substrate and the thermal reaction layers intermediate layers and optionally with further layers and / or top layers.
Ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial der vorstehend bezeichneten Art ergibt sich aus der US-A-6 759 366. Dieses weist auf der Ober- und der Unterseite des Trägersubstrats jeweils eine Thermoreaktionsschicht auf. Das Trägersubstrat basiert vorzugsweise auf Cellulose. Es ist thermisch isolierend. Damit ist gesichert, dass beim Thermodruck lediglich auf der bedruckten Seite ein Symbol in Erscheinung tritt. Vorzugsweise ist zwischen Trägersubstrat und den Thermoreaktionsschichten eine Primer-Schicht ausgebildet, die der Verbesserung der Haftung der Schichten dient. Ferner soll sie die Thermoreaktionsschicht vor der Einwirkung aktiver Bestandteile des Substrats schützen. Die Primer-Schichten werden anhand einer wässrigen Mischung hergestellt, die hauptsächlich Clays enthält. Darüber hinaus kann das bekannte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial sogenannte Topcoats aufweisen, die weitere wünschenswerte Eigenschaften des Materials bewirken.One thermosensitive Recording material of the type described above results from US-A-6 759 366. This shows on the top and the bottom of the carrier substrate in each case a thermal reaction layer. The carrier substrate is preferably based on cellulose. It is thermally insulating. This is assured that with thermal printing only on the printed side a symbol appears in appearance. Preferably, between carrier substrate and the thermal reaction layers, a primer layer is formed, which serves to improve the adhesion of the layers. Furthermore, should the thermal reaction layer before the action of active ingredients Protect the substrate. The primer layers be based on an aqueous Mixture made mainly Clays contains. About that In addition, the known thermosensitive Recording material so-called topcoats, the other desirable Effect properties of the material.
Das aus der US-A-6 759 366 bekannte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial zeigt verschiedene Nachteile: So sind die oben angesprochenen Isoliereigenschaften nicht befriedigend. Bei dem Einsatz eines dünnen Trägersubstrats mit normaler Isolierfähigkeit ist es erforderlich, die Primer-Schichten mit einem hohen Gewichtsauftrag auszubilden, da andernfalls der unerwünschte Durchschlag von einer auf die andere Seite erfolgen würde. Würde man ein stärkeres Trägersubstrat wählen, dann sind damit höhere Kosten, eine unerwünscht hohe Steifigkeit des Materials und ein schlechtes Anschmiegen des Thermokopfes an die Substratoberfläche verbunden. Zudem können bei der gleichzeitigen Ausbildung der Clay-haltigen Zwischenschichten beim Auftrag der jeweiligen Streichmassen Schwierigkeiten auftreten, so dass die Rheologieeigenschaften der Streichmassen gezielt und aufwendig gesteuert werden müssen. Schließlich ist die maximale Auftragsgeschwindigkeit aufgrund des rheologisch problematischen Verhaltens der Clay-haltigen Streichmasse limitiert. Weitere Nachteile zeigen sich darin, dass man hinsichtlich der kostengünstigen gleichzeitigen Ausbildung der Clay-haltigen Zwischenschichten in der Auswahl des Auftragsverfahrens limitiert ist, wenn es darum geht, eine die Druckeigenschaften besonders begünstigende hohe Oberflächenglätte der Zwischenschichten zu erzielen.The from US-A-6,759,366 known heat-sensitive recording material shows several disadvantages: So are the above-mentioned insulating properties not satisfying. When using a thin carrier substrate with normal insulating ability It is necessary to coat the primer layers with a high weight form, otherwise the unwanted breakdown of a would be done to the other side. Would you a stronger one carrier substrate choose, then they are higher Cost, an undesirable high rigidity of the material and a poor nestling of the Thermal head connected to the substrate surface. In addition, at the simultaneous formation of the clay-containing interlayers in the Order of the respective coating difficulties occur so that the rheology properties of the coatings are targeted and must be controlled consuming. After all is the maximum job speed due to the rheological problematic behavior of the clay-containing coating composition limited. Further Disadvantages are that in terms of cost simultaneous formation of the clay-containing intermediate layers in The selection of the order procedure is limited, if that's the reason goes, the printing properties particularly favoring high surface smoothness To achieve intermediate layers.