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Dokumentenidentifikation DE3780554T2 11.03.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0263457
Titel Substrierschicht für ein farblieferndes Element zur Verwendung in einer thermischen Farbstoffübertragung.
Anmelder Eastman Kodak Co. (n.d.Ges.d. Staates New Jersey), Rochester, N.Y., US
Erfinder Ducharme, Gerald Louis c/o EASTMAN KODAK COMP, Rochester New York 14650, US
Vertreter Brandes, J., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 8000 München; Blickle, W., Dipl.-Ing., Pat.-Ass., 7000 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 3780554
Vertragsstaaten BE, CH, DE, FR, GB, LI, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 05.10.1987
EP-Aktenzeichen 871144911
EP-Offenlegungsdatum 13.04.1988
EP date of grant 22.07.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.03.1993
IPC-Hauptklasse B41M 5/26

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft Farbstoff-Donorelemente, die bei der thermischen Farbstoffübertragung verwendet werden und ganz speziell die Verwendung einer besonderen Haftschicht zwischen einem Poly(ethylenterephthalat)träger und einer Farbstoffschicht mit in einem cellulosischen Bindemittel dispergierten Farbstoff.

In den vergangenen Jahren sind thermische Übertragungssysteme entwickelt worden, um Kopien von Bildern herzustellen, die auf elektronischem Wege mit einer Farb-Videokamera erzeugt wurden. Bei einem Verfahren zur Herstellung solcher Kopien wird ein elektronisches Bild zunächst der Farbauftrennung mit Farbfiltern unterworfen. Die entsprechend farbgetrennten Bilder werden dann in elektrische Signale umgewandelt. Diese Signale werden dann zur Erzeugung von blaugrünen, purpurroten und gelben elektrischen Signalen verwendet. Diese Signale werden dann in einen Wärmedrucker überführt. Um die Kopie zu erhalten, wird ein blaugrünes, ein purpurrotes oder ein gelbes Farbstoff-Donorelement in Kontakt mit einem Farbstoff-Empfangselement gebracht. Die beiden werden dann zwischen einen Wärme-Kopierkopf und eine Druckwalze gebracht. Um Wärme von der Rückseite des Farbstoff-Donorblattes zuzuführen, wird ein Wärme-Druckkopf vom Zeilentyp verwendet. Der Wärme-Druckkopf weist viele Heizelemente auf und wird nacheinander als Folge der blaugrünen, purpurroten und gelben Signale aufgeheizt. Das Verfahren wird dann für die beiden anderen Farben wiederholt. Auf diese Weise wird eine harte Farbkopie erhalten, die dem Originalbild entspricht, das auf einem Schirm betrachtet werden kann. Weitere Details dieses Verfahrens, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben, werden beschrieben in der US-PS 4 621 271 von Brownstein mit dem Titel "Apparatus and Method For Controlling A Thermal Printer Apparatus", veröffentlicht am 4. November 1986.

Bei der Verwendung von Farbstoff-Donorelementen für das thermische Farbstoff-Übertragungskopieren existierte ein Problem deshalb, weil ein dünner Träger erforderlich ist, um eine effektive Wärmeübertragung zu ermöglichen. Wird beispielsweise eine dünne Polyesterfolie verwendet, so besteht eine große Tendenz zu einer Schichten-Delaminierung. Obgleich verschiedene Haftschichten für photographische Zwecke entwickelt wurden, hat sich doch gezeigt, daß sie nicht alle für die thermische Farbstoffübertragung geeignet sind, da Farbstoffschichten für thermische Systeme keine Schichten auf Gelatinebasis sind, wie die meisten photographischen Emulsionen.

Gegenstand dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Haftschicht für Farbstoff-Donorelemente, die bei der thermischen Farbstoffübertragung verwendet werden, und die eine überlegene Haftung zwischen einem Poly(ethylenterephthalat)träger und einer Farbstoffschicht mit einem cellulosischem Bindemittel gewährleisten.

