DE2541083A1

DE2541083A1 - Trocken verarbeitbarer bildaufnahmefilm und verfahren der bildaufnahme unter dessen verwendung

Info

Publication number: DE2541083A1
Application number: DE19752541083
Authority: DE
Inventors: Donald J Sarrach; Harvey H Wacks
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1974-09-18
Filing date: 1975-09-15
Publication date: 1976-04-01
Also published as: FR2285637A1; JPS5159626A; JPS595116B2; DE2541083C2; BE833359A; IT1042600B; GB1507728A; AU8490875A; FR2285637B1

Description

Case 10388 As/F

Energy Conversion Devices, Inc., 1675 West Maple Road, Troy, Michigan 48084 (V. St. A.)

Trocken verarbeitbarer Bildaufnahmefilm und Verfahren der Bildaufnahme unter dessen Verwendung

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten trocken verarbeitbaren Bildaufnahmefilm sowie auf ein Verfahren zur Bilderzeugung unter Verwendung dieses Filmes.

In der Patentanmeldung P 22 33 827.8 ist ein trocken arbeitendes Verfahren zur Herstellung von Abbilddungen unter Verwendung eines Bildaufnahmefilmes, bestehend aus einem Substrat mit einem darauf aufgebrachten massiven, durchgehenden, nicht aus Einzelteilchen aufgebauten Film aus einem Dispersionsabbildungsmaterial, beschrieben. Das Dispersionsabbildungsmaterial ist von solcher Art, daß es bei Einwirkung einer Energiemenge auf den Film, die ausreicht, um die in dem Material absorbierte Energie über einen gewissen Schwellenwert hinaus zu steigern, in einen Zustand übergeht, bei dem

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die Oberflächenspannung des Materials an den der Energie ausgesetzten Teilen des durchgehenden Filmes diesen zur Bildung von getrennten, in Abständen voneinander liegenden Körperchen veranlaßt, die in dem Bildaufnahmefilm ein beständiges Bild erzeugen. Obwohl der bei dem dort beschriebenen Verfahren verwendete Bildaufnahmefilm sich einwandfrei als trocken verarbeitbarer Film zur Herstellung beständiger Abbildungen bewährt hat, erfordert er, insbesondere bei der Handhabung des Filmes sowohl vor als auch nach der Bildaufnahme, Vorkehrungen zur Verhinderung eines Verwisöhens des durchgehenden, nicht aus Einzelteilchen aufgebauten Filmes aus Dispersionsabbildungsmaterial.

Gemäß der Erfindung wird nun ein verbesserter trocken verarbeitbarer Bildaufnahmefilm von hervorragender Widerstandsfähigkeit gegenüber Abriebkräften geschaffen. Auf diese Weise kann der Bildaufnahmefilm nach Wunsch manuell oder mechanisch gehandhabt bzw. verarbeitet werden, ohne daß besondere Vorkehrungen zur Vermeidung von Beschädigungen des Filmes durch Abrieb getroffen zu werden brauchen. Die hervorragende Abriebfestigkeit des Bildaufnahmefilmes verbessert außerdem weitgehend die Archiveignung des mit einem Bild versehenen (belichteten) Filmes. Diese Wirkungen werden überraschenderweise ohne Beeinträchtigung der Eignung des Bildaufnahmefilmes zur Bildaufnahme ("Belichtung") und gleichzeitigen Entwicklung durch Energieeinwirkung sowie ohne Beeinträchtigung der Konturenschärfe, der hohen Auflösung und des hohen Kontrastes des belichteten Filmes erzielt.

Kurz ausgedrückt, der verbesserte Bildaufnahmefilm gemäß der Erfindung weist, wie der Bildaufnähmefilm zur Verwendung bei dem trocken arbeitenden Verfahren gemäß den genannten Patentanmeldungen, ein Substrat und einen dünnen, durchgehenden, massiven, nicht aus Einzelteilchen zusammengesetzten Film aus

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einem Dispersionsabbildungsmaterial auf dem Substrat auf. Der Bildaufnahmefilm gemäß der vorliegenden Erfindung unterscheidet sibh von demjenigen zur Verwendung bei dem Verfahren gemäß den genannten Patentanmeldungen dadurch, daß auf dem Film aus Dispersionsabbildungsmaterial ein dünner, durchgehender, flexibler oder biegsamer Film oder eine solche Schicht aus einem polymeren Harz vorgesehen ist. Der Film aus polymerem Harz soll sich dadurch auszeichnen, daß er gegen Abriebkräfte, die bei Fehlen des Harzfilmes den Film aus Dispersionsabbildungsmaterial abschürfen, beschädigen oder verwischen wurden, im wesentlichen widerstandsfähig ist. Der Harzfilm soll sich darüber hinaus dadurch auszeichnen, daß er den Durchtritt der bilderzeugenden Energie zu dem Dispersionsabbildungsmaterial bzw. deren Absorption durch dieses nicht merklich behindert. Außerdem soll der Harzfilm das Lesen des Bildes bzw. auch die Reproduktion von auf dem Film aus Dispersionsabbildungsmaterial hergestellten Bildern nicht behindern. Der Harzfilm soll sich auch dadurch auszeichnen, daß er bei der Bildaufnahme durch das Dispersionsabbildungsmaterial im wesentlichen nicht benetzbar ist und ausreichend biegsam oder flexibel ist, um eine prompte Veränderung des durchgehenden, nicht aus Einzelteilchen aufgebauten Films aus Dispersionsabbildungsmaterial an den durch die bilderzeugende Energie belichteten Stellen zur Bildung der räumlich getrennten Einzelkörperchen und das Verbleiben derselben in der räumlich getrennten Lage nach Beendigung der Energieeinwirkung zu gestatten, so daß in dem Bildaufnahmefilm ein beständiges Bild erzeugt wird* Wie bereits angedeutet, ist es bemerkenswert, daß der Harzfilm zwar den Widerstand des Bildaufnahmefilmes gegen Verwischen oder Beschädigung nennenswert erhöht und gleichzeitig die Archiveignung des mit einem Bild versehenen Filmes erhöht, jedoch das bildgemäße Dispergieren des Dispersionsabbildungsmaterials unter der Einwirkung von Energie auf dieses durch den Harzfilm hindurch in keiner Weise behindert und keinerlei nachteilige Wirkungen auf die Konturenschärfe, die hohe Auflösung und den hohen Kontrast der von dem mit einem Bild versehenen Film

