DE69501216T2 - Aufzeichnungsmaterial zur Wärmeübertragung von Heissschmelztinte - Google Patents
Aufzeichnungsmaterial zur Wärmeübertragung von HeissschmelztinteInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsmaterial zum Aufzeichnen von Heißschmelztintenabbildungen mittels eines Thermotransferaufzeichnungssystems. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsmaterial, welches ein verbessertes Tintenaufnahmevermögen und eine zufriedenstellende Anwendbarkeit für den Offsetdruck besitzt, und welches in der Lage ist, klare Tintenabbildungen mit einer hohen Dauerhaftigkeit aufzuzeichnen und damit zum darauf Aufzeichnen von Barcodes geeignet ist.
- Derzeit werden Barcode-Aufzeichnungssysteme auf zahlreichen Gebieten eingesetzt, so zum Beispiel bei der Warenüberwachung in Kaufhäusern und Supermärkten, der Beladungssteuerung bei der Beförderung von Mitteln und der Zugangssteuerung in Betrieben und Büros.
- Insbesondere für die Aufzeichnungen von Barcodes, welche in der Industrie verwendet werden, sind eine hohe Verläßlichkeit und Dauerhaftigkeit (Beständigkeit) bei der Lagerung der Aufzeichnungen erforderlich.
- Bis vor kurzem wurden für das Barcode-Aufzeichnungssystem verschiedene Druckverfahren verwendet, zum Beispiel das elektrofotographische Druckverfahren, Thermotransferdruckverfahren und Ink-Jet-Druckverfahren. Diese Druckverfahren besitzen sowohl Vorzüge als auch Nachteile.
- Unter diesen Druckverfahren ist nämlich das Ink-Jet- Druckverfahren dahingehend nachteilig, daß die aufgezeichneten Tintenabbildungen eine geringe Beständigkeit gegenüber Wasser besitzen und bei der Einwirkung von ultravioletten Strahlen merklich verblassen. Das elektrofotographische Druckverfahren ist dahingehend nachteilig, daß beim In-Kontakt-Bringen der aufgezeichneten Abbildungen mit einer Plastikfolie, zum Beispiel einer Polyvinylidenchloridfolie, ein in den aufgezeichneten Abbildungen enthaltener Toner sich leicht in einem Weichmacher, welcher in der Kunststoffolie enthalten ist, auflöst. Folglich erzeugte derzeit das Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsverfahren, welches klare Abbildung mit einer höheren Beständigkeit und Dauerhaftigkeit aufzeichnen kann, als jene, welche mittels des elektrofotographischen Druckverfahrens und des Ink-Jet-Druckverfahrens erzeugt werden, ein starkes Interesse als ein Verfahren zur Aufzeichnung von Barcodes. Dieses Verfahren ist dahingehend vorteilhaft, daß gewöhnliche Papierblätter als Aufzeichnungsmedium verwendet werden können.
- Das Thermotransferdruckverfahren ist jedoch immer noch unzureichend hinsichtlich der Wasserbeständigkeit, der Abriebbeständigkeit und der Schwierigkeit bei Veränderungen, und somit sollte seine Leistungsfähigkeit in diesen Bereichen verbessert werden. Es wurden einige Versuche unternommen, um diese Nachteile durch Abändern der Zusammensetzung der verwendeten Tinte zu verringern. Jedoch waren diese Versuche bis jetzt nicht zufriedenstellend. Es besteht daher die deutliche Nachfrage nach einer Verbesserung des Aufzeichnungsmaterials oder Mediums.
- Das herkömmliche Barcode-Aufzeichnungsmaterial ist unbefriedigend, da zum Beispiel, wenn die Barcode-Abbildungen über mehrere Stunden in Wasser eingetaucht werden, sich die Tinte von dem Aufzeichnungsmaterial ablöst und auf dem Wasser auf schwimmt, oder die Tinte leicht von dem Aufzeichnungsmaterial beim Reiben mit einem flüssigen Kosmetikartikel, z.B. Haarwasser, entfernt werden kann. Diese Nachteile des Thermotransferdruckverfahrens können lediglich durch eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Tinten abbildungs-Aufzeichnungsmaterials beseitigt werden.
- Auch aufgrund einer Zunahme der Barcode-Verarbeitungsgeschwindigkeit ist es für das Aufzeichnungsmaterial in höchstem Maße erforderlich, daß es eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnungsfähigkeit, eine verbesserte Helligkeit der aufgezeichneten Abbildungen und eine hohe Auflösungsleistung aufweist. Wenn ein herkömmliches Papierblatt als ein Aufzeichnungsblatt für ein Hochgeschwindigkeits-Thermotransfertinten-Aufzeichnungsverfahren verwendet wird, sind die erhaltenen Drucke hinsichtlich der Tintenabbildungsqualität uneinheitlich und besitzen punktartige Defekte aufgrund einer geringen Oberflächenglätte und eines niedrigen Tintenaufnahmevermögens des Papierblattes.
