DE3877921T2 - Material fuer die erhoehung der farbstoff-uebertragungseffektivitaet in farbstoff-donorelementen, die bei waerme-farbstoffuebertragung verwendet werden. - Google Patents
Material fuer die erhoehung der farbstoff-uebertragungseffektivitaet in farbstoff-donorelementen, die bei waerme-farbstoffuebertragung verwendet werden.Info
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Description
- Diese Erfindung betrifft Materialien, die einem Farbstoff- Donorelement zugesetzt werden können, um die Farbstoffübertragungswirksamkeit zu verbessern.
- In den vergangenen Jahren sind Wärme-Übertragungssysteme entwickelt worden, um Kopien von Bildern herstellen zu können, die auf elektronischem Wege mittels einer Farb-Videokamera erzeugt wurden. Nach einer Methode zur Herstellung derartiger Kopien wird ein elektronisches Bild zunächst einer Farbtrennung durch Farbfilter unterworfen. Die entsprechend farbgetrennten Bilder werden dann in elektrische Signale überführt. Diese Signale werden dann dazu benutzt, um blaugrüne, purpurrote sowie gelbe elektrische Signale zu erzeugen. Diese Signale werden dann einem Thermodrucker zugeführt. Um eine Kopie zu erhalten, wird ein blaugrünes, purpurrotes oder gelbes Farbstoff-Donorelement in Kontakt mit einem Farbstoff-Empfangselement gebracht. Die beiden werden dann zwischen einen Thermo-Druckerkopf und eine Druckwalze eingeführt. Ein Thermo-Druckerkopf vom Linientyp wird dazu verwendet, um Wärme von der Rückseite des Farbstoff-Donorblattes zuzuführen. Der Thermo-Druckerkopf weist viele Heizelemente auf und wird nacheinander in Folge entsprechend in blaugrünen, purpurroten und gelben Signalen aufgeheizt. Das Verfahren wird dann für die anderen zwei 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 einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens finden sich in der US-PS 4 621 271 von Brownstein mit dem Titel "Apparatus and Method for Controlling A Thermal Printer Apparatus" vom 4. November 1986.
- Es ist stets wünschenswert, so viel wie möglich Farbstoff mit der geringstmöglichen thermischen Energie bei Farbstoffübertragungssystemen unter Verwendung eines Thermokopfes zu übertragen. Die Menge an Farbstoff, die von einem Farbstoff- Donor auf ein Empfangselement durch thermische Farbstoffübertragung übertragen werden kann, hängt von der Farbstoffübertragungswirksamkeit ab.
- Aus der JP 61/286 199 ist ein Farbstoff-Donorelement bekannt, das eine "wärme-schmelzbare" Verbindung einer bestimmten Formel enthält. In Beispiel 1 dieser Literaturstelle wird Benzoesäurephenylester in einem Bindemittel aus Ethylcellulose, und in Beispiel 3 werden ähnliche Verbindungen in einem Bindemittel aus Celluloseacetat verwendet. Wie später anhand von Vergleichsbeispielen gezeigt werden wird, führt die Verwendung eines Celluloseacetatbindemittels mit den in dieser Erfindung verwendeten Verbindungen zu schlechten Übertragungsdichten, und die Verwendung eines Ethylcellulosebindemittels ergibt eine schlechte Dichte nach der Inkubierung. Wie später durch Vergleichsversuche weiter gezeigt werden wird, führen nicht alle Verbindungen, die in der JP 61/268 199 aufgeführt werden, zu einer ins Gewicht fallenden Erhöhung der Dichte nach der Übertragung.
- Ein Gegenstand dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Materials für die Erhöhung der Farbstoffübertragungswirksamkeit, das die Kristallisation des Farbstoffes in dem Farbstoff-Donor nicht fördert und das seine vorteilhaften Effekte auch nach der Aufbewahrung beibehält.
- Diese und andere Gegenstände werden erfindungsgemäß mit einem Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung, das aufgebaut ist aus einem Träger, auf dessen einer Seite sich ein in einem polymeren Bindemittel dispergierter Farbstoff befindet, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß das polmyere Bindemittel einen Cellulosemischester umfaßt und das Farbstoff-Donorelement ein farbloses, nicht polymeres Material für die Erhöhung der Farbstoffübertragungswirksamkeit aufweist, das der folgenden Formel entspricht:
- worin bedeuten:
- beide R-Gruppen stellen Gruppen der Formel -CO&sub2;J oder -O&sub2;CJ dar und befinden sich entweder in ortho- oder in meta- Stellung zu einander; und
- J steht jeweils unabhängig voneinander für eine substituierte (z.B. Alkyl-, Alkoxy-, Acyl- usw.) oder unsubstituierte Phenylgruppe oder einen substituierten (z.B. Alkyl-, Alkoxy-, Acyl- usw.) oder unsubstituierten carbomonocyclischen oder carbobicyclischen Ring mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei gilt, daß wenn entweder einer oder beide der Reste J substituiert sind, die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome der Substituenten in jeder J-Gruppe 8 oder weniger beträgt.