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angefertigten Reproduktionen hat.

Die Bezeichnung "Dispersion" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, daß ein dünner massiver, durchgehender, nicht aus Einzelteilchen aufgebauter Materialfilm aufgebrochen wird, wenn infolge von Energieabsorption die innere Energie des Materials Über einen kritischen Schwellenwert hinaus gesteigert wird. Wenn dieser Wert erreicht wird, bilden sich in dem Film Bereiche, die - beispielsweise gegenüber Licht - durchlässiger bzw. weniger reflexionsfähiger werden als andere Bereiche des Filmes, so daß ein wahrnehmbares Bild erzeugt wird, das aus einer Vielzahl durchlässiger oder reflexionsfähiger Bereiche sowie aus Bereichen geringerer Durchlässigkeit oder Reflexionsfähigkeit besteht.

Die bei der Verwirklichung der Erfindung nützlichen Dispersionsabbildungsmaterialien sollen die Eigenschaft haben, daß ihr Schmelz- oder Erweichungspunkt niedrig genug ist, um ein vorübergehendes Schmelzen oder mindestens ein Erweichen des Materials unter der Wirkung einer verfügbaren Abbildungsenergiequelle zu ermöglichen. Die Dispersionsabbildungsmaterialien soILeη ferner so beschaffen sein, daß sie bei oder über ihrem Schmelzoder Erweichungspunkt eine Viskosität haben, die niedrig genug ist, um ein Zusammenfließen des Materials zu kleinen Körperchen, Kugelchen, Tröpfchen oder ähnlichen Strukturen oder mindestens eine Dickenverminderung des Materials in ausreichendem Maß zur Bildung ausgewählter durchlässiger oder reflexionsfähiger Bereiche gestatten. Gleichzeitig sollte das Abbildungsmaterial zur Förderung der Bildung von Kugelchen oder Tröpfchen vorzugsweise im geschmolzenen oder erweichten Zustand eine verhältnismäßig hohe Oberflächenspannung gegenüber dem Substrat und der Harzdeckschicht aufweisen. Außerdem sollte das Dispersionsabbildungsmaterial im geschmolzenen oder erweichten Zustand eine nur geringe Benetzungsfähigkeit gegenüber dem Substrat und der Deckschicht aus polymeren! Harz aufweisen,Eine allzugroße

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Benetzungsfähigkeit des Dispersionsabbildungsniaterials gegenüber dem Substrat und gegenüber der Deckschicht aus polymeren! Harz kann zu ungenügender Dispersion und zu schlechter Qualität der Abbildungen führen. Ein bestimmtes Dispersionsabbildungsmaterial kann also im Verein mit einer bestimmten Kombination eines Substrates mit einer Deckschicht vorzüglich und
im Verein mit einer anderen Kombination eines Substrates mit
einer Deckschicht verhältnismäßig schlecht für den Gebrauch
geeignet sein. Die Auswahl eines geeigneten Dispersionsmaterials für ein gegebenes Abbildungssystem ist also von ausschlaggebender Bedeutung.

Noch eine weitere wünschenswerte Eigenschaft des Dispersionsabbildungsmaterials ist eine verhältnismäßig geringe Wärmeleitfähigkeit. Die Bedeutung der niedrigen Wärmeleitfähigkeit des Dispersionsabbildungsmaterials beruht darauf, daß diese
zu einer Verringerung der seitlichen Wärmeableitung führt, so daß an den Grenzen zwischen dispergierten und nicht dispergierten Materialbereichen des durchgehenden, nicht aus Einzelteilchen aufgebauten Filmes ein seitlicher Wärmetransport auf ein Mindestmaß begrenzt wird. Unter Verwendung von Dispersionsabbildungsmaterialien mit niedriger bis mittlerer Wärmeleitfähigkeit erzeugte Bilder sind daher schärfer und zeichnen
sich durch höhere Auflösung aus. In denjenigen Fällen, in denen ein bestimmtes Dispersionsabbildungsmaterial in dem als
Film aufgetragenen oder niedergeschlagenen Zustand keine hohe Lichfäurchlässigkeit bzw. niedrige Reflexionsfähigkeit hat,
können Lichtundurchlässigkeit bzw. niedrige Reflexionsfähigkeit durch Zusatz organischer Farbstoffe oder sehr fein verteilter oder pulverförmiger Pigmente, wie Ruß o.dgl._} zur Oberfläche oder direkt zur Masse des Dispersionsabbildungsmaterials gefördert oder herbeigeführt werden.