Aus der EP-A-0 228 065 ist ein Farbstoff-Donor für die thermische Farbstoffübertragung bekannt, der aufweist einen Träger mit einer darauf aufgetragenen Farbstoffschicht, eine hydrophile Farbstoff-Trennschicht zwischen der Farbstoffschicht und dem Träger und eine Haftschicht zwischen der Farbstoff-Trennschicht und dem Träger, wobei die Haftschicht eine Schicht mit einem Polymer aus Poly(acrylonitril-covinylidenchlorid-co-acrylsäure) ist. Diese Literaturstelle stellt den Stand der Technik gemäß Art. 54(3) (4) EPC für die Vertragsstaaten BE, CH, DE, FR, GB, LI und NL dar.

In der offengelegten Japanischen Publikation Nr. 19138/85 wird ein Bild-Empfangselement für das thermische Farbstoffübertragungskopieren beschrieben. In Beispiel 3 dieser Literaturstelle wird ferner ein Farbstoff-Donorelement beschrieben, das eine Gelatine-Haftschicht von 2 g/m² zwischen der Farbstoffschicht und dem Träger aufweist. Die Haftschichten dieser Erfindung liefern eine bessere Adhäsion als Gelatineschichten, wie später anhand von Vergleichsversuchen gezeigt werden wird.

Diese und andere Gegenstände werden erfindungsgemäß erreicht mit einem Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung mit einem Poly(ethylenterephthalat)träger, auf dem sich in folgender Reihenfolge befinden: Eine Haftschicht und eine Farbstoffschicht mit einem Farbstoff, der in einem cellulosischem Bindemittel dispergiert ist, wobei die Haftschicht ein Polymer aufweist mit 5 bis 35 Gew.-% Acrylnitril, 2 bis 10 Gew.-% Acrylsäure und 55 bis 85 Gew.-% wiederkehrenden Einheiten von Vinylidenchlorid.

Die Haftschicht der Erfindung kann in jeder Konzentration angewandt werden, die für den beabsichtigten Zweck wirksam ist. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse mit Konzentrationen von 0,03 bis 1,0 g/m² erhalten.

Ein beliebiges cellulosisches Bindemittel kann in dem Farbstoff-Donorelement der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise können verwendet werden Celluloseacetat, Cellulosetriacetat (vollständig acetyliert) oder ein Cellulosemischester, wie beispielsweise Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetathydrogenphthalat, Celluloseacetatformiat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatpentaonat, Celluloseacetathexanoat, Celluloseacetatheptanoat oder Celluloseacetatbenzoat. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird Celluloseacetatbutyrat verwendet.

Das cellulosische Bindemittel der Erfindung kann in jeder Konzentration angewandt werden, die für den beabsichtigten Zweck effektiv ist. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse mit Konzentrationen von 0,1 bis 5 g/m² des beschichteten Elementes erhalten.

Ein beliebiger Farbstoff kann in der Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, er ist durch Einwirkung von Wärme auf die Farbstoff-Empfangsschicht übertragbar. Besonders gute Ergebnisse wurden mit sublimierbaren Farbstoffen, wie sie in der US-PS 4 541 830 beschrieben werden, erhalten. Die oben beschriebenen Farbstoffe können einzeln oder in Kombination zur Herstellung eines monochromen Bildes verwendet werden. Die Farbstoffe können in einer Beschichtungsstärke von 0,05 bis 1 g/m² eingesetzt werden und sind vorzugsweise hydrophob.

Die Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes kann auf den Träger aufgeschichtet werden oder aufgedruckt werden mittels einer Drucktechnik, wie beispielsweise einem Gravure-Verfahren.

Die Rückseite des Farbstoff-Donorelementes kann mit einer Gleitschicht beschichtet werden, um das Anhaften des Druckkopf es auf dem Farbstoff-Donorelement zu verhindern. Eine solche Gleitschicht enthält ein Gleitmittel, beispielsweise ein oberflächenaktives Mittel, ein flüssiges Schmiermittel, ein festes Schmiermittel oder Mischungen hiervon, mit oder ohne einem polymeren Bindemittel. Das Farbstoff- Empfangselement, das mit dem Farbstoff-Donorelement der Erfindung verwendet wird, weist normalerweise einen Träger auf, auf dem sich eine Farbbild-Empfangsschicht befindet. Der Träger kann aus einer transparenten Folie, z. B. aus einem Poly(ethersulfon), einem Polyimid, einem Celluloseester, z. B. Celluloseacetat, einem Poly(vinylalkohol-coacetat) oder einem Poly(ethylenterephthalat) bestehen. Der Träger für das Farbstoff-Empfangselement kann ebenfalls reflektiv sein und z. B. bestehen aus einem mit Baryt beschichteten Papierträger, einem mit Polyethylen beschichteten Papier, weißem Polyester (Polyester mit einem hierin eingebrachten weißen Pigment), einem Elfenbein- Papier, einem Kondensatorpapier oder einem synthetischen Papier, z. B. vom Typ duPont Tyvek®. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Polyester mit einem hierin eingebrachten weißen Pigment verwendet.

