EP0955182B1 - Thermotransferband - Google Patents

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Publication number
EP0955182B1
EP0955182B1 EP99108563A EP99108563A EP0955182B1 EP 0955182 B1 EP0955182 B1 EP 0955182B1 EP 99108563 A EP99108563 A EP 99108563A EP 99108563 A EP99108563 A EP 99108563A EP 0955182 B1 EP0955182 B1 EP 0955182B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermal transfer
transfer ribbon
wax
amorphous polymer
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99108563A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0955182A2 (de
EP0955182A3 (de
Inventor
Heinrich Krauter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pelikan Produktions AG
Original Assignee
Pelikan Produktions AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Pelikan Produktions AG filed Critical Pelikan Produktions AG
Publication of EP0955182A2 publication Critical patent/EP0955182A2/de
Publication of EP0955182A3 publication Critical patent/EP0955182A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0955182B1 publication Critical patent/EP0955182B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382—Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/392—Additives, other than colour forming substances, dyes or pigments, e.g. sensitisers, transfer promoting agents
    • B41M5/395—Macromolecular additives, e.g. binders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382—Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/392—Additives, other than colour forming substances, dyes or pigments, e.g. sensitisers, transfer promoting agents

Definitions

  • the invention relates to a thermal transfer ribbon with a support, with one on one Side of the carrier trained thermal transfer ink and optionally with other Layers, the thermal transfer color in addition to a colorant an amorphous Contains polymer and a wax.
  • a thermal transfer ribbon of the type described above goes from DE 36 13 846 out.
  • the thermal transfer ink of this known thermal transfer ribbon contains a amorphous polymer which has a weight average molecular weight Mw of no more than 10,000, a number average molecular weight Mn of less than 5,000 and one Glass transition temperature of 50 to 80 ° C has.
  • the amorphous polymer does at least 50% by weight of the thermal transfer ink, based on its solids content, out.
  • This thermal transfer ribbon is intended to provide clear color reproduction when printing enable and in terms of resolution, sensitivity, Transfer and fixation properties should be satisfactory.
  • EP-B-0 380 920 recommends for Achieving scratch-resistant prints that in the thermal transfer ink during printing non-melting, colorant-containing polymer spheres are included, which in a the heat treatment downstream of the printing process are fusible.
  • the after symbols immediately obtained during the printing process do not initially show the desirable scratch resistance. This is achieved by adding further symbols Heat is supplied. This creates a new structure of the printed Symbol.
  • This proposal is disadvantageous in that it follows the actual one Printing process requires a second heat treatment step.
  • Thermal transfer ribbon with a conventional carrier, with one on one side of the carrier trained layer of a thermal transfer ink and a separating layer between Carrier and layer of thermal transfer ink before.
  • the interface is wax-bound and contains waxes with a melting point of about 70 to 110 ° C and one polymeric wax plasticizer with a glass transition temperature Tg of -30 to + 70 ° C.
  • the Thermal transfer ink layer further contains at least about 20% by weight Natural resin, modified natural resin and / or synthetic resin.
  • the transferred one Thermal transfer ink when printing on paper labels in particular has good adhesion as well as good abrasion and scratch resistance, and when printing quickly and is delivered precisely with the underlying separation or release layer.
  • the disadvantage is the fact that with a certain effort described separation layer is to be formed, which is at least one three-tier system.
  • the present invention the object of the above Develop thermal transfer ribbon so that no separation layer is required, and nevertheless that in connection with the description of the subject of DE 196 12 393 A1 achieved advantages can be achieved.
  • the thermal transfer ink as Binder is a polar polyethylene wax and an amorphous polymer that is a Weight average molecular weight Mw greater than about 10,000 and a number average of Has molecular weight Mn of less than about 6,000.
  • the thermal transfer color of the thermal transfer ribbon contains an amorphous polymer as an essential binder component, in particular of at least about 50% by weight, based on the dry matter content of the Thermal transfer ink. If one speaks of an "amorphous" polymer, then so this is supposed to mean that its structural characteristics appearing below radiographic aspects can be described as amorphous. As a result, Under the term “amorphous polymer”, such oligomers and / or Polymers fall that contain certain partially crystalline components, for example up to about 30% by weight, especially up to about 10% by weight. Contrary to the trend-setting According to DE 36 13 846 C2, the invention uses an amorphous polymer which has a weight average molecular weight Mw greater than about 10,000. This is surprising.
  • weight average molecular weight Mw is more than is about 10,000, probably explained by the fact that an additional and mandatory polar polyethylene wax must be present. If the Mw value of Below 10,000, which would be in accordance with DE 36 13 846 C2, then there is the disadvantageous effect that the adhesion of the thermal transfer ink to Carrier film is too high and there is no homogeneous color transfer during printing is guaranteed.
  • the amorphous polymer is a weight average Molar mass Mw from 10,000 to about 15,000 and a number average molar mass Mn less than about 5,000, especially about 2,000 to 3,000.
