CN117500672A - 热敏记录材料 - Google Patents

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U·布拉施
D·霍弗雷尔
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Abstract

本发明涉及热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见。

Description

热敏记录材料
本发明涉及热敏记录材料、尤其用于直接热打印的热敏记录材料。
热敏记录材料在理论上是已知的,其中基本上可以分为两种不同类型的热敏记录材料、尤其用于直接热打印的热敏记录材料:
类型1:在彩色层中、例如在彩色造影剂(例如隐色染料)与彩色显影剂(例如双酚A或不含酚的替代物)之间通过局部热致化学反应产生打印图的热敏记录材料。彩色层一般另外包含热敏溶剂,所述热敏溶剂在热作用下熔化(例如长链脂肪醇、酰胺、酯或羧酸),从而可以实现彩色造影剂和彩色显影剂的颜色反应。另外,彩色层可以包含热敏化剂。
类型2:通过以下方式产生打印图的热敏记录材料:通过局部的热作用、例如借助于直接热打印机使热敏覆盖层变得透明,从而使位于下方的彩色层变得可见。在现有技术中以不同方式描述或解释这些技术,并且这些技术通过覆盖层的部分不同的组成、孔隙度和材料来获得此类的热敏记录材料,对直接热打印进行优化并且将在下文中详细阐释。
在此适用的是以下内容:
1.覆盖层应尽可能良好地遮盖位于下方的彩色层。这基本上通过光散射(散射颗粒)和光吸收来实现。
2.覆盖层相对于位于下方的彩色层而言应具有尽可能高的对比度,以便产生对人眼和/或机器(扫描仪)而言可读的打印图(例如白/黑或蓝/黄)。
3.覆盖层应具有尽可能足够的热敏性,从而通过局部的热作用、尤其借助于常规的直接热打印使覆盖层变得透明。在此利用常规的直接热打印机应尽可能可以使用类型1和类型2的记录材料并且打印设定、尤其打印头温度和打印机速度是类似的。
本发明涉及上述类型2的热敏记录材料。
在GB 997289中首次描述了一种用于直接热打印的记录材料,所述记录材料包括载体材料、彩色层和热敏覆盖层,其中借助于直接热打印机通过局部的热作用使热敏的覆盖层变得透明,使得位于下方的彩色层变得可见并且因此产生打印图。
在US 6043193中描述了一种热敏记录材料,所述热敏记录材料包括载体和施加在其上的不透明的记录层,所述记录层包括分散在亲水粘合剂中的空心球形珠粒,其中珠粒具有0.2μm至1.5μm的平均直径和40%至90%的空腔体积。
在US 6133342中描述了一种热敏记录材料,所述热敏记录材料包括着色剂和不透明的聚合物材料,当暴露于热量时其不透明度基本上不可逆地改变并且使着色剂变得更可见。
WO 2015/119964 A1公开了一种用于打印的定向的多层箔,所述多层箔包括挤出的外部层、挤出的内部颜料层和位于所述外部层与所述内部颜料层之间的挤出的显像层,其中所述显像层包括具有可坍塌的层结构的空腔层,所述空腔层中分散有多个空腔,其中多个空腔由多重层的定向形成,其中挤出的显像层和可坍塌的层结构处于未坍塌的状态,所述显像层基本上是不透明的,以遮盖位于下方的颜料层。
在US2010/245524 A中描述了一种热敏记录材料,所述热敏记录材料包括具有不透明聚合物的热敏基底和彩色材料,所述基底对施加热和压力而言是灵敏的并且在加热到预定的温度且在预定压力的作用下促使不透明聚合物变得透明,所述彩色材料相对于基底以如下方式布置,使得所述基底在施加预定的热和预定的压力之前被不透明聚合物遮盖并且之后变得可见。
在US2011/172094 A中公开了一种记录材料,所述记录材料包含以下项:
a)具有表面的载体,所述表面用着色剂浸渍或者用涂层涂覆,所述涂层包含颜料或染料,以及布置在其上的
b)包含具有核-壳结构的聚合物型颗粒的层,并且当干燥时所述层是中空的,以便散射可见光,其中所述颗粒具有Tg为40℃至130℃的内部的第一聚合物壳和Tg为-55℃至50℃的外部的第二聚合物壳,其中外部的聚合物壳的Tg低于内部的聚合物壳的Tg。
在US2011/251060 A中描述了一种热敏记录材料,所述热敏记录材料由着色剂和柔性载体基底组成,其中所述热敏记录材料还由热敏层组成,其中所述热敏层由粘合剂、多种有机空心球颜料和热溶剂组成,并且其中热敏层被布置在着色剂上。所述热敏层可以设有阻挡层和保护层。
在WO 2012/145456 A1描述了一种对常规直接热打印优化的热敏记录材料,所述热敏记录材料包含:
a)呈平面状结构形式的载体,所述载体包含至少一个有色表面,以及布置在其上的
b)包含具有核-壳结构的聚合物微粒的层,其中所述微粒具有计算的Tg为40℃至130℃的外部的第一聚合物壳,其中当所述微粒干燥时所述微粒包含至少一个空腔以及相对于聚合物微粒的重量1重量%至90重量%的具有45℃至200℃的熔点的增透剂
其中有色表面具有足够的颜色密度,以便可见地从分散在其上的后续层的表面切下,其中增透剂为芳香族草酸酯、芳香族乙二醇醚、1,2-二苯氧基乙烷、草酸二苄基酯、对苯二甲酸二苄基酯、苄基联苯、苄基-2-萘醚、二苯基砜、间三联苯、对苄氧基苄基苯甲酸酯、环己烷二甲醇苯甲酸酯、对甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺、2,6-二异丙基萘、4,4-二异丙基联苯、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、棕榈酸酰胺或乙烯双硬脂酸酰胺。
在WO 2013/152287 A1中描述了一种具有双层单轴取向膜的热敏记录材料,包括包含基于β成核的丙烯的不透明聚合物的第一层和包含深色颜料的第二层。
在US2015/049152 A中描述了一种热敏记录材料,所述热敏记录材料包括布置在有色固态载体基底上的热敏层,其中所述热敏层包含单相散射聚合物颗粒,其中每个聚合物颗粒都具有中心、表面、在其中心处的折射率(与在其表面处的折射率不同)以及连续的折射率梯度,其中所述热敏层还包含可热变形的颗粒和粘合剂。
在EP 2993054/A1中描述了一种带状热敏记录材料,所述带状热敏记录材料具有至少一个第一层和至少部分覆盖所述第一层的第二层,其中所述第一层至少面向所述第二层具有集中的着色并且所述第二层具有中空体颜料,所述中空体颜料可以通过局部受限的热处理形成字样,其特征在于,除了中空体颜料之外所述第二层还具有一种或多种脂肪酸和一种或多种热敏敏化剂。
在EP 2993055/A1中描述了一种带状热敏记录材料,所述带状热敏记录材料具有至少一个第一层和至少部分覆盖所述第一层的第二层,其中所述第一层至少面向所述第二层具有集中的着色并且所述第二层具有中空体颜料,所述中空体颜料可以通过局部受限的热处理形成字样,其特征在于,所述记录材料具有至少部分遮盖所述第二层的至少一个保护层。
在物理过程中,此时根据用词表述可以分成用于产生印刷图像的两种不同的方法:
1.通过如下方式产生印刷图像:借助于直接热打印机通过局部的热作用使热敏覆盖层变透明,其中所述覆盖层包括可熔融的中空体颜料。
2.通过如下方式产生印刷图像:借助于直接热打印机通过局部的热作用使热敏覆盖层变透明,其中所述覆盖层包括可软化或可熔融的中空体颜料。
根据该文件可以获得具有以下特征值的可接受的灰色记录材料:具有或没有UV部分的56%或52%的白色,0.33ODU的光学密度(未印刷),1.22ODU的光学密度(印刷后)以及0.89ODU的对比度(Thermokopf 300dpi,16mJ/mm2)。
在相关的分案申请EP 3517309 A1中尤其指定了覆盖层的特征,所述覆盖层包括可被操纵以形成字样的中空体颜料和至少一种脂肪酸、确切地说硬脂酸和/或棕榈酸或硬脂酸酰胺和/或甲基硬脂酸酰胺。
在US2017/337851 A中公开了一种记录材料,所述记录材料包括:
释放层-内衬-基础材料层,
任选的粘合剂层,
标签基础层,
布置在所述标签基础层上的隔离层(绝热体层),
布置在所述隔离层(绝热体层)上的油墨层,其中所述油墨层包括至少一种颜色,
布置在印刷后的油墨层上的覆盖层,以及布置在所述覆盖层上的顶涂层,
其中所述覆盖层包括包含散射光的颗粒的丙烯基组合物,所述颗粒使得所述覆盖层在第一状态中是不透明的而在第二状态中是透明的,其中从打印头至少施加热量或压力,使得所述覆盖层从第一状态转变为第二状态,由此使得油墨层的所述至少一种颜色变得透过所述覆盖层可见。
在WO 2019/183471 A1中公开了一种记录介质,包括基底,其中所述基底涉及到具有某一熔点的第一散射颗粒,所述第一散射颗粒包括第一固态光散射层,并且第一光散射层尽可能靠近大量的第二固态散射颗粒,其中所述第二固态散射颗粒具有比第二固态散射颗粒的第一熔点更低的熔点,并且其中第一光散射层是多孔的,并且第二散射微粒在固体熔融期间,其中所述第一固态散射微粒被布置为填充记录介质之间的空间。
在WO 2019/219391 A1中描述了一种热敏记录材料,包括在至少一侧上的黑色或有色的载体基底和在所述载体基底的所述至少一个黑色或有色的侧面上的热响应层,其中所述热响应层包括至少一种纤维素酯的纳米颗粒。
在WO 2021/055719 A1中描述了一种热敏或压敏记录材料,包括由不透明材料形成的层、布置在由不透明材料形成的层的第一侧上的有色材料,其中由不透明材料形成的层覆盖所述有色材料,其中所述不透明材料在不透明状态下包括许多不规则的和/或以非直线形式形成的不透明聚合物微粒,所述聚合物微粒在其间限定空腔并且具有不同的形状和/或不同的大小,并且另外其中所述不透明材料被配置为使其在应用足够高的温度和/或足够大的压力时从不透明状态变化到透明状态,以便暴露所述不透明材料下方的有色材料。
在WO 2021/062230 A1中公开了一种记录介质,包括基底、被所述基底承载并包含具有第一熔点的第一散射颗粒的第一光散射层、以及在所述第一光散射层附近的多个第二散射颗粒,其中所述第二散射颗粒具有比所述第一熔点更低的第二熔点,其中所述第一光散射层是多孔的,并且第二散射微粒被布置为在熔融时填充所述第一散射微粒之间的空间,并且其中所述第一散射颗粒包括穿孔的颗粒。
所有这些已知的热敏记录材料尤其在其功能性、可持续性及其经济地制备方面是需要改进的。尤其希望的是,提供具有改进的功能特性和/或改进的环境特性、尤其可以特别经济(也就是说简单且便利)地制备的热敏记录材料。
本发明应对的是这种需求。
出人意料地,这些目的通过根据权利要求1所述的热敏记录材料、通过根据权利要求21所述的热敏记录材料、通过根据权利要求41所述的热敏记录材料、通过根据权利要求64所述的热敏记录材料、通过根据权利要求65所述的热敏记录材料和/或通过根据权利要求85所述的热敏记录材料来实现。
所有这些热敏记录材料尤其在其功能性、其环境特性(可持续性)和/或其经济地制备(简单且成本低廉)方面得以明显改进。
下文中还解释了大量的特定细节,以实现对当前主题的广泛理解。然而对于本领域技术人员而言明显的是,还可以在没有这些特定细节的情况下实践和改造本主题。
如果不同实施方式的特征不是无法统一,则一个实施方式的所有特征可以与其他实施方式的特征组合。
还可以理解的是,虽然术语“第一”、“第二”等在此可以用于描述不同的元件,但这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与其他元件进行区别。例如可以将第一物体或第一步骤称为第二物体或第二步骤,并且类似地可以将第二物体或第二步骤称为第一物体或第一步骤。第一物体或第一步骤以及第二物体或第二步骤均为物体或步骤,但是不应被认为是同一个物体或同一个步骤。
在本公开的说明书中使用的术语仅用于说明某些实施方式并且不应理解为对主题的限制。如在本说明书中和权利要求书中使用的,单数形式“一个”、“一种”和“该”应理解为还包含复数形式,只要上下文未明确另外指示。相反的内容也同样使用,也就是说复数形式也包含单数形式。还可以理解的是,如本文所使用的,术语“和/或”涉及所列出的相关元素中的一种或多种的所有可能的组合并且包括这些组合。另外可以理解的是,当在本说明书和权利要求书中使用术语“包含”、“含有”、“包括”和/或“包括有”时,这些术语指明存在所给出的特征、步骤、操作、元件和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。
在本说明书和权利要求书中,术语“包含”、“包括”和/或“包括有”还可以表示“由……组成”,也就是说排除了存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件和/或群组。在本说明书和权利要求书中,因此术语“含有(einschl ieβl ich)”还可以表示“排他(aus schl ieβl ich)”。
在本说明书中,所提及的别克平滑度根据DIN 53107(2016)确定。
在第一方面,本发明涉及一种热敏记录材料,包括
带状载体材料、
在所述带状载体材料的一侧上的彩色层,以及
在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,
其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述载体材料在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s的别克平滑度,其中所述别克平滑度根据DIN 53107(2016)测定。
此类热敏记录材料具有高动态灵敏度的优点。
有利的是已经呈现了一种平滑的带状的载体材料并且在各个涂层上维持这种平滑度。基底从下方构造得越平滑,最终的平滑度就越好且由此最终产品的灵敏度就越好。
所述载体材料在施加有所述彩色层的一侧上优选具有大于30s、特别优选大于50s的别克平滑度。
所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选大于150s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有大于100s、特别优选大于250s的别克平滑度。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有20至400s、特别优选30至300s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。最优选的是50至150s的别克平滑度。
所述彩色层优选在施加有所述热敏层的一侧上具有50至400s、特别优选100至250s且非常特别优选150至250s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有100至1000s、特别优选250至800s的别克平滑度。
优选的是,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(百分比提高)的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层尤其在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5s(绝对提高)的别克平滑度。
所述带状载体材料在理论上不受限制。在一个优选的实施方式中,所述带状载体材料包括纸、合成纸和/或塑料箔。所述载体材料优选具有30至100g/m2、尤其40至80g/m2的单位面积重量。
根据本发明的热敏记录材料的带状载体材料优选包括通过施加彩色层来实现的至少一个黑色或有色侧面。术语“有色侧面”理解为具有与白色或黑色不同的颜色的侧面。换言之,所述热敏记录材料包括至少一个被着色为不是白色的侧面。以下的实施方式也是可能的,其中所述至少一个黑色或有色的层具有多个不同颜色(还可以与黑色组合)。
在所述带状载体材料的一侧上的所述至少一个彩色层的特征优选在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
颜料和/或染料包括各种有机和无机颜料、染料和/或炭黑。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量分别以2至50重量%、特别优选10至35重量%的量包含颜料、染料和/或炭黑。
炭黑一般理解为黑色的粉末状固体,炭黑依据品质和用途由80%至99.5%的碳组成并且例如可以通过烃类的不完全燃烧和/或热裂解而获得。
作为粘合剂优选使用水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量以2至40、特别优选10至30的量包含粘合剂。
所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
所述彩色层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其所述聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其所述聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度,并且所述聚合物微粒具有0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
已知小于250℃的玻璃化转变温度或熔融温度是有利的。在高于250℃的温度无法进行直接热打印,因为温度时间窗口位于打印机规格之外。
在0.1至2.5μm范围内的平均粒径是有利的,因为这个大小的微粒将可见光散射并且由此尽可能基本上遮盖所述彩色层。
可以借助于Beckman Coul ter装置(激光散射,Fraunhofer法)来确定平均粒径。
散射颗粒、尤其聚合物微粒优选是晶态的、半晶态的和/或无定形的。
上述玻璃化转变温度涉及半晶态的或无定形的散射颗粒、尤其聚合物微粒。熔融温度涉及晶态散射颗粒、尤其聚合物微粒,或者涉及散射颗粒、尤其聚合物微粒的晶态部分。
散射颗粒、优选聚合物微粒的主要特性在于可见光范围内的光散射。次要特性是热敏性。
聚合物微粒优选包括热塑性聚合物。
聚合物微粒优选包括由选自包括以下项的组的一种或多种单体的聚合形成的聚合物:丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸环己酯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸羟丙酯、甲氧基苯乙烯、N-丙烯酰基甘氨酰胺和/或N-甲基丙烯酰基甘氨酰胺和/或其衍生物。
在另一个实施方式中,所述聚合物微粒可以在使用多种烯属不饱和单体的情况下聚合而成。非离子型单烯属不饱和单体的例子包括苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸的各种(C1-C20)烷基酯或(C3-C20)烯基酯,包括丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油酸酯、(甲基)丙烯酸棕榈酯和(甲基)丙烯酸硬脂醇酯。典型地,丙烯酸酯如MMA、EA、BA和苯乙烯是优选的用于聚合并形成聚合物颗粒的壳的单体。同样可以将双官能的乙烯基单体如二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等共聚,以便形成交联的外壳,如在美国专利申请2003-0176535A1中所说明的。
在另一个实施方式中,聚合物微粒优选包括(甲基)丙烯腈共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯或还有由其中至少两种形成的混合物。
聚合物微粒的强度和耐久度可能受到聚合物链交联的影响。
所述散射颗粒、尤其聚合物微粒可以以封闭的聚合物微粒、开放的聚合物微粒和/或实心体微粒的形式存在,所述微粒可以分别成形为规则或不规则的。
作为封闭的中空体微粒的例子可以提及空心球形的聚合物微粒或者具有核/壳结构的聚合物微粒。
作为空心球形的聚合物微粒或具有核/壳结构的聚合物微粒的例子可以提及Ropaque HP-1055、Ropaque OP-96和Ropaque TH-1000。
作为聚合物微粒的例子尤其可以提及所谓的“杯状”聚合物微粒。它们在壳方面具有相同的材料,如封闭的聚合物微粒、尤其封闭的空心球形的聚合物微粒。与其中由气体(通常由空气)形成内核被由有机的、通常热塑性成分形成的壳完全包裹的经典的中空体颜料相反,“杯状”聚合物微粒不具有封闭的壳并且仅以尽可能多封闭的碗或茶杯的形状包围内核。
作为开放的聚合物微粒的其他离子可以提及网格笼形的聚合物微粒,如在WO2021/062230 A1中所说明的。
作为实心体微粒的例子可以提及聚乙烯、聚苯乙烯和纤维素酯。
上述的散射颗粒、尤其聚合物微粒可以成形为规则的或不规则的。
在一个替代实施方式中,所述聚合物微粒为球形的实心体微粒、优选不规则成形的,和/或为球形的中空体微粒,两者均优选呈液滴形式。这优选包括:聚苯乙烯,例如Trinseo LLC的塑料颜料756A和Trinseo LLC的塑料颜料772HS;聚乙烯,例如MitsuiChemical Inc.的Chemipear 10W401;球形的中空体微粒(HSP)/球形的中空体颜料,例如The Dow Chemical Co.的Ropaque TH-500EF;改性的聚苯乙烯微粒,例如BASF Corp.的Joncryl 633;1,2-二苯氧基乙烷(DPE);乙二醇间甲苯醚(EGTE)和/或二苯基砜(DPS)。可以将其单独使用或以任意混合物使用。这些聚合物微粒优选具有0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.45μm、0.75μm或1.0μm的平均粒径。
在所述热敏层中优选以相对于所述热敏层的固体含量20重量%至60重量%、优选30重量%至50重量%的量包含所述散射颗粒、尤其聚合物微粒。
所述热敏层优选包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃、优选80至140℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃、优选80至140℃范围内的玻璃化转变温度。
所述热敏层优选包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在0.2至4.0μm、优选0.5至2.0μm范围内的平均粒径。
所述热敏材料另外优选有助于所述热敏层的不透明度(覆盖力),例如通过对光进行吸收和/或散射。所预计的是,所述热敏材料通过局部热作用通过直接热打印机的热打印头快速地局部熔融并且因此产生聚合物微粒的局部“软化”,并且由此产生覆盖力的局部减小(增透),使得覆盖层变得透明并且位于其下的彩色层变得可见。
所述热敏层还可以被称为敏化剂或热溶剂。
所述热敏材料优选包括:一种或多种脂肪酸,如硬脂酸、山嵛酸或棕榈酸,一种或多种脂肪酸酰胺,如硬脂酰胺、山嵛酰胺或棕榈酰胺,乙烯双脂肪酸酰胺,如N,N'-乙烯-双硬脂酸酰胺或者N,N'-乙烯-双油酸酰胺,一种或多种脂肪酸烷醇酰胺,尤其羟甲基化的脂肪酸酰胺,如N-(羟甲基)硬脂酰胺、N-羟甲基棕榈酰胺、羟乙基硬脂酰胺,一种或多种蜡,如聚乙烯蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡或蒙坦蜡,一种或多种羧酸酯,如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二苄酯、苄基-4-苄氧基苯甲酸酯、二-(4-甲基苄基)草酸酯、二-(4-氯苄基)草酸酯或二(4-苄基)草酸酯,酮类,如4-乙酰基联苯,一种或多种芳香族醚,如1,2-二苯氧基乙烷、1,2-二-(3-甲基苯氧基)乙烷、2-苄氧基萘、1,2-双-(苯氧基甲基)苯或者1,4-二乙氧基萘,一种或多种芳香族砜,如二苯基砜,和/或芳香族磺酰胺,如2-,3-,4-甲苯磺酰胺、苯磺苯胺或N-苄基-4-甲苯磺酰胺,或者一种或多种芳香烃,如4-苄基联苯,或者上述化合物的组合。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酰胺,因为它具有有利的性价比。
所述热敏材料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约10至约80重量%的量、特别优选约25至约60重量%的量存在。
任选地,在所述热敏层中可能还存在增滑剂或脱模剂。尤其当所述热敏层上不存在保护层或其他层时,则存在此类增滑剂或脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酸锌,因为它具有有利的性价比。
所述增滑剂或脱模剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约1至约10重量%的量、特别优选约3至约6重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,在所述热敏层中存在至少一种粘合剂(粘合物)。所述粘合剂优选为水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是部分皂化或半皂化的聚乙烯醇,因为它们具有有利的性价比。
所述粘合剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以1至30重量%、优选5至20重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述热敏层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏层包含颜料。这些颜料优选与所述彩色层的颜料不同。使用这些颜料尤其具有以下优点:这些颜料可以在其表面上固定在热打印过程中出现的化学品熔体。还可以通过颜料控制热敏层的表面白度和不透明度及其用常规打印颜色的可打印性。
特别适合的颜料是无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是碳酸钙、氢氧化铝、热解的二氧化硅,因为它们可以在其稍后用商售打印颜色的可打印性方面实现所述热敏记录材料的特别有利的应用技术上的特性。
所述颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
所述热敏层还可以具有炭黑组分和/或染料/彩色颜料。为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂加工到热敏显色层中。这优选为芪。
热敏层还可以包含无机的吸油的白色颜料。
这些无机的吸油的白色颜料的例子包括天然或煅烧的高岭土、二氧化硅、膨润土、碳酸钙、氢氧化铝、尤其勃姆石,以及其混合物。
所述无机的吸油的白色颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
为了改进某些涂覆技术特性,在具体情况下优选的是向本发明的热敏记录材料的成分中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。
另外的成分分别优选以本领域技术人员已知的常规的量存在。
所述热敏层优选具有1至8g/m2、尤其2至6g/m2的单位面积重量。
所述热敏层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层。
在一个替代的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层。