Die Farbstoff-Empfangsschicht kann beispielsweise aufweisen ein Polycarbonat, ein Polyurethan, einen Polyester, Polyvinylchlorid, Poly(styrol-co-acrylonitril), Poly(caprolacton) oder Mischungen hiervon. Die Farbstoff-Empfangsschicht kann in jeder Konzentration vorliegen, die für den beabsichtigten Zweck effektiv ist. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse bei einer Konzentration von 1 bis 5 g/m² erhalten.

Wie oben beschrieben, werden die Farbstoff-Donorelemente der Erfindung dazu verwendet, um ein Farbstoff-Übertragungsbild zu erzeugen. Derartige Verfahren umfassen die bildweise Erhitzung eines Farbstoff-Donorelementes, wie oben beschrieben, und die Übertragung eines Farbstoffbildes auf ein Farbstoff-Empfangselement, unter Erzeugung des übertragenen Farbstoffbildes.

Die Farbstoff-Donorelemente der Erfindung können in Blattform oder in Form einer endlosen Rolle oder eines endlosen Bandes verwendet werden. Wird eine endlose Rolle oder ein endloses Band verwendet, so kann dieses lediglich einen Farbstoff aufweisen oder alternierende Bereiche von verschiedenen Farbstoffen, wie sublimierbare blaugrüne, purpurrote, gelbe und schwarze Farbstoffe und dgl., wie näher beschrieben in der US-PS 4 541 830. Infolgedessen fallen in den Schutzbereich dieser Erfindung ein-, zwei-, drei- oder vierfarbige Elemente (oder Elemente mit einer noch höheren Anzahl von Farben).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Farbstoff-Donorelement einen Poly(ethylenterephthalat)träger auf, der in Folge beschichtet ist mit sich wiederholenden Bereichen von blaugrünem, purpurrotem und gelbem Farbstoff, und die oben beschriebenen Verfahrensstufen werden nacheinander für jede Farbe durchgeführt, um ein dreifarbiges Farbstoffübertragungsbild zu erhalten. Wird das Verfahren lediglich für eine Farbe durchgeführt, dann wird natürlich ein monochromes Farbstoffübertragungsbild erhalten.

Wärme-Kopierköpfe, die für die Übertragung von Farbstoff von den Farbstoff-Donorelementen der Erfindung verwendet werden können, sind im Handel erhältlich. So lassen sich beispielsweise verwenden ein Wärme-Kopierkopf von Fujitsu (FTP-040 MCS001), ein TDK Thermal Head F415 HH7-1089 oder ein Wärme- Kopierkopf der Bezeichnung KE 2008-F3 von Rohm.

Ein Satz für die thermische Farbstoffübertragung gemäß der Erfindung umfaßt:

a) ein Farbstoff-Donorelement, wie oben beschrieben und

b) ein Farbstoff-Empfangselement, wie oben beschrieben,

wobei das Farbstoff-Empfangselement sich in überlagerter Beziehung mit dem Farbstoff-Donorelement befindet, so daß die Farbstoffschicht des Donorelementes in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht des Empfangselementes gelangt.

Der oben angegebene Satz mit diesen zwei Elementen kann zu einer integralen Einheit zusammengestellt sein, wenn ein monochromes Bild erhalten werden soll. Dies kann dadurch geschehen, daß die beiden Elemente an ihren Rändern zu einer temporären Haftung gebracht werden. Nach der Übertragung wird das Farbstoff-Empfangselement abgestreift unter Freisetzung des übertragenen Farbstoffbildes.

