ТЕПЛОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЗАПИСЫВАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ
HEAT SENSITIVE RECORDING MATERIAL FOR OFFSET PRINTING

Настоящее изобретение относится к теплочувствительному записывающему материалу с основой в виде полосы и по меньшей мере одним теплочувствительным записывающим слоем, находящимся на по меньшей мере одной из двух сторон полосовидной основы, причем указанный теплочувствительный записывающий слой содержит по меньшей мере один предшественник красителя и по меньшей мере один (цветной) проявитель, способный вступать в реакцию с указанным, по меньшей мере одним предшественником красителя. Под способностью предшественника красителя вступать в реакцию в контексте настоящего изобретения во всех предложенных здесь вариантах его осуществления понимается, что этот, по меньшей мере один, (цветной) проявитель при достаточном подводе внешнего тепла реагирует с указанным, по меньшей мере одним, предшественником красителя с образованием визуально распознаваемого печатного изображения.
Записывающие материалы, чувствительные к нагреву и при подводе внешнего тепла реагирующие с образованием цвета, известны давно и пользуются в принципе неизменной популярностью, что объясняется, наряду с прочим, тем, что их применение для предпринимателей, выпускающих талоны, и/или торговые документы, и/или входные билеты, связано с большими преимуществами. Поскольку цветоформирующие компоненты, то есть предшественники красителя и реагирующие с ними при подводе тепла (цветные) проявители, называемые также акцепторами цвета, в таких чувствительных к теплу процессах записи находятся в самом записывающем материале, можно в больших количествах производить термопринтеры, не содержащие тонера и цветных картриджей, которые больше никому не нужно периодически проверять в их работе. Так, эта инновационная технология заняла преобладающие позиции, в частности, в общественном транспорте и розничной торговле.
В настоящее время имеется тенденция к дальнейшей обработке теплочувствительных записывающих материалов, в частности, наносить на них печать способами офсетной печати, чтобы конкретизировать их применение предпочтительно в качестве билетов на самолет и входных билетов. Современные теплочувствительные записывающие материалы по большей части более или менее хорошо подходят для такой обработки, однако обнаруживают большие и до настоящего времени нерешенные проблемы: такие теплочувствительные записывающие материалы должны
- с одной стороны, иметь высокие поверхностные плотности, что часто имеет место в случае входных билетов и билетов на самолет, чтобы, не в последнюю очередь, сигнализировать о повышенной ценности входных билетов и авиабилетов и тем самым, приобретаемых услуг,
- а, с другой стороны, должны иметь офсетную печать на обеих сторонах.
Причиной того, что эти проблемы до сих пор не решены, заключается главным образом в конструкции офсетных машин, в которых печатные документы должны проводиться через так называемые разворотные агрегаты, чтобы можно было за один проход печатной машины нанести печать на документы, сначала на переднюю сторону большим числом печатных блоков, а затем также на обратную сторону большим числом печатных блоков. Разворотные агрегаты чаше всего содержат воздушные сопла, которые предотвращают трение, фрикционирование и нарастание давления между валками агрегата и печатным документом. Хотя эта технология является достаточной для легких бумаг, в случае теплочувствительных записывающих материалов с более высокими поверхностными плотностями из-за давления, трения и фрикционирования в разворотных агрегатах может происходить изменение цвета в записывающих слоях. Такие ограничения неприемлемы заказчиков, выпускающих талоны и входные билеты.
Авторы изобретения после тщательного рассмотрения и иногда также очень разочаровывающих неудачных попыток обнаружили, что вышеуказанные проблемы можно замечательно решить, предоставив на суд общественности новый теплочувствительный записывающий материал
- с основой (1) в виде полосы, имеющей переднюю сторону и противоположную передней стороне обратную сторону,
- с теплочувствительным записывающим слоем (3), находящимся на по меньшей мере одной из двух сторон полосовидной основы (1),
причем указанный теплочувствительный записывающий слой (3) содержит по меньшей мере один предшественник красителя и по меньшей мере один (цветной) проявитель, способный вступать в реакцию с указанным, по меньшей мере одним, предшественником красителя,
и причем новый теплочувствительный записывающий материалотличается тем, чтонаходящийся напо меньшей мере одной из двух сторон основы (1) теплочувствительный записывающий слой (3) содержит частицы (4) с органической поверхностью, размер которых в направлении толщины полосовидной основы (1) и теплочувствительного записывающего слоя (3) больше, чем толщина теплочувствительного записывающего слоя (3).
Далее в настоящем описании цифровые обозначения полосовидной основы (1), теплочувствительного записывающего слоя (3) и частиц (4) с органической поверхностью будут опускаться, если только они не окажутся необходимыми для ясности раскрытия.
