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Dokumentenidentifikation DE69703322T2 26.04.2001
EP-Veröffentlichungsnummer 0820876
Titel Farbstoffgeberelement mit übertragbarer Schutzschicht für den thermischen Farbstofftransfer
Anmelder Eastman Kodak Co., Rochester, N.Y., US
Erfinder Simpsom, William Henry, Rochester, New York 14650-2201, US;
Brust, David P., Rochester, New York 14650-2201, US;
Hastreiter, Jr.,, Jacob John, Rochester, New York 14650-2201, US;
Oldfield, Mary C.S., Rochester, New York 14650-2201, US
Vertreter Lewandowsky, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 73033 Göppingen
DE-Aktenzeichen 69703322
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.07.1997
EP-Aktenzeichen 972022107
EP-Offenlegungsdatum 28.01.1998
EP date of grant 18.10.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2001
IPC-Hauptklasse B41M 7/00
IPC-Nebenklasse B41M 5/40   B41M 5/38   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbstoffgeberelement für den thermischen Farbstofftransfer, spezieller die Verwendung einer übertragbaren schützenden Deckschicht im Element für den Transfer auf einen thermischen Ausdruck.

In den letzten Jahren sind Thermotransfersysteme entwickelt worden, die die Herstellung von Ausdrucken von Bildern gestatten, die elektronisch mit einer Farb-Videokamera erzeugt wurden. Gemäß einem Verfahren zur Anfertigung solcher Ausdrucke wird ein elektronisches Bild zunächst mit Farbfiltern der Farbtrennung unterzogen. Die jeweiligen farbgetrennten Bilder werden dann in elektrische Signale umgeformt. Aus diesen Signalen werden anschließend elektrische Signale für Cyan, Magenta und Gelb gewonnen. Diese Signale werden sodann auf einen Thermodrucker geleitet. Zur Erzeugung des Ausdrucks werden ein Farbstoffgeber-Element für Cyan, Magenta oder Gelb und ein Farbstoffempfangselement aufeinandergelegt. Beide werden dann zwischen einem Thermodruckkopf und einer Andruckwalze angebracht. Mit einem Thermodruckkopf für zeilenweisen Druck wird Wärme von der Rückseite her auf die Farbstoffgeber-Folie aufgebracht. Der Thermodruckkopf hat zahlreiche Wärmeerzeugungselemente und wird sequentiell in Abhängigkeit von einem der Signale für Cyan, Magenta oder Gelb aufgeheizt. Der Vorgang wird dann für die beiden anderen Farben wiederholt. Auf diese Weise wird ein Farbausdruck erhalten, der dem ursprünglichen Bild auf dem Bildschirm entspricht. Weitere Einzelheiten dieses Verfahrens und eine Vorrichtung zu seiner Ausführung sind in US-A-4,621,271 enthalten.

Thermische Ausdrucke sind anfällig für den Rücktransfer von Farbstoffen auf angrenzende Oberflächen und für die Entfärbung durch Fingerabdrücke. Das Verblassen des Farbstoffs kann durch Fingerabdruckspuren verursacht werden, weil sich die Bildfarbstoffe an der Oberfläche befinden. Diese Farbstoffe können durch thermisches Aufschmelzen des Ausdrucks mit heißen Walzen oder einem Thermokopf. tiefer in der Farbstoffempfangsschicht verankert werden. Diese Maßnahmen vermindern den Farbstoff-Rücktransfer und die Anfälligkeit für Fingerabdrücke, schaffen aber diese Probleme nicht aus der Welt. Jedoch werden diese Probleme durch die Anbringung einer schützenden Deckschicht so gut wie beseitigt.

US-A-5,332,713 teilt ein Farbstoffgeberelement für den thermischen Farbstofftransfer mit, das dadurch gekennzeichnet ist, dass sich auf dem Element auch eine transparente schützende Deckschicht befindet, die zwecks Bildung einer Schutzschicht auf dem gedruckten Bild eingesetzt wird. Diese schützenden Deckschichten bewähren sich sehr gut bei thermisch gedrucktem Material für Reproduktionszwecke.