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das vorstehend bezeichnete Aufzeichnungsmaterial so weiterzubilden, dass die angesprochenen Nachteile behoben werden. Insbesondere soll eine zufriedenstellende Isolierwirkung bei möglichst kleinem Flächengewicht der Zwischenschichten und geringem Flächengewicht des Trägersubstrats gewährleistet werden. Darüber hinaus sollen die Zwischenschichten die Opazität des gesamten Aufzeichnungsmaterials begünstigen, so dass ein Durchscheinen der jeweiligen Beschriftungen der beiden Seiten des Aufzeichnungsmaterials reduziert oder weitestgehend ausgeschlossen wird. Das Aufzeichnungsmaterial soll kostengünstig herstellbar sein. Insbesondere soll die Möglichkeit der gleichzeitigen Ausbildung der beiderseitigen Zwischenschichten und/oder der Thermoreaktionsschichten mit hoher Beschichtungsgeschwindigkeit möglich sein.Of the Invention is therefore based on the object, the above-designated Further develop recording material so that the addressed Disadvantages are resolved. In particular, a satisfactory Insulating effect if possible small basis weight the intermediate layers and low basis weight of the carrier substrate guaranteed become. About that In addition, the intermediate layers should have the opacity of the entire recording material favor, so that a show through of the respective labels of the two Pages of the recording material reduced or largely excluded becomes. The recording material should be inexpensive to produce. Especially should the possibility the simultaneous formation of the mutual intermediate layers and / or the thermal reaction layers at a high coating speed possible be.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine der Zwischenschichten organische Hohlkugel-Pigmente mit glatter oder poröser Oberfläche in einem Bindemittel enthält. Dem Fachmann ist es ohne Weiteres klar, was hierunter zu verstehen ist. Grundsätzlich könnte man als Kerngedanken der Erfindung allein das Merkmal „organische Hohlkugelpigmente" ansehen. Eine weitergehende Spezifizierung besteht aber darin, dass die Oberfläche glatt oder porös sein kann. Unter „glatt" soll die Glätte einer üblichen Kunststofffläche verstanden werden. „Porös" soll bedeuten, dass die Oberfläche der Hohlkugel Einbuchtungen oder Poren aufweist. Darüber hinaus lässt das Wandmaterial der Hohlkugeln Wasseraustritt zu. Hierauf wird nachfolgend noch detailliert eingegangen.According to the invention this Task by a heat-sensitive Solved recording material, the characterized in that at least one of the intermediate layers Hollow spherical organic pigments with a smooth or porous surface in one Contains binder. The person skilled in the art will readily understand what is meant by this is. in principle could the core idea of the invention is the characteristic "organic Hohlkugelpigmente ". A more extensive specification, however, is that the surface is smooth or porous can be. Under "smooth" should the smoothness of a usual Plastic surface be understood. "Porous" should mean that the surface the hollow ball indentations or pores. Furthermore lets that go Wall material of the hollow spheres water outlet too. This will be explained below detailed in detail.
Kerngedanke der Erfindung ist demzufolge die besondere Ausbildung der Zwischenschichten, wovon mindestens eine Zwischenschicht organische Hohlkugel-Pigmente in einem geeigneten Bindemittel enthält. Vorzugsweise liegt das Bindemittel in Form eines syntheti schen und/oder natürlichen Polymers vor. Hier ist die Erfindung in der Auswahl im Wesentlichen frei, sofern die wünschenswerte Thermoreaktion nicht beeinträchtigt wird. Bevorzugt ist ein Bindemittel in Form von wasserlöslichen Stärken, Stärkederivaten, Hydroxyethylcellulosen, Polyvinylalkoholen, modifizierten Polyvinylalkoholen, Acrylamid(Meth)acrylat-Copolymeren und/oder Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymeren. Derartige Materialien führen zu einer Beschichtung, die wasserlöslich ist. Andererseits gibt es neben derartigen Materialien auch solche, die bei Ausbildung der Zwischenschichten zu einer wasserunlöslichen Struktur führen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Latices wie Polyacrylatester, Styrol-Acrylatester-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere, Polyurethane, Acrylat-Butadien-Copolymere, Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere und dergleichen. Das Bindemittel dient in allen Fällen dazu, die Zwischenschichten günstig mit dem Trägersubstrat zu verbinden, aber auch um eine optimale Bindung zu der nachfolgenden Schicht sicherzustellen. Es liegt im fachmännischen Erwägen, hier im Einzelfall ein besonders geeignetes Bindemittel oder ein Bindemittelgemisch heranzuziehen.The core idea of the invention is therefore the special design of the intermediate layers, of which at least one intermediate layer contains organic hollow-sphere pigments in a suitable binder. Preferably, the binder is in the form of a synthetic and / or natural polymer. Here, the invention is essentially free to select, unless the desirable thermoreaction is impaired becomes. A binder in the form of water-soluble starches, starch derivatives, hydroxyethylcelluloses, polyvinyl alcohols, modified polyvinyl alcohols, acrylamide (meth) acrylate copolymers and / or acrylamide-acrylate-methacrylate terpolymers is preferred. Such materials result in a coating that is water soluble. On the other hand, in addition to such materials, there are also those which, when the intermediate layers are formed, lead to a water-insoluble structure. These are, for example, latices such as polyacrylate esters, styrene-acrylate ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, polyurethanes, acrylate-butadiene copolymers, polyvinyl acetates and / or acrylonitrile-butadiene copolymers and the like. The binder serves in all cases to combine the intermediate layers favorably with the carrier substrate, but also to ensure optimum bonding to the subsequent layer. It is the expert's intention to use here in a particular case a particularly suitable binder or a binder mixture.