  • polar Polyethylene wax and amorphous polymer can be specified to 1 part by weight polar polyethylene wax about 3 to 5 parts by weight, in particular about 4 parts by weight, no amorphous polymer.
  • the amorphous polymer content is less than about 50% by weight, then this can lead to the desirable transparency of the thermal transfer ink and thus the color reproducibility is impaired. So in general it is preferred if the amorphous polymer content is more than about 50% by weight, in particular more than about 70 wt .-%, but the maximum is about 80 wt .-% could be specified to still have a sufficient amount of polar polyethylene wax.
  • Binding agents are present in small amounts in the thermal transfer ink, so in Thermal transfer ribbons usually used waxes, for example Paraffin wax, caranauba wax, montan wax, beeswax, japan wax, Candelilla wax as well as materials used as plastic binders, such as polyolefins with an average molecular weight of about 1,000 to 10,000, for example low molecular weight polyethylene, polypropylene or polybutylene and the same.
  • plastic binders such as polyolefins with an average molecular weight of about 1,000 to 10,000, for example low molecular weight polyethylene, polypropylene or polybutylene and the same.
  • plastic binders such as polyolefins with an average molecular weight of about 1,000 to 10,000, for example low molecular weight polyethylene, polypropylene or polybutylene and the same.
  • plastic binders such as polyolefins with an average molecular weight of about 1,000 to 10,000, for example low molecular weight polyethylene, polyprop
  • amorphous polymers examples include homo- and copolymers, styrene or their derivatives or substituted compounds thereof (e.g. styrene; Vinyl, toluene), acrylic acid esters, for example methyl acrylate, ethylene acrylate and butyl acrylate copolymers, especially polyester resins, by polycondensation saturated dibasic acid are available (for example phthalic acid, Phthalic anhydride), polycarbonates, polyamides, epoxy resins, polyurethanes, silicone resins, Phenolic resins, terpene resins, petroleum resins, hydrogenated petroleum resins, alkyd resins and Cellulose derivatives.
  • styrene Vinyl, toluene
  • acrylic acid esters for example methyl acrylate, ethylene acrylate and butyl acrylate copolymers
  • polyester resins by polycondensation saturated dibasic acid are available (for example phthalic acid, Phthalic anhydride)
  • An amorphous polyester resin with an MFI value (105 ° C / 2.16 kg) is preferred from about 1.3 to 2.3, especially from about 1.5 to 2.0 g / min and a glass transition temperature Tg of about 45 to 65 ° C, especially about 52 to 56 ° C, used.
  • An amorphous polyester resin that meets these framework conditions and in particular is advantageously used is a polyester resin based on bisphenol A, such as the commercial product Setafix P 120 (distributed by Akzo Noble Resins B.V., Netherlands), which is characterized by the following characteristics: MFI value (105 ° C / 2.16 kg) of about 1.5 to 2.0 g / min, glass transition temperature Tg of 52 up to 56 ° C and acid number from 14 to 24 mg KOH / g, Mn value about 2,500 and Mw value about 12,000.
  • a polyester resin of the trade name is also suitable Atlac T 500 (sold by ICI Specialty Chemicals, Great Britain).
  • polar polyethylene wax is obtained either by oxidation of polyethylene wax or by oxidative degradation of plastic-like polyethylene. This creates a range of polar, emulsifiable polyethylene waxes.
  • Hoechst waxes PED and the type designations 521 and 522 are particularly suitable. These belong to the series of more flexible emulsifiable polyethylene waxes, the melting point of which allows emulsification in an open vessel.
  • a preferred dropping point of about 100 to 110 ° C, in particular about 102 to 108 ° C and very particularly preferably of about 102 to 106 ° C, measured according to DIN 51 801, is the preferred framework for the polar polyethylene waxes polar polyethylene wax, the following sizes are given: ball indentation hardness according to the test method DGF-M III-90 (57) of approx. 1 to 3 ⁇ 10 7 Pa (100 to 300 bar), a flow hardness of approx. 1 to 3 ⁇ 10 -7 Pa (100 up to 300 bar) and a viscosity, measured according to DIN 51 550 at a temperature of about 120 ° C, of about 50 to 700 mPas, in particular from about 100 to 500 mPas.
  • the coloring of the thermal transfer color can be done by any Colorants are made. It can be pigments, especially soot, but also to solvent and / or binder-soluble colorants, such as the commercial product Basoprint, organic color pigments and various acco colorants (Cerces and Sudan dyes) act. Soot is considered in the context of the present invention particularly suitable.
  • the thermal transfer ink preferably contains the colorant, in particular color pigment, in an amount of about 20 to 40 wt .-%.
  • the thermal transfer color shows preferably a viscosity of about 500 to 3,000 mPas, measured with a Brookfield rotational viscometer at 140 ° C. In particular, the range of 600 to 1,500 mPas aimed for.
  • the thickness of the thermal transfer ink or the ink layer is not critical. A thickness of approximately 1 to 5 g / m 2 application, in particular approximately 1 to 3 g / m 2 application, is preferred on the carrier.
