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EP0955181B1 - Thermotransferband mit einer Trennschicht - Google Patents

Thermotransferband mit einer Trennschicht Download PDF

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Publication number
EP0955181B1
EP0955181B1 EP99106170A EP99106170A EP0955181B1 EP 0955181 B1 EP0955181 B1 EP 0955181B1 EP 99106170 A EP99106170 A EP 99106170A EP 99106170 A EP99106170 A EP 99106170A EP 0955181 B1 EP0955181 B1 EP 0955181B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thermal transfer
wax
layer
weight
transfer ribbon
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99106170A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0955181A1 (de
Inventor
Heinrich Krauter
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.)
Pelikan Produktions AG
Original Assignee
Pelikan Produktions AG
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 Pelikan Produktions AG filed Critical Pelikan Produktions AG
Publication of EP0955181A1 publication Critical patent/EP0955181A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0955181B1 publication Critical patent/EP0955181B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B41M5/40—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
    • B41M5/42—Intermediate, backcoat, or covering layers
    • B41M5/423—Intermediate, backcoat, or covering layers characterised by non-macromolecular compounds, e.g. waxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B41M5/38214—Structural details, e.g. multilayer systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B41M5/392—Additives, other than colour forming substances, dyes or pigments, e.g. sensitisers, transfer promoting agents
    • B41M5/395—Macromolecular additives, e.g. binders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41M5/40—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
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    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/914—Transfer or decalcomania

Definitions

  • the invention relates to a thermal transfer ribbon with a conventional carrier, with a wax-bonded layer of a thermal transfer ink formed on one side of the carrier and with a wax- bonded release layer located between the carrier and the wax-bonded layer, the wax-bonded layer B) of the thermal transfer ink containing a wax-soluble polymer.
  • thermal transfer ribbons are known from the prior art. So describes DE 195 48 401 A1 a thermal transfer ribbon with a conventional carrier, a plastic-bonded layer formed on one side of the carrier Thermal transfer ink and a separating layer between the support and the layer of thermal transfer ink, the interface is wax-bound and the waxes are one Melting point of about 70 to 110 ° C and a polymeric wax plasticizer with contains a glass transition temperature Tg of -30 to + 70 ° C and the plastic-bound Thermal transfer ink contains a wax-compatible polymer. It is similar Thermal transfer ribbon of DE 196 12 393 A1 constructed, the separation layer is wax-bonded, but the layer of thermal transfer ink is at least about 20 % By weight natural resin, modified natural resin and / or synthetic resin.
  • EP-A-0 826 512 relates to a thermal transfer ribbon comprising a support and a thermofusible ink layer, between which a Intermediate adhesive layer is provided, the 20 to 80 wt .-% of a polyester resin with a glass transition temperature of not more than 20 ° C and 20 to 80% by weight has at least one pigment and carbon black.
  • JP-A-07089253 describes a thermal transfer sheet composed of a carrier, a removable layer and a thermofusible ink layer.
  • the removable Layer is a mixture of wax and styrene-butadiene rubber as main components, wherein the waxes used have a melting point of 60 to 90 ° C and the rubber has a glass transition temperature of -30 to + 20 ° C.
  • the Thermal transfer ink layer contains a wax component as a binder, a dye and optionally resins such as acrylic resin, styrene-acrylic resin or other additives.
  • a thermal transfer ribbon of the type described above goes from DE 195 48 033 A1 forth.
  • the wax-bound separating layer described therein serves the better Separation of the wax-bound layer of the thermal transfer ink from the respective one Carrier.
  • a particular goal of this well-known teaching is the need for training a so-called "top coat" (adhesive layer) or a two-layer thermal transfer ink exclude and satisfactory mat during thermal printing Get printouts. This is ensured by the fact that both the wax-bound Separating layer as well as the wax-bound layer of the thermal transfer ink contain a wax-soluble polymer in a sufficiently large amount.
  • Prefers contains the wax-bound layer of thermal transfer ink about 2 to 20 wt .-% wax-soluble polymer and the separating layer 10 to 60 wt .-%.
  • thermal transfer ribbon described above is highly suitable, the one addressed Satisfying objectives. However, it is too with other objectives improve.
  • the so-called "inline packaging" printing process plays an increasing role, with printing speeds of 300 to 600 mms -1 being used.
  • the thermal transfer ribbons used must meet various requirements: They should be usable on normal and high-speed printers with conventional print heads. At the same time, the thermal transfer ribbon should also show good print quality at printing speeds of up to 600 mms -1 . In the case of products known in the prior art which meet the aforementioned requirements, however, it is still problematic to achieve good scratch resistance on films and paper. The desired solvent resistance of these tapes is also insufficient. So far there is no product on the market that meets these requirements.