同时为彩色层和隔离层的此类隔离层或彩色层实现降低穿过热敏记录材料的导热。由此可以借助于直接热打印机更高效且以更高的热打印速度实现局部热作用。通过所引入的热量使覆盖层更快地变得透明并且由此改进了灵敏度。
由此需要更少的染料,这促使物料循环中、尤其在旧纸循环中改进的再循环能力(更容易延展、将染料与载体材料成分分离)。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选100至250s的别克平滑度。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选包括隔热材料。
具有隔离层或同时为隔离层的彩色层的所述热敏记录材料优选具有比不包括隔离层或不包括同时为隔离层的彩色层的热敏记录材料更低的热导率。
隔热材料优选包括高岭土、特别优选煅烧的高岭土以及其混合物。
隔热材料还可以包括空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
这些空心球颜料优选具有40至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径。
所述隔热材料在所述隔离层中优选相对于所述隔离层的总固体含量以约20至约80重量%的量、特别优选约40至约60重量%的量存在。
在同时为彩色层和隔离层的彩色层中,所述隔热材料优选相对于同时为彩色层和隔离层的所述彩色层的总固体含量以约30至约70重量%的量、特别优选以约40至约60重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述隔离层和/或彩色层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述隔离层或彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
所述隔离层优选具有1至5g/m2、尤其2至4g/m2的单位面积重量。
所述隔离层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至12μm、优选4至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包括淀粉(淀粉涂线)和/或其改性物(改性淀粉)的层。
优选以0.1至3、特别优选0.2至1.5g/m2的量施加淀粉涂线。
在所述带状载体材料的存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:所述带状载体材料被封闭并且于是改进了所述彩色层的粘附性且可以减少或防止所述彩色层渗入到所述带状载体材料中。
在所述带状载体材料的不存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:可以减少或防止所述彩色层被所述带状载体材料打穿。
所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在保护层。
所述保护层优选具有大于200s、优选大于400s且非常特别优选400至1500s的别克平滑度。最优选的是400至1300s的别克平滑度。
这个保护层位于所述热敏层的没有所述彩色层的侧面上。
这个保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
适合的粘合剂包括水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、如乙酰基乙酰基、二丙酮、羧基或硅烷醇改性的聚乙烯醇,或者苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的无机颜料包括如下的无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的有机颜料包括具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述粘合剂在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约40至约90重量%的量、特别优选约50至约80重量%的量存在。
所述颜料在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约5至约40重量%的量、特别优选约10至约30重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述保护层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0的量、特别优选约0.05至约15.0的量存在。
所述交联剂优选相对于所述保护层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
所述保护层优选还包括至少一种增滑剂或至少一种脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。
所述增滑剂或脱模剂优选相对于所述保护层的总固体含量以约1至约30重量%的量、特别优选约2至约20重量%的量存在。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂、尤其芪加工到所述保护层中。
所述保护层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述保护层优选具有0.3至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
使用保护层的优点是使所述记录材料更好地受到保护免于外部影响。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
如果存在淀粉涂线,则淀粉涂线位于所述带状载体材料与所述粘合层之间。
所述粘合层优选包括至少一种粘合剂、优选可热激活的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
所述粘合剂、优选所述可热激活的粘合剂且尤其所述压敏粘合剂特别优选为基于橡胶和/或丙烯酸酯的粘合剂。
所述粘合层优选具有1至40g/m2、尤其12至25g/m2的单位面积重量。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层。
术语“硅酮化的分离层”和“硅酮化的层”在“用一层硅酮覆盖”的意义上应理解为是同义的。这些层优选由硅酮组成或者包括至少90重量%、优选至少95重量%且特别优选至少99重量%且非常特别优选除了不可避免的痕量物质或助剂(例如用于将硅酮化液体UV固化)之外仅包括硅酮。
所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s且非常特别优选800至2000s的别克平滑度。
如果尤其如上定义的保护层存在于所述热敏层上,则所述硅酮化的分离层优选位于这个保护层上。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述硅酮化的分离层与位于其下的层、优选所述热敏层之间形成有扩散层。这个扩散层优选由所述硅酮化的分离层的至少一部分向位于其下的层的上部区域中的平面扩散而形成,其中所述硅酮化的分离层的优选5至50重量%、特别优选6至45重量%且尤其7至40重量%扩散到位于其下的层的上部区域中。此类的扩散层例如在EP 3 221 153A1中描述。
当还存在如上所述的粘合层时,所述硅酮化的分离层存在。
在所述带状载体材料上在所述热敏层和粘合层上在没有所述彩色层的侧面上存在硅酮化的分离层具有以下优点:所述热敏记录材料可以用作无载体(“无内衬”)的热敏记录材料。
无载体意味着,本发明的(自粘合的)热敏记录材料不是施加在载体材料上,而是卷绕在自身上。其优点是,可以进一步降低制备成本,每个卷可以实现更多的延伸米数、不需要处置内衬的处置成本并且每一定的货物空间体积可以运输更多的标签。
当存在硅酮化的分离层时,则优选的是,在所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中包含有至少一种薄片状颜料。
所述至少一种薄片状颜料优选地选自由高岭土、Al(OH)3和/或滑石组成的组。特别优选的是使用高岭土。非常特别优选的是使用涂刷高岭土(Streichkaol ins)。此类颜料例如是在商品名高岭土ASP 109(德国BASF)下可获得的。
使用这些薄片状颜料、尤其高岭土主要具有以下优点:所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层可以非常良好地硅酮化。
薄片状颜料应理解为如下颜料,所述颜料的直径与厚度之比为约7至40比1、优选约15至30比1。
所述薄片状颜料的粒径优选被设置为使得至少约70%、优选至少约85%的微粒具有约<2μm的粒径(沉降图粒度分析)。所述薄片状颜料在水溶液中的pH值优选为6至8。
所述至少一种薄片状颜料在所述显色的热敏层中或在直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中优选相对于相应层的总固体含量以约5至约60重量%的量、特别优选以约15至约55重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包括硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷、尤其丙烯酰-聚(有机)硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述硅酮化的分离层包括由至少两种硅氧烷形成的混合物。优选的是由至少两种丙烯酰-聚(有机)硅氧烷形成的混合物。
非常特别优选的硅氧烷的例子是在商品名RC902和/>RC711(德国Evonik)下可获得的硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包含优选由至少一种硅酮丙烯酸酯的缩合形成的至少一种聚硅酮丙烯酸酯。
所述硅酮化的分离层优选是无水的。还优选的是,所述硅酮化的分离层不包含Pt催化剂。
所述硅酮化的分离层优选包含引发剂、特别优选光引发剂。引发剂用于将硅酮自由基固化。
在此非常特别优选的是光引发剂A18(德国Evonik)。
所述硅酮化的分离层优选可以包含另外的添加剂,如哑光剂和/或附着添加剂。
所述硅酮化的分离层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述硅酮化的分离层优选具有0.3至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有2至14%、优选2至12%且非常特别优选3至10%的残留湿度。最优选的是3至8%的残留湿度。
残留湿度可以如结合实施例说明地那样进行测定。
假定所述热敏层中的不透明度不仅由散射颗粒、尤其聚合物微粒自身产生,而且还由被包封在散射颗粒、尤其聚合物微粒之间的空气产生(开放孔隙)。由于湿气渗入到这些“孔”中,空气被排出并且不透明度降低。这可能导致并非优选的灰色材料。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有35至60%、优选45至50%的表面白度。
在所给出的范围内的残留湿度具有以下优点:在打印之后存在更高的相对打印对比度以及有利的应用技术上的特性,如更好的可读性。
根据ISO 2470-2(2008)可以用El repho 3000分光光度计来测定表面白度(纸白)。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%、尤其50至70%。
这种对比度可以通过对背景与字样的光学密度求差来计算。例如借助于密度计来进行光学密度(o.D.)的测量。
所有上述层可以形成为单子层或多子层。
根据本发明的热敏记录材料可以用已知的制备方法来获取。
本发明还涉及一种如上所述的用于热敏记录材料的制备方法。
优选的是,用如下方法来施加根据本发明的热敏记录材料,其中向所述带状载体材料上相继施加包括各个层的初始材料的(水性)悬浮液,其中(水性)施加悬浮液具有8至50重量%、优选10至40重量%的固体含量,并且以帘膜涂覆法在至少200m/min的涂刷设备运行速度下进行施加。
这种方法尤其在经济视角下且由于在所述带状载体材料的均匀施加而是有利的。
如果固体含量值低于约8重量%,则经济性变差,因为必须通过温和的干燥在短时间内去除大量的水,这不利地影响涂刷速度。另一方面,如果超过60重量%的值,则这仅导致提高的工艺耗费,以便保证在涂覆过程期间的涂刷颜色帘膜的稳定性和所施加的膜的干燥,因为在此情况下机器必须再次非常快速地运行。
在帘膜涂覆法中形成涂层分散体的自由下落的帘膜。由于自由下落,以薄膜(帘膜)形式存在的涂层分散体被“浇铸”到基底上,以将涂层分散体施加到所述基底上。DE 10196 052 T1公开了在制备信息记录材料时使用帘膜涂覆法,其中通过向基底上施加由多个涂覆分散体膜组成的帘膜实现多层的记录层。
还可以设想的是根据本发明方法的其中采用“双重帘膜”的实施方式。这意味着,直接前后相继施加两个层。在此直接彼此相继地进行施加,使得在施加下一个层之前,首先施加的层还未被干燥。这两个层的施加因此由此优选以“湿中湿(nas s in nas s)”的方式进行。
关于帘膜涂覆法的所有定义都类似地适用于双重帘膜涂覆法。
借助于双重帘膜涂覆法的“湿中湿”施加方式的优点是,这两个层具有更强的连接并且尤其可以省去位于其间的粘附助剂。
在本发明方法的一个优选的实施方式中,经除气的水性施加悬浮液具有约100至约1000mPas(Brookf ield,100转/分钟,20℃)的粘度。如果低于约100mPas的值或者超过约1000mPas的值,则这导致涂刷物料在涂刷设备处缺少可流动性。经除气的水性施加悬浮液的粘度特别优选为约200至约500mPas。双重帘膜中彼此相继的涂覆物料的粘度应从下向上降低。在涂覆设定错误的情况下,不仅增加了在帘膜接触点处形成跟状部的可能性而且增加了“润湿缺陷”的出现。
在一个优选的实施方式中,为了优化所述方法,水性施加悬浮液的表面张力被设定为约25至约70mN/m、优选约35至约60mN/m(依据关于吹气压力张力测量法的标准(ASTM D3825-90)测量,如下文所述)。当确定了涂刷颜色的动态表面张力并且通过选择适合的表面活性剂且通过获取所需的表面活性剂量来针对性地进行设定时,获得了对涂刷方法的更好的控制。
借助于吹气压力张力测量法来测量动态表面张力。测量了由毛细管在液体中形成的气泡的最大内压力。根据杨-拉普拉斯等式,球状气泡的内压力p(拉普拉斯压力)取决于曲率半径r和表面张力σ:
如果在液体中的毛细管的尖端处产生气泡,则曲率先增大然后再次减小,由此出现压力最大值。当曲率半径对应于毛细管半径时,出现最大的曲率且因此出现最大的压力。
在吹气压力测量时的压力曲线,压力最大值的位置:
利用参比测量来确定毛细管的半径,参比测量用具有已知表面张力的液体、大多数情况下用水来进行。如果半径是已知的,则可以由压力最大值pmax来计算表面张力。由于毛细管浸入到液体中,所以必须从所测量的压力中减去流体静压力p0,所述流体静压力是由浸入深度和液体密度得出的(在现代测量仪器上自动进行)。由此对于吹气压力法得出下式:
测量值对应于在某一表面寿命(即从气泡形成开始直至出现压力最大值的时间)下的表面张力。通过改变气泡的产生速度,可以检测表面张力对表面寿命的依赖性,由此获得记录了表面张力随时间变化的曲线。
这种依赖性对于表面活性剂的使用而言扮演重要角色,因为在很多过程中,部分地由于较小的表面活性剂扩散速度和吸附速度,完全无法达到界面张力的平衡值。各个层的形成可以在线式或在分开的涂刷过程中离线式进行。
尤其为了保证使上文详细说明的各层具有上文中提及的别克平滑度,优选执行以下方法步骤。
优选将所述带状载体材料在第一缸筒中平滑化。通过由此种处理工艺产生的这种单侧或双侧的高平滑度,已经为所述带状载体材料提供了优势。通过后续的压延、优选在第一涂刷装置之前来进行附加的上釉可以进一步改进平滑度和/或用于实现良好的成形。
如果施加如上所定义的淀粉涂线,则在借助于刮刀涂覆机施加彩色层之前,优选通过膜压机来施加淀粉涂线。
背面上的淀粉是特别有利的,以便在此防止涂刷颜色被刮刀涂覆机打穿。
还可能的是,直接用膜压机来施加所述彩色层。但是,与刮刀涂覆机相比,在平滑度变化方面存在缺点。对于最终产品的重要的动态灵敏度而言,使用刮刀涂覆机为材料赋予良好的基础平滑度。最终平滑度与动态灵敏度之间存在关联。
还可设想的是,用膜压机或者甚至用帘膜涂刷机来施加所述彩色层。平滑度的优点虽然会消失,但是特别在膜压机的情况下还可以再次用压延机重现。但是只有当不使用中空球体时才是有意义的,因为中空球体可能会被膜压机粉碎。
类似地施加隔离层(如果存在的话)。
同样类似地施加硅酮化的层(如果存在的话)。相同的内容适用于保护层(如果存在的话)。如果存在,还可以替代地印刷保护层。可借助于光化辐射固化的那些保护层在加工工艺上以及其技术特性方面是特别适合的。术语“光化辐射”应理解为UV或电离辐射,如电子射束。
优选借助于帘膜涂覆来施加热敏层,如上文所说明的。
当在一侧上涂刷带状载体材料、尤其纸时,随后应将由此产生的卷曲抹平。
这优选用LAS加湿装置(LAS液体施加器系统)完成。为此将水膜施加到涂刷较少的侧面上,随后干燥。由此再次获得了所谓的平坦子层。在施加水膜时表面略微劣化。
用于保护表面的优选变体是蒸气加湿器。在此吹送蒸气而非施加水。在此表面未受损伤。这非常良好地适合于必须实现最高表面质量的应用。
另一种可能性是施加水雾的喷雾加湿器。
所有上述层可以形成为单子层或多子层。
本发明还涉及一种可以根据上述方法获得的热敏记录材料。
本发明还涉及一种如上所述的热敏记录材料作为收据纸卷,作为胶粘标签(卷)(也包括冷冻和深冷领域中),以及作为票据(卷)的用途。它们尤其具有功能侧和/或背面(带有颜色、彩色、黑色/灰色)并且可以被预打印。所提及的卷优选以典型的宽度和长度存在。
在第二方面,本发明涉及一种热敏记录材料,包括在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述热敏记录材料具有2至14%、优选2至12%且特别优选3至10%的残留湿度。最优选的是3至8%的残留湿度。
在所给出的范围内的残留湿度具有以下优点:在打印之后存在更高的相对打印对比度以及有利的应用技术上的特性,如更好的可读性。
残留湿度可以如结合实施例说明地那样进行测定。
假定所述热敏层中的不透明度不仅由散射颗粒、尤其聚合物微粒产生,而且还由被包封在散射颗粒、尤其聚合物微粒之间的空气产生(开放孔隙)。由于湿气渗入到这些“孔”中,空气被排出并且不透明度降低。这可能导致并非优选的灰色材料。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有35至60%、优选45至50%的表面白度。
根据ISO 2470-2(2008)可以用El repho 3000分光光度计来测定表面白度(纸白)。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%、尤其50至70%。
这种对比度可以通过对背景与字样的光学密度求差来计算。例如借助于密度计来进行光学密度(o.D.)的测量。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、特别优选大于30s且非常特别优选大于50s的别克平滑度。
所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选大于150s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有大于100s、特别优选大于150s的别克平滑度。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有20至400s、特别优选30至300s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。最优选的是50至150s的别克平滑度。
所述彩色层优选在施加有所述热敏层的一侧上具有50至400s、特别优选100至250s且非常特别优选150至250s的别克平滑度。
此类热敏记录材料具有高动态灵敏度的优点。
有利的是已经呈现了一种平滑的带状的载体材料并且在各个涂层上维持这种平滑度。基底从下方构造得越平滑,最终的平滑度就越好且由此最终产品的灵敏度就越好。
优选的是,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(百分比提高)的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(绝对提高)的别克平滑度。
所述带状载体材料在理论上不受限制。在一个优选的实施方式中,所述带状载体材料包括纸、合成纸和/或塑料箔。所述载体材料优选具有30至100g/m2、尤其40至80g/m2的单位面积重量。
根据本发明的热敏记录材料的带状载体材料优选包括通过施加彩色层来实现的至少一个黑色或有色侧面。术语“有色侧面”理解为具有与白色或黑色不同的颜色的侧面。换言之,所述热敏记录材料包括至少一个被着色为不是白色的侧面。以下的实施方式也是可能的,其中所述至少一个黑色或有色的层具有多个不同颜色(还可以与黑色组合)。
在所述带状载体材料的一侧上的所述至少一个彩色层的特征优选在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
颜料和/或染料包括各种有机和无机颜料、染料和/或炭黑。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量分别以2至50重量%、特别优选10至35重量%的量包含颜料、染料和/或炭黑。
作为粘合剂优选使用水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量以2至40重量%、特别优选10至30重量%的量包含粘合剂。
所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
所述彩色层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的聚合物外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度,并且所述聚合物微粒具有0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
已知小于250℃的玻璃化转变温度或熔融温度是有利的。在高于250℃的温度无法进行直接热打印,因为温度时间窗口位于打印机规格之外。
在0.1至2.5μm范围内的平均粒径是有利的,因为这个大小的微粒将可见光散射并且由此尽可能基本上遮盖所述彩色层。
可以借助于Beckman Coul ter装置(激光散射,Fraunhofer法)来确定平均粒径。散射颗粒、尤其聚合物微粒优选是晶态的、半晶态的和/或无定形的。
上述玻璃化转变温度涉及半晶态的或无定形的散射颗粒、尤其聚合物微粒。熔融温度涉及晶态散射颗粒、尤其聚合物微粒,或者涉及散射颗粒、尤其聚合物微粒的晶态部分。
散射颗粒、优选聚合物微粒的主要特性在于可见光范围内的光散射。次要特性是热敏性。
聚合物微粒优选包括热塑性聚合物。
聚合物微粒优选包括由选自包括以下项的组的一种或多种单体的聚合形成的聚合物:丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸环己酯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸羟丙酯、甲氧基苯乙烯、N-丙烯酰基甘氨酰胺和/或N-甲基丙烯酰基甘氨酰胺和/或其衍生物。
在另一个实施方式中,所述聚合物微粒可以在使用多种烯属不饱和单体的情况下聚合而成。非离子型单烯属不饱和单体的例子包括苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸的各种(C1-C20)烷基酯或(C3-C20)烯基酯,包括丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油酸酯、(甲基)丙烯酸棕榈酯和(甲基)丙烯酸硬脂醇酯。典型地,丙烯酸酯如MMA、EA、BA和苯乙烯是优选的用于聚合并形成聚合物颗粒的壳的单体。同样可以将双官能的乙烯基单体如二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等共聚,以便形成交联的外壳,如在美国专利申请2003-0176535A1中所说明的。
在另一个实施方式中,聚合物微粒优选包括(甲基)丙烯腈共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯或还有由其中至少两种形成的混合物。
聚合物微粒的强度和耐久度可能受到聚合物链交联的影响。
所述聚合物微粒可以以封闭的聚合物微粒、开放的聚合物微粒和/或实心体微粒的形式存在,所述微粒可以分别成形为规则或不规则的。
作为封闭的中空体微粒的例子尤其可以提及空心球形的聚合物微粒或者具有核/壳结构的聚合物微粒。
作为空心球形的聚合物微粒或具有核/壳结构的聚合物微粒的例子可以提及Ropaque HP-1055、Ropaque OP-96和Ropaque TH-1000。
作为开放的聚合物微粒的例子尤其可以提及所谓的“杯状”聚合物微粒。它们在壳方面具有相同的材料,如封闭的聚合物微粒、尤其封闭的空心球形的聚合物微粒。与其中由气体(通常由空气)形成内核被由有机的、通常热塑性成分形成的壳完全包裹的经典的中空体颜料相反,“杯状”颜料不具有封闭的壳并且仅以尽可能多封闭的碗或茶杯的形状包围内核。
作为开放的聚合物微粒的其他离子可以提及网格笼形的聚合物微粒,如在WO2021/062230 A1中所说明的。
作为实心体微粒的例子可以提及聚乙烯、聚苯乙烯和纤维素酯。
上述的散射颗粒、尤其聚合物微粒可以成形为规则的或不规则的。
在一个替代实施方式中,所述聚合物微粒为球形的实心体微粒、优选不规则成形的,和/或为球形的中空体微粒,两者均优选呈液滴形式。这优选包括:聚苯乙烯,例如Trinseo LLC的塑料颜料756A和Trinseo LLC的塑料颜料772HS;聚乙烯,例如MitsuiChemical Inc.的Chemipear 10W401;球形的中空体微粒(HSP)/球形的中空体颜料,例如The Dow Chemical Co.的Ropaque TH-500EF;改性的聚苯乙烯微粒,例如BASF Corp.的Joncryl 633;1,2-二苯氧基乙烷(DPE,还以名称二苯氧基乙烷已知);乙二醇间甲苯醚(EGTE)和/或二苯基砜(DPS)。可以将其单独使用或以任意混合物使用。这些聚合物微粒优选具有0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.45μm、0.75μm或1.0μm的平均粒径。
在所述热敏层中优选以相对于所述热敏层的固体含量20重量%至60重量%、优选30重量%至50重量%的量包含所述散射颗粒、尤其聚合物微粒。
所述热敏层优选包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃、优选80至140℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃、优选80至140℃范围内的玻璃化转变温度。