- Diese Verbindungen führen zu einer Erhöhung der Farbstoffübertragungswirksamkeit, wobei sie äquivalente Dichten liefern bei Aufwendung weniger Energie als im Falle eines Farbstoff-Donors, der diese Verbindungen nicht enthält.
- Die Phenylgruppen in der angegebenen Formel können substituiert sein durch Gruppen CH&sub3;, C&sub2;H&sub5;, t-C&sub4;H&sub9;, OC&sub2;H&sub5;, CH&sub2;OCH&sub3;, COCH&sub3;, NO&sub2; usw.
- Wie oben vermerkt, umfaßt das polymere Bindemittel, das erfindungsgemäß verwendet wird, einen Cellulosemischester. Zu derartigen Estern gehören Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetathydrogenphthalat und dgl.. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Bindemittel aus Celluloseacetatpropionat oder Celluloseacetatbutyrat. Das Bindemittel kann in einer Beschichtungsstärke von 0,1 bis 5 g/m² verwendet werden.
- Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen beide Gruppen R für -O&sub2;CJ und J steht für eine Phenylgruppe.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stehen beide R-Gruppen für -CO&sub2;J, wohingegen J steht für -C&sub6;H&sub5;, Cyclo-C&sub6;H&sub1;&sub1;, -C&sub6;H&sub4;(4-OCCH&sub3;), -C&sub6;H&sub4;(3-OCH&sub3;), -C&sub6;H&sub4;(3-CH&sub3;), -C&sub6;H&sub4;(2,6-t-C&sub4;H&sub9;), -C&sub6;H&sub4;(2,6-i-C&sub3;H&sub7;) oder Fenchyl.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht das Material für die Erhöhung der Farbstoffübertragungswirksamkeit der folgenden Formel:
- Die oben beschriebenen Materialien können direkt in die Farbstoffschicht des Farbstoff-Donors oder in eine benachbarte Schicht eingebracht werden, wo sie sich in effektivem Kontakt mit dem Farbstoff befinden. Die Materialien können in jeder Menge verwendet werden, die für den beabsichtigten Verwendungszweck effektiv ist. Ganz allgemein werden gute Ergebnisse mit einer Konzentration von 0,05 bis 0,3 g/m² oder 30 bis 300 Gew.-%, bezogen auf den aufgetragenen Farbstoff, erhalten.
- Zu Verbindungen, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, gehören die folgenden:
- Ein beliebiger Farbstoff kann in der Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, er ist auf die Farbstoff-Empfangsschicht durch Einwirkung durch Wärme übertragbar. Besonders gute Ergebnisse sind mit sublimierbaren Farbstoffen erhalten worden, wie beispielsweise (purpurrot) (gelb) (blaugrün)
- oder beliebigen Farbstoffen, wie sie in der US-PS 4 541 830 beschrieben werden. Die oben angegebenen Farbstoffe können einzeln oder in Kombination miteinander zur Erzielung eines monochromen Bildes eingesetzt werden. Die Farbstoffe können in einer Beschichtungsstärke von 0,05 bis 1 g/m² verwendet werden und sind vorzugsweise hydrophob.
- Die Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes kann auf den Träger aufgeschichtet werden oder nach einem Druckverfahren, wie beispielsweise nach dem Gravure-Druckverfahren, aufgedruckt werden.
- Ein beliebiges Material kann als Träger für das Farbstoff- Donorelement der Erfindung eingesetzt werden, vorausgesetzt, es ist dimensionsstabil und vermag der Wärme der Thermo- Druckerköpfe zu widerstehen. Zu derartigen Materialien gehören Polyester, wie z.B. Poly(ethylenterephthalat); Polyamide; Polycarbonate; Pergamentpapier; Kondensorpapier; Celluloseester; fluorierte Polymere; Polyester; Polyacetale; Polyolefine und Polyimide. Im allgemeinen weist der Träger eine Dicke von 2 bis 30 um auf. Er kann, falls erwünscht, auch mit einer die Haftung verbessernden Schicht beschichtet worden sein.
