ES2954503T3 - Recubrimientos de papel termorreactivos a base de derivados de celulosa - Google Patents

Recubrimientos de papel termorreactivos a base de derivados de celulosa Download PDF

Info

Publication number
ES2954503T3
ES2954503T3 ES19722558T ES19722558T ES2954503T3 ES 2954503 T3 ES2954503 T3 ES 2954503T3 ES 19722558 T ES19722558 T ES 19722558T ES 19722558 T ES19722558 T ES 19722558T ES 2954503 T3 ES2954503 T3 ES 2954503T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
recording material
thermosensitive recording
material according
thermoreactive
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19722558T
Other languages
English (en)
Inventor
Maximilian Nau
Markus Biesalski
Michael Horn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technische Universitaet Darmstadt
Koehler Paper SE
Original Assignee
Technische Universitaet Darmstadt
Koehler Paper SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technische Universitaet Darmstadt, Koehler Paper SE filed Critical Technische Universitaet Darmstadt
Application granted granted Critical
Publication of ES2954503T3 publication Critical patent/ES2954503T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/36Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using a polymeric layer, which may be particulate and which is deformed or structurally changed with modification of its' properties, e.g. of its' optical hydrophobic-hydrophilic, solubility or permeability properties
    • B41M5/366Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using a polymeric layer, which may be particulate and which is deformed or structurally changed with modification of its' properties, e.g. of its' optical hydrophobic-hydrophilic, solubility or permeability properties using materials comprising a polymeric matrix containing a polymeric particulate material, e.g. hydrophobic heat coalescing particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/36Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using a polymeric layer, which may be particulate and which is deformed or structurally changed with modification of its' properties, e.g. of its' optical hydrophobic-hydrophilic, solubility or permeability properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M2205/00Printing methods or features related to printing methods; Location or type of the layers
    • B41M2205/04Direct thermal recording [DTR]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/36Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using a polymeric layer, which may be particulate and which is deformed or structurally changed with modification of its' properties, e.g. of its' optical hydrophobic-hydrophilic, solubility or permeability properties
    • B41M5/361Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using a polymeric layer, which may be particulate and which is deformed or structurally changed with modification of its' properties, e.g. of its' optical hydrophobic-hydrophilic, solubility or permeability properties using a polymeric matrix with inorganic particles forming an image by orientation or agglomeration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Heat Sensitive Colour Forming Recording (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un material de registro termosensible que comprende un sustrato portador, que es negro o coloreado en al menos un lado, y una capa termosensible en al menos un lado negro o coloreado del sustrato portador, comprendiendo la capa termosensible nanopartículas. de al menos un éster de celulosa. La invención también se refiere a un método para producir este material y a un material de registro termosensible que puede obtenerse según el método. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Recubrimientos de papel termorreactivos a base de derivados de celulosa
La presente invención se refiere a un material de registro termosensible, a un procedimiento para su producción y a un material de registro termosensible que se puede obtener mediante este procedimiento.
Se conocen materiales de registro termosensibles, que comprenden un sustrato de soporte negro o de color al menos por una cara, en particular papel, papel sintético y/o una lámina de plástico, que por esta cara negra o de color está recubierto con un material opaco. De este modo, el sustrato de soporte negro o de color parece blanco por fuera. Cuando se expone al calor, por ejemplo al calor local de una impresora térmica, el recubrimiento opaco pierde opacidad en estos puntos y se vuelve transparente, de modo que el sustrato de soporte negro o de color se hace visible.
Así, el documento EP 2345678 A1 divulga un material de registro termosensible que comprende un recubrimiento de nanopartículas que presentan una envoltura y un núcleo, en cada caso de diferentes polímeros con diferentes temperaturas de transición vítrea.
El documento US 8054 323 B2 divulga un material de registro termosensible que comprende un recubrimiento que contiene un polímero opaco, por ejemplo un copolímero de estireno/acrilato.
El documento EP 2678 167 B1 divulga un material de registro termosensible que comprende una capa termorreactiva con partículas de un polímero termoplástico a base de monómeros etilénicamente insaturados, teniendo estas partículas un diámetro exterior de 200 nm a 1500 nm.
Los materiales de registro termosensibles conocidos por el estado de la técnica tienen el inconveniente de que la estructura de la capa termosensible suele ser bastante compleja. Por ejemplo, es necesario proporcionar nanopartículas compuestas por diferentes capas de diferentes polímeros, cuya producción es compleja y, por tanto, a menudo cara. Además, muchos de los polímeros utilizados son cuestionables en cuanto a su sostenibilidad y toxicidad. Muchos materiales de registro termosensibles conocidos por el estado de la técnica también necesitan mejoras en cuanto a la nitidez y el contraste de la imagen impresa. Además, muchos materiales de registro termosensibles conocidos tienen deficiencias en la estabilidad en almacenamiento.
