EP0266526A1 - Thermocarbonband mit einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Bandes - Google Patents

Thermocarbonband mit einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Bandes Download PDF

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EP0266526A1
EP0266526A1 EP87113584A EP87113584A EP0266526A1 EP 0266526 A1 EP0266526 A1 EP 0266526A1 EP 87113584 A EP87113584 A EP 87113584A EP 87113584 A EP87113584 A EP 87113584A EP 0266526 A1 EP0266526 A1 EP 0266526A1
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EP
European Patent Office
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wax
polymer
solvent
thermocarbon
thermocarbon tape
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Norbert Dr. Mecke
Heinrich Krauter
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Pelikan Produktions AG
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Pelikan GmbH
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382—Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/38207—Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by aspects not provided for in groups B41M5/385 - B41M5/395
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J31/00—Ink ribbons; Renovating or testing ink ribbons
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249994—Composite having a component wherein a constituent is liquid or is contained within preformed walls [e.g., impregnant-filled, previously void containing component, etc.]
    • Y10T428/249995—Constituent is in liquid form
    • Y10T428/249996—Ink in pores

Definitions

  • a liquid system consisting of at least a first and a second hydrophobic polymer is set in an organic solvent, the polymeric materials being selected so that they are homogeneous, below a certain critical temperature, from a single one Form phase existing liquid solution in the solvent and experience a liquid-liquid phase separation above the critical temperature. Particles of the core-forming substance are dispersed in the liquid system. The system is agitated while its temperature is maintained above the critical temperature to achieve wetting and coating of the dispersed particles of the nucleating material through the separated phase to form liquid walls, followed by washing of the capsules in the liquid.
  • Halogenated rubber should preferably be used as the first polymer and a polyethylene-vinyl acetate copolymer should be used as the second polymer.
  • Cyclohexane, toluene, xylene, carbon tetrachloride and methyl isopropyl ketone should advantageously be used as organic solvents. A similar process is apparent from DE-PS 1 212 497.
  • JP 60-78 777 A describes a thermocarbon tape which contains, in its melting color, thermally expandable beads in an intermediate layer over which a color layer is arranged. When used, such a material is said to produce good print quality even with rough paper. However, this material is not suitable for multi-use and is also labor-intensive to manufacture due to the formation of the intermediate layer already mentioned.
  • the ink ribbon described in DE-PS 12 01 855 also has small droplets (beads) of a non-volatile material, a pigment or a dye, distributed in a resin. Such an ink ribbon is not suitable for the desired multi-use in thermal printing systems.
  • thermocarbon tape with a plastic-bound melting ink on a support which is simple to produce, produces good print quality even when writing on rough paper and enables satisfactory multi-use.
  • this object is achieved in that solid polymer beads which are meltable during the thermal printing process are distributed in a continuous solid phase which contains another polymer which is meltable during the thermal printing process, a wax and / or a wax-like substance.
  • the procedure is preferably such that two different thermoplastic polymers which are incompatible in solution and melt during the thermal printing process are brought into solution to form a two-phase system, and a colorant is added to the liquid-liquid-phase-separated system with stirring and a wax is added, the colored emulsion obtained is applied to the support of a thermocarbon tape and the solvent of the emulsion is evaporated off to form the solid melting ink.
  • Wax or a "wax-like material” is used in the context of the invention, this term is to be understood as far as possible.
  • a material should generally have the following properties: not kneadable at 20 ° C, solid to brittle hard, coarse to fine crystalline, translucent to opaque but not glassy, meltable above 40 ° C without decomposition, but relatively little above the melting point low viscosity and non-stringy.
  • Wax-like materials should therefore be understood to mean substances that are largely similar in terms of physical and chemical properties to the waxes as defined above. The invention is not subject to any significant restrictions when selecting the respective wax material.
  • paraffins such as carnauba wax, beeswax, ozokerite and paraffin wax
  • synthetic waxes such as acid waxes, ester waxes, partially saponified ester waxes, polyethylene waxes and polyglycols.
