DE1109712B

DE1109712B - Kopierschichten zur Herstellung von Bildern durch Waerme

Info

Publication number: DE1109712B
Application number: DEK35503A
Authority: DE
Inventors: Dr Oskar Sues; Dr Martin Glos
Original assignee: Kalle GmbH and Co KG
Current assignee: Kalle GmbH and Co KG
Priority date: 1958-08-09
Filing date: 1958-08-09
Publication date: 1961-06-29
Also published as: FR1240124A; GB905215A; US3024362A

Description

Schichten, die unter der Einwirkung von Wärme, die auf bestimmte Teile der Schicht zur Einwirkung gelangt, durch auftretende Färbung an den von. der Wärme beeinflußten Stellen zur Bilderzeugung geeignet sind, sind besonders in neuerer Zeit bekanntgeworden. Zum Teil beruht die Bildentstehung darauf, daß in den Schichten Stoffe enthalten sind, die unter dem Einfluß von Wärme miteinander in Reaktion treten unter Bildung gefärbter Reaktionsprodukte, zum Teil sind die Schichten derart, daß darin enthaltene Substanzen sich bei höheren Temperaturen verändern, wobei mit der Änderung auch eine Änderung der Farbe verbunden ist. Schichten der letztgenannten Art sind beispielsweise in der deutschen Patentschrift 898 905 beschrieben.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Kopierschichten zur Herstellung von Bildern durch Einwirkung von Wärme, die in an sich bekannter Weise auf Schichtträger aufgebracht sind und in Verbindung mit dem Schichtträger, auf dem sie fest haften, zur Anwendung gelangen. Kopierschichten nach der Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß sie in der wärmeempfindlichen Schicht Aminocarbonsäuren oder aus primären Aminen und organischen Carbonsäuren bzw. Sulfosäuren gebildete Salze enthalten in Kornbination mit Polyketohydrindenen.

Unter dem Wärmeeinfluß entstehen aus den Komponenten Polyketohydrinden und Aminsalz oder Aminocarbonsäure Farbstoffe, wahrscheinlich nach Art der Schiffschen Basen.

Beispiele der Komponenten, die in den erfindungsgemäßen Kopierschichten anwesend sein müssen, sind für die Polyketohydrindene:

Anhydro-bis-l,3-diketohydrinden,
1,3-Diketohydrinden, 1,2,3-Triketohydrinden, Brom-anhydro-bis-1,3-diketohydrinden,
für die primären Amine:

Anilin, 4-Amino-toluol, 4,4'-Diamino-diphenylmethan, 4-Amino-diphenyI, 4-Amino-diphenylamin, 4-Amino-l-methoxy-benzol,

4-Amino-l-äthoxybenzol, n-Hexylamin,
n-Octylamin, 2-Amino-pyridin,
für die organischen Carbonsäuren bzw. Sulfosäuren: Essigsäure, substituierte Essigsäuren, beispielsweise Chloressigsäure, Bromessigsäure, Cyanessigsäure, Phenylessigsäure, Brompropionsäure, Zimtsäure, Malonsäure, Benzoesäure, «-Naphthalinsulfosäure, 4-Toluolsulfonsäure,
für die Aminocarbonsäuren:

jÖ-(3'-Amino-phenyl)-propionsäure, 4-Aminobenzoesäure.
Es handelt sich bei diesen Verbindungen um be-Kopierschichten zur Herstellung von Bildern durchWärme

Anmelder:

Kalle Aktiengesellschaft,
Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 190-196

Dr. Oskar Süs, Wiesbaden-Biebrich,
und Dr. Martin Glos, Wiesbaden,
sind als Erfinder genannt worden

kannte Körper, deren Herstellung in der Literatur beschrieben ist und über deren Herstellung daher hier keine weiteren Angaben gemacht werden brauchen. Sie sind bei normaler Temperatur stabil und größtenteils farblos oder nur schwach gefärbt, so daß auch die erfindungsgemäßen Kopierschichten ungefärbt oder nur schwach gefärbt sind. Durch Variation der in den erfindungsgemäßen Kopierschichten anwesenden Komponenten, Polyketohydrinden einerseits, primäres Amin andererseits, ist die Möglichkeit zur Erzeugung verschieden gefärbter Bilder gegeben.

