DE102021120941A1

DE102021120941A1 - Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE102021120941A1
Application number: DE102021120941.2A
Authority: DE
Inventors: Uwe Brasch; Timo Stalling
Original assignee: Koehler Innovation and Technology GmbH
Current assignee: Koehler Innovation and Technology GmbH
Priority date: 2021-08-11
Filing date: 2021-08-11
Publication date: 2023-02-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, wobei die Farbschicht mindestens einen entfernbaren Farbstoff bzw. im Altpapierkreislauf entfernbaren Farbstoff enthält, ein Verfahren zum Entfärben eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials um eine Faserstoffmischung zu erhalten, umfassend die Schritte des Bereitstellens einer Mischung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und mindestens einer weiteren Papiersorte, insbesondere wenigstens einer Altpapiersorte und des anschließenden Entfärbens der Mischung in einem Deinking Verfahren, um eine Faserstoffmischung zu erhalten, eine durch dieses Verfahren erhältliche Faserstoffmischung, ein Verfahren zur Herstellung eines Recyclingpapiers, umfassend die Faserstoffmischung, durch das Verdichten und Entwässern der Faserstoffmischung und ein Recyclingpapier, erhältlich durch dieses Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, ein Verfahren zum Entfärben eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials um eine Faserstoffmischung zu erhalten, eine durch dieses Verfahren erhältliche Faserstoffmischung, ein Verfahren zur Herstellung eines Recyclingpapiers, umfassend diese Faserstoffmischung, und ein Recyclingpapier, erhältlich durch dieses Verfahren.
Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien sind prinzipiell bekannt, wobei grundsätzlich zwischen zwei verschiedenen Typen von wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien, insbesondere für den Thermodirektdruck, unterschieden werden kann:

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

Grundsätzlich gilt dabei Folgendes:

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

Die vorliegende Erfindung betrifft wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien vom oben beschriebenen Typ 2.
In der US 2011/172094 A ist ein Aufzeichnungsmaterial offenbart, das Folgendes beinhaltet:

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

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

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

In der WO 2013/152287 A1 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem zweischichtigen, monoaxial orientierten Film, umfassend eine erste Schicht, umfassend ein opakes Polymer auf beta-nukleierter Propylenbasis, und eine zweite Schicht, die ein dunkles Pigment umfasst, beschrieben.
In der US 2015/049152 A wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das eine wärmeempfindliche Schicht, angeordnet auf einem farbigen festen Trägersubstrat umfasst, wobei die wärmeempfindliche Schicht einphasige Streupolymerpartikel beinhaltet, von denen jeder ein Zentrum, eine Oberfläche, einen Brechungsindex an dem Zentrum davon, der sich von einem Brechungsindex an der Oberfläche davon unterscheidet, und einen kontinuierlichen Brechungsindexgradienten aufweist, wobei die wärmeempfindliche Schicht ferner hitzeverformbare Partikel und ein Bindemittel beinhaltet, beschrieben.
In der EP 2993054 A1 wird ein bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit mindestens einer ersten Lage und einer die erste Lage zumindest teilweise abdeckenden zweiten Lage, wobei die erste Lage zumindest zugewandt zur zweiten Lage eine intensive Färbung aufweist und die zweite Lage Hohlkörperpigmente aufweist, die zur Ausbildung eines Schriftbildes durch lokal begrenzte Wärmebehandlung schmelzbar sind, beschrieben, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die zweite Lage neben den Hohlkörperpigmenten auch eine oder mehrere Fettsäuren und einen oder mehrere wärmeempfindliche Sensibilisatoren aufweist.
In der US 2017/337851 A wird ein Aufzeichnungsmaterial offenbart, das umfasst: eine Release-Liner-Grundmaterialschicht,
eine optionale Klebeschicht,
eine Etikettengrundschicht,
eine Wärmeisolationsschicht, die über der Etikettengrundschicht angeordnet ist, eine Tintenschicht, die über der Wärmeisolationsschicht angeordnet ist, wobei die Tintenschicht mindestens eine Farbe umfasst,
eine Deckschicht, die über der gedruckten Tintenschicht angeordnet ist, und
eine Top-Coat-Schicht, die über der Deckschicht angeordnet ist,
wobei die Deckschicht eine Zusammensetzung auf Acrylbasis umfasst, die lichtstreuende Partikel enthält, die bewirken, dass die Deckschicht in einem ersten Zustand undurchsichtig und in einem zweiten Zustand transparent ist, wobei mindestens Wärme oder Druck von einem Druckkopf aufgebracht wird, die bewirken, dass die Deckschicht vom ersten Zustand in den zweiten Zustand übergeht, wodurch ermöglicht wird, dass die mindestens eine Farbe der Tintenschicht durch die Deckschicht sichtbar wird.
In der WO 2019/183471 A1 wird ein Aufzeichnungsmedium offenbart, umfassend ein Substrat, wobei das Substrat an den ersten Streupartikeln mit einem Schmelzpunkt beteiligt ist, die eine erste feste Lichtstreuschicht umfassen, und die erste Lichtstreuschicht so nahe wie möglich an einer Vielzahl von zweiten festen Streupartikeln, wobei die zweiten festen Streupartikel einen niedrigeren Schmelzpunkt als der erste Schmelzpunkt der zweiten festen Streupartikel aufweisen, und wobei die erste lichtstreuende Schicht porös ist und die zweiten streuenden Teilchen während des Schmelzens des Feststoffs, wobei die ersten festen streuenden Teilchen angeordnet sind, um den Raum zwischen dem Aufzeichnungsmedium zu füllen, beschrieben.
In der WO 2019/219391 A1 wird ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein auf mindestens einer Seite schwarzes oder farbiges Trägersubstrat und eine thermoresponsive Schicht auf der mindestens einen schwarzen oder farbigen Seite des Trägersubstrats, wobei die thermoresponsive Schicht Nanopartikel mindestens eines Celluloseesters umfasst, beschrieben.
In der WO 2021/055719 A1 wird ein wärme- oder druckempfindliches Aufzeichnungsmaterial beschrieben, umfassend eine Schicht aus einem opakem Material, Farbmaterial, das auf einer ersten Seite der Schicht aus opakem Material angeordnet ist, wobei die Schicht aus opakem Material das Farbmaterial bedeckt, wobei das opake Material in einem undurchsichtigen Zustand eine Vielzahl von unregelmäßigen und/oder ungerade geformten undurchsichtigen Polymerteilchen umfasst, die Hohlräume dazwischen definieren und unterschiedliche Formen und/oder unterschiedliche Größen aufweisen, und ferner wobei das opake Material so konfiguriert ist, dass es bei Anwendung einer ausreichenden Temperatur und/oder eines ausreichenden Drucks vom 8 undurchsichtigen Zustand in einen transparenten Zustand wechselt, um das Farbmaterial unter dem opaken Material freizulegen.
In der WO 2021/062230 A1 wird ein Aufzeichnungsmedium umfassend ein Substrat, eine erste Lichtstreuungsschicht, die von dem Substrat getragen wird und erste Streupartikel mit einem ersten Schmelzpunkt enthält, und mehrere zweite Streupartikel in der Nähe der ersten Lichtstreuschicht, wobei die zweiten Streupartikel einen zweiten Schmelzpunkt aufweisen, der niedriger als der erste Schmelzpunkt ist, wobei die erste lichtstreuende Schicht porös ist und die zweiten streuenden Teilchen angeordnet sind, um beim Schmelzen Räume zwischen den ersten streuenden Teilchen zu füllen, und wobei die ersten Streupartikel perforierte Partikel umfassen, offenbart.
Alle diese bekannten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien sind verbesserungswürdig, insbesondere hinsichtlich ihrer Aufarbeitbarkeit im Altpapierkreislauf, falls diese zusätzlich als besonders hochwertiger Rohstoff für weiße Papiersorten, sogenannte Deinkingware, eingesetzt werden sollen.
Ein anderer Aspekt ist, dass diese bekannten wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien in der Regel nur dann für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet bzw. zugelassen sind, sofern sie keine negativen Einflüsse auf Lebensmittel haben. Es war daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial bereitzustellen, das insbesondere gemäß den Vorgaben der ISEGA, Forschung- und Untersuchungs-Gesellschaft mbH, Aschaffenburg (wie in dieser Beschreibung definiert) weiterhin für den Kontakt mit Lebensmittel geeignet bzw. zugelassen ist und beispielsweise auch die strengen Vergabekriterien für die Nutzung des Umweltzeichens Blauer Engel Thermopapiere erfüllt.
Überraschenderweise wurden diese Aufgaben durch ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1 gelöst.
Das Entfernen des Farbstoffs bzw. das Entfernen des Farbstoffs im Altpapierkreislauf wird auch als „deinking“ bezeichnet. Ein geeigneter entfernbarer bzw. im Altpapierkreislauf entfernbarer Farbstoff kann daher auch als „deckbarer Farbstoff” bezeichnet werden. Prinzipiell ist der Begriff „deinking“ dem Fachmann als die Entfernung von Druckfarben aus Papier bekannt. Im Kontext der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff „Farbstoff“ immer auf einen deinkbaren Farbstoff.
Solche wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien sind insbesondere mit Bezug auf ihre Recyclingfähigkeit und damit auf ihre Wirtschaftlichkeit vorteilhaft. Zudem erfüllen solche wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien hinsichtlich ihrer Eignung mit Lebensmitteln die Vorgaben der ISEGA, Forschung- und Untersuchungs-Gesellschaft mbH, Aschaffenburg (wie in dieser Beschreibung definiert) und/oder die Vergabekriterien für die Nutzung des Umweltzeichens Blauer Engel Thermopapiere.
Nachfolgend werden auch zahlreiche spezifische Details erörtert, um ein umfassendes Verständnis des vorliegenden Gegenstands zu ermöglichen. Es ist jedoch für den Fachmann offensichtlich, dass der Gegenstand auch ohne diese spezifischen Details praktiziert und nachgearbeitet werden kann.
Alle Merkmale einer Ausführungsform können mit Merkmalen einer anderen Ausführungsform kombiniert werden, wenn die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen nicht unvereinbar sind.
Die in der Beschreibung der vorliegenden Offenbarung verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und ist nicht als Einschränkung des Gegenstands zu verstehen. Wie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „die“ so zu verstehen, dass sie auch die Pluralformen einschließen, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas Anderes vorgibt. Dies gilt auch umgekehrt, d.h. die Pluralformen schließen auch die Singularformen ein. Es versteht sich auch, dass der Begriff „und/oder“, wie er hier verwendet wird, sich auf alle möglichen Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente bezieht und diese einschließt. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „beinhaltet“, „einschließlich“, „umfasst“ und/oder „umfassend“, wenn sie in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet werden, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen können die Begriffe „beinhaltet“, „umfasst“ und/oder „umfassend“ auch „bestehend aus“ bedeuten, d.h. das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen wird ausgeschlossen.
In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen kann der Begriff „einschließlich“ damit auch „ausschließlich“ bedeuten.
In der vorliegenden Beschreibung werden die genannten Bekk-Glätten (falls nicht anders definiert) gemäß der DIN 53107 (2016) bestimmt.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend
ein bahnförmiges Trägermaterial,
eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist,
wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht mindestens einen entfernbaren Farbstoff bzw. im Altpapierkreislauf entfernbaren Farbstoff enthält.
Das bahnförmige Trägermaterial ist prinzipiell nicht beschränkt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier, synthetisches Papier und/oder eine Kunststofffolie. Das Trägermaterial weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 30 bis 100 g/m², insbesondere von 40 bis 80 g/m², auf.
Das bahnförmige Trägermaterial des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials umfasst mindestens eine Farbschicht also mindestens eine schwarze oder farbige Seite, die durch das Auftragen der Farbschicht erreicht wird. Unter dem Begriff „farbige Seite“ wird verstanden, dass die Seite eine andere Farbe als weiß oder schwarz aufweist. Mit anderen Worten umfasst das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial mindestens eine Seite, die so gefärbt ist, dass sie nicht weiß ist. Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen die mindestens eine schwarze oder farbige Seite mehrere unterschiedliche Farben auch in Kombination mit der Farbe schwarz aufweist.
Es sind auch Ausführungsformen denkbar, wobei das bahnförmige Trägermaterial selbst gefärbt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass nach Aufarbeitung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß INGEDE Methode 11 folgende Punktzahlen gemäß Assessment of Printed Product Recyclability, Deinkability Score (gemäß Issue 2, Januar 2017), erreicht werden:

a) Helligkeit Y maximal 35 Punkte,
b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System maximal 20 Punkte,
c) Schmutzpunkte A in den zwei verschiedenen Größenklassen A50 maximal 15 Punkte und A250 maximal 10 Punkte,
d) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE maximal 10 Punkte und
e) Filtratverdunkelung ΔY maximal 10 Punkte,

Vorzugsweise liegt die Summe aller Punkte im Bereich von 0 bis 50, vorzugsweise im Bereich von 51 bis 70, besonders bevorzugt im Bereich von 71 bis 100.
Besonders bevorzugt ist kein Einzelpunktwert negativ.
Ganz besonders bevorzugt liegt dabei die Summe aller Punkte im Bereich von 0 bis 50, vorzugsweise im Bereich von 51 bis 70, besonders bevorzugt im Bereich von 71 bis 100, und es ist kein Einzelpunktwert negativ.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Farbstoff mindestens ein Pigment und/oder einen Farbstoff umfasst. Der Farbstoff kann dabei anorganische oder organische Farbstoff bzw. anorganische oder organische Pigmente umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Farbstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend bleichbare Farbstoffe, hydrophobe Farbstoffe, hydrophobierbare Farbstoffe und/oder magnetische Farbstoffe.
Solche Farbstoffe zeichnen sich durch eine gute Deinkbarkeit aus.
Der mindestens eine Farbstoff ist vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 50 Gew.%, besonders bevorzugt von 10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten.
Diese Menge gilt nicht für den Fall, dass der mindestens eine Farbstoff Ruß umfasst oder ist. Wenn der mindestens eine Farbstoff Ruß umfasst oder ist, ist der Ruß in einer Menge von 24 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise von 19 Gew.% oder weniger, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten. Vorzugsweise ist Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten.
In einer anderen Ausführungsform ist der Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine entfernbare bzw. im Altpapierkreislauf entfernbare (deinkbare) Farbstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend

- Rußpigmente (in kleineren Mengen bis max. 24 Gew.-%, vorzugsweise max. 19 Gew.-%),
- Alternative Rußpigmente: z.B. mit unterschiedlichen Teilchengrößen, Morphologien, Primär/Sekundärteilchen-Zusammensetzung und/oder Oberflächenchemie,
- Organische Farbstoffe, insbesondere bleichbare organische Farbstoffe.,
- Direktfarbstoffe, auch Substantivfarbstoffe genannt,
- Reaktivfarbstoffe,
- Dispersionsfarbstoffe (org. und wasserunlöslich),
- Pigmentfarbstoffe, insbesondere Dispersionsfarbstoffe,
- Eisenoxid, Fe₃O₄ (magnetisch),
- Schwefelfarbstoffe (z.B. Casssulfon, Diresul Schwarz PFT fl.),
- Aktivkohle als Dispersion,
- Metallkomplexfarbstoffe, speziell Eisenbasiert, wie Eisengallustinte (Eisen(III)gallat. Dies kann beispielsweise aus Fe(II)SO₄ + Gallussäure (od. Tannine) hergestellt werden, unter Einwirkung von Luftsauerstoff bildet sich dann im Strich Fe(III)gallat),
- Graphit,
- Glimmer, insbesondere als Ersatz für das anorganische Pigment,
- Biobasierte-/Lebensmittel- Farbstoffe, wie Sepia Schwarz, Zuckerkulör oder auf Basis von hydrothermal behandeltem Lignin, z.B. ReForce X4500 der Firma XILLIX GmbH, Oberkirch, Deutschland, und/oder
- Druckfarben zur Einfärbung (Offset-, (UV)Flexofarben)

Besonders bevorzugt sind Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, wie Casssulfon, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄), z.B. als Bayferrox 306 oder Eisenoxidschwarz.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht mindestens ein Bindemittel umfasst.
Als Bindemittel werden vorzugsweise wasserlösliche Stärken, Stärkederivate, stärkebasierte Biolatices vom EcoSphere-Typ, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Gelatine, Kasein, partiell oder vollständig verseifte Polyvinylalkohole, chemisch modifizierte Polyvinylalkohole, Ethylen-Vinylalkohohl-Copolymere, Natriumpolyacrylate, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Ethylen-Maleinsäurenanhydrid-Copolymere, Styrolbutadien-Copolymere, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymere, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymere, Polyacrylate, Poly(meth)-acrylsäureester, Acrylat-Butadien-Copolymere, Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere eingesetzt. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Das Bindemittel ist vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten.
In anderen Ausführungsformen ist das Bindemittel vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 55 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine deinkbare Farbstoff mit dem Bindemittel vernetzt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine deinkbare Farbstoff mit dem Bindemittel abgebunden ist.
Besonders bevorzugt ist hierbei Ruß mit dem Bindemittel vernetzt bzw. abgebunden.
Die Farbschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 10 g/m², insbesondere von 3 bis 8 g/m², auf.
Die Farbschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 µm, insbesondere von 2 bis 8 µm, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial gemäß ISEGA, Forschung- und Untersuchungs-Gesellschaft mbH, Aschaffenburg zum Kontakt mit Lebensmitteln geeignet ist.
Um gemäß ISEGA, Forschung- und Untersuchungs-Gesellschaft mbH, Aschaffenburg zum Kontakt mit Lebensmitteln geeignet zu sein, sollte vorzugsweise mindestens eine, insbesondere alle, der folgenden Vorgaben erfüllt werden:

1. „Methoden zur Untersuchung von Papieren, Kartons und Pappen für Lebensmittelverpackungen“, Stand 2008, entsprechend der Vorschrift Nr. 80.56 in der Amtlichen Sammlung von Untersuchungsverfahren nach § 64 des Lebensmittel- und Futtermittelgesetzbuchs - LFGB.
2. Migration bestimmter Elemente nach der DIN EN 71, Teil 3 „Sicherheit von Spielzeug, Migration bestimmter Elemente“, Stand August 2019.
3. Schwermetallgehalt gemäß Richtlinie 94/62/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 20. Dezember 1994 über Verpackungen und Verpackungsabfälle, Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften L 365/10 vom 31. Dezember 1994, zuletzt geändert durch die Richtlinie (EU) 2018/852 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 30. Mai 2018, Amtsblatt der Europäischen Union L 150/141 vom 14. Juni 2018.
4. Model Toxics Legislation, entwickelt vom Source Reduction Council der CONEG vom 14. Dezember 1989, letzte Änderung vom Dezember 2008.
5. Richtlinie 2011/65/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 8. Juni 2011 zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten, Amtsblatt der Europäischen Union L 174/88 vom 1. Juli 2011, zuletzt geändert durch Richtlinie (EU) 2019/178 der Kommission vom 16. November 2018, Amtsblatt der Europäischen Union L 33/32 vom 5. Februar 2019.
6. Verordnung (EG) Nr. 1935/2004 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 27. Oktober 2004 über Materialien und Gegenstände, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen und zur Aufhebung der Richtlinien 80/590/EWG und 89/109/EWG, Amtsblatt der Europäischen Union L 338/4 vom 13.11.2004, geändert durch Anh. Nr. 5.17 der Verordnung (EG) Nr. 596/2009 vom 18. Juni 2009, Amtsblatt der Europäischen Union L 188 vom 18. Juli 2009, Artikel 3.
7. Lebensmittel-, Bedarfsgegenstände- und Futtermittelgesetzbuch (Lebensmittel- und Futter-mittelgesetzbuch - LFGB) in der Fassung der Bekanntmachung vom 3. Juni 2013 (BGBI. I S. 1426), zuletzt geändert durch Artikel 97 der Verordnung vom 19. Juni 2020 (BGBI. I S. 1328), §§ 30 und 31.
8. BfR-Empfehlung XXXVI. Papiere, Kartons und Pappen für den Lebensmittelkontakt, neu-gefasst durch 62. Mitteilung, Bundesgesundheitsblatt 14 (1971) 83, zuletzt geändert durch 222. Mitteilung, Bundesgesundheitsblatt 62 (2019) 1546, Stand vom 01.06.2019.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial die Vergabekriterien für die Nutzung des Umweltzeichens Blauer Engel Thermopapiere erfüllt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial bis auf unvermeidliche Mengen keine Azofarbstoffe, insbesondere keine Azofarbstoffe, und besonders bevorzugt keine Azofarbstoffe, die eines der nachstehenden aromatischen Amine abspalten können (gemäß Verordnung (EG) 1907/2007, Anhang XVII, Nr. 43) enthält.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial ferner dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial bis auf unvermeidliche Mengen keine der folgenden Verbindungen enthält:

4-Aminobiphenyl (92-67-1),
Benzidin (92-87-5),
4-Chloro-o-toluidin (95-69-2),
2-Naphthylamin (91-59-8),
o-Aminoazotoluol (97-56-3),
2-Amino-4-nitrotoluol (99-55-8),
p-Chloroanilin (106-47-8),
2,4-Diaminoanisol (615-05-4),
4,4'-Diaminodiphenylmethan (101-77-9),
3,3'-Dichlorobenzidin (91-94-1),
3,3'-Dimethoxybenzidin (119-90-4),
3,3'-Dimethylbenzidin (119-93-7),
3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodiphenylmethan (838-88-0),
ρ-Kresidin (120-71-8),
4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) (101-14-4),
4,4'-Oxydianilin (101-80-4),
4,4'-Thiodianilin (139-65-1),
o-Toluidin (95-53-4),
2,4-Diaminotoluol (95-80-7),
2,4,5-Trimethylanilin (137-17-7),
4-Aminoazobenzol (60-09-3),
o-Anisidin (90-04-0),
2,4-Xylidin (95-68-1) und/oder
2,6-Xylidin (87-62-7).