  • the invention was therefore based on the object of a thermal transfer ribbon at the outset to propose the type described, with which the above-mentioned objectives for improvement the print quality as well as the scratch and solvent resistance.
  • the thermal transfer ribbon should be used in many ways and for normal and high-speed printers be equally suitable with conventional printheads.
  • the wax-bound separating layer A) contains less than 20% by weight but more than 0% by weight , in particular 3 to 8% by weight, of wax-insoluble polymer, the wax-insoluble polymer having wax-plasticizing properties and a Glass temperature Tg from -30 ° to + 70 ° C.
  • a separation layer or release layer is understood here to mean a layer that during the printing process, the transfer of the thermal transfer ink onto the receiving substrate controls and is itself partially transferred to the substrate.
  • Both in the separation layer A) and the layer B) of the thermal transfer ink are wax-bound layers.
  • a central feature of the thermal transfer ribbon of the invention is that is contained in the layer B) of the thermal transfer ink, a wax-soluble polymer which is an ethylene-vinyl acetate copolymer is present in a particularly preferred embodiment in shape.
  • a wax-soluble polymer which is an ethylene-vinyl acetate copolymer is present in a particularly preferred embodiment in shape.
  • “Wax-soluble” is understood here to mean that this polymer shows solubility in a liquid wax.
  • the wax-soluble ethylene-vinyl acetate copolymer has a softening point in the range from 50 ° to 65 ° C., in particular from 60 ° C.
  • the ethylene-vinyl acetate copolymer preferably has a vinyl acetate content of 30 to 40% by weight.
  • Layer B preferably contains the ethylene-vinyl acetate copolymer in an amount of 10 to 40% by weight, in particular 12 to 20% by weight. If the value falls below 10% by weight, the scratch resistance on the packaging material is no longer guaranteed. A value of more than 40% by weight leads to insufficient resolution of the printed characters.
  • the waxes used in the separating layer A) and layer B) in accordance with the invention correspond to the customary wax definition, "narrowly cut" waxes being preferred, ie the melting and solidification point of the waxes must lie closely together.
  • waxes with a melting point of 75 to 90 ° C. are used.
  • it is a material that is solid to brittle, hard, coarse to fine crystalline, translucent to opaque, but not glassy, melts above approx. 70 ° C, but is relatively low-viscosity and not stringy just above the melting point.
  • Waxes of this type can be assigned to natural waxes, chemically modified waxes and synthetic waxes.
  • waxes in the form of carnauba wax, candelilla wax, mineral waxes in the form of higher-melting ceresin and higher-melting ozokerite (earth wax), petrochemical waxes, such as, for example, petrolatum, paraffin waxes and microwaxes, are particularly preferred.
  • petrochemical waxes such as, for example, petrolatum, paraffin waxes and microwaxes
  • montan ester waxes montan ester waxes, hydrogenated castor oil and hydrogenated jojoba oil
  • synthetic waxes polyalkylene waxes and polyethylene glycol waxes and products made therefrom by oxidation and / or esterification are preferred.
  • Amide waxes can also be used. Specifically, the following are particularly preferred: modified microcrystalline waxes.
  • a variety of additives can be incorporated into the wax materials of the wax-bonded thermal transfer ink, such as, in particular, tackifiers in the form of terpene phenol resins (such as the commercial products Zonatac lite 85 from Arizona Chemical) and hydrocarbon resins (such as the commercial products KW-Harz 61 B1 / 105 from VFT , Frankfurt).
  • An adhesive layer with tackifier can be applied to layer B).
  • the coloring can be done by any colorant. It can be pigments, in particular carbon black, but also solvent and / or binder-soluble colorants, such as the commercial product Basoprint, organic color pigments and various azo dyes (Cerces and Sudan dyes). Carbon black is particularly suitable in the context of the present invention.
  • the thermal transfer ink preferably contains the colorant, in particular pigment, in an amount of 15 to 40% by weight.
  • the melting point of the wax-bound thermal transfer ink is preferably between 60 and 70 ° C.
  • ethylene-vinyl acetate copolymer of about 30 wt .-% and one Soot content of about 20% by weight in layer B) can impair processing lead to high viscosity.
  • the separation layer A) and / is preferred or layer B) is then coated with a solvent.
  • a solvent a mixture of isopropanol and toluene, preferably in the ratio 2: 1 is used.
  • the application thickness of the separating layer A) and the layer B) is not critical.