Частицы с органической поверхностью, введенные в теплочувствительный записывающий слой, действуют как распорка между теплочувствительным записывающим слоем и валками разворотного агрегата в офсетной печатной машине и предотвращают, благодаря образованию щербатой поверхности теплочувствительного записывающего слоя, эффективной по меньшей мере в сторону термоголовки, изменения цвета в соответствующем записывающем слое вследствие давления, и/или трения, и/или фрикционирования. Что касается щербатой поверхности теплочувствительного записывающего слоя в записывающем материале согласно изобретению, в направлении термоголовки образуются куполообразные возвышения, называемые здесь также оспинами, выдающиеся из теплочувствительного записывающего слоя, выполненного в остальном ровным, и образованные частицами с органической поверхностью. В соответствии с результатами многочисленных экспериментов, которые проводились заранее и в рамках настоящего изобретения, достаточно ввести в теплочувствительный записывающий слой частицы с органической поверхностью в количестве предпочтительно от 0,1 вес.% до 1,0 вес.%, в высшей степени предпочтительно в количестве от 0,1 вес.% до 0,5 вес.%, в расчете на полный вес готового теплочувствительного записывающего слоя.
Из рассмотрения известного уровня техники следует, что введение частиц с органической поверхностью, которые выступают из содержащего их слоя, в принципе известно. Так, например, в заявке DE 38 28731 A1 предлагается теплочувствительный записывающий материал с защитным слоем, причем защитный слой содержит частицы полиэтиленового воска размером от 3 мкм до 10 мкм в полимерной среде, например, образованной из поливинилового спирта. Защитный слой такой структуры должен предотвращать прилипание грязи к термоголовке и слипание записывающего материала.
Из документа JP 1995 314895 A известно введение очень мелких, с размером по порядку величины 0,1-2 мкм, и уже только поэтому не выступающих наружу полиолефиновых частиц в защитный слой теплочувствительного записывающего материала. В данном случае введение полиолефиновых частиц в защитный слой служит для уменьшения блеска такого известного записывающего материала.
В обеих отмеченных работах частицы с органической поверхностью вводят в защитный слой, чего в случае предлагаемого настоящим изобретением записывающего материала скорее следует избегать (ср. абзац [0034]). Кроме того, в обоих обсуждаемых документах уровня техники введение частиц предназначено не для улучшения пригодности для офсетной печати теплочувствительных записывающих материалов, в частности, с повышенными поверхностными плотностями.
В принципе, считается предпочтительным, если теплочувствительный записывающий материал по меньшей мере на стороне с теплочувствительным записывающим слоем выполнен с как можно более гладкой и ровной поверхностью, чтобы теплочувствительный записывающий материал можно было провести на минимально возможном расстоянии от термоголовки. Теперь же введение частиц с органической поверхностью увеличивает, из-за выступания из теплочувствительного записывающего слоя, расстояние между термоголовкой и поверхностью теплочувствительного записывающего материала, поэтому целесообразно компенсировать снижение, из-за увеличенного расстояния, отклика теплочувствительного записывающего слоя на подводимое внешнее тепло для образования визуально распознаваемого печатного изображения мерами, что обещает оптимизацию чувствительности предлагаемого теплочувствительного записывающего материала. Эти меры обычно считаются предпочтительными и будут более подробно пояснены далее в настоящем описании.
Согласно формуле изобретения, частицы, введенные в теплочувствительный записывающий слой, имеют органическую поверхность. Эта органическая поверхность служит для защиты термоголовки при использовании предлагаемого теплочувствительного записывающего материала в термопринтере. Опыты с теплочувствительными записывающими материалами, содержащими в своих записывающих слоях, например, неорганические пигменты, размер которых в направлении толщины полосовидной основы и теплочувствительного записывающего слоя больше, чем толщина теплочувствительного записывающего слоя, показали, что эти пигменты царапают поверхность термоголовки, поэтому такие предложения не подходят для решения вышеописанных проблем и должны быть отвергнуты.
2
2
В результате многочисленных экспериментов оказалось, что оптимальный размер частиц (4) с органической поверхностью в направлении толщины полосовидной основы (1) и теплочувствительного записывающего слоя (3) лежит в диапазоне размеров на 0,5-4,0 мкм, точнее на 0,5-2,0 мкм больше, чем толщина теплочувствительного записывающего слоя (3), в который введены эти частицы (4), поэтому такой размер считается предпочтительным. Это означает, что частицы выступают в направлении термоголовки в виде купола на расстояние предпочтительно 0,5-4,0 мкм и в высшей степени предпочтительно на 0,5-2,0 мкм из теплочувствительного записывающего слоя, в других местах выполненного ровным. Если, например, поверхностная плотность теплочувствительного записывающего слоя составляет 3 г/м, что в первом приближении соответствует толщине 3,0 мкм, то частицы с органической поверхностью в рамках в высшей степени предпочтительного варианта осуществления и при куполообразной форме должны иметь диаметр в интервале от 3,5 мкм (= 3,0 мкм (толщина записывающего слоя)+0,5 мкм (минимальная высота куполообразного выступа частиц)) до 5,0 мкм (= 3,0 мкм (толщина записывающего слоя)+2,0 мкм (максимальная высота куполообразного выступа частиц)). Если поверхностная плотность теплочувствительного записывающего слоя составляет 1,5 г/м, что в первом приближении соответствует толщине 1,5 мкм, то частицы с органической поверхностью в рамках в высшей степени предпочтительного варианта осуществления и при куполообразной форме должны иметь диаметр в интервале от 2,0 мкм до 3,5 мкм.