  • the type of carrier is also not critical here. It is preferably a film made of polyethylene terephthalate (PET) or a capacitor paper.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the selection parameters are the highest possible tensile elongation values and thermal stability with small film thicknesses, for example in the range of approximately 1 to 6 ⁇ m.
  • the PET films are available up to about 2.5 ⁇ m, capacitor paper up to about 6 ⁇ m.
  • This back coating material preferably consists of paraffin, silicone, natural waxes, in particular carnauba wax, beeswax, ozocerite and paraffin wax or synthetic waxes, in particular acid waxes, ester waxes, partially saponified ester waxes and polyethylene waxes, glycols or polyglycols and / or surfactants.
  • the range of 1.4 to 2.0 g / m 2 , in particular approximately 1.6 to 1.8 g / m 2 is very particularly preferred for the strength of the thermal transfer ink.
  • the above-mentioned backside coating is optionally applied on the back in a thickness of about 0.01 to 1 g / m 2 , in particular about 0.05 to 0.10 g / m 2 .
  • These layers can be formed in a variety of ways using customary application methods. This can be done, for example, by spraying or printing on a solution or dispersion, be it with water or an organic solvent, by application from the melt, which is particularly true for the thermal transfer layer, or by application by means of a doctor blade in the form of an aqueous suspension with finely divided therein material to be applied. Coating methods such as reverse roll and / or gravure coating have proven to be particularly advantageous for applying the thermal transfer layer.
  • the particular advantages associated with the invention can be as follows represent:
  • the invention surprisingly requires compared to DE 196 12 393 A1 no additional separating layer and comes with a total of two layers from, advantageously a back coating for the reasons mentioned is provided. It will not only be scratch-resistant but also achieved solvent-resistant prints on plastic labels, especially in Connection with so-called barcode labels.
  • amorphous Polymers with an Mw of more than 10,000.
  • the polar polyethylene wax used according to the invention has a functional effect Working together in such a way that the essential properties of a such a tape must not be impaired, but that in printing transferred thermal transfer ink a good one, especially on plastic labels Adhesion and good abrasion and scratch resistance shows and quickly and precisely is transmitted.
  • plastic labels such as. made of polyethylene, polypropylene, vinyl chloride, for coated PET films and glossy papers. In doing so, these favorable results are in the upper energy level of the thermal transfer printer.
  • the polyethylene waxes are used apparently to convey a good release function and thus make the Adhesion to the printed film. They mediate because of their good gliding behavior the particularly favorable scratch resistance of the printouts.
  • a material of the following recipe is applied to a conventional carrier made of polyethylene terephthalate with a thickness of about 4.5 ⁇ m to form a thermal transfer color layer: Parts by weight Polyester resin based on a bisphenol A (trade name: Setafix P 120, sold by Akzo Nobel Resins BV) 60 Polar polyethylene wax (trade name: PED 521, sold by Hoechst AG) 7.5 Polar polyethylene (trade name: P 522, sold by Hoechst AG) 7.5 Hoechst AG) soot 25 total 100
  • the properties of the above binder components are as follows: PED 521 Dropping point: 105 ° C (DIN 51 801), acid number: 17 mg KOH / g (DIN 53 402), saponification number: 35 mg KOH / g (DIN 53 401), density: 0.95 g / cm 3 at 20 ° C (DIN 53 479), ball pressure hardness: 1 to 3 ⁇ 10 7 Pa (100-300 bar) (DGF-M III-90 (57)), flow hardness: 1 to 3 ⁇ 10 7 Pa (100-300 bar) and viscosity 100-500 mPas at 120 ° C (DIN 51 550).
  • PED 522 Dropping point: 103 ° C (DIN 51 801), acid number: 25 mg KOH / g (DIN 53 402), saponification number: 55 mg KOH / g (DIN 53 401), density: 0.96 g / cm 3 at 20 ° C (DIN 53 479), ball pressure hardness: 1 to 3 ⁇ 10 7 Pa (100-300 bar) (DGF-M III-90 (57)), flow hardness: 1 to 3 ⁇ 10 7 Pa (100-300 bar) and viscosity 100-500 mPas at 120 ° C (DIN 51 550).
  • the above material is reversed in a solvent dispersion about 20% (toluene / isopropanol: 80:20) in a dry strength of about 1.5 ⁇ m applied.
  • the solvent is evaporated off by passing it over hot air at a temperature of around 100 ° C.
  • the material obtained proved when printing in the high energy level of a thermal transfer printer as scratch and solvent resistant.

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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Thermotransferband mit einem Träger, mit einer auf einer Seite des Trägers ausgebildeten Thermotransferfarbe und mit gegebenenfalls weiteren Schichten, wobei die Thermotransferfarbe neben einem Farbmittel ein amorphes Polymer und ein Wachs enthält.