  • the separating layer A) preferably has an application thickness of 0.5 to 5 g / m 2 , in particular 1.5 to 3 g / m 2
  • the layer B) an application thickness of 1.0 to 5 g / m 2 , in particular of 1.5 to 2.5 g / m 2 .
  • the carrier of the ribbon according to the invention is not critical.
  • Polyethylene terephthalate (PET) or capacitor papers are preferably used as the base film for thermal transfer ribbons.
  • the selection parameters are the highest possible tensile elongation values and thermal stability with low film thicknesses.
  • the PET films are available down to about 2.5 ⁇ m , capacitor paper down to about 6 ⁇ m .
  • the thermal print head reaches temperatures of up to 400 ° C, ie temperatures that are above the softening point of PET.
  • the coating material preferably consists of paraffin, silicone, natural waxes, in particular carnauba wax, beeswax, ozokerite and paraffin wax, synthetic waxes, in particular acid waxes, ester waxes, partially saponified ester waxes and polyethylene waxes, glycols or polyglycol, antistatic agents and / or surfactants. If such a rear coating is provided, then there is an undisturbed heat transfer from the thermal print head to the thermal transfer ribbon, with the result that particularly sharp prints are achieved.
  • This thin layer is preferably coated with one of the solvents listed above.
  • the thermal transfer ribbon according to the invention described above can be varied Make way using standard application methods. For example by spraying or printing on a solution or dispersion, either with Water or an organic solvent as a dispersion or solvent, by application from the melt, which is particularly important for the wax-bound thermal transfer ink applies, or by normal application using a doctor blade in the form an aqueous suspension with finely divided material to be applied.
  • an aqueous suspension of the starting materials of the separating layer is applied to the support in a thin layer, which gives rise to the separating layer A) when the water is evaporated.
  • the application of an aqueous suspension of the starting material of the wax-bound thermal transfer dye follows, the water being evaporated off in the usual manner after the application of this material.
  • the double-layer covering formed fulfills all the requirements that lie within the scope of the task.
  • the thermal transfer ink can also be applied to the separating layer in the form of a melt using customary application technologies, for example using a doctor blade.
  • the temperature of the respective melt should generally be 100 to 130 ° C. After application, the applied materials are only allowed to cool.
  • the wax-soluble polymer present exclusively in layer B) which, according to a particularly preferred embodiment, is an ethylene-vinyl acetate copolymer with a softening point in the range from 50 to 65 ° C. and in particular with a vinyl acetate content of about 30 wt .-% is, causes a high mechanical anchoring of the thermal transfer ink on the receiving material, thereby resulting in excellent print quality.
  • the wax-bound separating layer A which is also transferred up to 80% during the printing process, leads to an unexpectedly high scratch resistance and additional resistance to solvents.
  • the layer B has a high has mechanical anchoring on the receiving paper and at the same time up to 80% of the separation layer A is also transferred. Only in this way can the combination of the properties described above can be achieved.
  • the above material is applied in a solvent dispersion (10%, in toluene / isopropanol 80:20) in a dry thickness of 1.0 to 2.0 ⁇ m .
  • the solvent is evaporated by passing hot air at a temperature of 100 ° C.
  • the thermal transfer ink B) is then shaped using the following recipe a solvent dispersion (15% in toluene / isopropanol 30:70) with a reverse roll pressure upset.
  • Example 1 was repeated with the modification that the following recipes were used for the separation layer A) and the color layer B): Interface A): Ester wax (melting point 80-85 ° C) 72 parts by weight Paraffin HNP 20 parts by weight Polyester resin ( Dynapol® Hüls AG, D-Tg: 28 ° C) 8 parts by weight 100 parts by weight Transfer color layer B): Paraffin wax 40 parts by weight Petrolite WB 17® 12 parts by weight Zonatac lite 85 7 parts by weight EVA 33-400 14 parts by weight filler 7 parts by weight Soot 20 parts by weight 100 parts by weight
  • the two thermal transfer ribbons produced in Examples 1 and 2 were tested on high-speed printers and so-called "inline packaging" printers with printing speeds of 300 and 600 mms -1 and the printing results were evaluated. In both cases, the print quality was very good with excellent scratch and solvent resistance.

Landscapes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Thermotransferband mit einem üblichen Träger, mit einer auf einer Seite des Trägers ausgebildeten wachsgebundenen Schicht einer Thermotransferfarbe und mit einer sich zwischen Träger und wachsgebundener Schicht befindenden wachsgebundenen Trennschicht, wobei die wachsgebundene Schicht B) der Thermotransferfarbe ein wachslösliches Polymer enthält.