Beispiele von Dispersionsabbildungsmaterialien, die die oben-

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genannten Anforderungen erfüllen, sind Metalle, wie Vismut, Antimon, Aluminium, Cadmium, Zink, Zinn, Selen, Polonium, Indium o.dgl. sowie deren Legierungen und Verbindungen. Von den genannten ist Wismut besonders geeignet. Ebenfalls nützlich sind die chalcogeniden Elemente mit Ausnahme von Sauerstoff und die diese enthaltenden glasigen oder kristallisierten Massen. Spezielle Beispiele solcher Materialien sind Tellur und mannigfaltige Massen, die Tellur und andere Chalcogenide enthalten, wie folgende Massen (für die die einzelnen Anteile in Atomgewichtsprozenten angegeben=, sind) : 92,5 At.-% Tellur, 2,5 At.-% Germanium, 2,5 At.-$ Silicium und 2,5 At.-% Arsen; eine Masse aus 95 At. -% Tellur, und 5 At.-^ Silizium; eine Masse aus 90 At. -% Tellur, 5 At„-% Germanium, 3 At.-% Silicium und 2 At. -% Antimon; eine Masse aus 85 At. -% Tellur, 10 At.-$ Germanium und 5 At.-% Wismut; eine Masse aus 85 At.-$ Tellur, 10 At.-# Germanium, 2,5 At.-$» Indium und 2,5 At.-% Gallium; eine Masse aus 85 At.-% Tellur, 10 At. -% Silicium, 4 At.-# Wismut und 1 At. -% Thallium; eine Masse aus 70 At. -% Tellur, 10 At „-ft Arsen, 10 At.-% Germanium und 10 At.-% Antimon; eine Masse aus 60 At. -% Tellur, 20 At. -% Germanium, 10 At„-% Selen, und 10 At. -% Schwefel; eine Masse aus 60 At.-% Tellur, 20 At.- % Germanium und 20 At.-% Selen; eine Masse aus 60 At.-% Tellur, 20 At..-% Arsen, 10 At. -% Germanium und 10 At₀ -% Gallium; eine Masse aus 81 At. -% Tellur, 15 At. -% Germanium, 2 At. -% Schwefel und 2 At.-56 Indium; eine Masse aus 90 At_e-% Selen, 8 At_o-% Germanium und 2 Ato-% Thallium; eine Masse aus 85 At_o-% Selen, At.-% Germanium und 5 At.-% Kupfer; eine Masse aus 85 At.-% Selen, 14 At«-% Tellur und 1 At.-# Brom; eine Masse aus 70 At,- % Selen, 20 At»-# Germanium und 10 At. -% Wismut; eine Masse aus 95 At.-% Selen und 5 At.-% Schwefel; und Abwandlungen dieser Massen.

Allgemein zusammenfassend sind als hervorragende Dispersions-

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abbildungsmaterialien solche Materialien anzusehen, deren Schmelz- oder Erweichungspunkt im Bereich von ca. 150 bis ca. 750 °C, insbesondere von ca. 250 bis ca. 450 ⁰C, liegt, deren Viskosität beim Schmelz- oder Erweichungspunkt oder über diesem im Bereich von ca. 10 bis ca» 10 P (= Poise), deren

-k -1 Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 10 bis 10 cal cm / cm s °C und deren Oberflächenspannung im erweichten oder geschmolzenen Zustand im Bereich von 50 bis 1000 dyn/cm beträgt liegt. Einige der Materialien mit Oberflächenspannungen im oberen Teil des angegebenen Bereiches erfordern für die Betriebsfähigkeit möglicherweise Ultraschallschwingungen. Im allgemeinen sind diejenigen Materialien vorzuziehen, die in geschmolzener Form eine niedrige bis mittlere Oberflächenspannung innerhalb des genannten Bereiches haben, wenn auch die Oberflächenspannung gegenüber dem Substrat und der Deckschicht aus polymerem Harz hoch genug seine soll, daß deren Benetzbarkeit durch das geschmolzene oder erweichte Dispersionsabbildungsmaterial verhältnismäßig gering ist, damit sich bei der Dispersion des Materials durch Strahlungsenergie die angestrebten Körperchen oder Kugelchen bilden können. Anders ausgedrückt, wenn die Oberflächenspannung des Dispersionsabbildungsmaterials gering ist, steht gewöhnlich nur eine geringe Anzahl geeigneter Substrate und polymerer Harze zur Auswahl. Venn andererseits die Oberflächenspannung des geschmolzenen Dispersionsabbildungsmaterials höhere Werte hat, stehen gewöhnlich mehr Substrate und polymere Harze zur Auswahl.

Es ist zu bemerken, daß für die Eignung eines Dispersionsabbildungsmaterials für die Zwecke der Erfindung nicht eine einzelne Eigenschaft eines gegebenen Materials entscheidend ist. Vielmehr ist es erst eine Kombination der oben angegebenen Eigenschaften, die die Auswahl des geeignetsten Dispersionsabbildungsmaterials für ein gegebenes System und einen gegebenen Verwendungszweck gestattet, und zu diesen Eigenschaften

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gehören außerdem die Energiedurchlässigkeit, die Reflexionsfähigkeit, die Haftfähigkeit am Substrat und die Eignung zum leichten Anbringen an diesem, und zusätzlich noch weitere Faktoren, wie ein verhältnismäßig niedriger Dampfdruck bei der Schmelz- oder Erweichungstemperatur bzw. bei der Temperatur,die bei dem Diapergieren erreicht wird. Wie oben angedeutet, erfüllt Wismut nahezu alle diese Kriterien. Wismut ist in hohem Maße energieundurchlässig, schmilzt bei verhältnismäßig niedriger Temperatur, nämlich bei ca. 269 °C, und läßt sich leicht an KunststoffSubstraten anbringen. Auch ermöglicht die allgemein geringe Wärmeleitfähigkeit von Wismut unter Verwendung von Strahlungsenergie niedriger Intensität und kurzer Dauer ein vollständiges Dispergieren des Abbildungsmaterialβ in den bestrahlten Bereichen unter minimalem Quertransport von Wärme, die zu Konturenunschärfe führt, so daß äußerst scharfe Abbildungen hoher Auflösung erzielt werden.