Die wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht ist erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist und dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird.
Dies wird vorzugsweise durch das Einbringen von Streupartikeln in die wärmeempfindliche Schicht erreicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Glasübergangstemperatur von - 55 bis 130 °C, vorzugsweise von 40 bis 80 °C, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Kern/Hülle-Struktur umfasst, wobei die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus (i) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 80 °C und (ii) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer inneren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 130 °C und einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von -55 °C bis 50 °C, wobei die Glasübergangstemperatur der äußeren Schale vorzugsweise niedriger ist als die der inneren Schale.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Schmelztemperatur kleiner 250 °C, vorzugsweise von 0 °C bis 250 °C.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Glasübergangstemperatur von -55 bis 130 °C, vorzugsweise von 40 bis 80 °C, und mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm, umfasst.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Kern/Hülle-Struktur umfasst, wobei die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus (i) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 80 °C und (ii) Streupartikeln, insbesondere Polymerteilchen, mit einer inneren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von 40 °C bis 130 °C und einer äußeren Schale mit einer Glasübergangstemperatur von -55 °C bis 50 °C, wobei die Glasübergangstemperatur der äußeren Schale vorzugsweise niedriger ist als die der inneren Schale, und mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Schmelztemperatur kleiner 250 °C, vorzugsweise von 0 °C bis 250 °C, und mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 µm, umfasst.
Eine Glasübergangstemperatur bzw. eine Schmelztemperatur kleiner 250 °C wurde als vorteilhaft erkannt. Oberhalb von Temperaturen von 250 °C ist kein Thermodirektdruck möglich, da das Temperatur-Zeit-Fenster außerhalb der Drucker-Spezifikation liegt.
Eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm ist vorteilhaft, da Teilchen dieser Größe das sichtbare Licht streuen und somit die Farbschicht möglichst weitgehend abgedeckt wird.
Die mittlere Teilchengröße kann mithilfe eines Beckman Coulter-Geräts (Laserbeugung, Fraunhofer-Methode) bestimmt werden.
Die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, sind vorzugsweise kristallin, teilkristallin und/oder amorph.
Die oben genannten Glasübergangstemperaturen beziehen sich auf teilkristalline oder amorphe Streupartikel, insbesondere Polymerteilchen. Die Schmelztemperaturen beziehen sich auf kristalline Streupartikel, insbesondere Polymerteilchen, bzw. auf den kristallinen Anteil der Streupartikel, insbesondere der Polymerteilchen.
Die primäre Eigenschaft der Streupartikel, bevorzugt der Polymerteilchen, liegt in der Lichtstreuung im sichtbaren Bereich des Lichts. Die sekundäre Eigenschaft ist die Wärmeempfindlichkeit.
Die Polymerteilchen umfassen vorzugsweise thermoplastische Polymere.
Die Polymerteilchen umfassen vorzugsweise Polymere, die aus der Polymerisation eines oder mehrerer Monomeren, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Acrylnitril, Styrol, Butadien, Benzylmethacrylat, Phenylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Divinylbenzol, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, 2-Methylstyrol, 3-Methylstyrol, 4-Methylstyrol, alpha-Methylstyrol, beta-Methylstyrol, Acrylamid, Methacrylamid, Methacrylnitril, Hydroxypropylmethacrylat, Methoxystyrol, N-Acrylylglycinamid und/oder N-Methacrylylglycinamid und/oder deren Derivaten ausgewählt sind.
In einer anderen Ausführungsform können die Polymerteilchen unter Verwendung einer Vielzahl von ethylenisch ungesättigten Monomeren polymerisiert werden. Beispiele für nichtionische monoethylenisch ungesättigte Monomere umfassen Styrol, Vinyltoluol, Ethylen, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitril, (Meth)acrylamid, verschiedene (C₁-C₂₀)-Alkyl- oder (C₃-C₂₀)-Alkenylester der (Meth)acrylsäure, einschließlich Methylacrylat (MA), Methylmethacrylat (MMA), Ethyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Benzyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Oleyl(meth)acrylat, Palmityl(meth)acrylat und Stearyl(meth)acrylat. Typischerweise sind Acrylester wie MMA, EA, BA und Styrol bevorzugte Monomere zur Polymerisation und Bildung der Schale der Polymerpartikel. Difunktionelle Vinylmonomere wie Divinylbenzol, Allylmethacrylat, Ethylenglycoldimethacrylat, 1,3-Butandioldimethacrylat, Diethylenglycoldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat und dergleichen können ebenfalls copolymerisiert werden, um eine vernetzte äußere Hülle zu bilden, wie dies in der US-Patentanmeldung 2003-0176535 A1 beschrieben wird.
Die Polymerteilchen umfassen in einer anderen Ausführungsform vorzugsweise (Meth)Acrylnitril-Copolymere, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Styrolacrylat, Styrol-(Meth)Acrylat-Copolymere, Polyacrylnitril, Polyacrylsäureester oder auch Mischungen aus mindestens zwei davon.
Die Festigkeit und Haltbarkeit der Polymerteilchen kann durch die Vernetzung von Polymerketten beeinflusst werden.
Die Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, können in Form von geschlossenen Polymerteilchen, offenen Polymerteilchen und/oder Vollkörperteilchen vorliegen, die jeweils regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein können.
Als Beispiele für geschlossene Hohlkörperteilchen können hohlkugelförmige Polymerteilchen, oder Polymerteilchen mit Kern-/Hüllenstruktur genannt werden.
Als Beispiele für hohlkugelförmige Polymerteilchen bzw. Polymerteilchen mit Kern-/Hüllenstruktur können Ropaque HP-1055, Ropaque OP-96 und Ropaque TH-1000 genannt werden.
Als Beispiele für Polymerteilchen können insbesondere so genannte „Cupshaped“- Polymerteilchen genannt werden. Diese weisen bezüglich der Hülle die gleichen Materialien, wie die geschlossenen Polymerteilchen, insbesondere die geschlossenen hohlkugelförmigen Polymerteilchen auf. Im Gegensatz zu den klassischen Hohlkörperpigmenten, bei denen ein innerer Kern aus Gas, gewöhnlich aus Luft, von einer Hülle aus organischen, gewöhnlich thermoplastischen Bestandteilen, vollständig umschlossen wird, weisen die „Cupshaped“-Polymerteilchen keine geschlossene Hülle auf und umgeben den inneren Kern nur in Form einer - möglichst weit geschlossenen - Schale bzw. Tasse (= „cup”).
Als weitere Beispiele für offene Polymerteilchen können gitterkäfigförmige Polymerteilchen wie sie in der WO 2021/062230 A1 beschrieben sind genannt werden.
Als Beispiele für Vollkörperteilchen können Polyethylen, Polystyrol und Celluloseester genannt werden.
Die vorstehend genannten Streupartikel, insbesondere die Polymerteilchen, können regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein.
In einer alternativen Ausführungsform handelt es sich bei den Polymerteilchen um kugelförmige Vollkörperteilchen, vorzugsweise unregelmäßig geformt, und/oder um kugelförmige Hohlkörperteilchen, beide vorzugsweise in Form von Tröpfchen. Diese umfassen vorzugsweise Polystyrol, zum Beispiel Plastic Pigment 756A von Trinseo LLC., und Plastic Pigment 772HS von Trinseo LLC., Polyethylen, zum Beispiel Chemipear 10 W401 von Mitsui Chemical Inc., um kugelförmige Hohlkörperteilchen (HSP)/kugelförmige Hohlkörperpigmente, zum Beispiel Ropaque TH-500EF von The Dow Chemical Co., um modifizierte Polystyrolteilchen, zum Beispiel Joncryl 633 von BASF Corp., um 1,2-Diphenoxyethan (DPE), um Ethylenglycol-m-Tolylether (EGTE) und/oder um Diphenylsulfon (DPS). Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden. Diese Polymerteilchen weisen vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 0,2 µm, 0,3 µm, 0,4 µm, 0,45 µm, 0,75 µm oder 1,0 µm auf.
Die Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, sind vorzugsweise in einer Menge von 20 Gew.-% bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 30 Gew.-% bis 50 Gew.% bezogen auf den Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht enthalten.
Vorzugsweise umfasst die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein wärmeempfindliches Material mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C, vorzugsweise von 80 bis 140 °C, und/oder einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C, vorzugsweise von 80 bis 140 °C.
Vorzugsweise umfasst die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein wärmeempfindliches Material mit einer mittleren Teilchengröße von 0,2 bis 4,0 µm, vorzugsweise von 0,5 bis 2,0 µm.
In einer anderen Ausführungsform ist die wärmeempfindliche Schicht dadurch gekennzeichnet, dass sie Streupartikel, insbesondere ein wärmeempfindliches Material als Streupartikel enthält oder daraus besteht, insbesondere ein wärmeempfindliches Material ausgewählt aus der Gruppe der Biopolymere, der modifizierten Biopolymere, der Fette, der natürlichen Wachse, der teilsynthetischen Wachse und/oder der synthetischen Wachse, wobei teilsynthetische Wachse bevorzugt sind.
Ein solches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass nachhaltige Rohstoffe eingesetzt werden.
Geeignete Beispiele für Biopolymere umfassen natürliche Biopolymere, wie beispielsweise Proteine, Peptide, Nukleinsäuren, α-Polysaccharide, β-Polysaccharide, Lipide, Polyhydroxyalkanuate, Cutin, Sulberin und/oder Lignin.
Auch der Einsatz sogenannter technischer Biopolymere, wie nativer Polymere, biobasierter Polymere und abbaubarer, erdölbasierter Polymere ist möglich.
Als Beispiele für native Polymere können Regeneratfasern, wie Viskose und Cellophan, und Zelluloid sowie thermoplastische Stärke genannt werden.
Als Beispiele für biobasierte Polymere können Polylactide, Polyhydroxybutyrate, Thermoplaste auf Ligninbasis und/oder Epoxyacrylate auf Basis von Ölen, insbesondere Leinöl und Palmöl, genannt werden.
Als Beispiel für abbaubare, erdölbasierte Polymere können Polyester, Polyvinylalkohol, Polybutylenadipat-terephtalat, Polybutylensuccinat, Polycaprolactone und/oder Poyglycolid genannt werden.
Diese können alleine als Gemische eingesetzt werden.
Geeignete Beispiele für modifizierten Biopolymere umfassen z. B. die Ester von Cellulose und/oder Lignin. Diese können alleine oder als Gemische einsetzt werden.
Geeignete Beispiele für Fette umfassen beispielsweise Fette auf Basis von gesättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren, wie beispielsweise Buttersäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Lauroleinsäure, Myrstoleinsäure, Palmitoleinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Gadoleinsäure und/oder Arachidonsäure.
Geeignete Beispiele für natürliche Wachse umfassen beispielsweise Carnaubawachs, Candelillawachs und/oder Montanwachs.
Geeignete Beispiele für synthetische Wachse umfassen beispielsweise Kohlen(wasser)stoffwachse, Polyolefin-Wachse, HD-PE Wachse, PE-Wachse, EVA-Wachse, Polyesterwachse, Polyethylenglycolwachse, PTFE-Wachse, Fluor-Wachse, Fischer-Tropsch-Wachse, synthetische Fettsäureester und/oder rekonstruierte Wachse. Diese können alleine oder als Gemische eingesetzt werden.
Geeignete Beispiele für teilsynthetische Wachse umfassen beispielsweise Stearinsäureamidwachs und/oder Palmitinsäureamidwachs. Diese können alleine oder als Gemisch eingesetzt werden.
Auch der Einsatz von Wachsen aus der Gruppe der tierischen Wachse, der pflanzlichen Wachse, der mineralischen Wachse und/oder der Mikrowachse ist denkbar.
Bevorzugt ist der Einsatz von teilsynthetischen Wachsen, da diese ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen.
Die Biopolymere, die modifizierten Bioplymere, die Fette, die natürlichen Wachse, die teilsynthetischen Wachse und die synthetischen Wachse können alleine oder als Gemische eingesetzt werden.
In dieser Ausführungsform ist das wärmeempfindliches Material vorzugsweise ausgewählt aus Amidwachsen, Stearinsäureamidwachsen, Palmitinsäureamidwachsen oder Kombinationen davon.
In dieser Ausführungsform liegen die Streupartikel, insbesondere das wärmeempfindliches Material, in einer Menge von 5 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 100 Gew.-% und besonders bevorzugt von 40 bis 95 Gew.%, bezogen aus das Gesamtgewicht der wärmeempfindlichen Schicht, in dieser vor.
In dieser Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Streupartikel, vorzugsweise das wärmeempfindliche Material, eine Schmelztemperatur im Bereich von 30 bis 250 °C, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 200 °C aufweist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht 20 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise von 30 Gew.-% bis 50 Gew.-%, Streupartikel, insbesondere Polymerteilchen, mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm, vorzugweise von 0,2 bis 0,8 µm, 10 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 25 bis 60 Gew.-% eines wärmeempfindlichen Materials mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C und/oder einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C und 1 bis 30 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-% eines Bindemittels umfasst.
Ein solches wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial zeichnet insbesondere hinsichtlich seiner Funktionalität, seiner Umwelteigenschaften (Nachhaltigkeit) und/oder seiner wirtschaftlichen Herstellung (einfach und kostengünstig) und besonders durch die vorteilhafte Kombination dieser drei Eigenschaften aus.
Das wärmeempfindliche Material trägt zudem vorzugsweise zur Opazität (Deckkraft) der wärmeempfindlichen Schicht bei, z.B. indem es Licht absorbiert und/oder auch streut. Es wird vermutet, dass das wärmeempfindliche Material durch lokale Einwirkung von Wärme durch den Thermodruckkopf des Thermodirektdruckers rasch lokal schmilzt und es so zu einer lokalen „Erweichung“ der Polymerteilchen kommt, und somit zu einer lokalen Verringerung der Deckkraft (Opazitätsreduzierung), so dass die Decksicht durchscheinend und die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird.
Das wärmeempfindliche Material kann auch als Sensibilisierungsmittel oder thermisches Lösungsmittel bezeichnet werden.
Vorzugsweise umfasst das wärmeempfindliche Material eine oder mehrere Fettsäuren, wie Stearinsäure, Behensäure oder Palmitinsäure, ein oder mehrere Fettsäureamide, wie Stearamid, Behenamid oder Palmitamid, ein Ethylen-bisfettsäureamid, wie N,N'-Ethylen-bis-stearinsäureamid oder N,N'-Ethylen-bisölsäureamid, ein oder mehrere Fettsäurealkanolamide, insbesondere hydroxymethylierte Fettsäureamide, wie N-(Hydroxymethyl)stearamid, N-Hydroxymethylpalmitamid, Hydroxyethylstearamid, ein oder mehrere Wachse, wie Polyethylenwachs, Candelillawachs, Carnaubawachs oder Montanwachs, einen oder mehrere Carbonsäureester, wie Dimethylterephthalat, Dibenzylterephthalat, Benzyl-4-benzyloxybenzoat, Di-(4-methylbenzyl)oxalat, Di-(4-chlorbenzyl)oxalat oder Di-(4-benzyl)oxalat, Ketone, wie 4-Acetylbiphenyl, einen oder mehrere aromatische Ether, wie 1,2-Diphenoxy-ethan, 1,2-Di-(3-methylphenoxy)ethan, 2-Benzyloxynaphthalin, 1,2-Bis-(phenoxymethyl)benzol oder 1,4-Diethoxynaphthalin, ein oder mehrere aromatische Sulfone, wie Diphenylsulfon, und/oder ein aromatisches Sulfonamid, wie 2-, 3-, 4-Toluolsulfonamid, Benzolsulfonanilid oder N-Benzyl-4-toluolsulfonamid, oder einen oder mehrere aromatische Kohlenwasserstoffe, wie 4-Benzylbiphenyl, oder Kombinationen der vorstehend genannten Verbindungen. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt ist Stearamid, da es ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweist.
Das wärmeempfindliche Material liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 10 bis etwa 80 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 25 bis etwa 60 Gew. %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Optional können in der wärmeempfindlichen Schicht noch Gleitmittel bzw. Trennmittel vorliegen. Solche Gleitmittel bzw. Trennmittel liegen insbesondere dann vor, wenn keine Schutzschicht bzw. keine weitere Schicht auf der wärmeempfindlichen Schicht, vorliegt.
Bei diesen Mitteln handelt es sich vorzugsweise um Fettsäure-Metallsalze, wie z.B. Zinkstearat oder Calciumstearat, oder auch Behenatsalze, synthetische Wachse, z. B. in Form von Fettsäureamiden, wie z. B. Stearinsäureamid und Behensäureamid, Fettsäurealkanolamide, wie z. B. Stearinsäure-methylolamid, Paraffinwachse verschiedener Schmelzpunkte, Esterwachse unterschiedlicher Molekulargewichte, Ethylenwachse, Propylenwachse unterschiedlicher Härten und/oder natürliche Wachse, wie z. B. Carnaubawachs oder Montanwachs. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt ist Zinkstearat, da es ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweist.
Das Gleitmittel bzw. das Trennmittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 3 bis etwa 6 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt in der wärmeempfindlichen Schicht mindestens ein Bindemittel (Binder) vor. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um wasserlösliche Stärken, Stärkederivate, stärkebasierte Biolatices vom EcoSphere-Typ, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Gelatine, Kasein, partiell oder vollständig verseifte Polyvinylalkohole, chemisch modifizierte Polyvinylalkohole, Ethylen-Vinylalkohohl-Copolymere, Natriumpolyacrylate, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Ethylen-Maleinsäurenanhydrid-Copolymere, Styrolbutadien-Copolymere, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymere, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymere, Polyacrylate, Poly(meth)-acrylsäureester, Acrylat-Butadien-Copolymere, Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt sind partiell- bzw. teilverseifte Polyvinylalkohole, da sie ein vorteilhaftes Preis-Leistungs-Verhältnis aufweisen.