Хотя для частиц (4) с органической поверхностью допустимы также, например, эллиптическая форма, особенно предпочтительной в контексте настоящего изобретения считается сферическая форма. Одновременно согласно изобретению предпочтительно, если все введенные в теплочувствительный записывающий слой (3) частицы (4) с органической поверхностью имеют одинаковый размер, что при предпочтительной сферической форме означает одинаковый диаметр. Тем самым при щербатой поверхности теплочувствительного записывающего слоя гарантируется, что можно получить не обнаруживаемые ни тактильно, ни визуально, случайно распределенные структуры из более и менее крупных куполообразных возвышений, выступающих из в остальном выполненного ровным теплочувствительного записывающего слоя.
Хотя для частиц (4) с органической поверхностью в принципе допустимы и возможны многочисленные варианты осуществления, особенно убедительными в опытах, лежащих в основе настоящего изобретения, оказались варианты, выбранные из списка, содержащего:
- микрокапсулы, в частности, микрокапсулы, наполненные воздухом и/или водой, например, со стенками на основе меламиноформальдегидной смолы,
- шарики крахмала,
- шарики полиакрилата,
- шарики стирол-акрилата,
- сферические частицы из полиолефина.
Для получения наполненных воздухом микрокапсул можно, например, стабилизировать гидрофобный воздух в гидрофильной воде, добавляя подходящий ПАВ, а затем инкапсулировать в результате последующей добавки желаемого материала стенок, например, на основе меламиноформальдегидной смолы. В многочисленных экспериментах примеры осуществления представленного здесь теплочувствительного записывающего материала в виде
- наполненных воздухом микрокапсул со стенками на основе меламиноформальдегидной смолы,
- а также других наполненных воздухом и/или водой микрокапсул, превращенных в капсулы известными в уровне техники обычными способами капсулирования,
оказались наиболее убедительными в качестве частиц с органической поверхностью, введенных согласно изобретению в записывающий слой.
С вышеуказанными шариками из крахмала, полиакрилата и стирол-акрилата, предпочтительно сплошными, но возможно также, выполненными с ядром из захваченного газа, удалось провести успешные опыты в рамках подготовительных работ к данной заявке. Также успешными были опыты со сферическими частицами из полиолефина. При этом выявилось, что восковые шарики на основе полиолефина не расплавляются в офсетных печатных машинах, а действуют, как и хотелось, как распорка. Однако под действием тепла термоголовки такие восковые шарики все же плавятся, так что здесь большое значение имеет, в частности, применение пигментов с максимально возможным поглощением масла, по меньшей мере в еще достаточном количестве внутри теплочувствительного записывающего слоя, чтобы, с одной стороны, предотвратить отложения на печатной головке, а с другой стороны, чтобы обеспечить достаточную чувствительность записывающего слоя к теплоте термоголовки. Однако одновременно следует также констатировать, что восковые шарики другой структуры, иногда из-за их слишком высокой твердости или же часто также из-за из слишком низкой температуры плавления, оказались менее подходящими.
В частности, для улучшения чувствительности предлагаемого изобретением теплочувствительного записывающего материала тот новый записывающий материал предпочтительно включает между полосовидной основой (1) и по меньшей мере одним теплочувствительным записывающим слоем (3) промежуточный слой (2), содержащий полые пигменты. Высокое значение органических полых пигментов в промежуточном слое (2) основано на том, что такие органические пигменты очень хорошо способствуют высокому отражению тепловых лучей промежуточным слоем (2). Полые пигменты содержат внутри себя воздух, являющийся хорошим теплоизолятором. Таким образом, промежуточный слой (2), оптимизированный как теплоотражающий слой, целенаправленно повышает отклик записывающего слоя (3) на тепло.
Далее в ходе настоящего описания цифровые позиции для обозначения полосовидной основы (1), теплочувствительного записывающего слоя (3) и частиц (4) с органической поверхностью будут опускаться, если только они не окажутся необходимыми для ясности раскрытия.