Die erfindungsgemäß eingesetzten organischen Hohlkugel-Pigmente sind im Stand der Technik bekannt. Sie werden in Form wässriger Dispersionen geliefert. Bei der Herstellung des Aufzeichnungsmaterials können die wässrigen Dispersionen nach Einbeziehung geeigneter Bindemittel eingesetzt werden. Im Verlaufe des Verfahrens zur Herstellung des Aufzeichnungsmaterials, bei dem Trocknungsprozesse ablaufen, wird der wässrige Anteil der Hohlkugel-Dispersion mit dem Ergebnis verdampft, dass auch die sich innerhalb der Hohlkugeln befindliche wässrige Phase verdampft wird, so dass luftgefüllte Hohlkugeln zurückbleiben. Diese haben vorzugsweise einen mittleren Teilchendurchmesser von etwa 0,2 bis 5 μm, insbesondere etwa 0,2 bis 1,5 μm. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die organischen Hohlkugel-Pigmente ein Hohlraumvolumen von etwa 20 bis 70%, insbesondere von etwa 20 biss 55%, aufweisen. Das Wandmaterial der organischen Hohlkugel-Pigmente ist so gestaltet, dass es einerseits die erforderliche Festigkeit aufweist, andererseits den Austritt der darin ursprünglich enthaltenen wässrigen Phase ermöglicht, was durch eine hinlängliche Porosität erreicht wird. Die Herstellung derartiger organischer Hohlkugel-Pigmente ist im Stand der Technik geläufig. Danach besteht deren Wandmaterial im Allgemeinen aus organischen Polymeren, insbesondere auf Basis von Styrol-Acryl-Harzen.The used according to the invention Hollow spherical organic pigments are known in the art. They are in the form of watery Dispersions delivered. In the production of the recording material, the aqueous Dispersions used after inclusion of suitable binders become. In the course of the process for producing the recording material, in which drying processes occur, the aqueous portion of the hollow sphere dispersion with the result that also evaporates within the hollow spheres aqueous Phase is evaporated so that air-filled hollow balls remain. These preferably have a mean particle diameter of about 0.2 to 5 μm, in particular about 0.2 to 1.5 microns. It is particularly advantageous when the organic hollow sphere pigments a void volume of about 20 to 70%, especially about 20 up to 55%. The wall material of the organic hollow sphere pigments is designed so that it on the one hand the required strength on the other hand, the exit of the originally contained therein aqueous Phase allows which by a sufficient porosity is reached. The preparation of such organic hollow sphere pigments is in the state the technique common. Thereafter, their wall material generally consists of organic Polymers, in particular based on styrene-acrylic resins.
Andere Wandmaterialien können, was im fachmännischen Handeln liegt, ebenfalls herangezogen werden, sofern die wünschenswerte Thermoreaktion nicht beeinträchtigt wird.Other Wall materials can, what in the expert Action is also taken, provided the desirable Thermal reaction not affected becomes.
Es hat sich gezeigt, dass sich die Einbindung der bezeichneten organischen Hohlkugel-Pigmente zu einer optimalen Lösung der gestellten Aufgabe, wie sie vorstehend bezeichnet wurde, führt. Es überrascht, dass sie bei dem gesamten Herstellungsvorgang bei merklicher Einwirkung von Scherkräften in ihrer Wirkung nicht beeinträchtigt werden, so auch bei dem hier vorteilhafterweise herangezogenen Auftrag mittels Filmpresse. Überraschenderweise ist die dabei erzielte Glätte der Zwischenschichten auch ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Glättungsmaßnahmen hoch, was sich vorteilhaft auf die Qualität des Druckbildes auswirkt.It It has been shown that the involvement of the designated organic Hollow sphere pigments to an optimal solution the task set, as described above leads. It's surprising that in the entire manufacturing process with noticeable action of shear forces not impaired in their effect be, as with the here advantageously used order by means of a film press. Surprisingly is the achieved smoothness the intermediate layers even without the aid of additional smoothing measures high, which is advantageous on the quality of the printed image.
Es ist bevorzugt, wenn beide Zwischenschichten des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials die organischen Hohlkugel-Pigmente enthalten. Die mengenmäßige Einbeziehung dieser Pigmente unterliegt keiner kritischen Einschränkung. Allerdings enthält mindestens eine der Zwischenschichten die organischen Hohlkugel-Pigmente in einer Menge von 15 bis 85 Gew.-%, insbesondere von 50 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Zwischenschichtmaterials.It is preferred when both intermediate layers of the heat-sensitive invention Recording material containing organic hollow sphere pigments. The quantitative inclusion This pigment is not subject to any critical limitation. Indeed contains at least one of the intermediate layers, the organic hollow sphere pigments in an amount of from 15 to 85% by weight, in particular from 50 to 70% by weight, based on the dry matter of the interlayer material.
In Einzelfällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass mindestens eine der Zwischenschichten weitere Pigmente zur Steuerung der Porosität und der Adsorptionsfähigkeit der Zwischenschicht enthält. Die Optimierung der Porosität und des Absoptionsverhaltens wirken sich vorteilhaft auf die Qualität des Druckbildes und auf die Lauffähigkeit im Thermodrucker aus. So wird das Druckbild durch eine optimierte Porosität in besonders vorteilhafter Weise fixiert.In individual cases It has proven to be advantageous that at least one of the intermediate layers other pigments to control porosity and adsorptivity contains the intermediate layer. The optimization of porosity and the Absoptionsverhaltens have an advantageous effect on the quality of the printed image and on the ability to run in the thermal printer off. Thus, the printed image is optimized by a porosity fixed in a particularly advantageous manner.
Bei den weiteren Pigmenten, die in der Zwischenschicht enthalten sein können, unterliegt die Erfindung ebenfalls keiner kritischen Beschränkung. Zweckmäßigerweise liegen diese in Form von natürlichem oder gefälltem Calciumcarbonat, Clays oder calcinierten Clays, Diathomeenerden, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Kieselsäuren, Magnesiumsilikaten und/oder Magnesiumcarbonaten vor. Auch organische Pigmente können in Frage kommen, wie beispielsweise Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate und dergleichen.at the other pigments that are contained in the intermediate layer can, The invention is also not subject to any critical limitation. Conveniently, These are in the form of natural or precipitated Calcium carbonate, clays or calcined clays, diatomaceous earths, Alumina, aluminum hydroxide, silicas, magnesium silicates and / or Magnesium carbonates before. Also organic pigments can be used in Question, such as urea-formaldehyde condensates and the same.
