DE2740505C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft die Aufzeichnung mit Laserstrahlen hoher
Intensität sowie besonders für diesen Zweck geeignete Materialien.
Die Erfindung geht dabei aus von einem Aufzeichnungsmaterial,
wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben
wird.
In J. Micrographics, Band 8, Nr. 6, Juli (1975), 265-273 wurde
eine "heat mode"-Aufzeichnung benannte hoch-auflösende thermische
Laseraufzeichnung beschrieben. Definitionsgemäß
schließt der Ausdruck "heat mode-Aufzeichnung" jedes Verfahren
ein, indem absorbierte Energie aus einem Laserstrahl die Temperatur
des Aufzeichnungsmediums auf einen Punkt erhöht, an dem
faßbare physikalische und/oder chemische Veränderungen entweder
direkt oder indirekt durch die Wirkung zusätzlicher Kräfte
stattfindet.
Einige Nicht-Silberhalogenidmaterialien wurden für die heat mode-Aufzeichnung
als geeignet befunden. Beispielsweise werden
nach der Beschreibung in der US-PS 33 14 073 durch Vakuumabscheidung
oder Aufsprühen erhaltene metallische Filme bildweise
an den von der Laserbestrahlung getroffenen Flächen verdampft.
Eine für die Laseraufzeichnung mit hoher Intensität geeignete
Klasse organischer Materialien stellen organische Beschichtungen
dar, die aus einem oder mehreren, in einem Kunststoffbindemittel
enthaltenen Farbstoffen bestehen. Zwei Arten von
Aufzeichnungsmaterialien können hier in Betracht gezogen werden,
nämlich diejenigen, in denen ein Farbstoff unter dem Einfluß
der darauf gerichteten Strahlung sich entfärbt oder verdampft,
sowie die, in denen die thermoplastische Polymerbindemittelschicht
durch die Wärmeenergie deformiert wird,
die eine hohe Absorption bei der Laserwellenlänge aufweisen.
Der erste Typ dieser Materialien, welcher eine sehr hohe Menge
von Farbstoff enthält, ist beispielsweise in der US-PS
34 65 352 beschrieben. Ein typisches Beispiel ist eine 17%ige
feste Lösung eines Triphenylmethanfarbstoffs in einem Cellulosenitratbindemittel.
Der zweite Materialtyp wird in der US-PS
34 75 760 beschrieben. Beispiele für diese Materialien
sind thermoplastische Bindemittelschichten auf der Basis von
Vinyltoluol-butadien, Polystyrol-terphenyl, Polyäthylen
oder Cellulosenitrat im Gemisch mit beispielsweise 25 Gew.-%
eines Nigrosinfarbstoffs.
Ein wichtiges Kennzeichen der Laser-heat mode-Aufzeichnung ist
das Auftreten eines Schwellenwerteffektes. Mit anderen
Worten, es findet unterhalb einer kritischen Intensität,
d. h. einer Energieschwelle (Watt/cm²) keine Aufzeichnung
statt, unabhängig davon wie lange die Belichtungszeit ist,
was bedeutet, daß eine Bildstabilisierung überflüssig ist.
Die nicht in den Bereich der "heat mode-Aufzeichnung"
gehörenden, als KALVAR®-Filme bekannten vesikulären
Filme, stellen ein trockenes, für die Laseraufzeichnung
geeignetes Bilderzeugungsmaterial dar. In J. SMPTE
83, 588-599 (Juli 1974) ist ein Laseraufzeichnungssystem
unter Verwendung eines Helium-Cadmium-Lasers zum Schreiben
auf KALVAR®-Film beschrieben. Der Helium-Cadmium-Laser
hat eine Ausgangsleistung von etwa 10 mW und erzeugt
einen Laserstrahl von monochromatischem Licht der
Wellenlänge 441,6 nm. Der KALVAR®-Film
enthält lichtempfindliche Diazoverbindungen in einem
thermoplastischen Bindemittel, z. B. Polyvinylchlorid.
Während der Bestrahlung werden geringfügige Mengen von
Stickstoff aus der Diazoverbindung abgespalten. Durch
darauffolgende insgesamte Erhitzung dehnt sich der Stickstoff
zu mikroskopischen Bläschen aus, die wegen ihres
Brechungsindexes, der von dem des Bindemittelmediums abweicht,
als lichtstreuende Zentren wirken (siehe beispielsweise
Jaromir Kosar "Light sensitive Systems" - John Wiley &
Sons, Inc. New York (1965), Seite 276-277).
Der lichtempfindliche KALVAR-Film, z. B. KALVAR MIKROLITH 1000®-Film,
der kein heat-mode-Aufzeichnungsfilm
ist, kann bei normaler in einem Büro herrschenden
Beleuchtung vor oder nach der bildweisen Belichtung nur
einige wenige Minuten sicher gehandhabt werden. Nach der
bildweisen Belichtung muß der Film wärmeentwickelt werden,
darf jedoch vor der Belichtung über keinen wesentlichen
Zeitraum Temperaturen über 32°C ausgesetzt werden.
Vesikularbilder können auch in einem Filmmaterial durch Photodepolymerisation
von Polyketonen erzeugt werden, welche aus
tiefsiedenden Monomeren gemäß der US-PS 30 91 532 gebildet
werden.
Das latente Bild aus dem Monomeren wird durch Erhitzen des
Materials auf eine Temperatur von etwa 120 bis über 160°C
unter Bildung eines Vesikularbildes entwickelt.
