DE1772829A1

DE1772829A1 - Magnetischer Aufzeichnungstraeger mit einer lichtempfindlichen Schicht

Info

Publication number: DE1772829A1
Application number: DE19681772829
Authority: DE
Inventors: Meeussen Louis Achilles; Vrancken Marcel Nicolas; Loots Francois Pierre; Bernhard Dr Seidel
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1968-07-09
Filing date: 1968-07-09
Publication date: 1971-04-15
Also published as: BE735779A; FR2012541A1; GB1277644A

Description

PATENTABTEILUNG

LEVERKUSEN , ,. ,„_„

Za/Po 8. JuIl 1368

Magnetischer Aufzeichnungsträger mit einer lichtempfindlichen

Schicht

Die Erfindung "betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger, der sowohl eine magnetisierbare als auch eine lichtempfindliche Schicht enthält.

Es ist bekannt, magnetische Aufzeichnungen und Träger für solche Aufzeichnungen in Form von Magnetbändern, Folien, Platten, Karten, Trommeln und dergleichen herzustellen. Dabei wird eine magnetisierbar Schicht als solche (z.B. Masseband) hergestellt oder auf einem Träger, wie einer Folie aus z.B. Cellulosetriacetat, Polyvinylchlorid oder Polyester, aber auch Metallplatten etc., aufgebracht. Der magnetisierbar Stoff kann z.B. aus Eisenoxiden, dünnen Eisen-, Kobalt- oder Nickelschichten oder -pulvern, Chromdioxid etc. bestehen. Das bekannteste Beispiel

_A__{8 355} 109816/0915

für magnetische Aufzeichnungsträger sind die kommerziell erhältlichen Magnetbänder.

Es ist ferner bekannt, magnetische und optische Aufzeichnungen auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger zu vereinigen, wie dies z.B. in den Videomagnetbändern und Bildfilmen mit Tonspuren geschieht. Während im ersteren Falle eine meist breite Videoaufzeichnungsspur auf rein magnetischer Basis neben einer Tonspur liegt, wird im zweiten eine magnetische Aufzeichnung mit Hilfe einer Silberhalogenidemulsion kombiniert, bzw. nach der Entwicklung eine optische Information auf Silber- oder Farbstoffbasis iait einer Magnetspur. Diese kann auf verarbeitetes fotografisches Material auch nachträglich aufgebracht werden, z.B. nach einem Kaschierverfahren, wie es aus der deutschen Patentschrift 1 204 811 bekannt ist.

Den genannten Verfahren haftet jedoch für eine Reihe von Verwendungszwecken der Nachteil an, daß sie für den Fall der elektromagnetischen Aufzeichnung eines großen und kostspieligen apparativen Aufwandes bedürfen, während im Fall der Kombination von Halogensilberemulsionen mit einer Magnetspur die relativ umständliche und mehrere Stufen umfassende fotografische Verarbeitung notwendig ist.

Außerdem liegen Bild- und zugehörige Tonaufzeichnung dabei nie an derselben Stelle des Bandes, da die Abtastung der beiden Informationen für gewöhnlich örtlich von einander getrennt

A-G 355 - 2 -

109816/0915 bad original

erfolgt. Diese Tatsache erschwert das Schneiden solcher Filme mit Magnettonspuren.

Pur verschiedene Anwendungszweclce werden Aufzeichnungsträger verlangt, die sowohl akustische als auch optische Informationen zu speichern vermögen, wobei beide Informationen gleichzeitig und in Übereinstimmung abgelesen werden sollen. Für diesen Zweck ist bereits vorgeschlagen worden, auf der Rückseite eines magnetischen Aufzeichnungsträgers eine direkt lesbare Information aufzudrucken. Der Druck erweist sich jedoch deshalb als nachteilig, weil die magnetische Information darunter leidet bzw. bei dem Druckvorgang die oberflächlich empfindliche magnetisierbare Schicht verletzt werden kann. Außerdem bereitet das Bedrucken großer Längen magnetischen Bandmaterials mit einem fortlaufenden Text Schwierigkeiten. Ferner besteht die Gefahr der Verwischung von Druckfarbe, insbesondere bei mehrfachem Abspielen der Bänder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufzeichnungsträger für die Speicherung optischer und akustischer Signale zu schaffen, der auf einfachem Wege hergestellt und verwendet werden kann, und der die synchrone Wiedergabe beider Informationen gestattet.

