ES2937111T3 - Material de registro sensible al calor sin revelador - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un material de grabación termosensible que comprende o consiste en a) un sustrato portador (preferiblemente sustrato de papel) yb) una capa fundida dispuesta en un lado del sustrato portador o sustrato de papel, la capa fundida i) una amida cera que tiene un punto de fusión en el rango de 60 °C a 180 °C, ii) un pigmento inorgánico y ii) comprende o consiste en un aglutinante polimérico. La presente invención también se refiere a una composición de revestimiento para producir una capa fundida correspondiente, un método para producir un material de registro sensible al calor y el uso de un material de registro sensible al calor. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Material de registro sensible al calor sin revelador
La presente invención se refiere a un material de registro sensible al calor como se define en la reivindicación 1, que comprende, o consiste en, a) un sustrato portador (preferiblemente sustrato de papel) y b) una capa fusible dispuesta en un lado del sustrato portador o el sustrato de papel, donde la capa fusible comprende, o consiste en, i) una cera de amida, que tiene un punto de fusión en el rango de 60°C a 180°C, ii) un pigmento inorgánico, y iii) un aglutinante polimérico, donde la capa fusible está esencialmente libre de reveladores (de color) o leucocompuestos.
La presente invención también se refiere a una composición de revestimiento para producir una capa fusible correspondiente, un método para producir un material de registro sensible al calor y el uso de un material de registro sensible al calor.
Los materiales de registro sensibles al calor se conocen desde hace muchos años y son muy populares. Esta popularidad se debe, entre otras cosas, a que su uso está asociado a la ventaja de que la tipografía se forma únicamente por irradiación de calor, por lo que se pueden utilizar impresoras sin tóner ni cartuchos de tinta. Por lo tanto, no es necesario comprar, almacenar, cambiar o recargar cartuchos de tóner o de color. Como resultado, esta tecnología innovadora se ha establecido en todos los ámbitos, especialmente en el transporte público y el comercio minorista.
Un material de registro sensible al calor es divulgado en US2019/077178A1, por ejemplo.
En el pasado reciente, sin embargo, ha aumentado la preocupación por la compatibilidad medioambiental de los materiales de registro sensibles al calor. En los sistemas en los que la formación de la imagen es inducida por una reacción química entre dos o más componentes, existen preocupaciones acerca de los componentes utilizados en las capas de grabación sensibles al calor. En particular, ciertos reveladores (de color), también denominados aceptores de color, y en algunos casos también precursores de colorantes, con los que los reveladores (de color) reaccionan con la aplicación de calor para formar un color visualmente reconocible, han sido objeto de críticas. Por ejemplo, el bisfenol-A (2,2-bis(4-hidroxifenil) propano) ha sido objeto de críticas públicas entre los reveladores (de color) y no se permite su uso como revelador (de color) en la UE desde 2020. La industria se ha pasado a reveladores (de color) alternativos como N-(4-metilfenilsulfonil)-N'-(3-(4-metilfenilsulfoniloxi) fenil) urea o 4-hidroxi-4'-isopropoxidifenilsulfona o ha desarrollado sistemas que no requieren un revelador (de color).
La solicitud de patente internacional con el número de publicación WO 2019/183471 A1 describe un material de registro sensible al calor que no requiere revelador (de color). Dos capas, cada una de las cuales contiene partículas, están dispuestas sobre un sustrato, disponiéndose un primer tipo de partículas en la primera capa y disponiéndose un segundo tipo de partículas en la segunda capa. Cuando se expone al calor, uno de los tipos de partícula se derrite y las partículas derretidas son absorbidas por las otras partículas en la otra capa. Como resultado, las capas se vuelven transparentes o semitransparentes y el sustrato coloreado debajo se vuelve visible, como resultado de lo cual se forma una imagen impresa. Como partículas, se describe el uso de partículas de polímero, por ejemplo, polietileno o poliestireno.
La solicitud de patente internacional con el número de publicación WO 2012/145456 A1 también describe un material de registro sensible al calor que no requiere reveladores (de color) ni aceptores de color. Las partículas de polímero que tienen una estructura de núcleo-cubierta están dispuestas en una capa dispuesta sobre un sustrato, por lo que esta capa es opaca. Al exponerse al calor, las partículas de polímero se derriten y la estructura de núcleo-cubierta colapsa, revelando la capa previamente opaca y revelando el sustrato coloreado subyacente.
Investigaciones propias han demostrado que los materiales de registro descritos en el estado de la técnica o que están disponibles comercialmente no tienen suficiente blancura o que son de color azulado o grisáceo. Sin embargo, para muchas aplicaciones, es deseable que el papel tenga un alto grado de blancura según ISO 2470-1:2016-09 (también conocido como brillo, “brightness”).
Por lo tanto, el objetivo principal de la presente invención era proporcionar un material de registro sensible al calor que se pueda producir sin revelador (de color) y al mismo tiempo tenga un alto grado de blancura de acuerdo con la norma ISO 2470-1:2016-09 (también conocido como brillo, “brightness”).
Investigaciones propias han demostrado que los materiales de registro descritos en la técnica anterior o comercialmente disponibles tienen un bajo contraste entre la imagen impresa y la no impresa. Esto se debe a que el fondo, es decir, la zona no impresa del papel, tiene un bajo grado de blancura. Además, el contraste de la imagen se deteriora significativamente durante el almacenamiento a altas temperaturas, lo que da como resultado un deterioro de la legibilidad. Por ejemplo, al almacenar materiales de registro sensibles al calor en un automóvil estacionado al
sol durante los meses de verano, el interior del automóvil se puede calentar hasta alcanzar temperaturas de hasta aproximadamente 65 °C. Esto puede dar lugar a que materiales de registro sensibles al calor (por ejemplo, una multa de estacionamiento) ya no se puedan leer o se puedan leer solo con dificultad. Por lo tanto, otro objeto de la presente invención era proporcionar un material de registro sensible al calor que tuviera un contraste mejorado entre las áreas impresas y no impresas, en particular después del almacenamiento del material de registro a altas temperaturas (como puede ocurrir en un automóvil). en verano, por ejemplo. Por lo tanto, el objetivo es proporcionar un material de registro que tenga una mejor legibilidad de la imagen impresa.
Los materiales de registro descritos en el estado de la técnica también tienen la desventaja de que en las capas se utilizan microplásticos o nanoplásticos. La contaminación del medio ambiente por micropartículas o nanopartículas plantea un problema para los ecosistemas y los resultados de las últimas investigaciones sugieren que dichas partículas pueden plantear riesgos tanto para los organismos más pequeños como para los humanos.
Por lo tanto, otro objeto de la presente invención era proporcionar un material de registro sensible al calor que se pueda producir sin microplásticos o nanoplásticos y, como resultado, tuviera una excelente compatibilidad ambiental combinada con una excelente imprimibilidad.
Sorprendentemente, ahora se ha descubierto que el objeto principal y otros objetos y/u objetos parciales de la presente invención se logran mediante un material de registro sensible al calor (1) que comprende, o consiste en,
a) un sustrato portador (2 )
y
b) una capa fusible (3) dispuesta en un lado del sustrato portador, donde la capa fusible (3) comprende, o consiste en,
i) una o más ceras de amida que tienen un punto de fusión en el rango de 60 °C a 180 °C, donde la cera de amida está presente en una cantidad total en el rango de > 40 a < 78 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la capa fusible,
ii) uno o más pigmentos inorgánicos
y
iii) uno o más aglutinantes poliméricos,
en donde la capa fusible no comprende esencialmente reveladores (de color) ni leucocompuestos.
La invención, así como las combinaciones de parámetros, propiedades y/o componentes preferidos de la presente invención que son preferidos según la invención, se definen en las reivindicaciones adjuntas. Los aspectos preferidos de la presente invención también se especifican o definen en la siguiente descripción y en los ejemplos.
Sorprendentemente, se ha encontrado que los materiales de registro sensibles al calor según la invención tienen un alto grado de blancura (determinado según ISO 2470-1:2016-09).
Sorprendentemente, se encontró que se puede obtener un alto contraste entre las áreas impresas y no impresas con materiales de registro sensibles al calor según la invención. Un alto contraste conduce a una alta legibilidad del tipo de letra. Esto es particularmente ventajoso, por ejemplo, en el caso de códigos de barras que son leídos por máquinas o en el caso de escritura que es leída por el usuario. Sorprendentemente, también se ha demostrado que el alto contraste se mantiene incluso después de un almacenamiento prolongado (por ejemplo, 24 horas) a altas temperaturas (por ejemplo, 90 °C). Investigaciones propias han demostrado que el alto contraste se puede obtener usando una cera de amida en combinación con un pigmento inorgánico. Sin pretender limitarse a ninguna teoría en particular, se cree que la cera de amida es particularmente compatible con pigmentos inorgánicos debido a los residuos de hidrocarburo hidrófobos y al grupo amida hidrófilo. Investigaciones propias han demostrado que, sorprendentemente, las ceras de amida no son (o no significativamente) absorbidas por los pigmentos inorgánicos durante el proceso de impresión, sino que permanecen en la capa fusible o son parcialmente absorbidas por las capas adyacentes. Después de la impresión, las ceras de amida junto con los pigmentos inorgánicos forman una capa casi transparente a través de la cual se puede ver el sustrato portador subyacente u otras capas. Sin embargo, antes del proceso de impresión, las ceras de amida forman una capa muy opaca con los pigmentos inorgánicos, que cubre en gran medida el sustrato coloreado. Como resultado se obtiene un alto contraste.
No hace falta decir, por supuesto, que solo se puede obtener un alto contraste si se colorea una capa subyacente a la capa fusible. Preferiblemente, el sustrato o la capa intermedia coloreada (4) es negra o tiene un tono oscuro como
azul o rojo. Las posibilidades de colorear el sustrato portador o de imprimirlo (convencionalmente), por ejemplo, con una capa intermedia coloreada, por ejemplo, una tinta de imprenta, son conocidas por el experto en la materia. De acuerdo con la invención, se da preferencia al uso de una capa intermedia coloreada (4) que comprende negro de carbón y un pigmento inorgánico, preferiblemente caolín natural o carbonato de calcio. Alternativamente, el sustrato portador puede teñirse con negro de carbón (u otros tintes). El uso de negro de carbón tiene la ventaja de que tiene muy buena resistencia a la temperatura y estabilidad a la luz. El uso de pigmentos inorgánicos en la capa intermedia sirve únicamente para poder ajustar lo mejor posible el color de la capa intermedia. Dependiendo del tinte utilizado en la capa intermedia, también es posible que la capa intermedia no contenga pigmentos inorgánicos. Esto no afecta el efecto técnico de la capa fusible.
