DE1471664A1 - Thermographisches Reproduktionsverfahren und Material zur Durchfuehrung desselben - Google Patents
Thermographisches Reproduktionsverfahren und Material zur Durchfuehrung desselbenInfo
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Description
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1`hermo,-raphisches :-,exroduktionsverfahren und --iaterial zur -i.iurchfütirun:r les .gelben <'.jusatz zu latent ... (Patentanrneldunc Z 22 971 VIb/15k) Iri t na L @r. t' . . . @Fa t@,_n tari:nel(iunm :E 22 971 VIb%15k) ist ein -Lep.roduktiorisverfahren be-. tzchrieben, nach .-elehem cin Infr=irotstrahluii#r bildweise :@Lsrhierendes .)riickerzcuinis mit einer Lage eines aus eir@.<-_n @r@@fer und e-irt.- r@ @x=irneepfi_ndlichen Kopierschicht bestehenden Kopiermnterials der aestrahlung einer i -,rr@irotstr-ahlunA;actuelre iusgesetz-t-- und dis Kopiermater-1,11 zu Kopien des -irucker-zeu7rli ses ;!eitu r verarbeitet -)as Verfahren besteht darin, cxas:: ein :;iater#ial verwendet wird, dessen Kopierschicht mindestens eine wirrrieerripfindliche polymere Verbindung enthr;"lt und einen Klebrigk-eitspunkt von etwa 50 bis-"" etwa 200 0O, eitle Glrisüber;anastemperatur unterhalb der Temperatur des Klebrigkeitspunktes und eine Schinelzvi:=kösitit gon etwa 50 bis etwa 100 000 Foises besitzt. Zur Durchführung dieses Verfahrens kann ein ILopiermaterial v"....?.@ bestehend aus einem "Ir@yrer unci einer eine wärmeempfindliche polymere Verbindung und einen Infrärot- strahlung durchlassenden u'arbstoff enthaltenden "Kopier- schicht verwendet werden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kopierschicht einen Ilebri;gkeitspunkt von etwa 50 bis etwa 200°C, eine Glasübergangstemperatur unterhalb der Temperatur des klebrigkeitapunktes und eine.:;chmelzvis- kosität reim Klebrigkeitspunkt zwischen 50 und 100 00@) Poises besitzt. Nach dem Verfahren des Hauptpatentes :xrird so:.it in einer wärmeempfindlichen ächicht ein "latentes" Bild erzeu:.t, welches nach der Aktivierung entweder übertragen oder in situ bei einer Temperatur unterhalb der hKtivier@i«:°s tem- peratur entwickelt werden kann. Die, vorliegende Anmeldung bezieht sich auf eine 'deiter- bildung des Verfahrens des Hauptpatentes. Der An;:icldunä liegt die Erkenntnis zu Grunde, daßReproduktonen hervor- ragender Qualität erhalten werden können, wenn erfindun,#zs- verwendet wird gemäss ,ganz allgemein %te» einep& Kopiermaterial/, dessen v.@irmc:enirfii.dliche, aus einen thermoplastischen:laterial teestehende, mindestens teilweise kristallisierte und sich in einem nicht klebriJen Zustand befindende Schicht eine i,oröse 5izssere berzu=-sschicht aufNeisto !3;'.^ zur Durchfihrunz des Verfahrens der Erfindun< <@eeil#.rnete ä.::iterial ist r(-kennzeichnet durch einen iriger sc\#,ie einer d@_^eii -_a:c@ichtetea ,@T=@rmeemri'indlichen üchicht mit einer bel,.iiel7viskosit--t von unter 100 OOC Poises bei der c#aera_turc des ülebrizweröens, die ein tnermopla:,tiscixc:@s o -I -.-e:ier auf@e:eist , -s sec:: in der ;ichici@t im aus i.@arkd r'yin- Betens teil:@ei::er Iiristalliziit2:t befiel et und die eine urspri;n#Tlic@ie hlebrigkeits tem_°,eratur von oberalb JO0C be- :-itzt, oei -=elcher das thermoplstische iolymer in einen =::rcirr.ii@n Zustand i_ber?eh t, -:obei die thermopl-stisdhe Schicht die @i--enschaft besitzt, nach #L;berz_an-#T des roly= meren in den amorphen Zustand eine gewisse Zeit lang einen Zustand einzunehmen, in dem das ..iaterial eine kleb- rigkeitstemperatur besitzt, die unterh=:lb der urspriznslichen hlebrigkeitstemperatur liegt und welches ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass auf der vibrrneemfindlichen Schicht eine poröse Hus2ere Schicht angeordnet ist. "oie nach der., Verfahren des 'Hauptrlatentes karr die w#irme- empfindliche chieht des thermotlactischen .@.,ateriüls zu Kopien r iiti°i_ckel t ;,erden oder aber die in der w"»irme# @iT)find-' liehen Schicht erzeu.ten Eilher können _,uf ei:ie Aufnahme- rchicht übE_rtrac-er: -:erden. _:ities de:: v,-sentlichesten "ierk- male auc': Ast lerf'ahrens der vorliF_ -enden Anmeldung- besteht darin, dass eine v,-3rmeeinpfindliche "bi.=r-trat°unFsinatri-e in direktem icnrakt mit üem zu kor-i@:rendeiDokument aktiviert werden kann, eo @i-,:ss ohne thermische ="iffuion gut ausge- prämte ;:ilder in der @@@r:een:pfindlichen @.chicht erhalten werden könnF-n. :,:jch Jer :ikti@-ier,-:ng :@vriner- von dem thermo- :Yra@.!ii.ch@n .,..3 t eriäl "opien ohne ;ve=_',e-a.°es ".rhitzen der Bild- zonen vf.;ihrer:d Jer Entwicklung oder ;er `hertra:,un,#sstufe des Verfahrens hergestellt ;,Lrden. -loh einer einzigen therco- .'-r21;hische:: :atriZ,:e k;:iinen somit viF:yec@ -en Geres tellt werden. Die Kopien besitzen eine ausgezeichnete Qualität und gute Stabilität. Die Herstellungskosten der Kopien sind dabei: ausserordentlich gering. Das thermographische Repxoduktionsvert`ahren entspricht im Prinzip dem des Verfahrens des Hauptpatentes, wie sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ergibt. - Ls zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Vorrichtung, in welcher ein Bild auf wärmeempf ind- lichem Kopiermaterial nach der Erfindung erzeugt wird, F i(D g. 2 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte C) Vorrichtung, in welcher ein wärmsempfir Element nach der Erfindung exponiert wird, Fig. 2A die lbertragung von Material aus den Bildbestrken des exponierten wärmeempfindlichen Elementes der FiQ. 2 auf eine Aufnahmeschicht und Fig. 3 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Vorrichtung, in welcher wärmeempfindliches Material, nach der Erfindung exponiert und die Bildbezirke anschliessend auf eine Empfangskopierschicht über- tragen werden. Las wärmeempfindliche :iaterial nach der Erfindung besteht, wie bereits angegeben, aus@einem Träger, gewöhnlich von flexibler Art, wie z.B. aus Papier, auf welchem eine Schicht eines thermoplastischen yiaterials aufgeschichtet ist, das sich,im Zustand teilweiser oder vollstqndiger Kristallisation befindet. In diesem Zustand ist das thermoplastische Material bei Umgehungstemperatur im wesentlichen nicht klebrig, nicht viskos und trocken. Wenn das material auf eine ursprüngliche Klebrigkeitstemperatur (original tackifying temperature) oberhalb Raumtemperatur erhitzt wird, geht das :uaterial in dieser Schicht in einen amorphen Zustand über und besitzt danach eine nicht unwesentliche Zeit lang eine r>Iebrigkeits- temperatur, die unterhalb der ursprünglichen Klebrigkeits- temperatur liegt. Durch selektives Erwärmen lediglich der Bildzonen der wärmeempfindlichen Schicht auf eine Temperatur oberhalb des ursprünglichen Klebrigkeitspunktes, werden diese Bildzonen aktiviert und nach der Aktivierung kann das ..aterial in diesen Zonen somit bei einer gerin-eren -Lem_,eratür klutrig gemacht werden, während die nicht aktivierten Hintergrund- ' Zonen bei dieser Temperatur im nicht 1rlebrigen Zustand ver- bleiben. iyach den verschiedensten Ausführungsformen der Lrfin- dung können die klebrigen Bildzonen direkt auf dem u.#=z#rneemrifirii liehen Element entwickelt werden, in dem Pulver mit optischer Dichte auf die klebrigen Zonen aufgebracht werden oder das klebrige Material kann von den Bildzonen auf eine Aufnahme- sc;hicht übertragen werden, worauf die Aufnahmeschicht, wäh- rend sie klebrig ist, entwickelt wird. Andererseits kann auch das klebrige Material der aktivierten Zonen der wärmeempfind- liahen Schicht, wenn es optische Dichte besitzt, von den Bildzonen auf eine Aufnahmefläche übertragen werden, wo es direkt eine Kopie bildet. In allen diesen Ausführungs- formen kann die Entwicklung oder die Übertrapung nach der Aktivierungsstufe erfolgen, ohne dass irgendeine Erhitzung der Bildzonen während der Lr- twicklung oder der UJoertramung unbedingt erforderlich ist. Die thermoplastischen :4assen, welche die wärineempfirdlichen Elemente der vorliegenden Erfindung bilden, besitzen die charakteristische Eigensohäft, eine beträchtliche Geit lang nach der Erhitzung auf die ursprüngliche Klebrigkeitstempe- ratur in einem Zustand zu verbleiben, in dem sie eine vermin- derte Klebrigkeitstemperatur besitzen. Die thermoplastischen Iuassen, die vorzugsweise zur Herstellung der wärmeempfind- liehen thermoplastischen Schichten derwendet werden, sind Folymer-enthaltende Materialien. Es hat sich jedoch gezeigt, dass auch einige nicht polymere ..assen die geschilderten not- wendigen Eigenschaften besitzen., z.3. Bis(o-utethoxyphenyl)- darbonat und Benzoinacetat. Zur Herstellung der wärmeempfindlichen Schichten des Materials nach der Erfindung ist eine grosse Anzahl verschiedener Polymerer geeignet. Im allgemeinen können die lolymer-ent- haltenden thermoplastischen ivIassen,die erfindungsgemäss geeignet sind, in zweiallgemeine Typen unterteilt werden. Es sind dies (a) jene., in welchen die l'olymerkomponente selbst teilweise oder vollständig kristallisiert ist (selbstverständlich kann eine teilweise kristallisierte :,iischung von amorphen und kristallinen iolymeren verwendet vrerden) und (b) -jene, in welchen die tolynierkomponente im wesentlichen amorph ist, jedoch bis zur Aktivierungstempe- ratur keine @;lebri#-,keit zeigt, wobei diesem polymer ein nichtpolymeres hristalloid zugesetzt wird, das die kristal- lisierte darstellt. uieses KriEtalloid schmilzt bei vier @iktivierun;::-te:aperatur und ver^ ischt si-:h c;it dem amorphen iolymer zu einer .,@ischunL, welche eine niedrigere Klebri;Tkei ts temreratur besitzt. -ie Sc_:icht des w,;rnr@ee!,-pfir:dlicher, .;ia- terials n=ach der @.rf `r.ung besitzt eine -esc hichturz- aus einer dieser ther:e1-tiscret@ .;lasen, :.1e in einer. _=icht lebriL7en Zus t@:r:A :ro_.istä.ndiger oder zÜ : iY.IFst teilweiser Kristallisation c. :::ic:@elt ist. _ri z-ist and voll- oder teilreine Kristallis@:ticn ce,@itzt @.as @:aterial eine Klebrigkeitstemperatur, die wesentlich höher ist als die Klebrigkeitstemperatur des gleichen I,iIaterials, wenn dieses sich im vollständig amorphen Zustand befindet. Das Vermöcen,bei niedrigeren Temperaturen nach der Akti- vierung im klebrigen Zustand zu verbleiben, beru#t offen- sichtlich auf