DE1269140B - Thermographisches Aufzeichnungsmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zur Herstellung von Reproduktionen hiermit - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B 41m

Deutsche Kl,: 15 k-7/05

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1269 140
P 12 69 140.6-45
30. April 1966
30. Mai 1968

Bei vielen bisher bekannten Verfahren zur Herstellung thermographischer Aufzeichnungen wurden Materialien verwendet, die auch weiterhin für thermographische Einflüsse empfindlich waren. Diese Materialien konnte man nach der Belichtung nicht fixieren, so daß sie diese unerwünschte Empfindlichkeit beibehielten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nun möglich, auf thermographischem Wege eine Aufzeichnung herzustellen, die gegen weitere Einflüsse von Wärme unempfindlich ist. Das Material kann für das Direkt- und das Reflexkopierverfahren verwendet werden. Außerdem können sowohl positive als auch negative Aufzeichnungen nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden. Auch mehrfarbige, zusammengesetzte Aufzeichnungen können erzielt werden.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein therrnographisches Aufzeichnungsmaterial, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß sich auf einem Träger eine aus diskreten thermoplastischen Teilchen bestehende und für Entwicklerfarbstofflösungen durchlässige Aufzeichnungsschicht befindet, die bei entsprechender bildmäßiger Erwärmung an den Bildstellen für die Entwicklerfarbstofflösung undurchlässig wird.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Aufzeichnung mittels eines Wärmebildes, wobei man in bekannter Weise auf diese auf einem Schichtträger befindliche Schicht aus thermoplastischem Kunststoff in bildmäßiger Verteilung Wärme zur Einwirkung bringt und das so erzeugte Bild entwickelt; das Verfahren ist jedoch erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man in einer auf dem Schichtträger lose haftenden, aus diskreten thermoplastischen Teilchen bestehenden Schicht mit der in bildmäßiger Verteilung einwirkenden Wärme ein Bild aus zusammengeschmolzenen, fest auf der Unterlage haftenden Teilchen erzeugt und die beschichtete Seite des Schichtträgers mit einem Entwipklungsmittel behandelt, welches die durchlässigen Nichtbildsteilen durchdringt, um das Bild sichtbar zu machen, indem die Oberfläche des Sehichtträgers mit dem Entwickler entweder angefärbt oder entfärbt wird.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Aufzeichnungsmaterial durch Auftragen einer Dispersion von diskreten thermoplastischen Teilchen auf einen Schichtträger und Trocknen der aufgetragenen Schicht, bei welchem man erfindungsgeraäß in der Weise verfährt, daß man die aufgetragene Dispersion unterhalb der Tempera-Thermographisches Aufzeichnungsmaterial,
Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren
zur Herstellung von Reproduktionen hiermit

Anmelder:

Keuffel & Esser Company,
Hoboken, N. J. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. H. Häring

und H. Brinkmann, Rechtsanwälte,
6202 Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 190-196

Als Erfinder benannt:

Robert Murray Gold, Brooklyn, N.Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 3. Mai 1965 (452 585) -

tür trocknet, bei welcher Zusammenschmelzen der diskreten thermoplastischen Teilchen eintritt. Vorzugsweise verwendet man Schichtträger mit hydrophiler Oberfläche und beschichtet diese mit wäßrigen Dispersionen von 1 bis 15 Gewichtsprozent Festkörpergehalt. Will man die Aufzeichnungsschicht gefärbt anwenden, gibt man zu der Beschichtungslösung vorzugsweise 0,1 bis 5 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen Farbstoffes.

Die vorliegende Erfindung wird aus der folgenden ins einzelne gehenden Beschreibung klarer ersichtlich, wenn man diese im Zusammenhang mit den Zeichnungen liest, welche, als Beispiele, bevorzugte Ausführungsformen der der Erfindung zugrunde liegenden Idee darstellen. In der Zeichnung stellt dar Fig. 1 eine Seitenansicht, im Schnitt, des Aufzeichnungsmaterials gemäß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 2 eine Seitenansicht, im Schnitt, des Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung mit einem darauf befindlichen undurchlässigen Bild.