3
3
Наряду с органическими пигментами, промежуточный слой в высшей степени предпочтительно содержит также неорганические пигменты, причем неорганические пигменты выбраны, по отдельности или в комбинации друг с другом из списка, содержащего: кальцинированный каолин, оксид кремния, бентонит, карбонат кальция, а также оксид алюминия, в частности, бемит. Термоголовка, запускающая в теплочувствительном записывающем слое цветообразующую реакцию между предшественником красителя и (цветным) проявителем, вызывает плавление воскообразных компонентов в записывающем слое. Предпочтительно введенные в промежуточный слой неорганические пигменты вызывают также поглощение этого расплава. При этом особенно предпочтительно, если пигменты в промежуточном слое имеют емкость поглощения масла, определенную согласно японскому стандарту JIS K 5101, по меньшей мере 80 см/100г и еще лучше 100 см/100г. Вышеуказанные неорганические пигменты удовлетворяют этим требованиям.
Количественное соотношение между совокупностью органических пигментов и совокупностью неорганических пигментов в промежуточном слое является компромиссным с точки зрения эффектов, вызываемых этими двумя типами пигментов, этот компромисс удовлетворяется с особым успехом, если смесь пигментов состоит на 5-30 вес.%, лучше на 8-20 вес.% из органических и на 95-70 вес.%, лучше на 92-80 вес.% из неорганических пигментов. Допустимы также пигментные смеси из разных органических и/или разных неорганических пигментов.
Помимо неорганических и, при необходимости, также органических пигментов промежуточный слой содержит по меньшей мере одно связующее, предпочтительно на основе синтетического полимера, причем особенно хорошие результаты дает, например, бутадиен-стирольный латекс. Применение синтетического связующего в смеси с по меньшей мере одним природным полимером, особенно предпочтительно крахмалом, является особенно подходящим вариантом осуществления. В рамках изучения различных органических и неорганических пигментов было установлено, в особенно подходящем варианте осуществления отношение связующее/пигмент в промежуточном слое лежит в пределах от 3:7 до 1:9, в расчете на вес.%.
2
2
Предпочтительно, заранее подготовленный раствор краски для образования промежуточного слоя наносят ровнокроющим способом нанесения покрытия, выбранным из списка, содержащего: нанесение покрытия валиком, нанесение покрытия скребком или валковой машиной со скребковым устройством. Именно при применении одного из указанных способов нанесения промежуточный слой может внести положительный вклад в выравнивание поверхности основы, благодаря чему снижается количество массы, которую необходимо наносить для образования теплочувствительного записывающего слоя. Последующая сушка красочного раствора для образования промежуточного слоя происходит обычно путем подвода тепла, как это происходит в случае аэрофонтанной сушилки горячим воздухом или же контактной сушилки. Хорошо показала себя также комбинация аэрофонтанной сушилки горячим воздухом и контактной сушилки. Хорошо показала себя поверхностная плотность промежуточного слоя в предпочтительном диапазоне от 5 до 20 г/м, лучше от 7 до 12 г/м.
Предлагаемый здесь теплочувствительный записывающий материал в качестве предшественника красителя в теплочувствительном записывающем слое предпочтительно содержит предшественники, выбранные из списка, содержащего: 3-диэтиламино-6-метил-7-анилинофлуоран, 3-дибутиламино-6-метил-7-анилинофлуоран, 3-(N-метил-N-пропил)амино-6-метил-7-анилинофлуоран, 3-(N-этил-N-изоамил)амино-6-метил-7-анилинофлуоран, 3-(N-метил-N-циклогексил)амино-6-метил-7-анилинофлуоран, 3-(N-этил-N-толил)амино-6-метил-7-анилинофлуоран и 3-(N-этил-N-тетрагидрофурил)амино-6-метил-7-анилинофлуоран. При этом в высшей степени предпочтителен 3-дибутиламино-6-метил-7-анилинофлуоран, известный также как ODB-2.
Обычно можно также, чтобы теплочувствительный записывающий слой содержал более одного предшественника красителя, всегда выбранного из предшественников, перечисленных в предыдущем абзаце.