- Zur Verbesserung der Oberflächenglätte des Aufzeichnungspapierblattes wurden einige Versuche unternommen, um die Bekk-Glätte des Papierblattes zu steuern, oder um eine spezifische Thermotransfertinten-Aufzeichnungsschicht zur Verfügung zu stellen, welche ein spezifisches Pigment oder Bindemittelharze enthält. Diese Versuche hatten einen gewissen verbessernden Effekt auf die Oberflächenglätte. Jedoch waren die Versuche nicht vollständig zufriedenstellend, da sie zu einer Verringerung der Deutlichkeit der aufgezeichneten Tintenabbildungen aufgrund von mangelhaft punktierten Tintenabbildungen und zu einer schlechten Reproduzierbarkeit der punktierten Tintenabbildungen führten.
- Es ist folglich erkennbar, daß die Nachteile der herkömmlichen Thermotransfertinten-Aufzeichnungsmaterialien durch lediglich eine Verbesserung ihrer Oberflächenglätte oder der Zugabe eines spezifischen Pigments- oder Bindemittelharzes zu der tintenaufnehmenden Schicht nicht vollständig entfernt werden können. Es wurde nämlich bis jetzt noch kein Thermotransferaufzeichnungsmaterial vom Heißschmelztinten-Typ mit einer hohen Beständigkeit oder Dauerhaftigkeit und Deutlichkeit der aufgezeichneten Abbildungen, einem verbesserten Tintenaufnahmevermögen und einer ausgezeichneten Reproduzierbarkeit von punktierten Tintenabbildungen erhalten.
- Bei dem herkömmlichen Thermotransferaufzeichnungsblatt ist es notwendig, ein Bindemittel in einer sehr geringen Menge für die Tintenaufzeichnungsschicht zu verwenden, um die Absorption der Heißschmelztinte darauf zu verbessern. Aus diesem Grund weist die resultierende Tintenaufnahmeschicht eine geringe Oberflächenfestigkeit gegenüber der Drucktinte auf und ist somit nicht für den Offsetdruck geeignet.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, welches ein ausgezeichnetes Heißschmelztinten-Aufnahmevermögen und eine zufriedenstellende Anwendbarkeit für den Offsetdruck besitzt, und welches in der Lage ist, darauf klare Tintenabbildungen mit einer ausgezeichneten Dauerhaftigkeit aufzuzeichnen, und somit als ein Barcode-Aufzeichnungsmaterial brauchbar ist.
- Die oben erwähnte Aufgabe kann mittels des Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsmaterials der vorliegenden Erfindung erreicht werden, welches folgendes umfaßt:
- ein Substrat; und
- eine Heißschmelztinten-Aufnahmeschicht, welche auf mindestens einer Oberfläche des Substrates ausgebildet ist und ein Heißschmelztinten-Aufnahmeharzmaterial umfaßt, welches ein Polyurethanionomer und eine Kolophoniumverbindung umfaßt.
- Die Erfinder der vorliegenden Erfindung machten Anstrengungen, um ein Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsmaterial mit einem ausgezeichneten Tintenaufnahmevermögen, einer Fähigkeit zum darauf Aufzeichnen von klaren Bildern, welche frei von Leerstellen, Streuungen und Überbrückungen der gedruckten Punkte sind und eine ausgezeichnete Dauerhaftigkeit besitzen, und welches somit als ein Material zur Aufzeichnung von Barcodes geeignet ist, zu erhalten. Als Ergebnis fanden die Erfinder heraus, daß bei der Ausbildung einer Heißschmelztinten-Aufnahmeschicht aus einem Tintenaufnahmeharzmaterial, welches ein Polyurethanionomer und eine Kolophoniumverbindung umfaßt, auf einem Substrat, das resultierende Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsmaterial alle die oben erwähnten Anforderungen erfüllen kann. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis der oben erwähnten Entdeckung vollendet.
- Das Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Heißschmelztinten-Aufnahmeschicht auf mindestens einer Oberfläche eines Substrats, welches vorzugsweise in Form eines Blattes vorliegt, aus einem Tintenaufnahmeharzmaterial ausgebildet wird, welches als Hauptkomponenten ein Polyurethanionomer und eine Kolophoniumverbindung umfaßt.
- Bei dem Heißschmelztinten-Thermotransferaufzeichnungssystem wird für gewöhnlich ein erwärmter Thermokopf eines Druckers abbildungsgemäß in Kontakt mit einem Heißschmelztintenband gebracht, welches auf einer Tintenaufnahmeschichtoberfläche eines Aufzeichnungsmaterials liegt, wobei Teile der Tintenschicht des Tintenbandes abbildungsgemäß geschmolzen und auf die Tintenaufnahmeschicht des Aufzeichnungsmaterials übertragen werden. Die Tintenschicht umfaßt eine Mischung aus färbendem Material (Pigment) und einem Wachs.
- Im Hinblick auf den Mechanismus der Tintenübertragung versuchten die Erfinder der vorliegenden Erfindung, die Erweichungstemperatur der Tintenaufnahmeschicht in die Nähe der Erweichungstemperatur der Tintenschicht (Wachs) des Tintenbandes zu bringen, und untersuchten die Leistungsfähigkeit des resultierenden Aufzeichnungsmaterials.