Die Ziele der vorliegenden Erfindung können verwirklicht werden, indem man auf ein Material, das einen Schichtträger und eine durchlässige Schicht aus lose darauf haftenden thermoplastischen diskreten Teilchen aufweist, ein Wärmebild aufbringt, so daß

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ein entsprechendes undurchlässiges Bild aus mitein- der entfernt werden kann, indem man mit einem ander verschmolzenen Teilchen, die fest auf dem Lösungsmittel für den Farbstoff durch die durch-Schichtträger haften, entsteht, und indem man das lässige Schicht 12 dringt. Ebenso kann man auch die Material dann mit einem Entwickler, welcher die durchlässigen Teile der Schicht ablösen und anschliedurchlässigen, nicht das Bild darstellenden Teile der 5 ßend den Farbstoff mit einem geeigneten Lösungs-Schicht durchdringt, behandelt, um das undurch- mittel von dem Schichtträger 11 entfernen. Wenn lässige Bild deutlich sichtbar zu machen. Ohne die man einen hydrophoben Schichtträger verwendet, Entwicklung können keine weiteren Zeichen durch sollte der Farbstoff ebenfalls hydrophob sein; wenn thermographische Behandlung aufgebracht werden. der Schichtträger hydrophil ist, verwendet man auch F i g. 1 stellt ein Material 10 gemäß der vorliegen- io einen hydrophilen Farbstoff.

den Erfindung dar, das einen Schichtträger 11 und Wenn man den Schichtträger 11 oder die Schicht

eine auf dem Schichtträger 11 lose haftende durch- 12 anfärbt, entsteht ein positives Bild. Wenn man lässige Schicht 12 aus miteinander verschmelzbaren weder den Schichtträger 11 noch die Schicht 12 vor thermoplastischen diskreten Teilchen enthält. _ der Erzeugung des undurchlässigen Bildes anfärbt,

Der Schichtträger11 kann aus Metall, Kunststoff, 15 erhält man ein negatives Bild.

Papier oder einem anderen anfärbbaren Material be- Jeder Farbstoff kann verwendet werden, der von

stehen. Er kann sowohl hydrophil als auch hydro- dem Träger angenommen wird und mit Hilfe eines phob sein, jedoch ist für die meisten Verwendungs- flüssigen Entwicklers, d. h. also einem Lösungs- oder zwecke ein hydrophiler Schichtträger vorzuziehen. Bleichmittel für den Farbstoff, entfernt werden kann. Ebenso kann der Schichtträger für das Auge durch- ao Da man vorzugsweise hydrophile Träger verwendet, sichtig oder undurchsichtig sein. Wenn aus dem zieht man auch wasserlösliche Farbstoffe vor. Die Material 10 ein Diapositiv hergestellt werden soll, so Entwicklerflüssigkeit kann auch ein chemisches sollte der Schichtträger 11 durchsichtig sein. Wenn Bleichmittel für den Farbstoff enthalten,
aus dem Material 10 eine »feste Kopie« oder eine Fig. 2 stellt ein Material20 gemäß der vorliegen-

Reproduktion hergestellt werden soll, kann der as den Erfindung dar, das einen Schichtträger 21 und Schichtträger 11 für das Auge undurchsichtig sein. eine auf dem Schichtträger 21 lose haftende durch-Der Schichtträger 11 kann für aktinische Strahlen lässige Schicht 22 aus miteinander verschmelzbaren undurchlässig oder durchlässig sein. Wenn das Ma- thermoplastischen diskreten Teilchen enthält. Ein teriallO dazu verwendet wird, ein zweites Original aus verschmolzenen Teilchen bestehendes undurchherzustellen, so sollte der Schichtträger 11 für die 30 lässiges Bild 23 haftet fest auf dem Schichtträger 21. aktinische Strahlung, die man zur Herstellung der Wenn der Schichtträger 21 hydrophil ist, so ist das Kopien verwendet, im wesentlichen durchlässig sein. Bild 23 für wäßrige Entwicklerlösungen undurch-Zum Beispiel sollte bei einem Material 10, das zur lässig. Wenn man einen hydrophoben Schichtträger Herstellung eines Diazo-Zwischenoriginals verwendet 21 verwendet, so ist das Bild 23 für hydrophobe Entwerdensoll, der Schichtträger 11 für ultraviolette und 35 wicklerlösungen undurchlässig. Wenn die Schicht 22 blaue Strahlen durchlässig sein. einen Farbstoff enthält, so muß dieser durch den