einer Verzögerung der Rekristallisation. fährend eine Kristallisation mindestens in einem gewissen Ausmass bei den meisten der aktivierten amorphen Massen bei Temperaturen ?wischen Glasüber#angstemperatur und Übergangstemperatur ersten Grades (first-order transition temperature) erfolgt, ist es für diese 2,Iassen charakteris- tisch, dass der Rekristallzsationsgrad des amorphen Materials bei Temperaturen unterhalb der ursprünglichen ]Elehrigkeits- temperatur der wärmeempfindlichen Schicht eine beträchtliche Zeitspanne lang nach der Aktivierung wesentlich geringer ist, so dass das aktivierte Material sich in einem Zustand be= findet, in welchem es einen Klebrigkeitspunkt besitzt, der wesentlich unterhalb der ursprünglichen Klebrigkeitstem- Bei i peratur liegt. mi-* den meisten dieser Massen können, sogar dann, wenn die Rekristallisattdn so schnell verläuft, daso die aktivierten Zonen nicht klebrig werden, diese aktivier- en von ten Zonen gewöhnlich bei Temperatur e* neuem klebrig ge- halb macht werden, die wesentlich unter/de»Ürsprünglichen Kleb;.. rikeitstemperatur C) liegen. Beispielsweise kann eine wärme- empfindliche Schicht mit einer ursprünglichen Klebrigkeits- .temperatur von 120°C in den Bildzonen aktiviert werden und nach einiger Zeit kann das :.,aterial in diesen Zonen zu einem nicht klebrigen Zustand bei naumtemperatur teilweise ite-- re-- kristallisiert werden. hie bei den meisten der thermoplasti- schen .:assen des in dieser Erfindung verwenr:eten Typs könnten die aktivierten Zonen bei le:.-:peraturen gut unter- halb 120°C, beispielsweise bei 700 oder 800C von neuem i:. den'klebrigen Zustand überfährt werden. Dies xönnte z,3. durch Kalandrieren des wärmeempfindlichen Elementes durch erhitzte Rollen erfolgen, welche bis auf die niedrigere Klebrigkeitstemperatur erhitzt si:id oder durch alle ande- ren üüassnahxen, die eire gleichförmiges Erhi tzen des :.le:Frtes auf die niedrigere Klebrigkeitste,nperatur gestatten. Jei diesem niedrigeren Temperaturen bleiben die -_inter_ruri- zonen iii der wärmeempfindlichen Schicht inaktiviert. Die ursprüngliche Klebrigkeitetemperatur von eigen teil- weise-kristallisierten wärmeempfindlichen Schichten kann durch einen eopenannten "Alterungsprozess" erhöht werde. Unter diesem Alterungsprozess ("annealing") ist ein lrozess gemeint, bei dem interkristalline Spannungen beseitigt werden und bei welchem ein teifen und eine.üervollkommnung der kristallinen rhasen der kristaliisierbaren roljmeren erfolgt. Eine solche r3ehandlung kann einen wesentlichen Anstieg im Schmelzpunkt des Polymeren hervorrufen. :ie Kristallisation kann auf verschiedene Weise bescileunigt werden, beispielsweise durch Erhitzen oder Verstrecken zum Zwecke der Orientierung oder durch Kühlung. auf eine wirksame, kernbildende Temperatur, indem das .iiaterial durch kalte Kalanderwalzen geführt wird, worauf erhitzt wird usw. oder durch Behandlung mit einem Lösungsmittel oder Lösunge- mitteldämpfen. Alle diese Behandlungen beeinflussen den Klebrigkeitspunkt. Der Alterungerrozess kann mit den teilweise kristallinen. polymeren Filmen wie den wärmeempfindlichen Beschichtungen der Erfindung durchgeführt werden, indem das beschichtete Element über die (Glaeübergangstemperatur) der thermoplesti- schen Masse erhitzt wird. :iit dem Alterungs@rozess wird bei einer Temperatur unterhalb der ursprünglicher. Elebrig- keitste:nperatur ce _#onneri, wobei die #"ea:1:eratur c:icrt zu schnell erhöht wird, da der Alterungsprozess den Schic.slzrunkt uni:ittelbar errcht. Infolgedessen liegt die ::vcl.ste @e@;:pe- ratur des alteru!:4L"rozesses nobmalerweise oberhalb des ursprünglichen hlebrigkeitspunktes jedoch mindestens einige Grade unterhalo des letzten oder hbchuten Schmel::tunktes des kristallinen lolymers. Ler :-esa:nte Alterurasl rozess oder zumindest ein solcher, -:er erfordsrlich ist, um der a:atrize ;die =:ev:ün_ :-htE@ : lez#rigkeitste-..- -2r-3tur zu vcrlei:"er:, 1canr: ir, weniger a1:: e-@::er# ...inute oder aber such in anueren iällec: innerhalb von mehreren Stunden durchgeführt werden. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, eine ein kristallines Polymer enthaltende wärmeempfindliche Schicht zu altern, während der Herstellung eines kristallinen Zustandes mit einer ursprünglichen Kl,ebrigketstemperatur, die höher ist, als die Klebrigkeitstemperatur des höchsten Kristallisations- grades, den das lolymer bei Temperaturen unterhalb 50o nach Rekristallisation erreichen-kann, nachdem es durch Übergang in den amorphen Zustand aktiviert worden ist. Eine Platrize mit einer derart gealterten Schicht, kann reaktiviert werden, sogar nachdem das iuaterial in den aktivierten Bildzohen bei Raumtemperaturen rekristallisiert ist,und zwar kann dies einfach durch Gleichförmiges Erhitzen ter matrize auf eine Temperatur unterhalb der ursprünglichen Klebrigkeitstem- peratur der wärmeemj:findlichen Schicht, jedoch auf eine Temperatur oberhalb der klebrigkeitstemperatur des rekristal- lisierten laterials in den Bildzonen erfolgen. Der Alterungsprozess kann zur Wiedergewinnung gebrauchter, d.h. exponierter -.atrizen verwendet werden, von welchen eine an Anzahl Abzüge ebgejertigt worden ist, deren Zahl jedcch so klein war, dass nicht d ie gesamte Wärmee m@findliche i3eschich- tung in den Eildzonen entfernt worden ist. Lurch ein neuer- liches Altern dieser :#_Eschichtung künt;c@n dir ::ildzonen durch langsame dekristal.isuticn in ihren ui-errl-'r.1kristalli- nen Zustand zuräcl<Jef t_.rt werden, !;o@@r c Sie :iii t den I-inter- - Um eine unbeabsichtigte Aktivierung der wärmeempfindlichen *Schicht durch extrem hohe Temperaturen zu verhindern, werden vorzugsweise wärmeempfindliche Schichten verwendet, welche eine ursprüngliche Klebrigkeitstemperatür von oberhalb 50°C besitzen. Zur Verwendung in den meisten der thermographischen Kopiervorrichtungen, die augenblicklich zur Verfügung stehen, und welche normalerweise Aktivierungstemperaturen von .etwa 50°C bis 200°C benötigen, wird eine wärmeempfindliche Schicht ausgewählt, die eine ursprüngliche Klebrigkeitstemperatur in diesem Bereich besitzt. Bei manchen Verfahren ist es üblich, das Material der aktivierten Bildzonen bei gewöhnlicher Raumtemperatur zu entwickeln oder zu übertragen. In derartigen Fällen kann ein wärmeempfindlichesMaterial verwendet werden, das eine Klebrigkeitstemperatur nach der Aktivierung von mindestens einer Temperatur so tief wie etwa 15°C besitzt. Die Entwicklung oder Übertragung des aktivierten Materials muss erfolgen während sich das wärmeempfindliche Element auf einer Temperatur befindet, die mindestens so hoch ist wie die Klebrigkeitstemperatur des aktivierten Materials in 'den Bildzonenjjedoch geringer ist als die ursprüngliche Klebrigkeitetemperatur des unaktiv vierten, wärmeempfindlichen Materials in den Hintergrundzonen. Unterhalb der Glasübergangstemperatur werden amorphe, thermoplastische Materialien nicht viskos und nicht klebrig, Nach dem Gesagten ergibt sich, dass das Material der wärmeempfindlichen Schicht eine Glasübergangetemperatur nach der Aktivierung besitzen muss, die im wesentlichen unterhalb der ursprünglichen Klebrigkeitstemperatur der wärmeempfindlichen Schicht liegt, weil das thermoplastische Material in der wärmeempfindlichen Schicht nach der Aktiviere rung bei einer Temperatur im wesentlichen unterhalb der ursprünglichen Klebrigkeitstemperatur klebrig sein muss.
- Mit "Klebrigkeitstemperatur" ist hier die unterste Temperatur oder der unterste Temperaturbereich gemeint, bei welchem das Material in dem beschriebenen Zustand klebrig wird. Für eine vollständig kristallisierte thermoplastische Polymermasse ist die Klebrigkeitstemperatur die Ubergangstemperatur ersten Grades (first-order transition temperature) und für eine vollständig amorphe thermoplastische Folyinermasse ist es die Übergangstemperatur zweiten Grades (second-order transition temperature), die manchmal als Glasübergangstemperatur bezeichnet wird. Hei einer Masse, die teilweise amorph und teilweise kristallin ist, wird die k.lebrigkeitetemperatur eine Pseudo-Übergangstemperatur ersten Gradeg sein, die mehr oder weniger unterhalb der-wirklichen #Aergangstemperatur ersten Grades liegt; je nach dem Kristallisationsgrad. Trenn ein nichtpolymeres Kristalloid schmilzt und sich mit einem amorphen Polymer vermischt, wird die
O@aeUbergangetemperatur verringert, wie es die Klebrig- @#lteteaperetur wird. Da die gleiche Bezeichnung hier b#Wüglioh der tbsrnoplaetieohen Mannen in allen drei Zu- `t#aden, nämlich amorph, kristallin und teilweise kristal- liniert, e&ßeohlieeelioh bei teilweise kristallisierten üaveon# Polymere und nichtpolymere Kristalloide enthalten, verwendet wird, ist die allgemeine Bezeichnung 18xlebrigkeitete®peratur".offensiohtlivh die geeignetste. a Die dUnaen, krietellinen, wärmeempfindlichen, polymeren filme, Vdn denen die Verwendbarkeit der wärmeempfindlichen en 18lioente der ärfindung abhängt, Unn/hergestellt werden, gdeg entw'der kristalline oder amorphe Polymere aus einer ftroseen laslhl von lineareng filmbildenden Polymeren und Obpolymeren auegesuoht'werden, wie beispielsweise von PIlyvinylderivaten, Polyacrylderiaaten, Polyestern, . P4iyamiden, Polyeateramiden, Polycarbonaten, Folyäthern (9.B. Polyglykolen) Polyurethanen, Polyharnetoffen u. dgl. In der folgenden Aufzählung sind Beispiele für geeignete amorphe Polymere angegeben, die gemeinsam mit nichtpolymeren Kristalloiden zur Herstellung der wärmeempfindlichen Schich- ten der Erfindung verwendet werden können: 1. Ataktisches lolystyrol 2. Folvvinvlacetet von mittlerem Viskositritsgrad. - 4. Poly(alkylaerylate) von niedrigen und mittleren Viskositätsgraden, wie beispielsweise Polyäthylaorylat, Polypropylacrylat, Polybutylaerylat usw.
- 5. Poly(alkylmethacryl-ete) niederen und mittleren Viskositätegrades, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat, Polyäthylmethacrylat, Polybutylmethacrylat usw.
- 6. Polyterpene mit einem Erweichungspunkt von 70 bis 100°C (Bcheneetady Resine Co.)(Penneylvania Chemical Co.).
- 7. Polyvinylbutyral und andere Polyacetale von niederem Viskositätsgrad.