El objetivo de la presente invención consiste en paliar las desventajas antes mencionadas del estado de la técnica. En particular, el objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un material de registro termosensible que comprenda una capa termorreactiva que, por un lado, esté compuesta por materias primas sostenibles, es decir, en la medida de lo posible naturales y/o renovables, y que, por otro lado, tenga la menor toxicidad posible o incluso ninguna toxicidad en absoluto. Además, el material de la capa termorreactiva debería poder proporcionarse de la manera más sencilla y fácil posible. Además, el material de registro termosensible debería permitir una imagen impresa nítida y de alto contraste y, además, no debería deteriorarse incluso después de un tiempo de almacenamiento prolongado. Finalmente, el material de registro termosensible debería poder producirse mediante un procedimiento lo más sencillo y económico posible. En particular, el punto de fusión de las sustancias utilizadas en la capa termorreactiva debe ser preferentemente superior a 90 °C, de modo que las temperaturas de proceso de hasta 90 °C, habituales durante la producción, no tengan un impacto negativo en el producto. El objetivo anterior se consigue de acuerdo con las características de la reivindicación 1, es decir, con un material de registro termosensible que comprende un sustrato de soporte negro o de color al menos por una cara y una capa termorreactiva en la al menos una cara negra o de color del sustrato de soporte, en donde la capa termorreactiva comprende nanopartículas de al menos un éster de celulosa.
Un material de registro termosensible de este tipo tiene la ventaja de que la capa termorreactiva comprende nanopartículas de celulosa modificada, es decir, al menos un éster de celulosa, ya que el éster de celulosa no es tóxico y, por tanto, es esencialmente inocuo. Además, este éster de celulosa se encuentra disponible en grandes cantidades a un precio relativamente económico. El éster de celulosa también tiene una alta opacidad y un punto de fusión y una temperatura de transición vítrea favorables para aplicaciones de impresión térmica. También se puede producir de forma relativamente sencilla y económica un material de registro termosensible que comprende una capa termorreactiva que comprende nanopartículas de al menos un éster de celulosa. Además, tiene una alta estabilidad de almacenamiento y una excelente imagen de impresión. Finalmente, el éster de celulosa tiene un punto de fusión relativamente alto, de modo que se pueden tolerar las temperaturas de proceso de hasta 90 °C, habituales en la producción del material de registro termosensible.
El sustrato de soporte del material de registro termosensible de acuerdo con la invención comprende al menos una cara negra o de color. El término "cara de color" significa que la cara es de un color distinto del blanco o del negro. En otras palabras, el material de registro termosensible comprende al menos una cara que no es blanca. También son posibles formas de realización en las que la al menos una cara negra o de color presenta varios colores diferentes, también en combinación con el color negro.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza además porque en esta al menos una cara del sustrato de soporte que no es blanca, sino de color o negra, está aplicada la capa termorreactiva, que comprende nanopartículas de al menos un éster de celulosa.
Esta capa termorreactiva que comprende las nanopartículas de al menos un éster de celulosa es preferentemente en esencia blanca.
Las nanopartículas de ésteres de celulosa y sus procedimientos de producción son generalmente conocidos.
Generalmente se esterifican primero los grupos alcohol de la celulosa. Desde el punto de vista técnico, las esterificaciones de celulosa se llevan a cabo preferentemente utilizando los respectivos anhídridos de ácido y un catalizador, normalmente ácido sulfúrico. En la síntesis de acetato de celulosa, por ejemplo, la celulosa inicialmente se suspende en la mezcla de reacción, pero a medida que avanza la acetilación, la celulosa se vuelve cada vez más soluble en el ácido acético glacial, lo que provoca que la mezcla de reacción se homogeneice. La viscosidad de la solución varía paralelamente al cambio óptico y proporciona información sobre el grado de sustitución (DS). Al principio, la creciente disolución de las cadenas poliméricas conduce a un aumento de la viscosidad, que luego vuelve a disminuir debido a reacciones de degradación en la cadena principal de celulosa y, con ello, a una reducción de la longitud de la cadena. De este modo, el DS y la longitud de la cadena se pueden comprobar en línea observando la viscosidad.
Otros ésteres de celulosa conocidos son el acetato-propionato de celulosa, el butirato de celulosa y el acetato-butirato de celulosa, que se producen de forma análoga al procedimiento descrito anteriormente, preferentemente utilizando los respectivos anhídridos de ácido.
Para producir las nanopartículas a partir de ésteres de celulosa, estas se precipitan en un medio no disolvente. A este respecto se procede preferentemente de la siguiente manera.