Es wurde nun gefunden, daß als Aufzeichnungsmaterial für die Speicherung optischer und akustischer Signale in hervorragender Weise ein Material geeignet ist, das aus einem Schicht

A-G 335 - 3 - 109816/0915

träger besteht, der auf der einen Ceite die magnetisierbare Schicht und auf der anderen Seite eine licht- bzw. wärmeettpfindliche Aufzeichnungsschicht enthielt, die ganz oder teilweise, vorzugsweise zu mindestens ^O Vol. 3, aus einer Dispersion fester hydrophober teruioplastischer Polymerteilchen in einem hydrophilen Bindemittel im Gewichtsverhältnis von mindestens 1 : 1 besteht.

^ Die Wirksamkeit einer derartigen Schicht beruht darauf, daß an den bildmäßig erwärmten Stellen das hydrophobe, zunächst körnchenfönnige Polymere zusammengeintert wird. Auf diese Weise wird die Wasserdurchlässigkeit bzw. die 'J'asserlöslichkeit der aufnehmenden Schicht verändert. Die bildmäßige Erwärmung der Aufzeichnungsschicht kann in üblicher '»Veise durch bildmäßige Belichtung mit Infrarotlampen oder nach mechanischem Verfahren durch Aufpressen erwärmter Schriftzeichen erfolgen. Es sei verwiesen auf die offengelegte niederländische Anmeldung 6606719 und die deutsche Patentschrift (P 15 71816.8).

Ist das lichtabsorbierende bzw. wärmeempfindliche Polymere in ein hydrophiles Bindemittel eingebettet, so läßt sich nach der Belichtung durch Auswaschen oder vorsichtiges mechanisches Entfernen die unveränderte Polymerschicht beseitigen.

Geeignete wärmeempfindliche Aufzeichnungsschichten sind in den belgischen Patentschriften 656.713 und 681.138 bzw. den offengelegten niederländischen Patentschriften 6414226 und 6606719 und in der französischen Patentschrift 1.424.008 beschrieben.

109816/09 15 A-G 335 - 4 -

SAD ORIGINAL

Als sinterbare hydrophobe Polymere, wie z. B. in der französischen Patentschrift 1 421 008 "beschrieben, haben sich Stoffe wie Polyäthylen oder Polyvinylidenchlorid mit Schmelzpunkten zwischen 110 und 19O⁰C bewährt. Andere verwendbare Stoffe sind z. B. Polystyrol, Polymethacrylat, Polyvinylchlorid, Polyacrylnitril, wobei Molgewichte zwischen 5 000 und 1 Mill, verwendet werden. Polyäthylen eines Molgewichts zwischen 15 000 und 50. 000 wird für den erfindungsgemäßen Verwendungszweck bevorzugt. Die genannten Polymeren können auch in Form von Gemischen oder Copolymeren zum Einsatz gelangen. Sie werden bevorzugt in Form wäßriger Dispersion benutzt, wie sie insbesondere bei der Emulsionspolymerisation als sogenannte Latices entstehen. Die Teilchengröße der hydrophoben Polymeren liegt bevorzugt in der Größenordnung zwischen 0,01 und 50/U. In der Regel werden zwischen 0,5 g und 10 g pro qm an hydrophobem Polymer aufgetragen.

Als hydrophile Bindemittel kommen vor allen Dingen natürliche oder synthetische Polymere in Frage wie z.B. Gelatine, leim, Casein, Cellulodederivate wie Hydroxyäthylcellulose oder Gar-Doxyraethylcellulose, Gummi arabikuin, Alginsäure und Derivate davon wie Natriunalginat, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrolidorc etc. Las Gewichtaverhältnis zwischen hydrophobem Polymer und Bindemittel noil über 1 : 1 und bevorzugt größer als 3 : 2 sein.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden der wärraeempfindlichen Aufzeichnungsschicht Substanzen zugesetzt, die

1 0 9 8 1 6 / ü CJ1 5

A-G 355 - 5 -

BAD ORiGiNAL

absorbierte elektromagnetische Strahlungen, insbesondere sichtbares Licht, in ^'arme umzuwandeln vermögen.

