DE2415849A1

DE2415849A1 - Thermographisches kopiermaterial

Info

Publication number: DE2415849A1
Application number: DE19742415849
Authority: DE
Inventors: Manuel Cespon
Original assignee: Kores Holding Zug AG
Current assignee: Kores Holding Zug AG
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1974-04-02
Publication date: 1974-10-17
Also published as: JPS509680A; FR2225294B1; IT1012569B; FR2225294A1; AT327232B; ATA318573A

Description

THEHMOGHAPHISGHES KOPIERMATERIAL

Die Erfindung betrifft ein transparentes Folienmaterial zur thermographischen Beschriftung, insbesondere zur Herstellung von Diapositiven für die Tageslichtprojektion.

In neuerer Zeit haben sich sogenannte Tageslicht-Projektoren eingebürgert, die besonders bei Vorträgen und in Schulen allgemeine Verwendung finden. Der Vortragende zeigt Details oder schreibt auf einer Folie, die horizontal auf einer von unten beleuchteten Filmbühne ausgebreitet ist. Gleichzeitig wird ein Bild dieser Darstellung über ein Linsen- und Spiegelsystem auf einen Projektionsschirm geworfen.

Es wurden schon verschiedene Vorschläge gemacht, welche die Anfertigung von Kopien nach einem gedruckten oder geschriebenen Original auf Transparentfolien ermöglichen, darunter auch das thermographische Verfahren.

Das Problem bei der Herstellung von transparenten Folien für die thermographische Aufzeichnung ist insbesondere darin gelegen, daß die Farbreagenzien gelöst oder in kristalliner Form in dem BeSchichtungsmaterial auf die Transparentfolie aufgetragen werden, da ansonsten das thermographische Aufzeichnungsmaterial seine Transparenz verliert.

Es war daher notwendig, Farbreagenzien zu verwenden, die tatsächlich erst ab einer bestimmten Temperatur mit-

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einander reagieren. Nach diesen Beschichtungsverfahren war es jedoch nicht immer mit Sicherheit möglich, daß man Transparentfolien für die thermographische Aufzeichnung erhielt, die auch nach längerer Lagerung farblos "blieben, da oft schon eine schwache Reaktion bei geringer Temperaturerhöhung eintrat.

Man weiß, daß eine Reaktion zwischen Phenolver— bindungen und einer Reihe von Farbstoffvorprodukten eine scharfe Farbreaktion ergeben, die jedoch: bereite in der Kälte eintritt. Wählt man solche Reaktionspartnsr, ist es unumgänglich, eine der beiden Komponenten von dem anderen Reaktionspartner zu isolieren, indem man entweder einen der Reaktionspartner in den Träger als Teilchen einbettet oder einkapselt. Durch Wärmeeinwirkung schmilzt" die Isolierung.

Durch dieses Verfahren verliert allerdings das Aufzeichnungsmaterial seine transparenten Eigenschaften.

Durch die vorliegende Erfindung, ist es möglich, ein transparentes Folienmaterial zur thermographischen Aufzeichnung zu schaffen, bei dem die Farbreaktion tatsächlich erst bei Wärme einsetzt, wodurch man eine exakte und scharfe Bildwiedergabe erhält.

Ein derartiges, thermographisch beschriftbares Folienmaterial, wie es durch die Erfindung geschaffen wird, weist eine transparente Trägerfolie mit einer dureh-

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sichtigen, meist farblosen Beschichtung auf. Diese Beschichtung enthält die für eine Farbreaktion erforderlichen Reaktionskomponenten, welche beim Erwärmen unter Bildung einer sichtbaren Farbmarkierung reagieren. Bei einer Ausführungsform eines solchen Folienmaterials istunmittelbar auf eine Trägerfolie eine Schicht aus einem filmbildenden Bindemittel aufgetragen, die ein farbloses Farbstoffvorprodukt gelöst enthält, welches sich in Gegenwart von Säuren zu einem Farbstoff umlagert. Die Erfindung setzt sich eine Verbesserung dieses transparenten Kopiermaterials zum Ziel, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß über der das FärbstoffVorprodukt enthaltenden Schicht eine weitere Schicht vorgesehen ist, die eine phenolische Verbindung gelöst in einem filmbildenden Bindemittel enthält und daß zwischen diesen beiden Schichten eine Schicht aus einem filmbildenden Bindemittel gemischt mit einem kompatiblen Harz angeordnet ist. ·

Wenn man das transparente Folienmaterial gemeinsam ■mit dem Original einer Wärmebestrahlung aussetzt, schmilzt die Zwischenschicht an den Stellen, die sich aufgrund der Absorption erwärmen und das FärbstoffVorprodukt gibt mit der phenolischen Verbindung eine Farbreaktion.