Vorteilhafterweise werden die Pigmente bezüglich der Teilchengröße optimiert und auf eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 bis 10 μm, insbesondere von etwa 1 bis 5 μm, eingestellt.advantageously, the pigments are changed the particle size optimized and to an average particle size of about 0.1 to 10 μm, in particular from about 1 to 5 μm, set.
Auch die Auswahl des Trägersubstrats in seiner chemischen Art ist nicht kritisch. So kann es sich dabei um einen Papierträger auf Cellulosefaserbasis, einen synthetischen Papierträger, dessen Fasern insbesondere ganz oder teilweise aus Kunststofffasern bestehen, aber auch um eine Kunststofffolie handeln.Also the selection of the carrier substrate in its chemical nature is not critical. So it can be about a paper carrier based on cellulose fibers, a synthetic paper carrier whose Fibers in particular wholly or partly consist of plastic fibers, but also to act a plastic film.
Vorzugsweise werden das Trägersubstrat, die Zwischenschichten und die Thermoreaktionsschichten auf ein vorteilhaftes Flächengewicht eingestellt. Danach wird es bevorzugt, dass das Trägersubstrat ein Flächengewicht von etwa 20 bis 600 g/m2, insbesondere von etwa 40 bis 300 g/m2, die Zwischenschichten ein Flächengewicht von etwa 1 bis 10 g/m2, insbesondere von etwa 2 bis 6 g/m2, und/oder die Thermoreaktionsschichten ein Flächengewicht von 1 bis 8 g/m2, insbesondere etwa 2 bis 6 g/m2, aufweisen. Das gesamte Flächengewicht des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials liegt vorzugsweise zwischen etwa 30 und 650 g/m2, insbesondere zwischen etwa 40 und 100 g/m2, um den praktischen Anforderungen zu genügen.Preferably, the carrier substrate, the intermediate layers and the thermal reaction layers are adjusted to a favorable basis weight. Thereafter, it is preferred that the carrier substrate has a basis weight of about 20 to 600 g / m 2 , in particular from about 40 to 300 g / m 2 , the intermediate layers have a basis weight of about 1 to 10 g / m 2 , in particular from about 2 to 6 g / m 2 , and / or the thermal reaction layers have a basis weight of 1 to 8 g / m 2 , in particular about 2 to 6 g / m 2 . The total basis weight of the heat-sensitive recording material of the present invention is preferably between about 30 and 650 g / m 2 , more preferably between about 40 and 100 g / m 2 , to meet the practical requirements.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, weitere Schichten vorzusehen. So kann es sich dabei beispielsweise um eine äußere Schicht handeln, die die Funktion einer Schutzschicht hat. Eine solche besteht vorteilhafterweise aus filmbildenden Polymeren, wie Polyvinylalkoholen, modifizierten Polyvinylalkoholen, Polyacrylaten und Polyurethanen, in die noch Pigmente eingebracht sind. Hierbei kann es sich beispielsweise um Aluminiumhydroxid, natürliches oder gefälltes Calciumcarbonat, Clay oder Kieselsäure oder Gemische solcher Pigmente handeln. Deren Teilchengröße liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,1 bis 10 μm, insbesondere zwischen etwa 0,5 bis 2 μm. Die Funktion der Schutzschicht wird besonders günstig eingehalten, wenn das filmbildende Polymer weitgehend vernetzt ist. Das Vernetzen findet im Allgemeinen durch Einbindung von insbesondere die Vernetzung begünstigenden Mitteln während des Trocknens der bei der Ausbildung der Schutzschicht herangezogenen Streichmasse statt.in the Within the scope of the invention, it is also possible to provide further layers. For example, it may be an outer layer that the Function of a protective layer has. Such exists advantageously from film-forming polymers, such as polyvinyl alcohols, modified Polyvinyl alcohols, polyacrylates and polyurethanes, in the still Pigments are introduced. This may be, for example, aluminum hydroxide, natural or precipitated Calcium carbonate, clay or silica or mixtures of such pigments act. Their particle size is preferably between about 0.1 to 10 microns, in particular between about 0.5 to 2 μm. The function of the protective layer is kept particularly favorable if the film-forming polymer is largely crosslinked. The networking finds in general, by incorporating, in particular, crosslinking favorable Means during drying of the used in the formation of the protective layer Coating mass instead.