Ein Thermotransferband der oben beschriebenen Art geht aus der DE 36 13 846 hervor. Die Thermotransferfarbe dieses bekannten Thermotransferbandes enthält ein amorphes Polymer, das ein Gewichtsmittel der Molmasse Mw von nicht mehr als 10.000, ein Zahlenmittel der Molmasse Mn von weniger als 5.000 und eine Glasumwandlungstemperatur von 50 bis 80°C aufweist. Das amorphe Polymer macht mindestens 50 Gew.-% der Thermotransferfarbe, bezogen auf deren Feststoffgehalt, aus. Dieses Thermotransferband soll eine klare Farbwiedergabe beim Druck ermöglichen und im Hinblick auf Auflösung, Aufnahmeempfindlichkeit, Übertragungs- und Fixierungseigenschaften zufriedenstellend sein. Diese Ziele werden dadurch erreicht, indem das Bindemittel für die Thermotransferfarbe, bei dem es sich konventionell um kristalline Bindemittel auf Wachsbasis handelt, durch ein im wesentlichen amorphes, transparentes Polymer ersetzt wird. Zur Begünstigung der angestrebten Effekte wird eine geringe Menge eines "Freisetzungsagens" in die Thermotransferfarbe eingebunden, wodurch die Bildqualität und insbesondere die Auflösung erhöht wird. Hierbei soll eine hervorragende Fixierung erzielt werden, indem die Flexibilität und die Abrasions-Resistenz, wie sie Polymeren zu eigen ist, ausgenutzt wird. Die Erzielung kratzfester Ausdrucke, auf die u.a. die nachfolgend geschilderte Erfindung abstellt, wird hier nicht ausdrücklich angesprochen.
Mit der Frage der Erzielung kratzfester Ausdrucke befassen sich insbesondere die EP-B-0 380 920 sowie DE 196 12 393 A1: Die EP-B-0 380 920 empfiehlt zur Erzielung kratzfester Ausdrucke, daß in der Thermotransferfarbe beim Druckvorgang nicht schmelzende, farbmittelhaltige Polymerkügeichen enthalten sind, die bei einer dem Druckvorgang nachgeschalteten Wärmebehandlung schmelzbar sind. Die nach dem Druckvorgang unmittelbar erhaltenen Symbole zeigen dabei zunächst nicht die wünschenswerte Kratzfestigkeit. Diese wird erzielt, indem dem Symbol weitere Wärme zugeführt wird. Hierbei stellt sich eine neue Struktur des ausgedruckten Symbols ein. Dieser Vorschlag ist insofern nachteilig, als er nach dem eigentlichen Druckvorgang einen zweiten Wärmebehandlungsschritt erfordert.
Die DE 196 12 393 A1 schafft hier eine gewisse Abhilfe. Sie schlägt ein Thermotransferband mit einem üblichen Träger, mit einer auf einer Seite des Trägers ausgebildeten Schicht einer Thermotransferfarbe und einer Trennschicht zwischen Träger und Schicht der Thermotransferfarbe vor. Die Trennschicht ist wachsgebunden und enthält Wachse eines Schmelzpunktes von etwa 70 bis 110°C sowie einen polymeren Wachsplastifizierer einer Glastemperatur Tg von -30 bis +70°C. Die Schicht der Thermotransferfarbe enthält des weiteren mindestens etwa 20 Gew.-% Naturharz, modifiziertes Naturharz und/oder synthetisches Harz. Mit diesem Vorschlag wird ein Thermotransferband bereitgestellt, dessen übertragene Thermotransferfarbe beim Druck auf insbesondere Papieretiketten eine gute Adhäsion sowie gute Abrieb- und Kratzfestigkeit zeigt, und beim Druckvorgang rasch und punktgenau mit der darunterliegenden Trenn- bzw. Releaseschicht abgegeben wird. Der Nachteil ist jedoch darin zu sehen, daß mit einem gewissen Aufwand die beschriebene Trennschicht auszubilden ist, wodurch es sich um ein mindestens dreischichtiges System handelt.
Ausgehend von dem vorstehend geschilderten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das zuvor bezeichnete Thermotransferband so weiterzubilden, daß keine Trennschicht erforderlich ist, und dennoch die im Zusammenhang mit der Schilderung des Gegenstandes der DE 196 12 393 A1 erzielten Vorteile erreicht werden. Eine gute Abrieb- und Kratzfestigkeit des Druckes auf Etiketten, insbesondere auch Kunststoffetiketten, wobei hier besonders Barcode-Etiketten von Bedeutung sind, soll erhöht werden. Darüber hinaus soll auch eine ausreichende Lösemittelbeständigkeit zur Verfügung gestellt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Thermotransferfarbe als Bindemittel ein polares Polyethylenwachs und ein amorphes Polymer, das ein Gewichtsmittel der Molmasse Mw von mehr als etwa 10.000 und ein Zahlenmittel der Molmasse Mn von weniger als etwa 6.000 aufweist, enthält.