Para producir nanopartículas, el éster de celulosa normalmente se disuelve en un disolvente, por ejemplo, THF, acetona, etc., de modo que la concentración del éster de celulosa sea de aproximadamente 1 a 10 mg/ml. A continuación, esta solución se precipita en un medio no disolvente, por ejemplo, una mezcla de isopropanol y agua destilada. A este respecto, o bien el éster de celulosa disuelto se puede añadir al medio no disolvente o bien, a la inversa, el medio no disolvente se puede añadir a la solución de éster de celulosa. La suspensión resultante normalmente se agita durante 12 a 24 horas para permitir el intercambio de disolvente entre las partículas aún hinchadas y el agente precipitante. Una vez finalizada la maduración, las partículas se depositan en el cuarto inferior de la mezcla de precipitación y se separan aproximadamente 4/5 de la mezcla disolvente. La suspensión resultante se centrifuga y el lodo de partículas resultante se enjuaga con agua para luego incorporarse a las formulaciones de recubrimiento. Los rendimientos habituales oscilan entre el 70 y el 80 %.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que las nanopartículas del al menos un éster de celulosa tienen tamaños de partícula promedio en número de 50 a 400 nm, preferentemente de 160-200 nm (+/- 40 nm), medidos mediante dispersión dinámica de luz (o "dynamic light scattering", DLS). La dispersión dinámica de la luz (DLS) es un procedimiento en el que la luz dispersada por un láser se analiza en una muestra disuelta o suspendida. A menudo se utiliza en polímeros y biopolímeros o nanopartículas de estos polímeros y biopolímeros para determinar su tamaño medio de partícula. El tamaño de partícula promedio en número se determinó en detalle de la siguiente manera: Se utilizó un "Nanophox" del fabricante Sympatec. Este analizador de tamaño de partícula utiliza espectroscopía de correlación cruzada de fotones (un procedimiento de análisis estadístico basado en DLS) para determinar los tamaños y distribuciones de partículas. La temperatura se mantuvo constante durante la medición con un termostato, normalmente a 20 °C. Generalmente se utiliza agua destilada como medio fluido. Con este procedimiento se detectan una gran cantidad de eventos de dispersión (normalmente establecidos en alrededor de 300.000 por segundo durante varios minutos). Los valores medidos así obtenidos proporcionan información sobre el movimiento molecular browniano de las partículas y sus coeficientes de difusión. A partir de esto se calcula el diámetro de las partículas mediante la relación de Stokes-Einstein.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva tiene una transparencia medida según DIN 53147:1993-01 inferior al 35 %, preferentemente inferior al 30 %, de manera especialmente preferente inferior al 25 % y de manera muy especialmente preferente inferior al 20 %, en particular inferior al 15 % o incluso inferior al 10 %.
Transparencia significa la capacidad de la materia para dejar pasar las ondas electromagnéticas (transmisión).
La opacidad describe lo opuesto a la transparencia, es decir, falta de transparencia o falta de permeabilidad. La opacidad es inversa a la transmisión.
La baja transparencia preferida de acuerdo con la invención tiene la ventaja de que la cara negra o de color del sustrato de soporte esté esencialmente recubierta por completo y parezca al menos en esencia blanca por fuera.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que el al menos un éster de celulosa comprende acetato de celulosa, acetato-propionato de celulosa, butirato de celulosa y/o acetatobutirato de celulosa, preferentemente acetato-butirato de celulosa.
Estos ésteres de celulosa son particularmente preferidos porque tienen temperaturas de transición vítrea (Tg) y temperaturas de fusión (Tm) que son particularmente preferidas para el uso en un material de registro termosensible. Se prefiere especialmente el uso de nanopartículas de acetato-butirato de celulosa. Estos grados de sustitución (DS) son preferentemente de 0,12 ± 0,1 para los grupos acetilo y 2,62 ± 0,13 para los grupos butirilo, la masa molar promedio en número (Mn) es preferentemente de 30.000 g/mol y la Tm es aproximadamente de 141 °C.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que el al menos un éster de celulosa tiene una Tg de 45 °C a 150 °C y/o una Tm de 100 °C a 185 °C.
Los valores para la Tg y la Tm se determinan según DIN 53765:1994-03 mediante calorimetría diferencial de barrido (o "differential scanning calorimetry" (DSC)).
En otra forma de realización preferida, el material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza por que el al menos un éster de celulosa está contenido en la capa termorreactiva en una cantidad del 35 al 70 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva comprende además poli(alcohol vinílico) (PVA).