Das Bindemittel liegt vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Zur Erreichung spezifischer anwendungstechnischer Leistungsmerkmale wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien liegt das Bindemittel vorzugsweise in vernetzter Form in der wärmeempfindlichen Schicht vor, wobei sich der optimale Vernetzungsgrad des Bindemittels im Trocknungsschritt des Beschichtungsprozesses in Gegenwart eines Vernetzungsmittels (Vernetzer) einstellt.
Bei den Vernetzern kann es sich um mehrwertige Aldehyde, wie Glyoxal, Dialdehydstärke, Glutaraldehyd, ggf. in Abmischung mit Borsalzen (Borax), um Salze oder Ester der Glyoxylsäure, um Vernetzer auf Basis von Ammonium-Zirkonium-Carbonat, um Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze), um Adipinsäuredihydrazid (AHD), um Borsäure oder deren Salze, um Polyamine, um Epoxy-Harze, um Formaldehydoligomere, um zyklische Harnstoffe, Methylolharnstoff, um Melaminformaldehydoligomere, etc. handeln. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Besonders bevorzugt sind Ammonium-Zirkonium-Carbonat und Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze) aus Gründen der Lebensmittelkonformität.
Selbstvernetzende Bindemittel, wie speziell modifizierte Polyvinylalkohole oder Acrylate, ermöglichen eine Vernetzung ganz ohne Vernetzer, dank der reaktiven, vernetzbaren Gruppen, welche bereits im Bindemittel-Polymer eingebaut sind.
Der Vernetzer liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 25,0 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 15,0 Gew.%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, vor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die wärmeempfindliche Schicht Pigmente. Diese Pigmente sind vorzugsweise unterschiedlich zu den Pigmenten der Farbschicht. Der Einsatz dieser hat unter anderem den Vorteil, dass diese auf ihrer Oberfläche die im thermischen Druckprozess entstehende Chemikalien-Schmelze fixieren können. Auch können über Pigmente die Oberflächenweiße und Opazität der wärmeempfindlichen Schicht und deren Bedruckbarkeit mit konventionellen Druckfarben gesteuert werden.
Besonders geeignete Pigmente sind anorganische Pigmente, sowohl synthetischer als auch natürlicher Herkunft, vorzugsweise Clays, gefällte oder natürliche Calciumcarbonate, Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxide, Kieselsäuren, gefällte und pyrogene Kieselsäuren (z. B. Aerodisp-Typen), Diathomeenerden, Magnesiumcarbonate, Talk, Kaolin, Titanoxid, Bentonit aber auch organische Pigmente, wie Hohlpigmente mit einer Styrol/Acrylat-Copolymer-Wand oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationspolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Bevorzugt sind Calciumcarbonate, Aluminiumhydroxide, pyrogene Kieselsäuren, da sie besondere vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien hinsichtlich deren späterer Bedruckbarkeit mit handelsüblichen Druckfarben ermöglichen.
Die Pigmente liegen vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 bis etwa 50 Gew.%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Die wärmeempfindliche Schicht kann ferner Rußbestandteile und/oder Farbstoffe/Farbpigmente aufweisen.
Zum Steuern der Oberflächenweiße des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials können optische Aufheller in die wärmeempfindliche farbbildende Schicht eingebaut werden. Bei diesen handelt es sich vorzugsweise um Stilbene.
Die wärmeempfindliche Schicht kann ferner anorganische ölabsorbierende Weißpigmente enthalten.
Beispiele für diese anorganischen ölabsorbierenden Weißpigmente umfassen natürliches oder kalziniertes Kaolin, Siliziumoxid, Bentonit, Kalziumkarbonat, Aluminiumhydroxid, insbesondere Böhmit, und Mischungen davon.
Die anorganischen ölabsorbierenden Weißpigmente liegen vorzugsweise in einer Menge von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 5 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der wärmeempfindlichen Schicht, in der wärmeempfindlichen Schicht vor.
Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, ist es im Einzelfall bevorzugt, zu den Bestandteilen des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzuzufügen.
Die weiteren Bestandteile liegen jeweils vorzugsweise in dem Fachmann bekannten, üblichen Mengen vor.
Die wärmeempfindliche Schicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 8 g/m², insbesondere von 2 bis 6 g/m², auf.
Die wärmeempfindliche Schicht weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 µm, insbesondere von 2 bis 8 µm, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem bahnförmigen Trägermaterial und der Farbschicht eine Isolierschicht vorhanden ist.
In einer alternativen Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht darstellt.
Eine solche Isolierschicht bzw. eine Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, bewirkt eine Verringerung der Wärmeleitung durch das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial. Dadurch ist die lokale Einwirkung von Wärme mittels eines Thermodirektdruckers effizienter und eine höhere Thermodruckergeschwindigkeit möglich. Die Deckschicht wird durch die eingebrachte Wärmemenge schneller durchscheinend und die Sensitivität somit verbessert.
Dadurch wird weniger Farbstoff benötigt, was eine verbessere Recyclingfähigkeit im Wertstoffkreislauf, insbesondere im Altpapierkreislauf (einfachere Deinkbarkeit, Trennung von Farbstoff und Trägermaterialbestandteilen), bewirkt.
Die Isolierschicht bzw. die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, besonders bevorzugt von größer als 100 s und ganz besonders bevorzugt von 100 bis 250 s auf.
Die Isolierschicht bzw. die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, umfasst vorzugsweise ein wärmeisolierendes Material.
Vorzugsweise weist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial mit einer Isolierschicht bzw. einer Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist, eine geringere Wärmeleitfähigkeit auf als ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das keine Isolierschicht bzw. keine Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist, umfasst.
Das wärmeisolierende Material umfasst vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon.
Das wärmeisolierende Material kann auch Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer, umfassen.
Diese Hohlkugelpigmente weisen bevorzugt eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 80 °C und/oder einer mittleren Teilchengröße von 0,1 bis 2,5 µm auf.
Das wärmeisolierende Material liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 30 bis etwa 60 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Isolierschicht, in der Isolierschicht vor.
In einer Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, liegt das wärmeisolierende Material vorzugsweise in einer Menge von etwa 30 bis etwa 70 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 30 bis etwa 60 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, in dieser vor.
Die Isolierschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 5 g/m², insbesondere von 2 bis 4 g/m², auf.
In einer anderen Ausführungsform weist die Isolierschicht vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 10 g/m², insbesondere von 2 bis 6 g/m², auf.
Die Isolierschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 µm, insbesondere von 2 bis 8 µm, auf.
Die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 10 g/m², insbesondere von 3 bis 8 g/m², auf.
Die Farbschicht, die gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht ist, weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 12 µm, insbesondere von 4 bis 8 µm, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass direkt auf mindestens einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials, vorzugsweise direkt auf beiden Seiten des bahnförmigen Trägermaterials, eine Schicht, umfassend Stärke (Stärkestrich) und/oder deren Modifikationen (modifizierte Stärken), vorhanden ist.
Der Stärkestrich wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 3, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,5 g/m², aufgetragen.
Ein Stärkestrich auf der Seite des bahnförmigen Trägermaterials auf der die Farbschicht vorhanden ist, hat den Vorteil, dass das bahnförmige Trägermaterial verschlossen wird und so die Haftung der Farbschicht verbessert und ein Eindringen der Farbschicht in das bahnförmige Trägermaterial reduziert oder verhindert werden kann.
Ein Stärkestrich auf der Seite des bahnförmigen Trägermaterials auf der nicht die Farbschicht vorhanden ist, hat den Vorteil, dass ein Durchschlagen der Farbschicht durch das bahnförmige Trägermaterial reduziert oder verhindert werden kann.
Die Schicht, umfassend Stärke, weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 20 s, besonders bevorzugt von größer als 50 s und ganz besonders bevorzugt von 50 bis 200 s auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht vorhanden ist.
Die Schutzschicht weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 200 s, vorzugsweise von größer als 400 s und ganz besonders bevorzugt von 400 s bis 1500 s auf. Am bevorzugtesten ist eine Bekk-Glätte von 400 bis 1300 s.
Diese liegt auf der Seite der wärmeempfindlichen Schicht vor, auf der nicht die Farbschicht liegt.
Diese Schutzschicht umfasst vorzugsweise mindestens ein Bindemittel und mindestens ein Pigment, besonders bevorzugt ein anorganisches Pigment.
Geeignete Bindemittel umfassen wasserlösliche Stärken, Stärkederivate, stärkebasierte Biolatices vom EcoSphere-Typ, Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxymethylcellulose, partiell oder vollständig verseifte Polyvinylalkohole, chemisch modifizierte Polyvinylalkohole, wie Acetoacetyl-, Diaceton, Carboxy-, Silanol-modifizierte Polyvinylalkohole, oder Styrolmaleinsäureanhydrid-Copolymere, Styrolbutadien-Copolymere, Acrylamid-(Meth)acrylat-Copolymere, Acrylamid-Acrylat-Methacrylat-Terpolymere, Polyacrylate, Poly(meth)-acrylsäureester, Acrylat-Butadien-Copolymere, Polyvinylacetate und/oder Acrylnitril-Butadien-Copolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Geeignete anorganische Pigmente umfassen anorganische Pigmente, sowohl synthetischer als auch natürlicher Herkunft, vorzugsweise Clays, gefällte oder natürliche Calciumcarbonate, Aluminiumoxide, Aluminiumhydroxide, Kieselsäuren, gefällte und pyrogene Kieselsäuren (z. B. Aerodisp-Typen), Diathomeenerden, Magnesiumcarbonate, Talk, Kaolin, Titanoxid, Bentonit aber auch organische Pigmente, wie Hohlpigmente mit einer Styrol/Acrylat-Copolymer-Wand oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationspolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Geeignete organische Pigmente umfassen Hohlpigmente mit einer Styrol/Acrylat-Copolymer-Wand oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationspolymere. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Das Bindemittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 40 bis etwa 90 Gew.%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 50 bis etwa 80 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Schutzschicht, in der Schutzschicht vor.
Das Pigment liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 5 bis etwa 40 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 10 bis etwa 30 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Schutzschicht, in der Schutzschicht vor.
Zur Erreichung spezifischer anwendungstechnischer Leistungsmerkmale wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien liegt das Bindemittel vorzugsweise in vernetzter Form in der Schutzschicht vor, wobei sich der optimale Vernetzungsgrad des Bindemittels im Trocknungsschritt des Beschichtungsprozesses in Gegenwart eines Vernetzungsmittels (Vernetzer) einstellt.
Bei den Vernetzern kann es sich um mehrwertige Aldehyde, wie Glyoxal, Dialdehydstärke, Glutaraldehyd, ggf. in Abmischung mit Borsalzen (Borax), um Salze oder Ester der Glyoxylsäure, um Vernetzer auf Basis von Ammonium-Zirkonium-Carbonat, um Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze), um Adipinsäuredihydrazid (AHD), um Borsäure oder deren Salze, um Polyamine, um Epoxy-Harze, um Formaldehydoligomere, um zyklische Harnstoffe, Methylolharnstoff, um Melaminformaldehydoligomere u. a. m. handeln. Diese können alleine oder in beliebigen Mischungen verwendet werden.
Besonders bevorzugt sind Ammonium-Zirkonium-Carbonat und Polyamidoamin-Epichlorhydrin-Harze (PAE-Harze) aus Gründen der Lebensmittelkonformität.
Selbstvernetzende Bindemittel, wie speziell modifizierte Polyvinylalkohole oder Acrylate, ermöglichen eine Vernetzung ganz ohne Vernetzer, dank der reaktiven, vernetzbaren Gruppen, welche bereits im Bindemittel-Polymer eingebaut sind.
Der Vernetzer liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 25,0, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 15,0, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, vor.
Die Schutzschicht umfasst ferner vorzugsweise mindestens ein Gleitmittel bzw. mindestens ein Trennmittel.
Bei diesen Mitteln handelt es sich vorzugsweise um Fettsäure-Metallsalze, wie z.B. Zinkstearat oder Calciumstearat, oder auch Behenatsalze, synthetische Wachse, z. B. in Form von Fettsäureamiden, wie z. B. Stearinsäureamid und Behensäureamid, Fettsäurealkanolamide, wie z. B. Stearinsäure-methylolamid, Paraffinwachse verschiedener Schmelzpunkte, Esterwachse unterschiedlicher Molekulargewichte, Ethylenwachse, Propylenwachse unterschiedlicher Härten und/oder natürliche Wachse, wie z. B. Carnaubawachs oder Montanwachs.
Das Gleitmittel bzw. das Trennmittel liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis etwa 30 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von etwa 2 bis etwa 20 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Schutzschicht, vor.
Zum Steuern der Oberflächenweiße des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterial können optische Aufheller, vorzugsweise Stilbene, in die Schutzschicht eingebaut werden.
Die Schutzschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 0,3 bis 5,0 g/m², insbesondere von 1,0 bis 3,0 g/m², auf.
Die Schutzschicht weist vorzugsweise eine Dicke von 0,3 bis 6,0 µm, insbesondere von 0,5 bis 2,0 µm, auf.
Der Einsatz einer Schutzschicht hat den Vorteil, dass das Aufzeichnungsmaterial vor äußeren Einflüssen besser geschützt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass auf dem bahnförmigen Trägermaterial auf der Seite, auf der sich nicht die Farbschicht befindet, eine Klebeschicht vorhanden ist.
Ist ein Stärkestrich vorhanden, so liegt dieser zwischen dem bahnförmigen Trägermaterial und der Klebeschicht.
Die Klebeschicht umfasst vorzugsweise mindestens einen Klebstoff, vorzugsweise einen wärmeaktivierbaren Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Klebstoff, vorzugsweise bei dem wärmeaktivierbaren Klebstoff und insbesondere bei dem Haftklebestoff um einen Klebstoff auf Kautschuk- und/oder Acrylat-Basis.
Die Klebeschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 1 bis 40 g/m², insbesondere von 12 bis 25 g/m², auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Trennschicht vorhanden ist.
Die silikonisierte Trennschicht weist vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 400 s, besonders bevorzugt von größer als 800 s und ganz besonders bevorzugt von 800 bis 2000 s auf.
Liegt eine Schutzschicht, insbesondere wie vorstehend definiert, auf der wärmeempfindlichen Schicht vor, so befindet sich die silikonisierte Trennschicht vorzugsweise auf dieser Schutzschicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der silikonisierten Schicht und der darunterliegenden Schicht, vorzugsweise der wärmeempfindlichen Schicht, eine Diffusionsschicht ausgebildet ist. Diese Diffusionsschicht wird vorzugsweise durch flächiges Eindiffundieren von mindestens Teilen der silikonisierten Trennschicht in den oberen Bereich der darunterliegenden Schicht ausgebildet, wobei vorzugsweise 5 bis 50 Gew.-%, besonders vorzugsweise 6 bis 45 Gew.-% und insbesondere 7 bis 40 Gew.-% der silikonisierten Trennschicht in den oberen Bereich der darunterliegenden Schicht eindiffundieren. Eine solche Diffusionsschicht wird beispielsweise in der EP 3 221 153 A1 beschrieben.
Eine silikonisierte Trennschicht ist vorzugsweise dann vorhanden, wenn auch eine Klebeschicht, wie vorstehend beschrieben, vorhanden ist.
Das Vorhandensein einer silikonisierten Trennschicht auf der wärmeempfindlichen Schicht und einer Klebeschicht auf dem bahnförmigen Trägermaterial auf der Seite, auf der sich nicht die Farbschicht befindet, hat den Vorteil, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial als trägerloses („linerless“) wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial genutzt werden kann.
Trägerlos bedeutet, dass das erfindungsgemäße (selbstklebende) wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial nicht auf einem Trägermaterial aufgebracht wird, sondern auf sich selbst aufgewickelt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Herstellungskosten weiter gesenkt werden können, mehr Laufmeter je Rolle realisierbar sind, kein Entsorgungsaufwand für die Entsorgung des Liners notwendig ist und mehr Etiketten je spezifischem Laderaumvolumen transportiert werden können.
Wenn eine silikonisierte Trennschicht vorhanden ist, so ist es bevorzugt, dass in der wärmempfindlichen Schicht bzw. in der Schicht, die direkt unterhalb der silikonisierten Trennschicht liegt, mindestens ein plättchenförmiges Pigment enthalten ist.
Das mindestens eine plättchenförmige Pigment ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kaolin, Al(OH)₃ und/oder Talkum. Besonders bevorzugt ist der Einsatz von Kaolin. Ganz besonders bevorzugt ist der Einsatz eines Streichkaolins. Ein derartiges ist beispielsweise unter dem Handelsnamen Kaolin ASP 109 (BASF, Deutschland) erhältlich.
Der Einsatz dieser plättchenförmigen Pigmente, insbesondere des Kaolins, hat vor allem den Vorteil, dass sich die wärmeempfindliche Schicht bzw. die Schicht, die direkt unterhalb der silikonisierten Trennschicht liegt, sehr gut silikonisieren lässt.