所述热敏层优选包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在0.2至4.0μm、优选0.5至2.0μm范围内的平均粒径。
所述热敏材料另外优选有助于所述热敏层的不透明度(覆盖力),例如通过对光进行吸收和/或散射。所预计的是,所述热敏材料通过局部热作用通过直接热打印机的热打印头快速地局部熔融并且因此产生聚合物微粒的局部“软化”,并且由此产生覆盖力的局部减小(增透),使得覆盖层变得透明并且位于其下的彩色层变得可见。
所述热敏层还可以被称为敏化剂或热溶剂。
所述热敏材料优选包括:一种或多种脂肪酸,如硬脂酸、山嵛酸或棕榈酸,一种或多种脂肪酸酰胺,如硬脂酰胺、山嵛酰胺或棕榈酰胺,乙烯双脂肪酸酰胺,如N,N'-乙烯-双硬脂酸酰胺或者N,N'-乙烯-双油酸酰胺,一种或多种脂肪酸烷醇酰胺,尤其羟甲基化的脂肪酸酰胺,如N-(羟甲基)硬脂酰胺、N-羟甲基棕榈酰胺、羟乙基硬脂酰胺,一种或多种蜡,如聚乙烯蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡或蒙坦蜡,一种或多种羧酸酯,如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二苄酯、苄基-4-苄氧基苯甲酸酯、二-(4-甲基苄基)草酸酯、二-(4-氯苄基)草酸酯或二(4-苄基)草酸酯,酮类,如4-乙酰基联苯,一种或多种芳香族醚,如1,2-二苯氧基乙烷、1,2-二-(3-甲基苯氧基)乙烷、2-苄氧基萘、1,2-双-(苯氧基甲基)苯或者1,4-二乙氧基萘,一种或多种芳香族砜,如二苯基砜,和/或芳香族磺酰胺,如2-,3-,4-甲苯磺酰胺、苯磺苯胺或N-苄基-4-甲苯磺酰胺,或者一种或多种芳香烃,如4-苄基联苯,或者上述化合物的组合。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酰胺,因为它具有有利的性价比。
所述热敏材料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约10至约80重量%的量、特别优选约25至约60重量%的量存在。
任选地,在所述热敏层中可能还存在增滑剂或脱模剂。尤其当所述热敏层上不存在保护层或其他层时,则存在此类增滑剂或脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酸锌,因为它具有有利的性价比。
所述增滑剂或脱模剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约1至约10重量%的量、特别优选约3至约6重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,在所述热敏层中存在至少一种粘合剂(粘合物)。所述粘合剂优选为水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。优选的是部分皂化或半皂化的聚乙烯醇,因为它们具有有利的性价比。
所述粘合剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以1至30重量%、优选5至20重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述热敏层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏层包含颜料。这些颜料优选与所述彩色层的颜料不同。使用这些颜料尤其具有以下优点:这些颜料可以在其表面上固定在热打印过程中出现的化学品熔体。还可以通过颜料控制热敏层的表面白度和不透明度及其用常规打印颜色的可打印性。
特别适合的颜料是无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是碳酸钙、氢氧化铝、热解的二氧化硅,因为它们可以在其稍后用商售打印颜色的可打印性方面实现所述热敏记录材料的特别有利的应用技术上的特性。
所述颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
所述热敏层还可以具有炭黑组分和/或染料/彩色颜料。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂加工到热敏显色层中。这优选为芪。
热敏层还可以包含无机的吸油的白色颜料。
这些无机的吸油的白色颜料的例子包括天然或煅烧的高岭土、二氧化硅、膨润土、碳酸钙、氢氧化铝、尤其勃姆石,和/或其混合物。
所述无机的吸油的白色颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
为了改进某些涂覆技术特性,在具体情况下优选的是向本发明的热敏记录材料的成分中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。
另外的成分分别优选以本领域技术人员已知的常规的量存在。
所述热敏层优选具有1至8g/m2、尤其2至6g/m2的单位面积重量。
所述热敏层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层。
在一个替代的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层。
同时为彩色层和隔离层的此类隔离层或彩色层实现降低穿过热敏记录材料的导热。由此可以借助于直接热打印机更高效且以更高的热打印速度实现局部热作用。通过所引入的热量使覆盖层更快地变得透明并且由此改进了灵敏度。
由此需要更少的染料,这促使物料循环中、尤其在旧纸循环中改进的再循环能力(更容易延展、将染料与载体材料成分分离)。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常优选100至250s的别克平滑度。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选包括隔热材料。
具有隔离层或同时为隔离层的彩色层的所述热敏记录材料优选具有比不包括隔离层或不包括同时为隔离层的彩色层的热敏记录材料更低的热导率。
隔热材料优选包括高岭土、特别优选煅烧的高岭土以及其混合物。
隔热材料还可以包括空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
这些空心球颜料优选具有40至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径。
所述隔热材料在所述隔离层中优选相对于所述隔离层的总固体含量以约20至约80重量%的量、特别优选约40至约60重量%的量存在。
在同时为彩色层和隔离层的彩色层中,所述隔热材料优选相对于同时为彩色层和隔离层的所述彩色层的总固体含量以约30至约70重量%的量、特别优选以约40至约60重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述隔离层和/或彩色层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述隔离层或彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
所述隔离层优选具有1至10g/m2、尤其2至8g/m2的单位面积重量。
所述隔离层优选具有2至8μm、优选4至6μm的厚度。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至10μm、优选4至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包括淀粉(淀粉涂线)和/或其改性物(改性淀粉)的层。
优选以0.1至3、特别优选0.2至1.5g/m2的量施加淀粉涂线。
在所述带状载体材料的存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:所述带状载体材料被封闭并且于是改进了所述彩色层的粘附性且可以减少或防止所述彩色层渗入到所述带状载体材料中。
在所述带状载体材料的不存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:可以减少或防止所述彩色层被所述带状载体材料打穿。
所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在保护层。
所述保护层优选具有大于200s、特别优选大于400s且非常特别优选400至1500s的别克平滑度。最优选的是400至1300s的别克平滑度。
这个保护层位于所述热敏层的没有所述彩色层的侧面上。
这个保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
适合的粘合剂包括水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、如乙酰基乙酰基、二丙酮、羧基或硅烷醇改性的聚乙烯醇,或者苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的无机颜料包括如下的无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的有机颜料包括具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述粘合剂在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约40至约90重量%的量、特别优选约50至约80重量%的量存在。
所述颜料在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约5至约40重量%的量、特别优选约10至约30重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述保护层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0的量、特别优选约0.05至约15.0的量存在。
所述保护层优选还包括至少一种增滑剂或至少一种脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。
所述增滑剂或脱模剂优选相对于所述保护层的总固体含量以约1至约30重量%的量、特别优选约2至约20重量%的量存在。
所述保护层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂、尤其芪加工到所述保护层中。
所述保护层优选具有0.5至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
使用保护层的优点是使所述记录材料更好地受到保护免于外部影响。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
如果存在淀粉涂线,则淀粉涂线位于所述带状载体材料与所述粘合层之间。
所述粘合层优选包括至少一种粘合剂、优选可热激活的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
所述粘合剂、优选所述可热激活的粘合剂且尤其所述压敏粘合剂特别优选为基于橡胶和/或丙烯酸酯的粘合剂。
所述粘合层优选具有10至40g/m2、尤其12至25g/m2的单位面积重量。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层。
术语“硅酮化的分离层”和“硅酮化的层”在“用一层硅酮覆盖”的意义上应理解为是同义的。这些层优选由硅酮组成或者包括至少90重量%、优选至少95重量%且特别优选至少99重量%且非常特别优选除了不可避免的痕量物质或助剂(例如用于将硅酮化液体UV固化)之外仅包括硅酮。
所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s且非常特别优选800至2000s的别克平滑度。
如果尤其如上定义的保护层存在于所述热敏层上,则所述硅酮化的分离层优选位于这个保护层上。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述硅酮化的分离层与位于其下的层、优选所述热敏层之间形成有扩散层。这个扩散层优选由所述硅酮化的分离层的至少一部分向位于其下的层的上部区域中的平面扩散而形成,其中所述硅酮化的分离层的优选5至50重量%、特别优选6至45重量%且尤其7至40重量%扩散到位于其下的层的上部区域中。此类的扩散层例如在EP 3 221 153A1中描述。当还存在如上所述的粘合层时,所述硅酮化的分离层存在。
在所述带状载体材料上在所述热敏层和粘合层上在没有所述彩色层的侧面上存在硅酮化的分离层具有以下优点:所述热敏记录材料可以用作无载体(“无内衬”)的热敏记录材料。
无载体意味着,本发明的(自粘合的)热敏记录材料不是施加在载体材料上,而是卷绕在自身上。其优点是,可以进一步降低制备成本,每个卷可以实现更多的延伸米数、不需要处置内衬的处置成本并且每一定的货物空间体积可以运输更多的标签。
当存在硅酮化的分离层时,则优选的是,在所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中包含有至少一种薄片状颜料。
所述至少一种薄片状颜料优选地选自由高岭土、Al(OH)3和/或滑石组成的组。特别优选的是使用高岭土。非常特别优选的是使用涂刷高岭土(Streichkaol ins)。此类颜料例如是在商品名高岭土ASP 109(德国BASF)下可获得的。
使用这些薄片状颜料、尤其高岭土主要具有以下优点:所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层可以非常良好地硅酮化。
薄片状颜料应理解为如下颜料,所述颜料的直径与厚度之比为约7至40比1、优选约15至30比1。
所述薄片状颜料的粒径优选被设置为使得至少约70%、优选至少约85%的微粒具有约<2μm的粒径(沉降图粒度分析)。所述薄片状颜料在水溶液中的pH值优选为6至8。
所述至少一种薄片状颜料在所述显色的热敏层中或在直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中优选相对于相应层的总固体含量以约5至约60重量%的量、特别优选以约15至约55重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包括硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷、尤其丙烯酰-聚(有机)硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述硅酮化的分离层包括由至少两种硅氧烷形成的混合物。优选的是由至少两种丙烯酰-聚(有机)硅氧烷形成的混合物。
非常特别优选的硅氧烷的例子是在商品名RC902和/>RC711(德国Evonik)下可获得的硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包含优选由至少一种硅酮丙烯酸酯的缩合形成的至少一种聚硅酮丙烯酸酯。
所述硅酮化的分离层优选是无水的。还优选的是,所述硅酮化的分离层不包含Pt催化剂。
所述硅酮化的分离层优选包含引发剂、特别优选光引发剂。引发剂用于将硅酮自由基固化。
在此非常特别优选的是光引发剂A18(德国Evonik)。
所述硅酮化的分离层优选可以包含另外的添加剂,如哑光剂和/或附着添加剂。
所述硅酮化的分离层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述硅酮化的分离层优选具有0.3至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
所有上述层可以形成为单子层或多子层。
根据第二方面的本发明的热敏记录材料可以用结合第一方面描述的制备方法来获得。
本发明还涉及一种可以根据上述方法获得的热敏记录材料。
本发明还涉及一种如上所述的热敏记录材料作为收据纸卷,作为胶粘标签(卷)(也包括冷冻和深冷领域中),以及作为票据(卷)的用途。它们尤其具有功能侧和/或背面(带有颜色、彩色、黑色/灰色)并且可以被预打印。所提及的卷优选以典型的宽度和长度存在。
在第三方面,本发明涉及一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,
其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述热敏层包括10至90重量%、优选20至60重量%、尤其30重量%至50重量%的散射颗粒、尤其具有在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径的聚合物微粒,10至80重量%、优选25至60重量%的热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃范围内的玻璃化转变温度,以及1至30重量%、优选5至20重量%的粘合剂。
此类热敏记录材料的独特之处尤其是在其功能性、其环保特性(可持续性)和/或其经济地制备方面(简单且成本低廉)以及特别是这三种特性的有利组合。
在一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其所述聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其所述聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度,并且所述聚合物微粒具有0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
已知小于250℃的玻璃化转变温度或熔融温度是有利的。在高于250℃的温度无法进行直接热打印,因为温度时间窗口位于打印机规格之外。
在0.1至2.5μm范围内的平均粒径是有利的,因为这个大小的微粒将可见光散射并且由此尽可能基本上遮盖所述彩色层。
可以借助于Beckman Coul ter装置(激光散射,Fraunhofer法)来确定平均粒径。
散射颗粒、尤其聚合物微粒优选是晶态的、半晶态的和/或无定形的。
上述玻璃化转变温度涉及半晶态的或无定形的散射颗粒、尤其聚合物微粒。熔融温度涉及晶态散射颗粒、尤其聚合物微粒,或者涉及散射颗粒、尤其聚合物微粒的晶态部分。
所述聚合物微粒优选为封闭的中空体微粒、尤其空心球形的聚合物微粒、开放的中空体微粒、尤其网格笼形的聚合物微粒、和/或实心体微粒、尤其不规则成形的聚合物微粒。
散射颗粒、优选聚合物微粒的主要特性在于可见光范围内的光散射。次要特性是热敏性。
聚合物微粒优选包括热塑性聚合物。
聚合物微粒优选包括由选自包括以下项的组的一种或多种单体的聚合形成的聚合物:丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸环己酯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸羟丙酯、甲氧基苯乙烯、N-丙烯酰基甘氨酰胺和/或N-甲基丙烯酰基甘氨酰胺和/或其衍生物。
在另一个实施方式中,所述聚合物微粒可以在使用多种烯属不饱和单体的情况下聚合而成。非离子型单烯属不饱和单体的例子包括苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸的各种(C1-C20)烷基酯或(C3-C20)烯基酯,包括丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油酸酯、(甲基)丙烯酸棕榈酯和(甲基)丙烯酸硬脂醇酯。典型地,丙烯酸酯如MMA、EA、BA和苯乙烯是优选的用于聚合并形成聚合物颗粒的壳的单体。同样可以将双官能的乙烯基单体如二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等共聚,以便形成交联的外壳,如在美国专利申请2003-0176535A1中所说明的。
在另一个实施方式中,聚合物微粒优选包括(甲基)丙烯腈共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯或还有由其中至少两种形成的混合物。
聚合物微粒的强度和耐久度可能受到聚合物链交联的影响。
所述散射颗粒、尤其聚合物微粒可以以封闭的散射颗粒、尤其聚合物微粒、尤其中空体微粒、开放的聚合物微粒、尤其聚合物微粒和/或实心体微粒的形式存在,所述微粒可以分别成形为规则或不规则的。
作为封闭的中空体微粒的例子尤其可以提及空心球形的聚合物微粒或者具有核/壳结构的聚合物微粒。
作为空心球形的聚合物微粒或具有核/壳结构的聚合物微粒的例子可以提及Ropaque HP-1055、Ropaque OP-96和Ropaque TH-1000。
作为开放的聚合物微粒的例子尤其可以提及所谓的“杯状”聚合物微粒。它们在壳方面具有相同的材料,如封闭的聚合物微粒、尤其封闭的空心球形的聚合物微粒。与其中由气体(通常由空气)形成内核被由有机的、通常热塑性成分形成的壳完全包裹的经典的中空体颜料相反,“杯状”颜料不具有封闭的壳并且仅以尽可能多封闭的碗或茶杯的形状包围内核。
作为开放的聚合物微粒的其他离子可以提及网格笼形的聚合物微粒,如在WO2021/062230 A1中所说明的。
作为实心体微粒的例子可以提及聚乙烯、聚苯乙烯和纤维素酯。
上述的散射颗粒、尤其聚合物微粒可以成形为规则的或不规则的。
在一个替代实施方式中,所述聚合物微粒为球形的实心体微粒、优选不规则成形的,和/或为球形的中空体微粒,两者均优选呈液滴形式。这优选包括:聚苯乙烯,例如Trinseo LLC的塑料颜料756A和Tr inseo LLC的塑料颜料772HS;聚乙烯,例如Mi tsuiChemical Inc.的Chemipear 10W401;球形的中空体微粒(HSP)/球形的中空体颜料,例如The Dow Chemical Co.的Ropaque TH-500EF;改性的聚苯乙烯微粒,例如BASF Corp.的Joncryl 633;1,2-二苯氧基乙烷(DPE);乙二醇间甲苯醚(EGTE)和/或二苯基砜(DPS)。可以将其单独使用或以任意混合物使用。这些聚合物微粒优选具有0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.45μm、0.75μm或1.0μm的平均粒径。
在所述热敏层中优选以相对于所述热敏层的固体含量20重量%至60重量%、优选30重量%至50重量%的量包含所述散射颗粒、尤其聚合物微粒。
如上文提及的,所述热敏层包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃、优选80至140℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃、优选80至140℃范围内的玻璃化转变温度。
所述热敏层优选包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在0.2至4.0μm、优选0.5至2.0μm范围内的平均粒径。
所述热敏材料另外优选有助于所述热敏层的不透明度(覆盖力),例如通过对光进行吸收和/或散射。所预计的是,所述热敏材料通过局部热作用通过直接热打印机的热打印头快速地局部熔融并且因此产生聚合物微粒的局部“软化”,并且由此产生覆盖力的局部减小(增透),使得覆盖层变得透明并且位于其下的彩色层变得可见。
所述热敏层还可以被称为敏化剂或热溶剂。
所述热敏材料优选包括:一种或多种脂肪酸,如硬脂酸、山嵛酸或棕榈酸,一种或多种脂肪酸酰胺,如硬脂酰胺、山嵛酰胺或棕榈酰胺,乙烯双脂肪酸酰胺,如N,N'-乙烯-双硬脂酸酰胺或者N,N'-乙烯-双油酸酰胺,一种或多种脂肪酸烷醇酰胺,尤其羟甲基化的脂肪酸酰胺,如N-(羟甲基)硬脂酰胺、N-羟甲基棕榈酰胺、羟乙基硬脂酰胺,一种或多种蜡,如聚乙烯蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡或蒙坦蜡,一种或多种羧酸酯,如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二苄酯、苄基-4-苄氧基苯甲酸酯、二-(4-甲基苄基)草酸酯、二-(4-氯苄基)草酸酯或二(4-苄基)草酸酯,酮类,如4-乙酰基联苯,一种或多种芳香族醚,如1,2-二苯氧基乙烷、1,2-二-(3-甲基苯氧基)乙烷、2-苄氧基萘、1,2-双-(苯氧基甲基)苯或者1,4-二乙氧基萘,一种或多种芳香族砜,如二苯基砜,和/或芳香族磺酰胺,如2-,3-,4-甲苯磺酰胺、苯磺苯胺或N-苄基-4-甲苯磺酰胺,或者一种或多种芳香烃,如4-苄基联苯,或者上述化合物的组合。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酰胺,因为它具有有利的性价比。
所述热敏材料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约10至约80重量%的量、特别优选约25至约60重量%的量存在。
如上文中所提及的,在所述热敏层中存在至少一种粘合剂(粘合物)。所述粘合剂优选为水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是部分皂化或半皂化的聚乙烯醇,因为它们具有有利的性价比。
所述粘合剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以1至30重量%、优选5至20重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述热敏层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0的量、特别优选约0.05至约15.0的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有2至14%、优选2至12%且非常特别优选3至10%的残留湿度。最优选的是3至8%的残留湿度。
在所给出的范围内的残留湿度具有以下优点:在打印之后存在更高的相对打印对比度以及有利的应用技术上的特性,如更好的可读性。
残留湿度可以如结合实施例说明地那样进行测定。
假定所述热敏层中的不透明度不仅由散射颗粒、尤其聚合物微粒产生,而且还由被包封在散射颗粒、尤其聚合物微粒之间的空气产生(开放孔隙)。由于湿气渗入到这些“孔”中,空气被排出并且不透明度降低。这可能导致并非优选的灰色材料。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有35至60%、优选45至50%的表面白度。
根据ISO 2470-2(2008)可以用El repho 3000分光光度计来测定表面白度(纸白)。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%、尤其50至70%。
这种对比度可以通过对背景与字样的光学密度求差来计算。例如借助于密度计来进行光学密度(o.D.)的测量。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、特别优选大于30s且非常特别优选大于50s的别克平滑度。