- Anhand dieser Untersuchungen zeigte sich, daß ein Polyurethanionomer mit vorzugsweise einer Glasübergangstemperatur von 90ºC oder weniger, weiter vorzugsweise von 0ºC bis 90ºC, das Tintenaufnahmevermögen der Tintenaufnahmeschicht verbesserte. Eine Erweichungstemperatur von mehr als 90ºC verringerte manchmal den Effekt des Polyurethanionomeren zur Verbesserung des Tintenaufnahmevermögens.
- Bei dem Material zur Aufzeichnung von Barcodes ist es notwendig, daß die aufgezeichneten Barcode-Abbildungen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Abrieb oder Reibung besitzen. Das Polyurethanionomer weist eine ausgezeichnete Haftung der Drucktinte auf. Das Polyurethanionomer ist jedoch nicht immer zufriedenstellend hinsichtlich der Wirkung zur Verbesserung der aufgezeichneten Tintenabbildungen. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung machten Anstrengungen, um die Beständigkeit der aufgezeichneten Tintenabbildungen zu verbessern, und fanden heraus, daß eine Kolophoniumverbindung in einer Mischung mit dem Polyurethanionomeren die Beständigkeit der aufgezeichneten Tintenabbildungen merklich verbesserte, ohne das Tintenaufnahmevermögen der resultierenden Tintenaufnahmeschicht zu verringern. Die Kolophoniumverbindung besitzt vorzugsweise eine Erweichungstemperatur von 130ºC oder weniger, weiter vorzugsweise von 45ºC bis 130ºC, und am weitgehendsten bevorzugt von 50ºC bis 80ºC.
- Die Heißschmelztinte umfaßt für gewöhnlich eine Mischung aus einem färbenden Material mit einem Wachs. Um die Affinität der Tinte mit der Tintenaufnahmeschicht zu erhöhen, wurde für gewöhnlich versucht, daß die Tintenaufnahmeschicht ein Wachs enthält. Die resultierende Tintenaufnahmeschicht besaß jedoch ein nicht zufriedenstellendes Tintenaufnahmevermögen, da beim Trennen der Tintenschicht des Tintenbandes von der Tintenaufnahmeschicht des Aufzeichnungsmaterials, nachdem die Heißschmelztintenabbildungen von der Tintenschicht auf die Tintenaufnahmeschicht thermisch übertragen wurden, die übertragenen Tintenabbildungen von der Tintenaufnahmeschicht zu der Tintenschicht zurückkehren.
- Wo die Kolophoniumverbindung enthalten ist, weist die resultierende Tintenaufnahmeschicht ein verbessertes Tintenhaftvermögen auf, und es wird somit angenommen, daß beim Trennen der Tintenaufnahmeschicht von der Tintenschicht, nachdem die Tintenabbildungen von der Tintenschicht auf die Tintenaufnahmeschicht übertragen wurden, die übertragenen Tintenabbildungen an der Tintenaufnahmeschicht festgehalten und daran fixiert werden können, ohne von der Tintenaufnahmeschicht zu der Tintenschicht zurückzukehren.
- Die Kolophoniumverbindungen, welche eine Erweichungstemperatur von mehr als 130ºC besitzen, weisen eine verminderte Wirkung auf die Verbesserung des Tintenaufnahmevermögens auf.
- Das Polyurethanionomer ist ein Ionisierungsprodukt eines Polyurethan-Polymeren mit Metallionen, z.B. Na- oder Ca-Ionen. Das Polyurethanionomer kann aufgrund seines hohen Ionisierungsvermögens in der Form von feinen Teilchen in Wasser gleichmäßig dispergiert werden, ohne dabei ein Dispergiermittel oder ein Emulgiermittel zu verwenden.
- Die Polyurethanharze, deren Polyurethanionomere für die vorliegende Erfindung verwendet werden, besitzen Carboxylgruppen und umfassen Reaktionsprodukte von Polyisocyanatverbindungen, zum Beispiel Toluoldiisocyanat, Diphenylmethandiisocyanat, Napththalindiisocyanat, Tridindiisocyanat, Xyloldiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat und Polymethylendiisocyanate, zum Beispiel Hexamethylen diisocyanat, mit Polyolverbindungen, zum Beispiel Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polytetramethylenetherglycol, Glycerol, Trimethylolpropan, Sorbitol und Pentaerythritol. Die für die Polyurethanionomeren brauchbaren Metallionen umfassen Na- und Ca-Ionen. Die Metallionen reagieren mit der Carboxylgruppe der Polyurethanharze, um dabei die Polyurethanmoleküle zu vernetzen und zu neutralisieren.
- Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren Polyurethanionomeren sind erhältlich unter zum Beispiel den Handelsmarken der Hydran HW-Reihe, zum Beispiel Hydran HW-340, und der Hydran AP-Reihe, zum Beispiel Hydran AP-30F, welche von Dainippon Ink and Chemicals Inc. hergestellt werden; und der Superflex-Reihe, zum Beispiel Superflex 100, welche von Daiichi Kogyo Seiyaku Co. Ltd. hergestellt werden.
- Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren Kolophoniumverbindungen umfassen Kolophonium, hydriertes Kolophonium, Kolophoniumester und hydrierte Kolophoniumester. Das Kolophonium wird als ein natürliches Harz von Koniferen erhalten und umfaßt als Hauptkomponenten eine Vielzahl an Harzsäuren, zum Beispiel Abietinsäure (Silvinsäure), Neoabietinsäure, Dehydroabietinsäure, Pimarsäure, Isopimarsäure, Lävopimarsäure, Sandarakpimarsäure und Polastrinsäure.
- Das hydrierte Kolophonium wird durch Hydrieren von Kolophonium hergestellt und enthält Dihydrokolophonium und Tetrahydrokolophonium. Die Hydrierung macht das Kolophonium auf wirksame Weise farblos und verbessert die Stabilität des Kolophoniums bei hohen Temperaturen.
- Die Kolophoniumester oder die hydrierten Kolophoniumester werden durch Verestern des Kolophoniums oder des hydrierten Kolophoniums hergestellt und umfassen Methylester, Ethylester, Glycerolester (Estergummis), Diethylenglycolester und Pentaerythritolester des Kolophoniums oder des hydrierten Kolophoniums.
- Die für die vorliegende Erfindung brauchbaren Kolophoniumverbindungen sind verfügbar unter zum Beispiel den Handelsmarken der Cellosol D-Reihe, z.B. Cellosol D-101, hergestellt von Chukyo Yushi K.K., und der Superester E-Reihe, z.B. Superester SE-720 und Superester SE-50, und der Super Light Colored Rosinester-Reihe, z.B. Super Light Colored Rosinester KR-610, KE-311 und KE-354, hergestellt von Arkawa Kagakukogyo K.K.
- In der vorliegenden Erfindung ist das Gewichtsverhältnis des Polyurethanionomeren zu der in der Tintenaufnahmeschicht enthaltenen Kolophoniumverbindung nicht auf einen spezifischen Bereich eingeschränkt. Die Kolophoniumverbindung ist in der Tintenaufnahmeschicht vorzugsweise mit einem Gehalt von 5, bis 80 Trockengewichtsteilen pro 100 Trockengewichtsteile des Polyurethanionomeren enthalten. Wenn der Gehalt der Kolophoniumverbindung mehr als 80 Trockengewichtsteile beträgt, weist die resultierende Tintenaufnahmeschicht manchmal ein verringertes Haftvermögen gegenüber der Offsetdrucktinte auf, und wenn der Gehalt geringer als 5 Trockengewichtsprozent beträgt, weisen die übertragenen Tintenabbildungen manchmal eine verringerte Beständigkeit auf.
- Um die Verarbeitungseigenschaften im Büro, zum Beispiel das Vermögen darauf zu schreiben und zu stempeln, und die Druckeigenschaften der Tintenaufnahmeschicht zu verbessern, kann der Tintenaufnahmeschicht ein Pigment zugegeben werden, in einer Menge, welche das Erreichen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht verhindert. Das Pigment kann mindestens ein Mitglied umfassen, ausgewählt aus mineralischen Pigmenten, zum Beispiel gemahlenem Calciumcarbonat, ausgefälltem Calciumcarbonat, Talg, Kaolin, kalziniertem Kaolin, Calciumsulfat, Banumsulfat, Titandioxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliciumdioxid, Magnesiumaluminosilikat, feinpartikulärem Calciumsilikat, feinpartikulärem Magnesiumcarbonat, feinpartikulärem ausgefälltem Calciumcarbonat, Bentonit, Zeolith und Sericit, und organischen harzartigen Pigmenten, z.B. Polystyrolharzen, Harnstofformaldehydharzen, Melaminformaldehydharzen und Acrylharzen.
- Die Tintenaufnahmeschicht der vorliegenden Erfindung enthält gegebenenfalls ein zusätzliches harzartiges Material, welches mindestens ein Mitglied umfaßt, ausgewählt aus natürlichen und halbsynthetischen polymeren Materialien, zum Beispiel Stärkeverbindungen wie kationischen Stärkeverbindungen, amphoteren Stärkeverbindungen, oxidierter Stärke, enzymmodifizierter Stärke, thermochemisch modifizierter Stärke, veresterten Strärkeverbindungen und veretherten Stärkeverbindungen, Zellulosederivaten wie Carboxymethylzellulose und Hydroxyethylzellulose, Proteinen wie Gelatine, Kasein und Sojabohnenprotein, und Naturgummi; und synthetischen polymeren Materialien, zum Beispiel Polyvinyl alkohol, synthetischen Gummis wie Isoprengummis, Neoprengummis, Polydienpolymeren wie Polybutadien, Polyalkylenen wie Polybuten, Polyisobutylen, Polypropylen und Polyethylen, Polyvinylpolymeren wie Polyvinylhalogeniden, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Polyacrylsäureestern, Polymethacrylsäureestern, Polyacrylamid, Polymethacrylamid und Polyvinylether, Polyvinylcopolymeren, Polyurethanharzen, Polyesterharzen, Polyamidharzen, Olefin-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren und Melaminformaldehydharzen.