El poli(alcohol vinílico) está contenido preferentemente en la capa termorreactiva en una cantidad del 5 al 50 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
El poli(alcohol vinílico) reduce la viscosidad de la muestra y da como resultado un recubrimiento más homogéneo. También se prefiere añadir ya al agente precipitante, durante la producción de las nanopartículas, una pequeña cantidad, preferentemente del 0,01 al 1 % en peso, de manera especialmente preferente del 0,05 al 0,5 % en peso y de manera muy especialmente preferente aproximadamente el 0,1 % en peso de poli(alcohol vinílico). Esto tiene la ventaja de que el poli(alcohol vinílico) ya puede unirse durante el proceso de precipitación a las nanopartículas de ésteres de celulosa como coloide protector.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva comprende además al menos un caolín, sal alcalina y/o alcalinotérrea.
La sal alcalina y/o alcalinotérrea comprende preferentemente NaCl, CaCO3 y/o CaCb.
El al menos un caolín, sal alcalina y/o alcalinotérrea está contenido preferentemente en la capa termorreactiva en una cantidad del 0,05 al 10 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
La adición de sal es ventajosa porque la sal puede compensar las cargas superficiales.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva comprende además al menos un polielectrolito de alto peso molecular.
El al menos un polielectrolito de alto peso molecular comprende preferentemente un copolímero de poli(vinilaminavinilformamida), tal como está disponible, por ejemplo, con los nombres comerciales Lupamin 9010 o Lupamin 4500 de BASF, y/o una poliacrilamida catiónica, tal como está disponible, por ejemplo, con el nombre comercial Percol 47 de BASF.
El al menos un polielectrolito de alto peso molecular está presente preferentemente en la capa termorreactiva en una cantidad del 5 al 35 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva comprende al menos un caolín, sal alcalina y/o alcalinotérrea como se definió anteriormente y al menos un polielectrolito de alto peso molecular como se definió anteriormente.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza además preferentemente por que el sustrato de soporte comprende papel, papel sintético y/o una lámina de plástico.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva comprende al menos un antiespumante de aceite de silicona, preferentemente en una cantidad del 0,05 al 5 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva comprende al menos un aglutinante, preferentemente un aglutinante de acrilato, que está disponible, por ejemplo, con el nombre comercial Acronal S 360 D de BASF, preferentemente en una cantidad del 0,05 al 5 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que el pH de la capa termorreactiva es de 6 a 9. Preferentemente el pH se ajusta añadiendo HCl o NaOH.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa cromógena termosensible contiene aditivos habituales, como por ejemplo estabilizadores, agentes de desprendimiento, pigmentos y/o blanqueadores ópticos.
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención se caracteriza preferentemente por que la capa termorreactiva comprende poli(alcohol vinílico), preferentemente en una cantidad de 30 a 60 partes en peso, y 100 partes en peso de nanopartículas de acetato-butirato de celulosa, en donde estas nanopartículas de acetato-butirato de celulosa pueden obtenerse disolviendo acetato-butirato de celulosa en un disolvente orgánico, preferentemente en tetrahidrofurano, y precipitando las nanopartículas de acetato-butirato de celulosa añadiendo esta solución de acetatobutirato de celulosa a un medio no disolvente, preferentemente a una mezcla de agua e isopropanol, preferentemente en una proporción de mezcla de 1 a 4, de manera muy especialmente preferente de 1,2 a 2,8, en donde el medio no disolvente preferentemente comprende adicionalmente poli(alcohol vinílico), preferentemente en una cantidad del 0,01 al 1 % en peso, de manera especialmente preferente aproximadamente el 0,1 % en peso con respecto al peso total del medio no disolvente.
Preferentemente, este material de registro termosensible contiene además de 2 a 10 partes en peso de un aglutinante, de 10 a 20 partes en peso de un regulador de viscosidad y de 1 a 5 partes en peso de NaOH.
El peso de aplicación superficial de la capa termosensible (seca) es preferentemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 g/m2, preferentemente de aproximadamente 3 a aproximadamente 6 g/m2.
Como se ha indicado anteriormente, las nanopartículas de al menos un éster de celulosa se pueden producir mediante procedimientos conocidos.
Las nanopartículas de al menos un éster de celulosa se producen preferentemente mediante un procedimiento que comprende las etapas de
(a) disolver un éster de celulosa en un disolvente orgánico, preferentemente tetrahidrofurano, y
(b) precipitar las nanopartículas de al menos un éster de celulosa añadiendo la solución del éster de celulosa (a) a un medio no disolvente.
El procedimiento se caracteriza preferentemente por que el éster de celulosa comprende acetato de celulosa, acetatopropionato de celulosa y/o acetato-butirato de celulosa, preferentemente acetato-butirato de celulosa.
El procedimiento se caracteriza además preferentemente por que el medio no disolvente es agua o una mezcla de agua y al menos un disolvente orgánico, preferentemente en una proporción de mezcla de 1 a 4, de manera especialmente preferente de 1,2 a 2,8, siendo el al menos un disolvente orgánico preferentemente isopropanol del mismo.