Предлагаемый здесь теплочувствительный записывающий материал может содержать в теплочувствительном записывающем слое, как дополнение или альтернативу веществам, указанным выше как предшественники красителя, одно или несколько следующих соединений, поглощающих в ближней инфракрасной области: 3,6-бис(диметиламино)флуорен-9-спиро-3'-(6'-диметиламинофталид), 3-диэтиламино-6-диметиламинофлуорен-9-спиро-3'-(6'-диметиламинофталид), 3,6-бис(диэтиламино)-флуорен-9-спиро-3'-(6'-диметиламинофталид), 3-дибутиламино-6-диметиламинофлуорен-9-спиро-3'-(6'-диметиламинофталид), 3-дибутиламино-6-диэтиламинофлуорен-9-спиро-3'-(6'-диметиламинофталид), 3,6-бис(диметиламино)флуорен-9-спиро-3'-(6'-диэтиламино-фталид), 3-диэтиламино-6-диметиламинофлуорен-9-спиро-3'-(6'-диэтиламинофталид), 3-дибутиламино-6-диметиламинофлуорен-9-спиро-3'-(6'-диэтиламинофталид), 3,6-бис(диэтиламино)флуорен-9-спиро-3'-(6'-диэтиламинофталид), 3,6-бис(диметиламино)-флуорен-9-спиро-3'-(6'-дибутиламинофталид), 3-дибутиламино-6-диэтиламинофлуорен-9-спиро-3'-(6'-диэтиламинофталид), 3-диэтиламино-6-диметиламинофлуорен-9-спиро-3'-(6'-дибутиламинофталид), 3,3-бис[2-(4-диметиламино-фенил)-2-(4-метоксифенил)-этенил]-4,5,6,7-тетрахлорофталид.
Теплочувствительный записывающий слой предлагаемого изобретением теплочувствительного записывающего материала в качестве (цветного) проявителя в высшей степени предпочтительно содержит 4-[(4-(1-метилэтокси)фенил)сульфонил]-фенол, известный также как D8. Помимо этого, в высшей степени предпочтительного (цветного) проявителя, теплочувствительный записывающий слой альтернативно или дополнительно может также содержать один или несколько (цветных) проявителей, выбранных из списка, содержащего:
- N-(п-толуолсульфонил)-N´-3-(п-толуолсульфонилоксифенил)-мочевина, известный также как Pergafast 201,
- диизопропилдифенол,
- 4,4-сульфонилдифенол,
- N-[2-(3-фенилуреидо)фенил]бензолсульфамид.
В одном предпочтительном варианте осуществления теплочувствительный записывающий слой предлагаемого изобретением теплочувствительного записывающего материала может для улучшения чувствительности содержать по меньшей мере один сенсибилизатор, выбранный из списка, содержащего:
- 1,2-ди(фенокси)-этан, известный также как EGPE,
- 1,2-ди(3-метилфенокси)этан, известный также как EGTE,
- бензилнафтиловый эфир,
- дифенилсульфон,
- диметилтерефталат,
- ди-(п-метилбензил)оксалат.
Вышеназванные сенсибилизаторы предпочтительно используются по одиночке, то есть не в комбинации с другими сенсибилизаторами из приведенного выше списка, хотя такая комбинация в рамках настоящего изобретения не исключается. Из шести названных сенсибилизаторов в высшей степени предпочтительным считается 1,2-ди(фенокси)-этан.
В результате многочисленных экспериментов оказалось, что в весовое отношение всех предшественников красителя ко всем стабилизаторам в теплочувствительном записывающем слое предпочтительно составляет от 1:0,5 до 1:2, в высшей степени предпочтительно от 1:0,8 до 1:1,4.
Подходящими связующими для введения в теплочувствительный записывающий слой являются, в частности,
- поливиниловый спирт,
- сополимеры поливинилового спирта,
- модифицированные поливиниловые спирты, в частности:
поливиниловые спирты, модифицированные карбоксильными или силанольными группами,
- водорастворимые латексные связующие, как:
бутадиен-стирольные сополимеры,
акрилатные сополимеры, в частности:
сополимеры акрилонитрил-бутилакрилат-метакрилат,
сополимеры метилакрилата с метакриламидом,
причем указанные связующие можно использовать по одиночке или в комбинации друг с другом. При этом в высшей степени предпочтительным связующим в контексте настоящего изобретения является комбинация сополимеров акрилонитрил-бутилакрилат-метакрилат и сополимеров метилакрилат-метакриламид. Содержание связующего в теплочувствительном записывающем слое предпочтительно составляет, в расчете на полный вес теплочувствительного записывающего слоя, от 10 до 20 вес.%.
Наряду с вышеназванными компонентами согласно изобретению и компонентами, вводимыми факультативно, теплочувствительный записывающий слой может, кроме того, содержать пигменты, предпочтительно неорганические пигменты, как, например, (гидр)оксид алюминия, карбонат кальция, а также диоксид кремния (кремниевая кислота), причем при этом, в частности, предпочтительной считается комбинация гидроксида алюминия и кремниевой кислоты, которая должна вводиться в теплочувствительный записывающий слой предпочтительно в количестве от 25 до 50 вес.%, если особенно большое значение придается способности поглощать масло в теплочувствительном записывающем слое.