Der durchgehende, nicht aus Einzelteilchen aufgebaute Film des Diaperslonsabbildungsmaterials kann auf ein ausgewähltes Substrat auf beliebige herkömmliche Weise, beispielsweise durch Verdampfen und Niederschlagen im Vakuum, Kathodenzerstäubung, Auftrag in Form einer Lösung mit nachfolgenden Verdampfen dea Lösungsmittels usw. aufgebracht werden. Die Dicke des Filmes aus Diapersionsabbildungsmaterial kann In gewissen Grenzen verschieden sein. Der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe werden jedoch insbesondere Diaperaionaabbildungamaterialien in Filmdicken von ca. 300 bis 2500 %., üblicherweise von ca. 500 bis ca. 2000 A und im besondere bevorzugten Fall von ca. 700 bis ca. 1000 % gerecht. Die optischen Dichten eines Filme 4er angegebenen Dicken liegen dann im Bereich von ca. 0,7 bis ca. 3 und gewöhnlich von ca. 1,2 bis ca. 2. Die bei der Herstellung des Bildaufnahmefilms gemäß der Erfindung verwendeten DIspersionaabbildungsmaterialien zeichaan sich außerdem durch ihr hohes Gamma aus, das üblicherweise größer als 10 ist. Di« infolge dea hohen Gamma dea Dispersionsabbildungsmateriala mit dem Film erzielbare hohe Konturenschärfe ermöglicht die Heratel-

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lung von Filmen mit einer Auflösung in der Größenordnung von 6OO Linien/mm oder darüber.

Die für die Zwecke der Erfindung nützlichen Substrate können aus einer umfangreichen Gruppe ausgewählt werden. Das Substrat kann ein anorganisches Material, beispielsweise Silikatglas, Keramik, Metall oder Glimmer sein. Bevorzugt sind organische Substrate, die zur Bildung durchgehender Längen des Substratmaterials in Rollenform verwendet werden können. Dabei werden solche Substrate bevorzugt, deren Wärmeleitfähigkeit weniger als 1,5 · 10 cal cm /cm s C bei Raumtemperatur beträgt.

Geeignete organische Substrate finden sich unter den Polyestern, für die Polyäthylenglycolterephthalat (MYLAR) ein Beispiel ist. Andere geeignete organische Substrate sind Polyamide, Celluloseacetat, Polystyrol, Polyäthylene, ins-besondere vernetzte Polyäthylene, Polypropylen und viele andere. Allgemein können als Substrate alle jene organischenMaterialien mit Nutzen verwendet werden, die sich in die Form eines dünnen Filmes oder eines Blattes bringen lassen und die gegegenüber dem gewählten Dispersionsabbildungsmaterial eine gute Affinität aufweisen, so daß sieh das letztere leicht daran anbringen läßt. Außerdem sollte, wie oben bereits angedeutet, ein ausgewähltes Substrat in möglichst geringem Maß durch das geschmolzene Dispersionsabbildungsmaterial benetzbar sein, so daß das Dispersionsabbildungsmaterial bei Einwirkung von Strahlungsenergie zu der bevorzugten Form kleiner Ktigelchen oder ähnlich geformter Körperchen dispergierbar ist. Besonders befriedigend sind solche Materialien, wie Mylar in Filmform und Celluloseacetatfilm, die beide Diapositive liefern. Wünschenswert sind auch hochgefüllte Papiere niedriger Porosität von verschiedenen Qualitäten oder andere energieundurchlässige Celluloseprodukte zur Erzeugung von Abbildungen für die Betrachtung im Anblick· Die Dicke der bevorzugten organischen Substrate kann im Bereich von ca. 50 bis 375 /um

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(ca. 2 bis 15 mils) liegen, wobei eine Dicke von ca. 175 /um (7 mils) besonders geeignet ist, wenn der Film zur Herstellung von Microfilm oder Microfiche verwendet werden soll.

Wenn ein gewisses Substrat, das man im Verein mit einem gegebenen Dispersionsabbildungsmaterial verwenden mochte, wegen seiner Benetzbarkeit unbefriedigend ist, besteht die Möglichkeit des Anbringens einer Zwischenschicht auf dem Substrat, die die Benetzbarkeit durch ein gegebenes Dispersionsabbildungsmaterial vermindert, so daß das Dispersionsabbildungsmaterial bei Einwirkung von Strahlungsenergie von dem erforderlichen Schwellenwert prompt dispergiert wird. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß das Substrat vor dem Auftragen des Dispersionsabbildungsmaterials mit einem Material niedriger Benetzbarkeit durch das Dispersionsabbildungsmaterial überzogen wird. Beispiele hierfür geeigneter Materialien sind Aluminiumoxyd, Siliciumoxyd o.dgl. Die Dicke eines solchen Filmes kann im Bereich von ca. 10 bis ca· 500 A, üblicherweise von ca. 100 bis ca. 300 A liegen. Die gleiche Art der Behandlung der Fläche des Substrates kann auch das Dispersionsabbildungsmaterial zur Bildung kleinerer Einheiten in der dispergierten Phase befähigen, wenn die Größe der Einheiten sonst nicht annehmbar wäre. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Auswahl geeigneter Substratmaterialien für ein gegebenes Dispersionsabbildungsmaterial weitgehend zu vergrößern.