El procedimiento también se caracteriza preferentemente por que el medio no disolvente contiene adicionalmente poli(alcohol vinílico), preferentemente en una cantidad del 0,01 al 1 % en peso, preferentemente aproximadamente el 0,1 % en peso con respecto a la cantidad total del medio no disolvente.
Las nanopartículas de al menos un éster de celulosa así obtenidas, en particular las nanopartículas de acetato-butirato de celulosa, tienen habitualmente un diámetro medio de partícula de aproximadamente 160 a 200 nm con una desviación estándar de aproximadamente 40 nm (medido con DLS, como se describió anteriormente).
El material de registro termosensible de acuerdo con la invención puede producirse mediante procedimientos habituales. El material de registro termosensible de acuerdo con la invención preferentemente se produce preferentemente mediante un procedimiento en el que sobre la al menos una cara negra o de color del sustrato de soporte se aplica una suspensión acuosa que contiene los materiales de partida de la capa termorreactiva y que tiene un contenido en sólidos de aproximadamente el 15 a aproximadamente el 60 % en peso, y en donde la suspensión acuosa se aplica y se seca según procedimientos de recubrimiento que crean un recubrimiento de contorno (recubridora de cortina) o un recubrimiento nivelador (recubridora de cuchilla, rasqueta).
Este procedimiento es particularmente ventajoso desde el punto de vista económico.
Si el valor del contenido en sólidos cae por debajo de aproximadamente el 15 % en peso, la economía empeora, ya que se debe eliminar una gran cantidad de agua del recubrimiento mediante un secado cuidadoso en poco tiempo, lo que tiene un efecto negativo sobre la velocidad de aplicación. Por el contrario, si se supera el valor del 60 % en peso, esto únicamente conduce a un mayor esfuerzo técnico para garantizar la estabilidad de la cortina de tinta de aplicación durante el proceso de recubrimiento.
Como se mencionó anteriormente, es ventajoso producir el material de registro termosensible de acuerdo con la invención mediante un procedimiento en el que la suspensión de aplicación acuosa se aplica con el procedimiento de recubrimiento por cortina, preferentemente a una velocidad operativa de la instalación de aplicación de al menos aproximadamente 400 m/min. El denominado procedimiento de recubrimiento por cortina es conocido por el experto en la técnica y se caracteriza por los siguientes criterios:
En el procedimiento de recubrimiento por cortina se forma una cortina, que cae libremente, de una dispersión de recubrimiento. La dispersión de recubrimiento, en forma de una película delgada (cortina), se "vierte" sobre un sustrato mediante caída libre para aplicar la dispersión de recubrimiento al sustrato. El documento DE 10196052 T1 divulga el uso del procedimiento de recubrimiento por cortina en la producción de materiales de registro de información, incluidos materiales de registro termosensibles.
Ajustar la velocidad operativa de la instalación de aplicación a al menos aproximadamente 400 m/min tiene ventajas tanto económicas como técnicas. Más preferentemente, la velocidad operativa es al menos aproximadamente 750 m/min, de manera muy especialmente preferente al menos aproximadamente 1000 m/min y de manera muy especialmente preferente al menos aproximadamente 1500 m/min. Fue especialmente sorprendente que incluso a esta última velocidad el material de registro termosensible obtenido no se viera afectado en modo alguno y que el funcionamiento sea óptimo incluso a esta alta velocidad.
En una forma de realización preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, la suspensión de aplicación acuosa desaireada tiene una viscosidad de aproximadamente 150 a aproximadamente 800 mPas (Brookfield, 100 rpm, 20 °C). Si el valor cae por debajo de aproximadamente 150 mPas o se excede el valor de aproximadamente 800 mPas, esto conduce a una mala fluidez de la composición de aplicación en la unidad de aplicación. De manera especialmente preferente, la viscosidad de la suspensión de aplicación acuosa desaireada es de aproximadamente 200 a aproximadamente 500 mPas.
En una forma de realización preferida, para optimizar el procedimiento, la tensión superficial de la suspensión de aplicación acuosa se puede ajustar a de 25 a 60 mN/m, preferentemente de aproximadamente 35 a aproximadamente 50 mN/m (medida según el método del anillo estático según Du Noüy, DIN 53914, 1997-07).
Es ventajoso que la capa termorreactiva seca se someta a una operación de suavizado. En este sentido es ventajoso ajustar la suavidad Bekk, medida según DIN 53107 (2000), a de aproximadamente 100 a aproximadamente 1200 s, preferentemente a de aproximadamente 300 a aproximadamente 700 s. La suavidad Bekk de 100 a 300 s se mide según el método A de DIN 53107 (2000) y la suavidad Bekk de más de 300 s según el método B de DIN 53107 (2000).