- B. Cellulosebutprat.
- 9. Celluloseacetatbutyrat von niederem Viskositgtsgrad. 10. Polyäthylenterephthalat-Polyäthylenisophthalat Copolymere von einem Verhältnis von etwa 60:40 (Qoodyear Tire and Rubber Go.'s "Vite1 PE-101-X"), 11. Vinylohlorid-Vinylacetat Copolymere eines Verhältnissee von etwa 87913 (Union Garbide's "Vinylite VYLP).
- 12. Nichtvernetzte ihenol-Pormaldehydharze mit einem Brweiohungspunkt von 70 bis 110°C (Union Cabide's "Novolacs"). Die wärmeempfindlichen Schichten können erfindungsgemäss aus ktistallinen polymeren Massen hergestellt werden, die aus einer Kombination eines amorrhen, linearen, filmbildenden Folymers bestehen, wovon BEisriele oben :ufgeführt sind und eines nichtpolymeren Kristalloides, so dass kristalline ' Massen entstehen, die einen Klebrigkeitspunkt, eine Glasübergangstemperatur und Schmelzviskositäten besitzen, wie sie fü.r die wärmeempfindlichen Massen der Erfindung angegeben w&rden sind. Geeignete nichtpolymere Kristalloide sind Ver-Bindungen, die zwischen 50 und 200oC schmelzen und mit den bindungen, amorphen Polymeren beim Schmelzpunkt der lasse verträglich sind und weiterhin bei Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur des Schmelzpunktes, jedoch oberhalb der Glasübergangatemperatur der Polymer-Kristalloid Kombination eine unstabile,amorphe,homogene Masse bilden, welche eine überflächenklebrigkeit aufweist, so lange die Temperatur zwischen der Klebrigkeitstemperatur und der Glasübergangsf temperatur der ,dasse verbleibt und bis das Kristalloid rekrietallisiert. Geeignete nichtpolymere Kristalloide sind beispielsweise die folgenden, wobei die Zusammensetzung der speziellen Masse und das Verhältnis von Polymer zu Kristalloid von den Eigenschaften des Polythera abhängt, mit dem das Kristalloid vermischt werden soll. Als geeignete Kristalloide seien genannte Pentaerythritoltetraisobutyrat; 2,6-Ditert. butyl-4-methylphenol; Eugeholbenzoat; Triphenylorthofpruiat; Benzoinacetat; N-Pentyl-1,8-ziaphthalimid; Bis(o-methoxyphenyl@ carbonat; Eugenolcinamat; 2,5,5-Triphenyl-1,3-dioxalan-4-ön; Bis-(benzyloxy)-diphenylmethan; 4-Cyclohexylphenylbenzoat; 4-Biphenylbenzoat; Pentachlorphenylbenzoat; Äthylanthrachinon-2-carboxylat; Kampher sowie im übrigen jede nichtpolymere,
kristalline- Verbindung mit einem Schmelzpunkt von 50 bis 200°C, die beim Schmelzen mit dem amorphen Polymer mischbar ist und welche zu einer verminderten Klebrigkeitstemperatur der Mischung führt. Andererseits können die wärmeempfindlichen, kristallinen, polymeren Idassen der Erfindung auch kristalline Polymere aufweisen, die beispielsweise aus einer der bereits erwähnten Klassen von linearen, filmbildenden Polymeren und Copolymeren ausgewählt sein können. Beispiele geeigneter,kristalliner,polymerer Massen, die erfindungsgemäss verwendet werden können, sind in Tabelle I gemeinsam mit dem Klebrigkeitspünkt, der Schmelzviskosität beim Klebrigkeitspunkt und der Intrinsicviskosität der Polymeren angegeben. Der Klebriökeitspunkt, welcher in Tabelle I weiederegeben ist, entspricht ungefähr der Über- «2 gangstemperatur ersten Grades des reinen Polymeren. In der wärmeempfindlichen Schicht kann die Klebrigkeitstemperatur modifiziert werden, wie beispielsweise durch nur teil-neise äristallisation in der Schicht. Die angegebenen Schmelz- CD entsprechen den anöegebenen-Klebrigkeitstem- peraturen. In der !'abelle bezeichnet der 3uchstabe A eine Schmelzviskosität von etwa 50 bis etwa 500 Foises, während der Buchstabe B eine Schmelzviskosität von et a 500 bis etwa 100 000 Poises bezeichnet. In Tabelle I ist die Intrinsic- fiekoditht als idao für den Polymerisationsgrad des Poly- wiren wiedergegeben. Die Intrinsioviakosität spiegelt dem- inIspreohead das liolekuäarsewioht den Polymeren wider, d.h. Arme wenn die intrineioviekosität ansteigt, das idolekular- ## ioht den Polymeren ebenfalls ansteigt und daue, wenn die en rinaioVirltosität abfällt, such den liolekulargewioht des tl>xaer entsprechend niedriger ist. Die in Tabelle I enge- e>pnen intrineioviskositäten wurden nach der folgenden real bereobnett lixit , wenn 0 sich Null nähert 0 ZU dieser Pprnel bat s die Bedeutung der Viskosität p#r verdünnten Phenol-ohlorben:olldaung (1t1) den Polymeren eKItidiert altroh die Vietesität der Phenol-Ehlorbensolmiaohung ',p den gleichen Einheiten bei gleicher Temperatur. 0 ist die lta#Xentratioa in den Polymeren pro 100 Qta3 hösung. Geeignete polPmere:Verbindungen, die erfindungsgemäss verwendet werden können, sind beispielsweise die folgendem ist, Pergaminpapier, pflanzlichem Pergamentpapier usw.; - Die Grundstoffe der Beschichtungsmasse werden zum Zwecke
auf des Aufbringens/dea Trägere in der Regel in einem Löaungs- - Der Beschichtungsmischung können ferner aus vielerlei Gründen Zusätze einverleibt werden, z.B. zur Modifizierung der Flexibilität der Schicht, zur Modifizierung der Oberflächencharakteristika,zum Färben, zur iviodifizierung des Haftvermögens auf dem Träger sowie Streckmittel zur Ver-
minderung der erforderlidhen Polymermenge. Die Zua'#tze können dabei, ohne die Kristallisation besondere zu be- einflussen, auf beiden Seiten der wärmeempfindlichen Schicht günstige Effekte hervorrufen. So kann s.B. die Adhäsion zum Träger erhöht werden, während die äussere Seite einen innigen Kontakt mit dem zu kopierenden Origi- nal bei der Exponierung ermöglicht und ein optischer Kon- takt verhindert wird. Als Zusätze sind beispielsweise zu nennen: Trioresyl- Phosphat, Poly(alkylacrylat), Dibutylfumlrat, Menthol, Diäthylphthalat, Eugenol, Isoeugenol, Dibutylphthalat, Eugenolmethyläther, Isoeugenolmethyläther, Ton, Glas- kügelchen, gemahlener Quarz, quervernetzte roly(methyl- methacrylat)-kügelehen, Titandioxyd, Zinkoxyd und Infra- rot durchlässige Farbstoffe. Zu Letzteren gehören z.B. die folgenden Farbstoffe der Firma Allied Chemical and Dye Corporation, USA: Azo Oil lack,2T Azo 011 Black BT, Alizarin Blue G.R.L. Base, 0i1 Scarlet 60, 0i1 Red GHO, Oil Red 0, Oil Orange 2311, Plasto Oil j.GS, Isosol 31=zck, Ultra 31ue 9575A und Azo Oil Blue B1ack B. Andere färben- de Zusätze bestehend beispielsweise aus üiethyl-hot, Preussisch-lilau-Pigment, Eisenoxyd usw. Die Herstellung der wärmeempfindlichen Blem#erite nach t der Erfindung erfolgt in der aege! durch einmälir-.e t3E- sohiohtung des Trägers, so deal nach dem Trocknen die gewünschte Beschiehtungsstärke erhalten wird. Die Schicht kann jedoch auch durch Auftragen mehrerer dünner Lagen ,Aufgebracht werden. Die Trockenschichtstärke der wärme- empfindlichen Sohicht kann verschieden gross sein. So sind beispielsweise Schichtstärken von 0,00127 bis 0,0508 mm (0,05 bis etwa 2,0 mil) geeignet. Besonders vorteilhaft sind Schichtetärken von beispielsweise 0,00254 mm bis 0,0254 mm ( 1 bis etwa 1,0 m11). In diesen Schichtstärken sind Füllstoffe oder'Streckmittel, deren Teilchen normaler- weise zum Teil aus der Schicht herausragen, eicht mit inbegriffen. Eine besonders geeignete Methode zur vorzugsweisen Er- hitzung von Bildzonen.in den wärmeempfindlichen Elementen nach der Erfindung auf Aktivierungstemperatur besteht darin, das* wärmeempfindliche Element mit einem zu ko- pierenden Gegenstand oder Dokument in Kontakt zu bringen, wobei während des Kontaktes das Dokument oder der zu ko- pierende Gegenstand einer Infrarotbestrahlung ausgesetzt wird, welche in -;en gedruckten Zonen des Segenstandes oder des Dokumentes Wärme erzeugt. Diese erzeugte l=ärme wird dann auf die entsprechenden Zonen des wär,neemrfind- lichen Elemente: 1:bertragen und erhöht die Temperatur jeder Zonen auf Aktivierungetemperatur. Es ist wichtin, da-zs du-s- wärmeemlfindliche Element keine infrarct;-.csorbie- re-ien ...-3teri::lieti enthält oder keine @._ :trialie@_, die genug Wärme während der Destrahlunüszeit erzeugen, um die Temperatur der Hintergrundzone der w@irmeempfind- lichen Schicht auf Aktivierungstemperatur zu erhöhen. Derartige Elemente werden hier als "Infrarot-Transparent" bezeichnet. Bei der Infrarot-Exporiierung der wärmeempfind- lichen -leniente der Erfinduntr können verschiedene it.ethoden und Abwandlungen angewandt weräen, in uenen die i#leihente und der zu kopierende ursprüngliche @seGen:;:tand exponiert vierden. Beispielsweise ist es möglich, das (,lri-@inaldokument auf der Rückseite des wü rmeernpfindliciien Elementes anzu- ordnen, -,obei -:ich die Druckseite des Dokumertes in Kontakt cnit der Ir#il-erscite des Elementes be"indet. sei dieser Anor,dnunj-sr:eise wird die btra:Iluilg cuf die beite des Elementes ;?erichtet, das die @-?"r:neerni,fiiidliciie i3esctiich- tung aufweist. Zine derartie ±;xponier,an_r kann als "Hi-ßef'lex-yl,onierung" bezeichnet werden. Lire andere .ethode, die als "_;eflex-I:r.I:onierun@°" bezeichnet werden kann, besteht dass die Lruck#-ei @e des "rij,i.r.als il-. Kontakt ccr w:ir:r.ee:njvfindlicher. _berfl@ ci:c de:: 1.lemc-r_t!:s -Lr-.c::t ird. 'n üieserr_.111 v:ird cie L nira- :ctstr:_=,lung norm@:ler@;ei"c auf' die _=-: er:=ei±e des :@ärriie- e.#:i.fi:.'._`:@! ;-erichtet. Li:ic= ;rit ;e ...etaode, cie best.-':t öE2rIie e:.c .. . @:.t iri dirvktr.: r.ci:@:k". @;E r #-trd ir. ,._ --ET Felle !#i#@;f die ilruckseitc dcc -rie:iriales ge- - Als Strahlungsquellen zur Durchführung des Verfahrene der Erfindung sind eine Vielzahl von Strahlungsquellen geeignet, z.ß. kohlebögen, wolframfadenlampen, Überspannungastandardinfrarotstrahlungslampen usw. iVormaler-,@eise ist es zweckmässig, geeignete tieflektoren, Filter usw. zu verwenden, so dass augenblicklich Strahlungen der i gewünschten Wellenlänge und Intensitäten erhalten werden.