  • ester waxes prove to be particularly advantageous. These include, for example, Hoechstwachs E and E-Wachs from BASF made from montan wax.
  • the colored emulsion applied according to the invention can in principle contain any solvent which on the one hand dissolves the two thermoplastic polymers which are not compatible with one another and on the other hand also the wax or the wax-like material.
  • aromatic solvents such as toluene, xylene, tetrahydronaphthalene, chlorinated hydrocarbons, such as trichloroethane, trichlorethylene, carbon tetrachloride, perchloroethane or mixtures thereof.
  • Non-aromatic solvents such as ethanol, ethyl acetate and methyl ethyl ketone can also be added to these aromatic solvents.
  • Group 1 polystyrene (including the commercial product Polystyrol 143 E from the company Maa AG), polyacrylate, polymethacrylate, polyamide, acrylonitrile-styrene copolymer, vinylidene chloride Acrylonitrile copolymer, ethoxy resins, polyvinyl formal;
  • Group 2 ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl ether, polyvinyl ester and polybutadiene.
  • colorants of melting colors of thermocarbon tapes come into consideration as colorants. These can be both dyes and pigments. Carbon blacks and phthalocyanines are particularly suitable as pigments. Azo dyes have proven particularly useful as dyes. The basic difference in definition between pigments and dyes should be seen in the fact that pigments are insoluble, even in binders, while dyes are solvent and / or binder soluble (cf. Römpps Chemie-Lexikon, 8th ed. D 1.2, 1981, p. 1239). This distinction is not essential according to the invention.
  • the colored emulsion which is applied to the carrier of the thermocarbon tape, contains the colorant either dissolved and / or suspended.
  • the simultaneous presence of suspended and dissolved colorants is given when a dye is present in a supersaturated solution.
  • the colorant is contained in the polymer beads and / or in the continuous phase of the melting ink. The respective distribution depends on the type of colorant.
  • additives can be added to the emulsion mentioned, which on the one hand favor the process for producing the thermocarbon tape according to the invention, but on the other hand also improve the properties of the finished thermocarbon tape.
  • Suitable plasticizers include in particular fatty acids, fatty acid esters, esters of phthalic and phosphoric acids, such as dioctyl phthalate and tricresyl phosphate.
  • Emulsifiers have proven to be particularly suitable: wax emulsifiers, such as wax emulsifier OSN (BASF) Emulan AF (BASF) and other emulanes.
  • the proportions of the substances which are expediently used to form the melting color of the thermocarbon tape according to the invention are not subject to any critical restrictions. This applies in particular to the solvent content. Too large a proportion of solvent is harmless for the implementation of the present invention. It only causes a higher expenditure of evaporation energy. As a general rule, approximately 5 to 30 parts by weight of polymer I to 5 to 30 parts by weight of polymer II and 10 to 40 parts by weight of wax or wax-like material is eliminated.
  • polystyrene, polyacrylate and / polyamide as polymer I and ethylene vinyl acetate copolymer, polyvinyl ether and / or polyvinyl ester as polymer II it is preferred that about 10 to 20 parts by weight of polymer I to 20 to 30 parts by weight of polymer II and 30 to 40 Parts by weight of wax, in particular ester wax, are omitted, with particularly favorable results being achieved if about 15 parts by weight of Polymer I account for 25 parts by weight of Polymer II and about 35 parts by weight of wax.
  • the amount of the colorant to be used only plays a role with regard to the desired intensity of the printout achieved with the thermal ink ribbon according to the invention.
  • the colorant should preferably be present in the solid melting ink in an amount of about 5 to 30% by weight, the amount chosen in each case also depending on whether it is simply a simple printout or a "multi-use" "strives. In the latter application, the proportion of colorant will be increased as far as possible. In individual cases, it may even be necessary to go above the last mentioned maximum.
  • the color intensity of the chosen colorant also plays a role.