所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选大于150s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有大于100s、特别优选大于250s的别克平滑度。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有20至400s、特别优选30至300s且非常特别优选50至200的别克平滑度。最优选的是50至150s的别克平滑度。
所述彩色层优选在施加有所述热敏层的一侧上具有50至400s、特别优选100至250s且非常特别优选100至250s的别克平滑度。
此类热敏记录材料具有高动态灵敏度的优点。
有利的是已经呈现了一种平滑的带状的载体材料并且在各个涂层上维持这种平滑度。基底从下方构造得越平滑,最终的平滑度就越好且由此最终产品的灵敏度就越好。
优选的是,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(百分比提高)的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层尤其在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5s(绝对提高)的别克平滑度。
任选地,在所述热敏层中可能还存在增滑剂或脱模剂。尤其当所述热敏层上不存在保护层或其他层时,则存在此类增滑剂或脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酸锌,因为它具有有利的性价比。
所述增滑剂或脱模剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约1至约10重量%的量、特别优选约3至约6重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏层包含颜料。这些颜料优选与所述彩色层的颜料不同。使用这些颜料尤其具有以下优点:这些颜料可以在其表面上固定在热打印过程中出现的化学品熔体。还可以通过颜料控制热敏层的表面白度和不透明度及其用常规打印颜色的可打印性。
特别适合的颜料是无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是碳酸钙、氢氧化铝、热解的二氧化硅,因为它们可以在其稍后用商售打印颜色的可打印性方面实现所述热敏记录材料的特别有利的应用技术上的特性。
所述颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
所述热敏层还可以具有炭黑组分和/或染料/彩色颜料。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂加工到热敏显色层中。这优选为芪。
热敏层还可以包含无机的吸油的白色颜料。
这些无机的吸油的白色颜料的例子包括天然或煅烧的高岭土、二氧化硅、膨润土、碳酸钙、氢氧化铝、尤其勃姆石,和/或其混合物。
所述无机的吸油的白色颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
为了改进某些涂覆技术特性,在具体情况下优选的是向本发明的热敏记录材料的成分中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。
另外的成分分别优选以本领域技术人员已知的常规的量存在。
所述热敏层优选具有1至8g/m2、尤其2至6g/m2的单位面积重量。
所述热敏层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
所述带状载体材料在理论上不受限制。在一个优选的实施方式中,所述带状载体材料包括纸、合成纸和/或塑料箔。所述载体材料优选具有30至100g/m2、尤其40至80g/m2的单位面积重量。
根据本发明的热敏记录材料的带状载体材料优选包括通过施加彩色层来实现的至少一个黑色或有色侧面。术语“有色侧面”理解为具有与白色或黑色不同的颜色的侧面。换言之,所述热敏记录材料包括至少一个被着色为不是白色的侧面。以下的实施方式也是可能的,其中所述至少一个黑色或有色的层具有多个不同颜色(还可以与黑色组合)。
在所述带状载体材料的一侧上的所述至少一个彩色层的特征优选在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
颜料和/或染料包括各种有机和无机颜料、染料和/或炭黑。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量分别以2至50重量%、特别优选10至35重量%的量包含颜料、染料和/或炭黑。
作为粘合剂优选使用水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量以2至40重量%、特别优选10至30重量%的量包含粘合剂。
所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
所述彩色层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层。
在一个替代的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层。
同时为彩色层和隔离层的此类隔离层或彩色层实现降低穿过热敏记录材料的导热。由此可以借助于直接热打印机更高效且以更高的热打印速度实现局部热作用。通过所引入的热量使覆盖层更快地变得透明并且由此改进了灵敏度。
由此需要更少的染料,这促使物料循环中、尤其在旧纸循环中改进的再循环能力(更容易延展、将染料与载体材料成分分离)。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选100s至250s的别克平滑度。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选包括隔热材料。
具有隔离层或同时为隔离层的彩色层的所述热敏记录材料优选具有比不包括隔离层或不包括同时为隔离层的彩色层的热敏记录材料更低的热导率。
隔热材料优选包括高岭土、特别优选煅烧的高岭土以及其混合物。
隔热材料还可以包括空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
这些空心球颜料优选具有40至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径。
所述隔热材料在所述隔离层中优选相对于所述隔离层的总固体含量以约20至约80重量%的量、特别优选约40至约60重量%的量存在。
在同时为彩色层和隔离层的彩色层中,所述隔热材料优选相对于同时为彩色层和隔离层的所述彩色层的总固体含量以约30至约70重量%的量、特别优选以约40至约60重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述隔离层和/或彩色层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述隔离层或彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
所述隔离层优选具有1至5g/m2、尤其2至4g/m2的单位面积重量。
所述隔离层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至12g/m2、尤其4至8g/m2的单位面积重量。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有2至10μm、优选4至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包括淀粉(淀粉涂线)和其改性物(改性淀粉)的层。
优选以0.1至3、特别优选0.2至1.5g/m2的量施加淀粉涂线。
在所述带状载体材料的存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:所述带状载体材料被封闭并且于是改进了所述彩色层的粘附性且可以减少或防止所述彩色层渗入到所述带状载体材料中。
在所述带状载体材料的不存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:可以减少或防止所述彩色层被所述带状载体材料打穿。
所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s且非常特别优选50s至200s的别克平滑度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在保护层。
所述保护层优选具有大于200s、特别优选大于400s且非常特别优选400至1500s的别克平滑度。最优选的是400至1300s的别克平滑度。
这个保护层位于所述热敏层的没有所述彩色层的侧面上。
这个保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
适合的粘合剂包括水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、如乙酰基乙酰基、二丙酮、羧基或硅烷醇改性的聚乙烯醇,或者苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的无机颜料包括如下的无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的有机颜料包括如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述粘合剂在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约40至约90重量%的量、特别优选约50至约80重量%的量存在。
所述颜料在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约5至约40重量%的量、特别优选约10至约30重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述保护层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0的量、特别优选约0.05至约15.0的量存在。
所述保护层优选还包括至少一种增滑剂或至少一种脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。
所述增滑剂或脱模剂优选相对于所述保护层的总固体含量以约1至约30重量%的量、特别优选约2至约20重量%的量存在。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂、尤其芪加工到所述保护层中。
所述保护层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述保护层优选具有0.3至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
使用保护层的优点是使所述记录材料更好地受到保护免于外部影响。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
如果存在淀粉涂线,则淀粉涂线位于所述带状载体材料与所述粘合层之间。
所述粘合层优选包括至少一种粘合剂、优选可热激活的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
所述粘合剂、优选所述可热激活的粘合剂且尤其所述压敏粘合剂特别优选为基于橡胶和/或丙烯酸酯的压敏粘合剂。
所述粘合层优选具有10至40g/m2、尤其12至25g/m2的单位面积重量。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层。
术语“硅酮化的分离层”和“硅酮化的层”在“用一层硅酮覆盖”的意义上应理解为是同义的。这些层优选由硅酮组成或者包括至少90重量%、优选至少95重量%且特别优选至少99重量%且非常特别优选除了不可避免的痕量物质或助剂(例如用于将硅酮化液体UV固化)之外仅包括硅酮。
所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s且非常特别优选800至2000s的别克平滑度。
如果尤其如上定义的保护层存在于所述热敏层上,则所述硅酮化的分离层优选位于这个保护层上。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述硅酮化的分离层与位于其下的层、优选所述热敏层之间形成有扩散层。这个扩散层优选由所述硅酮化的分离层的至少一部分向位于其下的层的上部区域中的平面扩散而形成,其中所述硅酮化的分离层的优选5至50重量%、特别优选6至45重量%且尤其7至40重量%扩散到位于其下的层的上部区域中。此类的扩散层例如在EP 3 221 153A1中描述。
当还存在如上所述的粘合层时,所述硅酮化的分离层存在。
在所述带状载体材料上在所述热敏层和粘合层上在没有所述彩色层的侧面上存在硅酮化的分离层具有以下优点:所述热敏记录材料可以用作无载体(“无内衬”)的热敏记录材料。
无载体意味着,本发明的(自粘合的)热敏记录材料不是施加在载体材料上,而是卷绕在自身上。其优点是,可以进一步降低制备成本,每个卷可以实现更多的延伸米数、不需要处置内衬的处置成本并且每一定的货物空间体积可以运输更多的标签。
当存在硅酮化的分离层时,则优选的是,在所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中包含有至少一种薄片状颜料。
所述至少一种薄片状颜料优选地选自由高岭土、Al(OH)3和/或滑石组成的组。特别优选的是使用高岭土。非常特别优选的是使用涂刷高岭土(Streichkaol ins)。此类颜料例如是在商品名高岭土ASP 109(德国BASF)下可获得的。
使用这些薄片状颜料、尤其高岭土主要具有以下优点:所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层可以非常良好地硅酮化。
薄片状颜料应理解为如下颜料,所述颜料的直径与厚度之比为约7至40比1、优选约15至30比1。
所述薄片状颜料的粒径优选被设置为使得至少约70%、优选至少约85%的微粒具有约<2μm的粒径(沉降图粒度分析)。所述薄片状颜料在水溶液中的pH值优选为6至8。
所述至少一种薄片状颜料在所述显色的热敏层中或在直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中优选相对于相应层的总固体含量以约5至约60重量%的量、特别优选以约15至约55重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包括硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷、尤其丙烯酰-聚(有机)硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述硅酮化的分离层包括由至少两种硅氧烷形成的混合物。优选的是由至少两种丙烯酰-聚(有机)硅氧烷形成的混合物。
非常特别优选的硅氧烷的例子是在商品名RC902和/>RC711(德国Evonik)下可获得的硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包含优选由至少一种硅酮丙烯酸酯的缩合形成的至少一种聚硅酮丙烯酸酯。
所述硅酮化的分离层优选是无水的。还优选的是,所述硅酮化的分离层不包含Pt催化剂。
所述硅酮化的分离层优选包含引发剂、特别优选光引发剂。引发剂用于将硅酮自由基固化。
在此非常特别优选的是光引发剂A18(德国Evonik)。
所述硅酮化的分离层优选可以包含另外的添加剂,如哑光剂和/或附着添加剂。
所述硅酮化的分离层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述硅酮化的分离层优选具有0.5至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
所有上述层可以形成为单子层或多子层。
根据第三方面的本发明的热敏记录材料可以用结合第一方面描述的制备方法来获得。
本发明还涉及一种可以根据上述方法获得的热敏记录材料。
本发明还涉及一种如上所述的热敏记录材料作为收据纸卷,作为胶粘标签(卷)(也包括冷冻和深冷领域中),以及作为票据(卷)的用途。它们尤其具有功能侧和/或背面(带有颜色、彩色、黑色/灰色)并且可以被预打印。所提及的卷优选以典型的宽度和长度存在。
在第四方面,本发明涉及一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的隔离层、
在所述隔离层上的彩色层,以及
在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,
其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见。
在第五方面,本发明涉及一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的同时为彩色层和隔离层的层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见。
以下的所有定义和优选的实施方式类似地适用于本发明的第四和第五方面。
同时为彩色层和隔离层的此类隔离层或彩色层实现降低穿过热敏记录材料的导热。由此可以借助于直接热打印机更高效且以更高的热打印速度实现局部热作用。通过所引入的热量使覆盖层更快地变得透明并且由此改进了灵敏度。
由此需要更少的染料,这促使物料循环中、尤其在旧纸循环中改进的再循环能力(更容易延展、将染料与载体材料成分分离)。
具有隔离层或同时为隔离层的彩色层的所述热敏记录材料优选具有比不包括隔离层或不包括同时为隔离层的彩色层的热敏记录材料更低的热导率。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选包括隔热材料。
隔热材料优选包括高岭土、特别优选煅烧的高岭土以及其混合物。
隔热材料还可以包括空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
这些空心球颜料优选具有40至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径。
所述隔热材料在所述隔离层中优选相对于所述隔离层的总固体含量以约20至约80重量%的量、特别优选约40至约60重量%的量存在。
在同时为彩色层和隔离层的彩色层中,所述隔热材料优选相对于同时为彩色层和隔离层的所述彩色层的总固体含量以约30至约70重量%的量、特别优选以约40至约60重量%的量存在。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选100至250s的别克平滑度。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述隔离层和/或彩色层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述隔离层或彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
所述隔离层优选具有1至5g/m2、尤其2至4g/m2的单位面积重量。
所述隔离层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至12μm、优选4至8μm的厚度。在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有2至14%、特别优选2至12%且非常特别优选3至10%的残留湿度。最优选的是3至8%的残留湿度。
在所给出的范围内的残留湿度具有以下优点:在打印之后存在更高的相对打印对比度以及有利的应用技术上的特性,如更好的可读性。
残留湿度可以如结合实施例说明地那样进行测定。
假定所述热敏层中的不透明度不仅由散射颗粒、尤其聚合物微粒产生,而且还由被包封在散射颗粒、尤其聚合物微粒之间的空气产生(开放孔隙)。由于湿气渗入到这些“孔”中,空气被排出并且不透明度降低。这可能导致并非优选的灰色材料。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有35至60%、优选45至50%的表面白度。
根据ISO 2470-2(2008)可以用El repho 3000分光光度计来测定表面白度(纸白)。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%、尤其50至70%。
这种对比度可以通过对背景与字样的光学密度求差来计算。例如借助于密度计来进行光学密度(o.D.)的测量。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、特别优选大于30s且非常特别优选大于50s的别克平滑度。
所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选大于150s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有大于100s、特别优选大于250s的别克平滑度。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有20至400s、特别优选50至300s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。最优选的是50至150s的别克平滑度。
所述彩色层优选在施加有所述热敏层的一侧上具有50至400s、特别优选100至250s且非常特别优选150至250s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有100至1000s、特别优选250至800s的别克平滑度。
所述别克平滑度分别根据DIN 53107(2016)测定。
此类热敏记录材料具有高动态灵敏度的优点。
有利的是已经呈现了一种平滑的带状的载体材料并且在各个涂层上维持这种平滑度。基底从下方构造得越平滑,最终的平滑度就越好且由此最终产品的灵敏度就越好。
优选的是,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(百分比提高)的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(绝对提高)的别克平滑度。
所述带状载体材料在理论上不受限制。在一个优选的实施方式中,所述带状载体材料包括纸、合成纸和/或塑料箔。所述载体材料优选具有30至100g/m2、尤其40至80g/m2的单位面积重量。
根据本发明的热敏记录材料的带状载体材料优选包括通过施加彩色层来实现的至少一个黑色或有色侧面。术语“有色侧面”理解为具有与白色或黑色不同的颜色的侧面。换言之,所述热敏记录材料包括至少一个被着色为不是白色的侧面。以下的实施方式也是可能的,其中所述至少一个黑色或有色的层具有多个不同颜色(还可以与黑色组合)。在所述带状载体材料的一侧上的所述至少一个彩色层的特征优选在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
颜料和/或染料包括各种有机和无机颜料、染料和/或炭黑。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量分别以2至50重量%、特别优选10至35重量%的量包含颜料、染料和/或炭黑。
作为粘合剂优选使用水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量以2至40重量%、特别优选10至30重量%的量包含粘合剂。
所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
所述彩色层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其所述聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述散射颗粒、尤其所述聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至80℃的外壳,和(ii)散射颗粒、尤其聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的外壳,其中所述外壳的玻璃化转变温度优选低于所述内壳的玻璃化转变温度,并且所述聚合物微粒具有0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0℃至250℃的熔融温度以及在0.1至2.5μm、优选0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
已知小于250℃的玻璃化转变温度或熔融温度是有利的。在高于250℃的温度无法进行直接热打印,因为温度时间窗口位于打印机规格之外。
在0.1至2.5μm范围内的平均粒径是有利的,因为这个大小的微粒将可见光散射并且由此尽可能基本上遮盖所述彩色层。
可以借助于Beckman Coul ter装置(激光散射,Fraunhofer法)来确定平均粒径。
所述散射颗粒、尤其聚合物微粒优选是晶态的、半晶态的和/或无定形的。
上述玻璃化转变温度涉及半晶态的或无定形的散射颗粒、尤其聚合物微粒。熔融温度涉及晶态散射颗粒、尤其聚合物微粒,或者涉及散射颗粒、尤其聚合物微粒的晶态部分。
所述散射颗粒、尤其聚合物微粒优选为封闭的中空体微粒、尤其空心球形的聚合物微粒、开放的中空体微粒、尤其网格笼形的聚合物微粒、和/或实心体微粒、尤其不规则成形的聚合物微粒。
所述散射颗粒、优选聚合物微粒的主要特性在于可见光范围内的光散射。次要特性是热敏性。
所述聚合物微粒优选包括热塑性聚合物。
所述聚合物微粒优选包括由选自包括以下项的组的一种或多种单体的聚合形成的聚合物:丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸乙酯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸环己酯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸羟丙酯、甲氧基苯乙烯、N-丙烯酰基甘氨酰胺和/或N-甲基丙烯酰基甘氨酰胺和/或其衍生物。
在另一个实施方式中,所述聚合物微粒可以在使用多种烯属不饱和单体的情况下聚合而成。非离子型单烯属不饱和单体的例子包括苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸的各种(C1-C20)烷基酯或(C3-C20)烯基酯,包括丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸油酸酯、(甲基)丙烯酸棕榈酯和(甲基)丙烯酸硬脂醇酯。典型地,丙烯酸酯如MMA、EA、BA和苯乙烯是优选的用于聚合并形成聚合物颗粒的壳的单体。同样可以将双官能的乙烯基单体如二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等共聚,以便形成交联的外壳,如在美国专利申请2003-0176535A1中所说明的。