- Die andere Seite des Farbstoff-Donorelementes kann mit einer Gleitschicht beschichtet sein, um zu verhindern, daß der Druckerkopf an dem Farbstoff-Donorelement anklebt. Eine solche Gleitschicht enthält ein gleitfähig machendes Material, z.B. ein oberflächenaktives Mittel, ein flüssiges Gleitmittel, ein festes Gleitmittel oder Mischungen hiervon, mit oder ohne polymeres Bindemittel.
- Das Farbstoff-Empfangselement, das mit dem Farbstoff- Donorelement der Erfindung verwendet wird, weist gewöhnlich einen Träger auf, auf dem sich eine Farbbild-Empfangsschicht befindet. Der Träger kann eine transparente Folie sein, z.B. aus Poly(ethylenterephthalat), oder kann reflektierend sein, wie beispielsweise im Falle eines barytierten Papierträgers, eines mit Polyethylen beschichteten Papierträgers, einem weißen Polyester (Polyester mit einem hierin einverleibten weißen Pigment) usw..
- Die Farbbild-Empfangsschicht kann beispielsweise ein Polycarbonat, ein Polyurethan, einen Polyester, Polyvinylchlorid, Poly(styrol-co-acrylonitril), Poly(caprolacton) oder Mischungen hiervon enthalten. Die Farbstoff-Empfangsschicht kann in jeder Menge vorhanden sein, die für den beabsichtigten Zweck effektiv ist. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse mit einer Konzentration von 1 bis 5 g/m² erhalten.
- Wie oben erwähnt, werden die Farbstoff-Donorelemente der Erfindung zur Erzeugung eines Farbstoffübertragungsbildes verwendet. Ein solches Verfahren umfaßt die bildweise Erhitzung eines Farbstoff-Donorelementes, wie oben beschrieben, und die Übertragung eines Farbstoffbildes auf ein Farbstoff- Empfangselement unter Erzeugung des Farbstoffübertragungsbildes.
- Das Farbstoff-Donorelement der Erfindung kann 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 entweder nur einen Farbstoff aufweisen oder alternierende Bereiche von anderen verschiedenen Farbstoffen, wie sublimierbaren blaugrünen und/oder purpurroten und/oder gelben und/oder schwarzen oder anderen Farbstoffen. Derartige Farbstoffe werden beschrieben in den US-PS 4 541 830; 4 698 651; 4 695 287 sowie 4 701 439. Dies bedeutet, daß Ein-, Zwei-, Drei- oder Vier-Farbelemente (oder Elemente mit einer noch höheren Anzahl von Farben) innerhalb den Bereich dieser Erfindung fallen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Farbstoff-Donorelement einen Poly(ethylenterephthalat)- träger auf, der in Folge beschichtet ist mit wiederkehrenden Bereichen von blaugrünem, purpurrotem und gelbem Farbstoff, und die oben beschriebenen Verfahrensstufen werden nacheinander für jede Farbe wiederholt, um ein dreifarbiges Farbübertragungsbild zu erhalten. Wird das Verfahren lediglich für eine einzelne Farbe durchgeführt, so wird natürlich ein monochromes Farbstoffübertragungsbild erhalten.
- Eine Wärme-Farbstoffübertragungseinheit oder Zusammensetzung unter Verwendung der Erfindung umfaßt:
- a) ein Farbstoff-Donorelement, wie oben beschrieben, und
- b) ein Farbstoff-Empfangselement, wie oben beschrieben,
- wobei das Farbstoff-Empfangselement auf das Farbstoff- Donorelement aufgelegt wird, so daß die Farbstoffschicht des Donor-Elementes in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht des Empfangselementes gelangt.
- Die oben beschriebene Einheit oder Zusammenstellung aus diesen beiden Elementen kann zu einer integralen Einheit zusammengefügt sein, wenn es gilt, ein monochromes Bild herzustellen. Dies kann erfolgen durch temporäres Zusammenfügen der beiden Elemente an ihren Kanten. Nach der Übertragung wird das Farbstoff-Empfangseleinent abgestreift unter Freisetzung des Farbstoffübertragungsbildes.
- Sollen Dreifarbbilder hergestellt werden, so wird die oben beschriebene Einheit oder Zusammenstellung dreimal erzeugt, innerhalb der Zeit, in der Wärme durch den Thermo-Druckerkopf zugeführt wird. Nachdem der erste Farbstoff übertragen worden ist, werden die Elemente voneinander abgestreift. Ein zweites Farbstoff-Donorelement (oder ein anderer Bereich des Donorelementes mit einem unterschiedlichen Farbstoffbereich) wird dann registerartig mit dem Farbstoff-Empfangselement in Kontakt gebracht, worauf das Verfahren wiederholt wird. Die dritte Farbe wird in gleicher Weise erzeugt.
- Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
- Es wurde ein Farbstoff-Empfangselement hergestellt, ausgehend von einem kommerziell erzeugten Papierwerkstoff (165 m) einer Dicke von 195 g/m² aus einer Mischung von hartem Holzkraft-Material und weicher gebleichter Holz-Sulfitpulpe. Der Papierwerkstoff wurde mittels eines Extruders beschichtet in einem Verhältnis von ungefähr 1:4 aus Polyethylen mittlerer Dichte:Polyethylen hoher Dichte (12 g/m²) mit ungefähr 6 Gew.-% Titandioxid vom Anatastyp sowie 1,5 Gew.-% Zinkoxid (schichtige 12 um). Der Träger wurde dann mit den folgenden Schichten beschichtet:
- (a) Haftverbessernde Schicht aus Poly(acrylonitril)-co- vinylidenchlorid-acrylsäure (14:79:7 Gew.-Verhältnis) (0,54 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Butanon und Cyclopentanon;
- (b) einer Farbstoff-Empfangsschicht aus Makrolon 570 - Polycarbonat (Bayer AG) (2,9 g/m²), 1,4-Didecoxy-2,5- dimethoxybenzol (0,38 g/m²) sowie Polycaprolacton (0,38 g/m²), aufgetragen aus Methylenchlorid und
- (c) einer Deckschicht aus Polycaprolacton (0,11 g/m²), DC 510 (Dow Corning Corp.) oberflächenaktives Mittel, (0,011 g/m²) und FC-431 oberflächenaktives Mittel (3M Co.), (0,011 g/m²), aufgetragen aus Methylenchlorid.
- Die Rückseite des Empfangselementes wurde mit einer Polyethylenschicht und einer Deckschicht beschichtet.
- Blaugrüne, purpurrote und gelbe Vergleichsfarbstoff-Donorelemente wurden wie folgt hergestellt. Auf eine Seite eines 6 um dicken Poly(ethylenterephthalat)trägers wurde eine Haftschicht aus Titanium-n-butoxid (duPont Tyzor TBT (0,12 g/m²) aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat sowie 1-Butanol aufgetragen. Auf diese Schicht wurden dann wiederkehrende Einheiten von Farbabschnitten aus blaugrünem, purpurrotem und gelbem Farbstoff aufgetragen. Die blaugrüne Beschichtung enthielt den blaugrünen Farbstoff, der oben angegeben ist (0,028 g/m²), sowie Celluloseacetatpropionat (2,5% Acetyl, 45% Propiony1) als Bindemittel (0,44 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol, Methanol und Cyclopentanon. Die purpurrote Beschichtung enthielt den purpurroten Farbstoff, der oben angegeben ist, (0,15 g/m²) in dem gleichen Bindemittel wie der blaugrüne Farbstoff (0,32 g/m²). Die gelbe Beschichtung enthielt den oben angegebenen gelben Farbstoff (0,14 g/m²) in dem gleichen Bindemittel wie der blaugrüne Farbstoff (0,25 g/m²).
- Es wurden Farbstoff-Donorelemente gemäß der Erfindung hergestellt entsprechend den Vergleichselementen, mit der Ausnahme jedoch, daß sie zusätzlich enthielten entweder 0,054 g/m² oder 0,16 g/m² Diphenylphthalat.
- Vergleichsfarbstoff-Donorelemente wurden in entsprechender Weise wie die Vergleichselemente hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß sie Weichmacherverbindungen, wie in Tabelle 1 aufgeführt, enthielten.
- Auf die Rückseite eines jeden Farbstoff-Donorelementes wurde eine haftverbessernde Schicht aus Tyzor TBT Titanium-n-Butoxyd (duPont Corp.) (0,12 g/m²) aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat und 1-Butanol aufgetragen, sowie eine Gleitschicht aus Emralon 329 (Acheson Colloids Co.), Gleitmittel (0,54 g/m²) aus Poly(tetrafluoroethylen)teilchen in einem Cellulosenitratbindemittel und einer Lösungsmittelmischung aus Propylacetat, Toluol, Tsopropylalkohol und 2- Butanon.