Die erfindungsgemäßen Kopierschichten sind sehr beständig gegen die Einwirkung von Licht, beispielsweise direkter Sonnenbestrahlung. Da sie bei mäßiger Wärme, beispielsweise 60°C, noch keine Veränderung zeigen, sind sie unter normalen Lagerungsbedingungen lange Zeit unverändert haltbar. Auch Kopien, welche mit den erfindungsgemäßen Kopierschichten nach einer Vorlage hergestellt werden, erleiden selbst bei tagelanger Sonnenbestrahlung keine wesentliche Veränderung und behalten ihren ursprünglichen Kontrast weitgehend bei. Wegen dieser Unempfindlichkeit gegen Sonnenlicht und mäßige Wärme der erfindungsgemäßen Kopierschichten stellen diese eine wesentliche Bereicherung der Technik dar.

Zur Herstellung der Kopierschichten verwendet man eine Beschichtungsmasse, die folgendermaßen hergestellt wird:

Die Polyketohydrindene und die Aminsalze bzw. die Aminocarbonsäuren werden in Form von feinen Suspensionen mit der Lösung eines Bindemittels gemischt. Die Mischung wird auf einen Schichtträger aufgetragen und die so gebildete Schicht getrocknet.

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Die Trocknung wird vorteilhaft ohne Erwärmung bei Reihe von Faktoren abhängig, z. B. von der Art und

normalen Temperaturen vorgenommen. Um den Stärke der Energiequelle, deren Abstand von der Trocknungsvorgang abzukürzen, leitet man über die Vorlage, der Art des Schichtträgers und der Zusammen-

zu trocknende Schicht vorteilhaft einen Luftstrom. Setzung der wärmeempfindlichen Schicht.
Auch mäßige Erwärmung der Schicht oder der Luft 5 Mit den Kopierschichten gemäß der Erfindung

kann in Betracht gezogen werden, wobei es sich emp- gelingt die Bilderzeugung nicht nur auf dem Wege der

fiehlt, mit den Wärmegraden nicht über 35 bis 40⁰C Kontaktkopie, sondern die Herstellung von Bildern

hinauszugehen. kann auch mit Hilfe erhitzter Stifte oder Stempel

Bei der Verwendung von Salzen primärer Amine ist vorgenommen werden,

es nicht notwendig, daß die Salze vorher als solche io

isoliert werden. Man erhält Schichten von ebenso guter Beispiel
Qualität, wenn Amin und Säure in der Beschichtungs- 20 g chloressigsaures Anilin werden in einer Kugellösung dispergiert werden. mühle mit 200 ecm Ligroin feinst vermählen und mit

Als Bindemittel eignen sich Harze, die in Lösungs- 4 g feinstens pulverisiertem Anhydro-bis-l,3-diketo-

mitteln löslich sind, in denen sich die farbstoffbildenden 15 hydrinden vermischt. Zu dieser Suspension gibt man

Komponenten selbst nicht lösen; das sind vornehmlich 100 ecm der 10°/₀igen Lösung eines cyclisierten Kau-

aliphatische Kohlenwasserstoffe, teilweise auch Halo- tschuks (Alpex 450 J, eingetragenes Warenzeichen der

gen-Kohlenwasserstoffe. Solche als Bindemittel für die Firma Chemische Werke Albert, Wiesbaden-Biebrich)

Zwecke der Erfindung geeignete Harze sind beispiels- in Ligroin und mischt das Ganze erneut gut durch,

weise cyclisierter Kautschuk (z. B. Alpex 450 J, ein- 20 Mit der erhaltenen Mischung beschichtet man dann in

getragenes Warenzeichen der Firma Chemische Werke an sich bekannter Weise Transparentpapier und

Albert, Wiesbaden-Biebrich), die Maleinharze oder die trocknet die Schicht bei Raumtemperatur. Durch

modifizierten Kolophoniumester (beispielsweise Laro- Erwärmen der Schicht auf 90 bis 100° C schlägt deren

pal B, eingetragenes Warenzeichen der Firma Badische hellgelbe Farbe rasch in ein dunkles Blau um, was zur