在另一个实施方式中,聚合物微粒优选包括(甲基)丙烯腈共聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯酸酯、苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯或还有由其中至少两种形成的混合物。
聚合物微粒的强度和耐久度可能受到聚合物链交联的影响。
所述散射颗粒、尤其聚合物微粒可以以封闭的聚合物微粒、开放的聚合物微粒和/或实心体微粒的形式存在,所述微粒可以分别成形为规则或不规则的。
作为封闭的中空体微粒的例子尤其可以提及空心球形的聚合物微粒或者具有核/壳结构的聚合物微粒。
作为空心球形的聚合物微粒或具有核/壳结构的聚合物微粒的例子可以提及Ropaque HP-1055、Ropaque OP-96和Ropaque TH-1000。
作为开放的聚合物微粒的例子尤其可以提及所谓的“杯状”聚合物微粒。它们在壳方面具有相同的材料,如封闭的聚合物微粒、尤其封闭的空心球形的聚合物微粒。与其中由气体(通常由空气)形成内核被由有机的、通常热塑性成分形成的壳完全包裹的经典的中空体颜料相反,“杯状”颜料不具有封闭的壳并且仅以尽可能多封闭的碗或茶杯的形状包围内核。作为开放的聚合物微粒的其他离子可以提及网格笼形的聚合物微粒,如在WO 2021/062230 A1中所说明的。
作为实心体微粒的例子可以提及聚乙烯、聚苯乙烯和纤维素酯。
上述的聚合物微粒可以成形为规则的或不规则的。
在一个替代实施方式中,所述聚合物微粒为球形的实心体微粒、优选不规则成形的,和/或为球形的中空体微粒,两者均优选呈液滴形式。这优选包括:聚苯乙烯,例如Trinseo LLC的塑料颜料756A和Tr inseo LLC的塑料颜料772HS;聚乙烯,例如Mi tsuiChemical Inc.的Chemipear 10W401;球形的中空体微粒(HSP)/球形的中空体颜料,例如The Dow Chemical Co.的Ropaque TH-500EF;改性的聚苯乙烯微粒,例如BASF Corp.的Joncryl 633;1,2-二苯氧基乙烷(DPE);乙二醇间甲苯醚(EGTE)和/或二苯基砜(DPS)。可以将其单独使用或以任意混合物使用。这些聚合物微粒优选具有0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.45μm、0.75μm或1.0μm的平均粒径。
在所述热敏层中优选以相对于所述热敏层的固体含量20重量%至60重量%、优选30重量%至50重量%的量包含所述聚合物微粒。
所述热敏层优选包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃、优选80至140℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃、优选80至140℃范围内的玻璃化转变温度。
所述热敏层优选包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在0.2至4.0μm、优选0.5至2.0μm范围内的平均粒径。
所述热敏材料另外优选有助于所述热敏层的不透明度(覆盖力),例如通过对光进行吸收和/或散射。所预计的是,所述热敏材料通过局部热作用通过直接热打印机的热打印头快速地局部熔融并且因此产生聚合物微粒的局部“软化”,并且由此产生覆盖力的局部减小(增透),使得覆盖层变得透明并且位于其下的彩色层变得可见。
所述热敏层还可以被称为敏化剂或热溶剂。
所述热敏材料优选包括:一种或多种脂肪酸,如硬脂酸、山嵛酸或棕榈酸,一种或多种脂肪酸酰胺,如硬脂酰胺、山嵛酰胺或棕榈酰胺,乙烯双脂肪酸酰胺,如N,N'-乙烯-双硬脂酸酰胺或者N,N'-乙烯-双油酸酰胺,一种或多种脂肪酸烷醇酰胺,尤其羟甲基化的脂肪酸酰胺,如N-(羟甲基)硬脂酰胺、N-羟甲基棕榈酰胺、羟乙基硬脂酰胺,一种或多种蜡,如聚乙烯蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡或蒙坦蜡,一种或多种羧酸酯,如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二苄酯、苄基-4-苄氧基苯甲酸酯、二-(4-甲基苄基)草酸酯、二-(4-氯苄基)草酸酯或二(4-苄基)草酸酯,酮类,如4-乙酰基联苯,一种或多种芳香族醚,如1,2-二苯氧基乙烷、1,2-二-(3-甲基苯氧基)乙烷、2-苄氧基萘、1,2-双-(苯氧基甲基)苯或者1,4-二乙氧基萘,一种或多种芳香族砜,如二苯基砜,和/或芳香族磺酰胺,如2-,3-,4-甲苯磺酰胺、苯磺苯胺或N-苄基-4-甲苯磺酰胺,或者一种或多种芳香烃,如4-苄基联苯,或者上述化合物的组合。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酰胺,因为它具有有利的性价比。
所述热敏材料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约10至约80重量%的量、特别优选约25至约60重量%的量存在。
任选地,在所述热敏层中可能还存在增滑剂或脱模剂。尤其当所述热敏层上不存在保护层或其他层时,则存在此类增滑剂或脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是硬脂酸锌,因为它具有有利的性价比。
所述增滑剂或脱模剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约1至约10重量%的量、特别优选约3至约6重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,在所述热敏层中存在至少一种粘合剂(粘合物)。所述粘合剂优选为水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是部分皂化或半皂化的聚乙烯醇,因为它们具有有利的性价比。
所述粘合剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以1至30重量%、优选5至20重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述热敏层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏层包含颜料。这些颜料优选与所述彩色层的颜料不同。使用这些颜料尤其具有以下优点:这些颜料可以在其表面上固定在热打印过程中出现的化学品熔体。还可以通过颜料控制热敏层的表面白度和不透明度及其用常规打印颜色的可打印性。
特别适合的颜料是无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是碳酸钙、氢氧化铝、热解的二氧化硅,因为它们可以在其稍后用商售打印颜色的可打印性方面实现所述热敏记录材料的特别有利的应用技术上的特性。
所述颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
所述热敏层还可以具有炭黑组分和/或染料/彩色颜料。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂加工到热敏显色层中。这优选为芪。
热敏层还可以包含无机的吸油的白色颜料。
这些无机的吸油的白色颜料的例子包括天然或煅烧的高岭土、二氧化硅、膨润土、碳酸钙、氢氧化铝、尤其勃姆石,和/或其混合物。
所述无机的吸油的白色颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
为了改进某些涂覆技术特性,在具体情况下优选的是向本发明的热敏记录材料的成分中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。
另外的成分分别优选以本领域技术人员已知的常规的量存在。
所述热敏层优选具有1至8g/m2、尤其2至6g/m2的单位面积重量。
所述热敏层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包括淀粉(淀粉涂线)和/或其改性物(改性淀粉)的层。
优选以0.1至3、特别优选0.2至1.5g/m2的量施加淀粉涂线。
在所述带状载体材料的存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:所述带状载体材料被封闭并且于是改进了所述彩色层的粘附性且可以减少或防止所述彩色层渗入到所述带状载体材料中。
在所述带状载体材料的不存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:可以减少或防止所述彩色层被所述带状载体材料打穿。
所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在保护层。
所述保护层优选具有大于200s、特别优选大于400s且非常特别优选400至1500s的别克平滑度。最优选的是400至1300s的别克平滑度。
这个保护层位于所述热敏层的没有所述彩色层的侧面上。
这个保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
适合的粘合剂包括水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、如乙酰基乙酰基、二丙酮、羧基或硅烷醇改性的聚乙烯醇,或者苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的无机颜料包括如下的无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的有机颜料包括具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述粘合剂在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约40至约90重量%的量、特别优选约50至约80重量%的量存在。
所述颜料在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约5至约40重量%的量、特别优选约10至约30重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述保护层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
所述保护层优选还包括至少一种增滑剂或至少一种脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。
所述增滑剂或脱模剂优选相对于所述保护层的总固体含量以约1至约30重量%的量、特别优选约2至约20重量%的量存在。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂、尤其芪加工到所述保护层中。
所述保护层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述保护层优选具有0.3至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
使用保护层的优点是使所述记录材料更好地受到保护免于外部影响。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
如果存在淀粉涂线,则淀粉涂线位于所述带状载体材料与所述粘合层之间。
所述粘合层优选包括至少一种粘合剂、优选可热激活的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
所述粘合剂、优选所述可热激活的粘合剂且尤其所述压敏粘合剂特别优选为基于橡胶和/或丙烯酸酯的粘合剂。
所述粘合层优选具有10至40g/m2、尤其12至25g/m2的单位面积重量。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层。
术语“硅酮化的分离层”和“硅酮化的层”在“用一层硅酮覆盖”的意义上应理解为是同义的。这些层优选由硅酮组成或者包括至少90重量%、优选至少95重量%且特别优选至少99重量%且非常特别优选除了不可避免的痕量物质或助剂(例如用于将硅酮化液体UV固化)之外仅包括硅酮。所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s且非常特别优选800至2000s的别克平滑度。
如果尤其如上定义的保护层存在于所述热敏层上,则所述硅酮化的分离层优选位于这个保护层上。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述硅酮化的分离层与位于其下的层、优选所述热敏层之间形成有扩散层。这个扩散层优选由所述硅酮化的分离层的至少一部分向位于其下的层的上部区域中的平面扩散而形成,其中所述硅酮化的分离层的优选5至50重量%、特别优选6至45重量%且尤其7至40重量%扩散到位于其下的层的上部区域中。此类的扩散层例如在EP 3 221 153A1中描述。
当还存在如上所述的粘合层时,所述硅酮化的分离层存在。
在所述带状载体材料上在所述热敏层和粘合层上在没有所述彩色层的侧面上存在硅酮化的分离层具有以下优点:所述热敏记录材料可以用作无载体(“无内衬”)的热敏记录材料。
无载体意味着,本发明的(自粘合的)热敏记录材料不是施加在载体材料上,而是卷绕在自身上。其优点是,可以进一步降低制备成本,每个卷可以实现更多的延伸米数、不需要处置内衬的处置成本并且每一定的货物空间体积可以运输更多的标签。
当存在硅酮化的分离层时,则优选的是,在所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中包含有至少一种薄片状颜料。
所述至少一种薄片状颜料优选地选自由高岭土、Al(OH)3和/或滑石组成的组。特别优选的是使用高岭土。非常特别优选的是使用涂刷高岭土(Streichkaol ins)。此类颜料例如是在商品名高岭土ASP 109(德国BASF)下可获得的。
使用这些薄片状颜料、尤其高岭土主要具有以下优点:所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层可以非常良好地硅酮化。
薄片状颜料应理解为如下颜料,所述颜料的直径与厚度之比为约7至40比1、优选约15至30比1。
所述薄片状颜料的粒径优选被设置为使得至少约70%、优选至少约85%的微粒具有约<2μm的粒径(沉降图粒度分析)。所述薄片状颜料在水溶液中的pH值优选为6至8。
所述至少一种薄片状颜料在所述显色的热敏层中或在直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中优选相对于相应层的总固体含量以约5至约60重量%的量、特别优选以约15至约55重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包括硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷、尤其丙烯酰-聚(有机)硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述硅酮化的分离层包括由至少两种硅氧烷形成的混合物。优选的是由至少两种丙烯酰-聚(有机)硅氧烷形成的混合物。
非常特别优选的硅氧烷的例子是在商品名RC902和/>RC711(德国Evonik)下可获得的硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包含优选由至少一种硅酮丙烯酸酯的缩合形成的至少一种聚硅酮丙烯酸酯。
所述硅酮化的分离层优选是无水的。还优选的是,所述硅酮化的分离层不包含Pt催化剂。
所述硅酮化的分离层优选包含引发剂、特别优选光引发剂。引发剂用于将硅酮自由基固化。
在此非常特别优选的是光引发剂A18(德国Evonik)。
所述硅酮化的分离层优选可以包含另外的添加剂,如哑光剂和/或附着添加剂。
所述硅酮化的分离层优选具有0.1至5.0g/m2、优选0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2或0.2至2.0g/m2的单位面积重量。
所述硅酮化的分离层优选具有0.1至6.0μm、优选0.3至6.0μm、尤其0.5至2.0μm或0.2至1.5μm的厚度。
由于其疏水性质,施加硅酮化的分离层导致热敏记录材料相对于亲水试剂例如醇或水的耐受特性。所述硅酮化的分离层因此适合作为保护层。
所有上述层可以形成为单子层或多子层。
根据第四和第五方面的本发明的热敏记录材料可以用结合第一方面描述的制备方法来获得。
本发明还涉及一种可以根据上述方法获得的热敏记录材料。
本发明还涉及一种如上所述的热敏记录材料作为收据纸卷,作为胶粘标签(卷)(也包括冷冻和深冷领域中),以及作为票据(卷)的用途。它们尤其具有功能侧和/或背面(带有颜色、彩色、黑色/灰色)并且可以被预打印。所提及的卷优选以典型的宽度和长度存在。
在第六方面,本发明涉及一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述热敏层包含散射颗粒、尤其(作为散射颗粒的)热敏材料或者由其组成,尤其选散射颗粒,尤其自由以下项组成的组的(作为散射颗粒的)热敏材料:生物聚合物、改性的生物聚合物、脂肪、天然蜡、部分合成的蜡和/或合成的蜡。
此类热敏记录材料的独特之处尤其在于采用了可持续性原料。
生物聚合物的适合的例子包括天然生物聚合物,例如蛋白质、肽、核酸、α-多糖、β-多糖、脂质、聚羟基链烷酸酯、角质素、软木质和/或木质素。
使用所谓的工艺生物聚合物如原生聚合物、基于生物的计划外和可降解的基于石油的聚合物也是可能的。
原生聚合物的例子可以提及再生纤维(如胶粘纤维和玻璃纸)和赛璐珞以及热塑性淀粉。
基于生物的聚合物的例子可以提及聚乳酸酯、聚羟基丁酸酯、基于木质素的热塑料和/或基于油类(尤其亚麻籽油和棕榈油)的环氧丙烯酸酯。
可降解的基于石油的聚合物的例子可以提及聚酯、聚乙烯醇、聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯、聚琥珀酸丁二酯、聚己内酯和/或聚乙交酯。
它们可以单独使用或作为共混物使用。改性的生物聚合物的适合的例子例如包括纤维素和/或木质素的酯。它们可以单独或者作为共混物使用。
脂肪的适合的例子例如包括基于饱和和/或不饱和脂肪酸的脂肪,例如丁酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、月桂烯酸、肉豆蔻油酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、鳕油酸和/或花生四烯酸。
天然蜡的适合的例子例如包括巴西棕榈蜡、小烛树蜡和/或蒙坦蜡。
合成蜡的适合的例子例如包括碳(烃)蜡、聚烯烃蜡、HD-PE蜡、PE蜡、EVA蜡、聚酯蜡、聚乙二醇蜡、PTFE蜡、氟蜡、费托蜡、合成脂肪酸酯和/或重构蜡。它们可以单独或者作为共混物使用。
部分合成蜡的适合的例子例如包括硬脂酸酰胺蜡和/或棕榈酸酰胺蜡。它们可以单独或者作为共混物使用。
使用来自动物蜡、植物蜡、矿物蜡和/或微蜡的组的蜡也是可设想的。
优选的是使用部分合成的蜡,因为它们具有有利的性价比。
可以单独或作为共混物使用生物聚合物、改性的生物聚合物、脂肪、天然蜡、部分合成蜡和合成蜡。
在一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述散射颗粒、优选所述热敏材料选自酰胺蜡、硬脂酸酰胺蜡、棕榈酸酰胺蜡或其组合。
使用此类酰胺蜡,因为它们具有有利的性价比。
在一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,相对于所述热敏层的总重量,所述散射颗粒、优选所述热敏材料在所述热敏层中以5至100重量%、优选40至100重量%且特别优选40至95重量%的量存在。
在一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述散射颗粒、优选所述热敏材料具有在30至250℃的范围内、尤其在40至200℃的范围内的熔融温度。
小于250℃的熔融温度被认为是有利的,在高于250℃的温度无法进行直接热打印,因为温度时间窗口位于打印机规格之外。
在一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述散射颗粒、优选所述热敏材料包括至少一种粘合剂和至少一种颜料。
所述粘合剂(粘合物)优选为水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是部分皂化或半皂化的聚乙烯醇,因为它们具有有利的性价比。
所述粘合剂在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以1至30重量%、优选5至20重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述热敏层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏层包含颜料。这些颜料优选与所述彩色层的颜料不同。使用这些颜料尤其具有以下优点:这些颜料可以在其表面上固定在热打印过程中出现的化学品熔体。还可以通过颜料控制热敏层的表面白度和不透明度及其用常规打印颜色的可打印性。
特别适合的颜料是无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
优选的是碳酸钙、氢氧化铝、热解的二氧化硅,因为它们可以在其稍后用商售打印颜色的可打印性方面实现所述热敏记录材料的特别有利的应用技术上的特性。
所述颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
所述热敏层还可以具有炭黑组分和/或染料/彩色颜料。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂加工到热敏显色层中。这优选为芪。
热敏层还可以包含无机的吸油的白色颜料。
这些无机的吸油的白色颜料的例子包括天然或煅烧的高岭土、二氧化硅、膨润土、碳酸钙、氢氧化铝、尤其勃姆石,和/或其混合物。
所述无机的吸油的白色颜料在所述热敏层中优选相对于所述热敏层的总固体含量以约2至约50重量%的量、特别优选约5至约20重量%的量存在。
为了改进某些涂覆技术特性,在具体情况下优选的是向本发明的热敏记录材料的成分中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。
另外的成分分别优选以本领域技术人员已知的常规的量存在。
所述热敏层优选具有1至8g/m2、尤其2至6g/m2的单位面积重量。
所述热敏层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有2至14%、优选2至12%且非常特别优选3至8%的残留湿度。最优选的是5至8%的残留湿度。
在所给出的范围内的残留湿度具有以下优点:在打印之后存在更高的相对打印对比度以及有利的应用技术上的特性,如更好的可读性。
残留湿度可以如结合实施例说明地那样进行测定。
假定所述热敏层中的不透明度不仅由散射颗粒、尤其聚合物微粒产生,而且还由被包封在散射颗粒、尤其聚合物微粒之间的空气产生(开放孔隙)。由于湿气渗入到这些“孔”中,空气被排出并且不透明度降低。这可能导致并非优选的灰色材料。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述热敏记录材料具有35至60%、优选45至50%的表面白度。
根据ISO 2470-2(2008)可以用El repho 3000分光光度计来测定表面白度(纸白)。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%、尤其50至70%。
这种对比度可以通过对背景与字样的光学密度求差来计算。例如借助于密度计来进行光学密度(o.D.)的测量。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、特别优选大于30s且非常特别优选大于50s的别克平滑度。
所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上优选具有大于50s、特别优选大于100s且非常特别优选大于150s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有大于100s、特别优选大于250s的别克平滑度。
所述载体材料优选在施加有所述彩色层的一侧上具有20至400s、特别优选50至300s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。最优选的是50至150s的别克平滑度。
所述彩色层优选在施加有所述热敏层的一侧上具有50至400s、特别优选100至250s且非常特别优选150至250s的别克平滑度。
所述热敏层在没有所述彩色层的一侧上优选具有100至1000s、特别优选250至800s的别克平滑度。所述别克平滑度分别根据DIN 53107(2016)测定。
此类热敏记录材料具有高动态灵敏度的优点。
有利的是已经呈现了一种平滑的带状的载体材料并且在各个涂层上维持这种平滑度。基底从下方构造得越平滑,最终的平滑度就越好且由此最终产品的灵敏度就越好。
优选的是,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(百分比提高)的别克平滑度。
被施加于所述带状载体材料上的每一个层优选在其上侧(也就是说在没有所述带状载体材料的一侧)具有相对于分别位于其下的层的至少5%(绝对提高)的别克平滑度。
所述带状载体材料在理论上不受限制。在一个优选的实施方式中,所述带状载体材料包括纸、合成纸和/或塑料箔。所述载体材料优选具有30至100g/m2、尤其40至80g/m2的单位面积重量。
根据本发明的热敏记录材料的带状载体材料优选包括通过施加彩色层来实现的至少一个黑色或有色侧面。术语“有色侧面”理解为具有与白色或黑色不同的颜色的侧面。换言之,所述热敏记录材料包括至少一个被着色为不是白色的侧面。以下的实施方式也是可能的,其中所述至少一个黑色或有色的层具有多个不同颜色(还可以与黑色组合)。
在所述带状载体材料的一侧上的所述至少一个彩色层的特征优选在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
颜料和/或染料包括各种有机和无机颜料、染料和/或炭黑。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量分别以2至50重量%、特别优选10至35重量%的量包含颜料、染料和/或炭黑。
作为粘合剂优选使用水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述彩色层中优选相对于所述彩色层的总固体含量以2至40重量%、特别优选10至30重量%的量包含粘合剂。