Unter plättchenförmigen Pigment wird ein Pigment verstanden, bei dem das Verhältnis Durchmesser zu Dicke etwa 7 bis 40 zu 1, vorzugsweise etwa 15 bis 30 zu 1, beträgt.
Die Teilchengröße des plättchenförmigen Pigments wird vorzugsweise so eingestellt, dass mindestens etwa 70 %, vorzugsweise mindestens etwa 85 %, der Teilchen eine Teilchengröße von etwa < 2µm aufweisen (Sedigraph). Der pH-Wert des plättchenförmigen Pigments in wässriger Lösung beträgt vorzugsweise 6 bis 8.
Das mindestens eine plättchenförmige Pigment liegt in der wärmeempfindlichen farbbildenden Schicht bzw. in der Schicht, die direkt unterhalb der silikonisierten Trennschicht liegt, vorzugsweise in einer Menge von etwa 5 bis etwa 60 Gew.-%, besonders bevorzugt in der Menge von etwa 15 bis etwa 55 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der jeweiligen Schicht, vor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die silikonisierte Trennschicht mindestens ein Siloxan, vorzugsweise ein Poly(organo)siloxan, insbesondere ein Acryl-poly(organo)siloxan, umfasst.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die silikonisierte Trennschicht eine Mischung aus mindestens zwei Siloxanen. Bevorzugt ist eine Mischung aus mindestens zwei Acryl-poly(organo)siloxanen.
Beispiele für ganz besonders bevorzugte Siloxane sind Siloxane, die unter den Handelsnamen TEGO®RC902 und TEGO®RC711 (Evonik, Deutschland) erhältlich sind.
In einer anderen Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass die silikonisierte Trennschicht mindestens ein Polysilikonacrylat enthält, das vorzugsweise durch Kondensation von mindestens einem Silikonacrylat gebildet wurde.
Die silikonisierte Trennschicht ist vorzugsweise wasserfrei. Auch ist es bevorzugt, dass die silikonisierte Trennschicht keine Pt-Katalysatoren enthält.
Die silikonisierte Trennschicht enthält vorzugsweise einen Initiator, besonders bevorzugt einen Photoinitiator. Dieser dient zur radikalischen Aushärtung des Silikons.
Ganz besonders bevorzugt handelt es sich hierbei um den TEGO®Photoinitiator A18 (von Evonik, Deutschland).
Die silikonisierte Trennschicht kann vorzugsweise weitere Additive, wie Mattierungsmittel und/oder Haftungsadditive, enthalten.
Die silikonisierte Trennschicht weist vorzugsweise ein Flächengewicht von 0,3 bis 5,0 g/m², insbesondere von 1,0 bis 3,0 g/m², auf.
Die silikonisierte Trennschicht weist vorzugsweise eine Dicke 0,3 bis 6,0 µm, insbesondere von 0,5 bis 2,0 µm, auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Restfeuchte von 2 bis 14 %, bevorzugt von 2 bis 12 % und ganz besonders bevorzugt von 3 bis 10 % aufweist. Am bevorzugtesten ist eine Restfeuchte von 3 bis 8 %.
Die Restfeuchte kann wie im Zusammenhang mit den Beispielen beschrieben bestimmt werden.
Es wird davon ausgegangen, dass die Opazität in der wärmeempfindlichen Schicht nicht nur von den Streupartikeln, insbesondere den Polymerteilchen, selbst, sondern auch durch die zwischen den Streupartikeln, insbesondere den Polymerteilchen, eingeschlossene Luft erzeugt wird (offene Porosität). Durch Eindringen von Feuchtigkeit in diese „Poren“ wird Luft verdrängt und die Opazität verringert. Dies kann zu einem graueren Material führen, das nicht bevorzugt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Oberflächenweiße von 35 bis 60 %, insbesondere von 45 bis 50 % aufweist.
Eine Restfeuchte in dem angegebenen Bereichen hat den Vorteil, dass nach Bedruckung ein hoher relativer Druckkontrast mit vorteilhaften anwendungstechnischen Eigenschaften, wie eine bessere Lesbarkeit, vorliegt.
Die Oberflächenweiße (Papierweiße) kann nach ISO 2470-2 (2008) mit einem Elrepho 3000 Spektralphotometer bestimmt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass der Kontrast von Stellen, an denen die wärmeempfindliche Schicht durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend geworden ist, zu Stellen, an denen die wärmeempfindliche Schicht nicht durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend geworden ist, 40 bis 80 %, insbesondere von 50 bis 70 %, beträgt.
Dieser Kontrast kann durch Differenzbildung der optischen Dichte des Hintergrunds und des Schriftbilds berechnet werden. Die Messung der optischen Dichte (o. D.) erfolgt beispielsweise mittels Densitometer.
Alle vorstehend genannten Schichten können ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.
Vorzugsweise weist das Trägermaterial auf der Seite, auf der die Farbschicht aufgetragen ist, eine Bekk-Glätte von größer als 20 s, besonders bevorzugt von größer als 30 s und ganz besonders bevorzugt von größer als 50 s auf.
Die Farbschicht weist auf der Seite, auf der die wärmeempfindliche Schicht aufgetragen ist, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, besonders bevorzugt von größer als 100 s auf und ganz besonders bevorzugt von größer als 150 s.
Die wärmeempfindliche Schicht weist auf der Seite, auf der nicht die Farbschicht liegt, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 100 s, besonders bevorzugt von größer als 150 s auf.
Vorzugsweise weist das Trägermaterial auf der Seite, auf der die Farbschicht aufgetragen ist, eine Bekk-Glätte von 20 bis 400 s, besonders bevorzugt von 30 bis 300 s und ganz besonders bevorzugt von 50 bis 200 s auf. Am bevorzugtesten ist eine Bekk-Glätte von 50 bis 150 s.
Die Farbschicht weist auf der Seite, auf der die wärmeempfindliche Schicht aufgetragen ist, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von 50 bis 400 s, besonders bevorzugt von 100 bis 250 s und ganz besonders bevorzugt von 150 bis 250 s auf.
Ein derartiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial hat den Vorteil einer hohen dynamischen Sensitivität.
Es ist vorteilhaft bereits ein glattes bahnförmiges Trägermaterial vorzulegen und diese Glätte über die einzelnen Beschichtungen aufrechtzuerhalten. Je glatter das Substrat von unten aufgebaut wird, desto besser ist die Endglätte und somit die Sensitivität des Endprodukts.
Es ist bevorzugt, dass jede auf dem bahnförmigen Trägermaterial aufgebrachte Schicht auf ihrer Oberseite, d.h. auf der Seite auf der nicht das bahnförmige Trägermaterial liegt, eine Bekk-Glätte ausweist, die mindestens genau so groß oder größer ist als die der jeweils darunterliegenden Schicht.
Vorzugsweise weist jede auf dem bahnförmigen Trägermaterial aufgebrachte Schicht auf ihrer Oberseite, d.h. auf der Seite auf der nicht das bahnförmige Trägermaterial liegt, eine Bekk-Glätte von wenigstens 5 % (prozentuale Steigerung) gegenüber der jeweils darunterliegenden Schicht auf.
Vorzugsweise weist jede auf dem bahnförmigen Trägermaterial aufgebrachte Schicht auf ihrer Oberseite, d.h. auf der Seite auf der nicht das bahnförmige Trägermaterial liegt, eine Bekk-Glätte von wenigstens 5 % (absolute Steigerung) gegenüber der jeweils darunterliegenden Schicht auf.
Das erfindungsgemäße wärmempfindliches Aufzeichnungsmaterial lässt sich mit bekannten Herstellungsverfahren gewinnen.
Die vorliegende Erfindung betriff auch ein Herstellungsverfahren für ein wärmempfindliches Aufzeichnungsmaterial wie vorstehend beschrieben.
Es ist bevorzugt, das erfindungsgemäße wärmempfindliche Aufzeichnungsmaterial mit einem Verfahren zu gewinnen bei dem auf das bahnförmige Trägermaterial nacheinander (wässrige) Suspensionen, umfassend die Ausgangsmaterialien der einzelnen Schichten, aufgetragen werden, wobei die (wässrigen) Auftragssuspensionen einen Feststoffgehalt von 8 bis 50 Gew.-%, bevorzugt von 10 bis 40 Gew. %, aufweisen, und mit dem Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren bei einer Betriebsgeschwindigkeit der Streichanlage von mindestens 200 m/min aufgetragen werden.
Alternativ können die (wässrige) Suspensionen, umfassend die Ausgangsmaterialien der einzelnen Schichten, auch mit einem Blade aufgetragen werden.
Dieses Verfahren ist insbesondere unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten und aufgrund des gleichmäßigen Auftrags über das bahnförmige Trägermaterial vorteilhaft.
Wird der Wert des Feststoffgehaltes von etwa 8 Gew.-% unterschritten, dann verschlechtert sich die Wirtschaftlichkeit, da eine große Menge an Wasser durch schonende Trocknung in kurzer Zeit entfernt werden muss, was sich nachteilig auf die Streichgeschwindigkeit auswirkt. Wird auf der anderen Seite der Wert von 60 Gew.-% überschritten, dann führt dies lediglich zu einem erhöhten technischen Aufwand, um die Stabilität des Streichfarben-Vorhangs während des Beschichtungsprozesses und die Trocknung des aufgetragenen Filmes, da die Maschine in diesem Fall wieder sehr schnell laufen muss, zu gewährleisten.
Beim Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren (Vorhangbeschichtungsverfahren) wird ein frei fallender Vorhang einer Beschichtungsdispersion gebildet. Durch freien Fall wird die in Form eines dünnen Films (Vorhangs) vorliegende Beschichtungsdispersion auf ein Substrat „gegossen“, um die Beschichtungsdispersion auf das Substrat aufzubringen. Die DE 10 196 052 T1 offenbart den Einsatz des Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens bei der Herstellung von Informationsaufzeichnungsmaterialien, wobei mehrschichtige Aufzeichnungsschichten durch Aufbringen des, aus mehreren Beschichtungsdispersionsfilmen bestehenden, Vorhangs auf Substrate realisiert werden.
Es sind auch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, bei denen ein „Doppel-Curtain“ eingesetzt wird. Dies bedeutet, dass zwei aufeinanderfolgende Sschichten unmittelbar hintereinander aufgetragen werden. Der Auftrag erfolgt dabei so unmittelbar nacheinander, dass die zuerst aufgetragene Schicht noch nicht getrocknet ist, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird. Der Auftrag der beiden Schichten erfolgt somit vorzugsweise „nass in nass“.
Alle Definitionen bezüglich des Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens gelten analog für das Doppel-Curtain-Coating-Beschichtungsverfahren.
Der Vorteil eines „nass in nass“ Auftrags mittels eines Doppel-Curtain-Coating-Beschichtungsverfahrens ist, dass die beiden Schichten eine stärkere Verbindung aufweisen und insbesondere auf dazwischenliegende Haftvermittler verzichtet werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die wässrige entlüftete Auftragssuspension eine Viskosität von etwa 100 bis etwa 1000 mPas (Brookfield, 100 U/min, 20 °C) auf. Wird der Wert von etwa 100 mPas unterschritten bzw. der Wert von etwa 1000 mPas überschritten, dann führt dies zu einer mangelhaften Lauffähigkeit der Streichmasse am Streichaggregat. Besonders bevorzugt beträgt die Viskosität der wässrigen entlüfteten Auftragssuspension etwa 200 bis etwa 500 mPas. Die Viskositäten aufeinander folgender Beschichtungsmassen im Doppelvorhang sollten von unten nach oben abnehmen. Bei falsch eingestellten Beschichtungen erhöht sich die Wahrscheinlichkeit der Fersenbildung am Auftreffpunkt des Vorhangs als auch das Auftreten von „Benetzungsstörungen“.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann zur Optimierung des Verfahrens die Oberflächenspannung der wässrigen Auftragssuspension auf etwa 25 bis etwa 70 mN/m, bevorzugt auf etwa 35 bis etwa 60 mN/m (gemessen in Anlehnung an die Norm zur Blasendrucktensiometrie (ASTM D 3825-90), wie nachstehend beschrieben), eingestellt werden. Eine bessere Kontrolle über das Streichverfahren erhält man, wenn man die dynamische Oberflächenspannung der Streichfarbe bestimmt und gezielt durch Auswahl des geeigneten Tensids und durch Ermittlung der erforderlichen Tensidmenge einstellt.
Die dynamische Oberflächenspannung wird mittels eines Blasendruck-Tensiometers gemessen. Gemessen wird der maximale Innendruck einer Gasblase, die über eine Kapillare in einer Flüssigkeit gebildet wird. Der Innendruck p einer kugelförmigen Gasblase (Laplace-Druck) hängt nach der Young-Laplace-Gleichung vom Krümmungsradius r und von der Oberflächenspannung σ ab: $p = \frac{2 σ}{r}$
Wird eine Gasblase an der Spitze einer Kapillare in einer Flüssigkeit erzeugt, nimmt die Krümmung zunächst zu und dann wieder ab, wodurch ein Druckmaximum auftritt. Die größte Krümmung und damit der größte Druck treten auf, wenn der Krümmungsradius dem Kapillarradius entspricht.
Druckverlauf bei der Blasendruckmessung, Lage des Druckmaximums:
Der Radius der Kapillare wird mit einer Referenzmessung bestimmt, die mit einer Flüssigkeit mit bekannter Oberflächenspannung, meist Wasser, durchgeführt wird. Ist der Radius dann bekannt, kann aus dem Druckmaximum pmax die Oberflächenspannung berechnet werden. Da die Kapillare in die Flüssigkeit eintaucht, muss vom gemessenen Druck der hydrostatische Druck p0 subtrahiert werden, der aus der Eintauchtiefe und der Dichte der Flüssigkeit resultiert (erfolgt bei modernen Messinstrumenten automatisch). Daraus ergibt sich folgende Formel für die Blasendruck-Methode: $σ = \frac{(p_{m a x} - p_{0}) \cdot r}{2}$
Der Messwert entspricht der Oberflächenspannung bei einem bestimmten Oberflächenalter, der Zeit vom Beginn der Blasenbildung bis zum Auftreten des Druckmaximums. Durch Variation der Erzeugungsgeschwindigkeit der Blasen, kann die Abhängigkeit der Oberflächenspannung vom Oberflächenalter erfasst werden, woraus eine Kurve resultiert, bei der die Oberflächenspannung über die Zeit aufgetragen wird.
Diese Abhängigkeit spielt für den Einsatz von Tensiden eine wichtige Rolle, da der Gleichgewichtswert der Grenzflächenspannung bei vielen Prozessen aufgrund der zum Teil geringen Diffusions- und Adsorptionsgeschwindigkeit von Tensiden gar nicht erreicht wird.
Die Ausbildung der einzelnen Schichten kann on-line oder in einem separaten Streichvorgang off-line erfolgen.
Insbesondere zur Gewährleistung, dass die vorstehend im Detail beschriebenen Schichten die vorstehend erwähnten Bekk-Glätten aufweisen, werden vorzugsweise folgende Verfahrensschritte durchgeführt.
Das bahnförmige Trägermaterial wird vorzugsweise in einem ersten Zylinder geglättet. Durch diese einseitige oder zweiseitige hohe Glätte, welche durch diese Prozesstechnik erzeugt wird, wird dem bahnförmigen Trägermaterial bereits ein Vorteil verliehen. Eine zusätzliche Satinage durch einen nachgeschalteten Kalander, vorzugsweise vor einem ersten Streichgerät, kann die Glätte weiter verbessern und/oder dient für eine gute Profilierung.
Wird ein Stärkestrich, wie vorstehend definiert, aufgetragen, so erfolgt dies vorzugsweise durch eine Filmpresse, bevor die Farbschicht mittels eines Blade-Coaters aufgetragen wird.
Speziell die Stärke auf der Rückseite ist vorteilhaft, um hier das Durchschlagen der Streichfarbe mit dem Blade-Coater zu verhindern.
Es wäre auch möglich die Farbschicht direkt mit einer Filmpresse aufzutragen. Es gäbe aber einen Nachteil bezüglich der Glätteentwicklung im Vergleich zu einem Blade-Coater. Der Einsatz eines Blade-Coaters verleiht dem Material eine gute Basisglätte für die wichtige dynamische Sensitivität des Endprodukts. Es liegt eine Korrelation zwischen Endglätte und dynamischer Sensitivität vor.
Denkbar wäre es auch die Farbschicht mit einer Filmpresse oder gar mit einem Vorhangstreichwerk aufzubringen. Der Vorteil der Glätte eliminiert sich dann zwar, könnte aber auch, speziell bei einer Filmpresse wieder mit einem Kalander aufgeholt werden. Dies ist allerdings nur sinnvoll, wenn keine Hohlkugeln eingesetzt werden, da diese durch die Filmpresse zerstört werden würden.
Die Isolierschicht, insofern vorhanden, wird analog aufgetragen.
Die silikonisierte Schicht, insofern vorhanden, wird ebenfalls analog aufgetragen.
Gleiches gilt für die Schutzschicht, falls vorhanden. Falls vorhanden, kann die Schutzschicht alternativ auch aufgedruckt sein. Verarbeitungstechnisch und hinsichtlich ihrer technologischen Eigenschaften besonders geeignet sind solche Schutzschichten, die mittels aktinischer Strahlung härtbar sind. Unter dem Begriff „aktinische Strahlung“ sind UV- oder ionisierende Strahlungen, wie Elektronenstrahlen, zu verstehen.
Das Aufbringen der wärmeempfindlichen Schicht erfolgt vorzugsweise mittels Curtain-Coating, wie vorstehend beschreiben.
Wenn bahnförmige Trägermaterialien, insbesondere Papiere, einseitig gestrichen werden, sollte anschließend der dadurch entstehende Curl ausgeglichen werden.
Dies geschieht vorzugsweise mit einem LAS-Feuchtwerk (LAS-Liquid Applicator System). Hierzu wird ein Wasserfilm auf die weniger gestrichene Seite aufgebracht und anschließend getrocknet. Dadurch wird wieder die sogenannte Planlage erhalten. Bei Auftragen des Wasserfilms wird die Oberfläche etwas verschlechtert.
Eine bevorzugte Variante zum Schutz der Oberfläche wäre ein Dampfbefeuchter. Hierbei wird Dampf aufgeblasen statt Wasser aufgetragen. Hierbei wird die Oberfläche nicht beschädigt. Dies eignet sich sehr gut für Anwendungen bei denen höchste Oberflächengüten erzielt werden müssen.
Eine weitere Möglichkeit wäre auch ein Sprühfeuchter, bei dem ein Wassernebel aufgetragen wird.
Alle vorstehend genannten Schichten können ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, welches mit dem vorstehend geschilderten Verfahren erhältlich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines wärmempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wie vorstehend beschrieben als Kassenzettelrolle, als Klebeetiketten(rolle), auch im Kühl- und Tiefkühlbereich, und als Ticket(rolle). Diese weisen insbesondere eine Funktionsseite und/oder Rückseite (mit Farbe, bunt, schwarz/grau) auf und können vorbedruckt sein. Die genannten Rollen liegen bevorzugt in typischen Breiten und Längen vor.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Entfärben eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, umfassend ein bahnförmiges Trägermaterial, eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist,
wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, insbesondere wie vorstehend definiert, um eine Faserstoffmischung zu erhalten, umfassend die Schritte