Sin embargo, la presencia de un sustrato portador coloreado o una capa intermedia coloreada no es absolutamente necesaria, aunque se prefiere. Por ejemplo, se puede obtener un material de registro sensible al calor si se aplica una capa fusible correspondiente a un papel blanco disponible comercialmente (es decir, no coloreado) o a una película transparente como sustrato portador. Después de la impresión por la acción selectiva del calor, una imagen impresa también se puede reconocer sin un sustrato portador coloreado o una capa intermedia coloreada. Un posible campo de aplicación de esta forma de realización es el papel de seguridad, en el que la imagen impresa inicialmente es apenas visible y solo se vuelve visible cuando el papel se irradia con luz de una longitud de onda específica (por ejemplo, luz ultravioleta). Por ejemplo, un material que absorbe luz ultravioleta (invisible) y azul y emite luz visible con longitudes de onda más largas puede usarse como sustrato portador o capa intermedia (4), mientras que la capa fusible no tiene fluorescencia. Una vez impreso el papel, la imagen impresa inicialmente no es, o es apenas, visible para el ojo humano y se vuelve visible después de la exposición a la luz de una longitud de onda específica, que excita el sustrato para que emita fluorescencia. Si el sustrato portador es transparente, también se puede aplicar una capa coloreada a la parte posterior del sustrato portador, o se puede obtener un contraste si el material de registro impreso se coloca sobre una superficie coloreada.
De acuerdo con la invención, sin embargo, se da preferencia a un material de registro sensible al calor en el que el sustrato portador tiene un color o en el que una capa coloreada está dispuesta entre el sustrato portador y la capa fusible. Aquí se prefiere especialmente que el sustrato de papel o la capa de color dispuesta entre el sustrato de papel y la capa fusible presente una densidad óptica (ennegrecimiento) de al menos 0,50, preferiblemente de al menos 1,0, más preferiblemente de al menos 1,20.
Sorprendentemente, se ha descubierto que los materiales de registro sensibles al calor según la invención son muy adecuados para formar una imagen impresa sin tener que usar microplásticos o nanoplásticos, reveladores (de color) o leucocompuestos. Porque, según la invención, la capa fusible cumple la siguiente condición b) y se prefiere según la invención si también se cumple la siguiente condición a):
a) la capa fusible preferiblemente no comprende sustancialmente micro o nanoplásticos.
b) según la invención, la capa fusible no contiene esencialmente reveladores (orgánicos) (de color) ni leucocompuestos.
Se prefiere especialmente que todo el material de registro sensible al calor cumpla las condiciones a) y b) enumeradas anteriormente.
En el contexto de la presente invención, el término "esencialmente sin microplásticos o nanoplásticos" significa que la capa fusible o el material de registro sensible al calor contiene menos del 0,5 % en peso, preferiblemente menos del 0,1 % en peso, de microplásticos o nanoplásticos. respecto al peso total de la capa fusible o el material de registro sensible al calor. Con especial preferencia no se añade microplástico o nanoplástico, de manera que no está presente ningún microplástico o nanoplástico. Sin embargo, no se pueden descartar pequeñas cantidades de microplásticos o nanoplásticos, ya que pueden estar contenidos en algunos materiales de partida como impurezas, por ejemplo, en una realización en la que se utiliza como sustrato soporte un papel que tiene una proporción de fibras recicladas.
En el contexto de la presente invención, las pequeñas partículas de plástico, por ejemplo, de PET (tereftalato de polietileno), PP (polipropileno), PE (polietileno) u otros plásticos, que tienen un tamaño inferior a 5 mm, se denominan microplásticos o nanoplásticos. El nanoplástico se refiere a un subgrupo de microplásticos y difiere solo en el tamaño de partícula, con nanoplástico que tiene un tamaño de partícula de menos de 1 pm, mientras que microplástico tiene un tamaño de partícula mayor o igual a 1 pm y menos de 5 mm.
En el contexto de la presente invención, el término "esencialmente sin reveladores (orgánicos) (de color) o leucocompuestos" significa que la capa fusible o el material de registro sensible al calor contiene menos del 0,5 % en peso, preferiblemente menos del 0,1 % en peso, de forma más preferente menos del 0 ,02% en peso de revelador (de color) y leucocompuestos, respecto al peso total de la capa fusible o el material de registro sensible al calor. De manera particularmente preferida, no se añaden reveladores (de color) ni leucocompuestos a la capa fusible, de modo que no
estén presentes reveladores (de color) ni leucocompuestos. Sin embargo, no se pueden descartar pequeñas cantidades de revelador (de color) y leucocompuestos, ya que pueden estar presentes como impurezas en algunos materiales de partida.
Sorprendentemente, se ha demostrado que los materiales de registro sensibles al calor según la invención también tienen la ventaja de que tienen una alta resistencia a algunos productos químicos. Investigaciones propias han demostrado que la capa fusible conserva un alto nivel de blancura en la prueba de cinta adhesiva (tape test) y la capa fusible no se vuelve gris, mientras que los materiales de registro del estado de la técnica muestran un agrisamiento de la capa de registro respectiva. En la prueba de cinta adhesiva, parte de una muestra se cubre con cinta adhesiva comercial y se deja actuar durante 24 horas. A continuación, se examina la muestra. Se ha demostrado que las partes impresas de los materiales de registro siguen siendo del mismo negro, mientras que, en las muestras de comparación, la parte no impresa muestra una decoloración grisácea de la capa fusible después del almacenamiento a temperatura ambiente. Una decoloración reconocible ocurre después de 96 horas y es claramente pronunciada después de 21 días. A diferencia de la muestra de la presente invención, este efecto es incluso más pronunciado en la parte no impresa de las muestras de comparación cuando la muestra se almacena o almacena durante un período de tiempo más prolongado, por ejemplo, después de un período de varios días a algunas semanas, lo que para un almacenamiento prolongado de, por ejemplo, documentos, resulta ser muy desventajoso. Aquí, la presente invención proporciona así una mejora significativa sobre la técnica anterior.
Se prefiere según la invención que la capa fusible (en el estado no impreso) tenga una opacidad según ISO 2471 de al menos 50 %, preferiblemente de al menos 60 %, de manera particularmente preferida de al menos 70 %. Las capas fusibles en los materiales de registro según la invención tienen normalmente una opacidad de más del 75 %, más del 80 % o incluso más del 85 %.
La opacidad de la capa fusible se determina según ISO 2471, midiendo la capa aislada. Para ello, por ejemplo, se puede aplicar y medir una capa fusible con la misma composición y espesor sobre un sustrato completamente transparente (por ejemplo, vidrio de cuarzo).
Numerosos pigmentos comúnmente usados en la fabricación de papel pueden usarse como pigmento inorgánico, por ejemplo, pigmento seleccionado del grupo que consiste en caolín calcinado, caolín natural, caolinita, hidrato de silicato de magnesio, dióxido de silicio, bentonita, carbonato de calcio, hidrato de silicato de calcio, sulfato de aluminato de calcio, hidróxido de aluminio, óxido de aluminio y boehmita.
Sin embargo, investigaciones propias han demostrado que no todos estos pigmentos ofrecen resultados igualmente buenos. Por ejemplo, de los pigmentos enumerados anteriormente, se ha demostrado que el caolín natural da los peores resultados. Cuando se utiliza caolín natural como pigmento, se ha demostrado que la densidad de impresión dinámica es significativamente peor a niveles de energía superiores a 9 mJ/mm2. El uso de dióxido de silicio, hidróxido de aluminio y óxido de aluminio también conduce a materiales de registro sensibles al calor con densidades de impresión dinámicas buenas, pero no óptimas.
Por lo tanto, en una forma de realización se prefiere según la invención que la capa fusible no contenga caolín natural.
En una forma de realización se prefiere según la invención que la capa fusible y, preferentemente, todo el material de registro sensible al calor, no contenga pigmentos orgánicos. En este caso, se prefiere especialmente que la capa fusible y, preferiblemente, todo el material de registro sensible al calor no contenga pigmentos esféricos huecos (por ejemplo, pigmentos núcleo-cubierta “core-shell”).
En una forma de realización se prefiere según la invención que la capa fusible no contenga trihidrato de aluminio (ATH), carbonato cálcico, polietileno, poliestireno y/o dióxido de silicio.
En una forma de realización, se prefiere según la invención que todo el material de registro sensible al calor no contenga trihidrato de aluminio (ATH), polietileno, poliestireno y/o dióxido de silicio.
En una forma de realización, se prefiere según la invención que la capa fusible, preferiblemente todo el material de registro, no contenga hidróxido de aluminio y/u óxido de aluminio. El uso de hidróxido de aluminio y/u óxido de aluminio es menos preferido, particularmente en el caso de materiales de registro que puedan entrar en contacto directo con el consumidor o con alimentos, ya que el mercado demanda materiales que no contengan compuestos de aluminio debido al efecto controvertido de compuestos de aluminio en el cuerpo humano.
De acuerdo con la invención, se prefiere especialmente que el pigmento inorgánico tenga una relación de aspecto (preferentemente promedio) de 3 a 100, preferentemente de 5 a 95, de forma especialmente preferente de 10 a 90. En una realización preferida, la relación de aspecto (preferiblemente promedio) del pigmento inorgánico es superior a 15. La relación de aspecto (también llamada "ratio de aspecto" o "factor de forma") es el cociente entre el diámetro y
el espesor de la plaqueta del pigmento inorgánico antes de mezclarlo con los demás componentes. Una relación de aspecto de 15 significa que el diámetro de la plaqueta es 15 veces mayor que el grosor de la plaqueta.
La forma de los pigmentos inorgánicos es preferiblemente en forma de plaqueta o de barra, siendo particularmente preferidos los pigmentos en forma de barra.
Investigaciones propias han demostrado que el uso de pigmentos en forma de plaqueta o en forma de barra conduce a capas fusibles particularmente ventajosas. Sin querer limitarse aquí a una teoría específica, se supone que los pigmentos correspondientes forman capas particularmente ordenadas que tienen un alto grado de opacidad. Los pigmentos en forma de plaquetas pueden superponerse de tal manera que forman una especie de "estructura de escamas" que es particularmente densa. Los pigmentos en forma de barra también pueden organizarse en consecuencia y formar capas muy densas. Por lo tanto, es sorprendente y no era previsible para el experto en la materia que en un sistema según la invención se puede obtener una transparencia de la capa fusible cuando esta se trata con calor. El experto en la materia no habría esperado que las capas con pigmentos en forma de plaqueta o barra, que forman una capa muy opaca, se hicieran transparentes por la acción del calor.
De acuerdo con la invención, se da preferencia a materiales de registro sensibles al calor en los que el pigmento inorgánico tiene un diámetro de partícula d50 en el rango de 0,8 a 2,0 pm, preferiblemente en el rango de 1,0 a 1,8 pm, de forma más preferible en el rango de 1,2 a 1,6 pm.