Dieser Lösungsvorschlag bedeutet, daß die Thermotransferfarbe des Thermotransferbandes ein amorphes Polymer als wesentlichen Bindemittelanteil enthält, insbesondere von mindestens etwa 50 Gew.-%, bezogen auf den Trockensubstanzanteil der Thermotransferfarbe. Wenn hier von einem "amorphen" Polymer gesprochen wird, so soll dies bedeuten, daß seine in Erscheinung tretende Strukturcharakteristik unter röntgenographischen Gesichtspunkten als amorph zu bezeichnen ist. Demzufolge sollen unter dem Begriff "amorphes Polymer" auch solche Oligomere und/oder Polymeren fallen, die gewisse teilkristalline Anteile enthalten, beispielsweise bis zu etwa 30 Gew.-%, insbesondere bis zu etwa 10 Gew.-%. Entgegen den richtungsweisenden Angaben der DE 36 13 846 C2 setzt die Erfindung ein amorphes Polymer ein, das ein Gewichtsmittel der Molmasse Mw von mehr als etwa 10.000 aufweist. Dies überrascht. Die Erklärung, daß das Gewichtsmittel der Molmasse Mw mehr als etwa 10.000 beträgt, erklärt sich vermutlich dadurch, daß zusätzlich und zwingend ein polares Polyethylenwachs anwesend sein muß. Wird nämlich der Mw-Wert von 10.000 unterschritten, was in Übereinstimmung mit der DE 36 13 846 C2 wäre, dann stellt sich der nachteilige Effekt ein, daß die Adhäsion der Thermotransferfarbe zur Trägerfolie zu hoch ist und kein homogener Farbtransfer während des Drucks gewährleistet ist.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn das amorphes Polymer ein Gewichtsmittel der Molmasse Mw von 10.000 bis etwa 15.000 und ein Zahlenmittel der Molmasse Mn von weniger als etwa 5.000, insbesondere etwa 2.000 bis 3.000, aufweist. Als bevorzugte quantitative Rahmenbedingung für das Verhältnis von polarem Polyethylenwachs und amorphen Polymer kann angegeben werden, daß auf 1 Gew.-Teil polares Polyethylenwachs etwa 3 bis 5 Gew.-Teile, insbesondere etwa 4 Gew.-Teile, amorphes Polymer entfallen.
Wenn der Gehalt an amorphem Polymer weniger als etwa 50 Gew.-% beträgt, dann kann das dazu führen, daß die wünschenswerte Transparenz der Thermotransferfarbe und damit die Farbreproduzierbarkeit beeinträchtigt wird. Im allgemeinen ist es daher bevorzugt, wenn der Gehalt an amorphem Polymer mehr als etwa 50 Gew.-%, insbesondere mehr als etwa 70 Gew.-%, beträgt, wobei jedoch als Höchstwert etwa 80 Gew.-% angegeben werden könnten, um noch eine ausreichende Menge an polarem Polyethylenwachs vorliegen zu haben. Im Rahmen der oben angegebenen quantitativen Rahmenbedingungen ist es nicht ausgeschlossen, daß noch zusätzliche Bindemittel in geringen Mengen in der Thermotransferfarbe vorliegen, so in Thermotransferbändern üblicherweise herangezogene Wachse, beispielsweise Paraffinwachs, Caranaubawachs, Montanwachs, Bienenwachs, Japan-Wachs, Candelilla-Wachs sowie auch als Kunststoffbindemittel herangezogene Materialien, wie Polyolefine eines durchschnittlichen Molekulargewichts von etwa 1.000 bis 10.000, beispielsweise niedermolekulares Polyethylen, Polypropylen oder Polybutylen und dergleichen. In Einzelfällen kann es auch von Vorteil sein, weitere übliche Additive einzubeziehen, die die Eigenschaften des Bandes verbessern. Hierbei wird der Fachmann im Rahmen handwerklicher Erwägungen dasjenige Aussuchen, mit dem er einen gewünschten Effekt einstellen möchte.
Beispiele einsetzbarer amorpher Polymere umfassen Homo- und Copolymere, Styrol oder deren Derivaten oder substituierte Verbindungen desselben (beispielsweise Styrol; Vinyl, Toluol), Acrylsäureester, beispielsweise Methylacrylat, Ethylenacrylat und Butylacrylat-Copolymere, insbesondere Polyesterharze, die durch Polykondensation gesättigter dibasischer Säure erhältlich sind (beispielsweise Phthalsäure, Phthalsäureanhydrid), Polycarbonate, Polyamide, Epoxyharze, Polyurethane, Siliconharze, Phenolharze, Terpenharze, Petrolharze, hydrierte Petrolharze, Alkydharze und Cellulosederivate.
Es wird bevorzugt ein amorphes Polyesterharz mit einem MFI-Wert (105°C/2,16 kg) von etwa 1,3 bis 2,3, insbesondere von etwa 1,5 bis 2,0 g/min und eine Glasumwandlungstemperatur Tg von etwa 45 bis 65°C, insbesondere etwa 52 bis 56°C, eingesetzt.