2
2
Предпочтительно, теплочувствительный записывающий слой наносят способом нанесения, выбранным из списка, содержащего: нанесение покрытия валковой машиной со скребковым устройством, нанесение покрытия машиной с ножевым устройством, устройством с воздушной завесой или воздушным шабером. При этом красящий раствор, использующийся для образования записывающего слоя, предпочтительно является водным. Последующая сушка этого красочного раствора проводится обычно способом, при котором подводят тепло, как это происходит в случае аэрофонтанной сушилки горячим воздухом или контактной сушилки. Хорошо показала себя также комбинация указанных способов сушки. Поверхностная плотность теплочувствительного записывающего слоя предпочтительно составляет от 2 до 6 г/м и еще лучше от 2,2 до 4,8 г/м.
В соответствии с изложенным выше, введенные в теплочувствительный записывающий слой частицы с органической поверхностью выступают в виде купола в направлении к термоголовке в высшей степени предпочтительно на 0,5-2,0 мкм из теплочувствительного записывающего слоя, выполненного в других местах ровным. При этом введенные в теплочувствительный записывающий слой частицы образуют щербатую поверхность записывающего материала согласно изобретению, которая служит для защиты записывающего слоя, в частности, в офсетной печатной машине от давления и трения. На этом фоне очевидно, что, не в последнюю очередь из соображений затрат, особенно предпочтителен вариант осуществления предлагаемого теплочувствительного записывающего материала, в котором указанный, по меньшей мере один, теплочувствительный записывающий слой покрывает теплочувствительный записывающий материал снаружи. Однако такой особенно предпочтительный вариант осуществления не исключает образования защитного слоя поверх указанного, меньшей мере одного, теплочувствительного записывающего слоя. Если такой слой все же желателен, несмотря на экономические соображения, например, чтобы достичь сильно выраженной нечувствительности к растворителю, считается предпочтительным создать его способом нанесения покрытий, который приводят к профильному покрытию, как, например, устройство нанесения воздушной завесой или воздушный шабер. В этом случае только частицы, введенные в теплочувствительный записывающий слой, снабжаются дополнительным покрытием, а готовый записывающий материал содержит, кроме того, поверхность с выступающими наружу оспинами.
2
2
Как уже упоминалось при формулировке проблематики, особую сложность представляет обработка теплочувствительных записывающих материалов с высокими поверхностными плотностями в печатных машинах с разворотными агрегатами. Поэтому один особенно предпочтительный вариант осуществления предлагаемого изобретением теплочувствительного записывающего материала предусматривает, что полосовидная основа имеет поверхностную плотность в диапазоне от 100 г/м до 250 г/м, но, без сомнения, не ограничивается этим. В качестве материала для полосовидной основы особенно предпочтительна бумага, в данном случае не обработанная на поверхности бумага-основа для нанесения покрытия. Под не обработанной на поверхности бумагой-основой для нанесения покрытия понимается бумага для покрытий, не обрабатывавшаяся в клеильном прессе или в устройстве для нанесения покрытия. Для изобретения в качестве полосовидной основы допустимы также пленки, например, из полипропилена, полиолефина, и бумага, покрытая полиолефином, однако такие варианты не имеют ограничительного характера.
В принципе, справедливо, в частности, при намеченном и в высшей степени предпочтительном применении предлагаемого здесь теплочувствительного записывающего материала во всех названных здесь вариантах осуществления, в том числе вариантах применения в качестве входных билетов и/или билетов на самолет, что предлагаемый здесь теплочувствительный записывающий материал только на одной стороне полосовидной основы имеет теплочувствительный записывающий слой, содержащий
- промежуточный слой, факультативно содержащий полые пигменты, а также
- по меньшей мере один предшественник красителя и
- по меньшей мере один (цветной) проявитель, способный вступать в реакцию с указанным, по меньшей мере одним, предшественником красителя, а также
- частицы по изобретению с органической поверхностью.
Помимо уже упомянутого в качестве возможного защитного слоя, покрывающего теплочувствительный записывающий слой, такой записывающий материал может дополнительно иметь также покрытие на обратной стороне, например, для улучшения офсетной печати на обратной стороне.
В контексте настоящего изобретения можно также, чтобы предлагаемый здесь теплочувствительный записывающий материал на обеих сторонах полосовидной основы имел теплочувствительный записывающий слой, содержащий
- промежуточный слой, факультативно содержащий полые пигменты, а также
- по меньшей мере один предшественник красителя и
- по меньшей мере один (цветной) проявитель, способный вступать в реакцию с указанным, по меньшей мере одним, предшественником красителя, а также
- частицы по изобретению с органической поверхностью.