De acuerdo con la invención, se da preferencia a materiales de registro sensibles al calor en los que el pigmento inorgánico tiene un diámetro de partícula d97 en el rango de 2,0 a 15,0 pm, preferiblemente en el rango de 6,0 a 10,0 pm, de forma más preferible en el rango de 7,0 a 9,0 pm.
La medida del diámetro de partícula se puede determinar mediante granulometría láser (por ejemplo, con un Cilas 1064).
Sorprendentemente, se ha encontrado que los materiales de registro de acuerdo con la invención con los pigmentos inorgánicos mencionados anteriormente tienen propiedades particularmente buenas en términos de alta opacidad antes de la impresión y alta transparencia después de la impresión. Esto no se esperaría ya que las partículas tienen un diámetro de partícula más grande en comparación con la longitud de onda de la luz visible (400 a 800 nm).
Sorprendentemente, se ha demostrado que, de los pigmentos inorgánicos enumerados anteriormente, el silicato de calcio tiene propiedades particularmente buenas y conduce a materiales de registro sensibles al calor con propiedades particularmente buenas (mayor valor de blanco de la capa fusible sin imprimir con alta opacidad y muy baja opacidad después de la impresión). El uso de silicato de calcio, preferiblemente como hidrato de silicato de calcio, es por lo tanto particularmente preferido de acuerdo con la invención.
Investigaciones propias han demostrado que, de los silicatos de calcio, se prefiere especialmente la xonotlita.
En una realización preferida, el pigmento inorgánico tiene un valor de pH determinado según DIN EN ISO 787-9:2019-06 superior a 7, preferiblemente en el rango de mayor o igual a 9 a menor o igual a 14, particularmente preferiblemente en el rango de mayor o igual a 10, 5 a menor o igual a 12,5. Investigaciones propias han demostrado que el uso de pigmentos alcalinos permite prescindir del uso de biocidas. Esto es particularmente ventajoso para registrar materiales que pueden entrar en contacto directo con alimentos o el usuario. De acuerdo con la invención, por lo tanto, se da preferencia a un material de registro sensible al calor en el que la capa fusible, y preferiblemente todo el material de registro sensible al calor, no contiene ningún biocida. Hasta ahora se ha evitado el uso de pigmentos alcalinos en materiales de registro sensibles al calor, ya que un valor de pH alto tiene un impacto negativo en el revelador (de color) o precursor del colorante.
En el contexto de la presente invención, los biocidas son cualquier sustancia o mezcla tal como se define en el artículo 2 del Reglamento (UE) n° 528/2012 (Reglamento sobre biocidas) de la Unión Europea.
Se prefiere particularmente un material de registro sensible al calor según la invención, en donde la capa fusible, y preferiblemente todo el material de registro, no comprenda esencialmente ninguno de los siguientes compuestos seleccionados del grupo que consiste en difenilsulfona (DPS), difenoxietano (DPE), etileno glicol m-tolil éter (EGTE) y beta-naftil bencil éter (BON). Investigaciones propias han demostrado que estos compuestos, que normalmente se utilizan como sensibilizadores en materiales de registro sensibles al calor, no tienen ninguna ventaja en los materiales de registro de acuerdo con la invención y que, por lo tanto, se puede prescindir de estos compuestos. Esto hace posible el uso de sistemas que tienen la menor cantidad de componentes posible. Esto mejora el desempeño ambiental de los materiales de registro, como la reciclabilidad, y reduce los costos durante la fabricación.
En el contexto de la presente invención, el término "esencialmente ninguno" significa en relación con los compuestos mencionados anteriormente que la capa fusible o el material de registro sensible al calor contiene menos del 0,5 % en peso, preferiblemente menos del 0,1 % en peso de los sensibilizadores anteriores, respecto al peso total de la capa fusible o el material de registro sensible al calor. De manera más preferible, no se añade ninguno de los sensibilizadores anteriores de manera que ninguno de los sensibilizadores anteriores esté presente.
La cera de amida utilizada en los materiales de registro de acuerdo con la invención se puede seleccionar, por ejemplo, del grupo que consiste en lauramida (CAS No. 1120-16-7), palmitamida (CAS No. 629-54-9), estearamida (CAS n.° 124-26-5), 12-hidroxiestearamida (n.° CAS 7059-49-6), oleamida (n.° C a S 301-02-0), erucamida (n.° CAS 112-84-5), N-estearilo estearamida (n.° CAS 13276-08 -9), N-esteariloleamida (n.° CAS 6592-63-2), N-oleil estearamida (n.° C a S 41562-24-7), N-estearil erucamida (10094-45- 8), N-metilol estearamida (n.° CAS 3370-35-2), etilenbis oleamida (n.° CAS 110-31-6), hexametilenbis oleamida (n.° CAS 6283-37-0), N,N'-dioleilo adipamida (n.° CAS 85888-37-5), metilenbisestearamida (n.° CAS 109-23-9), etilenbis capramida (n.° CAS 51139-08-3), etilenbis lauramida (n.° C a S 7003-56-7) , etilenbisestearamida (n.° C a S 110-30-5), etilenbis-12-hidroxiestearamida (n.° CAS 123-26-2), etilen-bisbehenamida (n.° CAS 7445-68-3), hexametilen-bis- estearamida (CAS No. 4112-25-8). ); 9), preferiblemente seleccionados del grupo que comprende lauramida (n.° CAS 1120-16-7), palmitamida (n.° CAS 629-54-9), estearamida (n.° CAS 124-26-5), 12-hidroxiestearamida (n.° CAS 7059-49-6), erucamida (n.° CAS 112-84-5), N-estearil estearamida (n.° CAS 13276-08-9), N-metilolestearamida (n.° CAS 3370-35-2) ), etilen bis oleamida ( CAS No. 110 31-6 ), hexametilen bis oleamida ( CAS No. 6283-37-0 ) y N,N'-dioleil adipamida ( CAS No. 85888-37-5 ).
Investigaciones propias han demostrado que se prefiere especialmente si la cera de amida es estearamida (octadecanamida, CAS No. 124-26-5) o N-metilolstearamida (N-(hidroximetil) octadecanamida, CAS No. 3370-35-2). En investigaciones propias, la estearamida conduce a los mejores resultados y se prefiere particularmente de acuerdo con la invención.
Dependiendo del campo de uso del material de registro sensible al calor, puede ser ventajoso que la cera de amida tenga un punto de fusión que se adapte al campo de uso. Investigaciones propias han demostrado sorprendentemente que los materiales de registro sensibles al calor son particularmente preferidos cuando la cera de amida tiene un punto de fusión en el rango de 80 a 120°C. Estos materiales de registro sensibles al calor muestran las mejores propiedades en la impresión clásica en una impresora térmica.
Los materiales de registro sensibles al calor en los que la cera de amida es una monoamida de ácido graso son los preferidos según la invención. Aquí se prefiere especialmente que la cera de amida sea una monoamida de un ácido graso saturado cuyo residuo de ácido graso tiene un número total de átomos de carbono en el intervalo de > 14 a < 20 , preferiblemente en el intervalo de > 16 a < 18.
La cera de amida es preferiblemente una cera producida sintéticamente, que se produce preferiblemente haciendo reaccionar ácidos grasos técnicos, ésteres de ácidos grasos y/o triacilgliceroles con amoníaco, aminas monovalentes, aminas polivalentes y/o aminoalcoholes.
Se prefiere un material de registro sensible al calor según la invención, en donde la proporción cuantitativa entre i) una o más ceras de amida (total) y ii) uno o más pigmentos inorgánicos (total) tiene un valor en el intervalo de 2:8 a 9:1, preferiblemente de 2,5:7,5 a 7,5:2,5, de forma más preferible de 0,3:0,7 a 0,7:0,3, y de la forma más preferible 6,5 ± 0,3:3,5 ± 0,3.
Se prefiere un material de registro sensible al calor según la invención, donde la cera de amida está presente en una cantidad total en el rango de ^ 44 a ^ 73 por ciento en masa, más preferiblemente en el rango de 50 a 67 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la capa fusible. Si la proporción de cera de amida es demasiado alta, existe la posibilidad de que partes de la cera se depositen en el cabezal de impresión, inutilizando el material de registro sensible al calor. Si la cantidad de cera de amida es demasiado pequeña, existe la posibilidad de que no se pueda obtener suficiente transparencia de la capa fusible durante la impresión.
Se prefiere un material de registro sensible al calor según la invención, en donde el aglutinante está presente en una cantidad total en el intervalo de ^1 a ^30 por ciento en masa, preferiblemente de ^2 a ^20 por ciento en masa, de forma más preferible de ^4 a ^16 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la capa fusible. Las cantidades excesivas de aglutinante pueden dar lugar a una opacidad insuficiente del material de registro antes de la impresión. Sin aglutinante o con cantidades demasiado pequeñas (a menudo menos del 1% en masa) existe la posibilidad de que la adhesión de la capa fusible al sustrato se vea afectada.
Se prefiere un material de registro sensible al calor de acuerdo con la invención, estando presente el pigmento inorgánico en una cantidad total en el rango de ^ 18 a ^ 50 por ciento en masa, preferiblemente de ^ 22 a ^ 45 por ciento en masa, de forma particularmente preferible en el rango de ^25 a ^39 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la capa fusible.
"Materia seca", en el sentido de la presente invención, es preferentemente la masa medida (en condiciones de laboratorio a 23°C y 50% humedad relativa), libre de agua y humedad de una muestra (aquí: la capa fusible). Para los fines de la presente invención, la masa seca se determina preferiblemente, como es habitual en el campo, en la muestra a examinar (aquí: la capa de registro sensible al calor según la invención), que antes de la determinación ha sido secada a 105° C a peso constante. Los métodos para determinar la masa seca de una muestra son conocidos por el experto en la materia:
por ejemplo, la masa seca de una muestra (en particular una muestra de la capa fusible) se puede determinar para los fines de la presente invención midiendo una muestra de masa definida antes del secado (por ejemplo,1,5 g de muestra antes del secado) durante cinco horas a 105 °C en un horno de secado y luego, después de enfriar a temperatura ambiente (en caso de duda a 23 °C) se comprueba el peso constante de una manera conocida en sí (por ejemplo, mediante calentamiento repetido y nueva determinación de la masa de la muestra), por lo que, por supuesto, debe evitarse una reabsorción de agua durante el proceso de enfriamiento (desecador).
Asimismo, para los fines de la presente invención, la masa seca de una muestra (en particular, una muestra de la capa fusible) se puede determinar de una manera en sí conocida usando un dispositivo de determinación de humedad, por ejemplo, un dispositivo de determinación de humedad halógeno conocido per en las condiciones especificadas anteriormente (105 °C, calentando hasta peso constante).