Ein amorphes Polyesterharz, das diese Rahmenbedingungen erfüllt und insbesondere vorteilhaft eingesetzt wird, ist ein Polyesterharz auf der Basis von Bisphenol A, wie das Handelsprodukt Setafix P 120 (vertrieben von der Akzo Noble Resins B.V., Niederlande), das sich durch folgende Charakteristiken kennzeichnet: MFI-Wert (105°C/2,16 kg) von etwa 1,5 bis 2,0 g/min, Glasumwandlungstemperatur Tg von 52 bis 56°C und Säurezahl von 14 bis 24 mg KOH/g, Mn-Wert etwa 2.500 und Mw-Wert etwa 12.000. Ebenfalls geeignet ist ein Polyesterharz der Handelsbezeichnung Atlac T 500 (vertrieben von ICI Speciality Chemicals, Großbritannien). Hierbei handelt es sich um ein lineares, ungesättigtes Polyesterharz, das ursprünglich zur Herstellung von trockenen Tonern eingesetzt wird. Hierzu gelten folgende Angaben: MFI-Wert 105°C/2,16 kg, 8 bis 20 g/10 min (nach ASTM D.12348-70), Erweichungspunkt von 94 bis 106°C (nach ASTM E 28-67), Säurezahl von 10 bis 15 mg KOH/g (ISO 2114), Glasumwandlungstemperatur von 47 bis 53°C (D.S.C.), Mn-Wert von 3.500 und Mw-Wert von 14.000 (gemessen nach der GPC-Methode).
Ein weiterer wichtiger Bindemittelbestandteil ist das angesprochene polare Polyethylenwachs. Derartige Wachse erhält man entweder durch Oxidation von Polyethylenwachs oder durch oxidativen Abbau kunststoffartigen Polyethylens. Daraus entsteht ein Sortiment polarer, emulgierbarer Polyethylenwachse. Dabei kommen insbesondere die sogenannten Hoechst-Wachse PED und dort die Typenbezeichnung 521 und 522 in Frage. Diese gehören in die Reihe der flexibleren emulgierbaren Polyethylenwachse, deren Schmelzpunkt ein Emulgieren im offenen Gefäß gestattet. Als bevorzugte Rahmenbedingungen für die polaren Polyethylenwachse gilt ein Tropfpunkt von etwa 100 bis 110°C, insbesondere etwa 102 bis 108°C und ganz besonders bevorzugt von etwa 102 bis 106°C, gemessen nach DIN 51 801. Als weitere bevorzugte Rahmenbedingungen können für das polare Polyethylenwachs folgende Größen angegeben werden: Kugeldruckhärte nach der Prüfmethode DGF-M III-90 (57) von etwa 1 bis 3·107 Pa (100 bis 300 bar), eine Fließhärte von etwa 1 bis 3·10-7 Pa (100 bis 300 bar) und eine Viskosität, gemessen nach DIN 51 550 bei einer Temperatur von etwa 120°C, von etwa 50 bis 700 mPas, insbesondere von etwa 100 bis 500 mPas.
Die Einfärbung der Thermotransferfarbe kann erfindungsgemäß durch beliebige Farbmittel erfolgen. Es kann sich um Pigmente, wie insbesondere um Ruß, aber auch um lösungsmittel- und/oder bindemittellösliche Farbmittel, wie das Handelsprodukt Basoprint, organische Farbpigmente sowie verschiedene Akzofarbmittel (Cerces- und Sudanfarbstoffe) handeln. Ruß gilt im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders geeignet. Vorzugsweise enthält die Thermotransferfarbe das Farbmittel, insbesondere Farbpigment, in einer Menge von etwa 20 bis 40 Gew.-%.
Die Viskosität der Thermotransferfarbe muß hinreichend niedrig sein, damit die Farbe rasch und punktgenau abgegeben werden kann. Daher weist die Thermotransferfarbe vorzugsweise eine Viskosität von etwa 500 bis 3.000 mPas, gemessen mit einem Brookfield-Rotationsviskosimeter bei 140°C auf. Insbesondere wird der Bereich von 600 bis 1.500 mPas angestrebt.
Die Stärke der Thermotransferfarbe bzw. der Farbschicht ist nicht kritisch. Bevorzugt ist eine Stärke von etwa 1 bis 5 g/m2 Auftrag, insbesondere etwa 1 bis 3 g/m2 Auftrag, auf den Träger. Die Art des Trägers ist hierbei ebenfalls nicht kritisch. Vorzugsweise handelt es sich um eine Folie aus Polyethylenterephthalat (PET) oder einem Kondensatorpapier. Die Auswahlparameter sind möglichst hohe Zugdehnungswerte und thermische Stabilität bei geringen Foliendicken, so beispielsweise im Rahmen von etwa 1 bis 6 µm. Die PET-Folien sind bis etwa 2,5 µm, Kondensatorpapier bis etwa 6 µm, erhältlich.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gedankens, insbesondere zur Erzielung eines vorteilhaften Drucks, beruht auf der Einbeziehung der Lehre der EP-B-0 133 638. Danach wird auf der Rückseite des Trägers eine dünne Schicht aus einem Wachs oder wachsartigen Material ausgebildet, vorzugsweise einer Auftragsstärke von etwa 0,01 bis 1 g/m2, insbesondere von etwa 0,05 bis 0,10 g/m2. Dieses Rückseitenbeschichtungsmaterial besteht vorzugsweise aus Paraffin, Silicon, Naturwachsen, insbesondere Carnaubawachs, Bienenwachs, Ozocerit und Paraffinwachs oder Synthetikwachsen, insbesondere Säurewachsen, Esterwachsen, teilverseiften Esterwachsen und Polyethylenwachsen, Glykolen bzw. Polyglykolen und/oder Tensiden.