Приведенные в описании и формуле изобретения указания на поверхностную плотность в весовых процентах (вес.%) и весовых частях (в.ч.) относятся всегда к "atro"-весу, т.е. выраженному в абсолютных весовых частях. В вариантах осуществления органических пигментов в содержащем пигменты промежуточном слое, соответствующие численные данные рассчитаны из "lutro"-веса, т.е. в воздушно-сухих весовых частях, за вычетом весовой доли воды вокруг и внутри пигментов в их форме поставки.
Принципиальная схема предлагаемого настоящим изобретением теплочувствительного записывающего материала подробнее поясняется на фигуре 1.
2
2
2
2
2
2
На основе (1) в виде полосы, в частности, образованной из бумаги с поверхностной плотностью в предпочтительном диапазоне от 100 г/м до 250 г/м, образован промежуточный слой (2), который предпочтительно содержит комбинацию органических и неорганических пигментов и, имея поверхностную плотность в предпочтительном диапазоне от 5 г/м до 20 г/м, может вносить положительный вклад в выравнивание поверхности основы в направлении вверх к теплочувствительному записывающему слою (3). Этот теплочувствительный записывающий слой (3) лежит на промежуточном слое (2) и имеет поверхностную плотность в предпочтительном диапазоне от 2 г/м до 6 г/м, что в первом приближении соответствует толщине в диапазоне от 2 мкм до 6 мкм. В этот теплочувствительный записывающий слой (3) введены сферические частицы (4) с органической поверхностью, размер которых в направлении толщины полосовидной основы (1) и теплочувствительного записывающего слоя (3) больше, чем толщина теплочувствительного записывающего слоя (3). На фигуре 1 четко видно, что частицы (4) выступают в виде оспин из теплочувствительного записывающего слоя (3), выполненного в остальных местах ровным, предпочтительно на высоту в диапазоне от 0,5 мкм до 4,0 мкм.
Далее изобретение подробнее поясняется на двух примерах по изобретению и одном сравнительном примере.
2
2
3
В качестве полосовидной основы на длинносеточной бумагоделательной машине из отбеленной и измельченной целлюлозы из древесины лиственных и хвойных пород при добавлении 0,6 вес.% (абс.с.) смоляного клея, от полного содержания твердых веществ (абс.с.) в целлюлозной массе, подаваемой на бумагоделательную машину, а также при добавке других обычных добавок получали бумагу-основу с поверхностной плотностью 140 г/м. В онлайн-режиме в бумагоделательной машине эту полосовидную основу снабжали с передней стороны с помощью скребкового устройства нанесения покрытия промежуточным слоем плотностью 9 г/м, который полностью покрывал полосовидную основу. Промежуточный слой содержит смесь пигментов из 18 вес.% (абс.с.) органического пигмента с размером частиц (D50) 1 мкм и 82 вес.% (абс.с.) кальцинированного каолина с размером частиц (D50) 0,9 мкм и емкостью поглощения масла 110 см/100г. Органический пигмент имеет температуру стеклования 105°C. Кроме того, промежуточный слой содержит связующую смесь из 75 вес.% бутадиенстирольного латекса и 25 вес.% крахмала. Сушку промежуточного слоя осуществляют путем контактной сушки на большом числе сушильных цилиндров.
Для получения образцов примера 1 согласно изобретению с применением для нанесения покрытия валковой машины с ножевым устройством в отдельной красильной машине на промежуточный слой наносили теплочувствительный записывающий слой с толщиной после сушки 3,0 мкм, причем для получения теплочувствительного записывающего слоя использовали рецептуру, приведенную в таблице 1. Последующую сушку теплочувствительного записывающего слоя осуществляли путем комбинации сушки на большом числе сушильных цилиндров сушильной части используемой красильной машины, через которую записывающий материал с полосовидной основой, промежуточным слоем и теплочувствительным записывающим слоем проводился в форме меандра, и нескольких аэрофонтанных сушилок горячим воздухом.
Таблица 1
Компонент
Торговое название
вес.% (абс.с)
Предшественник красителя
3-дибутиламино-6-метил-7-анилинофлуоран
ODB-2
5,8
(Цветной) проявитель
4-[(4-(1-метилэтокси)фенил) сульфонил]-фенол
D8
19,0
Сенсибилизатор
1,2-ди(фенокси)-этан
EGPE
9,4
Частицы с органической поверхностью(сферические, средщний диаметр 4 мкм)
Наполненные воздухом микрокапсулы со стенками на основе меламиноформальдегидной смолы
---
0,5
Связующее
Комбинация сополимеров акрилонитрил-бутилакрилат-метакрилат и сополимеров метилакрилата с метакриламидомПоливиниловый спирт
---Mowiol 15-99
10,010,0
Неорганический пигмент
Карбонат кальция
Socal P3
41,0
Для получения образцов примера 2 согласно изобретению с применением для нанесения покрытия валковой машины с ножевым устройством в отдельной красильной машине на промежуточный слой наносили теплочувствительный записывающий слой с толщиной после сушки 2,5 мкм, причем для получения теплочувствительного записывающего слоя использовали рецептуру, приведенную в таблице 2. Последующую сушку теплочувствительного записывающего слоя осуществляли путем комбинации сушки на большом числе сушильных цилиндров в сушильной части используемой красильной машины, через которую записывающий материал с полосовидной основой, промежуточным слоем и теплочувствительным записывающим слоем проводился в форме меандра, и нескольких аэрофонтанных сушилок горячим воздухом.