Ähnliche Thermotransferbänder sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt die DE 195 48 401 A1 ein Thermotransferband mit einem üblichen Träger, einer auf einer Seite des Trägers ausgebildeten kunststoffgebundenen Schicht einer Thermotransferfarbe und einer Trennschicht zwischen Träger und Schicht der Thermotransferfarbe, wobei die Trennschicht wachsgebunden ist und die Wachse einen Schmelzpunkt von etwa 70 bis 110°C sowie eine polymeren Wachsplastifizierer mit einer Glastemperatur Tg von -30 bis +70°C enthält und die kunststoffgebundene Thermotransferfarbe ein wachsverträgliches Polymer enthält. In ählicher Weise ist das Thermotransferband der DE 196 12 393 A1 aufgebaut, wobei die Trennschicht wachsgebunden ist, jedoch die Schicht der Thermotransferfarbe mindestens etwa 20 Gew.-% Naturharz, modifiziertes Naturharz und/oder synthetisches Harz enthält.
Die Lehre der EP-A-0 826 512 bezieht sich auf ein Thermotransferband, umfassend einen Träger und eine thermoschmelzbare Tintenschicht, wobei zwischen diesen eine Zwischenkleberschicht vorgesehen ist, die 20 bis 80 Gew.-% eines Polyesterharzes mit einer Glasübergangstemperatur von nicht mehr als 20°C sowie 20 bis 80 Gew.-% mindestens eines Pigments und Carbonblack aufweist.
Die JP-A-07089253 beschreibt ein Thermotransferblatt, aufgebaut aus einem Träger, einer ablösbaren Schicht und einer thermoschmelzbaren Tintenschicht. Die ablösbare Schicht ist eine Mischung aus Wachs und Styrol-Butadien-Kautschuk als Hauptkomponenten, wobei die verwendeten Wachse einen Schmelzpunkt von 60 bis 90°C und der Kautschuk eine Glasübergangstemperatur von -30 bis +20°C besitzen. Die Thermotransferfarbschicht enthält eine Wachskomponente als Bindemittel, einen Farbstoff und gegebenenfalls Harze, wie Acrylharz, Styrol-Acrylharz oder andere Additive.
Ein Thermotransferband der oben beschriebenen Art geht aus der DE 195 48 033 A1 hervor. Die darin beschriebene wachsgebundene Trennschicht dient der besseren Trennung der wachsgebundenen Schicht der Thermotransferfarbe von dem jeweiligen Träger. Besonderes Ziel dieser bekannten Lehre ist es, die Notwendigkeit der Ausbildung einer sogenannten "Topcoat" (Haftschicht) bzw. einer zweischichtigen Thermotransferfarbe auszuschließen und beim Thermodruckvorgang zufriedenstellende matte Ausdrucke zu erhalten. Dies wird dadurch gewährleistet, daß sowohl die wachsgebundene Trennschicht als auch die wachsgebundene Schicht der Thermotransferfarbe in einer ausreichend großen Menge ein wachslösliches Polymer enthalten. Bevorzugt enthält die wachsgebundene Schicht der Thermotransferfarbe etwa 2 bis 20 Gew.-% wachslösliches Polymer und die Trennschicht 10 bis 60 Gew.-%.
Das oben beschriebene Thermotransferband ist in hohem Maße geeignet, der angesprochenen Zielsetzung zu genügen. Allerdings ist es bei anderen Zielsetzungen zu verbessern.
Zunehmend spielt das sog. "inline packaging"-Druckverfahren eine Rolle, wobei Druckgeschwindigkeiten von 300 bis 600 mms-1 zum Einsatz kommen. Die verwendeten Thermotransferbänder müssen hierbei verschiedene Voraussetzungen erfüllen: Sie sollen auf Normal- und Hochgeschwindigkeitsdruckern mit konventionell gebräuchlichen Druckköpfen einsetzbar sein. Gleichzeitig soll das Thermotransferband auch bei Druckgeschwindigkeiten bis zu 600 mms-1 eine gute Druckqualität zeigen. Bei im Stand der Technik bekannten Produkten, die die genannten Voraussetzungen erfüllen, ist es jedoch nach wie vor problematisch, eine gute Kratzfestigkeit auf Folien und Papier zu erreichen. Die gewünschte Lösemittelbeständigkeit dieser Bänder ist zudem unzureichend. Es gibt bislang kein Produkt auf dem Markt, das diesen Anforderungen gerecht wird.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Thermotransferband der eingangs bezeichneten Art vorzuschlagen, mit dem die oben angesprochenen Ziele zur Verbesserung der Druckqualität sowie der Kratz- und Lösemittelbeständigkeit erreicht werden. Das Thermotransferband soll vielfach einsetzbar und für Normal- und Hochgeschwindigkeitsdrucker mit herkömmlichen Druckköpfen gleichermaßen geeignet sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die wachsgebundene Trennschicht A) weniger als 20 Gew.-% aber mehr als 0 Gew.-%, insbesondere 3 bis 8 Gew.-% wachsunlösliches Polymer enthält, wobei das wachsunlösliche Polymer wachsplastifizierende Eigenschaften besitzt und eine Glastemperatur Tg von -30° bis +70°C aufweist.