Las formas de realización preferidas explicadas en relación con el material de registro termosensible también son válidas para el procedimiento de acuerdo con la invención.
La presente invención también se refiere a un material de registro termosensible que se puede obtener según el procedimiento anterior.
Descripción de las figuras
La Figura 1 muestra micrografías ópticas de un material de registro termosensible de acuerdo con la invención impreso.
Arriba: Potencia del láser 80 %
Abajo: Potencia del láser 70 %
Izquierda: Sin tratamiento térmico
Derecha: Con tratamiento térmico (30 min a 70 °C)
La Figura 2 muestra una ilustración de las opacidades. Se trata de valores de grises de una línea horizontal. La potencia del láser fue del 70 %. El valor de grises es un valor entre 0 y 255, en donde 255 representa un píxel completamente negro y 0 representa un píxel completamente blanco.
La invención se explica detalladamente a continuación utilizando ejemplos no restrictivos.
Ejemplos
Formulación 1
Se preparó una suspensión de aplicación acuosa precipitando, tal y como se describió anteriormente, 100 partes de nanopartículas de acetato-butirato de celulosa con un diámetro medio de partícula de aproximadamente 170 nm (±40 nm) en presencia de poli(alcohol vinílico) al 0,1 %, THF como disolvente y una mezcla de agua/isopropanol en una proporción de 1,2 a 2,8 como medio no disolvente, se mezclaron con 40 partes de poli(alcohol vinílico), 5 partes de Styronal D 517 como aglutinante, 15 partes de Sterocoll como regulador de viscosidad y 3 partes de NaOH 1M.
Para la formulación de recubrimiento se eligió una proporción de 11,75 % en peso de sólido/líquido. Se eligió este valor porque las partículas están presentes, tras la preparación, en forma de suspensión al ~15 % en peso. El contenido en sólidos de los aditivos y recubrimientos se determinó mediante una balanza seca. El poli(alcohol vinílico) utilizado es poli(acetato de vinilo) saponificado al 84 % (Mn 100.000 g/mol). En una formulación de prueba típica, los viales de muestra se llenaron con 100 mg de nanopartículas de acetato-butirato de celulosa, se agregaron los aditivos respectivos y el contenido en sólidos (FG) se ajustó al 11,75 % en peso con agua destilada. A continuación se homogeneiza la formulación usando un agitador de vórtex y un baño ultrasónico. El recubrimiento se aplicó usando un aplicador de película automático de BYK Additives & Instruments sobre una película Hostaphan tipo r Nk 50.02600 que había sido recubierta previamente para estucado. La velocidad de avance elegida fue de 100 mm min_1 y el intersticio de la rasqueta de 90 μm.
Se produjeron materiales de registro termosensibles, siendo la cantidad de aplicación de la capa termorreactiva de 2,5 4 y 6 g/m2.
Después de fabricar los papeles estucados y secarlos a temperatura ambiente, los sustratos recubiertos se cortaron por la mitad con unas tijeras. Una mitad de un sustrato se calentó en una cabina de secado a 70 °C durante 30 min para simular condiciones de secado simples. A continuación, ambas muestras se "imprimieron" con un láser de CO2 de 30 vatios (parámetros en la Tabla 1).
En este sentido, se depositaron en cada caso 10 cantidades diferentes de energía (0,43 - 4,3 mJ/mm2) y con cada cantidad de energía se inscribieron ("imprimieron") 12 líneas en el recubrimiento.
Estas dos muestras fueron examinadas más de cerca con un microscopio óptico.
Se utilizó un microscopio óptico en modo de luz transmitida para analizar las impresiones.
La evaluación se realizó con el programa de análisis de imágenes de código abierto ImageJ. El brillo se configuró de tal manera que las áreas más brillantes simplemente no carguen el sensor. Basándose en los valores de grises, se podrían calcular las opacidades relativas entre los puntos fundidos y los no tratados.
Tabla 1:
Figure imgf000007_0001
Bajo el microscopio óptico, los papeles estucados de la formulación 1 mostraron resultados prometedores, que se muestran en la figura 1. Como ya se ha constatado en la formulación del recubrimiento, los patrones son macroscópicamente muy homogéneos. Con una potencia del láser del 70 % ya se pudieron observar perfiles de línea nítidos. Aumentar la potencia del láser al 80 % reduce la distancia entre las líneas individuales.
La figura 2 sirve para ilustrar las opacidades. Se trata de valores de grises de una línea horizontal. La opacidad relativa alcanzó picos de hasta el 95 % en los recubrimientos de PVA. El tratamiento térmico no mostró influencia negativa.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Material de registro termosensible que comprende un sustrato de soporte negro o de color al menos por una cara y una capa termorreactiva en la al menos una cara negra o de color del sustrato de soporte, en donde la capa termorreactiva comprende nanopartículas de al menos un éster de celulosa.