Für die praktische Verwirklichung der vorliegenden Erfindung können folgende Rahmenbedingungen bzgl. der Auftragsmengen der einzelnen Schichten angegeben werden: Auf einem Trägerfilm, insbesondere einem Träger aus Polyethylenterephthalat, der Stärke von etwa 2 bis 8 µm, insbesondere einer Stärke von etwa 4 bis 5 µm, ganz besonders bevorzugt mit einer Stärke von etwa 3,5 bis 4,5 µm, werden aufgetragen: Die Thermotransferfarbschicht in einer Menge von etwa 1 bis 5 g/m2, vorzugsweise etwa 1 bis 3 g/m2. Ganz besonders bevorzugt ist für die Stärke der Thermotransferfarbe der Bereich von 1,4 bis 2,0 g/m2, insbesondere etwa 1,6 bis 1,8 g/m2. Ferner wird gegebenenfalls auf der Rückseite die oben erwähnte Rückseitenbeschichtung in einer Stärke von etwa 0,01 bis 1 g/m2, insbesondere etwa 0,05 bis 0,10 g/m2 aufgebracht. Dabei lassen sich diese Schichten in vielfältiger Weise unter Anwendung üblicher Auftragsverfahren ausbilden. Dies kann beispielsweise durch Aufsprühen oder Aufdrucken einer Lösung oder Dispersion, sei es mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel, durch Auftragen aus der Schmelze, was insbesondere für die Thermotransferschicht gilt, oder auch durch Auftragen mittels einer Rakel in Form eine wäßrigen Suspension mit darin feinverteiltem, aufzutragendem Material erfolgen. Zum Auftrag der Thermotransferschicht haben sich insbesondere Beschichtungsverfahren wie Reverse-Roll- und/oder Gravurbeschichten als besonders vorteilhaft erwiesen.
Die besonderen Vorteile, die mit der Erfindung verbunden sind, lassen sich wie folgt darstellen: Die Erfindung benötigt überraschenderweise im Vergleich zu der DE 196 12 393 A1 keine zusätzliche Trennschicht und kommt insgesamt mit zwei Schichten aus, wobei vorteilhafterweise aus den angesprochenen Gründen eine Rückseitenbeschichtung vorgesehen ist. Es werden hiermit nicht nur kratzfeste sondern auch lösemittelbeständige Ausdrucke auf Kunststoffetiketten erzielt, insbesondere im Zusammenhang mit sogenannten Barcode-Etiketten. Gegen die richtungsweisenden Angaben der DE 36 13 846 C2 verwendet die vorliegende Erfindung amorphe Polymere eine Mw-Wertes von mehr als 10.000. Dieses Merkmal in Verbindung mit dem erfindungsgemäß eingesetzten polaren Polyethylenwachs wirkt in funktionellem Zusammenwirken dahingehend, daß die wesentlichen Eigenschaften, die man an ein derartiges Band stellen muß, nicht beeinträchtigt sind, sondern die beim Druck übertragene Thermotransferfarbe insbesondere auf Kunststoffetiketten eine gute Adhäsion sowie gute Abrieb- und Kratzfestigkeit zeigt und rasch und punktgenau übertragen wird. Diese Vorteile erweisen sich insbesondere bei Kunststoffetiketten, wie z.B. aus Polyethylen, Polypropylen, Vinylchlorid, bei beschichteten PET-Folien und Hochglanzpapieren. Dabei werden diese günstigen Ergebnisse im oberen Energie-Level des Thermotransferdruckers erzielt. Die eingesetzten Polyethylenwachse dienen offenbar dazu, eine gute Release-Funktion zu vermitteln und Flexibilisieren somit die Haftung auf der bedruckten Folie. Sie vermitteln aufgrund ihres guten Gleitverhaltens die besonders günstige Kratzfestigkeit der Ausdrucke.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Beispiels noch näher erläutert werden:
Beispiel 1
Auf einem üblichen Träger aus Polyethylenterephthalat einer Stärke von etwa 4,5 µm wird zur Ausbildung einer Thermotransferfarbschicht ein Material folgender Rezeptur aufgetragen:
Gew.-Teile
Polyesterharz auf der Basis eines Bisphenols A (Handelsbezeichnung: Setafix P 120, vertrieben von der Firma Akzo Nobel Resins B.V.) 60
Polares Polyethylenwachs (Handelsbezeichnung: PED 521, vertrieben von der Firma Hoechst AG) 7,5
Polares Polyethylen (Handelsbezeichnung: P 522, vertrieben von der Firma Hoechst AG) 7,5
Hoechst AG)
Ruß 25
Summe 100
Die Eigenschaften der obigen Bindemittelkomponenten sind wie folgt:
PED 521 Tropfpunkt: 105°C (DIN 51 801), Säurezahl: 17 mg KOH/g (DIN 53 402), Verseifungszahl: 35 mg KOH/g (DIN 53 401), Dichte: 0,95 g/cm3 bei 20°C (DIN 53 479), Kugeldruckhärte: 1 bis 3·107 Pa (100-300 bar) (DGF-M III-90 (57)), Fließhärte: 1 bis 3·107 Pa (100-300 bar) und Viskosität 100-500 mPas bei 120°C (DIN 51 550).