Unter einer Trennschicht bzw. Releaseschicht wird hier eine Schicht verstanden, die beim Druckvorgang die Abgabe der Thermotransferfarbe auf das aufnehmende Substrat steuert und selbst zum Teil auf das Substrat übertragen wird.
Sowohl bei der Trennschicht A) als auch der Schicht B) der Thermotransferfarbe handelt es sich um wachsgebundene Schichten.
Ein zentrales Merkmal des erfindungsgemäßen Thermotransferbandes besteht darin, daß in der Schicht B) der Thermotransferfarbe ein wachslösliches Polymer, welches in einer besonders bevorzugten Ausführungsform in Form eines Ethylen-Vinylacetat-Copolymers vorliegt, enthalten ist. Unter "wachslöslich" wird hier verstanden, daß dieses Polymer in einem flüssigen Wachs Löslichkeit zeigt. Hierbei handelt es sich nicht notwendigerweise um "echte Lösungen", sondern meist um stabile Dispersionen. Dies führt dazu, daß beim Abkühlen einer derartigen Lösung des Polymers in Wachs keine Phasentrennung auftritt bzw. dieses Polymer mit dem Wachs verträglich ist.
Das wachslösliche Ethylen-Vinylacetat-Copolymer besitzt einen Erweichungspunkt im Bereich von 50° bis 65°C, insbesondere von 60°C. Zur Steigerung der Adhäsion zwischen der Trennschicht A) und der Schicht B) weist das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer bevorzugt einen Vinylacetatgehalt von 30 bis 40 Gew.- % auf.
In der Schicht B) ist das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-%, insbesondere von 12 bis 20 Gew.-%, enthalten. Wird der Wert von 10 Gew.-% unterschritten, dann ist die Kratzfestigkeit auf dem Verpackungsmaterial nicht mehr gewährleistet. Ein Wert von mehr als 40 Gew.-% führt zu einer nicht mehr ausreichenden Auflösung der gedruckten Zeichen.
Durch Einsatz von Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, insbesondere mit einem niedrigen Erweichungspunkt im Bereich um etwa 60°C und einem Vinylactetat-Anteil über 30 Gew.-%, erreicht man eine gute mechanische Verankerung und somit ausgezeichnete Druckqualität auf den eingesetzten Folien- und Papierempfangsmaterialien.
Die im Rahmen der Erfindung in Trennschicht A) und der Schicht B) eingesetzten Wachse entsprechen der üblichen Wachsdefinition, wobei "eng geschnittene" Wachse bevorzugt sind, d.h., Schmelz- und Erstarrungspunkt der Wachse müssen dicht zusammen liegen. Insbesondere werden Wachse eines Schmelzpunktes von 75 bis 90°C eingesetzt. Es handelt sich also im weitesten Sinne um ein Material, das fest bis brüchig hart, grob bis feinkristallin, durchscheinend bis opak, jedoch nicht glasartig ist, oberhalb etwa 70°C schmilzt, allerdings schon wenig oberhalb des Schmelzpunktes verhältnismäßig niedrigviskos und nicht fadenziehend ist. Wachse dieser Art sind den natürlichen Wachsen, chemisch-modifizierten Wachsen und den synthetischen Wachsen zuzuordnen. Besonders bevorzugt sind unter den natürlichen Wachsen pflanzliche Wachse in Form von Carnaubawachs, Candelillawachs, Mineralwachse in Form von höherschmelzendem Ceresin und höherschmelzendem Ozokerit (Erdwachs), petrochemische Wachse, wie beispielsweise Petrolatum, Paraffinwachse und Mikrowachse. Unter den chemisch-modifizierten Wachsen sind insbesondere Montanesterwachse, hydriertes Rizinusöl und hydriertes Jojobaöl bevorzugt. Unter den synthetischen Wachsen sind Polyalkylenwachse und Polyethylenglykolwachse sowie daraus durch Oxidation und/oder Veresterung hergestellte Produkte bevorzugt. Amidwachse sind ebenfalls verwendbar. Im einzelnen sind hier als besonders bevorzugt anzugeben: modifizierte mikrokristalline Wachse.
