DE3522801C1 - Thermofarbband sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Thermofarbband sowie ein Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Thermofarbband, insbesondere Thermocarbonband, mit einer Kunststoff-Folie als
Träger und einer auf einer Seite der Kunststoff-Folie ausgebildeten Schicht aus einer kunststoffgebundenen
Aufschmelzfarbe, sowie ein zur Herstellung dieses Thermofarbbandes besonders geeignetes Verfahren.
Thermofarbbänder weisen auf einem folienartigen Träger, z. B. aus Papier oder Kunststoff, eine Aufschmelzfarbe
in Form einer wachsgebundenen Farbstoff- oder Rußschicht auf. Die Aufschmelzfarbe wird
mittels eines Wärmedruckkopfes beim Druckvorgang geschmolzen und auf das Druckpapier übertragen. Geeignete
thermische Drucker sind z. B. aus der DE-OS 24 445 bekannt. Im einzelnen kann dabei wie folgt
vorgegangen werden:
Auf dem Wärmedruckkopf des Druckers befindet sich ein aus beheizten Punkten bestehendes und auf ein
Papierblatt aufzudruckendes Symbol, z. B. ein Buchstabe. Der Wärmedruckkopf wird mittels einer Feder auf
das Thermofarbband gepreßt, das hierdurch mit der zu beschreibenden Seite eines auf einer Druckwalze aufliegenden
Papierblattes in Kontakt kommt. Das Thermofarbband wird beim Druckvorgang in dem Bereich des
aufzudruckenden Symbols auf maximal etwa 4000C beheizt.
Das Symbol wird aufgeschmolzen und bleibt beim
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65 Ablösen des Thermofarbbandes auf dem Papierblatt
haften. Der benutzte Teil des Thermofarbbandes wird fortlaufend einer Spule zugeführt.
Thermofarbbänder mit wachsgebundener Aufschmelzfarbe zeigen verschiedene Nachteile: So tritt bei
der Handhabung häufig ein Verschmieren der Aufschmelzfarbe auf.
Ferner besteht stets das Erfordernis des Einsatzes relativ glatter zu bedruckender Papiersorten.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die bekannten Thermofarbbänder zu verbessern. Dabei hat es sich gezeigt,
daß der Ersatz der wachsgebundenen Aufschmelzfarbe durch eine kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe
(vgl. EP-Al 00 82 270 und EP-A2 01 21 379) zwar die o. g. Probleme behebt, jedoch
neue Nachteile, nämlich insbesondere mangelhafte Druckschärfe, auftreten.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Thermofarbband zu schaffen und dessen Herstellung zu ermöglichen, das die
Vorteile eines Thermofarbbandes mit wachsgebundener Aufschmelzfarbe und eines solchen mit kunststoffgebundener
Aufschmelzfarbe verbindet.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 gelöst.
Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß sich auf einem Träger, z. B. in Form eines thermoplastischen
Kunststoffs eines relativ hohen Erweichungspunktes, insbesondere oberhalb einer Temperatur von 190°C,
oder in Form von Papier oder dergleichen, eine Schicht einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe mit einer
Beschichtung aus einem Wachs befindet.
Die kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe des Thermofarbbandes enthält einen thermoplastischen Kunststoff.
Hierzu ist nicht jeder thermoplastische Kunststoff geeignet. Vielmehr spielt der Erweichungspunkt im Hinblick
auf die sich beim Druckvorgang einstellenden Schmelzverhältnisse eine wesentliche Rolle.
In Abhängigkeit von dem jeweils eingesetzten thermoplastischen Kunststoff liegt der Erweichungspunkt
regelmäßig zwischen etwa 60 und 140°C, insbesondere zwischen 70 und 90° C. Der im Einzelfall jeweils optimale
Erweichungspunkt hängt, wie bereits gesagt, von der Art des eingesetzten thermoplastischen Materials ab.
Vorteilhafte thermoplastische Stoffe sind insbesondere Polystyrol, Polyamid, Polyvinylacetat, Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat,
Polymethacrylate und/oder Polyacrylate.
Den thermoplastischen Materialien der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe können vielfältige Zusätze
einverleibt werden, wie z. B. geeignete Weichmacher, Netzmittel, Entschäumer (z. B. auf der Basis von
Phosphorsäureestern, wie Etingal L), Füllstoffe und Klebrigmacher, wie insbesondere Terpenphenolharze,
Glyzerinharzester und Kohlenwasserstoffharze (wie z. B. Ehatex KA 300 und Ehatex KA 12-2). Die Einfärbung
kann durch beliebige Farbmittel erfolgen. Es kann sich um Pigmente, wie Ruß, aber auch um lösungsmittel-
und/oder bindemittellösliche Farbstoffe, wie das Handelsprodukt Baso print sowie verschiedene Azofarbstoffe
(z. B. Ceres- und Sudan-Farbstoffe), handeln. Ruß gilt im Rahmen der Erfindung als besonders geeignet.