- Eine geeignete Strahlungsquelle besteht beispielsweise aus einem 500-Watt Infrarotkolben mit innerem Reflektor, der unter einer Überbelastung von mindestens etwa 800 Watt-Einlass betrieben wird, wobei ®in Abstand vom gedruckten Original von etwa 1927 cm (1i2 inch) bis etwa
7,62 cm (3 Inch) eingehalten wird. Doch können auch andere ätrahlungsquellen verwendet werden, die einen hohen Ausstoß an Stranlungsenergie besitzen, insbesondere von :yellenl#inyen von vietiiger als 25 000 A, die dazu geei ;- not sind, grössere F1'ichen gleich:ad.ssig zu .bestrahlen. Das Verfahren der Erfindung wird durch die Zeichnun:en näher veranschaulicht. Gemäss Fig. 1 befindet sich das graphische Onig*nal 1 mit dem thermisch empfindlichen Element 2 derart in Kontakt, dass die Druckseite des Originals auf der rr=i-gerseite des Elementes liegt. Die zreischichti-e Lage wird hinter der Zugrolle 3 hindurchgeführt und mittels einer Infrarot- strahlunösquelle 4 einer Bireflexexponierung unterrrorfer, r"obei sie .eben die hoffe Trommel 5 gepress t vie hohle iromral oder Hauptwalze ist gewöhnlich ::it Gumwi beschichtet und mit einer Klemme 0 zum -esth:lten des zu kopierenden Originals und des Llementes versehen. @@@@@@ Infrarotexponierung bewirkt in der ächicht ein Klebrip:verden in der. den Jildbezirken des Ori ;inals entsprechenden jezir:@en. Das Element =r: ird dar#-uf- hin durch 1_usstäuben eines Entwicklungspuligers 8 :üittel einer Entwicklerwalze @ und einer ZuführTalze 7 ente ickelt. Diese Walzen bestreichen die klebrigen Bildbezirke des wärmeempfindlichen Elementes 2 mit dem Lntwicklungs- pulver. Eine erste Säuberungsbürste 9 und eine zweite ,8äuberungebUrste 10 entfernen das Entwicklungspulver 8 von den Iiiobtbildbesirken der wärmeempfindlichen Schicht. Als Entwieklungepulver können praktisch alle pulverisier- baren Stoffe mit optischer Dichte, so z.B. Lycol.odium- pulver, Taloum, Schwefel, Kohlenstaub, Aluminiumbronze- pulver usw. verwendet werden. Auch können Farbstoffe in lulverform oder Harze, die beliebig gefärbt wurden, ver- wendet werden. Beispielsweise kann ein bekanntes Harz wie "Vinsol"-Harz oder Copalgummi mit einer geringen i6enge Nigrosinfarbetoff aufgeschmolzen und nach Abkühlen pulverisiert werden, wodurch ein fgr das Verfahren der Erfindung geeignetes dunkeleefirbtes lulver erhalten wird. Andere -eeignete Farbstoffe sind beispielsweise die Rhodaminfarbstoffe, Victoria-Blau, Jictoria-ir'in, Kristall violett, bethylviolett usw. Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, können die wärmeemrfindlicnen alemente der Irtin- dung zur Herstellung lithograynischer Matrizen, hecto- graphischee hatrizen usw. verwendet werden. Gemüse rig. r ... ##d ein wIrTnempfiLi ici_es blenent 2 i#. Kontakt mit eine. iriginal , Mitteln einen Ir. '_ rnrot durc:_- läseigen durttundes 3a an der cesi r,h_:n--geite des Crigi- nals durch die Kopiervorrichtung refiert. ..ie : _: ruckte Seite des Originals liegt dabei auf der wärmeempfindlichen 3ehicht des Materials. Die Bestrahlung erfolgt dann durch die Infrarotstrahlungsquelle 4. Hierdurch wird in der wärme- empfindlichen Schicht des Elementes 2 entsprechend dem Druck des Originals ein "klebriges" Bild erzeugt. Die Walzen 5,6, 7 und 8 dienen dem Trane Port. Gemäss hig. 2a wird das be- strahlte Element 2 mit der wärmeempfindlichen Schicht in Kontakt mit einem Kopierblatt 9 durch die Druckwalzen 10 und 11 hindurch und am Reflektor 12 vorbeigeführt, wodurch eine rechtsseitige Kopie des Originals in der Kopierschicht 9 erzeugt wird. Die Zeit zwischen Bestrahlung und Übertragung gemäss Fig. 2a kann sehr verschieden lang sein und hängt von der Zusammensetzung der wärmeempfindlichen Schicht des Elementes 2 ab. Nach der Erfindung können ohne die Be- strahlung zu wiederholen, mehrere Kopien hergestellt wer- den. Die Anzahl möglicher Kopien, die nach einer einmaligen Bestrahlung hergestellt werden kann, hängt weitestgehend von der Zusammensetzung der wärmeempfindlichen Schicht den Elementes 2, des verwendeten wärmeempfindlichen Ioly- me2& der zur Herstellung der Kopien benütiuten Leit der Kopiervorrichtung usw. ab. nach dem Verfahren der Erfindung können weiterhin Schablonen, Druckmatrizen, z.L. litnographisch, hektof.r-arhische und photochemische :,.atrizen hergestellt werden. _w letzteren lalle erfol-t die ..bcrtrat:uneines oder eines ätzenden Reservierungsmittels auf einen geeigneten Träger. Gemäss Fig. 3 wird das wärmeempfindliche Element 2 von einer Zuführwalze 5 erfasst und in Kontakt mit dem Original 3, dessen Druckseite auf der wärmeempfindlichen Seite des Materials 2 liegt, in die Kopiervorrichtung eingeführt. Die zweischichtige Zage wird dann von der Walze 6 erfasst und an dem Infrarotstrahler 4 vorbeigeführt, wobei in der wärmeempfindlichen Sohieht des Elementes 2 ein latentes thermographisches Bild gebildet wird. Mittels einer Tandem- Anordnung wird das wärmeempfindliche Kopiermaterial 2 der Erfindung nach der Exponierung im Kontakt mit einem Kopier- papierband 11 zwischen den Druckwalzen 7 und 8 hinduroh- "eführt. Die Führungswalze 10 sorgt dabei für das Aufrollen des Kopiermaterials. Die Zuführung des Kopier- oder Auf- nahmepapieres wird durch die Zuführwalzen 9 unterstützt. Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger Beispiele tidher erläutert. Beispiel 1 Ein erfindungsgemässes wärmeempfindliches Element wurde zum Zwecke der Verwendung in einem direkten Entwicklungs- verfahren wie folgt hergestelltt Es wurde zunächst eine 10 %ige Lösung einer wärmeempfind- lichen Verbindung, nämlich von Poly(2,2-dimethyltrimethylan- sueeinat) mit einer Viskosität von 0,4 (Inherent-Viskosität) und einem Klebrigkeitspunkt von etwa 790C in Aoeton bei 5000 hergestellt. Die Lösung wurde dann mittels eines Abatreifmessers zu einer Schichtdicke von etwa 0,0508 mm (2 m11) auf ein Blatt fettdichtes ?apier (Folio Transparent Copy Greaseproof Paper, Hersteller khinelander Paper Com- pany) aufgeschichtet. Nach dvÄ Beschichtung wurde das Material bei Raumtemperatur Über wacht getrocknet. Mach Entfernung des Lösungsmittels durch Trocknen wurde das Material 16 Stunden lang bei 700C gealtert. Nach der Alterung wurde ein zu kopierendes Original auf die Rückseite des wärmeempfindlichen Elementes gebracht, und zwar derart, dass sich die@Druckseite des Originals in Kontakt mit der Trägerseite des wärmeempfindlichen "_a- terials befand. Die zweifache Lage wurde daraufhin. einer Infrarotstrahlung ausgesetzt. Die Strahlung wurde auf die beschichtete Seite des w=irmeempfindlichen L:aterials ge- richtet. Zur Bestrahlung wurde ein normaler 1 000 gatt- Infrarotstrahler der Firma General Electric mit ellipti- schem Reflektor verwendet, der bei einer Ufiberbelastung -von CD etwa 800 bis 1 180 Watt )getrieben wurde und in einer Entfernung von etwa 1,27 cm auf die. zu bestrahlende flache :_berichtet wurde. der @xpone:!#:`"uT#ij dietrafilun#r von Druck des Orianals absorbiert- ünd in WäreLe um- @-ran<Ielt. Die in den graphischen Bezirken des ;;t _ @.a:@is en twi %:@c::te Wärme wurde auf die wärmeempfindliche Schicht des wärme- empfindlichen Materials übertragen, wodurch die Schicht ent- sprechend dem Druckbild des Originale klebrig wurde. . Nach der Exponierung wurde das wärmeempfindliche Material vom Original getrennt und mit Nigrosinfarbetoff als Ent- wickler bestrichen. Die klebrigen Bezirke der wärmeempfind- lichen Schiobt, welche dem Druck des Originals entsprachen, nahmen den schwarzen Entwickler auf,, und zwar unter Bildung einer Kopie des Originals mit ausgezeichneter Dichte und- Wiedergabe den Drucke. Eine weitere Stabilisierung oder Fixierung war nicht erforderlich. Beisxiel 2 Ein für ein Übertragungsverfahren geeignetes wärmeempfind- lichen Element wurde in folgender Weise hergestellt: ? g einer wärmeempfindlichen Verbindung, nämlich loly. (1,4-cyclohe:andifaethylsuccinat) mit einer Viskosität von 0,24 (Inherent-Viskcsit=t) und einem hlebrigkeitspunkt von etwa 1200C wurden zu 30 g einer Äth;;lenchloridlösung -,t:_-esetzt, die e«-r" 1 g Azo Oil Aue Black B Farbstoff ent- hielt (iieretel(--r @.11ied Chemical and Bye Corporation). Zu dieser.. %iecr.i:-, :-. wurden zum fers Drecken feste Teilchen in : or:L von c . _esk@z=e@ci:E@: mit einem mittleren u.:rch- meL-^er -ri. etwa 40 ,x zu= esetzt. Die erhaltene #-: er.