Unter filmbildenden Bindemitteln sind dabei Stoffe zu verstehen, die sich aus Kettenmolekülen mit meist

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geringer Verzweigung zusammensetzen, wobei die einzelnen Kettenglieder sich innerhalb jedes Moleküls mehrmals wiederholen. Unter Harzen sind demgegenüber Stoffe zu verstehen, deren Molekulargewicht meist geringer bleibt als jenes der als Filmbildner geeigneten Kettenpolymeren und deren Hauptbestandteile aromatische und hydroaromatische Ringsysteme sind.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung sollen die für die drei Schichten verwendeten filmbildenden Bindemittel verschieden hinsichtlich ihres Lösungsverhaltens sein. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll die die phenolische Verbindung enthaltende Schicht außerdem ein mit dem filmbildenden Bindemittel kompatibles Harz enthalten. Dieses Harz · kann verschieden von oder gleich jenem sein, welches in der Zwischenschicht Verwendung findet. Zu bevorzugen sind Harze mit einem Erweichungspunkt zwischen 20° und 100⁰C, Die in der äußeren Schicht verwendete phenolische Verbindung soll mit Vorzug ein Molekulargewicht, von mehr als HO und nicht über 240 aufweisen. Besonders bevorzugt wird eine Verbindung, die im Handel unter der Bezeichnung Bisphenol A bekannt ist. Ihre chemische Bezeichnung lautet 2,2-Bis (4-oxyphenyl-) -propan. Mit Vorzug wird man die Auftragsweise so wählen, daß jede der Schichten

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aus einem flüchtigen Lösungsmittel aufgetragen wird. Hiebei sind Lösungsmittel und Bindemittel der einzelnen Schichten so aufeinander abzustimmen, daß das Lösungsmittel einer jeweils folgenden Schicht das Bindemittel der jeweils vorher aufgebrachten und getrockneten Schicht nicht auflöst, wobei zusätzlich zu beachten ist, daß das in der ersten Schicht aufgetragene FärbstoffVorprodukt im Lösungsmittel der dritten Schicht unlöslich ist. Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beispiele näher erläutert ϊ

Beispiel 1: Auf einer Trägerfolie aus Zelluloseazetat von 0,05 mm Dicke wird nachstehende Beschiehtungsmasse aufgetragen:

2 Gew.Teile Kristallviolettlakton 0,4 " " Benzoylleukomethylenblau 0,6 " " Äthylzellulose

45,0 " " Toluol

Die Auftragsstärke wird so gewählt, daß das Gewicht der trockenen Schicht 0,35 g/m² beträgt. Nach Trocknen der Schicht wird über dieser eine zweite Schicht aus folgender Auftragsmischung aufgetragen und getrocknet: 5 Gew.Teile Methacrylsäureester

3 " " Polyterpenharz (E.P. 80° C ) 50 " " Benzin

Die Auftragsstärke (trocken) beträgt 1,2 g/m².

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Über diese Zwischenschicht wird schließlich eine Schicht aus nachstehender Auftragsmischung aufgetragen: 10. Gew. Teile Bisphenol A
4 ^M " Polyvinylbutyral

1 » Teil Aivylphenolharz (E.P. 60° C)" 80 " Teile Äthylalkohol

Die Auftragsstär^e (trocken) beträgt 2,5 g/m^ .

Die so beschichtete Folie ist klar durchsichtig und ergibt unter thermographischen Bedingungen an den erwärmten Stellen blaue Markierungen.