Se prefiere un material de registro sensible al calor de acuerdo con la invención, en donde la masa seca está relacionada con el área de la capa fusible en el rango de ^2 g/m2 a ^15 g/m2, preferiblemente en el rango de ^3,0 g/m2 a ^ 12 g/m2, de forma especialmente preferente en el intervalo de > 4,0 g/m2 a < 10 g/m2.
Se prefiere un material de registro sensible al calor según la invención, siendo el sustrato portador un papel, papel sintético o una película de plástico. Un papel base de revestimiento es particularmente preferido como sustrato portador, ya que tiene buena reciclabilidad y buena compatibilidad con el medio ambiente. Se entiende por papel base de revestimiento el papel que ha sido tratado en una prensa de encolado o en un dispositivo de revestimiento. Se prefieren películas hechas de polipropileno u otras poliolefinas como películas plásticas.
En una realización particularmente preferida, el sustrato portador es un sustrato de papel. Aquí se prefiere que el sustrato de papel contenga una proporción de 80 por ciento en masa de fibras recicladas, con respecto a la masa total del sustrato de papel secado al aire.
Se prefiere un material de registro sensible al calor según la invención, conteniendo el sustrato de papel ^ 25 por ciento en masa de fibras nuevas, respecto a la masa total del sustrato de papel secado al aire.
Para los fines de la presente invención, la mayor parte de un sustrato de papel de "secado al aire" identificado anteriormente se mide en condiciones ambientales estándar (23°C, 50% de humedad relativa, 1013 hPa). Se supone un contenido de agua del sustrato de papel del 10 por ciento en masa para un sustrato de papel secado al aire, como es habitual en el campo técnico.
En una realización alternativa del material de registro sensible al calor según la invención, también se puede usar una alta proporción de más del 80 por ciento en masa de fibras nuevas, o solo se usan fibras nuevas. Esto tiene la ventaja de que el material resultante tiene menos contaminación y se pueden utilizar sustratos con gramajes bajos (por ejemplo, menor o igual a 42 o 30 g/m2).
Se prefiere un material de registro sensible al calor según la invención, en donde uno o más aglutinantes poliméricos se seleccionan del grupo que consiste en almidón y alcohol polivinílico (PVA).
Se prefiere que el alcohol polivinílico utilizado como aglutinante tenga un grado de saponificación superior al 99 % en moles y una viscosidad superior a 7 mPas, preferentemente superior a 12, medida según DIN 53015 en una solución acuosa con un 4 % en masa a 20 °, de forma particularmente preferible más de 15 mPas.
En una realización de la presente invención, se prefiere un material de registro sensible al calor, en el que se dispone una capa adicional (6 ) sobre la capa fusible, que comprende:
a) una o más ceras de amida, cada una con un punto de fusión en el rango de 60 °C a 180 °C, preferiblemente de 80 a 120 °C,
y
b) uno o más aglutinantes poliméricos
pero esencialmente ningún pigmento orgánico o inorgánico. Investigaciones propias han demostrado que la capa (6 ) puede servir como capa de liberación; en particular, la capa (6 ) tiene un buen efecto adhesivo cuando la proporción de cera de amida es superior al 70% en peso, con respecto al peso total de la capa (6 ).
En el contexto de la presente invención, la expresión "sustancialmente ningún pigmento orgánico o inorgánico" significa que la capa adicional (6 ) tiene menos del 0,5 % en peso, preferiblemente menos del 0,1 % en peso, de pigmentos orgánicos e inorgánicos, basado en el peso total de la capa adicional (6 ). Con especial preferencia no se añaden pigmentos a la capa adicional (6 ), de manera que no hay pigmentos presentes.
Se prefiere un material de registro sensible al calor según la invención, donde esté dispuesta una capa protectora adicional (5) sobre la capa fusible.
En una realización de los materiales de registro sensibles al calor según la invención, la capa fusible está total o parcialmente cubierta con una capa protectora (5). La disposición de una capa protectora (5) que cubre la capa fusible protege también la capa fusible del exterior o del sustrato portador de la siguiente capa dentro de un rollo, de modo que tiene lugar una protección contra influencias externas.
Tal capa protectora (5) a menudo tiene el efecto positivo adicional de mejorar la capacidad de impresión del material de registro sensible al calor según la invención, en particular para mejorar la impresión índigo, offset y flexográfica.
La capa protectora (5) del material de registro sensible al calor según la invención contiene preferiblemente uno o más aglutinantes reticulados o no reticulados seleccionados del grupo que consiste en alcoholes polivinílicos modificados con grupos carboxilo, alcoholes polivinílicos modificados con grupos silanol, polivinilalcoholes modificados con diacetona alcoholes, alcoholes polivinílicos parcial y totalmente hidrolizados, ceras de copolímeros de etileno-ácido acrílico y copolímeros acrílicos filmógenos.
Si está presente, la composición de revestimiento para formar la capa protectora (5) del material de registro sensible al calor según la invención contiene preferiblemente uno o más agentes de reticulación para el aglutinante o aglutinantes además de uno o más aglutinantes. El agente de reticulación se selecciona entonces preferentemente del grupo que consiste en ácido bórico, poliaminas, resinas epoxi, dialdehídos, oligómeros de formaldehído, resinas de epiclorhidrina, dihidrazida de ácido adípico, melamina formaldehído, urea, metilolurea, carbonato de amonio y circonio, resinas de poliamidaepiclorhidrina y dihidroxibis (lactato de amonio) titanio(IV) Tyzor® LA (n.° CAS 65104 06-5).
Un material de registro sensible al calor según la invención, cuya capa protectora (5) está formada por una composición de revestimiento que contiene uno o más aglutinantes y uno o más agentes de reticulación para el aglutinante o aglutinantes, contiene, en la capa protectora (5), uno o más aglutinantes reticulados por reacción con uno o más agentes de reticulación, en donde el agente o los agentes de reticulación se seleccionan del grupo que consiste en ácido bórico, poliaminas, resinas epoxi, dialdehídos, oligómeros de formaldehído, resinas de epiclorhidrina, dihidrazida de ácido adípico, melamina formaldehído, urea , metilolurea, carbonato de amonio y zirconio, resinas de poliamidaepiclorohidrina y dihidroxibis (lactato de amonio) titanio(IV) Tyzor® LA (n.° CAS 65104-06-5). Por “aglutinante reticulado” se entiende el producto de reacción formado por reacción de un aglutinante con uno o varios agentes de reticulación.
En una primera variante de realización, la capa protectora (5) que recubre total o parcialmente la capa fusible puede obtenerse a partir de una composición de revestimiento que comprende uno o varios alcoholes polivinílicos y uno o varios reticulantes. Se prefiere que el alcohol polivinílico de la capa protectora (5) esté modificado con grupos carboxilo o especialmente silanol. Preferiblemente también se pueden utilizar mezclas de diferentes alcoholes polivinílicos modificados con carboxilo o silanol. Una capa protectora de este tipo (5) tiene una alta afinidad por la tinta de impresión preferiblemente reticulable por UV utilizada en el proceso de impresión offset. Esto proporciona un apoyo crucial para cumplir con el requisito de una excelente imprimibilidad dentro de la impresión offset.
El o los agentes de reticulación para la capa protectora (5) según esta variante de realización se seleccionan preferentemente del grupo formado por ácido bórico, poliaminas, resinas epoxi, dialdehídos, oligómeros de formaldehído, resina de poliamina epiclorhidrina, dihidrazida de ácido adípico, melamina formaldehído y dihidroxibis. (lactato de amonio) titanio(IV) Tyzor® LA (n.° CAS 65104-06-5). También son posibles mezclas de diferentes agentes de reticulación.
En la composición de revestimiento para formar la capa protectora (5) según esta variante de realización, la relación en peso del alcohol polivinílico modificado al agente de reticulación está preferiblemente en un rango de 20:1 a 5:1 y de manera particularmente preferible en un rango de 12:1 a 7:1. Se prefiere particularmente una relación del alcohol polivinílico modificado al agente de reticulación en el rango de 100 partes en peso a de 8 a 11 partes en peso.
Se logran resultados particularmente buenos cuando la capa protectora (5) según esta variante de realización contiene adicionalmente un pigmento inorgánico. El pigmento inorgánico se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en dióxido de silicio, bentonita, hidróxido de aluminio, carbonato de calcio, caolín y mezclas de los pigmentos inorgánicos mencionados. Sin embargo, el uso de dióxido de silicio e hidróxido de aluminio es menos preferido en algunas realizaciones.
Se prefiere que la capa protectora (5) según esta variante de realización tenga un peso por unidad de superficie en un rango de 0,5 g/m2 a 6 g/m2 y de manera particularmente preferida de 0,75 g/m2 a 3,8 g/m2 para ser aplicada preferiblemente en el rango de 0,95 a 2,0 g/m2. La capa protectora (5) se forma preferiblemente en una sola capa.
En una segunda variante de realización, la composición de revestimiento para formar la capa protectora (5) comprende un polímero acrílico autorreticulante, insoluble en agua como aglutinante, un agente de reticulación y un componente pigmentario, el componente pigmentario de la capa protectora (5) compuesto por uno o más pigmentos inorgánicos y al menos el 80 % en peso está formado por una bentonita procesada alcalina altamente purificada, el aglutinante de la capa protectora (5) consta de uno o más polímeros acrílicos autorreticulantes e insolubles en agua y el aglutinante La relación /pigmento está en un rango de 7:1 a 9:1.
Un polímero acrílico autorreticulante dentro de la capa protectora (5) de acuerdo con la segunda variante descrita aquí se selecciona preferiblemente del grupo que consiste en copolímeros de estireno-éster de ácido acrílico, copolímeros de estireno y éster de ácido acrílico que contienen acrilamida y copolímeros basados en acrilonitrilo, metacrilamida y éster acrílico. Se prefieren estos últimos. Se pueden incorporar bentonita alcalina, carbonato de calcio natural o precipitado, caolín, ácido silícico o hidróxido de aluminio (los dos últimos pigmentos son menos preferidos) en la capa protectora (5) como pigmento. Los agentes de reticulación preferidos se seleccionan del grupo que consiste en resinas de urea cíclica, metilol urea, carbonato de amonio y circonio y poliamida epiclorhidrina.
Al elegir un polímero acrílico autorreticulante, insoluble en agua como aglutinante y su relación en peso (i) al pigmento en un rango de 7: 1 a 9: 1 y (ii) al agente de reticulación mayor que 5: 1 es ya una capa protectora (5) con una masa relacionada con la superficie relativamente baja dada una alta resistencia ambiental del material de registro sensible al calor según la invención. Por lo tanto, se prefieren tales proporciones en peso.