Solche Substanzen sind im allgemeinen dunkel gefärbte oder scnwarze Pigmente z. 3. fein verteilter Ruß, Graphit, Oxide, Sulfide oder Carbonate von Schwermetallen, insbesondere Mangan oder Bleisulfid sowie Schwermetalle in fein verteilter Form wie Silber oder Wismuth . Ihre Partikelgröße soll möglichst nicht über 0,1 /U liegen. Zur Herstellung besonderer Kontraste können auch helle Pigmente wie Siliciumdioxid, Zinksulfid, Aluminiumoxid, Silikate, Bariumsulfat und andere zusammen mit Farbstoffen verwendet werden. Diese Farbstoffe können beispielsweise zu den Klassen der Azo-Farbstoffe, der Triarylmethanfarbstoffe, der Xanthenfarbstoffe, der Acridinfarbstoffe, der Methinfarbstoffe, der Azinfarbstoffe, der Phthalocyaninfarbstoffe, der Anthrachinonfarbstoffe oder auch anderen gehören.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform, die sich für die Entwicklung des latenten Bildes durch Auswaschen sehr eignet, werden die Pigmente und Farbstoffe in einer Menge bis zu einer optischen Dichte grosser als 1 angewandt.

Besonders vorteilhaft ist geuiäii der französischen Patentschrift 1.507.874 und der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 6700250 die Verwendung einer hi tzeenipf indlichen Haftschicht unter der Aufzeichnungsschicht. Die Haftschicht unterscheidet sich von der Aufzeichnungsschicht lediglich dadurch, daß das hydrophobe und thermoplastische Polymere nicht notwendigerweise in fein verteilter Form enthalten ist und das hydrophile Ein-

109816/09 1 b

A-G ?35 - 6 - BAD ORJGiNAL

Ί772829

bettungsmittel so ausgewählt wird, daß es gleichzeitig als Haftvermittler für den Schichtträger dient. Die hydrophobe Substanz in der Haftschicht soll einen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt haben, der vorzugsweise unter jedenfalls aber nicht wesentlich höher liegt als der des hydrophoben thermoplastischen Polymeren in der Aufzeichnungsschicht. Die Haftschicht enthält nach einer bevorzugten Ausführungβίο rn ein weißes Pigment, um den Kontrast mit den dunklen Bildteilen der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht zu verbessern und die dunkle magnetisierbar Schicht zu verdecken.

Ea ist aber auch möglich, in der wärmeempfindlichen Aufzeichnungsschicht selbst weisse oder hell gefärbte Pigmente zu verwenden, und den dunklen Hintergrund der Magnetschicht zur kontrastierenden Wirkung zu benutzen. Solch eine Aufzeichnungsschicht eignet sich allerdings ohne spezielle Massnahmen nicht für die Aufzeichnung mit sichtbarem Licht, das in der Schicht in Wärme umgewandelt werden muss. Man kann jedoch der Aufzeichnungsschicht ausspülbare Farbstoffe z.B. dunkle wässerlösliche Azofarbstoffe, die sichtbares Licht in Wärme umwandeln, zusetzen. Ein solches Verfahren ist in

der britischen Patentschrift (4479/67) im einzelnen

beschrieben. Pigmente, die zur Herstellung eines Kontrastes mit der dunklen, magnetisierbaren Schicht geeignet sind, sind bereits weiter oben erwähnt worden.

Für die Belichtung sind insbesondere Lichtquellen mit hoher Strahlungsintensität und relativ kurzer Belichtungszeit geeignet, z.B. Blitzlampen, besonders Gasentladungsblitzlampen,

109815/0915

A-G 355 - 7 -

welche Licht in einer Seitspanne von 10~" bis 10""^ Cekunden abstrahlen. Pur Aufzeichnungsinaterialien, deren optische Lichte wenigstens 1 iot, genügt eine leistung von 0,3 "'att. Sekunden pro qcm um die erforderlichen Bildunterschiede hervorzurufen.

Selbstverständlich kann die Belichtung progressive oder intermittierend erfolgen. Mit anderen Worten, das wärmeempfindliche Material kann entweder mit einem Lichtpunkt hoher Intensität bildmässig abgetastet werden, beispielsweise mit einem Laser-Strahl, oder es kann durch einen Schlitz progressive belichtet werden, durch den z. B. das Kopierlicht einer kontinuierlich strahlenden Rohrlampe fokussiert wird.