Die polymeren Harze zur Verwendung als schützende Deckschicht für das Dispersionsabbildungsmaterial können aus einer umfangreichen Gruppe von Materialien ausgewählt werden; zu dieser

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Gruppe gehören filmbildende Materialien, wie Polyurethane; Vinylpolymerisate und-Mischpolymerisate, für die Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat und Polyvinylbutyral Beispiele sind; Mischpolymerisate aus Vinylidenchlorid und Vinylacetat; Vinylidenchlorid und Acrylnitril; und Vinylchlorid umd

Kunststoff- 309814/1094 "¹¹"

Vinylacetat; Polycarbonate; Polyamide; Polyester; FEP-Fluor-

stoffpolymere
kohlen-» wie das Mischpolymerisat von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen; Cellulosetriacetat; Styrol-Acrylnitril-Mischpolymerisate; Acrylnitril-Butadien-Styrol- (ABS-) -Mischpolymerisate; o.dgl. Besonders geeignet ist das unter der Bezeichnung ¹¹ESTANE 57J5^M (B.F. Goodrich Chemical Co.) vertriebene Polyurethanprodukt. Aus diesem Material gebildete Filme zeichnen sich durch hohe Festigkeit im Verein mit Zähigkeit bei sehr kleinen Dicken aus. Die Filme weisen außerdem einen außerordentlichen Widerstand gegenüber Abrieb und schädlichen atmosphärischen Einflüssen sowie hohe Maßbeständigkeit auf. Ebenfalls in hohem Maße geeignet als Deckschicht für den Dispersionsabbildungsfilm ist das Mischpolymerisat von Vinylidenchlorid und Vinylacetat (SARAN). Aus diesem Material gebildete Filme zeichnen sich durch hohe Maßbeständigkeit, hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber Abrieb und chemischem Angriff sowie die Fähigkeit aus, ihre Flexibilität über einen breiten Temperaturbereich beizubehalten.

Die Deckschicht aus polymeren! Harz wird auf den Film aus Dispersionsabbildungsmaterial vorteilhafterweise in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel aufgebracht. Beispielsweise kann also das unter der Bezeichnung "ESTANE 5715" vertriebene Polyurethan als Lösung mit 20 % Feststoffen in Methyläthylketon aufgetragen werden. Der Auftrag kann auf beliebige bekannte Weise, auch durch Aufspritzen, Walzenauftrag, Düsenauftrag (curtain coating), Streichen o.dgl. erfolgen. Die Dicke der Deckschicht aus polymeren! Harz kann von ca. 0,1 bis ca. 5 /um oder darüber betragen. Vorteilhafterweise liegt die Dicke der Hareschicht zwischen ca. 0,5 und ca. 3/um. Der Bildaufnahmefüb gemäß der Erfindung läßt sich ohne weiteres an Maschinelle Verarbeitungsverfahren anpassen. Um ein Verklemmen bzw. Anhaften der Harzdeckschicht mit Maschinenteilen, wie Walzen, zu verhindern oder wesentlich zu vermindern, kann vorteil-

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hafterweise an der Außenfläche der Harzschicht ein dünner Film oder eine Schicht eines Trennmittels oder eines das Anhaften verhindernden Materials angebracht werden. Hierzu können verschiedene Mittel verwendet werden, und spezielle Beispiele hierfür sind Octadecylacrylat-Acrylsäure-Mischpolymerisate, Vinylstearat-Maleinsäureanhydrid-Mischpolymerisate, Stearatchromchlorid, Siliconöle o.dgl. Ein hervorragendes Erzeugnis für diese Anwendung ist das unter der Bezeichnung ¹¹GANTREZ AN 8194" (GAP) vertriebene Mischpolymerisat von Maleinsäureanhydrid und n-Octodecylvinyläther.

Die Erfindung schafft also einen trocken verarbeitbaren Bildaufnahmefilm, der gegenüber elektromagnetischer Strahlung empfindlich ist und durch Bestrahlen mit elektromagnetischer Strahlung oberhalb eines Schwellenwertes durch eine Abbildungsmaske hindurch im wesentlichen gleichzeitig belichtbar und entwickelbar ist. In seiner bevorzugten Ausführungsform besteht der Film aus einem dünnen, durchgehenden,massiven, nicht aus Einzelteilcheri aufgebauten Film aus einem Dispersionsabbildungsmaterial, der mit einer dünnen, flexiblen, schützenden Deckschicht aus einem polymeren Harz versehen ist. Der Film aus •Dispersionsabbildungstnaterial ist auf einem flexiblen Kunststoff substrat getragen bzw. abgestützt, das gegenüber der elektromagnetischen Strahlung, wie Licht, durchlässig oder reflexionsfähig ist.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Bildaufnahmefilms gemäß der Erfindung bei gezielter Belichtung durch Strahlungsenergie zur Schaffung eines mit einem Bild versehenen Erzeugnisses dargestellt. Die dargestellte Ausfuhrungsform 10 besteht aus einem Substrat 12, beispielsweise aus Mylar, auf dem ein dünner, durchgehender, nicht aus Einzelteilchen aufgebauter Film oder eine Schicht 14 aus einem energieundurchlässigen (lichtundurchlässigen) Dispersionsabbildungsmaterial, wie

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Wismut, angeordnet ist. Auf dem Film 14 aus Dispersionsabbildungsmaterial befindet sich eine durchlässige Schutz- und Deckschicht oder ein -film 16 aus einem polymeren Harz, wie Polyurethan. Auf die Deckschicht 16 ist eine Abbildungsmaske 18, beispielsweise eine mit einem Bild versehene Trockensilbermaske, mit undurchlässigen Teilen oder Bereichen 18a 18a und einem durchlässigen Teil oder Bereich 18b aufgelegt. Die von dner geeigneten Quelle, wie von einer Xenonblitzkanone, emittierte elektromagnetische Energie ist durch Pfeile 20 angedeutet .