Soll ein dreifarbiges Bild erhalten werden, so wird der oben angegebene Satz dreimal während der Zeit erzeugt, in der Wärme durch den Wärme-Kopierkopf zugeführt wird. Nachdem der ersten Farbstoff übertragen worden ist, werden die Elemente voneinander getrennt. Ein zweites Farbstoff-Donorelement (oder ein anderer Bereich des Donorelementes mit einem unterschiedlichen Farbstoffbereich) wird dann in Register mit dem Farbstoff-Empfangselement gebracht, worauf das Verfahren wiederholt wird. Die dritte Farbe wird in gleicher Weise erhalten.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

A) Ein Donorelement mit einem purpurroten Farbstoff gemäß der Erfindung wurde hergestellt durch Gravure-Auftrag der folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge auf einen 6 um Poly(ethylenterephthalat)träger:

1) Haftschicht aus Poly(acrylonitril-co-vinylidenchlorid-acrylsäure) (Gewichtsverhältnis 14 : 79 : 7) (0,059 g/m²), aufgetragen aus 3-Pentanon-Lösungsmittel und

2) Farbstoffschicht mit dem im folgenden angegebenen Purpurrot-Farbstoff (0,20 g/m²), und einem Celluloseacetatpropionatbindemittel (2,5% Acetyl und 45% Propionyl) (0,41 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol-Methanol- Cyclopentanol (65/30/5).

Purpurrot-Farbstoff

B) Ein Vergleichs-Farbstoff-Donorelement wurde entsprechend dem Element A) hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß keine Haftschicht vorgesehen wurde.

C) Ein Vergleichs-Farbstoff-Donorelement wurde entsprechend dem Element A) hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß die Haftschicht aus Gelatinenitrat bestand (Gelatine, Cellulosenitrat und Salicylsäure in einem Gewichtsverhältnis von annähernd 20 : 5 : 2 in einem Lösungsmittel aus Aceton, Methanol und Wasser).

Jedes Farbstoff-Donorelement wurde einem Adhäsionstest mit einem Band unterworfen. Ein kleiner Bereich (von ungefähr 12,7 · 50,8 mm) eines Bandes vom Typ 3M Highland

6200 Permanent Mending Tape wurde fest mit der Hand auf das Element gepreßt, wobei ein ausreichender Bereich freigelassen wurde, damit das Band abgezogen werden konnte. Im Idealfall wird beim manuellen Abziehen des Bandes die Farbstoffschicht nicht abgezogen. Wird die Farbstoffschicht abgezogen, so bedeutet dies eine schwache Bindung zwischen dem Träger und der auf getragenen Farbstoffschicht. Zur Beurteilung wurden die folgenden Kategorien gewählt:

E - ausgezeichnet (keine Farbstoffschichtentfernung)

G - gut (vernachlässigbare Mengen und Bereiche der Farbstoffschicht wurden entfernt)

F - mäßig (geringe Mengen und Bereiche der Farbstoffschicht wurden entfernt)

P - schlecht (wesentliche Bereiche der Farbstoffschicht wurden entfernt)

U - unannehmbar (Farbstoffschicht wurde vollständig entfernt).

Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Donor-Element

A

B

C

Band-Test E

P

P

Die Ergebnisse zeigen, daß das Donor-Element mit der Haftschicht gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Adhäsion zeigte, im Gegensatz zu den Vergleichselementen mit keiner Haftschicht oder einer üblichen Haftschicht, die auf dem photographischen Gebiet verwendet wird, die nur eine schlechte Adhäsion zeigte.

Beispiel 2

A) Ein Blaugrünfarbstoff-Donor-Element gemäß der Erfindung wurde hergestellt durch Gravure-Auftrag der folgenden Schichten in der angegeben Reihenfolge auf einen 6 um starken Poly(ethylenterephthalat)träger:

1) Haftschicht aus Poly(acrylonitril-co-vinylidenchlorid-co-acrylsäure) (Gewichtsverhältnis 14 : 79 : 7) (0,059 g/m²), aufgetragen aus 3-Pentanon- Lösungsmittel und

2) Farbstoffschicht mit dem im folgenden angegebenen blaugrünem Farbstoff (0,28 g/m²) und Celluloseacetatbutyratbindemittel (28% Acetyl und 17% Butyryl) (0,504 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol-Methanol (70/30).