La propia capa protectora (5) se puede aplicar utilizando unidades de revestimiento convencionales, para lo cual, entre otras cosas, se puede utilizar un color de revestimiento, preferentemente con una masa por unidad de superficie en el rango de 0,5 a 4,5 g/m2, más preferentemente en el rango de 0,75 a 3 g/m2. En una variante alternativa, la capa protectora (5) está impresa. Las capas protectoras (5) que se pueden curar por medio de radiación actínica son particularmente adecuadas para el procesamiento y con respecto a sus propiedades tecnológicas. El término "radiación actínica" significa Uv o radiación ionizante tal como haces de electrones.
La apariencia de la capa protectora (5) está determinada de manera decisiva por el tipo de alisado y las superficies y materiales de los cilindros que influyen en la fricción en el alisador y la calandria. En particular, debido a los requisitos existentes en el mercado, se considera preferible una rugosidad (aspereza Parker Print Surf) de la capa protectora (5) de menos de 1,5 pm (determinada de acuerdo con la norma ISO 8791, parte 4). En el marco del trabajo experimental que precede a esta invención, el uso de calandrias en las que se utilizan rodillos NipcoFlex™ o Nipco-P™ controlados por zona ha demostrado ser particularmente exitoso; sin embargo, la invención no se limita a esto.
En una realización del material de registro según la invención, la capa fusible se puede disponer en ambos lados del sustrato de papel. Esto hace posible producir materiales de registro que se pueden imprimir en ambos lados. Si el sustrato de papel está coloreado, ambas capas fusibles se pueden aplicar directamente al sustrato de papel. De lo contrario, se puede disponer una capa intermedia coloreada entre el sustrato de papel y cada capa fusible.
En una realización particular, el material de registro sensible al calor según la invención está equipado como una etiqueta con una capa (auto)adhesiva en la parte posterior. La estructura habitual proporciona entonces un sustrato portador, preferiblemente un sustrato de papel, que tiene un lado frontal y un lado posterior opuestos. El material de registro sensible al calor tiene la capa (auto)adhesiva en la parte posterior. La capa fusible y, opcionalmente, una capa protectora (5) que cubre total o parcialmente la capa fusible, se puede aplicar entonces en el lado frontal. También se puede aplicar una capa coloreada entre el sustrato portador y la capa fusible, por ejemplo, si el sustrato portador mismo no está coloreado.
Dependiendo de los requisitos, la capa adhesiva se puede cubrir con un material antiadherente, como un papel antiadherente que contenga silicona, o la capa protectora (5) formada en la capa fusible exterior del material de registro según la invención se proporciona con una capa antiadherente adicional. (7), que se aplica preferentemente con el denominado aplicador de cinco rodillos. La capa antiadherente tiene agentes antiadherentes, preferiblemente a base de aceite de silicona o siliconas. Aplicando la capa antiadherente con aceite de silicona o siliconas, el material de
registro propuesto con una capa autoadhesiva en la parte posterior se puede enrollar en un rollo sin papel antiadherente, de modo que la capa autoadhesiva y la capa antiadherente entran en contacto en el rollo sin que se produzca una adhesión permanente. En algunas realizaciones, la capa de liberación también se puede aplicar directamente a la capa fusible.
Investigaciones propias también han demostrado que, debido a la cera de amida contenida en la capa fusible (3), en algunas realizaciones incluso es posible prescindir del uso de una capa de liberación. En el caso de proporciones de cera de amida de más del 70 por ciento en peso en la capa fusible, investigaciones propias han demostrado que a menudo son suficientemente adherentes y que se puede prescindir de una capa de liberación adicional. Por supuesto, no hace falta decir que esto también depende del adhesivo utilizado. Los adhesivos que se pueden utilizar para etiquetas autoadhesivas son conocidos por los expertos en la técnica. Investigaciones propias también han demostrado que una capa (6 ) dispuesta sobre la capa fusible también puede servir como capa de liberación.
En una forma de realización particularmente preferida, la capa de liberación se puede curar o reticular bajo la influencia de radiación de alta energía, por ejemplo, radiación UV o de electrones. Si la capa de liberación se va a endurecer con rayos UV, los monómeros o los prepolímeros utilizados para la fabricación contienen aditivos de fotoiniciadores como es conocido. El curado por haz de electrones permitió conseguir una capa de liberación particularmente uniforme en su sección transversal, es decir una capa de liberación curada.
Se da preferencia a un material de registro de acuerdo con la invención, que comprende adicionalmente uno o más coadyuvantes de procesamiento en la capa fusible, preferiblemente seleccionados del grupo que consiste en antiespumantes, dispersantes y agentes humectantes, preferiblemente en una cantidad total de ^ 5 por ciento en masa, de forma particularmente preferible en una cantidad total en el rango de > 0,1 a < 3% en masa, y de manera más preferible en el rango de > 0,1 a < 2% en masa, respecto a la masa seca de la capa de registro sensible al calor. En algunos casos también puede ser útil que la capa fusible contenga biocidas, lo que es menos preferido según la invención. En particular, se puede prescindir del uso de biocidas o se puede reducir significativamente la cantidad de biocida utilizado si se utilizan pigmentos alcalinos.
El uno o más coadyuvantes de procesamiento sirven preferiblemente para facilitar o permitir el procesamiento de una composición de revestimiento según la invención para la producción de una capa fusible en el proceso de fabricación industrial, en particular en el proceso de fabricación de papel industrial.
En algunos casos, puede preferirse un material de registro sensible al calor mencionado anteriormente según la invención que comprende adicionalmente uno o más blanqueadores ópticos. Los blanqueadores ópticos pueden estar contenidos en la capa fusible, en el sustrato portador o en la capa protectora (5). Si un material de registro sensible al calor según la invención comprende además uno o más blanqueadores ópticos, se prefiere que el material de registro sensible al calor según la invención contenga uno o más blanqueadores ópticos en una cantidad total de < 1 por ciento en masa, más preferiblemente en una cantidad total de < 0,75 por ciento en masa, en relación con la masa seca de la capa respectiva. El material de registro sensible al calor mencionado anteriormente de acuerdo con la invención de manera particularmente preferida no contiene blanqueadores ópticos.
Se prefiere particularmente de acuerdo con la invención un material de registro sensible al calor (1) que comprenda, o consista en
a) un sustrato de papel (2 )
y
b) una capa fusible (3) dispuesta en un lado del sustrato de papel, donde la capa fusible (3) comprende, o consiste en:
i) una o más ceras de amida, que tienen un punto de fusión en el rango de 80 °C a 120 °C, en una cantidad total en el rango de > 40 a < 78 por ciento en masa, preferiblemente de > 44 a < 73 por ciento en masa, más preferiblemente en el rango de 50 a 67 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la capa fusible,
ii) uno o más pigmentos inorgánicos, preferiblemente en una cantidad total en el rango de > 18 a < 50 por ciento en masa, más preferiblemente de > 22 a < 45 por ciento en masa, más preferiblemente en el rango de > 25 a < 39 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la capa fusible
y
iii) uno o más aglutinantes poliméricos, preferiblemente presentes en una cantidad total en el intervalo de ^1 a ^30 por ciento en masa, preferiblemente de ^2 a ^20 por ciento en masa, más preferiblemente de ^4 a ^16,5 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la capa fusible,
donde la capa fusible no comprende esencialmente reveladores (de color) o leucocompuestos.
Con respecto a las realizaciones preferidas del material de registro según la invención indicadas anteriormente y, a este respecto, las posibles combinaciones de uno o más aspectos de la invención indicados aquí arriba entre sí, se aplica lo siguiente a la composición de recubrimiento según la invención para la producción de una composición de revestimiento de capa fusible según la invención y/o el método según la invención y/o el uso según la invención, y viceversa.
El siguiente aspecto no forma parte de la invención reivindicada y se refiere a un indicador de temperatura que comprende, o consiste en,
a) un sustrato portador (2 ),
b) una impresión (8) dispuesta en un lado del sustrato portador,
y
b) una capa fusible (3) dispuesta sobre la impresión,
donde la capa fusible (3) comprende, o consiste en,
i) una o más ceras de amida con un punto de fusión en el rango de 60 °C a 180 °C,
ii) uno o más pigmentos inorgánicos y
iii) uno o más aglutinantes poliméricos
Investigaciones propias han demostrado que los indicadores de temperatura correspondientes son adecuados para monitorear y documentar la temperatura de un producto. Esto puede proporcionar evidencia de si los productos o dispositivos se han calentado por encima de cierta temperatura. Los indicadores de temperatura se distinguen por el hecho de que son irreversibles y, a diferencia de los indicadores de temperatura conocidos en el estado de la técnica, se puede visualizar una imagen impresa. Por ejemplo, la imagen impresa puede ser un aviso (en forma de texto, código o pictograma) que indique que se ha superado la temperatura. Los indicadores de temperatura conocidos en el estado de la técnica se caracterizan por la decoloración, de manera que se decolora una zona impresa con el termocrómico.
Eligiendo una cera de amida apropiada con un punto de fusión apropiado o una mezcla de dos o más ceras de amida, el indicador de temperatura se puede ajustar a la transición deseada o se puede configurar la temperatura de activación. Se pueden producir indicadores de temperatura con una temperatura de transición en el rango de 60 a 180 °C.
Con respecto a las configuraciones preferidas del indicador de temperatura especificado anteriormente y las posibles combinaciones de uno o más aspectos de la invención entre sí a este respecto, las configuraciones y combinación de configuraciones especificadas anteriormente para el material de registro según la invención se aplican correspondientemente. Esto se aplica en particular a las configuraciones especificadas como preferidas o particularmente preferidas.
El siguiente aspecto no forma parte de la invención reivindicada y se refiere al uso del material de registro sensible al calor como indicador de temperatura.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a una composición de revestimiento para producir una capa fusible de un material de registro sensible al calor (preferiblemente un material de registro según la invención) que comprende los componentes i) a iii) como se define anteriormente, donde la capa fusible no comprende esencialmente reveladores (de color) ni leucocompuestos.
El siguiente aspecto no forma parte de la invención reivindicada y se refiere al uso de una composición de revestimiento según la invención como tinta de impresión. Ha resultado sorprendentemente que las composiciones de revestimiento según la invención también se pueden usar como tinta de impresión. Por lo tanto, es posible imprimir una imagen de impresión (por ejemplo, texto o imágenes). Esta imagen impresa se imprime preferiblemente sobre un sustrato coloreado y aparece inicialmente en blanco después de la impresión. Si el calor actúa sobre la imagen impresa, se vuelve transparente y la imagen impresa desaparece o ya no es visible.