Bei der Auswahl des Farbbildners und des Farbentwicklers innerhalb der erfindungsgemäß ausgebildeten Thermoreaktionsschichten gibt es keine relevante Beschränkung. Dabei werden bevorzugt Farbbildner in Form von 2-Anilino-3-methyl-6-diethylamino-fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-di-n-buthylamino-fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-ethyl-,N-p-toluidinoamino)-fluoran, 2-Anilino-3-methyl-6-(N-methyl-, N-propyl-amino)-fluoran, und/oder 3.3-Bis-(4-dimethylaminophe-nyl)-6-dimethyl-amino-phthalid, vorliegen und die Farbentwickler in Form von Phenolderivaten wie 2.2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, Bis-(4-hydroxyphenyl)-sulfon, 4-Hydroxy-4'-iso-propoxy-diphenyl-sulfon, Bis-(3-allyl-4-hydroxy-phenyl)sulfon, 2.2-Bis-(4-Hydroxyphenyl)-4-methyl-pentan, N-(Benzolsulfonyl)-N'-(3-p-toluolsulfonyl-oxy-phenyl)-harnstoff, Zinksalzen von Derivaten der Salicylsäure, die Bindemittel in Form von wasserlöslichen Stärken, Stärkederivaten, Hydroxyethylcellulosen, Polyvinylalkoholen, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymeren, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymeren und/oder Latices, wie Polyacrylate, Poly(meth)acrylsäureester, Styrol-Butadien-Copolymere, Polyurethane, Acrylat-Butadien-Copolymere. In der Thermoreaktionsschicht können noch verschiedene andere die Eigenschaft begünstigende Substanzen bzw. Hilfsmittel enthalten sein. Dabei kann es sich beispielsweise handeln um sensitivierende Schmelzhilfsmittel, Gleitmittel, Rheologiehilfsmittel, fluoreszierende Substanzen und dergleichen.at the selection of the color former and the color developer within the formed according to the invention Thermal reaction layers, there is no relevant restriction. there it is preferred to use color formers in the form of 2-anilino-3-methyl-6-diethylamino-fluoran, 2-anilino-3-methyl-6-di-n-buthylamino-fluoran, 2-anilino-3-methyl-6- (N-ethyl-, N-p-toluidinoamino) -fluoran, 2-anilino-3-methyl-6- (N-methyl-, N-propyl-amino) -fluoran, and / or 3,3-bis (4-dimethylaminophenyl) -6-dimethyl-amino-phthalide, and the color developers in the form of phenolic derivatives such as 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, 4-hydroxy-4'-iso-propoxy-diphenyl sulfone, Bis- (3-allyl-4-hydroxyphenyl) sulfone, 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -4-methyl-pentane, N- (benzenesulfonyl) -N '- (3-p-toluenesulfonyl-oxy-phenyl) -urea, Zinc salts of derivatives of salicylic acid, the binder in the form of water-soluble Strengthen, Starch derivatives, Hydroxyethylcelluloses, polyvinyl alcohols, acrylamide (meth) acrylate copolymers, Acrylamide-acrylate-methacrylate terpolymers and / or latices, such as Polyacrylates, poly (meth) acrylic esters, Styrene-butadiene copolymers, polyurethanes, acrylate-butadiene copolymers. In the thermal reaction layer can still various other properties or substances favoring the property be included. This can be, for example, sensitizing Melting aids, lubricants, rheological aids, fluorescent Substances and the like.
Die sensitivierenden Schmelzhilfsmittel liegen z.B. vor in Form von 2-Benzyloxy-naphthalin (BON), p-Benzylbiphenyl (PBBP), Oxalsäure-dibenzylester, Oxalsäure-di-(p-methylbenzyl)ester, 1.2-Bis-(phenoxy-methyl)-benzol, 4-(4-Tolyloxy)-biphe-nyl, Ethylenglykol-diphenylether, Ethylen-glykol-m-tolylether und 1.2-Bis-(3.4-dimethyl-phenyl)-ethan und die Gleitmittel in Form von Fettsäureamiden, wie z. B. Stearinsäureamid, Fettsäurealkanolamiden, wie z. B. Stearinsäure-methylolamid, Ethylen-bis-alkanoylamiden, wie z. B. Ethylen-bis-stearoylamid, synthetischen Wachsen, wie z. B. Paraffinwachse verschiedener Schmelzpunkte, Esterwachsen unterschiedlicher Molekulargewichte, Ethylenwachsen, Propylenwachsen unterschiedlicher Härten oder auch natürlichen Wachsen, wie z. B. Carnaubawachs und/oder Fettsäure-Metallseifen, wie z. B. Zinkstearat, Calciumstearat oder auch Behenatsalze, die Rheologiehilfsmittel in Form von wasserlöslichen Hydrokolloiden, wie z.B. Stärken, Stärkederivaten, Natriumalginaten, Polyvinylalkoholen, Methylcellulosen, Hydroxyethyl- oder Hydroxypropylmethylcellulosen, Carboxymethylcellulosen, Poly(meth)acrylaten, die optischen Aufheller in Form von Weißtönern z. B. aus den Substanzgruppen Diaminostilben-disulfonsäure, Distyryl-biphenyle, Benzoxazolderivate, die fluoreszierenden Substanzen in Form von Tageslichtleuchtpigmenten unterschiedlicher Farbtöne oder fluoreszierenden Fasern, die Alterungsschutzmittel in Form von sterisch gehinderten Phenolen, wie z.B. 1.1.3-Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-cyclohexyl-phenyl)-butan, 1.1.3-Tris-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert.-butylphenyl)-butan, 1.1'-Bis-(2-methyl-4-hydroxy-5-tert.-butyl-phenyl)-butan und 1.1'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan.The sensitizing melt aids are e.g. in the form of 2-Benzyloxy-naphthalene (BON), p-benzylbiphenyl (PBBP), oxalic acid dibenzyl ester, Oxalic acid-di (p-methylbenzyl) ester, 1,2-bis (phenoxy-methyl) benzene, 4- (4-tolyloxy) biphenyl, ethylene glycol diphenyl ether, Ethylene glycol m-tolyl ether and 1,2-bis (3,4-dimethyl-phenyl) -ethane and the lubricants in the form of fatty acid amides, such as. Stearic acid amide, fatty acid alkanolamides, such as Stearic acid methylolamide, Ethylene-bis-alkanoylamides, such as. B. Ethylene-bis-stearoylamide, synthetic Grow, such. B. paraffin waxes of various melting points, ester waxes different molecular weights, ethylene waxes, propylene waxes different hardnesses or natural Grow, such. As carnauba wax and / or fatty acid metal soaps, such as. Zinc stearate, Calcium stearate or behenate salts, the rheology aids in the form of water-soluble Hydrocolloids, e.g. Strengthen, Starch derivatives, Sodium alginates, polyvinyl alcohols, methylcelluloses, hydroxyethyl or hydroxypropylmethylcelluloses, carboxymethylcelluloses, poly (meth) acrylates, the optical brighteners in the form of whiteners z. B. from the substance groups Diaminostilbene-disulfonic acid, Distyryl-biphenyls, benzoxazole derivatives, the fluorescent substances in the form of daylight fluorescent pigments of different shades or fluorescent fibers, the aging inhibitor in the form of steric hindered phenols, e.g. 1.1.3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-cyclohexyl-phenyl) butane, 1.1.3-Tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,1'-bis (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butyl-phenyl) -butane and 1,1'-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane.