Es gibt jedoch ein Problem mit der Aufbringung einer schützenden Deckschicht auf ein thermisch erzeugtes Bild auf einem Personalausweis, zum Beispiel einem Führerschein, weil zusätzliche Anforderungen an die chemische Widerstandsfähigkeit gegenüber Lösungen oder Lösungsmitteln wie zum Beispiel Wasser/Alkohol- Gemischen, Haushaltsbleiche, PKW-Kraftstoff und organischen Lösungsmitteln gestellt werden. Da die gewöhnlich verwendeten Schutzschichten aus Lösungen aufgetragen werden, die das gelöste Polymer und ein Lösungsmittel enthalten, kann die erhaltene Schutzschicht leicht wieder aufgelöst werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzschicht für ein Thermotransfer-Farbstoffbild zu schaffen, die mit dem Thermodruckkopf aufgebracht werden kann und die chemikalienbeständig ist.

Diese und andere Aufgaben wurden gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, die sich auf ein Farbstoffgeberelement für den thermischen Farbstofftransfer bezieht, das einen Träger aufweist auf dem sich mindestens ein Farbstoffschichtbereich befindet, der einen Bildfarbstoff in einem Binder umfasst, und ein anderer Bereich, der eine übertragbare Schutzschicht umfasst, wobei der Bereich der übertragbaren Schutzschicht etwa die gleiche Größe hat wie der Farbstoffschichtbereich und die übertragbare Schutzschicht entweder

a) Polyvinylformal, Polyvinylbenzal oder Polyvinylacetal, das mindestens 5 Mol-% Hydroxo und ein Vernetzungsmittel enthält, oder

b) ein Phenoxyharz und ein Vernetzungsmittel umfasst.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Farbstoffgeberelement ein Mehrfarbenelement, das sich wiederholende Domänen von jeweils in einem Bindemittel dispergierten Gelb-, Magenta- und Cyanbildfarbstoffen enthält und Domänen, die die Schutzschicht enthalten.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzschicht die einzige Schicht auf einem Geberelement und wird zusammen mit einem anderen Farbstoffgeberelement eingesetzt, das die Bildfarbstoffe enthält.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Farbstoffgeberelement ein monochromes Element und umfasst sich wiederholende Einheiten von zwei Bereichen, wobei der erste Bereich eine Schicht eines in einem Bindemittel dispergierten Bildfarbstoffs und der zweite Bereich die Schutzschicht umfasst.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Farbstoffgeberelement ein Schwarzweiß-Element und umfasst sich wiederholende Einheiten von zwei Bereichen, wobei der erste Bereich eine Schicht eines Gemischs von in einem Bindemittel dispergierten Bildfarbstoffen umfasst, die sich zu einer Neutralfarbe ergänzen, und der zweite Bereich die Schutzschicht umfasst.

Beispiele für Polyvinylformal, Polyvinylbenzal oder Polyvinylacetal, jeweils mit mindestens etwa 5 Mol% Hydroxo, werden in oben erwähntem US-A-5,332,713 mitgeteilt.

Jedes dem Fachmann geläufige Phenoxyharz kann in der Erfindung eingesetzt werden. Zum Beispiel können die folgenden Paphen®-Harze wie zum Beispiel die Phenoxyharze PKHC, PKHH und PKHJ von Phenoxy Associates, Rock Hill, S.C., sowie die Harze 045A und 045B von Scientific Polymer Products, Inc., Ontario, N.Y., verwendet werden, die ein Molekulargewichts-Zahlenmittel von größer als etwa 10000 aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Phenoxyharz ein Phenoxyharz PKHC, PKHH oder PKHJ der folgenden Struktur.

n = 38 bis > 60

Eine Reihe von Vernetzungsmitteln können in der Erfindung eingesetzt werden, wie zum Beispiel Titanalkoxide, Polyisocyanate, Melamin-Formaldehyd, Phenol-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd, Vinylsulfone und Silan-Kupplungsmittel wie Tetraethylorthosilicat. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Vernetzungsmittel ein Titanalkoxid wie Titantetraisopropoxid oder Titanbutoxid.

Die oben aufgeführten Materialien stellen wirksame Vernetzungsmittel für die Polymere der Schutzschicht dar, die aktive Gruppen wie Acetal- oder Hydroxo-Gruppen enthalten. Diese Schutzschicht kann so formuliert werden, dass sie während der Tiefdruckbeschichtung gute Verarbeitungsstabilität aufweist, und die Vernetzungsmittel reagieren sehr schnell mit dem Polymer, wenn die Lösungsmittel aus dem aufgetragenen Film verdampfen. Im allgemeinen wurden gute Ergebnisse erhalten, wenn das Vernetzungsmittel in Mengen von etwa 0,01 g/m² bis 0,045 g/m² vorlag.