Таблица 2
Компонент
Торговое название
вес.% (абс.с.)
Предшественник красителя
3-дибутиламино-6-метил-7-анилинофлуоран
ODB-2
6,3
(Цветной) проявитель
4-[(4-(1-метилэтокси)фенил) сульфонил]-фенол
D8
19,2
Сенсибилизатор
1,2-ди(фенокси)-этан
EGPE
8,4
Частицы с органической поверхностью(сферические, средщний диаметр 4 мкм)
Сферические частицы из полиолефина
---
0,5
Связующее
Комбинация сополимеров акрилонитрил-бутилакрилат-метакрилат и сополимеров метилакрилата с метакриламидомПоливиниловый спирт
---Mowiol 15-99
14,05,0
Неорганический пигмент
Комбинация гидроксида алюминия и кремниевой кислоты
Martifin OL107Sipernat 350
42,0
Для получения образцов сравнительного примера с применением для нанесения покрытия валковой машины с ножевым устройством в отдельной красильной машине на промежуточный слой наносили теплочувствительный записывающий слой с толщиной после сушки 2,5 мкм, причем для получения теплочувствительного записывающего слоя использовали рецептуру, приведенную в таблице 3. Последующую сушку теплочувствительного записывающего слоя осуществляли путем комбинации сушки на большом числе сушильных цилиндров в сушильной части используемой красильной машины, через которую записывающий материал с полосовидной основой, промежуточным слоем и теплочувствительным записывающим слоем проводился в форме меандра, и нескольких аэрофонтанных сушилок горячим воздухом.
Таблица 3
Компонент
Торговое название
вес.% (абс.с.)
Предшественник красителя
3-дибутиламино-6-метил-7-анилинофлуоран
ODB-2
6,2
(Цветной) проявитель
4-[(4-(1-метилэтокси)фенил)сульфонил]-фенол
D8
16,4
Сенсибилизатор
1,2-ди(фенокси)-этан
EGPE
7,0
Связующее
Комбинация сополимеров акрилонитрил-бутилакрилат-метакрилат и сополимеров метилакрилата с метакриламидомПоливиниловый спирт
---Mowiol 15-99
13,62,3
Неорганический пигмент
Комбинация гидроксида алюминия и кремниевой кислоты
Martifin OL 107Sipernat 350
46,0
2
После приготовления образцов на образцы наносили пробную термопечать в виде черно-белых клеток с помощью прибора типа Atlantek 400 фирмы Printrex (США), причем использовали термоголовку с разрешением 300 dpi и энергией на единицу площади 16 мДж/мм. Обработанные таким способом образцы затем сначала рассматривали в растровый электронный микроскоп, чтобы изучить поведение образцов по примерам 1 и 2 согласно изобретению под действием теплоты термоголовки. Следует отметить, что возвышения, выступающие в виде купола из теплочувствительного записывающего слоя, в остальном выполненного ровным, называемые здесь также оспинами, образованные в примере 1 по изобретению посредством наполненных воздухом микрокапсул, под действием тепла, излучаемого термоголовкой, по существу неограниченно сохраняют первоначальную форму и, тем самым, как и раньше, продолжают выступать из теплочувствительного записывающего слоя. Сферические частицы из полиолефина по примеру 2 согласно изобретению, как и следовало ожидать, чуть расплавляются, однако точно также еще заметно выступают как возвышения из в остальном ровного записывающего слоя.
Эти выводы были дополнительно подтверждены при последующей печати: печать и, в частности, прохождение через разворотный агрегат внутри применяющейся офсетной печатной машины протекает для образцов по примерам 1 и 2 согласно изобретению абсолютно без проблем, в частности, при прохождении через разворотный агрегат не происходит никакого изменения цвета в записывающем слое. Именно это и было целью изобретению, именно это можно абсолютно убедительно выполнить с теплочувствительными записывающими материалами согласно настоящему изобретению, в отличие от записывающих материалов согласно известному уровню техники с более высокой поверхностной плотностью и теплочувствительными записывающими слоями без частиц с органической поверхностью, здесь представленными образцами по сравнительному примеру: эти образцы обнаруживают заметное изменение цвета в записывающем слое из-за давления, трения и фрикционирования в разворотном агрегате используемых офсетных печатных машин.