Vom Prinzip her ist mit der Ausbildung des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, die vorstehend dargestellt wurde, ein funktionsfähiges Material vorhanden. Es ist in Einzelfällen zweckmäßig, weitere Schichten On-line oder Off-line auf der Thermoreaktionsschicht als Schutzschicht und/oder als eine die Bedruckbarkeit begünstigende Schicht auszubilden.from Principle forth with the formation of the heat-sensitive invention Recording material, which has been presented above, a functional material available. It is useful in some cases, more Layers on-line or off-line on the thermal reaction layer as Protective layer and / or as a the printability favoring Train shift.
Dem Fachmann stehen vielfältige Verfahren zur Verfügung, um das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung herzustellen. So können beispielsweise On-line in der Papiermaschine beide Seiten des Trägersubstrats gleichzeitig mit der Streichmasse zur Ausbildung der Zwischenschichten versehen werden. Auch ist es möglich, zunächst die eine und dann die andere Seite des Trägersubstrats mit Zwischenschichten zu versehen. Das jeweilige Auftragsverfahrens unterliegt also keinen Einschränkungen und kann in üblicher Weise vorgenommen werden. Gleiches gilt auch für die Ausbildung der Thermoreaktionsschicht, bei der eine wässrige Dispersion, die die notwendigen und begünstigenden Bestandteile enthält, in üblicher Weise aufgetragen und getrocknet wird. Der Fachmann benötigt demzufolge keine weiteren technischen Anweisungen.The skilled person are various methods available to the heat-sensitive Aufzeich produce material according to the invention. Thus, for example, both sides of the carrier substrate can be provided on-line in the paper machine simultaneously with the coating compound for forming the intermediate layers. It is also possible first to provide the one and then the other side of the carrier substrate with intermediate layers. The respective order procedure is therefore subject to no restrictions and can be carried out in the usual way. The same applies to the formation of the thermal reaction layer, in which an aqueous dispersion containing the necessary and promoting constituents is applied and dried in a conventional manner. The skilled person therefore requires no further technical instructions.
Die Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung verbunden sind, lassen sich im Wesentlichen wie folgt zusammenfassen: Die beiden Thermoreaktionsschichten sind in hervorragender Weise beim Thermodruckvorgang isoliert. Dies führt zu qualitativ hochwertigen Drucken. Dies wird bei einem kleinen Flächengewicht der Zwischenschichten erreicht. Die Zwischenschichten begünstigen weitergehend die Opazität des Aufzeichnungsmaterials, so dass ein Durchscheinen der jeweiligen Beschriftungen der beiden Seiten des Aufzeichnungsmaterials reduziert oder weitestgehend ausgeschlossen wird. Das Aufzeichnungsmaterial ist wirtschaftlich und technisch einfach herzustellen. Dies kann mit hohen Beschichtungsgeschwindigkeiten erfolgen, was für alle Schichten gilt.The Advantages associated with the present invention leave essentially summarized as follows: the two thermal reaction layers are excellently isolated during the thermal printing process. This leads to high quality printing. This will be at a small basis weight reached the intermediate layers. The intermediate layers favor continue the opacity of the recording material, so that a show through the respective Labels of both sides of the recording material reduced or excluded as far as possible. The recording material is economical and technically easy to manufacture. This can with high coating speeds, which is true for all layers applies.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von nicht beschränkenden Beispielen im Detail dargestellt werden:The Invention is intended below by way of non-limiting Examples are presented in detail:
Der Auftrag einer Auftragssuspension zur Ausbildung der Zwischenschicht eines Thermopapiers erfolgte beidseitig online in der Papiermaschine mittels einer Filmpresse bei einer Betriebsgeschwindigkeit von 1300 m/min auf eine Papierbahn eines Flächengewichtes von 43 g/m2. Nach dem Auftrag der wässrigen Auftragssuspension erfolgte in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des beschichteten Papierträgers (Hinweis: Alle hier gemachten Angaben beziehen sich auf otro. Gewichtsprozent (ofentrocken)).The order of an application suspension for forming the intermediate layer of a thermal paper was done on both sides online in the paper machine by means of a film press at an operating speed of 1300 m / min on a paper web of a basis weight of 43 g / m 2 . After the application of the aqueous application suspension, the drying process of the coated paper support took place in the usual way (note: all information given here relates to otro weight percent (oven-dry)).
Anhand der vorstehend gemachten Angaben wurde ein Thermopapier hergestellt, wobei die folgenden Rezepturen von wässrigen Auftragssuspensionen zur Ausbildung eines Verbundgebildes mit Zwischenschicht auf einem Trägersubstrat herangezogen wurden und anschließend die weiteren Schichten, insbesondere Thermoreaktionsschicht, in üblicher Weise ausgebildet wurden.Based the information given above, a thermal paper was produced, the following formulations of aqueous coating suspensions to form a composite structure with intermediate layer on a carrier substrate were used and then the other layers, in particular thermal reaction layer, were formed in a conventional manner.