  • the amount of solvent is initially determined by the requirement to dissolve the polymer I, the polymer II complementary thereto and the wax. This minimum amount of solvent can be exceeded to a greater or lesser extent in view of the desirable spreadability of the colored emulsion. As soon as the optimum spreadability has been reached, it is no longer sensible to raise the solvent content further, since the solvent must be removed again after the emulsion has been applied or spread onto the support of the thermal ink ribbon. Larger amounts of solvent require greater evaporation effort.
  • the optimal amount of solvent is about two to three times the amount of the meltable solid substances that ultimately remain.
  • the additives mentioned play a subordinate role. Their proportions are usually around 1-5% by weight, based on the solid melting color.
  • the emulsion produced from the aforementioned components can be applied to the carrier of the thermocarbon tape using simple application techniques.
  • a doctor blade, a so-called “coater” and similar devices are suitable.
  • the evaporation of the solvent of the applied emulsion is advantageously carried out by passing heated air at a temperature of about 60 to 80 ° C. The whole thing expediently takes place with continuous process control.
  • the carrier of the thermocarbon tape can be of any type. If a multi-use is desired, then it expediently consists of a plastic, such as a polyester or polycarbonate.
  • the thickness of the carrier is preferably between about 4 and 10 microns.
  • thermocarbon tape according to the invention and also the method which is particularly suitable for its production and described above have many advantages.
  • the ink ribbon according to the invention can be overwritten several times. Depending on the quality requirements of the customers, a 5 to 30-fold rewritability is achieved.
  • the thermocarbon tape according to the invention unlike most commercial products, is particularly well suited for printing on rough paper, producing sharp prints up to a paper roughness of 20 Bekksec. It is assumed here that the polymer distributed in the color layer (polymer spheres with a diameter of about 5 to 100 micrometers) leads to a metering lifting of the color layer and thus to the desired multi-use effect.
  • the method according to the invention can be carried out very easily.
  • the components mentioned can be easily converted into the emulsion to be applied, a simple mixer being sufficient to produce the desired distribution.
  • thermocarbon tape 1 according to the invention is shown, the melting ink 3, which contains the polymer beads 4 in a continuous phase 5, being located on the carrier 2.
  • the above-mentioned materials were made into an emulsion with a normal stirrer.
  • This emulsion was ground in a ball mill for 10 minutes in order to better distribute the color pigment contained therein.
  • the emulsion obtained in this way was applied by means of a doctor blade in a thickness of 9 micrometers to a polyester carrier with a thickness of 6 micrometers. By passing air at a temperature of 80 ° C., the toluene was evaporated off, so that the solid melting ink and thus that finished thermocarbon tape was created.

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Abstract

Beschrieben wird ein Thermocarbonband (1) mit einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe (3) auf einem Träger (2), bei dem in der Aufschmelzfarbe (3) beim Thermodruckvorgang schmelzbare feste Polymerkügelchen (4) in einer kontinuierlichen festen Phase (5), die ein beim Thermodruckvorgang schmelzbares anderes Polymer und ein Wachs enthält, verteilt sind. Das Farbmittel ist entweder in der kontinuierlichen festen Phase (5) und/oder in den Polymerkügelchen (4) enthalten. Dieses Thermocarbonband (1) läßt sich vorteilhafterweise dadurch herstellen, daß zwei unterschiedliche, in Lösung nicht verträgliche thermoplastische Polymere, die beim Thermodruckvorgang schmelzen, unter Ausbildung eines 2-phasigen Systems in Lösung gebracht werden, zu dem erhaltenen Flüssigkeit Flüssigkeit-phasengetrennten System unter Rühren ein Farbmittel sowie ein Wachs gegeben, die erhaltene farbige Emulsion auf den Träger (2) des Thermocarbonbandes aufgetragen und das Lösungsmittel unter Ausbildung der festen Aufschmelzfarbe (3) abgedampft wird. Dieses Thermocarbonband (1) ist mehrfach überschreibbar und eignet sich insbesondere zum Bedrucken rauhen Papiers.