Es sollte erwähnt werden, dass eine Mischung von vernetzbaren Polymeren oder ein vernetzbares Copolymer die gleichen Ergebnisse liefern wie sie mit Einzelpolymeren in der Schutzschicht erreicht werden.

Die vorliegende Erfindung liefert eine schützende Deckschicht für einen thermischen Ausdruck durch gleichmäßige Anwendung von Wärme mittels eines Thermokopfes. Nach dem Transfer auf den thermischen Ausdruck verleiht die Schutzschicht überlegenen Schutz vor der Abnahme der Bildqualität durch Lichteinwirkung, häufig auftretende Chemikalien wie zum Beispiel Fett und Öl von Fingerabdrücken und Weichmacher von Albumseiten aus Folie oder aus Schutzhüllen aus Polyvinylchlorid.

Die Schutzschicht wird im allgemeinen in Mengen von mindestens etwa 0,05 g/m² aufgetragen.

Gelb-, Magenta- und Cyanfarbstoffe können unter Bildung eines Mehrfarbenbilds auf das Farbstoffempfangselement thermisch von einem Farbstoffgeberelement übertragen werden. Anschließend wird der Thermokopf dazu benutzt, eine klare Schutzschicht zu übertragen, von einer anderen klaren Domäne auf dem Farbstoffgeberelement oder von einem separaten Geberelement auf die das Bild tragende Empfangsschicht durch gleichmäßige Anwendung von Wärme. Die klare Schutzschicht haftet auf dem Ausdruck und wird von der Geberunterlage an den Stellen freigesetzt, wo Wärme zugeführt wird.

Jeder Farbstoff kann in der Farbstoffschicht des erfindungsgemäßen Farbstoffgeberelements eingesetzt werden, vorausgesetzt, er kann durch die Einwirkung von Wärme auf das Farbstoffempfangselement übertragen werden. Besonders gute Ergebnisse wurden mit sublimierbaren Farbstoffen erhalten. Beispiele für sublimierbare Farbstoffe sind

Gelbfarbstoff
Farbstoff Magenta-1
Farbstoff Magenta-2
Farbstoff Cyan-1
Farbstoff Cyan-2
Farbstoff Cyan-3

oder beliebige Farbstoffe von den in US-A-4,541,830 mitgeteilten Beispielen. Die obenstehenden Farbstoffe können für die Gewinnung eines monochromen Ausdrucks einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Die Farbstoffe können mit Belegungsdichten von etwa 0,05 bis etwa 1 g/m² verwandt werden und sind vorzugsweise hydrophob.

Eine Farbstoff-Sperrschicht kann zur Verbesserung der Dichte des übertragenen Farbstoffs in den erfindungsgemäßen Farbstoffgeberelementen verwendet werden. Zu den sich eignenden Farbstoff-Sperrschichtmaterialien gehören hydrophile Materialien wie sie zum Beispiel in US-A-4,716,144 beschrieben und beansprucht werden.

Die Farbstoffschichten und die Schutzschicht des Farbstoffgeberelements können auf den Träger aufgebracht oder aufgedruckt werden, zum Beispiel mit einer Druckmethode wie dem Tiefdruckverfahren.

Eine Gleitschicht kann auf der Rückseite des erfindungsgemäßen Farbstoffgeberelements verwendet werden, um das Anhaften des Druckkopfs am Farbstoffgeberelement zu verhindern. Eine derartige Gleitschicht würde entweder einen festen oder flüssigen Schmierstoff oder Mischungen beider umfassen, mit oder ohne polymeres Bindemittel oder ein oberflächenaktives Mittel. Zu bevorzugten Schmierstoffen gehören Öle oder semikristalline organische Festsubstanzen, die unterhalb von 100ºC schmelzen, zum Beispiel Polyvinylstearat, Bienenwachs, perfluorierte Alkylester polyether, Polycaprolacton, Siliconöl, Polytetrafluorethylen, Carbowax, Polyethylenglykole oder beliebige der in US-A-4,717,711; 4,717,12; 4,737,485 und 4,738,950 mitgeteilten Materialien. Geeignete polymere Bindemittel für die Gleitschicht sind zum Beispiel Poly(vinylalkohol-co-butyral), Poly(vinylalkohol-co-acetal), Polystyrol, Polyvinylacetat, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetat oder Ethylcellulose.