- Die oben erwähnten Polymere oder Copolymere können allein oder in einer Mischung aus zwei oder mehreren davon verwendet werden.
- Die Tintenaufnahmeschicht der vorliegenden Erfindung enthält gegebenenfalls mindestens ein Additiv, ausgewählt aus zum Beispiel Tensiden, pH-einstellenden Mitteln, viskositätseinstellenden Mitteln, Weichmachern, Glanzmitteln, Wachsen, Dispergiermitteln, fluiditätseinstellenden Mitteln, Mitteln zur Verhinderung der elektrischen Leitfähigkeit, Stabilisatoren, Antistatikmitteln, Vernetzungsmitteln, Leimen, optischen Aufhellern, farbgebenden Stoffen, Mitteln zur Absorption von ultravioletten Strahlen, Antischaummitteln, Wasserbeständigkeitsmitteln, Plastifikatoren, Gleitmitteln, antiseptischen Mitteln und Parfümen.
- In der vorliegenden Erfindung ist die Tintenaufnahmeschicht vorzugsweise mit einem Trockengewicht von 1 bis 7 g/m², weiter vorzugsweise 1,5 bis 4 g/m² auf jeder Seitenoberfläche des Substrates ausgebildet. Wenn die Menge der Tintenaufnahmeschicht geringer als 1 g/m² ist, können die resultierenden Tintenabbildungen unzureichende Klarheit und Dauerhaftigkeit aufweisen. Auch wenn die Menge der Tintenaufnahmeschicht mehr als 7 g/m² beträgt, kann das resultierende Aufzeichnungsmaterial eine von gewöhnlichem Papier abweichende Erscheinung und Griffigkeit besitzen.
- Die Tintenaufnahmeschicht kann durch ein beliebiges herkömmliches Beschichtungsverfahren und Vorrichtung, zum Beispiel Streichverfahren und Vorrichtungen von Zweiwalzen- Typ oder Stabrakel-Typ, ausgebildet werden. Die Beschichtung der Tintenaufnahmeschicht kann zum Beispiel durchgeführt werden mittels einer Leimpreßauftragsmaschine, einer Gitterwalzenstreichvorrichtung, einer Rakelstreichvorrichtung, einer Streichvorrichtung mit kurzer Verweilzeit, einer Walzenstreichvorrichtung, einer Messerstreichvorrichtung, einer Luftbürstenstreichvorrichtung, und einer Sprühvorrichtung.
- Das für die vorliegende Erfindung verwendbare Substrat umfaßt vorzugsweise mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus Papierblättern, synthetischen Papierblättern, Faserfliesblättern und synthetischen Harzfolien, weiter vorzugsweise Papierblättern, welche als eine Hauptkomponente Zellstoffasern enthalten.
- Die für das Substrat brauchbaren Papierblätter enthalten vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-%, weiter vorzugsweise 10 bis 25 Gew.-% eines Füllstoffes, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zellstoffasern. Die Füllstoffe befinden sich in den Zwischenräumen zwischen den Zellstoffasern, um so geeignete kleine Hohlräume auszubilden und dem Substrat eine passende dämpfende Wirkung zu verleihen, und somit wird die Leistungsfähigkeit des resultierenden Aufzeichnungsmaterials merklich verbessert. Wenn der Gehalt des Füllstoffes geringer als 5 Gew.-% beträgt, können die oben erwähnten Vorteile nicht erreicht werden. Auch wenn der Gehalt des Füllstoffes mehr als 30 Gew.-% beträgt, kann das resultierende Papierblatt eine unzureichende Haftfestigkeit zwischen den Zellstoffasern aufweisen, und somit können die resultierenden Tintenabbildungen, zum Beispiel die Barcode- Tintenabbildungen, welche auf der Tintenaufnahmeschicht ausgebildet sind, eine verschlechterte Dauerhaftigkeit aufweisen.
- Die für die Substratpapierblätter brauchbaren Füllstoffe werden vorzugsweise ausgewählt aus Pigmenten und Harzen, welche für gewöhnliche Feinpapierblätter brauchbar sind, zum Beispiel Mineralpigmenten, zum Beispiel Kaolin, kalziniertes Kaolin, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Titandioxid, Talg, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliciumdioxid, Bentonit, Zeolith und Sericit; und Harzen, zum Beispiel Polystyrolharzen, Harnstoff-Formaldehydharzen, Melaminformaldehydharzen und Acrylharzen.
- Solange der Zweck der vorliegenden Erfindung erreicht wird, kann das Substratpapierblatt ein herkömmliches Additiv enthalten, umfassend mindestens ein Mitglied, ausgewählt aus anionischen, nicht-ionischen, kationischen und amphoteren ausbeutesteigernden Mitteln, Mitteln zur Verbesserung der Filtrierbarkeit, papierverstärkenden Mitteln und internem Leim. Auch kann das Papierblatt für das Substrat gegebenenfalls ein internes Additiv enthalten, ausgewählt aus Farbstoffen, optischen Aufhellern, pH-einstellenden Mitteln, Antischaummitteln, Mitteln zur Harzregulierung, Schleimbekämpfungsmitteln, welche für gewöhnlich zu einer Zellstoffaufschlämmung für das Papierherstellungsverfahren gegeben werden.