Description

  • Es ist bekannt, daß verschiedene polymere Materialien, wenn man sie in einem Lösungsmittel löst, Unverträglichkeit zeigen. Diese Unverträglichkeit kann sich in verschiedener Weise auswirken. So kann das eine Polymer ausflocken. Andererseits besteht bei bestimmten Systemen die Möglichkeit, daß beide in Lösung bleiben, sich jedoch eine Flüssigkeit-Flüssigkeit-Phasentrennung vollzieht, wobei sich die unverträglichen polymeren Materialien in unterschiedlicher Konzentration auf diese beiden Phasen verteilen. Grundsätzliche Ausführungen über derartige Systeme sowie die erforderliche Unverträglichkeit der beiden angesprochenen polymeren Materialien finden sich in Dobry und Boyer-Kawenoki "Channel of Polymer-Science", Band 2, No. 1, S. 90-100 (1947). Da zur Einstellung dieses Systems die Eigenschaften von drei Materialien, nämlich der beiden polymeren Materialien sowie des Lösungsmittels eine Rolle spielen, ist es bisher noch nicht gelungen, hier eine generelle technische Lehre zu vermitteln. Es ist dem Fachmann aber möglich, anhand einfacher Laborversuche die geeigneten Partner für die Einstellung derartiger Flüssigkeit-Flüssigkeit-phasengetrennter Systeme zu ermitteln. Dieser grundsätzliche technische Gedanke wurde beispielsweise auch bei dem in der DE-OS 20 30 604 beschriebenen Verfahren zur Herstellung kleiner Polymerkapseln angewandt.
  • Nach dem Verfahren der DE-OS 20 30 604 wird ein flüssiges System aus mindestens einem ersten und einem zweiten hydrophoben Polymer in einem organischen Lösungsmittel eingestellt, wobei man die polymeren Materialien so wählt, daß sie unterhalb einer bestimmten kritischen Temperatur eine homogene, aus einer einzigen Phase bestehende flüssige Lösung in dem Lösungsmittel bilden und oberhalb der kritischen Temperatur eine Flüssigkeit-Flüssigkeit-Phasentrennung erfahren. Dabei werden Teilchen des kernbildenden Stoffes in dem flüssigen System dispergiert. Das System wird gerührt, während seine Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur gehalten wird, um eine Benetzung und Umhüllung der dispergierten Teilchen des kernbildenden Stoffes durch die abgeschiedene Phase unter Bildung flüssiger Wände zu erreichen, wonach sich ein Waschen der Kapseln in der Flüssigkeit anschließt. Vorzugsweise soll als erstes Polymer halogenierter Gummi und als zweites Polymer ein Polyethylen-Vinylacetat-Copolymer herangezogen werden. Als organische Lösungsmittel sollen mit Vorteil Cyclohexan, Toluol, Xylol, Tetrachlorkohlenstoff und Methylisopropylketon eingesetzt werden. Ein ähnliches Verfahren geht aus der DE-PS 1 212 497 hervor.
  • Im Ergebnis ist demzufolge festzuhalten, daß es bereits bekannt ist, das eingangs beschriebene Flüssigkeit-Flussigkeit-phasengetrennte System zur Herstellung von Mikrokapseln heranzuziehen.
  • Die JP 60-78 777 A beschreibt ein Thermocarbonband, das in seiner Aufschmelzfarbe thermisch expandierbare Kügelchen in einer Zwischenschicht enthält, über der eine Farbschicht angeordnet ist. Ein derartiges Material soll beim Einsatz eine gute Druckqualität auch bei rauhem Papier bewirken. Allerdings ist dieses Material nicht zum Multi-use geeignet und wegen der bereits angesprochenen Ausbildung der Zwischenschicht auch arbeitsaufwendig herzustellen. Das in der DE-PS 12 01 855 beschriebene Farbband weist zwar ebenfalls kleine Tröpfchen (Kügelchen) eines nicht flüchtigen Materials, ein Pigment oder einen Farbstoff, verteilt in einem Harz, auf. Ein solches Farbband eignet sich nicht zu dem angestrebten Multi-use in Thermodrucksystemen.