Die in den Gleitschichten zu verwendenden Schmierstoffmengen hängen weitgehend von der Art des Schmierstoffs ab, liegen aber im allgemeinen im Bereich von etwa 0,001 bis etwa 2 g/m². Wenn ein polymeres Bindemittel eingesetzt wird, liegt das Schmiermittel in Mengen von 0,05 bis 50 Gew.-%, bevorzugt in Mengen von 0,5 bis 40 Gew.-% des verwendeten polymeren Bindemittels vor.

Beliebige Materialien können als Träger für das erfindungsgemäße Farbstoffgeberelement dienen, vorausgesetzt, sie sind dimensionsstabil und können der Wärme der Thermodruckköpfe standhalten. Zu solchen Materialien gehören Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polyamide, Polycarbonate, Pergaminpapier, Kondensatorpapier, Celluloseester, Fluorpolymere, Polyether, Polyacetale, Polyolefine und Polyimide. Der Träger weist im allgemeinen eine Dicke von etwa 2 bis etwa 30 um auf.

Das Farbstoffempfangselement, das zusammen mit dem erfindungsgemäßen Farbstoffgeberelement verwendet wird, umfasst gewöhnlich einen Träger, auf dem sich eine Farbstoffbild-Empfangsschicht befindet. Der Träger kann ein transparenter Film sein, wie zum Beispiel ein Polyethersulfon, ein Polyimid, ein Celluloseester wie Celluloseacetat, ein Poly(vinylalkohol-co-acetal) oder ein Polyethylenterephthalat. Der Träger für das Farbstoffempfangselement kann auch reflektierend sein wie ein Barytpapier, ein polyethylenbeschichtetes Papier, weißer Polyester (Polyester, mit Weißpigment gefüllt), ein Elfenbeinpapier, ein Kondensatorpapier oder ein synthetisches Papier wie DuPont Tyvek®.

Die Farbstoffbild-Empfangsschicht kann beispielsweise ein Polycarbonat, ein Polyurethan, einen Polyester, ein Polyvinylchlorid, ein Styrol-Acrylnitril-Copolymer, ein Polycaprolacton oder deren Gemische umfassen. Die Farbstoffbild-Empfangsschicht kann in jeder Menge vorliegen, die für den beabsichtigten Zweck geeignet ist. Im allgemeinen wurden gute Ergebnisse mit Mengen von etwa 1 bis etwa 5 g/m² erzielt.

Wie oben erwähnt, werden die erfindungsgemäßen Farbstoffgeberelemente dazu verwendet, ein Farbstofftransferbild zu erzeugen. Ein solches Verfahren umfasst das bildweise Erhitzen eines Farbstoffgeberelement wie oben beschrieben und die Übertragung eines Farbstoffbildes auf ein Farbstoffempfangselement unter Bildung des Farbstofftransferbilds. Nach dem Transfer des Farbstoffbilds wird anschließend die Schutzschicht als oberste Schicht auf das Farbstoffbild übertragen.

Das erfindungsgemäße Farbstoffgeberelement kann in Blattform oder in Form einer kontinuierlichen Rolle oder eines kontinuierlichen Bandes eingesetzt werden. Wenn eine kontinuierliche Rolle oder ein kontinuierliches Band benutzt wird, kann sie/es nur einen einzelnen Farbstoff haben oder alternierende Bereiche anderer davon abweichender Farbstoffe, zum Beispiel sublimierbares Cyan und/oder Magenta und/oder Gelb und/oder Schwarz oder andere Farbstoffe. Deshalb fallen Ein-, Zwei-, Drei- oder Vierfarbenelemente (oder auch höhere Anzahlen) in den Geltungsbereich der Erfindung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Farbstoffgeberelement einen Polyethylenterephthalat-Träger, der mit sich sequentiell wiederholenden Bereichen mit Gelb-, Cyan- und Magentafarbstoff und der oben erwähnten Schutzschicht beschichtet ist, und die oben aufgeführten Verfahrensschritte werden für die Erzeugung eines Dreifarben-Farbstofftransferbilds mit einer Schutzschicht als oberster Schicht für jede Farbe sequentiell ausgeführt. Wenn das Verfahren nur für eine einzelne Farbe ausgeführt wird, wird natürlich ein monochromes Farbstofftransferbild erhalten.

Eine erfindungsgemäße Anordnung für den thermischen Farbstofftransfer umfasst

(a) ein Farbstoffgeberelement wie oben beschrieben und

(b) ein Farbstoffempfangselement wie oben beschrieben,

wobei das Farbstoffempfangselement über dem Farbstoffgeberelement so angeordnet ist, dass die Farbstoffschicht des Geberelements die Farbstoffbild- Empfangsschicht des Empfangselements berührt.