Con respecto a las configuraciones preferidas de la composición de revestimiento según la invención especificadas anteriormente y las posibles combinaciones de uno o más aspectos de la invención entre sí a este respecto, se aplican correspondientemente las configuraciones y combinaciones de configuraciones especificadas anteriormente para el material de registro según la invención. Esto se aplica en particular a las configuraciones especificadas como preferidas o particularmente preferidas.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a un método para producir un material de registro sensible al calor, preferiblemente un material de registro sensible al calor según la invención, que comprende los siguientes pasos a. Proporcionar o producir un sustrato portador, preferiblemente un sustrato de papel;
b. Proporcionar o producir una composición de revestimiento para producir una capa fusible, comprendiendo la composición de revestimiento los siguientes constituyentes
i) una cera de amida que tiene un punto de fusión en el rango de 60 °C a 180 °C, estando presente la cera de amida en una cantidad total en el rango de > 40 a < 78 % en masa, respecto a la masa seca de la composición del revestimiento,
ii) uno o más pigmentos inorgánicos y
ii) uno o más aglutinantes poliméricos,
en donde la composición de revestimiento no comprende esencialmente reveladores (de color) ni leucocompuestos, c. Aplicar la composición de revestimiento proporcionada o producida a un lado del sustrato portador;
d. Secar la composición de revestimiento aplicada en el paso c para formar una capa fusible.
En una realización del método según la invención, el método incluye adicionalmente los siguientes pasos:
e. Proporcionar o producir una composición de revestimiento para producir una capa protectora (5),
f. Aplicar la composición de revestimiento proporcionada o producida en el paso e sobre la capa fusible;
g. Secar o curar la composición de revestimiento aplicada en el paso f para formar una capa protectora (5).
La composición de revestimiento para producir una capa protectora (5) puede tener la misma configuración que la descrita anteriormente para el material de registro sensible al calor.
Un sustrato portador coloreado, por ejemplo, un sustrato de papel coloreado o una película coloreada, se puede utilizar como sustrato portador en un método de acuerdo con la invención. Alternativamente, existe la posibilidad de que primero se aplique sobre el sustrato portador una capa intermedia coloreada (4), que está dispuesta entre el sustrato portador y la capa fusible. En este caso, el método según la invención comprende adicionalmente los siguientes pasos: i. Proporcionar o producir una composición de revestimiento para producir una capa intermedia coloreada, que comprende preferiblemente un tinte, preferiblemente negro de carbón, y un pigmento inorgánico, preferiblemente caolín o carbonato de calcio,
ii. Aplicar la composición de revestimiento proporcionada o producida en el paso i sobre el sustrato portador;
iii. Secar la composición de revestimiento aplicada en el paso ii para formar una capa intermedia coloreada.
Los pasos i se realizan después del paso a y antes del paso b. En este caso, la composición de revestimiento para producir una capa fusible en el paso c no se aplica al sustrato portador sino a la capa intermedia coloreada.
La capa intermedia coloreada se puede aplicar total o parcialmente sobre el sustrato portador.
Con respecto a las realizaciones preferidas del proceso mencionado según la invención para la producción de un material de registro sensible al calor y las posibles combinaciones de uno o más de los aspectos de la invención descritos anteriormente entre sí, los aspectos mencionados de la invención se aplican en consecuencia a la composición de recubrimiento según la invención y/o para el material de registro sensible al calor y/o para el uso de una capa de grabación sensible al calor según la invención, y viceversa.
Otro aspecto de la presente invención se refiere al uso de un material de registro sensible al calor según la invención como billete de entrada, recibo, etiqueta autoadhesiva, billete, billete TITO (billete de entrada, billete de salida), billete de avión, de tren, de barco o de autobús, ticket de estacionamiento, etiqueta, boleto de juego, recibo de venta, extracto bancario, papel de diagrama médico y/o técnico, papel de fax o papel de seguridad.
Con respecto a las realizaciones preferidas del uso mencionado anteriormente de acuerdo con la invención de un material de registro sensible al calor de acuerdo con la invención y las posibles combinaciones de uno o más aspectos de la invención dadas aquí anteriormente, las explicaciones dadas anteriormente para el material sensible al calor material de registro de acuerdo con la invención y/o para la composición de revestimiento de acuerdo con la invención se aplican en consecuencia, y viceversa.
Otras realizaciones resultan de los ejemplos de realización explicados con más detalle en las figuras y el ejemplo. En las figuras se muestra:
Fig. 1 a 8 Esquemáticamente posibles estructuras de capas de materiales de registro sensibles al calor según la invención.
Fig. 9 Imágenes de muestras de tres muestras diferentes en la prueba de cinta adhesiva (resistencia a plastificantes) (24 horas, 50% humedad relativa, 23°C y 20 días en condiciones ambientales). Aquí, la muestra 9a es según la invención.
Fig. 10 Imágenes de patrones de tres muestras diferentes en la prueba de almacenamiento a 60°C (24 horas). Aquí, la muestra 10a es según la invención.
Fig. 11 Imágenes de patrones de tres muestras diferentes en la prueba de almacenamiento a 90°C (1 hora). Aquí, la muestra 11a es según la invención.
Fig. 12 Representación de la densidad de impresión dinámica de los materiales de registro del ejemplo 17 y los ejemplos comparativos 7 y 8 como un diagrama.
Fig. 13 Representación de la sensibilidad dinámica de los materiales de registro del ejemplo 17 y los ejemplos Comparativos 7 y 8 como un diagrama.
Fig. 14 muestra una fotografía de un material de registro según la invención, que se irradia con luz negra (luz UV).
La figura 1 muestra un material de registro sensible al calor (1) que comprende un sustrato portador 2) y una capa fusible (3) dispuesta en un lado del sustrato portador. El sustrato portador consiste en un papel coloreado con negro de carbón, mientras que la capa fusible comprende i) estearamida como cera de amida, ii) hidrato de silicato de calcio como pigmento inorgánico y iii) PVA como aglutinante polimérico. Alternativamente, el sustrato portador también puede ser una lámina, una lámina transparente o papel blanco.
La figura 2 muestra un material de registro sensible al calor (1) que comprende un sustrato portador 2), una capa intermedia coloreada (4) dispuesta en un lado del sustrato portador y una capa fusible (3) dispuesta sobre la capa intermedia coloreada (4). El sustrato portador consiste en papel. Sobre el sustrato portador se dispone una capa intermedia coloreada, el PVA como aglutinante, el negro de carbón como colorante y el caolín como pigmento inorgánico. La capa fusible dispuesta sobre la capa intermedia coloreada comprende i) estearamida como cera de amida, ii) hidrato de silicato de calcio como pigmento inorgánico y iii) un PVA como aglutinante polimérico. Alternativamente, el sustrato portador también puede ser una película o una película transparente.
La figura 3 muestra un material de registro sensible al calor (1) según la figura 1, donde una capa protectora (5) está dispuesta sobre la capa fusible (3).
La figura 4 muestra un material de registro sensible al calor (1) según la figura 2, donde una capa protectora (5) está dispuesta sobre la capa fusible (3).
La figura 5 muestra un material de registro sensible al calor (1) según la figura 3, en el que la capa intermedia coloreada (4) no está completamente aplicada sobre el sustrato portador 2 y como resultado se forma una imagen escrita (en este caso texto). Se trata así de una impresión (8). Al calentar la capa fusible 3 a una temperatura específica, se vuelve transparente y el tipo de letra se vuelve visible desde el exterior. En las zonas en las que la capa intermedia coloreada (4) no está dispuesta sobre el sustrato portador (2), la capa fusible puede estar directamente sobre el sustrato portador 2 (no representado aquí). Opcionalmente se puede disponer una capa adhesiva (9, no mostrada aquí) en el lado posterior del sustrato portador 2. En una realización, el material de registro que se muestra en la figura 6 es un indicador de temperatura que, si está presente una capa adhesiva 9, se puede aplicar a las superficies.
La figura 6 muestra un material de registro sensible al calor (1) que comprende un sustrato portador 2) y una capa fusible (3) dispuesta en un lado del sustrato portador. El sustrato portador consta de una película transparente, mientras que la capa fusible comprende i) estearamida como cera de amida, ii) hidrato de silicato de calcio como pigmento inorgánico y ii) un PVA como aglutinante polimérico. Una impresión 8 está dispuesta en el lado posterior del sustrato portador. La impresión 8 (en este caso texto) se imprime preferentemente en imagen especular. Una vez calentada la capa fusible 3, se vuelve transparente y la imagen impresa se puede ver desde arriba debido a la película transparente. Opcionalmente se puede disponer una capa adhesiva (9, no mostrada aquí) sobre la impresión 8. En una realización, el material de registro que se muestra en la figura 6 es un indicador de temperatura que, si está presente una capa adhesiva 9, se puede aplicar a las superficies.
La figura 7 muestra un material de registro sensible al calor (1) según la figura 2, en donde una capa adhesiva 9 está dispuesta en el reverso del material de soporte.
La figura 8 muestra un material de registro sensible al calor (1) según la figura 4, en donde una capa adhesiva 9 está dispuesta sobre el reverso del material de soporte y una capa de separación 7 está dispuesta sobre la capa protectora 5.
La figura 9 muestra imágenes durante la determinación de la resistencia al plastificante (prueba de cinta adhesiva) del ejemplo 17 (figura 9a) y del ejemplo comparativo 7 (figura 9b) y ejemplo comparativo 8 (figura 9c). En la prueba, las muestras se imprimen, se cubren con una tira de cinta adhesiva transparente y se calientan durante 24 horas al 50 % de humedad relativa y 23°C y se dejan durante 20 días adicionales en condiciones ambientales. Puede verse en las figuras que no hay decoloración de la parte no impresa (áreas claras) en el material de registro según la invención (figura 9a). La tira de cinta adhesiva apenas se ve. En el caso de los materiales de registro de los ejemplos comparativos 7 y 8 , se puede ver que los componentes de la cinta adhesiva (plastificantes) conducen a la decoloración de las áreas no impresas. Actualmente no se sabe qué componentes de los materiales de registro provocan la decoloración, pero se supone que los sensibilizadores utilizados en estas muestras reaccionan con los plastificantes de la cinta adhesiva y provocan el oscurecimiento.
La figura 10 muestra imágenes durante la determinación de la resistencia a la temperatura del ejemplo 17 (figura 10a) y del ejemplo comparativo 7 (figura 10b) y ejemplo comparativo 8 (figura 10c). En la prueba, las muestras se imprimen y almacenan a 60 °C durante 24 horas. Puede verse que las muestras del ejemplo comparativo 7 (figura 10b) y el ejemplo comparativo 8 (figura 10c) son significativamente más oscuras que la muestra según la invención del ejemplo 17 (figura 10a).
La figura 11 muestra imágenes durante la determinación de la resistencia a la temperatura del ejemplo 17 (figura 11a) y del ejemplo comparativo 7 (figura 11b) y ejemplo comparativo 8 (figura 11c). En la prueba, las muestras se imprimen y almacenan a 90 °C durante 21 horas. Puede verse que las muestras del ejemplo comparativo 7 (figura 11b) y el ejemplo comparativo 8 (figura 11c) son significativamente más oscuras que la muestra según la invención del ejemplo 17 (figura 11a).