- Bereitstellen einer Mischung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und mindestens einer weiteren Papiersorte, insbesondere wenigstens einer Altpapiersorte;
- Entfärben der Mischung in einem Deinking Verfahren, um eine Faserstoffmischung zu erhalten.

Ein Deinking Verfahren ist vorzugsweise durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet.
Nach dem Entfernen von Fremdkörpern wie Klammern wird das Papier vorzugsweise mechanisch zerkleinert bzw. zerfasert und mit Wasser vermischt.
Der dabei entstehende Altpapierbrei kann der sogenannten Flotation unterzogen werden. Dafür werden ihm nun in mehreren Prozessen vorzugsweise chemische Stoffe zugesetzt, beispielsweise:

Komplexbildner,
Natronlauge,
Flockungsmittel,
Tenside,
Wasserglas und/oder
Wasserstoffperoxid.

Bei der Flotation werden die in der Stoffsuspension nach der Zerkleinerungs- bzw. Zerfaserungsstufe vorliegenden, von den Fasern abgetrennten, sonstigen Partikel, wie Farbpartikel oder Füllstoffe, im Flotationsprozess durch Sammlerchemikalien an Luftblasen angelagert und von diesen an die Oberfläche einer Flotationszelle transportiert. Es entsteht ein schmutzbeladener Schaum, der als Flotat bezeichnet wird und der neben den abgelösten Farbteilchen auch noch Fasern und Füllstoffe enthalten kann. Dieser Schaum wird abgeschöpft, gereinigt und kann als Asche bei der Papierherstellung eingesetzt werden.
Die Flotation ist vorzugsweise ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Flotat durch Druckluftzufuhr und Zugabe von Flockungsmittel gewonnen wird.
Es verbleibt eine Faserstoffmischung.
Diese verbleibende Faserstoffmischung ist vorzugsweise möglichst frei von dem mindestens einen Farbstoff.
Dieser Vorgang kann -je nach gewünschtem Weißgrad des neuen Papiers - wiederholt werden.
Soll das neue Papier hellgrau oder weiß werden, kann nach dem Deinking die Faserstoffmischung durch Sauerstoff oder Wasserstoffperoxid weiter gebleicht werden.
Ferner können der Faserstoffmischung vorzugsweise Frischfasern (Primär- oder Sekundärfasern) beigemengt werden, denn nach fünf bis sieben Recycling-Durchläufen sind die einzelnen Fasern oft zu kurz und brüchig, um die Stabilität des Recyclingpapiers zu gewährleisten.
Als Primärzellstoffe kommen Zellstoffe wie Fichte und Kiefer und Kurzfaser-Zellstoffe wie Birke, Buche, Espe, Eiche, Eukalyptus oder Mischungen daraus in Frage.
Als Sekundärzellstoffe kommen prinzipiell alle bekannten Sekundärzellstoffe in Frage.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfärben eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials ist ferner vorzugsweise durch die folgenden Schritte gekennzeichnet.

i) Bereitstellen einer Mischung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und mindestens einer weiteren Papiersorte, insbesondere wenigstens einer Altpapiersorte, wobei eine bestimmte Menge der mindestens einen weiteren Papiersorte, insbesondere der mindestens einen Altpapiersorte gewählt wird, ii) Aufarbeiten einer Probe der Mischung gemäß INGEDE Methode 11 (Issue 2, Januar 2017), iii) Bestimmen der und bestimmen der folgenden Punktzahlen gemäß Assessment of Printed Product Recyclability, Deinkability Score:
1. a) Helligkeit Y maximal 35 Punkte,
2. b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System maximal 20 Punkte,
3. c) Schmutzpunkte A in den zwei verschiedenen Größenklassen A50 maximal 15 Punkte und A250 maximal 10 Punkte,
4. d) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE maximal 10 Punkte und
5. e) Filtratverdunkelung ΔY maximal 10 Punkte,

iv) Entfärben der Mischung mit einem Deinking Verfahren, wie vorstehend beschrieben, sofern die Probe der Mischung eine vorbestimmte Punktzahl erreicht hat, um eine Faserstoffmischung zu erhalten oder

Vorzugsweise liegt die Summe aller Punkte im Bereich von 0 bis 50, vorzugsweise im Bereich von 51 bis 70, besonders bevorzugt im Bereich von 71 bis 100.
Besonders bevorzugt ist kein Einzelpunktwert negativ.
Ganz besonders bevorzugt liegt dabei die Summe aller Punkte im Bereich von 0 bis 50, vorzugsweise im Bereich von 51 bis 70, besonders bevorzugt im Bereich von 71 bis 100, und es ist kein Einzelpunktwert negativ.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Faserstoffmischung, erhältlich gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Recyclingpapiers, umfassend die Schritte:

- Entfärben eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren, um eine Faserstoffmischung zu erhalten und
- Herstellung eines Recyclingpapieres umfassend die Faserstoffmischung, vorzugsweise unter Zugabe von weiterem Primärfaserstoff oder Sekundär- bzw. Altpapierfaserstoff, umfassend das Verdichten und Entwässern der Faserstoffmischung, ggf. enthaltend den weiteren Primärfaserstoff oder Sekundär- bzw. Altpapierfaserstoff.

Als Primärzellstoffe kommen Zellstoffe wie Fichte und Kiefer und Kurzfaser-Zellstoffe wie Birke, Buche, Espe, Eiche, Eukalyptus oder Mischungen daraus in Frage.
Als Sekundärzellstoffe kommen prinzipiell alle bekannten Sekundärzellstoffe in Frage.
Als Altpapiersorten kommen prinzipiell alle bekannten Altpapiersorten in Frage.
Der Faserstoffstrom umfasst vorzugsweise Zellstoffe, die nach FSC und PFSC zertifiziert sind.
Die Herstellung eines Recyclingpapieres, umfassend das Verdichten und Entwässern der Faserstoffmischung, ist dem Fachmann grundlegend bekannt und vorzugsweise durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet.
Zunächst wird ein Faserstoffstrom bereitgestellt.
Dieser Faserstoffstrom wird, vorzugsweise in dieser Reihenfolge, in mindestens einen Faserstoffauflauf, in mindestens eine Siebpartie zur Bildung einer Faserstoffbahn, in mindestens eine Presspartie und in mindestens eine Trockenpartie mit Trockengruppen geführt.
Beim Stoffauflauf handelt es sich in der Regel um eine Art Düse mittels dieser der Faserstoffstrom gleichmäßig über die Breite in Menge und Konsistenz auf ein endloses umlaufendes Sieb aufgebracht wird, durch das der Feststoff vom Wasseranteil getrennt wird. Auf dem Sieb bildet sich während des Entwässerungsvorgangs eine gleichmäßige Fasermatte aus, welche die Ausgangsbasis des späteren Papieres darstellt.
In der Presspartie wird die in der Siebpartie erzeugte Fasermatte vorzugsweise weiter entwässert. Dafür wird diese üblicherweise von Filzen unterstützt ausgepresst. Dies kann z.B. zwischen zwei aufeinanderpresste Walzen geschehen. Die eingesetzten Filze haben hierbei die Funktion die Bahn zerstörungsfrei durch die Pressenpartie zu transportieren sowie das ausgepresste Wasser im Pressspalt aufzunehmen.
Die Trockenpartie besteht in der Regel hauptsächlich aus dampfbeheizten Zylindern, die mit der Papierbahn in Kontakt gebracht werden, um diese soweit aufzuheizen, damit das noch in der Papierbahn befindliche Wasser bis auf die gewünschte Endfeuchte verdampft. Diese aufeinander folgenden Trockenzylinder sind vorzugsweise zu sogenannten Trockengruppen zusammengefasst. Diese Trockengruppen können unterschiedlich mit Dampf beaufschlagt werden, um den Trocknungsverlauf steuern zu können.
Anschließend kann die Faserstoffbahn zunächst gegebenenfalls geglättet und dann einer Aufrollung zugeführt werden, um eine leichtere Lagerung und/oder einen leichteren Transport zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung betriff ferner ein Recyclingpapier erhältlich gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren.
Im Folgenden werden besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
Eine besonders bevorzugte erste Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
In dieser ersten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial ein Papier.
In dieser ersten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄) .
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser ersten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
Eine besonders bevorzugte zweite Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer auf der Isolierschicht aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
In dieser zweiten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser zweiten Ausführungsform umfasst die Isolierschicht ein wärmeisolierendes Material, vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon, oder Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer.
In dieser zweiten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser zweiten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
Eine besonders bevorzugte dritte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
In dieser dritten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser dritten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser dritten Ausführungsform umfasst die Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist ein wärmeisolierendes Material, vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon, oder Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer.
In dieser dritten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
Eine besonders bevorzugte vierte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
In dieser vierten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser vierten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser vierten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
Eine besonders bevorzugte fünfte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
In dieser fünften Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser fünften Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser fünften Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser fünften Ausführungsform umfasst die Schutzschicht mindestens ein Bindemittel und mindestens ein Pigment, besonders bevorzugt ein anorganisches Pigement.
Eine besonders bevorzugte sechste Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer auf der Isolierschicht aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
In dieser sechsten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser sechsten Ausführungsform umfasst die Isolierschicht ein wärmeisolierendes Material, vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon, oder Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer.
In dieser sechsten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser sechsten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser sechsten Ausführungsform umfasst die Schutzschicht vorzugsweise mindestens ein Bindemittel und mindestens ein Pigment, besonders bevorzugt ein anorganisches Pigement.
Eine besonders bevorzugte siebte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
In dieser siebten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser siebten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser siebten Ausführungsform umfasst die Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist, ein wärmeisolierendes Material, vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon, oder Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer.
In dieser siebten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser siebten Ausführungsform umfasst die Schutzschicht vorzugsweise mindestens ein Bindemittel und mindestens ein Pigment, besonders bevorzugt ein anorganisches Pigment.
Eine besonders bevorzugte achte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
In dieser achten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser achten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser achten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser achten Ausführungsform umfasst die Schutzschicht vorzugsweise mindestens ein Bindemittel und mindestens ein Pigment, besonders bevorzugt ein anorganisches Pigment.
Eine besonders bevorzugte neunte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
In dieser neunten Ausführungsform umfasst die Klebeschicht einen Klebstoff, vorzugsweise einen wärmehärtbaren Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff.
In dieser neunten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser neunten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser neunten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser neunten Ausführungsform umfasst die silikonisierte Schicht mindestens ein Siloxan, vorzugsweise ein Poly(organo)siloxan.
Eine besonders bevorzugte zehnte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Isolierschicht, einer auf der Isolierschicht aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
In dieser zehnten Ausführungsform umfasst die Klebeschicht einen Klebstoff, vorzugsweise einen wärmehärtbaren Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff.
In dieser zehnten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser zehnten Ausführungsform umfasst die Isolierschicht ein wärmeisolierendes Material, vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon, oder Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer.
In dieser zehnten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser zehnten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser zehnten Ausführungsform umfasst die silikonisierte Schicht mindestens ein Siloxan, vorzugsweise ein Poly(organo)siloxan.
Eine besonders bevorzugte elfte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
In dieser elften Ausführungsform umfasst die Klebeschicht einen Klebstoff, vorzugsweise einen wärmehärtbaren Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff.
In dieser elften Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier. Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser elften Ausführungsform umfasst die Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist ein wärmeisolierendes Material, vorzugsweise Kaolin, besonders bevorzugt kalziniertes Kaolin und Mischungen davon, oder Hohlkugelpigmente, insbesondere Hohlkugelpigmente umfassend Styrol-Acrylat-Copolymer.
In dieser elften Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser elften Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄}.
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser elften Ausführungsform umfasst die silikonisierte Schicht mindestens ein Siloxan, vorzugsweise ein Poly(organo)siloxan.
Eine besonders bevorzugte zwölfte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
In dieser zwölften Ausführungsform umfasst die Klebeschicht einen Klebstoff, vorzugsweise einen wärmehärtbaren Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff.
In dieser zwölften Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser zwölften Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser zwölften Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser zwölften Ausführungsform umfasst die silikonisierte Schicht mindestens ein Siloxan, vorzugsweise ein Poly(organo)siloxan.
Eine besonders bevorzugte dreizehnte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht und darauf eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
In dieser dreizehnten Ausführungsform umfasst die Klebeschicht einen Klebstoff, vorzugsweise einen wärmehärtbaren Klebstoff, insbesondere einen Haftklebstoff.
In dieser dreizehnten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser dreizehnten Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
In dieser dreizehnten Ausführungsform umfasst die wärmeempfindliche Schicht die vorstehend genannten Ausführungsformen.
In dieser dreizehnten Ausführungsform umfasst die Schutzschicht vorzugsweise mindestens ein Bindemittel und mindestens ein Pigment, besonders bevorzugt ein anorganisches Pigment.
In dieser dreizehnten Ausführungsform umfasst die silikonisierte Schicht mindestens ein Siloxan, vorzugsweise ein Poly(organo)siloxan
Eine besonders bevorzugte vierzehnte Ausführungsform umfasst ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei die wärmeempfindliche Schicht lediglich ein Wachs umfasst.
In dieser vierzehnten Ausführungsform umfasst das bahnförmige Trägermaterial Papier.
In dieser vierzehnten Ausführungsform umfasst die Ausführungsform umfasst die Farbschicht Substantivfarbstoffe, Wasserflexofarbstoffe, Graphit, Schwefelfarbstoffe, Eisengallustinte, anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe und/oder Eisenoxid (Fe₃O₄).
Alternativ kann Ruß in einer Menge von 2 bis 24 Gew.-% vorzugsweise von 2 bis 19 Gew.-%, besonders bevorzugt von 10 bis 24 Gew.-% oder von 10 bis 19 Gew.- %, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Farbschicht, in der Farbschicht enthalten sein.
In einer anderen Ausführungsform ist Ruß in einer Menge von weniger als 2 Gew.-%, bezogen auf das gesamte wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial, in der Farbschicht enthalten.
Die in den vorstehend geschilderten bevorzugten Ausführungsformen eins bis dreizehn in Bezug auf die wärmeempfindliche Schicht genannten Ausführungsformen umfassen insbesondere nachfolgende Ausführungsformen:

Die wärmeempfindliche Schicht umfasst mindestens ein Polymerteilchen mit einer Glasübergangstemperatur von -55° bis 130 °C, vorzugsweise von 40° bis 80 °C.

Die wärmeempfindliche Schicht umfasst mindestens ein Polymerteilchen mit einer Kern/Hülle-Struktur, wobei die Polymerteilchen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus (i) Polymerteilchen mit einer äußeren Polymerschale mit einer Glasübergangstemperatur von 40° bis 800 °C und (ii) Polymerteilchen mit einer inneren Polymerschale mit einer Glasübergangstemperatur von 40° bis 130 °C und einer äußeren Polymerschale mit einer Glasübergangstemperatur von -55° bis 50 °C, wobei die Glasübergangstemperatur der äußeren Polymerschale vorzugsweise niedriger ist als die der inneren Polymerschale.
Die wärmeempfindliche Schicht umfasst mindestens ein Polymerteilchen mit einer Schmelztemperatur kleiner 250 °C., vorzugsweise von 0° bis 250 °C.
Die wärmeempfindliche Schicht umfasst mindestens ein Polymerteilchen mit einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm.
Figurenliste
In den nachfolgenden Figuren werden jeweils verschiedene Schichtaufbauten für beispielhafte erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien schematisch dargestellt. Die Zusammensetzung der einzelnen Schichten ist wie vorstehend für jede Schicht definiert zu verstehen.

1: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
2: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer auf der Isolierschicht aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
3: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
4: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht.
5: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
6: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Isolierschicht, einer auf der Isolierschicht aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
7: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer darauf aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
8: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer darauf aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht ist.
9: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
10: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Isolierschicht, einer auf der Isolierschicht aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
11: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
12: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
13: Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial mit einem bahnförmigen Trägermaterial, das auf beiden Seiten eine Stärkestrich aufweist, einer Klebeschicht auf der Unterseite und einer auf der anderen Seite des bahnförmigen Trägermaterials aufgebrachten Farbschicht und einer wärmeempfindlichen Schicht auf der Farbschicht, wobei auf der wärmeempfindlichen Schicht eine Schutzschicht und darauf eine silikonisierte Schicht aufgebracht ist.
14: Messung der dynamischen Sensitivität wärmeempfindlicher Aufzeichnungsmaterialien, wobei das Trägermaterial verschiedene Bekk-Glätten aufweist. Gezeigt ist die dynamische Sensitivität (optische Dichte (ODU)) in Abhängigkeit von der Bestromungsenergie E von drei Aufzeichnungsmaterialien mit unterschiedlichen Basispapieren:
- A: Unkalandriert, Glätte 210 Bekk [s],
- B: Kalandriert, Liniendruck 0,5 bar, Glätte 490 Bekk [s],
- C: Kalandriert, Liniendruck 2x 10 bar, Glätte 1276 Bekk [s].

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

Erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien wurden mit den Farbstoffen gemäß den Tabellen 7 bis 10 hergestellt (Vergleichsbeispiel und Beispiele E1 bis E13).

Dazu wurden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht per Curtain-Coater auf das Papiersubstrat aufgebracht. Nach dem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des beschichteten Papierträgers, ohne die Eigenschaften des erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials wie beispielsweise die Oberflächenweiße bzw. Papierweiße der wärmeempfindlichen Schicht negativ zu beeinflussen.
Anschließend wurden gemäß der INGEDE Methode 11 die ebenfalls in den Tabellen 7 bis 10 angeführten Punktzahlen gemäß Assessment of Printed Product Recyclability, Deinkability Score ermittelt und das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial abschließend bewertet.
Erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien wurden mit den grundsätzlichen Zusammensetzungen gemäß den Tabellen 1 bis 6 hergestellt (Beispiele 1 bis 6), wobei insbesondere Farbstoffe entsprechend Tabelle 7 bis 10 verwendet wurden.
Als Trägermaterial wird in allen Beispielen ein Papiersubstrat aus Laub- und Nadelholzzellstoffen mit einem spezifischen Flächengewicht von 41 oder 58 g/m² eingesetzt.
Alle angegebenen Flächengewichte beziehen sich auf die jeweilige getrocknete Schicht.
Die Trockengehalte (TG) der jeweiligen Schichtformulierungen werden durch Zugabe von Wasser wie folgt eingestellt: Isolierschicht (30%), Farbschicht (26%), wärmeempfindliche Schicht (20%) und Schutzschicht (10%).
Die verwendeten Rohstoffe werden als Dispersion bzw. als Lösung mit folgenden Trockengehalten eingesetzt: Ropaque HP-1055 (21%), Styrol-Butadien-Latex (48%), Farbstoffe, insbesondere gemäß Tabellen 1 bis 4 (i.d.R. 45%; bei E1 wurde die Menge an Farbstoff in etwa halbiert), Ropaque OP-96 (30%), Natrium-Metaborat Tetrahydrat (2%), Stearinsäureamidwachs (22%), Siliciumoxid (28%), Zinkstearat (35%), Polyvinylalkohol (hochviskos) (10%), kalziniertes Kaolin (45%), präzipitiertes Calciumcarbonat (58%), Ammoniumzirkoncarbonat (9%), Polyvinylalkohol (niedrigviskos) (7%) und Kaolin (75%).
Die Mengenangaben [Gew.%] beziehen sich auf den ofentrockenen Zustand (otro).
1. Beispiel 1:

Im Ausführungsbeispiel 1 werden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht und die wärmeempfindliche Schicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater auf das Papiersubstrat bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteteten Papierträgers. Tabelle 1: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 1.

Beispiel 1 ( 3 )

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

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

Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, werden den einzelnen Schichten weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzugefügt. Die weiteren Bestandteile werden in derartigen Mengen hinzugefügt, so dass sich die Gew.-% der jeweiligen Schicht auf 100 Gew.-% addieren. Die entsprechenden Mengen sind dem Fachmann geläufig.
2. Beispiel 2:

Im Ausführungsbeispiel 2 wird an einer Papiermaschine ein Stärkevorstrich (0,5 g/m²) auf die Vorder- und Rückseite des Papiersubstrats per Filmpresse bei einer Geschwindigkeit von 800 m/min aufgebracht. Auf das Stärke-beschichtete Papiersubstrat wird an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht per Blade-Coater und die wärmeempfindliche Schicht per Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgetragen. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteteten Papierträgers. Tabelle 2: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 2.

Beispiel 2 ( 4 )

Schicht Flächengewicht	Rezepturbestandteil Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Farbschicht 7,0 g/m²		Kalziniertes Kaolin	Anorganisches Pigment	48,2
		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	22,9
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	8,6
		Farbstoff	Farbstoff/Farbpigment	19,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 3,5 g/m²	Ropaque OP-96, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Polymerteilchen	36,1
		Natrium-Metaborat Tetrahydrat	Vernetzer	0,5
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwachs	Wärmeempfindliches Material	40,4
		Siliciumoxid	Anorganisches Pigment	8,0
		Zi n kstearat	Gleitmittel/Trennmittel	3,9
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	10,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest

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

Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, werden den einzelnen Schichten weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzugefügt. Die weiteren Bestandteile werden in derartigen Mengen hinzugefügt, so dass sich die Gew.-% der jeweiligen Schicht auf 100 Gew.-% addieren. Die entsprechenden Mengen sind dem Fachmann geläufig.
3. Beispiel 3:

Im Ausführungsbeispiel 3 wird an einer Papiermaschine ein Stärkevorstrich (0,5 g/m²) auf die Vorder- und Rückseite des Papiersubstrats per Filmpresse bei einer Geschwindigkeit von 800 m/min aufgebracht. Auf das Stärke-beschichtete Papiersubstrat wird an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht per Blade-Coater bei einer Geschwindigkeit von 600 m/min aufgetragen. Auf das mit einer Farbschicht versehene Stärke-beschichtete Papiersubstrat werden an einer Papierstreichmaschine die wärmeempfindliche Schicht und die Schutzschicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteteten Papierträgers. Tabelle 3: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 3.

Beispiel 3 ( 8 )

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

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

Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, werden den einzelnen Schichten weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzugefügt. Die weiteren Bestandteile werden in derartigen Mengen hinzugefügt, so dass sich die Gew.-% der jeweiligen Schicht auf 100 Gew.-% addieren. Die entsprechenden Mengen sind dem Fachmann geläufig.
4. Beispiel 4:

Im Ausführungsbeispiel 4 werden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht und die wärmeempfindliche Schicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater auf das Papiersubstrat bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteteten Papierträgers. Tabelle 4: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 4.

Beispiel 4 ( 3 )

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

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

Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, werden den einzelnen Schichten weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzugefügt. Die weiteren Bestandteile werden in derartigen Mengen hinzugefügt, so dass sich die Gew.-% der jeweiligen Schicht auf 100 Gew.-% addieren. Die entsprechenden Mengen sind dem Fachmann geläufig.
5. Beispiel 5:

Im Ausführungsbeispiel 5 werden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht und die wärmeempfindliche Schicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater auf das Papiersubstrat bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgebracht. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteteten Papierträgers. Tabelle 5: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel 5.

Beispiel 5 ( 1 )

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

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

Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, werden den einzelnen Schichten weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzugefügt. Die weiteren Bestandteile werden in derartigen Mengen hinzugefügt, so dass sich die Gew.-% der jeweiligen Schicht auf 100 Gew.-% addieren. Die entsprechenden Mengen sind dem Fachmann geläufig.
6. Beispiel 6:

Im Ausführungsbeispiel 6 wird an einer Papiermaschine die Isolatorschicht per Filmpresse auf das Papiersubstrat bei einer Geschwindigkeit von 800 m/min aufgebracht. Auf das mit einer Isolatorschicht versehene Papiersubstrat werden an einer Papierstreichmaschine die Farbschicht und die wärmeempfindliche Schicht konsekutiv per Single- und/oder simultan per Doppel-Curtain-Coater bei einer Geschwindigkeit von 900 m/min aufgetragen. Nach jedem Auftrag erfolgt in üblicher Weise der Trocknungsvorgang des jeweils beschichteteten Papierträgers. Tabelle 6: Zusammensetzung der einzelnen Schichten des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß Beispiel.