Die obige diese beiden Elemente umfassende Anordnung kann im vorhinein als integrale Einheit zusammengebaut werden, wenn ein monochromes Bild erhalten werden soll. Das kann in der Weise geschehen, dass die beiden Elemente an ihren Rändern zeitweise in innigen Kontakt gebracht werden. Nach dem Transfer wird dann das Farbstoffempfangselement abgezogen und gibt das Farbstofftransferbild frei.

Wenn ein Dreifarbenbild erhalten werden soll, wird die oben beschriebene Anordnung während der Zeit, in der der Thermodruckkopf Wärme aufbringt, dreimal ausgebildet. Nachdem der erste Farbstoff übertragen worden ist, werden die Elemente getrennt. Ein zweites Farbstoffgeberelement (oder ein anderer Bereich des Geberelements mit einem unterschiedlichen Farbstoffbereich) wird dann in passgenaue Position zu dem Farbstoffempfangselement gebracht und der Vorgang wiederholt. Die dritte Farbe wird auf die gleiche Weise erhalten. Schließlich wird die Schutzschicht zuoberst aufgebracht.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern.

Beispiel 1

Farbstoffgeberelemente wurden in der Weise hergestellt, dass ein 6 um starker Polyethylenterephthalat-Träger mit:

1) einer Haftschicht aus Titanbutoxid (DuPont Tyzor TBT®) (0,13 g/m²), aus einem Gemisch von n-Propylacetat und n-Butanol als Lösungsmittel aufgetragen, und

2) sich wiederholenden, die unten beschriebenen Kompositionen enthaltenden Gelb-, Magenta- und Cyanfarbstoffdomänen und einer Schutzschicht beschichtet wurde. Auf der Rückseite des Elements wurden der Reihe nach die folgenden Schichten aufgebracht:

1) eine Haftschicht aus Titanbutoxid (DuPont Tyzor TBT®), (0,13 g/m²), aus n-Butanol als Lösungsmittel aufgetragen, und

2) eine Gleitschicht, die das Polydimethylsiloxan PS513® mit endständigen Aminopropyldimethyl-Gruppen (United Chemical Technologies, Bristol, PA) (0,01 g/m²), ein Polyvinylacetal als Bindemittel (0,38 g/m²), p-Toluolsulfonsäure (0,0003 g/m²), Candelillawachs (0,02 g/m²), aus einem Lösungsmittelgemisch von Toluol, Methanol und Cyclopentanon (66,5/28,5/5) aufgetragen.

Die Gelb-Komposition enthielt 0,27 g/m² des oban dargestellten Gelbfarbstoffs, 0,07 g/m² CAP 482-0.5 (Celluloseacetatpropionat) mit einer Viskosität von 0,5 s (Eastman Chemical Co.), 0,287 g/m² CAP 482-20 (Celluloseacetatpropionat) mit einer Viskosität von 20 s (Eastman Chemical Co.), 0,002 g/m² FC-430® Fluorcarbontensid (3M Corporation), in einem Lösungsmittelgemisch von Toluol, Methanol und Cyclopentanon (66,5/28,5/5).

Die Magenta-Komposition enthielt 0,18 g/m² Magentafarbstoff 1, oben dargestellt, 0,17 g/m² Magentafarbstoff-2, oben dargestellt, 0,17 g/m² CAP 482-0.5 (Celluloseacetatpropionat) mit einer Viskosität von 0,5 s (Eastman Chemical Co.), 0,31 g/m² CAP 482-20 (Celluloseacetatpropionat) mit einer Viskosität von 20 s (Eastman Chemical Co.), 0,07 g/m² 2,4,6-Trimethylanilid von Phenylindandiacid, 0,002 g/m² FC-430 Fluorcarbontensid (3M Corporation), in einem Lösungsmittelgemisch von Toluol, Methanol und Cyclopentanon (66,5/28,5/5).

Die Cyan-Komposition enthielt 0,127 g/m² Cyanfarbstoff-1, 0,115 g/m² Cyanfarbstoff- 2, 0,275 g/m² Cyanfarbstoff-3, 0,30 g/m² CAP 482-20 (Celluloseacetatpropionat) mit einer Viskosität von 20 s (Eastman Chemical Co.) und 0,002 g/m² Fluorad FC-430® Fluorcarbontensid (3M Corporation), in einem Lösungsmittelgemisch von Toluol, Methanol und Cyclopentanon (66,5/28,5/5).