Wie in Fig. 1 bis k dargestellt, wird, wenn ein kurzer Impuls elektromagnetischer Energie (Pfeile 20) oberhalb eines Schwellenwertes zur Wirkung gebracht wird, dieser Energieimpuls von den undurchsichtigen Bereichen 18a - 18a der Maske 18 absorbiert und gestreut, so daß er den Film 14 aus Dispersionsabbildungsmaterial in dem Bildaufnahmefilm 10 an den unter den Bereichen 18a - 18a liegenden Bereichen desselben nicht erreicht und beeinflußt. Ein solcher kurzer Energieimpuls tritt hingegen durch den durchlässigen Bereich 18b der Maske 18 und die durchlässige Deckschicht 16 ungehindert zu dem durchgehenden, nicht aus Einzelteilchen aufgebauten Film 14 des Dispersionsabbildungsmaterials hindurch und wird von diesem absorbiert. Diese Absorption des Impulses elektromagnetischer Energie hat zur Folge, daß der Film 14 mindestens bis zu einem erweichten oder geschmolzenen Zustand erhitzt wird und dann in

dem Bereich 26 des Filmes 10 aufgebrochen und zu kleinen, in weiten Abständen voneinander liegenden Kugelchen 24 dispergiert wird, wodurch der Bereich 26 im wesentlichen energiedurchlässig (lichtdurchlässig)wird (Fig. 5). Diese Dispersion des Filmes an den erhitzten, erweichten oder geschmolzenen Bereichen 26 wird im Prinzip durch die Oberflächenspannung des erhitzten Dispersionsabbildungsmaterials hervorgerufen, die das erhitzte Material zur Bildung der kleinen und weit voneinander entfernt

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liegenden Kügelchen 24 veranlaßt. Nach ihrer Bildung durch den kurzen Impuls elektromagnetischer Energie kühlen diese Kügelchen schnell ab und behalten diesen kugelförmigen Zustand bei, so daß der im wesentlichen durchlässige oder durchsichtige Zustand des Bereiches 26 (Fig. 5) erhalten bleibt.

Die in Abständen voneinander liegenden Kügelchen 24 haben in Dickenrichtung eine Abmessung, die größer ist als die Dickenabmessung des dünnen durchgehenden Filmes 14, denn das Volumen des Materials in dem Bereich 26 ist natürlich das gleiche geblieben. Diese zusätzliche Dicke wird jedoch dank der Elastizität und Biegsamkeit des Substrates 12 sowie der schützenden Harzdeckschicht 16 des Bildaufnahmefilmes 10 ohne weiteres aufgenommen. Wie Fig. 5 erkennen läßt, neigt die Deckschicht 16 unter der Wirkung des Energieimpulses dazu, zu erweichen und im Bereich der Kügelchen dünner zu werden und die Zwischenräume zwischen den Kügelchen 24 teilweise auszufüllen.

Das mit einem Bild versehene Endprodukt 30 (Fig. 5), das das Abrufen der darin als Bild aufgezeichneten Daten oder Nachrichten gestattet, besteht aus dem im wesentlichen energiedurchlässigen (lichtdurchlässigen) Substrat 12, dem im wesentlichen durchlässigen Schutzfilm 16 aus Harz, den durchgehenden, massiven, im wesentlichen undurchlässigen Bereichen i4a - i4a und de« im wesentlichen durchlässigen Bereich 26, der die aus Dispersionsabbildungsmaterial gebildeten Kügelchen 24 enthält. Diese Kügelchen 24 sind von so außerordentlich geringen Abmessungen, beispielsweise in der Größenordnung von 1 /um oder darunter und befinden sich in solchen Abständen voneinander, daß der belichtete Bereich 26 selbst bei erheblicher Vergrößerung in hohem Maße durchlässig ist. Der Bildaufnahmefilm 10 ist ein Positiv der Maske 18. Das in dem Film 10 hergestellte Abbild ist ein Diapositiv, das im Durchblick lesbar ist.

Das Dispersionsabbildungsmaterial in dem belichteten Bereich

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wurde in der Zeichnung in der Form vollkommener Kugeln dargestellt. Je nach Art und Zusammensetzung des Dispersionsabbildungsmaterials, den Bedingungen, unter denen die Energie an dem Film zur Einwirkung gebracht wurde, und der Art des Substrates und der Deckschicht aus polymeren!Harz kann das dispergierte Material natürlich die Form von abgeflachten Kügelchen, "Linsen", Eusteln, Tröpfchen, unregelmäßig geformten Körperchen oder andere Formen, wie die von ilocken, annehmen. Um brauchbar zu sein, muß das dispergierte Material sich in einer solchen Form befinden, daß der Unterschied in der Durchlässigkeit oder Reflexionsfähigkeit zwischen den dispergierten Bereichen und den nicht dispergierten Bereichen, die in ihrem ursprünglichen Zustand verblieben sind, ohne weiteres feststellbar ist. Dieser Unterschied kann anstatt durch Bereiche, die in der oben beschriebenen Weise Kügelchen oder Körperchen des Dispersionsabbildungsmaterials enthalten, durch Bereiche erzeugt werden, in denen die Dicke des Dispersionsabbildungsmaterials entsprechend verringert ist.