2. Material de registro termosensible de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las nanopartículas del al menos un éster de celulosa tienen un tamaño de partícula promedio en número de 50 a 400, medido mediante dispersión dinámica de luz (DLS).
3. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa termorreactiva tiene una transparencia, medida según DIN 53147:1993-01, inferior al 35 %.
4. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un éster de celulosa comprende acetato de celulosa, acetato-propionato de celulosa, butirato de celulosa y/o acetato-butirato de celulosa, preferentemente acetato-butirato de celulosa.
5. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un éster de celulosa tiene una temperatura de transición vítrea Tg de 45 °C a 150 °C y/o una temperatura de fusión Tm de 100 °C a 185 °C, en cada caso determinadas según DIN 53765:1994-03.
6. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el al menos un éster de celulosa está contenido en la capa termorreactiva en una cantidad del 35 al 70 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
7. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa termorreactiva comprende además poli(alcohol vinílico), preferentemente en una cantidad del 5 al 50 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
8. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa termorreactiva contiene además al menos un caolín, una sal alcalina y/o alcalinotérrea, en particular NaCl, CaCO3 y/o CaCh, preferentemente en una cantidad del 0,05 al 10 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
9. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa termorreactiva contiene además al menos un polielectrolito de alto peso molecular, en particular un copolímero de poli(vinilamina-vinilformamida), preferentemente en una cantidad del 5 al 35 % en peso con respecto al peso total de la capa termorreactiva.
10. Material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el sustrato de soporte comprende papel, papel sintético y/o una lámina de plástico.
11. Procedimiento para la producción de un material de registro termosensible de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que sobre la al menos una cara negra o de color del sustrato de soporte se aplica una suspensión acuosa que contiene los materiales de partida de la capa termorreactiva y que tiene un contenido en sólidos del 15 a 65 % en peso, y en donde la suspensión acuosa se aplica y se seca según procedimientos de recubrimiento que crean un recubrimiento de contorno, por medio de una recubridora de cortina, o un recubrimiento nivelador, por medio de una recubridora de cuchilla, o por medio de una rasqueta.
ES19722558T 2018-05-14 2019-05-02 Recubrimientos de papel termorreactivos a base de derivados de celulosa Active ES2954503T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018111495.8A DE102018111495B4 (de) 2018-05-14 2018-05-14 Thermoresponsive Papierbeschichtungen auf Basis von Cellulosederivaten
PCT/EP2019/061187 WO2019219391A1 (de) 2018-05-14 2019-05-02 Thermoresponsive papierbeschichtungen auf basis von cellulosederivaten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2954503T3 true ES2954503T3 (es) 2023-11-22

Family

ID=66440017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19722558T Active ES2954503T3 (es) 2018-05-14 2019-05-02 Recubrimientos de papel termorreactivos a base de derivados de celulosa

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11975553B2 (es)
EP (1) EP3765303B1 (es)
CN (1) CN112004687B (es)
DE (1) DE102018111495B4 (es)
ES (1) ES2954503T3 (es)
FI (1) FI3765303T3 (es)
WO (1) WO2019219391A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021115909A1 (de) * 2021-06-18 2022-12-22 Koehler Innovation & Technology Gmbh Wärmeempfindliche Aufzeichnungsmaterialien
DE102021133751A1 (de) 2021-12-17 2023-06-22 Koehler Innovation & Technology Gmbh Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
DE102021120941A1 (de) 2021-08-11 2023-02-16 Koehler Innovation & Technology Gmbh Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
WO2023017127A2 (de) 2021-08-11 2023-02-16 Koehler Innovation & Technology Gmbh Wärmeempfindliches aufzeichnungsmaterial
DE102021133333A1 (de) 2021-12-15 2023-06-15 Koehler Innovation & Technology Gmbh Bahnförmiges wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1051112B (de) * 1957-08-08 1959-02-19 Fritz Hellige & Co G M B H Fab Verfahren zur Herstellung waermeempfindlicher Registrierpapiere
US3031328A (en) * 1959-11-12 1962-04-24 Ludlow Corp Method and composition for waterresistant recording material