# erhitzt und anschliezsend mit- tels eines kbstreifmessers auf einen rergaminträuer zu einer Schichtdicke von 0,0762 mm (3 mil) aufgeschichtet. hach Entfernung des Lösunrsmitt,els von der Schicht durch Trocknung wurde das _Iaterial 40 j@:inuten lang bei 100o0 gealtert. Die endgültige Schichtstärke betrug etwa 0f00762 mm (0,3 mil) und enthielt etwa 0,9 a feste Teilchen [:ro 929 0m2 (1 square foot). Das erhaltene thermographische ..iaterial wurde in nontakt mit einem zu kopierender. Original lf-ebracht, und zv,ar der- art, dass die whrmeem find1.iche bchicht des i.laterials sich in derühruni: reit der Druckseite des @riirials befand. Liese zeeifache Lat-e wurde dann durch die lr@@et: eite des yiaterials bestrahlt. Der Infrarotstrahler war jer L:leiche, Jer auch in sseispiel 1 verwendet wurde. Lurch die uestrahlun.- #!urden klebrize -.iezirke im wär-eea.Ffindlichen -_aterial erzcu.i-t, Ente,recnend der. 3ildbezirken des uri"rinale. i;L.ch der 2estraiilung ;-:urder. Urig-inal und c.;jrnee:rj# fincllict-es i.lement verieit-arder ,r(-trer:r:t. Das '_r. aen Lildbezirken xlebrire v#ir:r:ee:-rfindi-chE .,_a@.erial -#urre dann curch Lru-i--.-@l:#er. ef' hrt, @.e@cc- -.irren @,ruck von et-,:a 1@, G kg ('., : .- und) pro 295£% c::. ; lircarer irch ) der .,@.:lze:==-. -e :a.:EV: e@:: u::d #0c ei _ @.. . ' - e= @ir:ei. Jurc.#i- er v- n E 2 1,':- irict ; =s aE: :;e:. f_ r :r,)cK-:L@-rtr,. i.,-. f - Beispiel 3 Ein zur Herstellung einer lithographischen Druckplatte geeignetes wärmeempfindliches Element nach der Erfindung wurde in folgender Weise hergestellt: Es wurde eine 10 %ige Lösung einer wärmeempfindlichen Verbindung, nämlich i»oly(2,2-dimethyltrimethylensuecinat) mit einer Viskosität von 0,34 (Inherent-Viskosität) und einem ülebrigkeitspunkt von 7900 durch Auflösen in einer .Mischung von Aceton und Iüethylenehlorid im Verhältnis von 4:1 hergestellt. Der Lösung wurde Azo 0i1 Blue Black H Farbstoff in einer Konzentration zugesetzt, dass5 Gewichts-Prozente 2arbstoff in der trockenen Beschichtungsmischung vorhanden waren. iiit dieser iviischung wurde dann in üblicher ,iieise ein F'ergamentpapierträger beschichtet. liachdem durch Trocknen das Lösungsmittel aus der jeschichtung entfernt
worden war, wurde das material 6 Stunden lang bei 700C getrocknet, wodurch eine endgültige ächichtstärke von etwa 0,00254 mm (0,1 mil) erhalten wurde. Das wärmee.npfiridliche ßlement wurde wie in @seispiel 2 beschrieben, exponiert, d.h. die mrmeempfindliche Schicht befand sich in Kontakt mit der Lruckseite des Originals. Bei der Infrarot-Exponierung wurden in der w=irmeempfind- lichen Schicht entsprechend den bruckbild des Originals klebrige Jezirke erzeu7t. ijach der Trennurig vom Ori-inal wurde das bestrahlte, wärmeempfindliche ,:aterial durch zwei DruckLalzen geführt, wie in Beispiel 2 beschrieben, nur wobei sich die beschichtete Seite des w::rmeemi,findli- chen uaterials in -Nontakt mitr einem hydrophilen kapier- träger befand. befand. Die lithographische glatte wurde mit her- kömmlichen Lösungen abgewischt und in eine Offset-Druck- presse eingesetzt. In der rresse konnten etwa 150 Kopien abgezogen werden. Jede dieser 150 Kopien oesass eine her- vorragende Qualität. Jede Kopie gab die :uc:is tabenumri2;:e scharf wieder und zeigte im wesentlichen keine hiriterfrund- fleckigkeit. Es zeigte sich, dass die ,ualität der Kopien nach Herstellung von 150 Kopien nicht wesentlich aböeno,n- men hatte. Seispiel 4 Ein zur Herstellung eln@.,r hektorrzraphischen @ervie@f@:lti- gungsmatrize yeei^netes wä rmeempiindlich s -lemer:u @::@!r;le in folgender Weise hergeetellts Ein wärmeempfindliches Element, wie in Beispiel 1 be- schrieben, wurde wie in Beispiel 2 beschrieben exponiert. Paeh der hxponierung und Trennung vom original wurde das wärmeempfindliche Element schwach mit gepulvertem viethyl- violett-Farbetoff als Entwickler bestrichen. Die klebrigen Lezirke des exi.lonierten Blementes, welche den Lildbezirken des Originale entsprachen, nahmen den Parbentwickler auf: Es wurde einer Wiedergabe von guter Dichte und Schärfe er- halten. Das erhaltene idaterial wurde dann als hektographi- sohe Vervielfältigungsmatrize itinerüalb eines üblichen Ver- fahretie benutzt, in welchem ein hektographisches Kopier- material, das mit Luethanol befeuchtet war unter Anwendung eines geringen Druckes, z.B. mittels einer Handwalze in - Kontakt finit der Vervielfültigurgemetrize gebracht ':, ird. Auf diese *eine wurde eine k;ethylviolett-@,ieder-abe des - Originaldokumentes im Kopierpapier erhalten. Wehrere Kopien des Originale von hoher Qualität wurden durch Kiederholung des Verfahrene erhalten. Beieipiel 5 Zur ::erstelluli:- eines wärmeempfindlichen Elementes nach vier Erfindung r: :ii`deci 8 g isotaki is c::ür t (;l v; Lutei:-1) mit einer Viskosit' t von C,211 (Inhercnt-'; iekositt-t) ul:d e-rem -e1 #hue Zur lerstellung eines %s^rmeempfindlichen Lle.,r.eni:e#: :nach` der i;rfindun,#- rurden 7,5 einer wärmeempfindlichen Ver- bindung, n..1ia:= _c1,:(1,4-cyclohexar:ditnetr:yl9dij.3t) mit einer Inherent-Viskosit@t von 0,38 und einem r.le-:i,iLkeits- , i u::tct von G2 o c, zu Liner Lcsu::g `e#eb#::1, die aus 2, g :iethylviolett in 5 - f:tranol äijla #2 t.t:@,; le"enlorid besta-:d. i:ie erral-er:e ...ischurlF wurde i:: einem. ...i::cher 5 wi..üt@n lar__ ,ver#:@.=crt und riunn a,@f Folio Iransparer:' 't:cl ierra_rier @.it einem hbstrei@:@:esser,. Beispiel 7 Ein weiteres innerhalb eines Übertragungsverfahrens ver- wendbares wärmeempfindliches Element der Erfindung wurde durch Zusatz von 95 g eines Kondensationsproduktes von polymerisierter Linolsäure und ein,. :n Diamin (fiandelsname Yersamid 930, tIersteller General .vills) und 142 g Benzoin- acetat zu 83 g Isopropanol und 667 g 3enzol, welches 13 ö Azo 0i1 Blue alack B Farbstoff enthielt, erhalten. Das Polymer dieser lischung besass einen Klebrigkeitspunkt von 105 bis 115°C und das Denzoinacetat besass einen Schmelzpunkt von etwa 820C. Nach gründlichem Vermischen dieser -uischung bei einer Temperatur von etwa 500C wurde sie= mittels eines Streich- messers auf ein Blatt fettdichtes Foligtransparent Kopier- papier zu einer Schichtdicke von etwa 0,0508 mm (2 mil) auf- geschichtet. Die Beschichtunam wurde dann, um den klebrigen Zustand zu beseitigen, getrocknet. Die kristallisierte Be- schichtung ;wurde daraufhin :eher mit einer im feuchten Zustand etwa 0,0508 mm (2 mil) dickerwässrigen Schicht von 5 Gewichtsprozenten iolyvinylalkohol mit ;weniger als 0,1 Gewichtsprozenten eines ooerflächenäktiven .nr.-11sulfoaates überschichtet. Das derart überzogene Element wurde bei etwa 5000 eines 10 Liinuten schützenden lang C-- getrocknet. Überzuges bestand :der Zweck darin. des . Auf- dass wärmeempfindliche Kopiermaterial zu --stabilisieren und uas Verpacken, die thermographische Exponierung und die Über- tragung zu erleichtern. Das erhaltene thermographische Element wurde dann bestrahlt, worauf eine Übertragung auf ein Papierkopierblatt durchgeführt wurde, im wesentlichen wie in Beispiel 2 beschrieben, wodurch eine Kopie des Origi- nals guter Qualität erhalten wurde. In Abänderun- zu Bei- spiel 2 wurde das Aufnahmeblatt mit Wasser vor der Über-r tragung befeuchtet und die beim Obertragungsverfahren ver- wendeten Walzen übten einen Lruck von etwa 27,21 kg (60 pounde) pro linearem lach der Walzenlänge aus. Beispiel 8 - Ein wärmeempfindliches Element der Erfindung mit grosser Kristallisetionsgeschwindigkeit, das insbesondere für ein Lbertragungsverfahren in einer Übertragungsvorrichtung gemäss Pig. 3 verwendbar ist, wurde wie folgt hergestellte . . Zu 20,3 g einer wärmeempfindlichen Verbindung, Poly(1,4- orolohexandiaethyladipat) mit einer Inherent-Viskoeität von 0,36 und einem klebrigkeitspunkt von etwa 115°C in 75 g Athylenchlorid wurden 1,25 g Azo 0i1 Blue Black H Farbstoff, 2,5 g Glaskügelchen (18 bis 40.,A ) und 1 g folyäthylacrylat als flexibel m:: c:.@::de Verbindung gegeben. Jie erhaltene Dispersion wurde auf fettdichtes Folio Transparent Kopier- material geechy.,::yet. Äsch der Beschicht-:n- r-i:rdedas getrocknet, rotiG##ch eine @ecc:_icrtä@.: vcn et:3 9,6 g pro . cm 2 (0,9 g/ft`) `ri:4l:er. wurde. _ urch "rocknang - Das Übertragungsverfahren begann innerhalb von 3 bis 5 Sekunden nach der Exponierung und war innerhalb der folgenden 5 bis 7 Sekunden beendet. Es ;"urde eine Kopie ausgezeichneter Qualität erhalten.
- Mit dieser aeschichtunz dieses Beispieles wurde bei einer Verzögerung des Übertragungsverfahrer:s auf etwa 25 bis 30 Sekunden nach der Lxpor.,ierur.,#= eine ettNas undeutlichere Kopie erhalten.