Beispiel 2: In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 trägt man auf eine Polyesterfolie von 0,07 mm Dichte zunächst eine Schicht aus folgender Auftragsmischung auf:

2 Gew.Teile Kristallviolett-Lakton

0,5 ^w " Vinylchlorid-Vinylisobutyläther-Copolymerisat 40 " " Benzol

Die Auftragsstärke der Schicht soll nach dem Trocken 0,2 g/m^ betragen. Darüber wird eine Zwischenschicht aus 5 Gew. Teilen Poly-(Methylvinyläther/Maleinsäureanhydrid) 4 " " plastifiziertem Phenolharz (E.P. -75°C) 45 ^lf " Äthylazetat

in einer AuftragsstärVe (trocken) von 0,8 g/m² aufgebracht. Pur die Deckschicht wird eine Auftragsmischung aus

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12 Gew. Teilen Bisphenol A
5 " " ÄthylZellulose 2 " " Phthalsäureester von technischem

Hydroabietylalkohol (E.P. - 35° C)

90 " " Isopropanol

in einer AuftragsstarVe (trocken) von 3,1 g/m aufgebracht, Die so hergestellte Folie gibt ähnlich Beispiel 1 blaue Markierungen unter thermographischen Bedingungen. Beispiel 3: In ähnlicher Weise wird auf eine Polyesterträgerfolie von 0,05 mm Dicke eine erste Schicht aus 3 Gew.Teilen Malachitgrün-Lakton

0,2 " " Polystyrol
35 " " Trichloräthylen

in einer Stärke von 0,6 g/m^ (trocken) aufgetragen. Die Zusammensetzung der Auftragsmischung für die Zwischenschicht beträgt

5 Gew.. Teile Acryl-Harz

1 " Teil modifiziertes Pentaerythritester

(E.P. 45° C)

50 " Teile Benzin

die Auftragsstärke soll 1,5 g/m (trocken) betragen. Die Deckschicht wird aus

8 Gew.Teilen Bisphenol A
3 " " Vinylazetat / Copolymer!sat 0,7 " " Eresolresolharz (E.P. -92⁰C) · . 70 " " Azeton

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nachträglich geändert

in einer Auftrags stärke von 2,1 g/m (trocken) aufgetragen. Eine so vorbereitete Kopierfolie ergibt unter thermographischen Bedingungen grüne Markierungen.

Beispiel f:

In ähnlicher Weise wird eine Zelluloseazetatfolie von 0,05 mm Stärke wie folgt beschichtet: Untere Schicht -

1 Gew. Teil 3,3 - Bis-Indolylphthalid 0,3 " Teile Polyvinylacetat

40 " » Azeton,
Auftragsstärke (trocken) 0,4 g/m . Zwischenschicht -

5 Gew.Teile Zelluloseacetat

2 ™ " Glycerinester von polymerisiertem

Kolophonium (E.P. = 55° C )

40 « « Äthylazetat Auftragsstärke 1,0 g/m^ ( trocken )

Die Deckschicht entspricht jener von Beispiel 1, Die so hergestellte Folie ergibt unter thermographischen Bedingungen rote Markierungen.

Beispiel 5: In gleicher Weise wird eine Polyesterfolie wie in Beispiel 2 beschrieben, mit einer Auftragsmischung aus:

1,0 Gew. Teilen Kristallviolett-Lakton

0,6 « » 3,3 Bis- Indolylphthalid

0,5 " " chloriertem Polypropylen

50 " " Toluol

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in einer Auftragsstärke (trocken) von 0,6 g/m^ aufgebracht. Darüber kommen eine Zwischenschicht und eine Deckschicht gemäß Beispiel 1. Eine solche Folie ergibt unter thermographischen Bedingungen blau/violette Markierungen.

Beispiel 6s Auf eine Polyesterfolie wie in Beispiel 2 wird zunächst eine Beschichtung aus 3 Gew.Teilen S-Diäthylamino-T-benzylaminofluoran 0,8 " " alkylmodifiziertem Polyvinylpyrrolidon 30 Μ η "Toluol

in einer Auftragsstärke (trocken) von 0,7 g/m² aufgebracht. Darüber wird eine Zwischenschicht entsprechend jener von Beispiel 3 und eine Deckschicht gemäß Beispiel 2 aufgebracht.