C-1 (Farbstoffgeberelement für Vergleichszwecke)

Bei dem übertragbaren Deckschichtmaterial handelte es sich um Polyvinylacetal mit einer Belegungsdichte von 0,538 g/m², 4 um große Divinylbenzolkügelchen mit einer Belegungsdichte von 0,086 g/m² und ein Mikrogel (67 Mol% Isobutylmethacrylat, 30 Mol-% 2-Ethylhexylmethacrylat, 3 Mol-% Divinylbenzol) mit einer Belegungsdichte von 0,011 g/m². Das Vergleichsmuster wurde aus Diethylketon als Lösungsmittel aufgebracht.

E-1 (Erfindungsgemäßes Farbstoffgeberelement)

Dieses Element stimmte mit C-1 überein, bis auf den Umstand, dass Tyzor® TBT (ein Titanbutoxid von DuPont) mit einer Belegungsdichte von 0,022 g/m² zugesetzt worden war.

E-2 (Erfindungsgemäßes Farbstoffgeberelement)

Dieses Element stimmte mit C-1 überein, bis auf den Umstand, dass der Bereich mit dem übertragbaren Deckschichtmaterial das Phenoxyharz PKHJ von Phenoxy Associates enthielt, das mit einer Belegungsdichte von 0,538 g/m² aus einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol, n-Propanol, Cyclopentanon (65/30/5) aufgetragen worden war.

E-3 (Erfindungsgemäßes Farbstoffgeberelement)

Dieses Element stimmte mit E-2 überein, bis auf den Umstand, dass Tyzor® TBT mit einer Belegungsdichte von 0,022 g/m² zugesetzt worden war.

E-4 (Erfindungsgemäßes Farbstoffgeberelement)

Bei dem übertragbaren Deckschichtmaterial handelte es sich um das Phenoxyharz aus E-2 mit einer Belegungsdichte von 1,08 g/m², 4 um große Divinylbenzolkügelchen mit einer Belegungsdichte von 0,086 g/m², das oben erwähnte Mikrogel aus C- 1 mit einer Belegungsdichte von 0,011 g/m² und Tyzor® TBT mit einer Belegungsdichte von 0,043 g/m².

E-5 (Erfindungsgemäßes Farbstoffgeberelement)

Bei dem übertragbaren Deckschichtmaterial handelte es sich um das Phenoxyharz aus E-2 mit einer Belegungsdichte von 0,538 g/m², 4 um große Divinylbenzolkügelchen mit einer Belegungsdichte von 0,086 g/m² und Tyzor® TBT mit einer Belegungsdichte von 0,22 g/m² (kein Mikrogel).

B. Empfangselemente

Das Empfangselement bestand aus vier Schichten, die auf eine 7 mil (175 um) dicke Unterlage aus Estar® (Polyethylenterephthalat der Eastman Kodak Co.) aufgebracht worden waren. Da die für den erfolgreichen Transfer einer Schutzschicht wichtige Wechselwirkung zwischen der Schutzschicht und der zuoberst befindlichen Schicht des Empfangselements stattfindet, hat die Unterlage des letzteren nur die Funktion des Trägers für die Empfangsschichten und kann aus jedem Material bestehen, das mit der zuunterst befindlichen Empfangsschicht verträglich ist.

Die erste Schicht, die direkt auf die Unterlage aufgebracht wurde, bestand aus einem Copolymer von Butylacrylat und Acrylsäure (50/50 Gew.-%) mit einer Belegungsdichte von 0,086 g/m² und Tyzor® TBT mit einer Belegungsdichte von 8,070 g/m², 1,4-Butandioldiglycidylether (Eastman Kodak Co.) mit einer Belegungsdichte von 0,565 g/m², Tributylamin mit einer Belegungsdichte von 0,323 g/m², FC431® Tensid (3M Corporation) mit einer Belegungsdichte von 0,016 g/m².

Die zweite Schicht bestand aus einem Copolymer von 14 Mol-% Acrylnitril, 79 Mol-% Vinylidenchlorid und 7 Mol-% Acrylsäure mit einer Belegungsdichte von 0,538 g/m² und Siliconöl DC-1248 (Dow Corning) mit einer Belegungsdichte von 0,016 g/m².