Anilin- und Soda-Fabrik, Ludwigshafen). 25 Erzeugung eines Bildes ausgenutzt wird, indem man

Die erfindungsgemäß in der Kopierschicht benötigten wie folgt verfährt:

Komponenten müssen nicht in stöchiometrischen Das beschichtete Transparentpapier wird mit der

Mengen anwesend sein. Das Mischungsverhältnis ist Schichtseite auf die zu kopierende Vorlage aufgelegt,

weitgehend variabel, doch hat sich ein Verhältnis von beispielsweise eine bedruckte Buchseite, und seine

5 bis 8 Gewichtsteilen der Aminokomponente zu 3° Rückseite der von einem kräftigen Infrarotstrahler

1 Gewichtsteil Polyketohydrmden als vorteilhaft er- ausgehenden Strahlung ausgesetzt. Die Strahlung

wiesen. Der Anteil des Harzes in der Schicht kann dringt von der unbeschichteten Seite her durch das

auch variiert werden und hängt von der Art des Harzes wärmeempfindliche Kopierpapier hindurch, wird von

ab. Im allgemeinen ist er etwa auf die Hälfte der an- der Vorlage an den bedruckten Stellen stark absorbiert

wesenden Menge Aminkomponente zu bemessen. 35 und diese Wärme führt die Farbänderung an den mit

Als Schichtträger für die Kopierschichten gemäß dem Druckbild der Vorlage in Kontakt stehenden

vorliegender Erfindung eignen sich Glas, Transparent- Teilen der wärmeempfindlichen Schicht herbei. Man

papier, Cellulosehydratfolien, transparente Kunststoff- erhält ein seitenverkehrtes direktes Bild der Vorlage

folien, ζ. B. die Folien aus Polyvinylchlorid oder von dunkelblauer Farbe, das von der Rückseite des

Celluloseacetat, und andere feste, für Lichtstrahlen 40 Transparentpapiers her seitenrichtig lesbar ist.

durchlässige Stoffe in Form von Folien oder Platten. Dasselbe Ergebnis erhält man, wenn man das

Um mittels der Kopierschichten gemäß der Erfin- chloressigsaure Anilin durch jS-(3'-Amino-phenyl)-

dung durch Wärmeeinwirkung Bilder zu erzeugen, ver- propionsäure ersetzt. Mit gleich gutem Erfolg kann

fährt man folgendermaßen: an Stelle des chloressigsauren Anilins auch chloressig-

1. Das mit der wärmeempfindlichen Schicht ver- 45 saures 4-Amino-diphenyl verwendet werden, doch ist sehene Material wird mit der Schichtseite auf die zu hierbei eine etwas höhere Entwicklungstemperatur kopierende, gegebenenfalls zweiseitig bedruckte oder (~115°C) zu empfehlen.

beschriebene Vorlage gelegt. Von der Rückseite des Von Kopierschichten, die als farbstoffbildende Kopierpapiers her wird strahlende Wärme zur Ein- Komponenten Brom-anhydro-bis-l,3-diketohydrinden wirkung gebracht, z. B. mittels eines Infrarotstrahlers. 5° und benzoesaures 4-Amino-diphenylamin oder chlor-Das Bild wird um so schärfer und die für die Be- essigsaures 2-Amino-pyridin enthalten, erhält man strahlung notwendige Zeit ist um so kürzer, je inten- vermittels des vorstehend beschriebenen Kopiersiver die Energiequelle emittiert. In der wärme- Verfahrens bei ausreichender Wärmeeinwirkung braunempfindlichen Schicht entsteht dadurch ein direktes, schwarze Kopien der benutzten Vorlage. Eine erseitenverkehrtes, tief gefärbtes Bild der Vorlage, das 55 findungsgemäße Kopierschicht, die Anhydro-bis-1,3-man von der Rückseite des transparenten Trägers her diketohydrinden und malonsaures Benzylamin enthält, seitenrichtig lesen kann. liefert bei dem gleichen Kopierprozeß rotviolette