La figura 12 muestra la reproducción de la densidad de impresión dinámica de los materiales de registro del ejemplo 17 y los ejemplos comparativos 7 y 8 como un diagrama.
La figura 13 muestra la reproducción de la sensibilidad dinámica de los materiales de registro del ejemplo 17 y los ejemplos comparativos 7 y 8 como un diagrama.
La figura 14 muestra una fotografía de un material de registro según la invención que se irradia con luz negra (luz UV). El material de registro se produjo revistiendo un papel de escribir blanco disponible convencionalmente con una capa fusible como se describe en el Ejemplo 17. A esto le siguió una prueba de impresión en una impresora térmica convencional. El material de registro impreso obtenido se expuso luego a luz negra. El papel de escribir utilizado como sustrato portador muestra un alto nivel de fluorescencia, que solo es visible en las áreas impresas. Sin el efecto de la luz negra, el área impresa es difícil o imposible de ver.
Ejemplos:
Los ejemplos dados a continuación pretenden describir y explicar la invención con más detalle sin restringir su alcance.
En la fabricación de papel y en los siguientes ejemplos, se distinguen tres grados para el secado del papel y la pulpa: “absec” (absolutamente seco), “airsec” (secado al aire) y “horsec” (secado al horno). La información se da en "% absec", "% airsec” y "% horsec". “Absec” significa papel o pulpa con 0% de contenido de agua. Para "airsec" se utiliza como base para el cálculo un contenido de humedad "normal" (esencialmente necesario para el papel). En el caso de
la celulosa y la madera triturada, la masa de cálculo suele referirse a 90:100, es decir, 90 partes de pulpa y 10 partes de agua. El estado del papel o la pulpa después del secado en condiciones específicas y definidas se denomina "horsec".
Ejemplos 1 a 3 y ejemplos comparativos 1 y 2: Producción de un material de registro y variación de la relación entre cera de amida y pigmento inorgánico:
En una máquina de papel de Fourdrinier, se produce una banda de papel como sustrato portador a partir de pulpas de madera dura y blanda blanqueadas y molidas con una masa por unidad de superficie de 42 g/m2 con la adición de aditivos habituales en cantidades habituales y negro de carbón. El sustrato de papel producido era negro azabache.
Para producir una composición de revestimiento requerida para la producción de la capa fusible, primero se preparan dos suspensiones, una suspensión de cera y una suspensión de pigmento, y luego se mezclan en las proporciones dadas en la Tabla 3. Los componentes de las suspensiones se dan en las Tablas 1 y 2 a continuación:
Tabla1: composición de la dispersión de pigmento
Tabla 2: composición de la dispersión de cera
Tabla 3: Composición de la composición de revestimiento
Usando una máquina de revestimiento, se aplica una composición de revestimiento para producir una capa fusible con una masa por unidad de área de 5,0 g/m2 al lado de fieltro de la hoja de papel producida (sustrato de papel) por medio de una rasqueta y se seca después de la aplicación de manera convencional.
Para determinar la densidad de impresión dinámica máxima de los materiales de registro sensibles al calor enumerados en la Tabla 4 a continuación, se crearon impresiones de prueba térmicas con un diseño a cuadros en blanco y negro con una impresora GeBE, donde los materiales de registro sensibles al calor (véase Tabla 4) se imprimieron con una energía en el rango de 3 a 16 mJ/mm2. A continuación, se examinó cada impresión térmica con un densitómetro espectral TECHKON® SpectroDens Advanced. Los resultados de la medición obtenidos utilizando un densitómetro (como datos de densidad de impresión en ODU) se dan en la Tabla 4 a continuación frente a las entradas de energía correspondientes.
Tabla 4: Sensibilidad dinámica (densidad de impresión) de materiales de registro sensibles al calor
Los materiales de registro sensibles al calor según el ejemplo comparativo 1 no eran imprimibles. A partir de los datos proporcionados en la Tabla 4 anterior, puede verse que los materiales de registro sensibles al calor de la presente invención (Ejemplos 1 a 3) tienen una buena sensibilidad dinámica. Los materiales de registro según el ejemplo comparativo 2 también mostraron una buena sensibilidad dinámica, pero había depósitos pesados en el cabezal de impresión térmica, por lo que este material de registro no se puede utilizar.
Ejemplos 4 a 9 y Ejemplos Comparativos 3 a 6 : Producción de un material de registro:
Se repitió el ejemplo anterior, pero la masa de la capa fusible en relación a la superficie se cambió a 3,0 o 7,0 g/m2 Las proporciones entre suspensión de cera y suspensión de pigmento se mantuvieron y son en cada caso idénticas en los ejemplos 1, 4 y 7 así como 2, 5 y 8, así como 3, 6 y 9, así como ej. comp. 1, ej. comp. 3 y ej. comp. 5, y así como ej. comp. 2, ej. comp. 4 y ej. comp. 6.
Los resultados de la determinación de la sensibilidad dinámica se muestran en las Tablas 5 y 6 a continuación:
Tabla 5: Sensibilidad dinámica (densidad de impresión) de materiales de registro sensibles al calor con un peso en relación a la superficie de 3,0 g/m2
Tabla 6 : Sensibilidad dinámica (densidad de impresión) de materiales de registro sensibles al calor con un peso con un peso en relación a la superficie de 7,0 g/m2
Los materiales de registro sensibles al calor según los ejemplos comparativos 3 y 5 no eran imprimibles. A partir de los datos presentados en las Tablas 5 y 6 anteriores, puede verse que los materiales de registro sensibles al calor de la presente invención (Ejemplos 4 a 9) tienen una buena sensibilidad dinámica. Los mejores resultados de impresión se obtuvieron con una relación de amida de cera a pigmento inorgánico de 7:3 y una masa de capa fusible por unidad de área de 7 g/m2. También en los Ejemplos Comparativos 4 y 6 , los depósitos en el cabezal de impresión térmica fueron excesivos, por lo que no se puede utilizar este material de registro. Por ejemplo, en el Ejemplo 9 se pudo obtener un excelente contraste de 1,13.
Todos los ejemplos según la invención presentaban un alto grado de blancura, mejorando ésta a medida que aumentaba la proporción de pigmento.
Ejemplos 10 a 16: Producción de un material de registro y variación del contenido del aglomerante:
Se repitió el ejemplo 9, pero se varió la proporción de aglutinante. La relación de pigmento a cera de amida se mantuvo constante en 3:7.
Tabla 7: proporción de aglutinante en la composición de revestimiento
La densidad de impresión dinámica máxima de los materiales de registro obtenidos se determinó como en los ejemplos anteriores.
Tabla 8 : Densidad de impresión dinámica de los ejemplos 10 a 16
Se pueden lograr propiedades particularmente buenas con un contenido de aglutinante de entre 4 y 16%. Por debajo del 4%, se puede mejorar la blancura de la capa fusible, pero se deteriora la adhesión de la capa fusible al sustrato de papel. Con un contenido de aglomerante superior al 20 %, se reduce la opacidad de la capa fusible.
Ejemplo 17
En una máquina de papel de Fourdrinier, se produce una banda de papel como sustrato portador a partir de pulpas de madera dura y blanda blanqueadas y molidas con una masa por unidad de superficie de 42 g/m2 con la adición de aditivos habituales en cantidades habituales y negro de carbón. El sustrato de papel producido era negro azabache. Se preparó una composición de revestimiento con la composición dada en la Tabla 9 para producir una composición de revestimiento necesaria para la producción de la capa fusible.
Tabla 9: Composición de la dispersión
Usando una máquina de revestimiento, se aplica una composición de revestimiento para producir una capa fusible con una masa por unidad de área de 7,0 g/m2 al lado del fieltro de la hoja de papel producida (sustrato de papel) por medio de una rasqueta y se seca de manera convencional después de la aplicación.
Ejemplo 18
El Ejemplo 17 se repitió en varios experimentos usando cantidades de ingredientes dentro del rango dado en la Tabla 9a.
Tabla 9a: Composición de la dispersión
Los materiales de registro producidos mostraron buenas propiedades con respecto a la sensibilidad, densidad de impresión dinámica, contraste, estabilidad del plastificante (prueba de cinta adhesiva) y apariencia óptica (blancura).
Ejemplo comparativo 7
Se utilizó un producto comercialmente disponible con pigmentos de cuerpo hueco en la capa fusible.
Ejemplo comparativo 8
Se utilizó otro producto comercialmente disponible con pigmentos de cuerpo hueco en la capa fusible.
Comparación del Ejemplo 17 con los Ejemplos Comparativos 7 y 8 :
El material de registro del Ejemplo Comparativo 7 tiene un aspecto gris verdoso en el lado imprimible. El material del Ejemplo Comparativo 8 tiene un aspecto azul grisáceo en el lado imprimible. El material de registro según la invención del ejemplo 17 tiene un aspecto blanco grisáceo.
Para determinar la densidad de impresión dinámica máxima de los materiales de registro sensibles al calor enumerados en la Tabla 10 a continuación, se crearon impresiones de prueba térmicas con un diseño a cuadros en blanco y negro con una impresora GeBE, donde los materiales de registro sensibles al calor (véase Tabla 4) se imprimieron con una energía en el rango de 3 a 16 mJ/mm2 A continuación, se examinó cada impresión térmica con un densitómetro espectral TECHKON® SpectroDens Advanced. Los resultados de la medición obtenidos usando un densitómetro (como datos de densidad de impresión en ODU) se dan en la Tabla 10 a continuación en función de las entradas de energía correspondientes.
Tabla 10: Densidad de impresión dinámica del ejemplo 17 y ejemplos comparativos 7 y 8
Los resultados se muestran gráficamente en la figura 13 para una mejor visión general.
Determinación de la estabilidad con la temperatura de materiales de registro sensibles al calor (a 60 °C durante 24 horas):
Para la determinación metrológica de la estabilidad con la temperatura de una impresión térmica en los materiales de registro sensibles al calor del ejemplo 17 según la invención y los ejemplos comparativos 7 y 8 , se crearon muestras de impresión térmica a cuadros en blanco y negro en los materiales de registro sensibles al calor para probarse con un dispositivo Atlantek 400 de Printrex (e E. UU.), usando un cabezal térmico con una resolución de 300 dpi y una energía por unidad de área de 16 mJ/mm2.