Das Sichtbarmachen der aufgezeichneten Informationen kann aufgrund der bildmäßig differenzierten Wasserdurchlässigkeit der belichteten Aufzeichnungsschicht in der verschiedensten Weise erfolgen. Es kann z.B. ein sichtbares Bild dadurch hergestellt werden, dai; man eine Färbstofflcsung auf die belichtete Schichtung einwirken läiBt. Andere Möglichkeiten der Erzeugung eines sichtbaren Bildes sind in den weiter oben angeführten Patentschriften beschrieben.

Nach einem grundsätzlich anderen Verfahren können die hydrophilen Teile der Schicht an den unbelichteten Stellen oder die hydrophoben "eile an den belichteten und erwärmten Stellen entfernt werden. Dies kann z.B. durch Auswaschen mit einem geeigneten Lösungsmittel erfolgen. Besonders einfach könnnen die

" ⁸ "1 0981 6/091 5

BAD ORIGINAL

hydrophil gebliebenen Schichtteile entfernt werden, da man hierzu lediglich Wasser oder wäßrige Bäder benötigt. Nach der Entfernung der Schichtteile erhält man ein Reliefbild der Vorlage.

Beispiel 1:

Eine 6,25 mm breite Polyesterunterlage wird gemäß Beispiel 1 der deutschen Patentschrift 814 225 mit einer magnetisierbaren Schicht versehen. Auf die andere Seite des Schichtträgers wird im Tauchverfahren folgende lösung mit einem Auftrag von 30 g pro qm aufgetragen: wäßrige Gelatinelösung (10 f») 400 g, wäßrige Dispersion von Polyäthylen (40 i~) einer Partikelgröße von weniger als 0,1 /U und einem durchschnittlichen Molgewicht zwischen 15 000 und 30 000 320 g, Wasser 240 g, 10 $ige wäßrige Lösung von Saponin 40 g, 33 ^ige wäßrige Lösung des Natriumsalzes des Kondensationsproduktes von Ölsäure und Methyltaurin 40 g, 4 /''ige wäßrige Lösung von Formaldehyd 20 g. Die so erhaltene Zwischenschicht wird bei 30⁰G getrocknet. Darauf wird eine wärme- bzw. lichtempfindliche ίΐchient aufgetragen und zwar aus einer Lösung folgender Zusammensetzung:

10 $ige wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol, 45 g₅ 40 5'ige wäßrige Dispersion von Polyäthylen, wie oben beschrieben, 60 g, Wasser 520 g, eine wäßrige Dispersion von Ru i?· V> g (die Rußdispersion setzt eich wie folgt zusammen: 53 g Ruß (mittlere Teilchengröße 0,1 /u), 23 g Wasser, 18 g Äfchyien-

1 0 9 8 16 / 0 ii I b

A-G 335 - 9 -

BAD ORIGINAL

17/2829

glycol, 6 g Nonylphenol umgesetzt mit Polyäthylenoxid), 3 '^ige wäßrige Lösung des Natriumsalzes von Tetradecylsulfat

Nach dem Trocknen erhält man ein Magnetband, das über seine Wärmeempfindlichkeit bzw. seine Empfindlichkeit gegen Licht im langwelligen Bereich auf der Rückseite zur rnagnetisierbaren Schicht eine optische Information aufzuzeichnen vermag. Man belichtet das Material im Kontakt mit einem photographischen Negativ hoher Grundschwärze mit Hilfe einer Gasentladungslampe einer Leistung von 1 000 'Vattsec, die sich in einem Abstand von 4 cq von der aufzeichnenden Schicht befindet und während einer 1/2 000 see. aufleuchtet.

Nach der Belichtung reibt man die optische Aufzeichnungsschicht mit einem mit 'Vacrer von Zimmertemperatur gründlich befeuchteten Wattebausch leicht ab und entfernt auf diese Weise die nichtbelichteten und daher nach wie vor wasserdurchlässigen Teile der Aufnahmeschicht. Die belichteten Teile werden wasserundurchlässig und bleiben stellen. Man erhält auf diese Weise ein Bild mit schwarzen Buchstaben bzw. Charakteren auf dem brauneu Untergrund des Mangetbandes.