- Beispiel 9 Ein für ein Ubertra- unzsverfahren geeignetes N,"rineempfindliches Element wurde durch -deschichtunr- per fol-enden lieschichtungsmiechung auf ein fettdich.-c-s "clic fransparent Koj ierpapier hergestellt: hie 3escl-icrt:_4n#z@"icchun## bestand
aus G ,U g einer @rrr.Ee:rrfindlichen JE_a::: , ni#;flich Foly_ von etwa 920(;, l,U g lsosol ;@ch,tarz=dr;_E tc= Chlorid. Nach der Beschichtung wurde das Material bei 80o0 getrocknet, wodurch eine Beschichtung von etwa 1,18 g/m2 (1,1 g/ft2) erhalten wurde. Dieses wärmeempfindliche Element wurde dann mit einer 2 1/2 gewichtsprozentigen Lösung von Carboxymethylcellulose einer mittleren Viskosität zwecks Bildung eines schützenden Überzuges überzogen, wie in s Beispiel 7 beschrieben wurde. Der Überzug wurde getrocknet und Werg ab eine üeschichtung von 0,108 g/m2 (0,1 g/ft2). Das erhaltene thermographische Material wurde dann exponiert und nach einer Übertragung auf ein Kopierpapierblatt, wie in Beispiel 2 beschrieben, wurde eine Kopie des Originals von guter ;jualität erhalten. Das Verfahren dieses Beispieles unterschied sich von dem des Beispielee 2 dadurch, dass der wasserlösliche Überzug ein Weiehmaehen vor der Uber- tragungsstufe erforderte, wobei dies durch Abwischen der Oberfläche der ixponierten Matrize mit einem feuchten Schwamm oder durch Anfeuchten jeder Aufnahmeschicht er- folgen kann. Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auch eine: farbbildende Reaktion stattfinden, und zwar z.B. dann, wenn getrennte farbbildende Komponenten eines Zweikomponen- tensystems in jede der getrennten polymeren Schichten eines einzigen Trägers eingebracht werden oder in getrennte Polymerenschichten auf verschiedenen Trägern. Ein Beispiel einer farbbildenden Umsetzung dieses Type besteht darin, einer Schicht Ferristearat und einer anderen Schicht Propyl- gallat zuzusetzen und die auf einem Träger befindlichen Schichten im Kontakt mit einem graphischen Original mit einem Infrarotstrahlen absorbierenden Druck thermographiseh zu exponieren. Ein Zweikomponentenfarbaystem dieses Typs ist auch für ein Vielfachkopiereystem geeignet, in welchem iropylgallat in eine Aufnahmeschicht eingebracht worden ist und in welchem eine wiederholte Übertragung einer polymeren, Ferristearat enthaltenden Schicht auf die Aufnahmeschicht von einer matrize erfolgt. Beispiel 10 . Ein wärmeempfindliches 2lement wurde hergestellt durch Zusatz von 57 g des Kondensationsprodukten von Folymerisier- ter Linolsäure und einem Diarain (Versamide 930, Hersteller Firma General aills), 133 g ijis(o-methoxyphenyl)-carbonati 47 g n-Dodecylamin und 12 g Glaakügelchen (18 bis- 40 Jt,Z) zu 51 g Isopropanol und 700 g Benzol. Das lolymer dieser idisehung besass einen Klebrigkeitspunkt von 105 bis 115°C und das Bis(o-methoxyphenpl)-carbonat besann einen Schmelz- punkt von etwa 870C. .2it der erhaltenen Dispersion wurde fettdichtes Folio Transparent Kopierpapier beschichtet. Nach der Beschichtung wurde das Material 4 Stunden lang an der Luft getrocknet, @:odurch eine farblose iatrize erhalten wurde. Das erhaltene farblose, wärmeempfindliche Element wurde in Kontakt mit einem Original, wie in Beispiel 2 beschrie- ben, exponiert. Die farblosen, klebrigen Bildbezirke, die tu der Schicht den Materials bei der Exponierung erzeugt wurden, wurden dann unter einem »tuok,von etwa 27,21 kg (60 pounde) pro linearem inoh der lfalaen in Kontakt mit Diazo-Papier 481 L, Typ Blue Line tBereteller Keuttel und Esser) wie in Beispiel 2 beBchrie- ben verpresst, wodurch eine blaufarbige Reproduktion des Originals in den Diazo-Papieraufnahmeblatt erhalteh wurde. In gleicher Weise wurden mehrere Kopien nach einer einzigen Exponierung des wärmeempfindlichen Materials erhalten. Abgesehen von den bereits geschilderten Vorteilen besitzen das Verfahren und das Material der Erfindung noch weitere hervorragende Eisenschaften. Beispielsweise besitzen die Elemente der*Erfindung eine hervorragende Lagerfähigkeit und während des Gebrauchs sind die wärmeempfindlichen Schichten den Uaterials ungewöhnlich resistent gelaenüber Abrieb, Verschleiss, Knicken usw. Die Verfahren, in wel-» eben das Kopiermaterial verwendet werden kann, sind normaler- weise vollständig trocken, weshalb keine Chemikalien, Lösungsmi±tel u.dgl. erforderlich sind. Uberdiee benötigen diese Reproduktionsverfahren normalerweise keine abschlies- sende Fixierung oder Stabilisierung. Die nach den Verfahren der Erfir:cunc hergestellten Kopie:-: eiad beständi`, d.h. sie werden nicht durch hone 'L*lemleraturen und/oder feuchti:- keit ange-riffen. Die Koben der j#rfindung sind aus diesem ;zrunde in idealer Weise zur Herstellun.- vor. Aktenkopien geeignet.Da Kopien von grosser Schärfe und ausgezeichne- ter Qualität erhalten werden können, sind sie ebenfalls in hervorragender Weise zur Verwendung in Industrie und Handel geeignet. Eine Ubertragung auf eine Aufnahmefläche kann sogar mit thermoplastischen lÄaterialien erfolgen, die Schmelz- viskositäten von etwa 100 000 Poises besitzen, indem für die übertragung ein ausreichender nontaktdruck angewandt wird. Um einen derartigen t."ontaktdruck zu erreichen, können Kallanderrollen verwendet werden. Dieue Rollen können auf eine Temperatur erhitzt werden, um die -emperatur des ' wärmeempfindlicher. Lilementes während der Lbertragung zu erhitzen, ;@;odurch die Viskosität der rxtivierten Bild- cezirke vermindert wird, um die Übertrü:7un@y, zu erleichtern. Die Aertragung kani: dadurch bewirkt werden, dass das aktivierte wrmeempfindliche Llement in t.or.takt mit einer Aufnahmesc:.icht durch #:ie 2 sicken von -#,llanderrcller3 cef_.hrt wird. In gewisse: 2ällen iF t es vcn Vorteil, wen-. das v"ir@:.ee;rpfir.dlicn e rr'le:nent der?rt :ncdii'izicrt ,#.ird, dass die bertra-u!:;@- :es vi"_=asen -: o:: cerl akti- vierten seilen der reguliert wird. Bei e;irmeemrf indlicnen Sf.=c:l^ teY , -i-- 1-:chmelzviskoEi- täter. unterhalb 20'-- £oises besitzen f_;; @.:c@r@irl@cht und be:,:c:zders vortel-:f@, c:@: ., certra; :;r. r c .@iererde _..i±tel zu ,er--E-,r.,#c-:_,am verbesserte .!-zerre;,.__. :c halten. Diese die Übertragung regulierenden Mittel sollen eine überflüssige Übertragung des Materials auf die Lmpfargfläche während der r-bertragungsstmfe verhindern, d.h., dass diese ._ittel Material in der Matrize konservie- ren sollen, um die Herstellung grösserer Wiengen von Kopien aus einem einzelnen, wärmeempfindlichen Element zu ermög- lichen. Da die Übertragung oder der Fluss des zu über- tragenden Materials bei der Herstellung der ersten Kopien abnimmt, können schwerere Beschichtungen von empfindlichem i@iaterial verwendet werden, ohne befürchten zu müssen, dass eine zu grosse Übertragung bei der Herstellung der ersten Kopien erfolgt. Somit ist es mit schwereren wärme- empfindlichen j3eschichtungen möglich, mehr Kopien von einem einzelnen wärmeempfindlichen Element herzustellen. Nebenbei bemerkt wurde gefunden, dass die die Übertragung regulierenden :Kittel oder die den Übertragungsfluss regu- lierenden Mittel gewö"rilich die Trennung der Matrize von der Übertragungsfläche nach der Übertragungsstufe erleich- tern. Es wurde gefunden, dass Glaskügelchen beispielsweise oder andere feste Teilchen, vorzugsweise mit einem mittleren Dutehmesser oder einem Durchmesser der gering grösser ist als die Dicke der wärmeempfindlichen Schicht die Ober- tragung regulierende Funktion auszuüben vermögen, wenn sie in die wärmeempfindliche Schicht eingebracht werden. Vorzugs. weise erstrecken sich diese festen partikelchen ein wenig aus der wärmeempfindlichen Schicht, so dass sie ein wenig über die Oberfläche der Schicht hervorragen. Die Herstellung von wärmeempfindlichen Schichten, welche Glaskügelchen enthalten, wird in den folgenden Beispielen beschrieben. Ein besonders vorteilhaftes, die dbertragung regulierendes Mittel, welches auf das wärmeempfindliche Element aufge- bracht werden kann, besteht aus einer dünnen, porösen, äusseren Schicht (nicht thermoplastisch,1 bei der Klebrig- keitstemper-atur der Unterschicht) auf dem u'IrLieempfind- lichen Element, wobei es die wärmeempfindliche Schicht überdeckt. Diese äussere Schicht ist dabei so porös, dass bei den für die Übertragungsstute erforderlichen Kontakt- drucken viskoses :Material der 3ildbezirke der wärmeempfind- lichen Schicht die poröse äussere Schicht durchdringen kann und auf die Empfangsfläche übertragen werden kann. Ein wärmeempfindliches Element, das keine die übertravung oder den :bertragungsfluss re: ulierendes -,Littel aUfNeist, kann zwecks Verwendung in einem Übertragungsverfahren .mit einem typischen thermoplastischen ..laterial beschichtet, werden, und zwar zu einer maximalen jescbichtun:Tsdicke von etwa 0,05 bis etwa 0,3 g pro 929 cm 2 (1 square foot). Schwerere Beschichtungen würden zu einer überschüssigen Übertragung bei der Herstellung der ersten Kopien und somit zu einer verminderten Kopienzahl führen. renn eine Rellexezponierung ausgeführt wird, sollte die Schmelzvisko- eität den wärmeempfindlichen Materials vorzugsweise ober- halb 200 Poimen bei der Aktivierungntemperatur liegen. Bei taumtemperatur kann ein aktivierten Material mit hohen ,hakositätseigengohaften auf eine Empfangsschicht durch tallindern übertragen werden, indem das wärmeempfindliche Element in Kontakt mit einer Aufnahmeschicht durch Stahl- rollen geführt wird, die einen Klemmdruck von etwa 22,68 kg (50 ponade) pro linearem ineh ausüben. Durch Einverleibung fester lartikel, wie Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 18 bis 40 Mikron in die wärme- empfindliche Schicht, kann die maximale beschichtungsstärke auf etwa 0,8-bie 1,1 g pro 929 cm 2 (1 square Foot) erhöht werden. Die festen Teilchen, die vorzugsweise aus der wärmeempfindlichen Schicht etwas bi--rausragen, verzögern oder verhindern dabei den Fluss von viskosem .:iaterial von t der wärmeempfindlichen bchicht auf die Empfangsschicht. Wärmeempfindliche Materialien, mit geringeren Schmelzvis- kositätet:, k-ntien infolgedessen verwendet werden und ausser- dem kann ein r.ontaktdruck aufgewandt werden, der geringer ist als der .ruck, der iUr eine viskosere Masse aufgewen- det werden. muss. Eine beso::ders vorteilh-fte äussere, poröse Schicht zur Regulierung des Flusses c!er der @.bertra,#urg von aktivier- tem :"ateril von der wr:@eem@fiadiicre:: @cnicnt uf die Empfangeschicht besteht aus einem kontinuierlichen porösen Gewebe oder einer Schicht von lolyvinylalkohol (PVA) die die Wärmeempfindliche Schicht überdeckt. Ein derartiges Gewebe oder eine derartige Schicht kann auf der Matrize durch Beschichten mit einer Lösung erzeugt werden. Die Porosität und die die rermiabilität der Schicht oder des Gewebes können durch Einstellung der Beschich- tungsbedingungen vorbestimmt werden. Durch geeignete Auf- bringung bildet die lolyvinylalkoholbeschichtung einen porösen permeablen Uberzug, welcher ein ausgezeichnetes F mittel darstellt um den ähtkluss oder die -bertragung von viskosen Materialien von der unter der 1olyvinylalkohol liegenden wärmeempfindlichen :Schicht zu regulieren. Die Forosit:t des Gewebes kann so eingestellt werden, dass eine Vielzahl von viskoser. Übertragungsmaterialien ;mit den verschiedensten Viskositätsgraden und Ilusei@`enschaften verwendet werden kann. L"it ei.-.er derarti!',en porösen äusse- rer. jeschichtung zur neL:ulierung des riusses xann eine wärmeempfindliche äc::icht von niederer :;c :nelzviskosit-it verwendet «erden, die :,trke vor et,!.",: 1,@ e-tAa ,I ,C - pro @@2@? ^@r` (1 sauare foot; be-_'t:_t, onrie @-:ss eine Uberscrüfisine ,.certr@3r@;r. - c,ei der -.erste,l.Lun- @:er ersten yu:zerder,. kann e':. -# ;:@ erer @t.er- tr@:uc@. vE:r":...':et ... _ .(: .. - 2. Das unerwünschte seitliche Ausfliessen des viskosen älaterials während der Übertragung kann vermindert werden. 3. Die Schicht kann einen `Träger für Filterfarbstoffe, chemische Reaktionskomponenten, Schablonen oder Auster @:!!ie z.B. Halbschattenlinien - oder Punktgitter, opake Gittermuster u.dgl. enthalten.
- 4. Die wärmeempfindliche Schicht wird gegenüber Abrieb und Verschmutzung geschützt.