Eine ein Hohlkugelpigment enthaltende wässrige Auftragssuspension wurde anhand der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise herangezogen, um ein Verbundgebilde aus Papierträger und Zwischenschicht herzustellen. Rezeptur 1: An aqueous coating suspension containing a hollow sphere pigment was used in accordance with the procedure described above to produce a composite of paper support and intermediate layer. Recipe 1:
Anmerkungen:Remarks:
- *1 Bindemittel vom Typ Styrol-Butadien-Latex * 1 styrene-butadiene latex type binder
- *2 Hohlkugel-Pigment Fa. (Rohm & Haas) (Styrol-Acrylat-Polymer/glatte Oberfläche/Durchmesser: etwa 1 μm, Wanddurchmesser: etwa 0,1 μm) * 2 hollow sphere pigment Fa. (Rohm & Haas) (styrene-acrylate polymer / smooth surface / diameter: about 1 micron, wall diameter: about 0.1 micron)
- *3 optischer Aufheller (anionisches Stilben-Derivat) (Firma Clariant) * 3 optical brightener (anionic stilbene derivative) (Clariant company)
- *4 Sterocoll-Typ (Fa. BASF) (Copolymerisat von Acrylsäureestern und Carbonsäuren) * 4 Sterocoll type (BASF) (copolymer of acrylic acid esters and carboxylic acids)
Die oben wiedergegebene Auftragsmasse ergibt einen Trockengehalt von etwa 29,2 Gew.-%. Weitere Angaben: pH-Wert 7,8 bis 8,2; Viskosität (nach Brookfield 100 U/min, Spindel 3, 20°C) 400 mPas. Der Gesamtauftrag (beidseitig) erfolgte mit etwa 6 g/m2 (otro) auf dem Papierträger. Rezeptur 2: The coating composition given above gives a dry content of about 29.2% by weight. Further information: pH 7.8 to 8.2; Viscosity (according to Brookfield 100 rpm, spindle 3, 20 ° C) 400 mPas. The total application (both sides) took place with about 6 g / m 2 (otro) on the paper support. Recipe 2:
Anmerkungen:Remarks:
- *1 Dispex-Typ (Fa. Allied Colloids) * 1 Dispex type (Allied Colloids)
- *2 Bindemittel vom Typ Styrol-Butadien-Latex * 2 styrene-butadiene latex type binders
- *3 kalziniertes Kaolin (Fa. Engelhard) * 3 calcined kaolin (Engelhard)
- *4 Hohlkugel-Pigment (Fa. Dow) (Teilchendurchmesser: etwa 1 μm) * 4 hollow sphere pigment (Dow) (particle diameter: about 1 μm)
- *5 Optischer Aufheller (siehe oben) * 5 optical brightener (see above)
- *6 Sterocoll-Typ (Fa. BASF) (siehe oben) * 6 Sterocoll type (BASF) (see above)
Die Zusammensetzung entsprach mit der Ausnahme der Rezeptur 1, dass ein Pigmentgemisch aus einem Hohlkugel-Pigment und einem anorganischen Pigment eingesetzt wurde. Die Auftragsmasse gemäß Rezeptur 2 ergab folgende Kennzahlen: Trockengehalt von etwa 32,8 Gew.-%, pH-Wert 8,0-8,4, Viskosität (nach Brookfield 100 U/min, Spindel 3, 20°C) 450 mPas.The Composition corresponded with the exception of Formulation 1 that a pigment mixture of a hollow sphere pigment and an inorganic one Pigment was used. The coating weight according to recipe 2 gave the following Key figures: dry content of about 32.8% by weight, pH 8.0-8.4, Viscosity (after Brookfield 100 rpm, spindle 3, 20 ° C) 450 mPas.
Der Gesamt-Auftrag (beidseitig) erfolgte mit etwa 7,0 g/m2 (otro) auf dem Papierträger. Rezeptur 3: The total application (both sides) took place at about 7.0 g / m 2 (otro) on the paper support. Recipe 3:
Anmerkungen:Remarks:
- *1 Dispex-Typ (Fa. Allied Colloids/CIBA) * 1 Dispex type (Allied Colloids / CIBA)
- *2 Bindemittel vom Typ Styrol-Butadien-Latex * 2 styrene-butadiene latex type binders
- *3 Harnstoff-Formaldehyd-Harz (Fa. Martinswerke) * 3 urea-formaldehyde resin (Martinswerke)
- *4 Hohlkugel-Pigment (Fa. Rohm & Haas) (siehe oben) * 4 hollow sphere pigment (Rohm & Haas) (see above)
- *5 optischer Aufheller (siehe oben) * 5 optical brightener (see above)
- *6 Sterocoll-Typ (Fa. BASF) (siehe oben) * 6 Sterocoll type (BASF) (see above)
Die Zusammensetzung entsprach der Rezeptur 1 mit der Ausnahme, dass ein Pigmentgemisch aus einem Hohlkugel-Pigment und einem Harnstoff-Formaldehyd-Kondensat eingesetzt wurde.The Composition corresponded to Formulation 1 except that a pigment mixture of a hollow sphere pigment and a urea-formaldehyde condensate was used.