Den Wachsmaterialien der wachsgebundenen Thermotransferfarbe können vielfältige Zusätze einverleibt werden, wie insbesondere Klebrigmacher in Form von Terpenphenolharzen (wie z.B. die Handelsprodukte Zonatac lite 85 von der Firma Arizona Chemical) und Kohlenwasserstoffharzen (wie z.B. die Handelsprodukte KW-Harz 61 B1/105 von der Firma VFT, Frankfurt). Auf die Schicht B) kann eine Haftschicht mit Klebrigmacher aufgetragen sein. In einer Ausführungsform befindet sich auf der Schicht B) eine Haftschicht, insbesondere eine Paraffinschicht mit einem Gehalt an feinverteiltem klebrigmachenden Kohlenwasserstoffharz, wobei das Paraffin einen Schmelzpunkt von insbesondere 60 bis 95°C aufweist.
Die Einfärbung kann durch beliebige Farbmittel erfolgen. Es kann sich um Pigmente, wie insbesondere um Ruß, aber auch um lösungsmittel- und/oder bindemittellösliche Farbmittel, wie das Handelsprodukt Basoprint, organische Farbpigmente sowie verschiedene Azofarbstoffe (Cerces- und Sudanfarbstoffe) handeln. Ruß gilt im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders geeignet. Vorzugsweise enthält die Thermotransferfarbe das Farbmittel, insbesondere Pigment, in einer Menge von 15 bis 40 Gew.-%. Der Schmelzpunkt der wachsgebundenen Thermotransferfarbe liegt vorzugsweise zwischen 60 und 70°C.
Der Einsatz von Ethylen-Vinylacetat-Copolymer von etwa 30 Gew.-% und einem Rußanteil von etwa 20 Gew.-% in Schicht B) kann zu einer die Verarbeitung beeinträchtigenden zu hohen Viskosität führen. Bevorzugt wird die Trennschicht A) und/ oder die Schicht B) dann mit einem Lösemittel beschichtet. Als Lösemittel kommt hierfür in Frage ein Gemisch aus Isopropanol und Toluol, das bevorzugt im Verhältnis 2:1 eingesetzt wird.
Die Auftragsstärke der Trennschicht A) und der Schicht B) ist nicht kritisch. Vorzugsweise weist die Trennschicht A) eine Auftragsstärke von 0,5 bis 5 g/m2, insbesondere 1,5 bis 3 g/m2, und die Schicht B) eine Auftragsstärke von 1,0 bis 5 g/m2, insbesondere von 1,5 bis 2,5 g/m2 auf.
Der Träger des erfindungsgemäßen Farbbandes ist nicht kritisch. Als Basisfolie für Thermotransferbänder werden vorzugsweise Polyethylentherephthalatfolien (PET) oder Kondensatorpapiere verwendet. Die Auswahlparameter sind möglichst hohe Zugdehnungswerte und thermische Stabilität bei geringen Foliendicken. Die PET-Folien sind bis etwa 2,5 µm, Kondensatorpapier bis etwa 6 µm herunter erhältlich. Beim Druckvorgang erreicht der Thermodruckkopf Temperaturen von bis zu 400°C, d.h. Temperaturen, die oberhalb des Erweichungspunktes von PET liegen. Es empfiehlt sich, bei Verwendung von PET-Folien auf der Rückseite der Folie, die mit dem Thermokopf in Berührung kommt, eine gegen Hitze besonders widerstandsfähige Schicht vorzusehen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gedankens, insbesondere zur Erzielung eines vorteilhaft scharfen Drucks, beruht auf einer Einbeziehung der Lehre der EP-B-0 133 638. Danach wird auf der Rückseite des Trägers eine Schicht aus einem Wachs oder einem wachsartigen Material gebildet, insbesondere in einer Stärke von nicht mehr als etwa 1 µ m und ganz besonders bevorzugt in Form einer molekular ausgebildeten von 0,05 bis 0,10 µm starken Schicht. Das Beschichtungsmaterial besteht in diesem Fall vorzugsweise aus Paraffin, Silicon, Naturwachsen, insbesondere Carnaubawachs, Bienenwachs, Ozokerit und Paraffinwachs, Synthetikwachsen, insbesondere Säurewachsen, Esterwachsen, teilverseiften Esterwachsen und Polyethylenwachsen, Glykolen bzw. Polyglykol, antistatischen Mitteln und/oder Tensiden. Wird eine derartige rückseitige Beschichtung vorgesehen, dann erfolgt ein ungestörter Wärmeübergang vom Thermodruckkopf auf das Thermotransferband mit der Folge, daß besonders scharfe Drucke erzielt werden. Bevorzugt wird diese dünne Schicht mit einem der oben aufgeführten Lösemittel beschichtet.