Die Schicht 12 enthält Teilchen aus einem thermo- Entwickler entfernt oder ausgebleicht werden könplastischen Material. Geeignete Materialien sind nen. Wenn in dem undurchlässigen Bild ein Farbstoff Polymerisate, wie z. B. Acrylharz, Polyäthylen, Poly- eingeschlossen ist, so kann dieser Farbstoff nicht vinylacetat, Polystyrol und ähnliche schmelzbare 40 durch die Entwicklerlösung entfernt oder ausge-Stoffe. Beim Aufbringen der Schicht auf den Schicht- bleicht werden.

träger 11 schmelzen die Teilchen nicht und bilden Die durchlässige Schicht 22 läßt sich leicht ent-

auch auf dem Träger keinen zusammenhängenden fernen, da sie nur lose auf dem Schichtträger 21 Überzug, sondern sie liegen in einer durchlässigen haftet. Wenn man sie entfernt, erhält man ein dem Schicht als diskrete Teilchen vor. Wenn sie mitein- 45 Bild 23 entsprechendes Reliefbild. Wenn das Reliefander verschmolzen werden, z. B. durch ein Wärme- bild mit der Schicht 22 oder dem Schichtträger 21 bild, schmelzen die erwärmten Teilchen zusammen mehr oder weniger in der gleichen Ebene liegt, kann und ergeben ein dem aufgebrachten Bild ent- das Material 20 als Druckplatte Verwendung finden, sprechendes Muster aus miteinander verschmolzenen Bis auf das undurchlässige Bild 23 in der durchTeilchen. Die miteinander verschmolzenen Teilchen 50 lässigen Schicht 22 entspricht das Material 20 dem haften fest aneinander und an dem Schichtträger 11. Material 10.

Die nicht verschmolzenen Teile der Schicht 12 sind Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele

für flüssige Entwickler durchlässig und können leicht näher erläutert werden, doch ist nicht beabsichtigt, durch Reiben entfernt werden. die Erfindung dadurch einzuschränken.

Die Schicht 12 wird durch Eintauchen, Auf- 55 tj ■ · 1 1

streichen, Aufspritzen oder auf andere herkömm- Beispiel 1

liehe Weise aufgebracht. Sie wird in Form einer Man stellte ein Reproduktionsmaterial her, indem

Dispersion, z. B. einer Emulsion, eines Latex oder man einen Schichtträger aus nicht wasserfest geeiner Suspension, aufgebracht, die mit Bedacht so machter regenerierter Cellulose gleichmäßig mit einer ausgewählt und eingestellt wird, daß die Teilchen 60 mit Wasser stark verdünnten Polyacrylsäureesternicht verfrüht schmelzen. Einige im Handel erhält- Emulsion beschichtete, so daß eine kaum sichtbare liehe Materialien erfüllen diese Bedingungen. Auch durchlässige Schicht aus miteinander verschmelzdas Trocknen der Schicht muß sorgfältig überwacht baren thermoplastischen diskreten Teilchen entstand, werden, um ein Schmelzen zu verhindern. Forciertes die nur lose auf dem Schichtträger hafteten. Die Trocknen ist möglich und aus wirtschaftlichen Grün- 65 Schicht wurde bei einer Temperatur unterhalb 90° C, den vorzuziehen. d. h. unterhalb der filmbildenden oder das Zusam-