Beispiel 6 ( 2 )

Schicht Flächengewicht	Rezepturbestandteil Handelsname	Rezepturbestandteil Chemischer Name	Funktion	Menge [Gew.-%]
Isolierschicht 2,5 - 3,0 g/m²	Ropaque HP-1055, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Polymerteilchen	41,1

		Präzipitiertes Calciumcarbonat, Calcit-Typ	Anorganisches Pigment	39,9
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, niedrigviskos	Bindemittel	3,0
	Latex, Fa. Styron	Styrol-Butadien-Latex	Bindemittel	15,5
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Farbschicht 3,5 g/m²		Kaolin	Anorganisches Pigment	67,4
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, niedrigviskos	Bindemittel	20,0
		Farbstoff	Farbstoff/Farbpigment	12,0
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfsmittel	Rest
Wärmeempfindliche Schicht 3,5 g/m²	Ropaque OP-96, Fa. Dow	Styrol-Acrylat-Copolymer	Polymerteilchen	44,1
		Natrium-Metaborat Tetrahydrat	Vernetzer	0,9
	Fa. Chukyo	Stearinsäureamidwachs	Wärmeempfindliches Material	34,4
		Siliciumoxid	Anorganisches Pigment	8,0
		Zinkstearat	Gleitmittel/Trennmittel	3,9
	Poval, Fa. Kuraray	Polyvinylalkohol, hochverseift, hochviskos	Bindemittel	8,3
	n.a.	n.a.	Rheologie-Hilfmittel	Rest

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

Um bestimmte streichtechnische Eigenschaften zu verbessern, werden den einzelnen Schichten weitere Bestandteile, insbesondere Rheologie-Hilfsmittel, wie z. B. Verdicker und/oder Tenside, hinzugefügt. Die weiteren Bestandteile werden in derartigen Mengen hinzugefügt, so dass sich die Gew.-% der jeweiligen Schicht auf 100 Gew.-% addieren. Die entsprechenden Mengen sind dem Fachmann geläufig. Tabelle 7:

	Vergleichsbeispiel	E1	E2	E3
Farbstoff	Ruß [2,1 Gew.-% bezogen auf Aufzeichnungsmaterial]	Ruß [1,1 Gew.-% bezogen auf Aufzeichnungsmaterial]	Ruß / Binder-Vernetzer-Konzept B/K	Substantivfarbstoff
Farbstoffklasse	Kohlenstoff	Kohlenstoff
Endschwärze (Optische Dichte)	1,4	1,31	1,37	1,45
a) Helligkeit Y (maximal 35 Punkte)	30	30	max. 35	max. 35
b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System (maximal 20 Punkte)	20	20	max. 20	max. 20
c) Schmutzpunkte A in Größenklassen A50 (maximal 15 Punkte)	-15	1	max. 15	max. 15
d) Schmutzpunkte A in Größenklassen und A250 (maximal 10 Punkte)	-10	20	max. 10	max. 10
e) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE (maximal 10 Punkte)	10	10	max. 10	max. 10
f) Filtratverdunkelung ΔY (maximal 10 Punkte)	-10	0	max. 10	max. 10
Summe der Punkte (Score; maximal 100 Punkte)	25	54	max. 100	max. 100
Bewertung	Nicht zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet
Anmerkung

Tabelle 8:

	E4	E5	E6	E7
Farbstoff	Ruß / Binder-Konzept W	Ruß / Binder-Konzept (SK auf 1/0-HK)	Wasserflexo/Aqualabel	Graphit
Farbstoffklasse				Kohlenstoff
Endschwärze (Optische Dichte)	1,44	1,49	1,45	0,66
a) Helligkeit Y (maximal 35 Punkte)	max. 35	max. 35	max. 35	max. 35
b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System (maximal 20 Punkte)	max. 20	max. 20	max. 20	max. 20
c) Schmutzpunkte A in Größenklassen A50 (maximal 15 Punkte)	max. 15	max. 15	max. 15	max. 15
d) Schmutzpunkte A in Größenklassen und A250 (maximal 10 Punkte)	max. 10	max. 10	max. 10	max. 10
e) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE (maximal 10 Punkte)	max. 10	max. 10	max. 10	max. 10
f) Filtratverdunkelung ΔY (maximal 10 Punkte)	max. 10	max. 10	max. 10	max. 10
Summe der Punkte (Score; maximal 100 Punkte)	max. 100	max. 100	max. 100	max. 100
Bewertung	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet
Anmerkung

Tabelle 9:

	E8	E9	E10	E11
Farbstoff	Schwefelfarbstoff/Casssulfon	Eisengallustinte	RGB-Mischung, Rot-, Gelb, Blaupigment 1:1:1/Pergalite-Pigmente	Eisenoxid/Bayferrox 306/Fe₃O₄
Farbstoffklasse			Anorganische und/oder organische Pigmentfarbstoffe	Eisenoxide/magnetische bzw. magnetisierbare Farbstoffe/Pigmente
Endschwärze (Optische Dichte)	1,37	1,05	1,4	0,57
a) Helligkeit Y (maximal 35 Punkte)	max. 35	max. 35	max. 35	max. 35
b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System (maximal 20 Punkte)	max. 20	max. 20	max. 20	max. 20
c) Schmutzpunkte A in Größenklassen A50 (maximal 15 Punkte)	max. 15	max. 15	max. 15	max. 15
d) Schmutzpunkte A in Größenklassen und A250 (maximal 10 Punkte)	max. 10	max. 10	max. 10	max. 10
e) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE (maximal 10 Punkte)	max. 10	max. 10	max. 10	9
f) Filtratverdunkelung ΔY (maximal 10 Punkte)	max. 10	max. 10	max. 10	9
Summe der Punkte (Score; maximal 100 Punkte)	max. 100	max. 100	max. 100	max. 98
Bewertung	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet
Anmerkung				Deinking erfolgte durch magnetische Entfernung des Farbstoffes

Tabelle 10:

	E12	E13
Farbstoff	Eisenoxidschwarz/Fe₃O₄	Ruß [2,1 Gew.-% bezogen auf Aufzeichnungsmaterial]
Farbstoffklasse	Eisenoxide/magnetische bzw. magnetisierbare Farbstoffe/Pigmente
Endschwärze (Optische Dichte)	0,61	1,4
a) Helligkeit Y (maximal 35 Punkte)	max. 35	34
b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System (maximal 20 Punkte)	max. 20	18
c) Schmutzpunkte A in Größenklassen A50 (maximal 15 Punkte)	max. 15	10
d) Schmutzpunkte A in Größenklassen und A250 (maximal 10 Punkte)	max. 10	8
e) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE (maximal 10 Punkte)	9	2
f) Filtratverdunkelung ΔY (maximal 10 Punkte)	9	2
Summe der Punkte (Score; maximal 100 Punkte)	max. 98	74
Bewertung	Zum Deinking geeignet	Zum Deinking geeignet
Anmerkung	Deinking erfolgte durch magnetische Entfernung des Farbstoffes	Mischung aus max. 3 Gew-% Vergleichsbeispiel und min. 97 Gew.-% zum Deinking geeignete Altpapierzusammensetzung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2011172094 A [0005]
US 2011251060 A [0006]
WO 2012145456 A1 [0007]
WO 2013152287 A1 [0008]
US 2015049152 A [0009]
EP 2993054 A1 [0010]
US 2017337851 A [0011]
WO 2019183471 A1 [0012]
WO 2019219391 A1 [0013]
WO 2021055719 A1 [0014]
WO 2021062230 A1 [0015, 0081]
EP 2018/852 [0053]
EP 2019/178 [0053]
EP 1935/2004 [0053]
US 20030176535 A1 [0074]
EP 3221153 A1 [0190]
DE 10196052 T1 [0235]

Claims

Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, umfassend ein bahnförmiges Trägermaterial, eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist, wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht mindestens einen entfernbaren Farbstoff bzw. im Altpapierkreislauf entfernbaren Farbstoff enthält.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aufarbeitung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß INGEDE Methode 11 folgende Punktzahlen gemäß Assessment of Printed Product Recyclability, Deinkability Score, erreicht werden: a) Helligkeit Y maximal 35 Punkte, b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System maximal 20 Punkte, c) Schmutzpunkte A in den zwei verschiedenen Größenklassen A50 maximal 15 Punkte und A250 maximal 10 Punkte, d) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE maximal 10 Punkte und e) Filtratverdunkelung ΔY maximal 10 Punkte, wobei die Summe aller Punkte im Bereich von 0 bis 100, bevorzugt im Bereich von 51 bis 70, besonders bevorzugt im Bereich von 71 bis 100 liegt, und/oder vorzugsweise kein Einzelpunktwert negativ ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine entfernbare bzw. im Altpapierkreislauf entfernbare Farbstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend bleichbare Farbstoffe, hydrophobe Farbstoffe, hydrophobierbare Farbstoffe und/oder magnetische Farbstoffe.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine entfernbare bzw. im Altpapierkreislauf entfernbare Farbstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend - Rußpigmente, insbesondere in Mengen bis 24 Gew.-%, vorzugsweise bis 19 Gew.-%. - Alternative Rußpigmente, vorzugsweise mit unterschiedlichen Teilchengrößen, Morphologien, Primär/Sekundärteilchen-Zusammensetzung und/oder Oberflächenchemie, - Organische Farbstoffe, insbesondere bleichbare organische Farbstoffe. - Direktfarbstoffe, insbesondere Substantivfarbstoffe, - Reaktivfarbstoffe, - Dispersionsfarbstoffe, vorzugsweise organisch und wasserunlöslich, - Pigmentfarbstoffe, insbesondere Dis-persionsfarbstoffe, - Eisenoxid, insbesondere Fe₃O₄, - Schwefelfarbstoffe, - Aktivkohle als Dispersion, - Metallkomplexfarbstoffe, wie Eisengallustinte (Eisen(III)gallat, - Graphit, - Glimmer, - Biobasierte-/Lebensmittel- Farbstoffe, wie Sepia Schwarz, Zuckerkulör oder auf Basis von hydrothermal behandeltem Lignin und/oder - Druckfarben zur Einfärbung (Offset-, (UV)Flexofarben).
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbschicht mindestens ein Bindemittel umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine entfernbare bzw. im Altpapierkreislauf entfernbare Farbstoff mit dem Bindemittel vernetzt und/oder abgebunden ist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein Streupartikel, insbesondere ein Polymerteilchen, mit einer Glasübergangstemperatur von -55 °C bis 130 °C, einer Schmelztemperatur kleiner als 250 °C und/oder einer mittleren Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 2,5 µm umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Schicht mindestens ein wärmeempfindliches Material mit einer Schmelztemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C und/oder einer Glasübergangstemperatur im Bereich von 40 bis 200 °C, vorzugsweise eine Fettsäure und/oder ein Fettsäureamid, umfasst.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Restfeuchte von 2 bis 14 %, vorzugsweise von 3 bis 8 %, aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterial eine Oberflächenweiße von 35 bis 60 % aufweist.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede auf dem bahnförmigen Trägermaterial aufgebrachte Schicht auf ihrer Oberseite, eine Bekk-Glätte aufweist, die mindestens genau so groß oder größer ist als die der jeweils darunterliegenden Schicht, wobei die Oberseite jeweils die Seite ist auf der nicht das bahnförmige Trägermaterial liegt.
Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem bahnförmigen Trägermaterial und der Farbschicht eine Isolierschicht vorhanden ist, wobei die Isolierschicht vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, bevorzugt von größer als 100 s, aufweist oder dass die Farbschicht gleichzeitig eine Farbschicht und eine Isolierschicht darstellt, wobei die Farbschicht, die gleichzeitig eine Isolierschicht ist, vorzugsweise eine Bekk-Glätte von größer als 50 s, bevorzugt von größer als 100 s, aufweist.
Verfahren zum Entfärben eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials, umfassend ein bahnförmiges Trägermaterial, eine Farbschicht auf einer Seite des bahnförmigen Trägermaterials und eine wärmeempfindliche Schicht auf der Farbschicht, so dass die Farbschicht mindestens teilweise abgedeckt ist, wobei die wärmeempfindliche Schicht so ausgestaltet ist, dass diese durch lokale Einwirkung von Wärme durchscheinend wird, so dass die darunterliegende Farbschicht sichtbar wird, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, um eine Faserstoffmischung zu erhalten, umfassend die Schritte -Bereitstellen einer Mischung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und mindestens einer weiteren Papiersorte, insbesondere wenigstens einer Altpapiersorte; - Entfärben der Mischung in einem Deinking Verfahren, um eine Faserstoffmischung zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: i) Bereitstellen einer Mischung des wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials und mindestens einer weiteren Papiersorte, insbesondere wenigstens einer Altpapiersorte, wobei eine bestimmte Menge der mindestens einen weiteren Papiersorte, insbesondere der mindestens einen Altpapiersorte gewählt wird, ii) Aufarbeiten einer Probe der Mischung gemäß INGEDE Methode 11, iii) Bestimmen der folgenden Punktzahlen gemäß Assessment of Printed Product Recyclability, Deinkability Score: a) Helligkeit Y maximal 35 Punkte, b) Farbkoeffizient a* im CIELAB-System maximal 20 Punkte, c) Schmutzpunkte A in den zwei verschiedenen Größenklassen A50 maximal 15 Punkte und A250 maximal 10 Punkte, d) Grad der Farbstoffentfernung (Druckfarbenentfernung) IE maximal 10 Punkte und e) Filtratverdunkelung ΔY maximal 10 Punkte, wobei die Summe aller Punkte im Bereich von 0 bis 100, bevorzugt im Bereich von 51 bis 70, besonders bevorzugt im Bereich von 71 bis 100 liegt, und/oder vorzugsweise kein Einzelpunktwert negativ ist, iv) Entfärben der Mischung mit einem Deinking Verfahren, sofern die Probe der Mischung eine vorbestimmte Punktzahl erreicht hat, um eine Faserstoffmischung zu erhalten oder erneuter Beginn mit Schritt i) unter Zugabe einer weiteren Menge an mindestens einer Papiersorte sofern die Probe eine vorbestimmte Punktzahl noch nicht erreicht hat.
Faserstoffmischung erhältlich gemäß dem Verfahren nach Anspruch 13 oder 14.
Verfahren zur Herstellung eines Recyclingpapiers, umfassend die Schritte: - Entfärben eines wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterials gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, um eine Faserstoffmischung zu erhalten und - Herstellung eines Recyclingpapieres umfassend die Faserstoffmischung, vorzugsweise unter Zugabe von weiterem Primärfaserstoff oder Sekundär- bzw. Altpapierfaserstoff, umfassend das Verdichten und Entwässern der Faserstoffmischung, ggf. enthaltend den weiteren Primärfaserstoff oder Sekundär- bzw. Altpapierfaserstoff.
Recyclingpapier erhältlich gemäß dem Verfahren nach Anspruch 16.