- Das für das Substrat brauchbare Papierblatt kann durch ein beliebiges herkömmliches Papierherstellungsverfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann die Herstellung des Papierblattes durch ein saures Papierherstellungsverfahren durchgeführt werden, bei welchem ein Papierblatt mit einem pH von ungefähr 4,5 erhalten wird, oder durch ein neutrales Papierherstellungsverfahren, bei welchem ein alkalischer Füllstoff zu einer Zellstoffaufschlärnmung gegeben wird, und das resultierende Papierblatt einen pH von ungefähr 6 bis ungefähr 9 besitzt, das heißt, schwach sauer, neutral oder schwach basisch ist. Das Papierherstellungsverfahren kann unter Verwendung einer Siebpapiermaschine, Doppelsiebpapiermaschine, Zylinderpapiermaschine oder einer Yankee-Papiermaschine durchgeführt werden.
- Bei der Ausbildung der Tintenaufnahmeschicht auf dem Substrat kann die Tintenaufnahmeschicht in einer einzelnen Schicht oder in Mehrfachschichten, zum Beispiel zwei laminierten Schichten, ausgebildet werden. Wenn eine mehrlagige Tintenaufnahmeschicht ausgebildet wird, kann jede einzelne Schicht aus ein und derselben Beschichtungsflüssigkeit gebildet sein, oder es können zwei oder mehrere voneinander verschiedene Beschichtungslagen ausgebildet werden. Jede Beschichtungsflüssigkeit besitzt eine, unter Berücksichtigung der für jede Komponentenschicht notwendigen Eigenschaft und Qualität festgesetzte Zusammensetzung.
- Das Substrat besitzt gegebenenfalls eine Rückseitenschicht, welche auf der Rückseite des Substrates ausgebildet ist und ein synthetisches Harz, Pigment, Klebstoff und/oder Antistatikmittel umfaßt. Die Rückseitenschicht verleiht dem Aufzeichnungsmaterial eine verbesserte Eigenschaft hinsichtlich der Verhinderung von Kräuselung, eine verbesserte Bedruckbarkeit und eine verbesserte Fähigkeit hinsichtlich des Transports und der Zuführung des Blattes.
- Die Rückseitenschicht kann ferner auch mit einem Klebstoff, einem magnetischen Mittel, einem flammhemmenden Mittel, einem Wasserbeständigkeitsmittel, einem Ölbeständigkeitsmittel oder einem Gleitschutzmittel behandelt werden. Diese Behandlungen werden wirksam eingesetzt, um dem Aufzeichnungsmaterial zusätzliche Eigenschaften zu verleihen.
- Das Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsmaterial der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise durch ein gewöhnliches Trockenverfahren und/oder ein Oberflächenglättungsverfahren vollendet, um den Wassergehalt auf ein Niveau von 3 bis 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise 4 bis 8 Gew.-% einzustellen. Bei dem Oberflächenglättungsverfahren wird die Glätte der Oberfläche vorzugsweise auf eine Bekk-Glätte von 150 Sekunden oder mehr eingestellt. Das oberflächengeglättete Aufzeichnungsmaterial kann daher Tintenabbildungen mit einer verbesserten Klarheit und Qualität aufzeichnen. Wenn die Bekk-Glätte geringer als 150 Sekunden ist, kann die resultierende Tintenaufnahmeoberfläche des Aufzeichnungsmatenais ein unzureichendes Tintenaufnahmevermögen aufweisen, und somit können die übertragenen Punkte fehlerhaft werden, und die aufgezeichneten Tintenabbildungen können eine verschlechterte Klarheit besitzen.
- Bei der Oberflächenglättungsbehandlung des Heißschmelz- Thermotransferaufzeichnungsmaterials wird unter Berücksichtigung der notwendigen Qualität die Oberflächenglättungsvorrichtung ausgewählt aus zum Beispiel Superkalander, Glanzkalander und Weichkalander, und das Glättungsverfahren wird online oder offline durchgeführt. Die Art der Preßvorrichtung und die Anzahl der Quetschungen werden so gesteuert, daß sie mit dem Typ der verwendeten Glättungsvorrichtung zusammenpassen.
- Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele, welche lediglich repräsentativ sind und in keinster Weise den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränken, weiter erläutert.
- Es wurde eine Zellstoffaufschlämmung hergestellt, indem 5 Gewichtsteile eines Weichholz-Kraftzellstoffes (NBKP) mit einer Kanadischen Standard-Freeness von 480 ml und 95 Gewichtsteile eines Hartholz-Kraftzellstoffes (LBKP) mit einer Kanadischen Standard-Freeness von 480 ml, 1,5 Gewichtsteile eines Kolophoniumemulsionsleims und 2 Gewichtsteile an Aluminiumsulfat in frischem Wasser dispergiert wurden. Die resultierende Zellstoffaufschlämmung hatte einen pH von 5,3 und einen Feststoffgehalt von 1,1 Gew.-%. Aus dieser Zellstoffaufschlämmung wurde mittels einer Siebpapiermaschine ein Papierblatt mit einem Flächengewicht von 108 g/m² hergestellt.