Schichtträger 11 oder Schicht 12 oder auch beide menschmelzen der Latexteilchen bewirkenden Temkönnen mit einem Farbstoff angefärbt sein, der wie- peratur, getrocknet. Anschließend wurde die Schicht

mit einer l°/oigen wäßrigen Lösung von Methylviolett (CI 42 535) eingefärbt und noch einmal bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur getrocknet. Vermutlich nahmen sowohl die Schicht als auch der Schichtträger die Farbe an, doch war dies nicht wesentlich, weil die Farbe später von beiden durch eine Entwicklerlösung entfernt werden würde.

Mit Hilfe eines geeigneten Originals und infraroten Strahlen wurde dann auf dem Material ein Wärmebild erzeugt. Dabei verschmolzen die Teilchen an den Stellen der Latexschicht, die dem Bild auf dem Original entsprachen, und schlossen die Farbe in dem entstehenden undurchlässigen Bild mit ein. Das Material wurde dann von dem Original entfernt und in Wasser gewaschen, um die nicht absorbierte und nicht von dem undurchlässigen Bild eingeschlossene und somit geschützte Farbe zu entfernen. Die verschmolzenen, angefärbten Flächen hafteten fest auf dem Träger und ergaben ein scharfes, positives Farbbild des Originals. Man konnte diese Reproduktion als Diapositiv verwenden.

Das gleiche Resultat wurde erzielt, wenn man einen Träger aus einer Kunststoffolie verwendete, z. B. mit Gelatine vorbeschichtetes Polyäthylenterephthalat.

Weitere geeignete Dispersionen waren eine 55%ige wäßrige Polyvinylacetat-Emulsion sowie eine Emulsion eines nichtionischen Polyäthylens, eine Polystyrol-Emulsion und eine anionische Polyäthylen-Emulsion. Diese Dispersionen wurden mit Wasser verdünnt, so daß mit ihnen eine dünne Schicht aus diskreten Teilchen auf einem Schichtträger erzeugt werden konnte. Wenn die Schicht zu dünn oder zu dick war, so wurde die Qualität des Bildes dadurch beeinträchtigt. Konzentrationen von 1 bis 15 Gewichtsprozent fester Bestandteile ergaben im allgemeinen zufriedenstellende Ergebnisse. Die dispergierten Teilchen haben in diesen Dispersionen eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,5 bis 1 Mikron.

Andere geeignete Farbstoffe waren: RhodaminB (CI 45 170), Säureorange XX (CI 15 510) und CaI-cozen-RotBX (CI 45 150). Die Konzentration der Farbstofflösungen war je nach der für die Kopie erwünschten Intensität verschieden. Im allgemeinen erwiesen sich 0,1- bis 5°/oige wäßrige Lösungen als brauchbar. Anstatt die Farbe durch Auswaschen zu entfernen, kann man sie auch mit einem Bleichmittel ausbleichen.

Man kann das Wärmebild auch mit Hilfe eines heißen Stempels oder Stiftes aufbringen. In diesem Fall muß der Träger nicht für infrarote Strahlen durchlässig sein.

Beispiel 2

Ein transparenter Schichtträger aus Polyäthylenterephthalatfolie, der mit einer Unterschicht aus Gelatine versehen war, wurde wie im Beispiel 1 mit einer Latexschicht überzogen. Eine Farbschicht wurde nicht aufgebracht. In einer Wärmekopiermaschine wurde das Material dann in wärmeleitendem Kontakt mit einem Original bestrahlt und dann von dem Original getrennt. Anschließend wurde es mit der im Beispiel 1 beschriebenen wäßrigen Farbstofflösung beschichtet. Nur die Nicht-Bildstellen des Materials nahmen Farbe an, da der Farbstoff bis zu dem Farbe annehmenden Schichtträger (in diesem ^ · Fall bis zu der Gelatineschicht des Schichtträgers) eindrang. An den mit miteinander verschmolzenen Teilchen bedeckten Bildstellen war dieses Eindringen nicht möglich, und diese Stellen wurden auch von der wäßrigen Farbstofflösung nicht benetzt. Auf diese Weise entstand ein negatives Farbstoffbild.