Es kann jede beliebige Energiequelle verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie die für die Dispersion durch kurze Energieimpulse erforderliche Energiemenge zu liefern vermag* Besonders geeignet zur Belichtung durch eine Maske sind die Vorrichtungen, die als Elektronenblitzkanonen allgemein bekannt sind und die kurze Blitze, beispielsweise von ca. 10 /us bis zu mehreren Hundert ms Dauer oder darüber erzeugen können und deren emittierte Energie genügend hoch ist, um das Dispersionsabbildungsmaterial zum Dispergieren zu bringen. Andere Energiequellen und -formen, beispielsweise Blitzlichtlampen, Infrarotlampen, Korpuskularstrahlgeneratoren o.dgl. können ebenfalls verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie die zum Schmelzen oder Erweichen des Dispersionsabbildungsmaterials und zum Dispergieren desselben erforderliche Wärme oder sonstige Energie zu liefern imstande sind. Eine geeignete Energiequelle von ausreichender Energiedichte ist der Laser. Unter Verwendung eines

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Lasers, beispielsweise in Kombination mit einem Dispersionsabbildungsmaterial, wie Wis-mut, ist es möglich, beispielsweise bei Laserstrahlabtastung und Modulation billigere Laser zur Bilderzeugung zu verwenden. Zur Blitzbelichtung des vollen Formates durch eine Maske hindurch sind jedoch die oben erwähnten Blitzlichtkanonen oder ähnliche Vorrichtungen hoher Licht- und Wärmeleistung mit gegenüber der Abbildungsmaske und dem Bildaufnahmefilm vorzugsweise ruhend gehaltenem Energiestrahl vorzuziehen.

Bei der Auswahl der Intensität und Dauer der Energieeinwirkung für die Belichtung durch eine Bildmaske hindurch muß einige Sorgfalt geübt werden. Da auch durch die undurchlassigeii.Bereiche der Abbildungsmaske etwas Energie durchtritt, ist darauf zu achten, daß die Intensität und Dauer der Energieeinwirkung derart bemessen sind, daß durch die "durchsichtigen" oder energiedurchlässigen Bereiche der Abbildungsmaske genügend Energie hindurchtritt, um ein Dispergieren des Dispersionsabbildungsmaterials in den betreffenden Bereichen des Filmes zu verursachen, die zur Wirkung gebrachte Energiemenge hingegen gering genug ist, daß in denjenigen Bereichen des Filmes aus Dispersionsabbildungsmaterials, die den "undurchsichtigen" Bereichen oder energieundurchlassigen Bereichen der Abbildungsmaske entsprechen, vorzugsweise keine Dispersion erfolgt.

Die mit dem Bildaufnahmefilm gemäß der Erfindung erzeugten Bilder können direkt oder mit Hilfe geeigneter Anblick-oder Durchblick-Lese- oder-Betrachtungsgeräte betrachtet bzw. gelesen werden. Die Bilder können auch mit Hilfe von Prüfgeräten gelesen werden, deren Betrieb auf optischen, elektrischen oder anderen physikalischen Grundsätzen beruht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele näher

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erläutert.

Beispiel I

Auf einen Mylar-Film von 125 /um (5 mils) Dicke wird durch Kathodenzerstäubung ein Wismutfilm von 800 A Dicke aufgebracht. Auf den Wismutfilm wird eine 1 /um dicke durchsichtige Schicht aus einem Mischpolymerisat aus Vinylidenchlorid und Vinylacetat (SARAN) durch Aufsprühen einer Lösung des Mischpolymerisates mit 25 % Feststoffen in Methylethylketon (mEK) und Trocknen bei 80 °C aufgebracht.

Auf die Harzdeckschicht des Bildaufnahmefilmes wird eine Chrommaake aufgelegt, die eine Microaufzeichnung enthält, und der Film wird durch die Maske hindurch einem 0,5 ms dauernden Blitz aus einer Elektronenblitzeinheit Honeywell 700 im Abstand von 25 mm (1") von der Ebene des Filmes ausgesetzt.

Man erhält ein Diapositiv der Microaufzeichnung mit hervorragender Auflösung und hoher Konturenschärfe. Die Harzdeckschicht zeigt hervorragenden Widerstand gegen Abrieb bei der Handhabung.

Beispiel II

Auf einen Polystyrolfilm von 125 /um (5 mils) Dicke wird ein Wismutfilm von 1000 Ä Dicke im Vakuum aufgedampft. Auf dem Wismutfilm wird eine energiedurchlässige Schicht aus Polyurethan von 1 /Um Dicke durch Aufsprühen einer Lösung von Polyurethan (ESTANE 5715) mit 20 % Feststoffen in Methylethylketon (MEK) und Trocknen bei 80 °G gebildet. Auf die Polyurethan« deckschicht wird dann eine Trockensilbermaske mit einer Microaufzeichnung aufgelegt, und der Film wird durch die Maske hin» durch einem 10 ms dauernden Blitz einer Klarblitzlampe GE No.5 im Abstand von 12,5 mm (0,5") ausgesetzt.

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Man erhält ein Diapositiv der Microaufzeichnung mit hoher Auflösung und hoher Konturenschärfe.

Beispiel III

Auf einen 125 /um (5 mils) dicken Mylar-Film wird durch Aufdampfen im Vakuum ein 1200 A dicker Film aus Tellur aufgebracht. Auf den Tellurfilm wird, wie gemäß Beispiel II, eine energiedurchlässige Schicht aus Polyurethan aufgebracht. Auf das Polyurethan wird ein dünner Film eines Trennmittels oder eines das Anhaften verhindernden Materials ( GrANTREZ AN 8194) aufgebracht.