- 5. Es wird ein Ankleben oder Anhaften der wärmeempfindlichen Schicht an Flächen verhindert, die mit der wärmeempfindlichen Schicht in Kontakt kommen, und zwar bei der Eierstellung, beim Abpackenaeiner Lagerung ünd.beim Gebrauch, sobald ein Anhaften an beispielsweise zur Zwischenlage verwendete Blätter an Empfangesohichten an das zu kopierende Dokument uew. verhindert wird. Um eine poröse Polyvinylalkoholetruktur $u erzielen ist die Verwendung eines porenbildenden Mittels in der Überzugslösung erforderlich. Dieses porenbildende Mittel kann entweder aus einem iüetallsalz oder einem oberflächenaktiven Mittel bestehen. Vorzugsweise können sowohl ein Salz wie auch eine ooerflächenaktive Verbindung verwendet werden. Eine weitere idassnahme, die in ge- , wissen Fällen die poröse Struktur verbessert besteht darin, dass die ..atrize sobald nachdem die Beschichtungslösung auf die wärmeempfindliche ichicht aufgebracht worden ist, auf eine vorbestii::mte _emperatur erhitzt wird. Die flussregulierenden Ligenschaften des lolyvinylalkohols :sönnen weiterhin dadurch verbessert werden, dass dem Polyvinylalkohol feinkörnige Teilchen eines festen aiaterials zugesetzt werden, das in der porösen, ;-usseren Schicht verteilt wird. Beschichtungen, die solche Teilchen enthalten, sind besonders vorteilhaft um den 2luss oder die i:oertraa'ung von .,iaterialien zu verhindern oder zu verzögern, die sehr geringe Viskositäten besitzen.
- Das folgende Beispiel beschreibt die Herstellung eines wärmeempfindlichen Elementes nach der brfindung, welches mit einer porösen Polyvinylalkoholüberzugsschicht versehen ist.
- Beispiel 11 8,6 g einer 25 %igen Lösung von Natriumsulfat in Wasser wurden unter Rühren in 100 g einer 5 eigen Lösung von Polyvinylalkohol (Xlvanol 50 42) in Wasser gegeben,
welche 0,1 g eines oberflächenaktiven Mittels, end zwar Aerosol 0T enthielt. In der erhaltenen Lösung wurden da- r4ufhin 1,8 g Zinkoxyd mittels eines Mischers dispergiert. Nachdem die. Dispersion entschäumt war, wurde sie auf eine gefärbte wärmeempfindliche Schicht auf einem Träger aus giertem au papierx # traxt#pare#tem unsenbib lie geschichtet. Die <<:.#:.rmeem )find- liehe Schicht begtatid aus 1,5 g/929 cm` einer Beschichtung au11 85 Teilen von Poly(1,4-cyclohexandimethyladipat-azelat t3:11 ) mit einer Sohmelsviskositüt.von 16 000 Poises bei einer Übertragungstemperatur von 70 bis 750C, 5 Teilen Polyäthylaerylat und 10 Teilen Azö 011 Blue Black B farb- etoff. Die Uberzugsschioht entsprach etwa einer Beschich- tung von 0,5 pro 929 cm 2. Während des Aufbringens und der Trocknung der Überzugeschicht, wurde der BeBchichtungs- bloek bei einer Temperatur von 400C gehalten. Aach dem Trocknen wurde die erhaltene Matrize eine Stunde lang bei 750C gealtert. Die erhaltene thermographische @datrize wurde dann in Kontakt mit einem normalen lithogra12i:iechen Dokument -.ebracht und dfe zweifache Laze wurde dann in einem i;b- licheh thez-.-ot-raphischen Koriergerät exlo,:iert, die i ::r eine nor-=1e -xronierung die Laren, voneinander !-e Trennt :%urden. Jie klebriRe:. _ :idbezirke wurden r@@at' ei::e @:n@ta:::-s@c::r :;bertraj;#e.-:. -e :,:a#_,den 10 bertra-un.-er. ho::er ,@aalität - Anschliessend wurde- ein Vergleichsversuch durchgeführt, bei dem die gleiche wärmeempfindliche Matrize ohne Überzugsschicht verwendet wurde. Die poröse Uberzugsschicht zeigte eine bessere Auflösung ein völliges Verschwundensein des Klebens zwischen katrize und Empfangsschicht und gestattete überdies die Herstellung von 10 Kopien im Vergleich nit nur zwei guten Kopien von dem Kontrollmaterial.
Die verwendete Polyvinylalkoholmasse, die in diesem Beispiel verwendet wurde (Elvanol 50-42) ist eine im Handel erhältliche wässrige Lösung von Polyvinylalkohol, der zu 87 % hydrolysiert ist. Selbstverständlich können auch andere wäsrri@re Lösungen von Polyvinylalkohol ver- wendet werden sowie Lesungen von 2olyvinylalkohol und an- deren flüchti,=ren i,:ittelrV,-wie z. H. =nethanol, vorausge- $etzt dass diese anderen Lösungsmittel nicht die wärme- empfindliche Schicht r:C;:hrer.d des _eschichtungsprozesses angreifen. Der gesamte reststoffr,ehalt :er 'eschichtungs- lösung, einschliesslich @ol,yvir.;:@alkchcl, Salz und un- lbsl.ichen leilcren .er 5 und 9 (oberflächenaktiven i@itteln, z.tb. @iisne_t,@ erer_rlen Mitteln oder Netzmitteln) - Selbstverständlich können auch andere Yietallsalze als Natriumsulfat, die in dem Lösungsmittel löslich sind, als porenbildende Mittel verwendet werden, wie z.B. däe Sa1HesNa3P04, Na2HP04, KA1S04 und Na C2 H302 u. dgl. Im übrigen können alle im Handel befindlichen oberflächenaktiten Verbindungen in der Beschicntungslösung als' gewebebildende Kittel verwendet werden, wie z.B. Aerosol 22 (Handelsprodukt American Cyanamid Company), das besonders geeignet ist,
Der :dechanismus, nach welchem diese Salze und Ober- flächenaktiven Mittel die Bildung einer porösen Struktur verursachen, ist noch nieht*völlig geklärt, jedoch konnte Festgestellt werden, dass ohne ein solches Mittel i# der Besehichtungslösung, die Polyvinylalkoholbesehichtung als nichtporöser Film auftrocknet. Im allgemeinen konnte beob- achtet werden, dass, wenn die Konzentration des Salzest des oberflächenaktiven Mittels oder, wenn die Konzentration des Kombination von beiden erhöht wird, die Porosität in dem erhaltenen getrockneten Gewebe oder der getrockneten Oberschicht körniger wird und dass die Permeabilität. anateiat_ Poröse Gewebe oder poröse Oberflächenschichten, die als die Übertragung regulierende -Littel oder den Übertragungs- fluss regulierende 2iittel erfindungsgemäss geeignet sind, konnten aus Beschichtungslösungen hergestellt werden, die 10 bis 60 Gewichtsteile Salz pro 100 Teilen Polyvinyl- alkohol enthielten, wobei ein oberflächenaktives :iittel der Lösung nicht verwendet wurde. Die Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels jedoch verbessert die poröse Struktur in den meisten Fällen, wenn das Mittel bis zuj' Maximal etwa 3 Gewichtsprozenten der Beschichtungslösüng vorhanden ist. Eine poröse Struktur kann auch erhalten werden, wenn nur ein oberflächenaktives :iittel ohne ein Salz verwendet wird. Jedoch ist die Struktur, die erhalten wird, wenn sowohl ein Salz wie. auch ein oberflächenaktives Kittel verwendet werden in den meisten Fällen am vorteil- haftesten. Ein Überschuss an Salz in der Besuhichtungs- lösung führt in der Hegel zu unerwünschten liiederschlägeri von Polyvinylalkohol. Um eine gute poröse Struktur der lolyvinylalkoholschicht zu erzielen hat es sich als notwendig erwiesen, dass die Temperatur der Besehichtungslösung über eine gewisse Minimumtemperatur unmittelbar nach der Aufbringung der Heschichtungslösung auf die wärmeeiigtigdliche Schicht erhöht wird, und zwar ist es erfordeOteb, dass die Temperatur über dieser Minimumtemperatur gehalten wird, bis die poröse Struktur entstanden iet-und bis die, Be- schichtung im wesentlichen getrocknet ist. Diese wiinimum- tomperatur hängt in der Regel von der Zusammensetzung der loüsung ab und liegt ih den meisten Fällen innerhalb eines d Bereiches von etwa l.@1Q35 bis etwa 75oFe. Ohne. dieses unmittelbare Erhitzen trocknet die Beschich- tung als ein nichtporöser Film. Das Erhitzen der Be- schichtungslösung auf diese :iinimumtemperatur kann erfol- gen indem die Beschiohtungslösung auf.die vtatrize aufge- bracht wird, während die katrize sidh im Kontakt mit einem erhitzten Block oder einer erhitzten Walze befindet. Ein weiteres Erhitzen auf höhere Temperaturen kann erfol- gen, um das Trocknen der Beschichtung und das Austreiben des höeuhgsmittels zu erleichtern, wobei eine gewisse Vorsicht aufzuwenden ist, damit die wärmeempfindliche Schicht nicht während dieser Hochtemperaturtroeknung aktiviert wird. Der Besehichtungslösung können vor ihrer Aufbringung feine, unlösliche Teilchen, wie beispielsweise Linkoxyd- körner beisemiseht werden. ;.enn diese @jeschichtun-- erfol,-t ist und eine poröse Schicht erzeugt iet, dann sind diese feinen, k;irr:iaen Teilchen ciLer das gesamte foröee sewebe oder die `es: @.#,e pcrösr :berzu#.--,h'crt vtz ;eilt. andere geeignete le--lchenförmize L *-*.r fiesen Zwec't _eeigr_ =. sin-:, s_::^/ t,eis1 ieiscieise bilieagele, wie das im Handel unter der Bezeichnung "v"#loid" erhältliche Produ:%t, das als Mattierungsmittci und Antiklebmi ttel Titen- und Zirkondioxyde, Tone u. dgl. Für die Ver- wendung in Infrarotverfahren muss dieses Material im wesentlichen für infrarote Strahlung durchlässig sein. Feine, unlösliche Teilehen sind in der Regel am wirksam- sten, wenn sie in Konzentrationen von etwa 5 bis etwa, 8 1j2 Gewichtsprozenten bezogen auf das Gewicht des Polyvinylalkohole in der Lösung vorliegen. Konzentrationen 0 von 0 bis 10 % können verwendet werden. Eine bevorzugte Beschichtungsstärke für die poröse Über- zugeschicht beträgt etwa 0,3 bis etwa 0,7 g pro 929 cm 2 (1 square Foot) nach der Trocknung. Eine Dichte von weni- ger als 0,2 g/929 cm 2 bewirkt in der Regel nicht die gewünschte Lbertragungs- oder Flusskontrolle. Anderer- seits können jedoch auch Beschichtungsstärken der porösen äusseren Schicht von bis etwa 1,0 g pro 929 cm 2 im trockener. Zustand verwendet werden. Die Schichtstärke der äusseren Schicht kann etwa 0,000254 cm (0,0001 inoh) bis etwa 0,00508 cm (0,002 Inch) betragen und die einzelnen Öffnungen können et-,.a 25 bis etwa 75 % der gesamten Oberfläche betragen. Die CIffnungen sind vorzugsweise über die gesamte Jatrize gleichförmig ver- teilt, jedoch ist in gewissen Fällen eine gewisse un- gleichförmige Fluktuation in der Verteilung und in der Gröeoe zulässig. Die optimale mittlere Grösse der Poren oder Öffnungen hängt in der xe#el vzn der Viskosität des wärmeempfindlichen Materials und den Bedingungen ab, die für die Aktivierung und für die Übertragung ausge- wählt werden. lm allgemeinen sind mittlere optimale Porengrössen von etwa 0,1 Mikron bis etwa $ 500 Mikrons und in den meisten Ausführungsformen von etwa 1 bis etwa 50 Mikrons geeignet. Ausser den gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Polyvinylalkohol-Überzugeschichten! können auch andere poröse äussere Schichten als die Lber- tragung regulierende Mittel erzeugt werden. Beispiele- weise können dünne Filme von Gelluloseeetern, Polyestern, Polyamiden, Polyoarbonaten, dünnen Metallfolien u.dgl. erzeugt werden, die perforiert sind oder so vorgebildet sind, dass sich mit ihnen die gewünschte Parosität und Permeabilität erzielen lässt. Weiterhin können poröse Papiere, verfilzte Gewebe oder Stoffbahnen und gewebte Tücher u.dgl. verwendet werden, wenn sie die erforderliche Permeabilität und Poroaität besitzen. Die porösen äusseren besohiohtungen zur Regulierung der Übertragung oder des Plueaes der viakoeen Masse von der Matrize auf die Empfangeeohioht könneh mit Vorteil bei .4atrizen verwendet werden, die für andere Veefahren als zum Kopieren von Dokumenten verwendet werden, wenn sie nur auf den allgemeinen erinzipien der Übertragung 3 von viskosen Materialien von Bildbezirken einer datrieo auf eine Empfangsoberfläche beruhen. Mit derartigen porösen äusseren Beschichtungen können die Flusscharakteristika aller möglichen viekosen i&assen, die übertragen werden sollen, reguliert und gesteuert werden, um die erwünsch- ten Übertragungscharakteristika zu erhalten. Beispiels- weise kann eine @@atrize, die- für einen Wachs-'ibertra unos-@ prozess,der oben erwähnt wurde, vorgesehen ist, in welchem eine Wachsübertragung bewirkt wird, während Bildzonen in der rüatrize vorzugsweise bis zum Schmelzpunkt des Wachses erhitzt werden, eine poröse äussere Beschichtung besitzen um ein überschüssiges Abfliessen des geschmolzen#,-:n Wachses zur zu verhindern. hie voröse äussere Schicht kann so ausgebildet sein, dass sie die notwendige Forositä:t und iermeabilität besitzt, um die Übertragung lediglich der gewünschten @Uenge des ..`3c@:.es unter den vorgeschriebenen xrozessbedingungen zu ermög- . lichen. Andere -:atrizen, die mit einer porözen Uberzu--sschicht verseben werden, können mit Vorteil in verschiedenen anderen Verfahren verwendet werden, wie beispielsweise in, photoarabische olffusionaUbertragungsprozeeeen, in faxbdffusiozsübertra@unsprpzesse:"., in eogenannten Lntwicklerdiffueionaübertragungeprozessen (residual developer di.ffueinn trausfer processes) und in pnoto- graaphlSGhen und tbero.craphischen KQlloid-ubertral un-s- Prozessen. @in;ige derartige 2rczesse sind beispielsweise in den USA-i'atexatscbriften- ,2 596 756, 2 769 391 und 2 808 777 beschrieben.