Das oben beschriebene erfindungsgemäße Thermotransferband läßt sich in vielfältiger Weise unter Anwendung üblicher Auftragsverfahren herstellen. Dies kann beispielsweise durch Aufsprühen oder Aufdrucken einer Lösung oder Dispersion, sei es mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel als Dispersions- bzw. Lösungsmittel, durch Auftragen aus der Schmelze, was insbesondere für die wachsgebundene Thermotransferfarbe gilt, oder auch durch normales Auftragen mittels einer Rakel in Form einer wäßrigen Suspension mit darin fein verteiltem aufzutragendem Material erfolgen.
Aus Umweltschutzgesichtspunkten hat sich folgendes Vorgehen als besonders vorteilhaft erwiesen: Zunächst wird in dünner Schicht eine wäßrige Suspension der Ausgangsmaterialien der Trennschicht auf den Träger aufgetragen, die bei Abdampfen des Wassers die Trennschicht A) entstehen läßt. Nach der Ausbildung der Trennschicht A) schließt sich das Auftragen einer wäßrigen Suspension des Ausgangsmaterials der wachsgebundenen Thermotransferfarbe an, wobei das Wasser in üblicher Weise nach dem Auftrag dieses Materials abgedampft wird. Der gebildete doppelschichtige Belag erfüllt sämtliche Anforderungen, die im Rahmen der gestellten Aufgabe liegen. Die Thermotransferfarbe läßt sich jedoch auch in Form einer Schmelze nach üblichen Auftragstechnologien auf die Trennschicht aufbringen, so beispielsweise mit einer Rakel. Die Temperatur der jeweiligen Schmelze sollte dabei im allgemeinen 100 bis 130°C betragen. Nach dem Auftrag läßt man die aufgetragenen Materialien lediglich abkühlen.
Für die praktische bzw. besonders vorteilhafte Verwirklichung der vorliegenden Erfindung können folgende Rahmenbedingungen für die Auftragsmengen der einzelnen Schichten bzw. deren Auftragsstärke angegeben werden:
  • Thermotransferfarbschicht B): 1 bis 10 g/m2, vorzugsweise 1,5 bis 5 g/m2, ganz besonders bevorzugt 1,8 bis 2,0 g/m2;
  • Trennschicht A) 0,5 bis 5 g/m2, vorzugsweise 1,5 bis 3,0 g/m2, ganz besonders bevorzugt 1,6 bis 2,8 g/m2;
  • Trägerfilm, insbesondere Polyethylenterephthalatfilm, einer Stärke von 2 bis 8 µm, insbesondere einer Stärke von 3,5 bis 4,5 µm, sowie
  • eine Rückseitenbeschichtung in einer Auftragsstärke von 0,01 bis 0,30 µm, insbesondere von 0,05 bis 0,10 µm.
  • Bevorzugt sind die Schicht B), die Trennschicht A) und die Rückseitenbeschichtung in einem Lösemittel aufgetragen.
    • Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß das ausschließlich in der Schicht B) vorhandene wachslösliche Polymer, welches nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Erweichungspunkt im Bereich von 50 bis 65°C und insbesondere mit einem Vinylacetatgehalt von etwa 30 Gew.-% ist, eine hohe mechanische Verankerung der Thermotransferfarbe auf dem Empfangsmaterial bewirkt, wodurch eine hervorragende Druckqualität resultiert. Gleichzeitig führt die wachsgebundene Trennschicht A), die bis zu 80% während des Druckvorgangs mitübertragen wird, zu einer unerwartet hohen Kratzfestigkeit und zusätzlich Lösemittelbeständigkeit.
    Diese Vorteile werden insbesondere dadurch erreicht, daß die Schicht B eine hohe mechanische Verankerung auf dem Empfangspapier aufweist und gleichzeitig bis zu 80% der Trennschicht A mitübertragen wird. Nur hierdurch kann die Kombination der oben beschriebenen Eigenschaften erreicht werden.
    Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Beispielen noch näher erläutert werden:
    Beispiel 1
    Auf einem üblichen Träger aus einem Polyester einer Schichtstärke von 6 µm wird mittels einer Rakel zur Ausbildung der wachsgebundenen Trennschicht A) ein Material folgender Rezeptur aufgetragen:
    Carnaubawachs 95 Gew.-Teile
    (Schmelzpunkt 83-85°C)
    Polyesterharz (Tg = -4°C) 5 Gew.-Teile
    100 Gew.-Teile
    Das obige Material wird in einer Lösemittel-Dispersion (10%ig, in Toluol/Isopropanol 80:20) in einer Trockenstärke von 1,0 bis 2,0 µm aufgetragen. Das Abdampfen des Lösemittels erfolgt durch Überleiten heißer Luft bei einer Temperatur von 100°C.