Erfindungswesentliches Merkmal ist des weiteren die bereits genannte Wachsschicht als obere Beschichtung
der wachsgebundenen Aufschmelzfarbe. Wenn hier von »Wachs« gesprochen wird, so soll das im weitesten Sinne
verstanden werden. Ein derartiges Material soll in der Regel folgende Eigenschaften haben: Bei 20°C nicht
kr-tbar, fest bis brüchighart, grob- bis feinkristallin,
durchscheinend bis opak, jedoch nicht glasartig; über 400C ohne Zersetzung schmelzbar, allerdings schon wenig
oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrig-viskos und nicht fadenziehend. Als besonders geeignet
haben sich hierfür erwiesen: Paraffine, Silikone, Naturwachs, insbesondere Carnaubawachs, Bienenwachs,
Ozokerit und Paraffinwachs, Synthetikwachs, insbesondere Säurewachse, Esterwachse, teilverseifte Esterwachse
und Polyäthylenwachse.
Diese Auflistung ist, wie dem Fachmann erkennbar, nicht erschöpfend.
Die Wachsschicht sollte im allgemeinen eine Stärke von etwa 0,5 bis 7 Mikrometer haben, wobei der Bereich
von 1 bis 3 Mikrometer bevorzugt ist. Die Schicht der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe hat eine entsprechende
Stärke, wobei auch hier der Wert von 1 bis 3 Mikrometer als bevorzugt gilt. Grundsätzlich ist jedoch
die Stärke der beiden genannten Schichten für den angestrebten Effekt nicht kritisch. Wichtig ist, daß der
Thermodruckkopf genügend Wärme übertragen kann, um beim Druckvorgang die gewünschten Schmelzvorgänge
ablaufen zu lassen.
Das oben beschriebene Thermofarbband läßt sich in vielfältiger Weise unter Anwendung üblicher Auftragungsverfahren
herstellen. Das kann durch Aufsprühen oder Aufdrucken einer Dispersion, sei es mit Wasser
oder mit einem organischen Lösungsmittel als Dispersions- bzw. Lösungsmittel, durch Auftragen aus der
Schmelze, was insbesondere für die Wachsschicht gilt, oder auch durch normales Auftragen mittels einer Rakel
in Form einer wäßrigen Suspension mit darin fein verteiltem aufzutragendem Material mit einerseits dem
Wachsmaterial und andererseits dem thermoplastischen Material und mit den genannten anderen Bestandteilen
erfolgen. Bezüglich des Umweltschutzgesichtspunktes hat sich folgendes Vorgehen als besonders vorteilhaft
erwiesen:
Zunächst wird in dünner Schicht eine wäßrige Suspension auf den Träger aufgetragen, die bei Abdampfen
des Wassers die Schicht der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe entstehen läßt, die neben dem thermoplastischen
Kunststoff das Farbmittel und gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe der oben beschriebenen Art enthält.
Nach der Ausbildung dieser Schicht schließt sich das Auftragen einer wäßrigen Suspension feinteiligen
Wachsmaterials an, wobei das Wasser in üblicher Weise nach dem Auftrag dieses Materials abgedampft wird.
Der gebildete doppelschichtige Belag erfüllt sämtliche Anforderungen, die an eine Aufschmelzfarbe gerichtet
werden. Dies gilt selbstverständlich auch unabhängig von der Art der Herstellung, d. h. auch für ein in anderer
Weise hergestelltes Thermofarbband. In jedem Fall wird nicht nur das eingangs angesprochene Problem des
Verschmierens üblicher wachsgebundener Aufschmelzfarben behoben, sondern es stellt sich der Vorteil einer
verbesserten Druckschärfe beim Druckvorgang ein.
Worauf der besonders vorteilhaft günstige Druck mit dem Thermofarbband zurückgeht, ist noch nicht eingehend
geklärt. Folgende Erklärung wäre denkbar: Die obere Wachsschicht des Thermofarbbandes könnte als
Affinitätsvermittler zwischen dem Kunststoff der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe und dem zu bedrukkenden
Papier wirken. Das bedeutet, daß das Wachs unter den Bedingungen des Thermodrucks eine stärkere
Affinität zum Papier als die kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe hat. Dies gilt dann auch für normale Verhältnisse.
Das zeigt sich darin, daß ein Fehldruck beispielsweise mittels eines üblichen Radiergummis ohne
weiteres fortradiert werden kann, wobei die farblose Wachsschicht auf dem Papier zurückbleibt. Anschließend
kann erneut ohne Beeinträchtigung neu aufgeschrieben werden. Daneben gibt es selbstverständlich
andere Möglichkeiten, einen Fehldruck zu beheben. Das kann beispielsweise durch das Aufdrucken eines klebenden
Korrekturbandes geschehen, wobei die Klebfähigkeit bei der Thermodrucktemperatur einsetzt. Hier würde
man von einem »Lift-off-System« sprechen.