Blaugrün-Farbstoff

B) Ein Vergleichs-Farbstoff-Donorelement wurde wie Element A) hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß eine Haftschicht aus Bostik 7650 verwendet wurde (eine Lösung eines linearen gesättigten Polyesters, vermutlich aliphatisch), Hersteller Bostik Chemical Group of Emhart Corp.

Der Band-Adhäsionstest wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Donor-Element A

B

Band-Test E

P

Die Beispiele zeigen wiederum, daß das Donor-Element mit der Haftschicht gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Adhäsion aufwies, im Gegensatz zu dem Vergleichselement mit einer im Handel erhältlichen Haftschicht.

Beispiel 3 - Vergleichstest

A) Purpurrot-Farbstoff-Donorelemente gemäß der Erfindung wurden, wie in Beispiel l beschrieben, hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Haftschicht in einer Beschichtungsstärke von 0,11 g/m² und 0,43 g/m² aufgetragen wurde.

B) Vergleichs-Farbstoff-Donorelemente wurden, wie unter A) angegeben, hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß die Haftschicht aus Gelatine bestand (nichtdeionisiert, Herstellungsbasis nicht-flüchtige Säure vom photographischen Typ, aufgetragen aus wäßriger Lösung) aufgetragen in einer Beschichtungsstärke von 0,11 g/m² und 0,43 g/m².

Der Band-Adhäsionstest wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Donor-Element Band-Test A (0,11 g/m²) E

A (0,43 g/m²) E

B (0,11 g/m²) U

B (0,43 g/m²) U

Die Ergebnisse zeigen wiederum, daß die Donor-Elemente mit der Haftschicht gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Adhäsion aufwiesen, im Gegensatz zu den Vergleichselementen mit einer Gelatinehaftschicht.


Anspruch[de]

1. Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung mit einem Poly(ethylenterephthalat)träger, auf dem in folgender Reihenfolge aufgetragen sind, eine Haftschicht und eine Farbstoffschicht mit einem in einem celluloseartigen Bindemittel dispergierten Farbstoff, wobei die Haftschicht ein Polymer aufweist, das sich zu 5 bis 35 Gew.-% aus Acrylnitril, zu 2 bis 10 Gew.-% aus Acrylsäure und zu 55 bis 85 Gew.-% aus Vinylidenchlorid ableitet, und wobei das Farbstoff-Donorelement keine hydrophile Farbstoff-Trennschicht zwischen der Farbstoffschicht und dem Träger aufweist.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffschicht einen sublimierbaren Farbstoff aufweist, der in einem Cellulose-Mischester-Bindemittel dispergiert ist.

3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Cellulose-Mischester aus Celluloseacetatbutyrat besteht.

4. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seite des Trägers, die der Seite mit der Farbstoffschicht gegenüberliegt, mit einer Gleitschicht mit einem Gleitmittel beschichtet ist.

5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffschicht in Reihenfolge wiederkehrender Bereiche von blaugrünem, purpurrotem und gelbem Farbstoff aufweist.

6. Zusammensetzung für die thermische Farbstoffübertragung mit:

a) einem Farbstoff-Donordement mit einem Poly(ethylenterephthalat)träger, auf dem in folgender Reihenfolge aufgetragen sind, eine Haftschicht und eine Farbstoffschicht mit einem in einem celluloseartigen Bindemittel dispergierten Farbstoff und

b) einem Farbstoff-Empfangselement mit einem Träger, auf dem sich eine Farbstoff-Bildempfangsschicht befindet,

wobei sich das Farbstoff-Empfangselement in einer solchen Position bezüglich des Farbstoff-Donorelementes befindet, daß die Farbstoffschicht in Kontakt mit der Farbstoffbild- Empfangsschicht gelangt,

wobei die Haftschicht ein Polymer aufweist, das sich zu 5 bis 35 Gew.-% aus Acrylnitril, zu 2 bis 10 Gew.-% aus Acrylsäure und zu 55 bis 85 Gew.-% aus Vinylidenchlorid ableitet, wobei das Farbstoff-Donorlement keine hydrophile Farbstoff-Trennschicht zwischen der Farbstoffschicht und dem Träger aufweist.







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