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Thermocarbonband mit einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe auf einem Träger vorzuschlagen, das einfach herstellbar ist, auch beim Beschreiben rauhen Papiers eine gute Druckqualität bewirkt und einen zufriedenstellenden Multi-use e rmöglicht. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein zur Herstellung eines solchen Thermocarbonbandes besonders geeignetes Verfahren vorzuschlagen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Aufschmelzfarbe beim Thermodruckvorgang schmelzbare feste Polymerkügelchen in einer kontinuierlichen festen Phase, die ein beim Thermodruckvorgang schmelzbares anderes Polymer, ein Wachs und/oder eine wachsähnliche Substanz enthält, verteilt sind.
  • Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Thermocarbonbandes wird vorzugsweise so vorgegangen, daß zwei unterschiedliche, in Lösung miteinander nicht verträgliche thermoplastische Polymere, die beim Thermodruckvorgang schmelzen, unter Ausbildung eines 2phasigen Systems in Lösung gebracht werden, zu dem erhaltenen Flüssigkeit-Flüssigkeit-phasengetrennten System unter Rühren ein Farbmittel und ein Wachs gegeben werden, die erhaltene farbige Emulsion auf den Träger eines Thermocarbonbandes aufgetragen und das Lösungsmittel der Emulsion unter Ausbildung der festen Aufschmelzfarbe abgedampft wird.
  • Wenn im Rahmen der Erfindung von "Wachs" oder einem "wachsähnlichen Material" gesprochen wird, so ist dieser Begriff weitestgehend zu verstehen. Ein derartiges Material soll in der Regel folgende Eigenschaften haben: Bei 20 °C nicht knetbar, fest bis brüchig hart, grob- bis feinkristallin, durchscheinend bis opak jedoch nicht glasartig, über 40°C ohne Zersetzung schmelzbar, allerdings schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrig viskos und nicht fadenziehend. Unter wachsähnlichen Materialien sollen also Stoffe verstanden werden, die bezüglich der physikalischen und chemischen Eigenschaften weitgehend den Wachsen ähneln, wie sie oben definiert wurden. Bei der Auswahl des jeweiligen Wachsmaterials unterliegt die Erfindung keinen wesentlichen Beschränkungen. So sind beispielsweise geeignet: Paraffine, Silikone, Naturwachse, wie Carnaubawachs, Bienenwachs, Ozokerit und Paraffinwachs, Synthetikwachse, wie Säurewachse, Esterwachse, teilverseifte Esterwachse, Polyethylenwachse, sowie Polyglykole. Diese Auflistung ist nicht erschöpfend. In der Mehrzahl der praktischen Ausführungsfälle der Erfindung erweisen sich Esterwachse als besonders vorteilhaft. Hierzu zählen beispielsweise das Hoechstwachs E und E-Wachs der BASF aus Montanwachs.
  • Die erfindungsgemäß aufgetragene eingefärbte Emulsion kann grundsätzlich jedes Lösungsmittel enthalten, das einerseits die beiden nicht miteinander verträglichen thermoplastischen Polymeren und andererseits auch das Wachs bzw. das wachsähnliche Material löst. Dies ist eine Forderung der Erfindung, die insbesondere von aromatischen Lösungsmitteln, wie Toluol, Xylol, Tetrahydronaphthalin, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Trichloräthan, Trichlorethylen, Tetrachlorkohlenstoff, Perchlorethan oder Gemischen davon erfüllt werden. Diesen aromatischen Lösungsmitteln können auch nicht-aromatische Lösungsmittel, wie beispielsweise Ethanol, Äthylacetat und Methylethylketon, beigemischt werden.
  • Grundsätzlich sind auch verschiedene andere Lösungsmittel mit gutem Lösungsvermögen geeignet. Ihre Anwendung ist jedoch häufig durch ihren zu hohen Siedepunkt sowie im Hinblick auf toxikologische Gesichtspunkte beschränkt. Unter Berücksichtigung dieser Gesichtspunkte hat sich für die Erfindung insbesondere Toluol als besonders geeignet erwiesen.