2. Einseitig beschriebene oder bedruckte Vorlagen Bilder. Zu braunschwarzen Kopien führt das Kopierkönnen auch so kopiert werden, daß man die mit der verfahren, wenn in der wärmeempfindlichen Schicht wärmeempfindlichen Kopierschicht gemäß der Erfin- ^6o ein Gemisch von Anhydro-bis-l^-diketohydrinden, dung in Kontakt gebrachte Vorlage mit Wärme durch- 4,4'-Diamino-diphenylmethan und «-Naphthalinsulstrahlt, und es ist gleichgültig, ob die wärmeempfind- fonsäure enthalten ist.

liehe Kopierschicht mit der Rückseite oder mit der · · 1

Vorderseite der Vorlage in Berührung kommt. Beispiel 2

_ Die Dauer der Wärmeeinwirkung zwecks Erzeugung 65 Zu einer Suspension von 12 g feinstens vermahlenem

einwandfreier, scharfer und kontrastreicher Wärme- chloressigsaurem 4-Amino-l-äthoxy-benzoI in 150 ecm

bilder läßt sich generell nicht festlegen, sondern muß Benzin gibt man 2 g ebenfalls feinstens vermahlenes

von Fall zu Fall ermittelt werden. Sie ist von einer Triketohydrinden und 50 ecm der mit Benzin her-

gestellten lO°/oig^en Lösung eines Acrylharzes, beispielsweise eines Polymethacrylsäureesters (Plexigum P 26, eingetragenes Warenzeichen der Firma Röhm & Haas, Darmstadt). Nach gründlicher Durchmischung der zueinander gegebenen Bestandteile beschichtet man mit diesem Gemisch in an sich bekannter Weise Transparentpapier und trocknet die Schicht bei 30 bis 40° C. Durch Erwärmen des beschichteten Papiers auf etwa 110° C erhält man einen Farbumschlag von Weiß nach Rotbraun und verwendet man das beschichtete Papier für das im Beispiel 1 beschriebene Kontaktverfahren, so erhält man rotbraune Bilder der benutzten Vorlage.

Ersetzt man das Triketohydrinden durch 1,3-Diketohydrinden, so schlägt bei ausreichender Wärmeeinwirkung die Farbe der Schicht auf dem Papier von hellem Braun nach dunklem Braun um, das innerhalb kurzer Zeit zu einem Braunschwarz nachdunkelt.

Dunkelbraune Bilder werden auch erhalten, wenn in der Kopierschicht neben 1,2,3-Triketohydrinden als zweite farbstoffbildende Komponente 4-toluolsulfosaures Benzylamin enthalten ist.

Beispiel 3

Eine feinstens vermahlene Suspension von 20 g chloressigsaurem Benzylamin und 4 g Anhydro-bis-1,3-diketohydrinden in 350 ml Ligroin, die 10 g Acrylharz gelöst enthält, wird in an sich bekannter Weise auf Papier oder eine Kunststoffolie aufgebracht und anschließend bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur getrocknet.

Durch Aufdrücken eines auf etwa 130⁰C erwärmten Stempels oder einer ebenso hoch erhitzten Schablone auf die getrocknete Schicht erhält man einen positiven rotvioletten Abdruck auf hellgelbem Grund.

Ersetzt man die in der Praxis üblichen Schreibvorrichtuiigen bei Registrierapparaten, z. B. Druck-, Temperatur- oder Dampfanzeigern, durch eine elektrisch auf obengenannte Temperatur geheizte Registriernadel und verwendet Registrierpapier, das mit einer Schicht der in Absatz 1 angegebenen Zusammensetzung bedeckt ist, so zeigt der Apparat die Aufzeichnungen in rotvioletter Farbe auf hellgelbem Grund.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Kopierschichten zur Herstellung von Bildern durch Einwirkung von Wärme, dadurch gekenn zeichnet, daß sie als wärmeempfindliche Substanzen Aminocarbonsäuren oder aus primären Aminen und organischen Carbonsäuren bzw. Sulfosäuren gebildete Salze in Kombination mit Polyketohydrindenen enthalten.

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