- Die Farbstoffseite des Farbstoff-Donorelementstreifens einer Breite von 10 cm wurde in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht eines Farbstoff-Empfangselementstreifens der gleichen Breite gebracht. Die Zusammenfügung wurde in einer Klemme auf einer Gummiwalze eines Durchmessers von 5,65 cm befestigt, die mittels eines Stufenmotors angetrieben wurde. Ein Thermo-Druckerkopf vom Typ TDK L-231 wurde mit einer Kraft von 3,6 kg gegen die Farbstoff-Donorelementseite der Zusammenfügung gepreßt, wobei es gegen die Gummiwalze gedrückt wurde.
- Die Bildelektronik wurde eingeschaltet, wodurch die Zusammenfügung zwischen dem Druckerkopf und der Walze mit einer Geschwindigkeit von 6,4 mm/s hindurchgezogen wurde. Gleichzeitig wurden die Widerstandselemente im Thermodrucker erhitzt, unter Anwendung einer zugeführten Spannung von ungefähr 25,5 V, entsprechend ungefähr 0,36 Watts/Pixel (8,5 10 mJoule/Pixelgruppe) bei Dmax.
- Erzeugt wurden Testbilder mit graduierten Dichtestufen, unter Anwendung einer "Puls-Bild"-Technik, wie in der vorerwähnten Brownstein-Patentschrift beschrieben. Die Energie, die erforderlich war, um ein Bild einer Dichte von 1,0 zu erzeugen, wurde errechnet. Auf diese Weise kann die relative Wirksamkeit der thermischen Übertragung (Energie zur Erzeuggung einer Dichte von 1,0) wirksam verglichen werden.
- Ein jedes Farbstoff-Donorelement wurde dann zwei Wochen lang bei 49ºC und 50%iger relativer Luftfeuchtigkeit inkubiert. Der Bildherstellungstest wurde dann wiederholt, um von neuem die thermische Übertragungswirksamkeit (Energie zur Erzielung einer Dichte von 1,0) zu bestimmen. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten: Tabelle I Energie (mJoule/Pixel)/1,0 Dichte Dem Farbstoff-Donor zugesetztes Material 0,054 g/m² Blau Grün Rot kein (Vergleich) (Vergleich) Diphenylphthalat Verbindung A bestand aus 1,3-Diphenyl-2-propanon. Verbindung B bestand aus Diphenylcarbonat. Verbindung C bestand aus Benzylbenzoat. Verbindung D bestand aus Diphenylmethan. Verbindung E bestand aus Bibenzyl.
- Die oben zusammengestellten Ergebnisse zeigen, daß, obgleich die Vergleichs-Farbstoff-Donorelemente anfänglich äquivalente Dichten mit weniger Energie zeigten als das Kontrollmaterial, dieser Vorteil verlorenging, wenn die Beschichtungen inkubiert wurden. Das Farbstoff-Donorelement der Erfindung jedoch zeigte praktisch keine Veränderung (weniger als 0,2 mJoule) bei der Erzeugung eines Bildes einer Dichte von 1,0 vor und nach Inkubierung des Farbstoff-Donorelementes.
- Ein purpurrotes Farbstoff-Donorelement wurde durch Beschichtung eines 6 um dicken Poly(ethylenterephthalat)trägers mit folgenden Schichten hergestellt:
- 1) Eine Haftschicht aus Titaniumalkoxid (duPont Tyzor TBT ) (0,12 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat und n-Butylalkohol und
- 2) eine Farbstoffschicht mit dem purpurroten Farbstoff, wie oben angegeben ist, (0,17 g/m²) in dem Bindemittel auf Cellulosebasis, wie unten angegeben, in einer Konzentration von etwa 0,26 oder 0,34 g/m², aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol, Methanol und Cyclopentanon sowie Diphenylphthalat (0,09 oder 1,7 g/m²).
- Auf die Rückseite des Farbstoff-Donorelementes wurde aufgetragen:
- 1) Eine Haftschicht aus Titaniumalkoxid (duPont Tyzor TBT (0,12 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat sowie n- Butylalkohol und
- 2) eine Gleitschicht aus einem Polysiloxan mit endständigen Aminoresten vom Typ Petrarch Systems PS513 (0,004 g/m²); p-Toluolsulfonsäure (2,5% des Gewichtes des Polysiloxans); Emralon 329 (Acheson Colloids Corp.), Trockenfilmgleitmittel aus Poly(tetrafluoroethylen)- teilchen in einem Cellulosenitratharzbindemittel (0,54 g/m²) sowie ein Copolymer vom Typ BYK-320 (Byk Chemie, USA) aus Polyalkylenoxid und einem Methylalkylsiloxan (0,0075 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat, Toluol, Isopropylalkohol und n-Butylalkohol.