Die dritte Schicht bestand aus dem Polycarbonat Makrolon® KL3-1013 (Bayer AG) mit einer Belegungsdichte von 1,775 g/m², dem Polycarbonat Lexan® 141-112 (General Electric Co.) mit einer Belegungsdichte von 1,453 g/m², FC431® mit einer Belegungsdichte von 0,011 g/m², Dibutylphthalat (Eastman Kodak Co.) mit einer Belegungsdichte von 0,323 g/m² und Diphenylphthalat mit einer Belegungsdichte von 0,323 g/m².

Die vierte und oberste Schicht des Empfangselements bestand aus einem Copolymer von 50 Mol-% Bisphenol A, 49 Mol-% Diethylenglykol und 1 Mol-% eines Polydimethylsiloxans mit einer Belegungsdichte von 0,646 g/m², FC431® mit einer Belegungsdichte von 0,054 g/m² und dem Siliconfluid-Tensid DC510 (Dow Corning) mit einer Belegungsdichte von 0,054 g/m².

Die oben aufgeführten Schichten hätten auch in der umgekehrten Reihenfolge auf eine Unterlage aufgebracht und anschließend auf ein anderes Material, zum Beispiel eine dekorative Platte, übertragen werden können, wobei auch hier die zuoberst befindliche Schicht mit der schützenden Deckschicht kompatibel ist.

C. Druckbedingungen

Die Farbstoffseite des Farbstoffgeberelements wurde, wie oben beschrieben, mit der obersten Schicht eines Empfangselements in Kontakt gebracht. Diese Anordnung wurde zwischen einer von einem Motor angetriebene Walze (35 mm Durchmesser) und einem Thermodruckkopf Kyocera KBE-57-12MGL2 angebracht, der mit einer Kraft von 31,2 Newton gegen die Gleitschichtseite des Farbstoffgeberelements gepresst wurde.

Der Druckkopf von Kyocera verfügt über 672 einzeln ansteuerbare Heizelemente mit einer Auflösung von 11,81 Punkten/mm und mit einem durchschnittlichen Widerstand von 1968 Ohm. Die Bilderzeugungselektronik wurde aktiviert, und die Anordnung wurde durch den Druckkopf/Walze-Spalt mit 26,67 mm/s gezogen.

Gleichzeitig wurden die Widerstandselemente in dem Thermodruckkopf alle 91 us mit Heizimpulsen von 87,5 us Dauer beaufschlagt. Zur Erreichung maximaler Druckdichte waren 32 Heizimpulse pro gedruckter Zeile von 3,175 Millisekunden erforderlich. Die angelegte Spannung betrug 14,0 V und entsprach damit einer Energie von 4,4 J/cm² für den Druck einer maximalen Status A-Dichte von 2,2 bis 2,3. Das Bild wurde mit einem Seitenverhältnis von 1 : 1 gedruckt. Die Schutzschicht wurde durch gleichmäßiges Heizen mit dem Thermodruckkopf mit 3,3 J/cm² auf das bedruckte Empfangselement übertragen und der polymere Film auf der obersten Schicht des Empfangselements dauerhaft verankert.

D. Bestimmung der chemischen Widerstandsfähigkeit

Nach dem Transfer der Schutzschicht auf die oberste Schicht des Empfangselements wurde die Status A-Dichte eines auf dem Bild sichtbaren Cyan-Balkens an zwei verschiedenen Stellen gemessen und die durchschnittliche Dichte aufgezeichnet. Die rote Status A-Dichte des cyanfarbenen Balkens betrug etwa 2, 2. Die geschützten Empfangselemente wurden in jedes der in Tabelle 1 aufgelisteten Lösungsmittel für die dort angegebene Dauer eingetaucht. Das Muster des Empfangselements wurde dann aus dem Lösungsmittel herausgenommen und, bei den Lösungsmitteln 1, 5 und 6, an der Luft getrocknet. Das Muster wurde in entionisiertem Wasser abgespült und dann, bei den Lösungsmitteln 2, 3 und 4, getrocknet. Nach der Trocknung wurde die Status A-Dichte des cyanfarbenen Balkens an denselben Stellen erneut bestimmt und die durchschnittliche Dichte aufgezeichnet. Die prozentuale Abnahme der Cyanfarbstoffdichte in dem gefärbten Balken wurde anhand der folgenden Formel berechnet:

% VERLUST = {I - F/I} · 100

mit I = Status A-Anfangsdichte und

F = Status A-Enddichte

Je niedriger der Wert für % Verlust ist, umso besser ist das Verhalten der schützenden Deckschicht, d. h., umso besser die Widerstandsfähigkeit des das Bild tragenden Elements gegenüber chemischem Abbau. Tabelle 2 enthält die an den oben aufgeführten Geberelementen gewonnenen Werte, wenn diese den Lösungsmitteln der nachfolgenden Tabelle 1 ausgesetzt werden.