PED 522 Tropfpunkt: 103°C (DIN 51 801), Säurezahl: 25 mg KOH/g (DIN 53 402), Verseifungszahl: 55 mg KOH/g (DIN 53 401), Dichte: 0,96 g/cm3 bei 20°C (DIN 53 479), Kugeldruckhärte: 1 bis 3·107 Pa (100-300 bar) (DGF-M III-90 (57)), Fließhärte: 1 bis 3·107 Pa (100-300 bar) und Viskosität 100-500 mPas bei 120°C (DIN 51 550).
Das obige Material wird nach dem Reverse-Roll-Verfahren in einer Lösemittel-Dispersion etwa 20%ig (Toluol/Isopropanol: 80:20) in einer Trockenstärke von etwa 1,5 µm aufgetragen. Das Abdampfen des Lösungsmittels erfolgt durch Überleiten heißer Luft bei einer Temperatur von etwa 100°C. Das erhaltene Material erwies sich beim Ausdruck im hohen Energielevel eines Thermotransferdruckers als kratz- und lösemittelfest.

Claims (11)

  1. Thermotransferband mit einem Träger, mit einer auf einer Seite des Trägers ausgebildeten Thermotransferfarbe und mit gegebenenfalls weiteren Schichten, wobei die Thermotransferfarbe neben einem Farbmittel ein amorphes Polymer und ein Wachs enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermotransferfarbe als Bindemittel ein polares Polyethylenwachs und ein amorphes Polymer, das ein Gewichtsmittel der Molmasse Mw von mehr als etwa 10.000 und ein Zahlenmittel der Molmasse Mn von weniger als etwa 6.000 aufweist, enthält.
  2. Thermotransferband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Polymer ein Gewichtsmittel der Molmasse Mw von 10.000 bis etwa 15.000 und ein Zahlenmittel der Molmasse Mn von weniger als etwa 5.000, insbesondere etwa 2.000 bis 3.000, aufweist.
  3. Thermotransferband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf 1 Gew.-Teil polares Polyethylenwachs etwa 3 bis 5 Gew.-Teile, insbesondere etwa 4 Gew.Teile, amorphes Polymer entfallen.
  4. Thermotransferband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Polymer ein amorphes Polyesterharz, insbesondere auf der Basis eines Bisphenols A, darstellt.
  5. Thermotransferband nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das polare Polyethylenwachs einen Tropfpunkt von etwa 100 bis 110°C, insbesondere etwa 102 bis 108°C, aufweist.
  6. Thermotransferband nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tropfpunkt etwa 102 bis 106°C beträgt.
  7. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das polare Polyethylenwachs eine Kugeldruckhärte nach der Prüfmethode DGF-M III-90 (57) von etwa 1 bis 3·107 Pa (100 bis 300 bar) eine Fließhärte von etwa 1 bis 3·107 Pa (100 bis 300 bar) und eine Viskosität, gemessen nach DIN 51 550 bei einer Temperatur von etwa 120°C, von etwa 50 bis 700 mPas, insbesondere von etwa 100 bis 500 mPas, aufweist.
  8. Thermotransferband nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Polyesterharz einen MFI-Wert (105°C/2,16 kg) von etwa 1,3 bis 2,3, insbesondere von etwa 1,5 bis 2,0 g/ 10 min und eine Glasumwandlungstemperatur Tg von etwa 45 bis 65°C, insbesondere etwa 52 bis 56°C, aufweist.
  9. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermotransferfarbe eine Stärke von etwa 1 bis 5 g/m2, insbesondere etwa 1 bis 3 g/m2, aufweist.
  10. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Polyethylenterephthalat besteht.
  11. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückseite des Trägers eine Schicht aus einem Wachs oder einem wachsartigen Material in einer Stärke von etwa 0,01 bis 1 g/m2, insbesondere von etwa 0,05 bis 0,10 g/m2, ausgebildet ist.
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