Claims (1)
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'e@ta.äta.nopr;Uch.e hemvgraghaas $eprodtktionsve.rfahren, bei dem ein Infrarotstrahlang bildweise absorbierendes Druckerzeug- ne 1A Kontakt;tit.einem thermögraphischen Kopiermaterial mit einet i4esmpfndlichen Kopierschicht, die einen K@ebrigtet#ptnkt gor oberhalb 50a0; eine Glasübergangs- temperatur tternalb der Temperatur des Klebrigkei,ts- punktee und ti ds.r Temperatur ihres Klebrigkeitspunktes eine schmehsvskositet von unterhalb 100 000 Poises: be- sitzt, erhitz@'tird und bei dem von der Kopierschicht durch Ubertragung wärmeaktivierter Bildzonen auf ein Auf- nahmeblatt $opien des Druckerzeugnisses hergestellt wer- den., nach Patent ..(Patentanmeldung E 22 971 VIb/15k), dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopiermaterial verwen- det wird, dessen wärmeempfindliche, aus einem thermo"' . plestL@ chen Material bestehende, mindestens teilweise,- kristallisierte und sich in einem niehtklebri¢en Zustand befindende Schicht eine poröse äussere L>berzugss.chicht- aufwsis t;. 2. Verfahren nach iinsnruch 1, dadurch ehennzeichnet, dass die aktivierten Bildzonen in der wärmeeuja"indlichen äcnicht zum wecke der i"ntvriciz-lu.,;_-- Li:it einer Untwicklun,'YE;- pulv-@r bestäubt .erden, v.--hrend die Schicht auf einer Temperatur ge-iali@en wirü, c'ie zv:ischen unterer @aer'.;T- keitsteT:ir_eratur .:nuf urspr::ri@^licher =:l_<:t@ri=,:@Lcitsterureratur lier-t. . 3. =Verfahren nach hnspr,_chen 1. und 2, dadurch f;ekennzeict77,riet, dass das die w;ir@r.eernpfi: dl:.che :@c::icrrt tra°er-.de Element beim Verpreswen einer einer Tem- peratur gehalten ird, di- ,..indester:- so nocn i---t, wie die untere Kleur@ -'erei-#ste:r:r.czratu@, @e%och niedriger ist, als die urspr:i:- ijche r;lecrickeitste:"; eratur und dass beim Verpre-,er, eir: Lruck ancewandt %Nird, der ü@::_ rc:ichF.r:d ist, um klebriges :.:aterial der aktivierten #-:cner df:r wärmee:r,pfi@rdl-chc-n Sc':icht auf die zu_`:ran:l.ec jich t zu übertra men. 4: erfahren n=ach e -."erxsr:nc-e wrcn -ekenzei-3anet, . ass :eriäl er ches tclyrner aafweist, , F@lc:::.,= dur^h jilterr: .,:llisaticr_.- örac,e'@r@cht wu: @;e, er einer arep___ re:= Kleori__>:eits- te:ripera tur erit:. _ _c 1, . ie -:Z*_ -_E Jie 'r@-@e @:,rir @tei ts- temperatur de-- h:chs-tf:n ziei£1'@@ gen d--.:s Polymer bei Temperaturen unterhalb 50oü nach Übergang in den amorphen Zustand erreicht: 5 4 :-gei tere Ausgestaltung des Verfahrens nach einem dar Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische üia=teri-1l mit den klebri_jen .r3ildbezir- ken auf eine Temperatur unterhalb 50oC ab-ekUhlt wird und dass das material nach dekristallisation des polymeren ycfaterials bei Temperaturen unterhalb 500E: auf eine Tem- peratur erhitzt wird, die mindestens der Klebrkeits-- temperätur des rekrietällisierten Polymeren in den Bild- -onen entspricht, jedoch geringer ist, als die ursprüng- liche Klebrigkeitstemperatur. . 6. Thermoplastisches _.Iaterial zur Durchführung des Ver- f'abrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Tr#-i`.-er sowie einer auf diesen geschichteten wärmeempfindlichen Schicht mit einer Schmelzviskosität von unter 100 000 Foises bei. der femperatur des Klebrig- Werdens, welche ein thermoplastische; lolymer aufweist, das sich in der Dchicht im Zustand' mindestens .teilweiser -_ris tallisation ;je findet und die eine ursprüngliche kleb- rivkeits-temperatur von oberhalb 500G besitzt, bei welcher Jas thermoplastische .eolymer in einen amorphen zustand äkrer,g.211t, wobei #li;,e -thermoplastische Schicht die bilyen-- wch@t t)esitzt, n@ich .iber@@ing des rolym-ren in den ac:;c#r:-rien __ .;star@a eine fev:::;: Zeit lang einen 2)u@: tand in dem das i-,laterial eine Klebrikeitstemperatur be- sitzt, die unter halb der ursprünglichen Xlebrigkei+s- temperatur bes itz-t' sowie einer porösen äusseren Schicht. 7o Thermoplastisches ..laterial nach Anspruch 6, dadur,cn gekennzeichnet, dass die wärmeempfindliche Jehicht eine urspr-tri#!-li(,he l#.lebrigkei tsternperatur zwischen F ,r,a 5C, und r: t:: a 200°C., eitle 'ilasübrgangstemperatur, die unter- hol;) der urspr._n-lzchenlet,rir@e_Lc _ fers:> e t#atur liE;t `und eine Schmelzviskositz:it zwischen etwa 50 loises und etwa 100 000 Foises bei der ursprUn:;l icher@Llecri..@k#@i :s- temperatur besitzt. B. Thermoplastisches i*Faterial nach änsprücher und 7, dadurch z:ekennzeichnet, dass ' die @hr;neen@p.£i:n@le«e Schicht ein: der Schicht optische Lichte verleihendes - A:aterial auf::eist. 9. Thermopläwtisches .:iaterial nach einem der Ansrrtic e bis 8, dadurch gekennzeichnet, üass die w:ri.ee:npf-i Lid- liche bchicht des therrnof"l#-s tisc.en -aterials aus einem ar:iorphen polYmeren und e=inem nichtpolymeren nriütalloid, das bei einer ursprünglichen KlebriL°keits te;nper&tu.r v,lri oberr.3.l;; "Jo@, schmilzt, casteht, dass uas @.ris tal-Loid .,1"-h n@;c:; rie_n :icnrr.:l-er. mit (er .tol:T':ter u_:t _r ei-@ , a:nc % ä vermag, indem sie eine Klebrigkeitetemperatur aufweist, die unterhalb der ursprünglichen alebrigkeitsteinheratur liegt und dass die wärmeempfindliche Schicht einen, infrarote Stranlung durchlassenden Farbstoff e;,thält. 10. `thermoplastisches Material nach einem der An",r;rüche b bis 9,.dadurch gekennzeichnet, düse die wärmeempfind- liche Sohicht Zusätze enthält, welche die 1,lussfähi,;;keit des viskosen wärmeempfindliehen idaterials bei der Über- tragung auf eine Aufnahmeeshichteegulieren. 11. Thermoplastisches Material nach einem der Ansprüche bis 101 dadurdh gekennzeichnet, dass die wärmeem- _ #.d,- iiche Schicht feste Teilchen eines mittleren Durchmessers enthält! der gering grösser ist als die St--rke der Schicht 12. Thermo@raphisches Idaterial nach einem der Ansrrüche b bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es auf der wärme- empfindlichen Schicht eine trockene, nicht` klebrige, poröse, äussert Schicht aufweist. 13. Ihermoplastisches Material nach .Anspruch 12, dudurch gekennzeichnet, dass die poröse äussere Schicht auf ier wärmeempfindlichen ächicht ein kontinuierliches "etzwerk aus Polyvinylalkohol bildet. 1 14. Thermoplastisches Material nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die poröse äussere, ein Netzwerk bildende Schicht aus Palyvinylalkohol durch Aufbringen einer Lösung aus 100 Gewichtsteilen Polyvinylglkohol, 10 bis 60 Gewichtsteilen eines löslichen Metallsalzes . und 0 bis 3 Gewichtsteilen einer oberflächenaktiven Verbindung erzeugt wurde. 15. Thermoplastisches Material nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das kontinuierliche, poröse Polyvinylalkoholnetzwerk 5 bis 10 Gewichtsteils fein- körniger, fester, löslicher Teilchen pro 100 Gewichts-, teile Eolyvinylalkohol enthält, die in dem Polyvinyl- alkoholnetzwerk dispergiert sind. 16. Thermoplastisches Material nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Salz aus einem wasserlöslichen netallsalz und die oberflächenaktive Verbindung anionen- aktiv ist. 17. Thermographisches @uaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Teilchen aus Zinkoxyd bestehen. 18. Thermographisches _"aterial nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, %sss das thermoplasti- sehe rolZTer der @:@@r@neem_:findlicY:en Schicht durch Altern auf einen Kristallisatiansgrad gebracht wurde, dem eine Klebrigkeit atemperatur entspricht, die höher ist, als die Klebrigkeitstemperatur des maximalen Kristall- sationagrades, den das Polymer bei Temperaturen unter- halb von 50o0 durch Hekristallisation nach lbergarig in den amorphen Zustand zu erreichen vermag.
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