所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
所述彩色层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层。
在一个替代的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层。
同时为彩色层和隔离层的此类隔离层或彩色层实现降低穿过热敏记录材料的导热。由此可以借助于直接热打印机更高效且以更高的热打印速度实现局部热作用。通过所引入的热量使覆盖层更快地变得透明并且由此改进了灵敏度。
由此需要更少的染料,这促使物料循环中、尤其在旧纸循环中改进的再循环能力(更容易延展、将染料与载体材料成分分离)。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选具有大于50s、优选大于100s且非常优选100至250s的别克平滑度。
同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层优选包括隔热材料。
具有隔离层或同时为隔离层的彩色层的所述热敏记录材料优选具有比不包括隔离层或不包括同时为隔离层的彩色层的热敏记录材料更低的热导率。
隔热材料优选包括高岭土、特别优选煅烧的高岭土以及其混合物。
隔热材料还可以包括空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
这些空心球颜料优选具有40至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径。
所述隔热材料在所述隔离层中优选相对于所述隔离层的总固体含量以约20至约80重量%的量、特别优选约40至约60重量%的量存在。
在同时为彩色层和隔离层的彩色层中,所述隔热材料优选相对于同时为彩色层和隔离层的所述彩色层的总固体含量以约30至约70重量%的量、特别优选以约40至约60重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述隔离层和/或彩色层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述隔离层或彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0重量%的量、特别优选约0.05至约15.0重量%的量存在。
所述隔离层优选具有1至5g/m2、尤其2至4g/m2的单位面积重量。
所述隔离层优选具有1至10μm、优选2至8μm的厚度。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至10g/m2、尤其3至8g/m2的单位面积重量。
同时为彩色层和隔离层的所述彩色层优选具有1至12μm、优选4至8μm的厚度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包括淀粉(淀粉涂线)和/或其改性物(改性淀粉)的层。
优选以0.1至3、特别优选0.2至1.5g/m2的量施加淀粉涂线。
在所述带状载体材料的存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:所述带状载体材料被封闭并且于是改进了所述彩色层的粘附性且可以减少或防止所述彩色层渗入到所述带状载体材料中。
在所述带状载体材料的不存在所述彩色层的侧面上的淀粉涂线具有以下优点:可以减少或防止所述彩色层被所述带状载体材料打穿。
所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s且非常特别优选50至200s的别克平滑度。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在保护层。
所述保护层优选具有大于200s、特别优选大于400s且非常特别优选400至1500s的别克平滑度。最优选的是400至1300s的别克平滑度。这个保护层位于所述热敏层的没有所述彩色层的侧面上。
这个保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
适合的粘合剂包括水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、如乙酰基乙酰基、二丙酮、羧基或硅烷醇改性的聚乙烯醇,或者苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的无机颜料包括如下的无机颜料,无论合成还是天然来源的,优选粘土、沉淀或天然的碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅、沉淀和热解的二氧化硅(例如空气分散型)、硅藻土、碳酸镁、滑石、高岭土、二氧化钛、膨润土,但还有有机颜料,如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
适合的有机颜料包括具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁或脲/甲醛缩合聚合物的中空颜料。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
所述粘合剂在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约40至约90重量%的量、特别优选约50至约80重量%的量存在。
所述颜料在所述保护层中优选相对于所述保护层的总固体含量以约5至约40重量%的量、特别优选约10至约30重量%的量存在。
为了实现热敏记录材料的针对性的应用技术上的性能特征,所述粘合剂优选以交联形式存在于所述保护层中,其中在涂覆过程中的干燥步骤中在存在交联剂(交联物)的情况下调节所述粘合剂的最优的交联度。
交联剂可以为:多元醛,如乙二醛、二醛淀粉、戊二醛,在某些情况下与硼盐(硼砂)共混;乙醛酸的盐或酯;基于碳酸铵锆的交联剂;聚酰氨基胺-表氯醇树脂(PAE树脂);己二酸二酰肼(AHD);硼酸或其盐;聚胺;环氧化物树脂;甲醛寡聚物;环脲;羟甲基脲;三聚氰胺甲醛寡聚物等。可以将其单独使用或以任意混合物使用。
出于符合食品法规的原因,特别优选的是碳酸铵锆和聚酰胺基胺-表氯醇树脂(PAE树脂)。
自交联的粘合剂,如特殊改性的聚乙烯醇或丙烯酸酯,由于已经形成在粘合剂聚合物中的反应性可交联基团,可以在完全没有交联剂的情况下实现交联。
所述交联剂优选相对于所述彩色层的总固体含量以约0.01至约25.0的量、特别优选约0.05至约15.0的量存在。
所述保护层优选还包括至少一种增滑剂或至少一种脱模剂。
这些试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或者还有山嵛酸盐,合成蜡,例如呈脂肪酸酰胺的形式,例如硬脂酸酰胺和山嵛酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,乙烯蜡,不同硬度的丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或蒙坦蜡。
所述增滑剂或脱模剂优选相对于所述保护层的总固体含量以约1至约30重量%的量、特别优选约2至约20重量%的量存在。
为了控制本发明热敏记录材料的表面白度,可以将光学增亮剂、尤其芪加工到所述保护层中。
所述保护层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述保护层优选具有0.3至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
使用保护层的优点是使所述记录材料更好地受到保护免于外部影响。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
如果存在淀粉涂线,则淀粉涂线位于所述带状载体材料与所述粘合层之间。
所述粘合层优选包括至少一种粘合剂、优选可热激活的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
所述粘合剂、优选所述可热激活的粘合剂且尤其所述压敏粘合剂特别优选为基于橡胶和/或丙烯酸酯的粘合剂。
所述粘合层优选具有10至40g/m2、尤其12至25g/m2的单位面积重量。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层。
术语“硅酮化的分离层”和“硅酮化的层”在“用一层硅酮覆盖”的意义上应理解为是同义的。这些层优选由硅酮组成或者包括至少90重量%、优选至少95重量%且特别优选至少99重量%且非常特别优选除了不可避免的痕量物质或助剂(例如用于将硅酮化液体UV固化)之外仅包括硅酮。
所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s且非常特别优选800至2000s的别克平滑度。
如果尤其如上定义的保护层存在于所述热敏层上,则所述硅酮化的分离层优选位于这个保护层上。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,在所述硅酮化的分离层与位于其下的层、优选所述热敏层之间形成有扩散层。这个扩散层优选由所述硅酮化的分离层的至少一部分向位于其下的层的上部区域中的平面扩散而形成,其中所述硅酮化的分离层的优选5至50重量%、特别优选6至45重量%且尤其7至40重量%扩散到位于其下的层的上部区域中。此类的扩散层例如在EP 3 221 153A1中描述。
当还存在如上所述的粘合层时,所述硅酮化的分离层存在。在所述带状载体材料上在所述热敏层和粘合层上在没有所述彩色层的侧面上存在硅酮化的分离层具有以下优点:所述热敏记录材料可以用作无载体(“无内衬”)的热敏记录材料。
无载体意味着,本发明的(自粘合的)热敏记录材料不是施加在载体材料上,而是卷绕在自身上。其优点是,可以进一步降低制备成本,每个卷可以实现更多的延伸米数、不需要处置内衬的处置成本并且每一定的货物空间体积可以运输更多的标签。
当存在硅酮化的分离层时,则优选的是,在所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中包含有至少一种薄片状颜料。
所述至少一种薄片状颜料优选地选自由高岭土、Al(OH)3和/或滑石组成的组。特别优选的是使用高岭土。非常特别优选的是使用涂刷高岭土(Streichkaol ins)。此类颜料例如是在商品名高岭土ASP 109(德国BASF)下可获得的。
使用这些薄片状颜料、尤其高岭土主要具有以下优点:所述热敏层或直接位于所述硅酮化的分离层下方的层可以非常良好地硅酮化。
薄片状颜料应理解为如下颜料,所述颜料的直径与厚度之比为约7至40比1、优选约15至30比1。
所述薄片状颜料的粒径优选被设置为使得至少约70%、优选至少约85%的微粒具有约<2μm的粒径(沉降图粒度分析)。所述薄片状颜料在水溶液中的pH值优选为6至8。
所述至少一种薄片状颜料在所述显色的热敏层中或在直接位于所述硅酮化的分离层下方的层中优选相对于相应层的总固体含量以约5至约60重量%的量、特别优选以约15至约55重量%的量存在。
在另一个优选的实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包括硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷、尤其丙烯酰-聚(有机)硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述硅酮化的分离层包括由至少两种硅氧烷形成的混合物。优选的是由至少两种丙烯酰-聚(有机)硅氧烷形成的混合物。
非常特别优选的硅氧烷的例子是在商品名RC902和/>RC711(德国Evonik)下可获得的硅氧烷。
在另一个实施方式中,所述热敏记录材料的特征优选在于,所述硅酮化的分离层包含优选由至少一种硅酮丙烯酸酯的缩合形成的至少一种聚硅酮丙烯酸酯。
所述硅酮化的分离层优选是无水的。还优选的是,所述硅酮化的分离层不包含Pt催化剂。
所述硅酮化的分离层优选包含引发剂、特别优选光引发剂。引发剂用于将硅酮自由基固化。
在此非常特别优选的是光引发剂A18(德国Evonik)。
所述硅酮化的分离层优选可以包含另外的添加剂,如哑光剂和/或附着添加剂。
所述硅酮化的分离层优选具有0.3至5.0g/m2、尤其1.0至3.0g/m2的单位面积重量。
所述硅酮化的分离层优选具有0.3至6.0μm、优选0.5至2.0μm的厚度。
所有上述层可以形成为单子层或多子层。
根据第六方面的本发明的热敏记录材料可以用结合第一方面描述的制备方法来获得。
本发明还涉及一种可以根据上述方法获得的热敏记录材料。
本发明还涉及一种如上所述的热敏记录材料作为收据纸卷,作为胶粘标签(卷)(也包括冷冻和深冷领域中),以及作为票据(卷)的用途。它们尤其具有功能侧和/或背面(带有颜色、彩色、黑色/灰色)并且可以被预打印。所提及的卷优选以典型的宽度和长度存在。
下面将详细阐释根据上述1至6方面的本发明的特别优选的实施方式。
一个特别优选的第一实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
在这个第一实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第一实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第一实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
一个特别优选的第二实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的隔离层、施加于所述隔离层上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
在这个第二实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第二实施方式中,所述隔离层包括隔热材料、优选高岭土、特别优选煅烧的高岭土及其混合物,或者空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
在这个第二实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第二实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
一个特别优选的第三实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的同时为隔离层的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
在这个第三实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第三实施方式中,同时为隔离层的所述彩色层包括隔热材料、优选高岭土、特别优选煅烧的高岭土及其混合物,或者空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
在这个第三实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
一个特别优选的第四实施方式包括热敏记录材料,具有在两侧有淀粉涂线的带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
在这个第四实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第四实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第四实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
一个特别优选的第五实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层。在这个第五实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第五实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第五实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第五实施方式中,所述保护层包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
一个特别优选的第六实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的隔离层、施加于所述隔离层上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。其中所述热敏层上施加有保护层。
在这个第六实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第六实施方式中,所述隔离层包括隔热材料、优选高岭土、特别优选煅烧的高岭土及其混合物,或者空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
在这个第六实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第六实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第六实施方式中,所述保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
一个特别优选的第七实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的同时为隔离层的彩色层和所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层。
在这个第七实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第七实施方式中,同时为隔离层的所述彩色层包括隔热材料、优选高岭土、特别优选煅烧的高岭土及其混合物,或者空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
在这个第七实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第七实施方式中,所述保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
一个特别优选的第八实施方式包括热敏记录材料,具有在两侧有淀粉涂线的带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层。
在这个第八实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第八实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。在这个第八实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第八实施方式中,所述保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
一个特别优选的第九实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。
在这个第九实施方式中,所述粘合层包括至少一种粘合剂、优选可热固化的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
在这个第九实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第九实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第九实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第九实施方式中,所述硅酮化的层包括至少一种硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷。
一个特别优选的第十实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的隔离层、施加于所述隔离层上的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。在这个第十实施方式中,所述粘合层包括至少一种粘合剂、优选可热固化的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
在这个第十实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第十实施方式中,所述隔离层包括隔热材料、优选高岭土、特别优选煅烧的高岭土及其混合物,或者空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。
在这个第十实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第十实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第十实施方式中,所述硅酮化的层包括至少一种硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷。
一个特别优选的第十一实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的同时为隔离层的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。
在这个第十一实施方式中,所述粘合层包括至少一种粘合剂、优选可热固化的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
在这个第十一实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第十一实施方式中,同时为隔离层的所述彩色层包括隔热材料、优选高岭土、特别优选煅烧的高岭土及其混合物,或者空心球颜料、尤其包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物的空心球颜料。在这个第十一实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第十一实施方式中,所述硅酮化的层包括至少一种硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷。
一个特别优选的第十二实施方式包括热敏记录材料,具有在两侧具有淀粉涂线的带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。
在这个第十二实施方式中,所述粘合层包括至少一种粘合剂、优选可热固化的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
在这个第十二实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第十二实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第十二实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第十二实施方式中,所述硅酮化的层包括至少一种硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷。
一个特别优选的第十三实施方式包括热敏记录材料,具有在两侧具有淀粉涂线的带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层并且所述保护层上施加有硅酮化层。
在这个第十三实施方式中,所述粘合层包括至少一种粘合剂、优选可热固化的粘合剂、尤其压敏粘合剂。
在这个第十三实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第十三实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
在这个第十三实施方式中,所述热敏层包括上文提及的实施方式。
在这个第十三实施方式中,所述保护层优选包括至少一种粘合剂和至少一种颜料、特别优选无机颜料。
在这个第十三实施方式中,所述硅酮化的层包括至少一种硅氧烷、优选聚(有机)硅氧烷。
一个特别优选的第十四实施方式包括热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层仅包括蜡。
在这个第十四实施方式中,所述带状载体材料包括纸。
在这个第十四实施方式中,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
关于热敏层所提及的实施方式的在上文中详述的优选实施方式一至十三尤其包括以下实施方式:所述热敏层包括至少一种聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55至130℃、优选40至80℃的玻璃化转变温度。
所述热敏层包括至少一种聚合物微粒,所述聚合物微粒具有核/壳结构,其中所述聚合物微粒选自由以下项组成的组:(i)聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至800℃的聚合物外壳,和(ii)聚合物微粒,具有玻璃化转变温度为40℃至130℃的聚合物内壳和玻璃化转变温度为-55℃至50℃的聚合物外壳,其中所述聚合物外壳的玻璃化转变温度优选低于所述聚合物内壳的玻璃化转变温度。
所述热敏层包括至少一种聚合物微粒,所述聚合物微粒具有小于250℃、优选0至250℃的熔融温度。
所述热敏层包括至少一种聚合物微粒,所述聚合物微粒具有在0.1至2.5μm范围内的平均粒径。
在另一个优选的实施方式BA中,如上文中方面1至6下的根据本发明的任意热敏记录材料、尤其根据权利要求41或权利要求85的根据本发明的以下热敏记录材料的热敏层
根据权利要求41:
一种热敏记录材料,包括带状载体材料、
在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及
在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,
其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,
其特征在于,
所述热敏层包括10至90重量%的散射颗粒、尤其具有在0.1至2.5μm范围内的平均粒径的聚合物微粒,10至80重量%的热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃范围内的玻璃化转变温度,以及1至30重量%的粘合剂。
根据权利要求85:
一种热敏记录材料,包括带状载体材料、
在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及