Die Auftragsmasse gemäß Rezeptur 3 ergab folgende Kennzahlen: Trockengehalt von etwa 32,8 Gew.-%, pH-Wert 7,9 bis 8,3, Viskosität (nach Brookfield 100 U/min, Spindel 3, 20°C) 480 mPas. Der Gesamtauftrag (beidseitig) erfolgte mit etwa 6,5 h/m2 (otro) auf dem Papierträger.The coating weight according to recipe 3 gave the following characteristics: dry content of about 32.8% by weight, pH 7.9 to 8.3, viscosity (according to Brookfield 100 rpm, spindle 3, 20 ° C.) 480 mPas. The total application (two-sided) took place at about 6.5 h / m 2 (otro) on the paper support.
Der Auftrag einer wässrigen Auftragssuspension zur Ausbildung der Thermoreaktionsschicht auf die ausgebildeten Zwischenschichten erfolgte mittels des Curtain-Coating-Verfahrens. Die Viskosität der wässrigen Auftragssuspension betrug etwa 450 mPas (nach Brookfield, 100 U/min, 20°C) (entlüfteter Zustand). Deren Oberflächenspannung betrug 46 mN/m (statistische Ringmethode). Das Streichwerk war in-line angeordnet. Der Auftrag der wässrigen Auftragssuspension erfolgte einseitig auf dem Verbund Papierträger und Zwischenschicht mit einem Flächengewicht von etwa 50 g/m2. Das Curtain-Coating-Verfahren wurde bei einer Geschwindigkeit von 1300 m/min betrieben. Nach dem Auftrag der wässrigen Auftragssuspension erfolgte in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des beschichteten Papierträgers. In gleicher Weise erfolgte die Beschichtung der Rückseite.The order of an aqueous application suspension for forming the thermal reaction layer on the formed intermediate layers was carried out by means of the curtain coating process. The viscosity of the aqueous coating suspension was about 450 mPas (according to Brookfield, 100 rpm, 20 ° C.) (deaerated state). Their surface tension was 46 mN / m (statistical ring method). The coating was arranged in-line. The application of the aqueous application suspension was carried out on one side of the composite paper support and intermediate layer with a basis weight of about 50 g / m 2 . The curtain coating process was operated at a speed of 1300 m / min. After application of the aqueous application suspension, the drying process of the coated paper support was carried out in a customary manner. In the same way, the coating was done on the back.
Eine wässrige Auftragssuspension wurde wie folgt hergestellt: Zunächst wurde eine wässrige Dispersion des Farbbildners durch Mahlen von 20 Gew.-Teilen 2-Anilino-3-methyl-6-(N-ethyl-,N-isopentyl-amino)-fluoran mit 35 Gew.-Teilen einer 15% wässrigen Polyvinylalkohollösung in einer Mühle hergestellt. Dann wurde eine wässrige Farbentwickler-Dispersion durch Mahlen von 45 Gew.-Teilen 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan zusammen mit 30 Gew.-Teilen einer 15%igen wässrigen Polyvinylalkohollösung in einer Mühle hergestellt. Darauf folgte die Herstellung einer wärmeschmelzbaren Dispersion. Diese wurde durch Mahlen von 50 Gew.-Teilen Benzyl-Naphthyl-Ether mit 30 Gew.-Teilen einer 15%igen wässrigen Polyvinylalkohollösung in einer Mühle hergestellt. Diese drei Ausgangsdispersionen wurden in einem einfachen Mischer mit 200 Gew.-Teilen einer 55%igen Dispersion eines gefällten Calciumcarbonats, 50 Gew.-Teilen einer 25%igen Ethylen-bis-stearinsäureamid-Dispersion, 50 Gew.-Teilen einer 20%igen Zinkstearatdispersion sowie 280 Teilen einer 10%igen wässrigen Polyvinylalkohollösung gut gemischt.A aqueous Application suspension was prepared as follows: First an aqueous one Dispersion of the color former by milling 20 parts by weight of 2-anilino-3-methyl-6- (N-ethyl, N-isopentyl-amino) -fluoran with 35 parts by weight of a 15% aqueous polyvinyl alcohol in a mill produced. Then a watery Color developer dispersion by milling 45 parts by weight of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane together with 30 parts by weight of a 15% aqueous polyvinyl alcohol solution in a mill produced. This was followed by the production of a heat-meltable Dispersion. This was prepared by milling 50 parts by weight of benzyl naphthyl ether with 30 parts by weight of a 15% aqueous polyvinyl alcohol solution in a mill produced. These three starting dispersions were in a simple Mixer with 200 parts by weight of a 55% dispersion of a precipitated calcium carbonate, 50 parts by weight of a 25% ethylene-bis-stearic acid amide dispersion, 50 parts by weight of a 20% zinc stearate dispersion and 280 parts a 10% aqueous polyvinyl alcohol mixed well.
Die erhaltene wässrige Auftragsmasse ergibt einen Trockengehalt von etwa 36,5 Gew.-%. Weitere Angaben: 460 mPas Viskosität der entlüfteten Streichmasse (nach Brookfield 100 U/min, Spindel 3, 20°C).The resulting aqueous coating composition gives a dry content of about 36.5 wt .-%. Further on 460 mPas viscosity of the vented coating (according to Brookfield 100 rpm, spindle 3, 20 ° C).
Die derartig erhaltene wärmeempfindliche Beschichtungssuspension wurde herangezogen, um anhand der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial in Form eines Thermopapiers herzustellen. Der Auftrag erfolgte mit jeweils 5,0 g/m2 (otro) auf Vorder- und Rückseite des Papierträgers.The heat-sensitive coating suspension thus obtained was used to prepare a thermosensitive recording material in the form of a thermal paper by the above-described procedure. The order was carried out with 5.0 g / m 2 (otro) on the front and back of the paper carrier.
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