  • Im Sinne der Erfindung läßt sich nicht durch eine allgemeine Angabe zum Ausdruck bringen, welche chemischen oder physikalischen Parameter die Unverträglichkeit der beiden einzusetzenden thermoplastischen Polymere, insbesondere in Gegenwart einer Wachskomponente, in der Lösung bedingen. Wie bereits gesagt, ist es dem Fachmann anhand einfacher Handversuche sehr schnell möglich, geeignete unverträgliche Polymerpaarungen zu ermitteln. So hat es sich gezeigt, daß die nachfolgenden zwei Gruppen zur Auswahl in Betracht kommen können: Gruppe 1: Polystyrol (u. a. das Handelsprodukt Polystyrol 143 E der Fir ma BASF AG), Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyamid, Acrylonitril-Styrol-Copolymer, Vinylidenchlorid-Acrylonitril-Copolymer, Äthoxy-Harze, Polyvinylformal; Gruppe 2: Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyvinylether, Polyvinylester und Polybutadien.
  • Als Farbmittel kommen sämtliche Farbmittel von Aufschmelzfarben von Thermocarbonbändern in Betracht. Es kann sich hierbei sowohl um Farbstoffe, als auch um Pigmente handeln. Als Pigmente kommen insbesondere Ruß und Phtalozyanine in Betracht. Als Farbstoffe haben sich insbesondere Azofarbstoffe bewährt. Der prinzipielle definitionsgemäße Unterschied zwischen Pigmenten und Farbstoffen soll darin gesehen werden, daß Pigmente unlöslich sind, auch in Bindemitteln, während Farbstoffe lösungsmittel- und/oder bindemittellöslich sind (vgl. Römpps Chemie-Lexikon, 8. Aufl. D 1.2, 1981, S. 1239). Diese Unterscheidung ist erfindungsgemäß nicht wesentlich.
  • Sie wirkt sich lediglich dahingehend aus, daß die eingefärbte Emulsion, die auf den Träger des Thermocarbonbandes aufgetragen wird, das Farbmittel entweder gelöst und/oder suspendiert enthält. Die gleichzeitige Gegenwart von suspendierten und gelösten Farbmitteln ist dann gegeben, wenn ein Farbstoff in übersättigter Lösung vorliegt. Das Farbmittel ist in den Polymerkügelchen und/oder der kontinuierlichen Phase der Aufschmelzfarbe enthalten. Die jeweilige Verteilung richtet sich nach der Art des Farbmittels.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können der erwähnten Emulsion Additive beigefügt werden, die einerseits die Verfahrensführung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Thermocarbonbandes begünstigen, andererseits aber auch die Eigenschaften des fertigen Thermocarbonbandes verbessern. Hierbei spielen insbesondere Emulgatoren und/oder Weichmacher für die Polymere (Polymer I und komplementäres Polymer II) eine Rolle. Zu den geeigneten Weichmachern zählen insbesondere Fettsäuren, Fettsäureester, Ester der Phthal- und Phosphorsäure, wie Dioctylphthalat und Trikresylphosphat. Als Emulgatoren haben sich als besonders geeignet erwiesen: Wachsemulgatoren, wie Wachsemulgator OSN (BASF) Emulan AF (BASF) und andere Emulane.
  • Die Mengenverhältnisse der Substanzen, die zur Ausbildung der Aufschmelzfarbe des erfindungsgemäßen Thermocarbonbandes zweckmäßigerweise eingesetzt werden, unterliegen keinen kritischen Beschränkungen. Das gilt insbesondere für den Lösungsmittelanteil. Ein zu großer Lösungsmittelanteil ist für die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung unbedenklich. Er verursacht lediglich einen höheren Aufwand an Verdampfungsenergie. Als allgemeine Regel kann gelten, daß in einer eingesetzen Rezeptur bzw. Emulsion etwa 5 bis 30 Gewichtsteile Polymer I auf 5 bis 30 Gewichtsteile Polymer II sowie auf 10 bis 40 Gewichtsteile Wachs bzw. wachsähnliches Material entfallen. Wählt man als Polymer I Polystyrol, Polyacrylat und/Polyamid und als Polymer II Äthylenvinylacetat-Copolymer, Polyvinylether und/oder Polyvinylester, dann gilt es als bevorzugt, daß etwa 10 bis 20 Gewichtsteile Polymer I auf 20 bis 30 Gewichtsteile Polymer II sowie 30 bis 40 Gewichtsteile Wachs, insbesondere Esterwachs, entfallen, wobei ganz besonders günstige Ergebnisse erzielt werden, wenn etwa 15 Gewichtsteile Polymer I auf 25 Gewichtsteile Polymer II sowie etwa 35 Gewichtsteile Wachs entfallen.