在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,
其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,
其特征在于,
所述热敏层包含散射颗粒、尤其作为散射颗粒的热敏材料或者由其组成,尤其选自由以下项组成的组的热敏材料:生物聚合物、改性的生物聚合物、脂肪、天然蜡、部分合成的蜡和/或合成的蜡,其中部分合成的蜡是优选的。
具有以下特征中的至少一个或者以下特征的任意一种组合:
-所述散射颗粒优选具有以下特征中的至少一个:
a)散射颗粒为具有在60℃至180℃范围内的熔点的蜡、尤其酰胺蜡,
b)散射颗粒为脂肪酸、尤其硬脂酸和/或棕榈酸,
c)散射颗粒为聚琥珀酸丁二酯(PBS),
d)散射颗粒为聚琥珀酸己二酸丁二酯(PBSA),
e)散射颗粒相对于所述热敏层的干燥质量以在a)10至<40重量%范围内或者b)40至78重量%、尤其44至73重量%、进一步优选50至67重量%范围内或者c)>78至90重量%的总量存在。
-所述粘合剂包括至少一种聚合物型粘合剂。
-所述热敏层包括至少一种无机颜料作为附加的散射颗粒。
-所述热敏层基本上不包括(彩色)显影剂或无色化合物。
-散射颗粒和附加的散射颗粒的平均粒径优选在0.1至2.5μm范围内。
-所述颗粒或微粒粒径或者颗粒或微粒粒径分布优选地适合于散射可见光范围内的光并且因此除了所使用的材料和组分的光吸收度之外有助于通过所述热敏层遮盖位于下方的彩色层。因此,所述散射颗粒的平均粒径D(4.3)优选在0.1至2.5μm的范围内,或者所述散射颗粒的颗粒直径D50优选在0.1至2.5μm范围内、优选0.8至2.0μm、进一步优选1.0至1.8μm、进一步优选在1.2至1.6μm范围内。
-作为散射颗粒的蜡、尤其酰胺蜡与无机颜料的量比率优选具有在2:8至9:1、优选2.5:7.5至7.5:2.5、进一步优选0.3:0.7至0.7:0.3范围内的值。较高的蜡含量有利地影响动态灵敏度和光学密度(OD773),其中在若干实施例中可以在优选6.5:3.5的比率下实现最优值。
-所述粘合剂优选相对于所述热敏层的干燥质量以1至30重量%、优选2至20重量%、进一步优选4至16.5重量%的量存在。
-所述无机颜料优选相对于所述热敏层的干燥质量以在18至50重量%范围内、优选22至45重量%、特别优选25至39重量%范围内的总量存在。
-所述酰胺蜡优选为饱和脂肪酸的单酰胺,其脂肪酸残基具有在14至20范围内、优选在16至18范围内的碳原子总数,酰胺蜡特别优选为硬脂酰胺(硬脂酸酰胺、十八烷酸酰胺)。
-所述热敏层的关于单位面积的干燥质量尤其在2g/m2至15g/m2的范围内、优选在2.5g/m2至12g/m2的范围内、特别优选在3g/m2至10g/m2的范围内。
-所述无机颜料优选地选自由以下项组成的组:煅烧高岭土、天然高岭土、高岭石、水合硅酸镁、二氧化硅、膨润土、碳酸钙、硅酸钙尤其水合硅酸钙、硫酸铝酸钙、氢氧化铝、氧化铝和勃姆石。
-所述无机颜料优选具有在0.2至2.0μm范围内、优选0.8至2.0μm、进一步优选1.0至1.8μm、进一步优选在1.2至1.6μm范围内的颗粒直径d50。
-所述一种或多种聚合物型粘合剂优选地选自由以下项组成的组:淀粉、改性淀粉、聚乙烯醇和/或改性聚乙烯醇。
-所述散射颗粒优选为脂肪酸、尤其硬脂酸和/或棕榈酸,所述脂肪酸可能与极性粘合剂、尤其与聚乙烯醇或改性聚乙烯醇形成氢桥键,这出人意料地对所获得的热敏记录材料的打印对比度和光学密度具有有利影响。
根据本发明的热敏记录材料、尤其根据优选实施方式BA的那些,在所述热敏层的单位面积重量优选小于7g/m2、优选小于6g/m2、特别优选小于5g/m2且仍更优选小于4g/m2的情况下,优选具有至少1.10+/-2%、优选至少1.15+/-2%、特别优选1.20+/-2%并且仍更优选1.25+/-2%的光学密度(OD773)。其中这种良好、非常好直至突出的光学密度(OD773)尤其通过单独或组合采用上文详述的本发明特征和措施来获得。
根据本发明的包括热敏层的热敏记录材料优选可以用作收据纸(卷)、胶粘标签(卷)、票据(卷)、温度指示物、安全纸张、入场券、证据、自粘标签、车票、TITO票(入票出票,Ticket-in,Ticket-out)、飞机票、火车票、船票或公共汽车票、停车票据、标签、彩票、销售收据、银行存单、医疗和/或技术图表用纸、传真纸或安全纸张。
借助于以下实施例详细阐释了这些优选实施方式BA,而不限制其范围。
在长网造纸机上,在以常用量加入常用的添加物质的情况下,由具有41、42和58g/m2的单位面积重量的经漂白且经研磨的阔叶树和针叶树木浆制备成至少在一侧上具有大于20s的别克平滑度的纸带作为带状载体材料。
随后在常用的涂刷机上使用炭黑作为染料/颜料,将根据实施例1至5的彩色层施加到载体材料(纸带)的平滑侧上,以常规方式干燥并平滑化,从而获得彩色层的>100s的别克平滑度。
为了制备热敏层,制备两种悬浮液(一种蜡悬浮液和一种颜料悬浮液)并且随后用在下表中给出的比例混合,从而获得所需的涂层组合物。在此一举EP 3957489 A1中说明的解决方案来制备涂层组合物。与之不同的是,蜡以及颜料都处于适合用作散射颗粒和附加散射颗粒的粒径分布。
悬浮液的成分在下表中给出。
颜料分散体的组成:
成分 量[otro,%] 量[lutro,g]
- 53.5
水合硅酸钙 85 117.1
聚乙烯醇 15 79.4
总计 100 250.0
蜡分散体的组成:
成分 量[otro,%] 量[lutro,g]
- 0.3
水合硅酸钙 85 170.3
聚乙烯醇 15 79.4
总计 100 250.0
涂层组合物的组成:
实施例:颜料悬浮液的量比例/蜡悬浮液的量比例
实施例BA1 70%/30%
实施例BA2 50%/50%
实施例BA3 40%/60%
实施例BA4 30%/70%
实施例BA5在水合硅酸钙(颜料)与硬脂酸酰胺(散射颗粒)之比固定为4:6和3:7的情况下,涂层组合物的聚乙烯醇(粘合剂)的比例在4%至30%的范围内改变。
在使用常用的涂刷机的情况下,借助于辊刮刀涂刷机将这些涂层组合物施加到彩色层上,以制备具有3、3.5、4、5、6和7g/m2的单位面积重量的热敏层,在施加之后以常规方式进行干燥和平滑化,从而获得>100s的别克平滑度。
出于对比目的,在使用常用的涂覆设备的情况下,借助于常用的帘膜涂覆将这些涂层组合物施加到彩色层上,以制备具有2、3、3.5、4、5、6和7g/m2的单位面积重量的热敏层,在施加之后以常规方式进行干燥和平滑化,从而获得>100s的别克平滑度,其中基本上可以实现与借助于辊刮刀涂刷机涂覆相同的结果。
在此,干燥、尤其载体材料还有所有层、尤其热敏记录层的干燥如下进行,使得热敏记录材料的残留湿度在2%至14%的范围内。
如先前在章节“1)动态颜色密度”和“2)相对打印对比度”下说明的,随后确定这些值。另外,利用在章节“1)动态颜色密度”中说明的方法来测量动态灵敏度(以mJ/mm2计的针对能量输入的光学密度o.D.或OD),其中在使用GeBE Pr interLab GPT-10000测试打印机(德国GeBE电子和精细工艺GmbH公司)的情况下以305dpi的Kyocera打印条在施加24V电压的情况下以0至16mJ/mm2范围内的分级能量输入在热学上打印并测量热敏记录材料(6cm宽的条带)。另外对于7.73mJ/mm2的能量输入确定了光学密度(OD773)。还参见图14和相关说明以便理解。
尤其实施例BA3至BA5(具有20%起的粘合剂比例),在7.73mJ/mm2的能量输入(光学密度OD773)下显示出至少1.15ODU的突出的光学密度(OD773),并且在>7.73mJ/mm2的能量输入下显示出>1.15ODU的光学密度,并且在热敏层的经济且特别环保的3g/m2起的单位面积重量下已经实现了这一点。
在使用常用的打印参数(打印速度、打印头温度、能量输入)的情况下,在热打印之后具有至少1.15的光学密度(OD773)的根据本发明的热敏记录材料可以用于商售的热打印机并且同时满足对待实现的打印图像的所有关键要求(打印图像的可读性或条形码可读性)。
其他的例子是用a)如实施例6或12中的介于载体材料与彩色层之间的隔离层以及b)如在实施例1至5和7至11中的同时为彩色层和隔离层的层、正好用根据实施例BA1至BA5的这些热敏层制备的。如此获得的热敏记录材料甚至在动态灵敏度中显示出比先前给出的略微改善的结果,并且在7.73mJ/mm2的能量输入(光学密度OD773)下显示出至少1.20ODU的突出的光学密度(OD773)并且在>7.73mJ/mm2的能量输入下显示出>1.20ODU。
在另外的实施例中,水合硅酸钙的用量部分或完全被碳酸钙替代。如此获得的热敏记录材料在动态灵敏度还有相对打印对比度和光学密度(OD773)上同样显示出类似地较好的结果。
在另外的实施例中,硬脂酸酰胺的用量部分或全部被聚琥珀酸丁二酯(PBS)或聚琥珀酸己二酸丁二酯(PBSA)或者被PBS和PBSA的混合物替代。如此获得的热敏记录材料在动态灵敏度还有光学密度(OD773)和相对打印对比度上同样显示出类似地较好的结果。
在另外的实施例中,在长网造纸机上,在以常用量加入常用的添加物质的情况下,由具有41和58g/m2的单位面积重量的经漂白且经研磨的阔叶树和针叶树木浆制备纸带作为带状载体材料,并且设有常用的正面和背面涂线(单侧或两侧涂刷的纸带)、尤其常用的基于淀粉的预涂线(淀粉层)并且以至少在一侧上具有大于20s的别克平滑度制备而成。这些正面或背面涂线改进了用常用彩色印刷法施加和粘附其他层、例如隔离层或彩色层或者在粘合层或打印层(例如作为热敏记录材料的背面打印物的打印层)的相反侧上,以实现广告或信息目的(例如“此收据纸是环保产品”)。
在另外的实施例中,这些热敏层设有a)保护层、b)硅酮化的分离层或c)保护层和在保护层上的硅酮化的分离层。于是,在另外的实施例中,设有硅酮化的分离层的热敏记录材料在其背面上设有粘合层并且被进一步加工并卷绕成可商购的用于粘性标签的卷,例如用于直接与食物接触(如果先前将所有材料、原料和工艺对应地认证并许可为天然的),作为超市的水果和蔬菜、奶酪、鱼、肉或香肠区的热打印机粘性标签。
由于考虑到本发明的措施和特征,另外可以表明,已知的涂层组合物(例如来自EP3957489 A1)还可以被进一步改进并且由此还可以获得改进的热敏记录材料,所述改进的热敏记录材料除了所需的光学密度(最终黑度>1.15以及OD773)和相对打印对比度之外还具有抵抗外部影响的突出特性。于是,根据若干实施例BA、尤其BA3至BA5,本发明的热敏记录材料还具有未打印的和未打印的热敏记录材料的突出的可储存性(测量方法参见可储存性章节),即使在极端条件下,例如作为借助于热打印机打印的停车票据在夏天烈日下在汽车内室中存放(Tmax 60℃)数小时,停车票据的打印图像仍然非常良好可读。
附图说明
在以下附图中分别示意性展示了本发明的示例性热敏记录材料的不同的层构造。各个层的组成应理解为如上对于每一个层所定义的。
图1:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
图2:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的隔离层、施加于所述隔离层上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
图3:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的同时为隔离层的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
图4:热敏记录材料,具有在两侧有淀粉涂线的带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。
图5:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层。
图6:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的隔离层、置于所述隔离层上的彩色层和所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层。
图7:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于其上的同时为隔离层的彩色层和所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层。
图8:热敏记录材料,具有在两侧有淀粉涂线的带状载体材料、施加于其上的彩色层和所述彩色层上的热敏层。其中所述热敏层上施加有保护层。
图9:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。
图10:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的隔离层、施加于所述隔离层上的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。
图11:热敏记录材料,具有带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的同时为隔离层的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。
图12:热敏记录材料,具有在两侧具有淀粉涂线的带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有硅酮化层。
图13:热敏记录材料,具有在两侧具有淀粉涂线的带状载体材料、施加于带状载体材料下侧的粘合层和施加于其另一侧的彩色层以及所述彩色层上的热敏层,其中所述热敏层上施加有保护层并且所述保护层上施加有硅酮化层。
图14:对热敏记录材料的动态灵敏度的测量,其中载体材料具有不同的别克平滑度。所示的是具有不同基础纸的三种记录材料的取决于通电能量E的动态灵敏度(光学密度(ODU)):
A:未压延,平滑度210别克[s],
B:经压延,直线印刷0.5bar,平滑度490别克[s],
C:经压延,直线印刷2x 10bar,平滑度1276别克[s]。
实施例
下面将借助于若干非限制性实施例详细阐释本发明:
用根据表1至6的组合物来制备根据本发明的热敏记录材料。
在所有实施例中都使用具有41或58g/m2的单位面积重量的阔叶树和针叶树木浆形成的纸基质作为载体材料。
所给出的所有单位面积重量都涉及相应的经干燥的层。
通过加入水来如下地设定相应的层配制品的干燥含量(TG):隔离层(30%)、彩色层(26%)、热敏层(20%)和保护层(10%)。
所使用的原料作为分散体或作为具有以下干燥含量的溶液来使用:Ropaque HP-1055(21%)、苯乙烯-丁二烯胶乳(48%)、炭黑(45%)、Ropaque OP-96(30%)、四水合偏硼酸钠(2%)、硬脂酸酰胺蜡(22%)、二氧化硅(28%)、硬脂酸锌(35%)、聚乙烯醇(高粘度)(10%)、煅烧高岭土(45%)、沉淀碳酸钙(58%)、碳酸锆铵(9%)、聚乙烯醇(低粘度)(7%)和高岭土(75%)。
这些量值[重量%]涉及烘箱干燥的状态(otro)。
1.实施例1:
在实施例1中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表1:根据实施例1的热敏记录材料的各个层的组成。
/>
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
2.实施例2:
在实施例2中,在造纸机上通过压膜机以800m/min的速度将淀粉预涂层(0.5g/m2)施加到纸基底的正面和背面上。在涂纸机上,通过刀式涂覆机将彩色层施加到淀粉涂覆的纸基底上,并且通过幕式涂覆机以900m/min的速度将热敏层施加到其上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表2:根据实施例2的热敏记录材料的各个层的组成。
/>
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
3.实施例3:
在实施例3中,在造纸机上通过压膜机以800m/min的速度将淀粉预涂层(0.5g/m2)施加到纸基底的正面和背面上。在涂纸机上,通过刀式涂覆机以600m/min的速度将彩色层施加到淀粉涂覆的纸基底上。在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将热敏层和保护层相继施加设有彩色层的、淀粉涂覆的纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表3:根据实施例3的热敏记录材料的各个层的组成。
/>
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
4.实施例4:
在实施例4中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表4:根据实施例4的热敏记录材料的各个层的组成。
/>
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
5.实施例5:
在实施例5中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表5:根据实施例5的热敏记录材料的各个层的组成。
/>
n.a.:本领域技术人员已知的常见助剂。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
6.实施例6:
在实施例6中,在造纸机上通过压膜机以800m/min的速度将隔离层(绝热体层)施加到纸基底上。在造纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加设有隔离层(绝热体层)的纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表6:根据实施例6的热敏记录材料的各个层的组成。
/>
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
已经显示出,由于热敏层在彩色层上的高固定度,在隔离层/彩色层中使用由散射颗粒/聚合物微粒(例如苯乙烯-丙烯酸酯共聚物)和无机颜料(例如煅烧高岭土)形成的任意混合物提供了在热敏记录材料的改进的条形码可读性方面的特殊优点。
相对于处于烘箱干燥状态(otro)下的量数值[重量%],散射颗粒/聚合物微粒与无机颜料之间的混合比优选在8:1至1:8的范围内、特别优选在4:1至1:4的范围内。
借助于以下实施例(实施例7至12)详细阐释了这些实施方式,而不限制其范围。
7.实施例7:
在实施例7中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表7:根据实施例7的热敏记录材料的各个层的组成。
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
8.实施例8:
在实施例8中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表8:根据实施例8的热敏记录材料的各个层的组成。
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
9.实施例9:
在实施例9中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表9:根据实施例9的热敏记录材料的各个层的组成。
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
10.实施例10:
在实施例10中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表10:根据实施例10的热敏记录材料的各个层的组成。
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
11.实施例11:
在实施例11中,在涂纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加到纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表11:根据实施例11的热敏记录材料的各个层的组成。
n.a.:本领域技术人员已知的常见助剂。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
12.实施例12:
在实施例12中,在造纸机上通过压膜机以800m/min的速度将隔离层施加到纸基底上。在造纸机上通过单幕涂覆机和/或同时通过双幕涂覆机以900m/min的速度将彩色层和热敏层相继施加设有隔离层的纸基底上。在每次施用之后,以常见方式进行相应涂覆的纸载体的干燥过程,而不会不利地影响本发明热敏记录材料的特性(例如热敏层的表面白度或纸白度)。
表12:根据实施例12的热敏记录材料的各个层的组成。
n.a.:本领域技术人员已知的常见材料。
为了改进某些涂覆技术特性,向各层中加入其他的成分、尤其流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。以如下的量加入其他的成分,使得相应层的重量%加和为100重量%。对应的量是本领域技术人员熟知的。
如下文说明地对如此获得的热记录材料进行分析:
1)动态颜色密度:
在使用GeBE Pr interLab GPT-10000测试打印机(德国GeBE电子和精细工艺GmbH公司)的情况下以305dpi的Kyocera打印条在施加24V电压和0.8ms的最大脉冲宽度的情况下以通过预实验确定的脉冲宽度对热敏记录材料(6cm宽的条带)在热学上进行无能量分级、具有棋盘图案的打印,其中脉冲宽度被选择为实现1.20±0.05的光学密度。打印图案的方格的面积对应于80x80个点。用X-Ri te的SpectroEye密度计测量了打印的和未打印的区域的图像密度(光学密度,o.D.),其中o.D.值的测量不确定性估计为≤2%。根据(等式2)计算的%值的散射为≤±2百分点。
2)相对打印对比度:
根据等式(2)依据热打印的区域的光学密度值(oDs)或机械处理的区域(摩擦灵敏度测试)的光学密度值(oDs)以及未打印区域的光学密度值(oDw)来计算相对对比度(s=黑色区域,w=白色区域):
3)打印图像的耐受性测试:
a)针对增塑剂的耐受性(全箔(Omni-Fol ie)):
在热敏记录材料的根据(1)的本方法打印的两个条带上,在避免折叠和空气夹杂的情况下,与含增塑剂的新制固定箔(具有20至25%己二酸二辛酯的PVC箔)进行接触、卷绕成卷并且储存16小时。一个条带在室温下(20至22℃)储存,第二个条带在40℃下储存。在剥离出箔之后测量打印的和未打印的区域的图像密度(o.D.)并且将图像密度用于与该式(等式2)相对应地关于增塑剂生效之前对应的图像密度值获得相对的打印对比度。
b)针对压敏粘合剂的耐受性:
根据(1)的方法打印热敏记录材料的两个条带。在避免折叠和空气夹杂的情况下,在每一个条带上粘贴透明的Tesa自粘胶带(可结晶,#57315)和与之分离的Tesa包装胶带条带(#04204)。在室温(20-22℃)下储存之后,在七天后穿过相应的胶带来测量打印的和未打印的区域的图像密度(o.D.)并且将图像密度用于与该式(等式2)相对应地关于新粘贴图案的对应的图像密度值获得相对的打印对比度。
c)针对疏水/亲水试剂的耐受性:
在根据(1)的方法打印的热敏记录材料的每一个条带上,在打印的和未打印的区域上分别施加一滴/一个指尖的葵花籽油(Nes t le-Thomy 100%纯的葵花籽油)、猪油(LARU GmbH,猪油)、护手霜(Lanolin护手霜)、汗液(根据DIN EN ISO 105-E04制备)、乳(3.5%脂肪)、乙醇(水中40%)和水(自来水)。在30分钟的作用时间之后,通过与可商购的厨房纸巾短暂接触来去除试剂并且将纸在室温(20-22℃)下储存。在特定的储存时长(见表1)之后测量打印的和未打印的区域的图像密度(o.D.)并且将图像密度用于与该式(等式2)相对应地关于试剂生效之前对应的图像密度值获得相对的打印对比度。
表13:根据本发明的打印的/未打印的热敏记录材料的耐受性
/>
/>
*根据等式2。
根据本发明的打印的/未打印的热敏记录材料的可储存性:
根据(1)的方法打印并测量热敏记录材料的一个条带(o.D.,储存之前的图像密度)并且与热敏记录材料的一个未打印的条带一起在两个玻璃板之间在60℃、1350N/m2的压力、50%的相对空气湿度和避光条件下经受四周的储存。在储存并调节气候到室温之后将未打印的条带对应于(1)打印(=剩余的书写性能),测量打印的和未打印的区域并且将图像密度用于与该式(等式2)相对应地关于储存之前经打印条带的对应的图像密度值获得相对的打印对比度。同样测量所打印的条带的打印的和未打印的区域的图像(=剩余的图像耐受性)并且将其用于与该式(等式2)相对应地关于储存之前对应的图像密度值获得相对的打印对比度。
表13:根据本发明的打印的/未打印的热敏记录材料的可储存性:
*根据等式2。
装设热敏记录材料作为自粘标签。
在背面将粘合剂层施加到A4纸上。
a)用刮刀将粘合剂分散体施加到正面上承载有热敏层的A4纸(热敏记录材料)的背面上并且在最高70℃下用热空气喷枪干燥。为了在另外的加工过程中保护粘合层,在避免空气夹杂和折叠的情况下将硅酮化的脱模纸层压到粘合层上。
b)当存在由位于两个脱模纸之间的薄粘合剂层组成的“粘合剂-内衬夹层物”时,在移除这两个内衬纸之一后,在避免空气夹杂和折叠的情况下将粘合剂层(粘性侧)层压到A4热敏纸的背面上。
在制备标签时是否首先施加粘合层且随后将热敏记录层施加在承载粘合层的相反面是不重要的。
为了包装自粘标签,使用基于丙烯酸酯的可撕掉的粘合剂(R5000N,Avery Fasson公司)用作可商购的粘合剂。
如下文所述地测试/分析如此装设至自粘标签的热敏记录材料(表4)。
热敏标签的粘合剂迁移测试
根据(1)的方法打印并测量热敏记录材料的一个条带(o.D.,储存之前的图像密度)并且与热敏记录材料的一个未打印的条带一起在两个玻璃板之间在60℃、1350N/m2的压力、50%的相对空气湿度和避光条件下经受四周的储存。
在储存并调节气候到室温之后将未打印的条带对应于(1)打印(=剩余的书写性能),测量打印的和未打印的区域并且将图像密度用于与该式(等式2)相对应地关于储存之前经打印条带的对应的图像密度值获得相对的打印对比度。同样测量所打印的条带的打印的和未打印的区域的图像(=剩余的图像耐受性)并且将其用于与该式(等式2)相对应地关于储存之前对应的图像密度值获得相对的打印对比度。
表14:根据本发明的热敏标签纸的粘合剂迁移测试。
*根据等式2。
表15:根据本发明的热敏记录材料的摩擦灵敏度测试。
*根据等式2。
在材料测试机(Karl KG公司,Weinheim)上进行摩擦灵敏度测试,所述材料测试机由下部的旋转支撑盘和上部的可轴向位移且用3.5kg配重加载的支撑盘组成,这两个支撑盘装备有用于待以56.5mm圆盘形状的测试的热敏记录材料的柔软的底板。在60秒的时间跨度上进行机械加载。根据等式2通过测定相对打印对比度来对如此处理的热敏记录材料的摩擦灵敏度进行评分。
表16:根据本发明的热敏记录材料的以秒计的别克平滑度和以μm计的厚度