Als besonderer Vorteil zeigt sich bei dem Thermofarbband, daß es keinen Einschränkungen bezüglich des
zu beschreibenden Papiers unterliegt. So lassen sich relativ rauhe Papiere einwandfrei mit vorzüglicher Druckschärfe
bedrucken. Besonders günstige Ergebnisse werden dann erreicht, wenn das Wachsmaterial und das
thermoplastische Material bei der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe durch Vorversuche im Hinblick
auf eine Optimierung abgestimmt werden. Diese Versuche sind rein handwerklich und mit geringem Arbeitsaufwand
durchzuführen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Beispiels noch näher erläutert werden:
Es wird eine Kunststoff-Folie in Form einer 6 Mikrometer starken Polyäthylenterephthalat-Folie (Erweichungspunkt
etwa 260° C) auf einer Seite mit einer wäßrigen Dispersion folgender Zusammensetzung beschichtet:
60 Gewichtsteile einer 35%igen wäßrigen Ethylenvinylacetat-Dispersion
(Ehatex 5601)
10 Gewichtsteile einer 50%igen wäßrigen Dispersion eines Therphenolharzes (Ehatex KA 300)
10 Gewichtsteile Rußdispersion (15%ig in Wasser mit 6% Netzmittel, anionenaktiv) (Derussol A)
19,9 Gewichtsteile Wasser
10 Gewichtsteile einer 50%igen wäßrigen Dispersion eines Therphenolharzes (Ehatex KA 300)
10 Gewichtsteile Rußdispersion (15%ig in Wasser mit 6% Netzmittel, anionenaktiv) (Derussol A)
19,9 Gewichtsteile Wasser
0,1 Gewichtsteil Netzmittel (nicht-ionisches Fluortensid/Fluorat
FC-430/3 M)
Das Auftragen erfolgt mittels einer Rakel in einer Stärke von 2 Mikrometer. Anschließend wird das Wasser
durch Überleiten eines Luftstroms einer Temperatur von 70° C abgedampft. Es schließt sich darauf das Auftragen
einer wäßrigen Wachsdispersion folgender Zusammensetzung an:
32 Gewichtsteile Esterwachs (Montanesterwachs/ LG-Wachs)
8 Gewichtsteile Fettalkoholethoxylat (Emulan OSN)
60 Gewichtsteile Wasser
Der Auftrag der wäßrigen Wachsdispersion erfolgt ebenfalls mittels einer Rakel. Die aufgetragene Schicht
ist etwa 2 Mikrometer stark. Es folgt wiederum ein Abdampfen des Wassers in der oben beschriebenen Weise.
Das hergestellte Thermofarbband wird nun für den späteren Gebrauch zugeschnitten und auf eine Spule
gerollt. Beim Schneiden zeigt sich nicht das bei bekannten Thermofarbbändern auftretende Verschmieren. Es
werden vorzügliche Drucke erzielt.
— Leerseite —
Claims (6)
1. Thermofarbband, insbesondere Thermocarbonband,
mit einer Kunststoff-Folie als Träger und einer auf einer Seite der Kunststoff-Folie ausgebildeten
Schicht aus einer kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Wachsschicht auf der Schicht der
kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe befindet.
2. Thermofarbband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachsschicht 0,5 bis 3 Mikrometer
stark ist.
3. Thermofarbband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wachsschicht aus
Paraffinen, Silikonen, Naturwachsen, insbesondere Carnaubawachs, Bienenwachs, Ozokerit und/oder
Synthetikwachsen, insbesondere Säurewachsen, Esterwachsen, teilverseiften Esterwachsen und/oder
Polyethylenwachsen, besteht.
4. Thermofarbband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kunststoffgebundene
Aufschmelzfarbe einen thermoplastischen Kunststoff eines Erweichungspunktes von 70 bis
1200C enthält.
5. Thermofarbband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische
Material der kunststoffgebundenen Aufschmelzfarbe in Form von Polystyrol, Polyamid, Polyvinylacetat,
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat, Polymethacrylat und/oder Polyacrylat vorliegt.
6. Verfahren zur Herstellung eines Thermofarbbandes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die kunststoffgebundene Aufschmelzfarbe in Form einer wäßrigen Suspension
auf den Träger aufgetragen, darauf das Wasser abgedampft und die Wachsschicht anschließend durch
Auftragen einer entsprechenden wäßrigen Suspension und Abdampfen des Wassers ausgebildet wird.
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Legal Events
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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8330 | Complete renunciation |