- Ein Farbstoff-Empfangselement wurde hergestellt ausgehend von einem handelüblichen Papierwerkstoff einer Dicke von 165 um (195 g/m²) aus einer Mischung von hartem Holzkraftmaterial und weicher gebleichter Holz-Sulfit-Pulpe. Der Papierwerkstoff wurde dann mittels eines Extruders extrusionsbeschichtet mit einer Mischung aus einem Polyethylen mittlerer Dichte und hoher Dichte im Verhältnis von ungefähr 1:4 (12 g/m²) mit ungefähr 6 Gew.-% Titandioxid vom Anatastyp sowie 1,5 Gew.-% Zinkoxid (Schichtdicke 12 um). Der Träger wurde dann mit den folgenden Schichten beschichtet:
- (a) Einer haftverbessernden Schicht aus Poly(acrylonitril)- co-vinylidenchlorid-co-acrylsäure (14:79:7 Gew.- Verhältnis) (0,54 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Butanon und Cyclopentanon und
- (b) einer Farbstoff-Empfangsschicht aus Makrolon 5705 - Polycarbonat (Bayer AG) (2,9 g/m²), 1,4-Didecoxy-2,5- dimethoxybenzol (0,38 g/m²) sowie einem oberflächenaktiven Mittel vom Typ FC-431 (3M Corp.) (0,016 g/m²), aufgetragen aus Methylenchlorid.
- Die Farbstoffseite des Farbstoff-Donorelementstreifens einer Fläche von ungefähr 10 cm x 13 cm wurde in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht des Farbstoff-Empfangselementes von gleicher Größe gebracht. Die Zusammenfügung wurde dann auf eine mittels eines Stufenmotors angetriebene eines Durchmessers von 16 mm aufweisende Gummiwalze eingespannt und ein Thermo-Druckerkopf vom Typ TDK Thermal Head (Nr. L-231) (der mittels eines Thermostaten bei 26ºC gehalten wurde) wurde mit einer Kraft von 3,6 kg gegen die Farbstoff-Donorelementseite der Zusammenfügung gedrückt, wodurch diese gegen die Gummiwalze gedrückt wurde.
- Nunmehr wurde die Bildelektronik aktiviert, wodurch die Donor/Empfangs-Zusammenfügung zwischen dem Druckerkopf und der Walze mit einer Geschwindigkeit von 6,9 mm/s hindurchgezogen wurde. Gleichzeitig wurden die Widerstandselemente in dem Thermo-Druckerkopf beaufschlagt mit 29 usec/Impuls bei 128 usec-Intervallen während einer Druckdauer von 33 msec/Dot. Es wurde ein Bild mit abgestufter Dichte durch stufenweise Erhöhung der Anzahl von Impulsen/Dot von 0 auf 255 erzeugt. Die dem Druckerkopf zugeführte Spannung betrug ungefähr 23,5 Volts, was zu einer unmittelbaren Spitzenleistung von 1,3 Watts/Dot führte und einer maximalen Gesamtenergie von 9,6 mJoule/Dot.
- Das Farbstoff-Empfangselement wurde von dem Farbstoff- Donorelement abgetrennt, worauf die Status-A-Gründichten von jedem übertragenen Bild, bestehend aus einer Reihe von acht graduierten Dichtestufen auf einem Quadrat von einem cm, abgelesen wurden. Die maximalen Dichten D-max sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Ein anderer Teil eines jeden Farbstoff-Donorelementes wurde bei 49ºC und einer relativen Luftfeuchtigkeit von ungefähr 50% sieben Tage inkubiert. Das gleiche Bildherstellungsverfahren, wie oben beschrieben, wurde im Falle dieser inkubierten Donorelemente angewandt und die ermittelten D-max-Werte wurden miteinander verglichen. Der prozentuale Dichteverlust, ausgehend von D- max wurde errechnet. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten. Tabelle 2 Diphenylphthalat (g/m²) Bindemittel (g/m²) Status A Grün D-max kein (Vergleich) Vergleichs-BindemittelCAP = Celluloseacetatpropionat (2,5% Acetyl, 45% Propionyl) CAB = Celluloseacetatbutyrat (2,0% Acetyl, 47% Butyryl) Ca = Celluloseacetat (40,0% Acetyl) EC = Ethylcellulose *na = nicht ermittelt
- Die oben zusammengestellten Ergebnisse zeigen, daß lediglich im Falle von Farbstoff-Donorelementen, zu deren Herstellung Diphenylphthalat verwendet wurde sowie als Bindemittel Cellulosemischester gemäß der Erfindung eine Anfangserhöhung bei der Farbstoffübertragungsdichte erzielt wurde, daß diese erhöhte Dichte bei der Inkubierung des Farbstoff-Donorelementes aufrechterhalten wurde. Das Vergleichsbindemittel aus Celluloseacetat ergab nur geringe Übertragungsdichten, gleichgültig ob das Farbstoff-Donorelement frisch oder inkubiert war. Das zu Vergleichszwecken mitgetestete Bindemittel aus Ethylcellulose zeigte eine erhöhte Farbstoffübertragung im frischen Zustand, jedoch wurde das Ergebnis nicht beibehalten, wenn das Farbstoff-Donorelement inkubiert wurde.