Wenn man will, kann man das Material noch weiter behandeln, indem man die nicht miteinander verschmolzenen Teilchen durch Abreiben entfernt.

Beispiel 3

Mehrfarbige Kopien wurden gemäß der vorliegenden Erfindung ganz einfach dadurch hergestellt, daß man die im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensschritte wiederholte.

Ein Träger aus einer Polyäthylenterephthalatfolie mit einer Unterschicht aus Gelatine wurde mit einer Schicht versehen, die einen Farbstoff und miteinander verschmelzbare diskrete Teilchen aus einem Acrylharz enthielt. Man brachte ein Wärmebild auf und wusch dann die Folie, so daß ein positives Farbstoffbild erzeugt wurde. Diese Schritte wurden mehrere Male mit verschiedenen Farbstoffen und verschiedenen Bildern wiederholt, so daß ein mehrfarbiges, zusammengesetztes positives Bild entstand, das man für Projektionszwecke verwenden konnte. Es zeigte sich, daß die späteren Anfärbevorgänge die vorhergehenden Farbstoffbilder nicht beeinflußten, da sie in den aus miteinander verschmolzenen Teilchen bestehenden Bildstellen eingeschlossen waren.

Halbtöne, Rasterbilder und Strichzeichnungen ließen sich alle nach der vorliegenden Erfindung gut kopieren.

Es ist offensichtlich, daß noch viele Variationen und Modifikationen dieser Beispiele möglich sind, und die Erfindung soll alle diese Variationen und Modifikationen mit umfassen.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Thermographisches Aufzeichnungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf einem Träger eine aus diskreten thermoplastischen Teilchen bestehende und für eine Entwicklerfarbstofflösung durchlässige Aufzeichnungsschicht befindet, die bei entsprechender bildmäßiger Erwärmung an den Bildstellen für die Entwicklerfarbstofflösung undurchlässig wird.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hydrophilen, mit wäßriger Farbstofflösung anfärbbaren Schichtträger.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtträger gegenüber sichtbarer und infraroter Strahlung im wesentlichen durchlässig ist.

4. Verfahren zur Herstellung einer Aufzeichnung mittels bildmäßiger Erwärmung und anschließender Entwicklung einer auf einem Schichtträger befindlichen Schicht aus diskreten thermoplastischen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß dabei beim bildmäßigen Erwärmen in den erwärmten Bildbereichen die diskreten thermoplastischen Teilchen zusammengeschmolzen und beim Entwickeln der Entwickler in den nicht erwärmten Bildbereichen zu dem Schichtträger durchdringt und dessen Oberfläche entweder anfärbt oder entfärbt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schichtträger mit einem Farbstoff einfärbt und als Entwicklungs-

mittel ein Lösungsmittel für den Farbstoff verwendet.

6, Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man es zur Erzeugung von Mehrfarbenbildern in entsprechender Anzahl unter Verwendung verschiedener Farbstoffe mit demselben Schichtträger wiederholt durchführt,

7. Verfahren zur Herstellung von Aufzeichnungsmaterial durch Auftragen einer Dispersion von zusammenschmelzbaren diskreten thermo- ίο plastischen Teilchen auf einen Schichtträger und Trocknen der aufgetragenen Schicht, dadurch ge-

kennzeichnet, daß man eine aufgetragene Dispersion unterhalb der Temperatur trocknet, bei welcher Zusammenschmelzen der Teilchen eintritt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen hydrophilen Schichtträger mit einer Dispersion von 1 bis 15 Gewichtsprozent Festkörpergehalt beschichtet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einer wäßrigen Dispersion beschichtet, die O₃I bis 5 Gewichtsprozent wasserlöslichen Farbstoff enthält,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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