  • Die Menge des heranzuziehenden Farbmittels spielt lediglich im Hinblick auf die gewünschte Intensität des mit dem erfindungsgemäßen Thermofarbband erzielten Ausdrucks eine Rolle. Um zufriedenstellende Farbintensitäten zu erreichen, sollte das Farbmittel vorzugsweise in einer Menge von etwa 5 bis 30 Gew.-% in der festen Aufschmelzfarbe enthalten sein, wobei die jeweils gewählte Menge auch davon abhängt, ob man lediglich einen einfachen Ausdruck oder einen "Multi-use" anstrebt. Bei dem letzteren Anwendungsfall wird man den Anteil an Farbemittel, so weit es möglich ist, anheben. Hierbei kann es im Einzelfall sogar erforderlich sein, über den zuletzt genannten Höchstwert hinauszugehen. S elbstverständlich spielt auch die Farbintensität des jeweils gewählten Farbmittels eine Rolle.
  • Die Menge des Lösungsmittels ist zunächst bestimmt durch die Forderung, das Polymer I, das hierzu komplementäre Polymer II sowie das Wachs zu lösen. Diese Mindestlösungsmittelmenge kann man im Hinblick auf die wünschenswerte Streichfähigkeit der farbigen Emulsion mehr oder weniger weit überschreiten. Sobald die optimale Streichfähigkeit erreicht ist, ist es nicht mehr sinnvoll, den Lösungsmittelanteil weiter anzuheben, da nach dem Auftragen bzw. Aufstreichen der Emulsion auf den Träger des Thermofarbbandes das Lösungsmittel wieder entfernt werden muß. Größere Lösungsmittelmengen erfordern größeren Verdampfungsaufwand.
  • Als Regel kann gelten, daß die optimale Lösungsmittelmenge etwa das zwei- bis dreifache der Menge der letztlich verbliebenen schmelzbaren Festsubstanzen ist. Die erwähnten Additive spielen eine untergeordnete Rolle. Ihre Anteile liegen in der Regel bei etwa 1-5 Gew.-%, bezogen auf die feste Aufschmelzfarbe.
  • Die aus den vorgenannten Bestandteilen hergestellte Emulsion läßt sich anhand einfacher Auftragstechniken auf den Träger des Thermocarbonbandes aufbringen. Geeignet sind beispielsweise eine Rakel, ein sogenannter "Coater" und ähnliche Vorrichtungen. Das Abdampfen des Lösungsmittels der aufgetragenen Emulsion geschieht vorteilhafterweise durch Überleiten aufgewärmter Luft einer Temperatur von etwa 60 bis 80 °C. Das Ganze geschieht zweckmäßigerweise bei kontinuierlicher Verfahrensführung.
  • Der Träger des Thermocarbonbandes kann beliebiger Art sein. Wird ein Multi-use angestrebt, dann besteht er zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff, wie aus einem Polyester oder Polycarbonat. Die Stärke des Trägers liegt vorzugsweise zwischen etwa 4 und 10 Mikrometer.