- Ein Purpurrot-Farbstoff-Donorelement wurde hergestellt durch Beschichten eines 6 um dicken Poly(ethylenterephthalat)trägers mit:
- 1) Einer haftverbessernden Schicht aus einem Titaniumalkoxid (duPont Tyzor TBT (0,12 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat und n- Butylalkohol und
- 2) einer Farbstoffschicht mit dem oben illustrierten purpurroten Farbstoff (0,17 g/m²) in einem Bindemittel aus Celluloseacetatpropionat (2,5% Acetyl, 45% Propionyl) (0,31 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Toluol, Methanol und Cyclopentanon und dem aromatischen Ester, der in Tabellen 3 und 4 aufgeführt ist (0,17 g/m²).
- Auf die Rückseite des Farbstoff-Donorelementes wurde aufgetragen:
- 1) Eine haftverbessernde Schicht aus einem Titaniumalkoxid (duPont Tyzor TBT (0,12 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus n-Propylacetat und n-Butylalkohol und
- 2) eine Gleitschicht, enthaltend das folgende Material für die Sätze A, B und D:
- Emralon 329 (Acheson Colloids Corp.) trockenes Film- Gleitmittel aus Poly(tetrafluoroethylen)teilchen in einem Cellulosenitratharzbindemittel (0,54 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus n- Propylacetat, Toluol, Isopropylalkohol und n-Butylalkohol; für den Satz C wurde das gleiche Material wie für die Sätze A, B und D verwendet, doch enthielt der Satz ebenfalls ein Polysiloxan mit endständigen Aminogruppen vom Typ Petrarch Systems PS513 (0,004 g/m²); p-Toluolsulfonsäure (2,5% des Gewichtes des Polysiloxans); sowie ein Copolymer aus einem Polyalkylenoxid und einem Methylalkylsiloxan vom Typ BYK-320 (Byk Chemie, USA) (0,008 g/m²); der Satz E wies die gleiche Zusammensetzung auf wie die Sätze A, B und D, enthielt jedoch zusätzlich ein Wachs vom Typ S- 232 (Shamrock Technologies) (mikronisierte Mischung aus Polyethylen und Carnaubawachsteilchen (0,016 g/m²)).
- Die Farbstoff-Donorelemente wurden 7 Tage lang bei 49ºC und 50% RH. inkubiert.
- In diesem Beispiel wurde das Farbstoff-Empfangselement von Beispiel 2 verwendet.
- Die Farbstoffseite des Farbstoff-Donorelementstreifens einer Fläche von ungefähr 10 cm x 13 cm wurde in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht des Farbstoff-Empfangselementes von gleicher Größe gebracht. Die Zusammenfügung wurde eingespannt auf einer Gummiwalze eines Durchmessers von 60 min, die mittels eines Stepper-Motors angetrieben wurde, worauf ein TDK-Thermo-Druckerkopf (No. L-231) (in einem Thermostaten bei 26ºC gehalten) mit einer Kraft von 3,6 kg gegen die Farbstoff-Donoroelementseite der Zusammenfügung gepreßt wurde, wodurch sie gegen die Gummiwalze gedrückt wurde.
- Die Bildelektronik wurde aktiviert, wodurch die Donor/Empfangs-Zusammenfügung zwischen dem Druckerkopf und der Walze mit einer Geschwindigkeit von 6,9 mm/s hindurchgezogen wurde. Gleichzeitig wurden die Widerstandselemente im Thermo-Druckerkopf beaufschlagt mit 29 usec/Impuls bei 128 usec/Intervallen während einer Druckdauer von 33 msec/Dot. Es wurden Testbilder mit graduierten Dichtestufen erzeugt, unter Verwendung einer "Impuls-Bild"-Technik, wie sie in der US-PS 4 621 271 von Brownstein beschrieben wird. Die Impulse/Dot wurden stufenweise von 0 bis 255 erhöht. Die dem Druckerkopf zugeführte Spannung lag bei ungefähr 23,5 Volts, was zu einer unmittelbaren Spitzenleistung von 1,3 Watts/Dot führte und einer maximalen Gesamtenergie von 9,6 mJoule/Dot.