10 9 8 I 6 / 0 <J I 5

A-G 335 - 10 -

BAD ORIGINAL

Beispiel 2:

Man arbeitet, wie in Beispiel 1 beschrieben, trägt aber zur Herstellung der Zwischenschicht folgende Mischung mit einem Auftrag von 10 g pro qm auf:

eine 40 9^-ige wässrige Dispersion von Polyäthylen (wie in Beispiel 1 beschrieben) 12 g, eine 20 #-ige wässrige Dispersion eines Copolymeren von Vinylidenchlorid, n-tert. Butylaorylamid und Itakonsäure (88 χ 10 χ 2) 12 g, eine 30 #-ige wässrige Dispersion von Siliciumdioxid (Teilchengröese 0,025/u) 12 g, Wasser 864 g, Äthanol 100 g.

Nach dem Trocknen dieser Schicht bei 6O⁰C wird die erhaltene Zwischenschicht mit der eigentlichen wärmeempfindlichen Schicht aus einer Mischung folgender Zusammensetzung versehen (Auftrag 10g pro qm) : 80 g einer 20 #-igen wässrigen Dispersion von Polyäthylen (wie in Beispiel 1), 220 g einer 50 $-igen wässrigen Dispersion von Zinkoxyd (Teilchengrösse 0,1/u) 40 g einer 3 #-igen wässrigen Lösung von Tetradecylnatriumsulfats, 40 g einer wässrigen Dispersion von Siliciumdioxid (Teilchengrösse 0,025/u).

Man trocknet die Schicht bei 60 C und erhält einen magnetiäerbaren Aufzeichnungsträger der wiederum gleichzeitig zur Aufnahme sichtbarer Aufzeichnungen geeignet ist.

109816/0915

A-G 335 - 11 -

Das genannte Auf zeichnungsmat.erial wird im Kontakt mit einem durch die Rückseite lesbaren stark gedeckten photographischen Diapositiv einer Schriftvorlage in einem thermographischen Kopierapparat durch das Original hindurch mit einer Infrarotlampe belichtet. Die Erwärmung der Aufzeichnungsschicht verläuft hier durch Wärmeübertragung (Wärmeleitung) aus den infrarotabsorbierenden Bildteilen der Vorlage. Die nicht erwärmten Teile werden in fliessendem Wasser mit Hilfe einer Schaumgummirolle ausgewaschen. Nach Trocknen erhält man eine weisse Schrift auf braunem Grund, die sich durch beeondere guten Kontrast gegenüber der Unterlage auszeichnet. Bringt man anschliessend die dem Text entsprechende akustische Information auf die magnetisierbare Schicht auf, so enthält der gleiche Aufzeichnungsträger sowohl die optische als auch die akustische Information.

109816/0915

Claims

Patentansprüche;

1) )Auzeichnungsträger zur Speicherung elektoakustischer und optischer Informationen bestehend aus einem Schichtträger, der eine magnetisierbar Schicht und eine das optische Signal aufzeichnende Schicht enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die das optische Signal aufzeichnende Schicht wärmeempfindlich ist und ganz oder teilweise aus einer Dispersion fester, hydrophober, thermoplastischer Polymerteilchen in einem hydrophilen Bindemittel besteht, wobei das Gewichtsverhältnis dieser Polymerteilchen zu dem Bindemittel mindestens 1 : 1 ist.

2) Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe Polymere eine Teilchengrösse von 0,01 50/U aufweist.

3) Aufzeichnungsträger nach Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophobe, thermoplastische Polymer in dem hydrophilen Bindemittel im Gewichtsverhältnis von mehr als 3:2 eingebettet ist.

4) Aufzeichnungsträger nach Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeempfindliche Schicht Substanzen enthält, die absorbierte elektromagnetische Strahlung In Wärme umwandeln.

5) Aufzeichnungsträger nach Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeempfindliche Schicht weisse Pigmente enthält.

1 0 9 ö 1 1-5 / 0 U i b

A-G 335 - 13 -

6) Aufzeichnungsträger nach Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeempfindliche Schicht über einer Zwischenschicht angebracht ist, die ebenfalle ein hydrophobes, thermoplastisches Polymer, das in einem hydrophilen Bindemittel eingelagert ist, enthält.

7) Aufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass als hydrophobes Material Polyäthylen mit einem MoI-gewicht zwischen 15 und 30.000 verwendet wird.

8) Aufzeichnungsträger nach Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß als hydrophiles Bindemittel Gelatine oder Poly (N-vinylpyrrolidon) verwendet wird.

A-G \y> - I4 -

109816/09 15