- Unter Verwendung einer Leimpreßmaschine wurde eine Oberfläche des Papierblattes mit einer Beschichtungsflüssigkeit beschichtet, welche die folgende Zusammensetzung besaß.
- (*)¹ Handelsmarke: TP-121, hergestellt von Okutama Kogyo K.K.
- (*)² Handelsmarke: Hydran AP-30F, hergestellt von Dainippon Ink and Chemicals Inc.,
- Glasübergangstemperatur: 61ºC
- (*)³ Handelsmarke: Cellosol D-101, hergestellt von Chukyo Yushi K.K.
- Erweichungstemperatur: 78 ºC
- (*)&sup4; Handelsmarke: PVA-117, hergestellt von Kuraray K.K.
- Die flüssige Beschichtungsschicht wurde getrocknet.
- Die resultierende Tintenaufnahmeschicht hatte ein Trockengewicht von 7,0 g/m². Auch hatte das resultierende Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt ein Flächengewicht von 115 g/m².
- Das Aufzeichnungsblatt wurde einer Oberflächenglättungsbehandlung unter Verwendung eines Superkalanders unterzogen. Die geglättete Tintenaufnahmeschichtoberfläche hatte eine Bekk-Glätte von 400 Sekunden.
- Nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt hergestellt, wobei die folgenden Ausnahmen gemacht wurden.
- Die Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht hatte die folgende Zusammensetzung.
- (*)&sup5; Handelsmarke: SS-2200, hergestellt von Bihoku Funka K.K.
- (*)&sup6; Handelsmarke: Super Ester E-720, hergestellt von Arakawa Kagakukogyo K.K.,
- Erweichungstemperatur: 110ºC
- Nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt hergestellt, wobei die folgenden Ausnahmen gemacht wurden.
- Die Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht hat die folgende Zusammensetzung.
- (*)&sup7; Handelsmarke: Cellosol D-188, hergestellt von Chukyo Yushi K.K.,
- Erweichungstemperatur: 124ºC.
- Es wurde eine Zellstoffaufschlämmung hergestellt, indem 5 Gewichtsteile eines Weichholz-Kraftzellstoffes (NBKP) mit einer Kanadischen Standard-Freeness von 480 ml und 95 Gew.-% eines Hartholz-Kraftzellstoffes (LBKP) mit einer Kanadischen Standard-Freeness von 480 ml, 15 Gewichsteile eines ausgefällten Calciumcarbonats (TP-121(*)¹), 0,5 Gewichtsteile an Aluminiumsulfat und 0,5 Gewichtsteile einer kationischen Stärke und 0,5 Gewichtsteile eines Alkylketendimeren in frischem Wasser dispergiert wurden, und dann 0,02 Gewichtsteile eines anionischen Polyacrylamids zu der Dispersion gegeben wurden. Die resultierende Zell stoffaufschlämmung. hatte einen pH von 7,9 und einen Feststoffgehalt von 1,15 Gew.-%. Aus der Zellstoffaufschlämmung wurde unter Verwendung einer Siebpapiermaschine ein Papierblatt mit einem Flächengewicht von 108 g/m² hergestellt. Unter Verwendung einer Leimpreßmaschine wurde eine Oberfläche des Papierblattes mit einer Beschichtungsflüssigkeit mit der folgenden Zusammensetzung beschichtet.
- (*)&sup8; Handelsmarke: Hydran AP-40, hergestellt von Dainippon Ink Chemicals Inc.,
- Glasübergangstemperatur: 49 ºC.
- (*)&sup9; Handelsmarke: PVA R-1130, hergestellt von Kuraray K.K.
- Die flüssige Beschichtungsschicht wurde getrocknet.
- Die resultierende Tintenaufnahmeschicht hatte ein Trockengewicht von 7,0 g/m². Auch besaß das resultierende Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt ein Flächengewicht von 115 g/m².
- Das Aufzeichnungsblatt wurde einer Oberflächenglättungsbehandlung unter Verwendung eines Superkalanders unterzogen. Die geglättete Tintenaufnahmeschichtoberfläche hatte eine Bekk-Glätte von 400 Sekunden.
- Nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt hergestellt, wobei die folgenden Ausnahmen gemacht wurden.
- Die Beschichtungsflüssigkeit der Tintenaufnahmeschicht hatte die folgende Zusammensetzung.
- (*)¹&sup0; Handelsmarke: Ace A, hergestellt von Oji Corn Starch K.K.
- Thermische Zersetzungstemperatur: 130ºC.
- Nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt hergestellt, wobei die folgenden Ausnahmen gemacht wurden.
- Die Beschichtungsflüssigkeit der Tintenaufnahmeschicht hatte die folgende Zusammensetzung.
- (*)¹¹ Handelsmarke: SBR Latex T-038, hergestellt von Nihon Goseigomu K.K.
- Glasübergangstemperatur: -14ºC.
- Nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt hergestellt, wobei die folgenden Ausnahmen gelten.
- Die Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht hatte die folgende Zusammensetzung.
- Nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 wurde ein Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsblatt hergestellt, wobei die folgenden Ausnahmen gelten.
- Die Beschichtungsflüssigkeit für die Tintenaufnahmeschicht hatte die folgende Zusammensetzung.
- Die in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellten Aufzeichnungsblätter wurden den folgenden Tests unterzogen.
- Unter Verwendung eines Heißschmelz-Thermotransferdruckers (Handelsmarke: KM P8104 C8, hergestellt von KS Systerns Inc.) wurde auf jedes Aufzeichnungsblatt ein Barcode gedruckt.
- Die gedruckten Barcode-Abbildungen wurden mittels eines Punktanalysators (Handelsmarke: DA-3000, hergestellt von KS Systems Inc.) bei einer Vergrößerung von 30 überprüft. Die Qualität der Barcode-Abbildungen wurde wie folgt in 4 Klassen eingeteilt.
- Das bedruckte Aufzeichnungsblatt wurde bei Raumtemperatur während 3 Tage in Wasser getaucht. Nach Entfernen des Wassers wurden die Abbildungen mit einer Reibestab abgeneben, und die Veränderungen der abgeriebenen Abbildungen wurden mittels des bloßen Auges begutachtet und ausgewertet und wie folgt in 4 Klassen unterteilt.
- Die gedruckten Barcode-Abbildungen wurden mittels eines Stücks aus Baumwollfasern, welches mit einem Haarwasser getränkt und um einen Reibestab gewickelt war, 20 mal mit einer Belastung von 500 g/cm² abgerieben. Die Veränderungen der geriebenen Barcode-Abbildungen wurden mit dem bloßen Auge begutachtet und bewertet und wie folgt in 4 Klassen eingeteilt.
- Auf jedes Aufzeichnungsblatt wurde ein Offsetdruckvorgang angewendet, wobei 0,5 ml einer Offsetdrucktinte (Handelsmarke: Printing Ink SD50 T-13, hergestellt von Toka Shikisokagaku K.K.) verwendet wurde.
- Die Oberflächenfestigkeit der gedruckten Tintenabbildungen wurde mit bloßem Auge begutachtet und bewertet und wie folgt in 4 Klassen eingeteilt.
- Die Druckoberfläche des Aufzeichnungsblattes wurde mit Wasser befeuchtet, und es wurde ein Offsetdruck auf die befeuchtete Oberfläche des Aufzeichnungsblattes angewendet, wobei 0,5 ml der Offsetdrucktinte (Printing Ink SD50 T-13) verwendet wurden.
- Die Oberflächenfestigkeit der gedruckten Tintenabbildungen auf der befeuchteten Oberfläche wurde mit bloßem Auge begutachtet und bewertet und wie folgt in 4 Klassen eingeteilt.
- Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1
- Tabelle 1 zeigt deutlich, daß die Heißschmelz-Thermotransferaufzeichnungsmaterialien der Beispiele der vorliegenden Erfindung dahingehend vorteilhaft sind, daß die übertragenen Barcode-Abbildungen im wesentlichen keine Streuung, Ausdünnung und teilweisen Leerstellen besaßen, und die Tintenaufnahmeschicht eine zufriedenstellende Anwendbarkeit für den Offsetdruck und eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit aufwies.
Claims (9)
1. Heißschmelztinten-Thermotransfer-Aufzeichnungsmaterial,
welches folgendes umfaßt:
ein Substrat; und
eine Heißschmelztinten-Aufnahmeschicht, welche auf
mindestens einer Oberfläche des Substrates
ausgebildet ist und ein
Heißschmelztinten-Aufnahmeharzmaterial umfaßt, welches ein Polyurethanionomer und
eine Kolophoniumverbindung umfaßt.
2. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei das
Polyurethanionomer eine Glasübergangstemperatur von 90ºC
oder weniger besitzt.
3. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die
Kolophoniumverbindung eine Erweichungstemperatur von 130ºC
oder weniger besitzt.
4. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die
Kolophoniumverbindung in einer Menge von 5 bis
80 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile des
Polyurethanionomeren in der Tintenaufnahmeschicht enthalten ist.
5. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die
Kolophoniumverbindung aus der Gruppe ausgewählt ist,
bestehend aus Kolophonium, hydriertem Kolophonium,
Kolophoniumestern und hydrierten Kolophoniumestern.
6. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die
Tintenaufnahmeschicht auf jeder Oberfläche des Substrats
ein Gewicht von 1 bis 7 g/m² besitzt.
7. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei das
Substrat ein Mitglied umfaßt, ausgewählt aus
Papierblättern, synthetischen Papierblättern, Faservließ und
synthetischer Harzfolie.
8. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 7, wobei das
Papierblatt für das Substrat Zellstoffasern und einen
Füllstoff in einer Menge von 5 bis 30%, basierend auf
dem Gesamtgewicht der Zellstoffasern, umfaßt.
9. Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch 1, wobei die
Tintenaufnahmeschicht eine Tintenaufnahmeoberfläche mit
einer Glätte nach Bekk von 150 Sekunden oder mehr
besitzt.
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