实施例0在配方成分和用量方面对应于实施例2,但是单位面积重量为37g/m2
上述实施例3在配方成分和用量方面对应于上文提及的实施例3(表3),但是来自不同的纸涂刷机道次(不同的施加方法)。
平滑度测量根据DIN 53107(2016)进行。
厚度测量根据DIN-EN ISO 534(2011)进行。
在测定残留湿度(纸湿度)之前,将热敏记录材料在室温和30%的相对空气湿度下保存一周。
借助于Precisa XM60湿度测定测量仪在使用铝壳(70mm)的情况下在室温和30%的相对空气湿度下进行残留湿度(纸湿度)的测定。选择“标准”作为加热速率并且将最大温度设定为120℃。在对铝壳进行去皮测量之后用0.5至0.7g的对应纸样品的纸样品填充铝壳。为此将样品成形且切割为,使其可以在不接触加热元件的情况下被放入铝壳中。封闭样品室之后以自动启动模式自动启动对残留湿度的测定并且在完成之后可以读出残留湿度值。
表17:根据本发明的热敏记录材料的以%计的残留湿度和以%计的纸白度
实施例0在配方成分和用量方面对应于实施例2,但是单位面积重量为37g/m2
上述实施例3在配方成分和用量方面对应于上文提及的实施例3(表3),但是来自不同的纸涂刷机道次(不同的施加方法)。
RF=残留湿度,PW=纸白度
另外,确定了热敏记录材料的动态灵敏度,其中载体材料以不同方式被压延并且由此具有不同的别克平滑度。
在图14中展示了结果,所述结果显示取决于供电能量E的动态灵敏度(光学密度(ODU))。
测量结果为:
A:载体材料未压延=>平滑度210别克[s]
B:载体材料经压延,直线印刷0.5bar=>平滑度490别克[s]
C:载体材料经压延,直线印刷2x 10bar=>平滑度1276别克[s]
这显示出,动态灵敏度随着别克平滑度上升而提高。

Claims (109)

1.一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述载体材料在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、优选大于30s且特别优选大于50s的别克(Bekk)平滑度,其中所述别克平滑度根据DIN 53107(2016)测定。
2.根据权利要求1所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上具有大于100s、优选大于150s的别克平滑度。
3.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层在没施加有所述彩色层的一侧上具有大于100s、特别优选大于250s的别克平滑度。
4.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度,其中所述上侧分别都不是所述带状载体材料所处的一侧。
5.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
6.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55℃至130℃的玻璃化转变温度、小于250℃的熔融温度和/或在0.1至2.5μm范围内的平均粒径。
7.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃范围内的玻璃化转变温度,所述热敏层优选包括脂肪酸和/或脂肪酸酰胺。
8.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层,其中所述隔离层优选具有大于50s、特别优选大于100s的别克平滑度。
9.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层,其中同时为隔离层的所述彩色层优选具有大于50s、特别优选大于100s的别克平滑度。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或所述彩色层包括至少一种隔热材料、优选包括煅烧的高岭土或空心球颜料、尤其包括优选具有40℃至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
11.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包含淀粉的层,其中所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s的别克平滑度。
12.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在保护层,其中所述保护层优选具有大于200s、特别优选大于400s的别克平滑度。
13.根据权利要求12所述的热敏记录材料,其特征在于,所述保护层包括至少一种粘合剂和至少一种颜料。
14.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
15.根据权利要求14所述的热敏记录材料,其特征在于,所述粘合剂层包括至少一种压敏粘合剂。
16.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层,其中所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s的别克平滑度。
17.根据权利要求16所述的热敏记录材料,其特征在于,所述硅酮化的分离层包括至少一种硅氧烷。
18.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有2至14%的残留湿度。
19.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有35至60%的表面白度。
20.根据以上权利要求中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%。
21.一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述热敏记录材料具有2至14%、优选3至8%的残留湿度。
22.根据权利要求21所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有35至60%的表面白度。
23.根据权利要求19至20中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述载体材料在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、优选大于30s且非常特别优选大于50s的别克平滑度。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上具有大于100s、优选大于150s的别克平滑度。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层在没施加有所述彩色层的一侧上具有大于100s、优选大于250s的别克平滑度。
27.根据权利要求21至25中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度,其中所述上侧分别都不是所述带状载体材料所处的一侧。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55℃至130℃的玻璃化转变温度、小于250℃的熔融温度和/或在0.1至2.5μm范围内的平均粒径。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃范围内的玻璃化转变温度,所述热敏层优选包括脂肪酸和/或脂肪酸酰胺。
31.根据权利要求21至30中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层,其中所述隔离层优选具有大于50s、特别优选大于100s的别克平滑度。
32.根据权利要求21至31中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层,其中同时为隔离层的所述彩色层优选具有大于50s、特别优选大于100s的别克平滑度。
33.根据权利要求31或32中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或所述彩色层包括至少一种隔热材料、优选包括煅烧的高岭土或空心球颜料、尤其包括优选具有40℃至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
34.根据权利要求21至33中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包含淀粉的层,其中所述包含淀粉的层优选具有大于20s、优选大于50s的别克平滑度。
35.根据权利要求21至34中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在保护层,其中所述保护层优选具有大于200s、优选大于400s的别克平滑度。
36.根据权利要求35所述的热敏记录材料,其特征在于,所述保护层包括至少一种粘合剂和至少一种颜料。
37.根据权利要求21至36中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
38.根据权利要求37所述的热敏记录材料,其特征在于,所述粘合剂层包括至少一种压敏粘合剂。
39.根据权利要求21至38中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层,其中所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、优选大于800s的别克平滑度。
40.根据权利要求39所述的热敏记录材料,其特征在于,所述硅酮化的分离层包括至少一种硅氧烷。
41.一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述热敏层包括10至90重量%、优选20至60重量%的散射颗粒、尤其具有在0.1至2.5μm范围内的平均粒径的聚合物微粒,10至80重量%的热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃范围内的玻璃化转变温度,以及1至30重量%的粘合剂。
42.根据权利要求41所述的热敏记录材料,其特征在于,所述散射颗粒、尤其所述聚合物微粒是晶态、半晶态和/或无定形的并且选自分别规则或不规则成形的封闭的中空体微粒、开放的中空体微粒和/或实心体微粒。
43.根据权利要求41或42中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏材料包括脂肪酸和/或脂肪酸酰胺。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述粘合剂包括水溶性淀粉、淀粉衍生物、EcoSphere型的基于淀粉的生物胶乳、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、明胶、酪蛋白、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸酐共聚物、乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元共聚物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。
45.根据权利要求41至44中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述聚合物微粒具有在0.2至0.8μm范围内的平均粒径。
46.根据权利要求41至45中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有2至14%的残留湿度。
47.根据权利要求41至46中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有35至60%的表面白度。
48.根据权利要求41至47中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%。
49.根据权利要求41至48中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述载体材料在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、优选大于30s且非常特别优选大于50s的别克平滑度。
50.根据权利要求41至49中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上具有大于100s、优选大于150s的别克平滑度。
51.根据权利要求41至50中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层在没施加有所述彩色层的一侧上具有大于100s、优选大于250s的别克平滑度。
52.根据权利要求41至51中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度,其中所述上侧分别都不是所述带状载体材料所处的一侧。
53.根据权利要求41至52中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
54.根据权利要求41至53中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层,其中所述隔离层优选具有大于50s、优选大于100s的别克平滑度。
55.根据权利要求41至54中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层,其中同时为隔离层的所述彩色层优选具有大于50s、优选大于100s的别克平滑度。
56.根据权利要求54或55中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或所述彩色层包括至少一种隔热材料、优选包括煅烧的高岭土或空心球颜料、尤其包括优选具有40℃至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
57.根据权利要求41至56中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包含淀粉的层,其中所述包含淀粉的层具有大于20s、优选大于50s的别克平滑度。
58.根据权利要求41至57中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在保护层,其中所述保护层具有大于200s、优选大于400s的别克平滑度。
59.根据权利要求58所述的热敏记录材料,其特征在于,所述保护层包括至少一种粘合剂和至少一种颜料。
60.根据权利要求41至59中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
61.根据权利要求60所述的热敏记录材料,其特征在于,所述粘合剂层包括至少一种压敏粘合剂。
62.根据权利要求41至61中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层,其中所述硅酮化的分离层具有大于400s、优选大于800s的别克平滑度。
63.根据权利要求62所述的热敏记录材料,其特征在于,所述硅酮化的分离层包括至少一种硅氧烷。
64.一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的隔离层、在所述隔离层上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见。
65.一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的同时为彩色层和隔离层的层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见。
66.根据权利要求64或65中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或所述彩色层包括至少一种隔热材料、优选包括煅烧的高岭土或中空体颜料、尤其包括优选具有40℃至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
67.根据权利要求64至66中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,其中同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或彩色层具有大于50s、优选大于100s的别克平滑度。
68.根据权利要求64至67中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有2至14%的残留湿度。
69.根据权利要求64至68中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有35至60%的表面白度。
70.根据权利要求64至69中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%。
71.根据权利要求64至70中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述载体材料在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、优选大于30s且特别优选大于50s的别克平滑度。
72.根据权利要求64至71中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上具有大于100s、优选大于150s的别克平滑度。
73.根据权利要求64至72中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层在没施加有所述彩色层的一侧上具有大于100s、特别优选大于250s的别克平滑度。
74.根据权利要求64至73中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度,其中所述上侧分别都不是所述带状载体材料所处的一侧。
75.根据权利要求64至74中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,同时为彩色层和隔离层的所述彩色层或隔离层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
76.根据权利要求64至75中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层包括至少一种散射颗粒、尤其聚合物微粒,所述聚合物微粒具有-55℃至130℃的玻璃化转变温度、小于250℃的熔融温度和/或在0.1至2.5μm范围内的平均粒径。
77.根据权利要求64至76中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层包括至少一种热敏材料,所述热敏材料具有在40至200℃范围内的熔融温度和/或在40至200℃范围内的玻璃化转变温度,所述热敏层优选包括脂肪酸和/或脂肪酸酰胺。
78.根据权利要求64至77中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包含淀粉的层,其中所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s的别克平滑度。
79.根据权利要求64至78中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在保护层,其中所述保护层优选具有大于200s、特别优选大于400s的别克平滑度。
80.根据权利要求79所述的热敏记录材料,其特征在于,所述保护层包括至少一种粘合剂和至少一种颜料。
81.根据权利要求64至80中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
82.根据权利要求81所述的热敏记录材料,其特征在于,所述粘合剂层包括至少一种压敏粘合剂。
83.根据权利要求64至82中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层,其中所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s的别克平滑度。
84.根据权利要求83所述的热敏记录材料,其特征在于,所述硅酮化的分离层包括至少一种硅氧烷。
85.一种热敏记录材料,包括带状载体材料、在所述带状载体材料的一侧上的彩色层以及在所述彩色层上的热敏层,使得所述彩色层被至少部分遮盖,其中所述热敏层被设计为使得所述热敏层通过局部的热作用而变得透明,使得位于其下的所述彩色层变得可见,其特征在于,所述热敏层包含散射颗粒、尤其作为散射颗粒的热敏材料或者由其组成,尤其选自由以下项组成的组的热敏材料:生物聚合物、改性的生物聚合物、脂肪、天然蜡、部分合成的蜡和/或合成的蜡,其中部分合成的蜡是优选的。
86.根据权利要求85所述的热敏记录材料,其特征在于,所述散射颗粒、尤其所述热敏材料选自酰胺蜡、硬脂酸酰胺蜡、棕榈酸酰胺蜡或其组合。
87.根据权利要求85或86中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,相对于所述热敏层的总重量,所述散射颗粒、尤其所述热敏材料在所述热敏层中以5至100重量%、优选40至100重量%且特别优选40至95重量%的量存在。
88.根据权利要求85至87中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述散射颗粒、尤其所述热敏材料具有在30至250℃的范围内、尤其在40至200℃的范围内的熔融温度。
89.根据权利要求85至88中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层包括至少一种粘合剂和至少一种颜料。
90.根据权利要求85至89中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,除了不可避免的量之外,所述热敏层不含聚合物微粒、尤其不含具有在0.1至2μm范围内的平均粒径的聚合物微粒。
91.根据权利要求85至90中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有2至14%的残留湿度。
92.根据权利要求85至91中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏记录材料具有35至60%的表面白度。
93.根据权利要求85至92中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层已经通过局部的热作用变得透明的位置与所述热敏层没有通过局部的热作用变得透明的位置的对比度为40至80%。
94.根据权利要求85至93中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述载体材料在施加有所述彩色层的一侧上具有大于20s、优选大于30s且特别优选大于50s的别克平滑度。
95.根据权利要求85至94中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层在施加有所述热敏层的一侧上具有大于100s、优选大于150s的别克平滑度。
96.根据权利要求85至95中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述热敏层在没施加有所述彩色层的一侧上具有大于100s、特别优选大于250s的别克平滑度。
97.根据权利要求85至96中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,被施加于所述带状载体材料上的每一个层在其上侧具有的别克平滑度至少正好等于或大于分别位于其下的层的别克平滑度,其中所述上侧分别都不是所述带状载体材料所处的一侧。
98.根据权利要求85至97中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层包括至少一种颜料和/或染料以及优选地粘合剂。
99.根据权利要求85至98中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述带状载体材料与所述彩色层之间存在隔离层,其中所述隔离层优选具有大于50s、特别优选大于100s的别克平滑度。
100.根据权利要求85至99中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,所述彩色层同时为彩色层和隔离层,其中同时为隔离层的所述彩色层优选具有大于50s、特别优选大于100s的别克平滑度。
101.根据权利要求99至100中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,同时为彩色层和隔离层的所述隔离层或所述彩色层包括至少一种隔热材料、优选包括煅烧的高岭土或空心球颜料、尤其包括优选具有40℃至80℃的玻璃化转变温度和/或0.1至2.5μm的平均粒径的苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
102.根据权利要求85至101中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,直接在所述带状载体材料的至少一侧上、优选直接在所述带状载体材料的两侧上存在包含淀粉的层,其中所述包含淀粉的层优选具有大于20s、特别优选大于50s的别克平滑度。
103.根据权利要求85至102中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在保护层,其中所述保护层优选具有大于200s、特别优选大于400s的别克平滑度。
104.根据权利要求103所述的热敏记录材料,其特征在于,所述保护层包括至少一种粘合剂和至少一种颜料。
105.根据权利要求85至104中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述带状载体材料上在没有所述彩色层的一侧上存在粘合层。
106.根据权利要求105所述的热敏记录材料,其特征在于,所述粘合剂层包括至少一种压敏粘合剂。
107.根据权利要求85至106中任一项所述的热敏记录材料,其特征在于,在所述热敏层上存在硅酮化的分离层,其中所述硅酮化的分离层优选具有大于400s、特别优选大于800s的别克平滑度。
108.根据权利要求107所述的热敏记录材料,其特征在于,所述硅酮化的分离层包括至少一种硅氧烷。
109.根据权利要求1至108中任一项所述的热敏记录材料作为收据纸卷、胶粘标签(卷)或票据(卷)的用途。
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