US3320089A (en) * 1964-03-09 1967-05-16 Judson Bigelow Inc Method of making blush coated recording sheet, coated sheet and coating composition
JPH0280288A (ja) 1988-09-19 1990-03-20 Honshu Paper Co Ltd 感熱記録体
US6043193A (en) * 1998-06-23 2000-03-28 Eastman Kodak Company Thermal recording element
WO2001076884A1 (fr) * 2000-04-11 2001-10-18 Mitsubishi Paper Mills Ltd. Procede de production de materiau d'enregistrement d'information et liquide de revetement a utiliser dans ledit procede
CN1705569A (zh) * 2002-10-02 2005-12-07 通用数据公司 在塑料膜上的直接热成像
DE602005010134D1 (de) * 2004-03-03 2008-11-20 Ricoh Kk Reversibles wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial, Bilderzeugungsvorrichtung und Bilderzeugungsverfahren
JP2006088396A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Oji Paper Co Ltd 熱転写受容シート
US7425522B2 (en) * 2006-01-18 2008-09-16 Ricoh Company, Ltd. Thermosensitive recording material
US8101334B2 (en) * 2008-02-13 2012-01-24 Ricoh Company, Ltd. Image processing method and image processing apparatus
US8054323B2 (en) * 2009-03-31 2011-11-08 Peters Daniel F Reveal substrates and methods of using same
JP2011168045A (ja) * 2010-01-11 2011-09-01 Rohm & Haas Co 記録材料
WO2012145456A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-26 Rohm And Haas Company Recording material
DE102013002297A1 (de) * 2013-02-08 2014-08-14 Papierfabrik August Koehler Se Wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
CN104369564B (zh) * 2013-08-13 2019-06-11 罗门哈斯公司 具有改善的初始对比度的热记录材料
EP3517309A1 (de) * 2014-09-06 2019-07-31 Mitsubishi HiTec Paper Europe GmbH Bahnförmiges wärmeempfindliches aufzeichnungsmaterial
RU2677706C1 (ru) * 2014-12-23 2019-01-21 Мицубиси Хайтек Пэйпер Юроп Гмбх Теплочувствительный записывающий материал для офсетной печати

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018111495A1 (de) 2019-11-14
CN112004687B (zh) 2023-04-28
DE102018111495B4 (de) 2020-04-09
US20210213769A1 (en) 2021-07-15
FI3765303T3 (fi) 2023-09-12
US11975553B2 (en) 2024-05-07
EP3765303B1 (de) 2023-06-21
WO2019219391A1 (de) 2019-11-21
EP3765303A1 (de) 2021-01-20
CN112004687A (zh) 2020-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2954503T3 (es) Recubrimientos de papel termorreactivos a base de derivados de celulosa
ES2239993T3 (es) Almidones particulados, hidrofobicos, degradados, y su utilizacion en el apresto del papel.
ES2221053T3 (es) Dispersion polimerica hidrofoba y proceso para su preparacion.
Zhou et al. Preparation and characterization of surface crosslinked TPS/PVA blend films
Fernandes et al. Production of coated papers with improved properties by using a water-soluble chitosan derivative
ES2509966T3 (es) Composiciones que tienen concentraciones incrementadas de carboximetilcelulosa
BRPI0619648B1 (pt) Composition applied in collage press and paper substrate
BRPI0822837B1 (pt) mídia de impressão, método para formar uma imagem por jato de tinta pigmentada e método para produzir uma mídia de impressão
PT90923A (pt) Processo de preparacao de uma composicao para colagem a base de amidos de tipo amilopectina e de agentes de colagem reactivos a celulose
DE10033054C2 (de) Silicadispersion, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verfahren zur Herstellung eines Tintenstrahl-Aufnahmematerials unter Verwendung derselben
Li et al. Lauric arginate/cellulose nanocrystal nanorods-stabilized alkenyl succinic anhydride pickering emulsion: enhancement of stabilization and paper sizing performance
US11346052B2 (en) Surface treatment composition
ES2617559T3 (es) Carbonato de calcio para medio de impresión en rotograbado
BR112013008470B1 (pt) composição de tratamento de superfície e papel ou papelão compreendendo uma composição de tratamento de superfície
ES2360674T3 (es) Composición amilácea catiónica líquida y sus utilizaciones.
BR112016017925B1 (pt) Formulação de colagem estabilizada
Li et al. Synthesis of pH-, thermo-and salt-responsive hydrogels containing MCM-41 as crosslinker in situ for controlled drug release
Florea-Spiroiu et al. Anti-fog chitosan/sodium lauryl ether sulfate films
JP7091148B2 (ja) 水溶性シート状色材
WO2003032083A2 (en) Gelatin nanocomposites
JP2000281805A (ja) イオン架橋フィルム及びその製造方法
US5084347A (en) Water-resistant photographic paper support
CN100540803C (zh) 造纸用粉末组合物
EP1270662B1 (de) Hydrokolloidzusammensetzung sowie deren Verwendung zur Herstellung redispergierbarer Beschichtungen, Filme, Folien oder Papiere
PT2904146T (pt) Processo para produzir uma emulsão estável de anidrido alcenilsuccínico (asa) numa solução aquosa de material amiláceo catiónico, obtenção da emulsão e sua utilização