    Anschließend wird die Thermotransferfarbe B) anhand folgender Rezeptur in Form einer Lösemitteldispersion (15%ig in Toluol/Isopropanol 30:70) mit einem Reverse-Roll-Druck aufgebracht.
    Rezeptur der Thermotransferfarbe B):
    Paraffinwachs 50 Gew.-Teile
    Petrolite WB17® 5 Gew.-Teile
    EVA 33-400 15 Gew.-Teile
    Füllstoff 15 Gew.-Teile
    Farbruß 15 Gew.-Teile
    100 Gew.-Teile
    Beispiel 2:
    Das Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß für die Trennschicht A) und die Farbschicht B) folgende Rezepturen herangezogen wurden:
    Trennschicht A):
    Esterwachs (Schmelzpunkt 80-85°C) 72 Gew.-Teile
    Paraffin HNP 20 Gew.-Teile
    Polyesterharz (Dynapol® Hüls AG, D-Tg: 28°C) 8 Gew.-Teile
    100 Gew.-Teile
    Transferfarbschicht B):
    Paraffinwachs 40 Gew.-Teile
    Petrolite WB 17® 12 Gew.-Teile
    Zonatac lite 85 7 Gew.-Teile
    EVA 33-400 14 Gew.-Teile
    Füllstoff 7 Gew.-Teile
    Farbruß 20 Gew.-Teile
    100 Gew.-Teile
    Die beiden in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Thermotransferbänder wurden auf Hochgeschwindigkeitsdruckern und sogenannten "inline packaging"-Druckern mit Druckgeschwindigkeiten von 300 und 600 mms-1 getestet und die Druckergebnisse ausgewertet. Es zeigte sich in beiden Fällen sehr gute Druckqualität bei gleichzeitig ausgezeichneter Kratz- und Lösemittelbeständigkeit.

    Claims (12)

    1. Thermotransferband mit einem üblichen Träger, mit einer auf einer Seite des Trägers ausgebildeten wachsgebundenen Schicht einer Thermotransferfarbe und mit einer sich zwischen Träger und wachsgebundener Schicht befindenden wachsgebundenen Trennschicht, wobei die wachsgebundene Schicht B) der Thermotransferfarbe ein wachslösliches Polymer enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die wachsgebundene Trennschicht A) weniger als 20 Gew.-% aber mehr als 0 Gew.-%, insbesondere 3 bis 8 Gew.-% wachsunlösliches Polymer enthält, wobei das wachsunlösliche Polymer wachsplastifizierende Eigenschaften besitzt und eine Glastemperatur Tg von -30 bis +70°C aufweist.
    2. Thermotransferband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wachslösliche Polymer ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 30 bis 40 Gew.-% ist.
    3. Thermotransferband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ethylen-Vinylacetat-Copolymer einen Erweichungspunkt im Bereich von 50 bis 65°C, insbesondere von 60°C, besitzt.
    4. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wachsgebundene Schicht B) der Thermotransferfarbe 10 bis 40 Gew.-%, insbesondere 12 bis 20 Gew.-% Ethylen-Vinylacetat-Copolymer enthält.
    5. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wachsgebundene Schicht B) der Thermotransferfarbe und/oder die Trennschicht A) mit einem Lösemittel beschichtet sind.
    6. Thermotransferband nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösemittel Isopropanol und/oder Toluol ist.
    7. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschicht A) eine Auftragsstärke von 0,5 bis 5 g/m2, insbesondere 1,5 bis 3 g/m2, aufweist.
    8. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht B) der Thermotransferfarbe eine Auftragsstärke von 1 bis 5 g/m2, insbesondere von 1,5 bis 2,5 g/m2, aufweist.
    9. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermotransferfarbe ein Farbmittel, insbesondere ein Pigment, in einer Menge von 15 bis 40 Gew.-% enthält.
    10. Thermotransferband nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbpigment Ruß ist.
    11. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Rückseite des Trägers eine dünne Schicht aus einem Wachs oder einem wachsartigem Material befindet, die eine Auftragsstärke von 0,01 bis 0,30 µm, insbesondere von 0,05 bis 0,10 µm, aufweist.
    12. Thermotransferband nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Polyethylenterephthalat besteht.
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