TABELLE 1 Verwendete Lösungsmittel und Versuchsbedingungen bei der Prüfung der chemi­schen Widerstandsfähigkeit
TABELLE 2

Die obigen Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Farbstoffgeberelemente geringere Dichteverluste aufweisen und daher in Bezug auf das Vergleichselement in der Mehrheit der Fälle zu größerer Widerstandsfähigkeit gegenüber den meisten Lösungsmitteln führen.


Anspruch[de]

1. Farbstoffgeberelement für den thermischen Farbstofftransfer, gekennzeichnet durch einen Träger, auf dem mindestens ein Farbstoffschichtbereich aufgebracht ist, der einen Bildfarbstoff in einem Bindemittel und einen anderen Bereich mit einer übertragbaren Schutzschicht umfasst, wobei der Bereich der übertragbaren Schutzschicht ungefähr die gleiche Größe aufweist wie der Farbstoffschichtbereich und die übertragbare Schutzschicht entweder

a) Polyvinylformal, Polyvinylbenzal oder Polyvinylacetal mit einem Gehalt von mindestens 5 Mol-% Hydroxy und ein Vernetzungsmittel enthält oder

b) ein Phenoxyharz und ein Vernetzungsmittel umfasst.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenoxyharz

n = 38 bis > 60

aufweist.

3 Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die übertragbare Schutzschicht Polyvinylacetal aufweist, das mindestens 5 Mol-% Hydroxy und ein Vernetzungsmittel umfasst.

4. Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vernetzungsmittel Titanbutoxid ist, das in Mengen von 0,01 g/m² bis 0,045 g/m² enthalten ist.

5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Farbstoffgeberelement ein Mehrfarbenelement ist, das zahlreiche in einem Bindemittel dispergierte Farbflecken von Gelb-, Purpur- und Blaugrün-Bildfarbstoffen und Flecken der Schutzschicht umfasst.

6. Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf einem durch thermischen Farbstofftransfer erzeugten Bild, gekennzeichnet durch

(I) bildweises Erhitzen eines Farbstoffgeberelements, das aus einem Träger und einer darauf aufgebrachten Farbstoffschicht besteht, die einen Bildfarbstoff in einem Bindemittel aufweist, wobei sich das Farbstoffgeberelement in Kontakt mit einem farbstoffaufnehmenden Element befindet und ein Farbstoffbild auf das farbstoffaufnehmende Element unter Bildung des Farbstofftransferbildes übertragen wird; und

(II) thermischen Transfer einer Schutzschicht auf das übertragene Farbstoffbild, wobei die Schutzschicht von einem Element aus aufgebracht wird, das entweder

a) Polyvinylformal, Polyvinylbenzal oder Polyvinylacetal mit einem Gehalt von mindestens 5 Mol-% Hydroxy und ein Vernetzungsmittel enthält oder

b) ein Phenoxyharz und ein Vernetzungsmittel umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenoxyharz

n = 38 bis > 60

aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schutzschicht auf einem separaten Geberelement befindet.

9. Anordnung für den thermischen Farbstofftransfer, gekennzeichnet durch:

(A) ein Farbstoffgeberelement für den thermischen Farbstofftransfer mit einem Träger, auf dem mindestens ein Farbstoffschichtbereich aufgebracht ist, der einen Bildfarbstoff in einem Bindemittel und einen anderen Bereich mit einer übertragbaren Schutzschicht umfasst, wobei der Bereich der übertragbaren Schutzschicht ungefähr die gleiche Größe aufweist wie der Farbstoffschichtbereich, und

(B) ein farbstoffaufnehmendes Element mit einem Träger, auf dem sich eine farbstoffbildaufnehmende Schicht befindet, wobei das farbstoffaufnehmende Element über dem Farbstoffgeberelement derart angeordnet ist, dass die Farbstoffschicht mit der farbstoffbildaufnehmenden Schicht in Kontakt ist und die übertragbare Schutzschicht entweder

a) Polyvinylformal, Polyvinylbenzal oder Polyvinylacetal mit einem Gehalt von mindestens 5 Mol% Hydroxy und ein Vernetzungsmittel enthält oder

b) ein Phenoxyharz und ein Vernetzungsmittel umfasst.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Phenoxyharz

n = 38 bis > 60

aufweist.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
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