- Das Farbstoff-Empfangselement wurde von dem Farbstoff- Donorelement abgetrennt und die Status-A-Grün-Dichten eines jeden übertragenen Bildes, bestehend aus einer Reihe von 11 graduierten Dichtestufen eines Quadrates von 1 cm wurden abgelesen und die maximale Dichte, D-max wurde in der folgenden Tabelle festgehalten. Die Energie (Anzahl von Impulsen, die erforderlich war, um eine Dichte von 2,0 zu erzeugen, wurde ebenfalls errechnet. Auf diese Weise ließ sich die relative Wirksamkeit eines auf thermischen Wege übertragenen Farbstoffbildes (Impulse für eine Dichte von 2,0) effektiv vergleichen.
- Im allgemeinen produzieren Materialien, die für die Praxis dieser Erfindung geeignet sind, eine Dichte von 2,0 nach der Donor-Inkubierung, mit mindestens 5% weniger Energie (ungefähr 12 bis 15 Impulsen weniger) und zeigen keinen Verlust an maximaler Dichte von größer als 0,5 im Vergleich mit einem Vergleichsmaterial ohne zugesetztem Material. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten. Tabelle 3 Impulse /D=2.0 D-max Satz Isomer Vergleichsversuche kein (Vergleich) Erfindüng * enthielt 4-No&sub2; am Phenylring ** Impulse wurden nicht gemessen, da eine Dichte von 2,0 nicht erhalten wurde. Tabelle 3 (Forts.) Impulse /D=2.0 D-max Satz Isomer Erfindung Vergleichsversuche kein (Vergleich) Tabelle 4 Impulse/D=2.0 D-max Satz Isomer kein (Vergleich) * enthielt 3-Ch&sub3; am Phenylring.
- Die oben zusammengestellten Ergebnisse zeigen, daß bei Verwendung von Materialien gemäß der Erfindung eine Dichte von mindestens 2,0 nach der Donorelement-Inkubierung erreicht wird, bei Anwendung von mindestens 5% weniger Energie (ungefähr 12-15 Impulsen weniger), ohne daß ein Verlust an maximaler Dichte von größer als 0,5 im Vergleich zu einem Vergleichsmaterial ohne zugesetzten Materials auftritt.
Claims (7)
1. Farbstoff-Donorelement für die thermische
Farbstoffübertragung mit einem Träger, der auf einer Seite einen in
einem polymeren Bindemittel dispergierten Farbstoff
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere
Bindemittel einen Cellulosemischester umfaßt, und daß das
Farbstoff-Donorelement ein farbloses, nichtpolymeres
Material zur Erhöhung der Farbstoffübertragungswirksamkeit
der folgenden Formel:
enthält, worin bedeuten:
beide R-Gruppen Reste der Formeln -CO&sub2;J oder -O&sub2;CJ, die sich
entweder in ortho- oder meta-Position zueinander befinden
und
J jeweils unabhängig voneinander eine substituierte oder
unsubstituierte Phenylgruppe oder einen substituierten
oder unsubstituierten carbomonocyclischen oder
carbobicyclischen Ring mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei
gilt, daß, wenn einer oder beide J substituiert ist bzw.
sind, die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome der
Substituenten in jeder J-Gruppe 8 oder geringer ist.
2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide
R-Gruppen der Formel -O&sub2;CJ entsprechen und J eine
Phenylgruppe ist.
3. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
polymere Bindemittel Celluloseacetatpropionat oder
Celluloseacetatbutyrat umfaßt.
4. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide
R-Gruppen der Formel -CO&sub2;J entsprechen.
5. Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß J steht
für: -C&sub6;H&sub5;, Cyclo-C&sub6;H&sub1;&sub1;, -C&sub6;H&sub4;(4-OCCH&sub3;), -C&sub6;H&sub4;(3-OCH&sub3;),
-C&sub6;H&sub4;(3-CH&sub3;), -C&sub6;H&sub4;(2,6-t-C&sub4;H&sub9;), -C&sub6;H&sub4;(2,6-i-C&sub3;H&sub7;) oder
Fenchyl.
6. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Material der folgenden Formel entspricht:
7. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger ein Poly(ethylenterephthalat)träger ist und die
Farbstoffschicht aufeinanderfolgende wiederkehrende Bereiche
von blaugrünem, purpurrotem und gelbem Farbstoff aufweist.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12903787A | 1987-12-04 | 1987-12-04 | |
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