Da eine so vorbereitete Folie unter thermographischen Bedingungen eine gewisse KLebrigkeit entwickeln würde, empfiehlt es sich, über die dritte Schicht einen Deckstrich aus Polyvinylalkohol ( 5$ig in Wasser ) mit einer Auftragsstärke (trocken) von 0,2 g/m^ zu legen. Eine so hergestellte Folie ergibt schwarze Schrift. Beispiel ? In ähnlicher Weise wird eine Folie aus regenerierter Zellulose von etwa 0,05 mm Stärke mit einer Beschichtung aus -

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JK I nachträglich

. I geändert

0,6 Gew. Teilen Kristallviolett-Lakton 1,0 " » 3,3-Bis-Indolylphthalid 0,3 " " copolymerera Styrol/Maleinsäureester 40 ■'» ". Aceton

in einer AuftragsstärVe (trocken) von 0,5 g/nr aufgebracht. Über dieses kommen eine Zwischenschicht und Deckschicht gemäß Beispiel 4. Es ergibt sich unter thermograph!sehen Bedingungen eine violett/rote Schrift bzw. Markierung.

Die vorstehenden Beispiele stellen optimale Schichtenkombinationen dar. Es ist jedoch möglich, entsprechende Schichten verschiedener Beispiele miteinander zu ■'-ombinieren, sofern beim Auftragen der zweiten und folgenden Schicht auf die Löslichkeit des Bindemittels der darunterliegenden Schicht Rücksicht genommen wird. Das heißt, es ist zu beachten, daß man für die folgende Schicht jeweils eine Auftragsmischung wählt, in deren Lösungsmittel das Bindemittel der darunterliegenden Schicht gelöst oder höchstens angequollen wird. Darüber hinaus ist zu beachten, daß beim Aufbringen der dritten Schicht, welche die phenolische Verbindung enthält, ein polares Lösungsmittel verwendet wird, in welchem das durch Säure färbbare Farbstoffvorprodukt der·jeweiligen ersten Schicht praktisch unlöslich ist. In der Regel wird man für

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die erste Schicht eine Auftrag smi schling wählen, die Lösungsmittel geringer Polarität, jedoch hoher PolarisierbarVeit enthält, wie beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Benzol, Toluol oder Xylol, oder Chlorkohlenwasserstoffe. Pur die dritte Schicht, welche die phenolische Verbindung enthält, wird man zweckmäßig ein sehr flüchtiges Lösungsmittel hoher Polarität, wie beispielsweise Äthylalkohol, Methanol, A&e-ton, gegebenenfalls auch Wasser verwenden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE ί

Transparentes Polienmaterial zur thermographischen Beschriftung, welches eine transparente Trägerfolie mit einer durchsichtigen Beschichtung aufweist, die in einer ersten, der Trägerfolie am nächsten liegenden Schicht ein farbloses FarbstoffvorproduVt enthält, welches in Gegenwart von Säuren einen Farbstoff bildet, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Schicht eine phenolische Verbindung und ein filmbildendes Bindemittel enthält, und daß zwischen diesen beiden Schichten eine Schicht aus einem filmbildenden Bindemittel gemischt mit einem kompatiblen Harz angeordnet ist.
2. Transparentes Folienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die filmbildenden Bindemittel der drei Schichten untereinander verschiedenes Verhalten gegen Lösungsmittel zeigen.
3. Transparentes Folienmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die phenolische Verbindung enthaltende Schicht ein mit dem filmb.ildenden Bindemittel kompatibles Harz enthält.

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4. Transparentes Folienmaterial nach. Anspruch 1

oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den jeweiligen Bindemitteln kompatiblen Harze einen Erweichungspunkt zwischen 20 und 100° C aufweisen.
5. Transparentes Folienmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die phenolische Verbindung ein Molekulargewicht von 140 - 240 aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung eines transparenten Folienmaterials nach Anspruch 1, wobei jede der Schichten aus einem flüchtigen Lösungsmittel aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Lösungsmittel und Bindemittel der einzelnen Schichten so aufeinander abgestimmt werden, daß das Lösungsmittel für jeweils folgende Schichten das Bindemittel der jeweils vorher aufgebrachten Schicht nicht oder nur wenig löst und daß das in der ersten Schicht aufgetragene FärbstoffVorprodukt im Lösungsmittel der dritten Schicht unlöslich ist.

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