Después de crear la impresión térmica a cuadros en blanco y negro, después de un período de descanso de más de 5 minutos, se determinó la densidad de impresión en tres lugares, cada una de las áreas de color negro y las áreas sin color de la impresión térmica utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos de las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
Se colgó una impresión térmica en un armario calefactor a 60°C. Después de 24 horas, se retiró la impresión en papel térmico, se enfrió a temperatura ambiente y se volvió a determinar la densidad de la impresión en tres puntos de cada una de las áreas de color negro y las áreas no coloreadas de la muestra de impresión térmica utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos para las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
La permanencia de la imagen impresa en % corresponde al cociente del valor medio de la densidad de impresión de las zonas coloreadas antes y después del almacenamiento en la cabina climática multiplicado por 100.
Los resultados se resumen en la Tabla 11. Las imágenes de las pruebas térmicas producidas se muestran en la FIG.
10.
Determinación de la estabilidad con la temperatura de materiales de registro sensibles al calor (a 90 °C durante 1 hora):
Para la determinación metrológica de la estabilidad con la temperatura de una impresión térmica en los materiales de registro sensibles al calor del ejemplo 17 según la invención y los ejemplos comparativos 7 y 8 , se crearon muestras de impresión térmica a cuadros en blanco y negro en los materiales de registro sensibles al calor para probarse con un dispositivo Atlantek 400 de Printrex (e E. UU.), usando un cabezal térmico con una resolución de 300 dpi y una energía por unidad de área de 16 mJ/mm2.
Después de crear la impresión térmica a cuadros en blanco y negro, después de un período de descanso de más de 5 minutos, se determinó la densidad de impresión en tres lugares, cada una de las áreas de color negro y las áreas sin color de la impresión térmica utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos de las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
Se colgó una impresión térmica en un armario calefactor a 90°C. Después de una hora, se retiró la impresión en papel térmico, se enfrió a temperatura ambiente y se volvió a determinar la densidad de la impresión en tres puntos de cada una de las áreas de color negro y las áreas sin color de la muestra de impresión térmica utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos para las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
La permanencia de la imagen impresa en % corresponde al cociente del valor medio de la densidad de impresión de las zonas coloreadas antes y después del almacenamiento en la cabina climática multiplicado por 100.
Los resultados se resumen en la Tabla 11. Las imágenes de las pruebas térmicas producidas se muestran en la FIG.
11.
Determinación de la resistencia climática de materiales de registro sensibles al calor (a 40°C y 90% humedad relativa durante 24 horas):
Para medir la resistencia climática de una impresión térmica en los materiales de registro sensibles al calor del ejemplo 17 de acuerdo con la invención y los ejemplos comparativos 7 y 8 , se crearon muestras de impresión térmica a cuadros en blanco y negro en los materiales de registro sensibles al calor que se van a probar utilizando un dispositivo Atlantek 400 de Printrex (EE.UU.), utilizando un cabezal térmico con una resolución de 300 dpi y una energía por unidad de área de 16 mJ/mm2.
Después de crear la impresión térmica a cuadros en blanco y negro, después de un período de descanso de más de 5 minutos, se determinó la densidad de impresión en tres lugares, cada una de las áreas de color negro y las áreas sin color de la impresión térmica utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos de las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
Se colgó una impresión térmica en un armario climático a 40°C y una humedad relativa del 90%. Después de 24 horas, se retiró la impresión en papel térmico, se enfrió a temperatura ambiente y se volvió a determinar la densidad de la impresión en tres puntos de cada una de las áreas de color negro y las áreas no coloreadas de la impresión de la prueba térmica utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos para las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
La permanencia de la imagen impresa en % corresponde al cociente del valor medio de la densidad de impresión de las zonas coloreadas antes y después del almacenamiento en la cabina climática multiplicado por 100.
Los resultados de medición así obtenidos se encuentran en la Tabla 11:
Tabla 11
Determinación de la resistencia a los plastificantes (prueba de cinta adhesiva)
Para la determinación metrológica de la resistencia al plastificante (prueba de cinta adhesiva) de una impresión térmica en los materiales de registro sensibles al calor del ejemplo 17 según la invención y los ejemplos comparativos 7 y 8 , se realizaron muestras de impresión térmica a cuadros en blanco y negro en el material de registro sensible al calor para ser probados utilizando un dispositivo Atlantek 400 de la empresa Printrex (EE.UU.) utilizando un cabezal térmico con una resolución de 300 dpi y una energía por unidad de área de 16 mJ/mm2.
Después de crear la impresión térmica a cuadros en blanco y negro, después de un período de descanso de más de 5 minutos, se determinó la densidad de impresión en tres lugares, cada una de las áreas de color negro y las áreas sin color de la impresión térmica utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos de las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
Una tira de cinta adhesiva disponible comercialmente fue pegada a parte del área de impresión. La muestra de impresión térmica con cinta adhesiva se colgó en un armario climático a 23°C y una humedad relativa del 50%. Después de 24 horas, se retiró la impresión en papel térmico y se determinó de nuevo la densidad de la impresión en tres puntos de cada una de las áreas de color negro y las áreas no coloreadas de la impresión de la prueba térmica, utilizando un densitómetro Techkon SpectroDens Advanced. El valor medio se formó a partir de los respectivos valores medidos para las áreas de color negro y las áreas no coloreadas.
La permanencia de la imagen impresa en % corresponde al cociente del valor medio de la densidad de impresión de las zonas coloreadas antes y después del almacenamiento en la cabina climática multiplicado por 100.
Después de 20 días más, las muestras fueron reevaluadas (21 días después de la impresión y pegado). Se puede ver que la muestra del Ejemplo Comparativo 7 tiene un gris muy fuerte del fondo (área no impresa) (véase Figura 9b), el patrón del ejemplo comparativo 8 muestra un gris moderado del fondo (véase Fig. 9c) y la muestra según la invención del ejemplo 17 no presenta decoloración (véase Fig. 9a). Imágenes de las pruebas térmicas realizadas se muestran en la figura 9, en la que la figura 9a muestra el material de registro según la invención, la figura 9b muestra el material de registro del ejemplo comparativo 7 y la figura 9c muestra el material de registro del ejemplo comparativo 8.
Los resultados se resumen en la Tabla 12.
Tabla 12: Resultados de la prueba de cinta adhesiva después de 24 horas
Claims (15)
1. Material de registro sensible al calor (1) que comprende
a) un sustrato portador (2 )
y
b) una capa fusible (3) dispuesta en un lado del sustrato portador, donde la capa fusible (3) comprende
i) una cera de amida que tiene un punto de fusión en el rango de 60°C a 180°C,
donde la cera de amida está presente en una cantidad total en el rango de > 40 a < 78 por ciento en masa, con respecto a la masa seca de la capa fusible,
ii) un pigmento inorgánico
y
iii) un aglutinante polimérico,
en donde la capa fusible no comprende esencialmente reveladores (de color) ni leucocompuestos.
2. Material de registro sensible al calor según la reivindicación 1, en donde la proporción cuantitativa entre i) la cera de amida y ii) el pigmento inorgánico tiene un valor en el intervalo de 2:8 a 9:1, preferiblemente de 2,5:7,5 a 7,5:2,5, de forma más preferible de 0,3:0,7 a 0,7:0,3, y de forma aún más preferible 6,5 ± 0,3:3,5 ± 0,3.
3. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cera de amida está presente en una cantidad total en el rango de > 44 a < 73 por ciento en masa, preferiblemente en el rango de 50 a 67 por ciento en masa, con respecto a la masa seca de la capa fusible.
4. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el aglutinante está presente en una cantidad total en el intervalo de > 1 a < 30 por ciento en masa, preferiblemente de > 2 a < 20 por ciento en masa, de forma más preferible de > 4 a < 16,5 por ciento en masa, con respecto a la masa seca de la capa fusible.
5. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el pigmento inorgánico está presente en una cantidad total en el rango de > 18 a < 50 por ciento en masa, preferiblemente de > 22 a < 45 por ciento en masa, de forma más preferible en el rango de > 25 a < 39 por ciento en masa, con respecto a la masa seca de la capa fusible.
6. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cera de amida es una monoamida de un ácido graso saturado, cuyo residuo de ácido graso tiene un número total de átomos de carbono en el intervalo de > 14 a < 20, preferentemente en el rango de > 16 a < 18.
7. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la cera de amida es estearamida (octadecanamida, CAS No. 124-26-5).
8. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la masa seca con respecto al área de la capa fusible está en el rango de > 2 g/m2 a < 15 g/m2, preferiblemente en el rango de >-3,0 g /m2 a < 12 g/m2, de manera más preferible en el rango de > 4,0 g/m2 a < 10 g/m2.
9. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el pigmento se selecciona del grupo que consiste en caolín calcinado, caolín natural, caolinita, silicato de magnesio hidratado, dióxido de silicio, bentonita, carbonato de calcio, silicato de calcio hidratado, sulfato de aluminato de calcio, hidróxido de aluminio, óxido de aluminio y boehmita.
10. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el pigmento inorgánico es silicato de calcio, preferiblemente hidrato de silicato de calcio.
11. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el pigmento inorgánico tiene un diámetro de partícula d50 en el rango de 0,8 a 2,0 pm, preferiblemente de 1,0 a 1,8 pm, de manera más preferible en el rango de 1,2 a 1,6 pm.
12. Material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde uno o más aglutinantes poliméricos se seleccionan del grupo que consiste en almidón y alcohol polivinílico.
13. Composición de revestimiento para la producción de una capa fusible de un material de registro sensible al calor, que comprende los constituyentes i) a iii) como se define en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición de revestimiento no comprende esencialmente reveladores (de color) ni leucocompuestos, y la cera de amida, que tiene un punto de fusión en el rango de 60°C a 180°C, está presente en una cantidad total en el rango de > 40 a < 78 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la composición de revestimiento.
14. Procedimiento para producir un material de registro sensible al calor, que comprende los siguientes pasos: a. proporcionar o producir un sustrato portador;
b. proporcionar o producir una composición de revestimiento para la producción de una capa fusible, en donde la composición de revestimiento comprende los siguientes constituyentes:
i) una cera de amida que tiene un punto de fusión en el rango de 60°C a 180°C, donde la cera de amida está presente en una cantidad total en el rango de > 40 a < 78 por ciento en masa, respecto a la masa seca de la composición de revestimiento,
ii) un pigmento inorgánico
y
iii) un aglutinante polimérico, en donde la composición de revestimiento no comprende esencialmente reveladores (de color) ni leucocompuestos,
c. aplicar la composición de revestimiento proporcionada o producida a un lado del sustrato portador;
d. secar la composición de revestimiento aplicada en el paso c para formar una capa fusible.
15. Uso de un material de registro sensible al calor según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 como indicador de temperatura, papel de seguridad, billete de entrada, recibo, etiqueta autoadhesiva, billete, billete TITO (ticket-in, ticket-out), billete de avión, de tren, de barco o de autobús, ticket de estacionamiento, etiqueta, boleto de juego, recibo de venta, extracto bancario, papel de diagrama médico y/o técnico, papel de fax o papel de seguridad.
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