  • Das erfindungsgemäße Thermocarbonband sowie auch das zu dessen Herstellung besonders geeignete und vorstehend beschriebene Verfahren zeigen vielfältige Vorteile. Das erfindungsgemäße Farbband ist mehrfach überschreibbar. Wobei je nach Qualitätsanforderung der Kunden eine 5- bis 30-fache Überschreibbarkeit erreicht wird. Das erfindungsgemäße Thermocarbonband ist, anders als die meisten Handelsprodukte, ganz besonders gut zum Bedrucken von rauhem Papier geeignet, wobei scharfe Ausdrucke bis zu einer Papierrauhigkeit von 20 Bekksec entstehen. Es wird hierbei vermutet, daß das in der Farbschicht verteilte Polymer (Polymerkügelchen eines Durchmessers von etwa 5 bis 100 Mikrometer) zu einem dosierenden Abheben der Farbschicht und somit zu dem gewünschten Multi-use-Effekt führt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sehr einfach führen.
  • Die erwähnten Bestandteile können leicht in die aufzutragende Emulsion überführt werden, wobei ein einfacher Mischer zur Herstellung der gewünschten Verteilung ausreicht.
  • In der beiliegenden Figur 1 wird das erfindungsgemäße Thermocarbonband 1 wiedergegeben, wobei sich auf dem Träger 2 die Aufschmelzfarbe 3 befindet, die die Polymerkügelchen 4 in einer kontinuierlichen Phase 5 verteilt enthält.
  • Das nachfolgende Beispiel dient insbesondere der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • Beispiel
  • Es wurde folgende Rezeptur eingesetzt:

    Polymer I (Polystyrol 143 E)      15 Gewichtsteile
    Polymer II (komplementäres Polymer, Äthylenvinylacetat-Copolymer)      25 Gewichtsteile
    Esterwachs (Petrolyte WB-14)      35 Gewichtsteile
    Farbpigment (Spezial-Ruß 215 der Firma Degussa AG)      25 Gewichtsteile
    Lösungsmittel (Toluol)      300 Gewichtsteile
  • Die oben erwähnten Materialien wurden mit einem normalen Rührwerk in eine Emulsion überführt. Diese Emulsion wurde zur besseren Verteilung des darin enthaltenden Farbpigments 10 Minuten lang in einer Kugelmühle vermahlen. Die hierbei erhaltene Emulsion wurde mittels einer Rakel in einer Stärke von 9 Mikrometer auf einen Polyester-Träger einer Stärke von 6 Mikrometern aufgetra gen. Durch Überleiten von Luft einer Temperatur von 80 °C wurde das Toluol abgedampft, so daß die feste Aufschmelzfarbe und somit das fertige Thermocarbonband entstand.

Claims (8)

1. Thermocarbonband mit einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufschmelzfarbe (3) beim Thermodruckvorgang schmelzbare feste Polymerkügelchen (4) in einer kontinuierlichen festen Phase (5), die ein beim Thermodruckvorgang schmelzbares anderes Polymer, ein Wachs und/oder eine wachsähnliche Substanz enthält, verteilt sind.
2. Thermocarbonband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs ein Esterwachs ist.
3. Thermocarbonband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kügelchen bildende Polymer Polystyrol, Polyacrylat und/oder Polyamid ist.
4. Thermocarbonband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer der kontinuierlichen festen Phase Polyethylenvinylacetat, ein Polyvinylether und/oder ein Polyvinylester ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Thermocarbonbandes mit einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe, wobei eine ein Farbmittel enthaltende Emulsion auf den Träger des Thermocarbonbandes aufgetragen und das darin enthaltene Lösungsmittel abgedampft wird, insbesondere zur Herstellung des Thermocarbonbandes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedliche, in Lösung miteinander nicht verträgliche thermoplastische Polymere, die beim Thermodruckvorgang schmelzen, unter Ausbildung eines 2-phasigen Systems in Lösung gebracht werden, zu dem erhaltenen Flüssigkeit-Flüssigkeit-phasengetrennten System unter Rühren ein Farbmittel sowie ein Wachs gegeben werden, die erhaltene farbige Emulsion auf den Träger des Thermocarbonbandes aufgetragen und das Lösungsmittel unter Ausbildung der festen Aufschmelzfarbe abgedampft wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Wachs ein Esterwachs verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein aromatisches Lösungsmittel verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als aromatisches Lösungsmittel Toluol verwendet wird.
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