Als Maske aus einer Silberhalogenidemulsion auf einem Celluloseacetatsubstrat wird ein Microfilmoriginal mit einer Schriftdarstellung schmiegend auf die Deckschicht aufgelegt. Auf die Bildebene wird der Strahl eines pulsierenden Argon-Lasers von 100 m¥, Tru Model 83A, fokussiert, und das Original wird zur Erzeugung einer Kopie desselben auf der Tellurschicht mit dem pulsierenden Laser mit einer Impulsbreite von 4 /us zeilenweise abgetastet.

Man erhält ein Diapositiv mit hoher Auflösung und Konturenschärfe von der auf dem Original dargestellten Schrift.

Patentansprüche

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Claims

P a tentansprüche

1. Trocken verarbeitbarer Bildaufnahmefilm, gekennzeichnet durch ein Substrat, auf diesem einen dünnen, durchgehenden, massiven Film aus einem dispergierbaren Abbildungsmaterial (Dispersionsabbildungsmaterial), das bei Einwirkung von Energie in einer Menge, die ausreicht, um die darin absorbierte Energie über einen gewissen Schwellenwert hinaus zu steigern, in einen Zustand übergeht, bei dem die Oberflächenspannung des Dispersionsabbildungsmaterials an den der Energie ausgesetzten Stellen die Umwandlung des durchgehenden Materialfilmes zu in Abständen voneinander liegenden Einzelkörperchen verursacht,und einen auf dem Film aus Dispersionsabbildungsmaterial aufgebrachten flexiblen, durchgehenden Film eines polymeren Harzes, der gegenüber Abriebkräften, die bei Fehlen des Harzfilmes den Film aus Dispersionsabbildungsmaterial durch Abrieb beschädigen würden, im wesentlichen widerstandsfähig ist und der den Durchtritt der bilderzeugenden Energie zu dem Dispersionsabbildungsmaterial oder deren Absorption durch dieses nicht nennenswert behindert und ausreichend flexibel ist, um die Umwandlung des durchgehenden Filmes aus Dispersionsabbildungsmaterial an den der Energie ausgesetzten Stellen zu im Abstand voneinander liegenden Einzelkörperchen und das Verbleiben der Einzelkörperchen in fester Anordnung im Abstand voneinander nach Beendigung der Energieeinwirkung zu gestatten.

2« Bildaufnahmefilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsabbildungsmaterial ein Metall oder eine

+ dünnen

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metallartige Substanz mit einem Schmelzpunkt von ca» bis ca. 750 °C ist.

3· Bildaufnahmefilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsabbildungsmaterial Wismut ist.

k. Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Filmes aus Dispersionsabbildungsmaterial ca. 300 bis ca. 2500 A beträgt.

5. Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet ι daß die Dicke des Harzfilmes von ca. 0,1 bis ca. 5 /um beträgt.

6. Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzfilm aus Polyurethan besteht.

7· Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Harzfilm aus einem Mischpolymerisat von Vinylidenchlorid und Vinylacetat besteht.

8. .Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsabbildungsmaterial Tellur oder eine Tellur enthaltende Masse ist.

9· Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einem flexiblen Kunststoffilm mit einer Dicke von ca. 25 bis 250
/um (i bis 10 mils) besteht.

Oo Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsabbildungsmaterial ein aus der Gruppe Wismut, Molybdän, Polonium,

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Cobalt, Zink, Aluminium, Kupfer, Nickel, Eisen, Zinn, Vanadium, Germanium und Silber ausgewähltes Metall oder eine Legierung eines solchen ist.

11. Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Harz aus der Gruppe Polyurethane, Vinylpolymerisate, Vinylmischpolymerisate, Polyester, Polycarbonate, FEP-Fluorkohlenstoffpolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol- (ABS-) -harze o.dgl. ausgewählt ist.

12. Bildaufnahmefilm nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberfläche des polymeren Harzes ein Trennmittel oder ein das Anhaften verhinderndes Material aufgebracht ist.

13. Trocken arbeitendes Verfahren zur Herstellung einer Abbildung, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung eines trocken verarbeitbaren Bildaufnahmefilmes nach einem der Ansprüche 1 bis 12,der im wesentlichen aus einem Substrat, einem dünnen, durchgehenden massiven Film aus einem Dispersionsabbildungsmaterial auf dem Substrat und einem dünnen, flexiblen, durchgehenden (ununterbrochenen) Film aus einem polymeren Harz auf dem Film aus Dispersionsabbildungsmaterial besteht, dem durchgehenden Film aus Dispersionsabbildungsmaterial durch den Film aus polymeren: Harz hindurch mustergemäß (originalgemäß) Energie in ausreichender Menge zugeführt wird, um in dem Muster entsprechenden Bereichen des unter dem Harzfilm liegenden Dispersionsabbildungsmaterials die absorbierte Energie zu erhöhen und das Dispersionsabbildungsmaterial in diesen Bereichen zu veranlassen, in Abständen voneinander liegende getrennte Körperchen zu bilden, und die Energiezufuhr zur Fixierung der Einzelkörperchen in der Anordnung

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in Abständen voneinander zwischen dem Substrat und dem Harzfilm unterbrochen wird, so daß in dem Bildaufnahmefilm ein beständiges, fertiges Abbild entsprechend dem Energiemuster erzeugt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung von Energie auf den Bildaufnahmefilm in Form kurzer Impulse elektromagnetischer Strahlungsenergie oberhalb eines Schwellenwertes erfolgt, bei dem das Dispersionsabbildungsmaterial veranlaßt wird, sich im Sinne der Bildung von in Abständen voneinander liegenden Einzelkörperchen zu verändern.

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