Ein anderes für die Vesikularbilderzeugung vorgeschlagenes
Bildmaterial wird in der US-PS 31 83 091 beschrieben und besteht
im wesentlichen aus einer Verbindung, z. B. Polyvinylidenchlorid,
die bei Belichtung mit aktinischer Strahlung Halogenwasserstoff
abspaltet, welcher in eine Reaktion mit einer
gasbildenden Verbindung, z. B. einem Alkali- oder Erdalkalicarbonat,
-hydrogencarbonat, -oxalat oder -tartrat eintritt. Ein
Aufzeichnungsmaterial dieses Typs wird für die Entwicklung eines
sichtbaren Vesikularbildes nach der Entwicklung 30 sec. bei
130°C erhitzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsmaterial
zur direkten Erzeugung eines lichtstreuenden Bildes mittels eines
Laserstrahles zu entwickeln, wobei das Material wenigstens eine
thermoplastische Polymerschicht mit wenigstens einem Farbstoff
enthält.
Eine weitere Aufgabe ist die Entwicklung eines Verfahrens zur
direkten Erzeugung eines lichtstreuenden Bildes in einer wenigstens
ein thermoplastisches Polymeres enthaltenden Aufzeichnungsschicht
mittels eines Laserstrahles.
Das erfindungsgemäße Material soll den Vorteil haben, nicht in der
Dunkelkammer gehandhabt werden zu müssen, soll gegen die höchsten
auf der Erde auftretenden Intensitäten von nicht-fokussiertem
Sonnenlicht unempfindlich sein, soll eine möglichst unbegrenzte
Lagerungsstabilität sowohl vor als auch nach dem Stadium der
Bilderzeugung aufweisen und soll nach einem vorhergehenden Aufzeichnungsvorgang
für die Aufzeichnung einer weiteren Informationsmenge
zusätzlich zur bereits gespeicherten Information empfindlich
sein.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden mit einem
Aufzeichnungsmaterial der vorstehend genannten Art gelöst, bei
dem der Farbstoff eine gute photochemische Stabilität aufweist,
der Farbstoff der Schicht eine optische Dichte im gerichteten
Licht von mindestens 0,1, bezogen auf
eine monochromatische Welle eines von dem (den)
Stoff(en) absorbierten Laserstrahls, verleiht, der
Farbstoff in einer Menge von maximal 10 Gew.-%, bezogen
auf das oder die thermoplastische(n) Polymere(n)
dieser Schicht, vorliegt, bei dem die Polymerschicht
als thermoplastisches Polymere einen chlorierten
Kautschuk, ein Poly-N-Vinylpyrrolidon oder eine
Copoly(N-vinylcarbazol/Methylacrylat(β-Hydroxyethylacrylat)
enthält und zur direkten Entwicklung lichtstreuender
Zentren befähigt ist, die eine Mindestzunahme
der Dichte im gerichteten weißen Licht bei
Messung mit Bezug auf einen transparenten Hintergrund
von 0,2 liefern, wenn die Schicht mit einem fokussierten
Laserstrahl, welcher von dem oder den sichtbares
Licht absorbierenden Stoffen absorbiert wird
und eine Strahlungsintensität von mindestens 10⁴ W
cm-2 aufweist, einer Lichtenergiedosis von mindestens
10-1 Ws cm-2 ausgesetzt wird, und bei dem diese Schicht
nicht empfindlich genug ist, um solche Zentren bei
Belichtung mit dem gleichen Laserstrahl, jedoch um
den Faktor 10 verminderter Intensität zu entwickeln.
Bezüglich der Definition der "optischen Dichte im gerichteten
Licht" und ihrer Messung wird auf C. E. Kenneth Mees und T. H.
James - "The Theory of the Photographic Process", The Macmillan
Company, New York, 3. Auflage (1969) Seite 421, verwiesen.
Unter "gelöst" ist die molekulare Verteilung in einem kontinuierlichen
Medium zu verstehen, im Unterschied zu "dispergiert",
was sich auf Konglomerate von Molekülen in einem
umgebenden kontinuierlichen Medium bezieht.
Beispiele für zur Verwendung in den Materialien geeigneten
thermoplastischen Polymeren sind:
- 1. PARLON 300 Cp (PARLON ist eine Warenbezeichnung von The Hercules Powder Company, Inc., Wilmington, Del., USA, für einen chlorierten Kautschuk). Seine Glasübergangstemperatur (TG) ist 96°C.
- 2. LUVISKOL K-90 (LUVISKOL ist eine Warenbezeichnung der BASF AG, Ludwigshafen, BRD, für ein Poly-N-vinylpyrrolidon). Der TG des verwendeten Polymeren ist 143°C, das Molekulargewicht beträgt 700 000.
- 3. Copoly(N-vinylcarbazol/Methylacrylat/β-Hydroxyäthylacrylat) mit einem TG von 96°C und der folgenden Struktur: mit x= 60 Gew.-%y= 30 Gew.-%z= 10 Gew.-%
Dieses Copolymere wurde hergestellt wie folgt:
In einem 2-l-Reaktionsgefäß mit Rührer, Kühler, zwei Tropftrichtern
und Stickstoffzufuhr wurden die folgenden Stoffe eingebracht,
gemischt und mit Stickstoff durchströmt:
800 ml entmineralisiertes Wasser,
10 g HOSTAPON T (Warenbezeichnung der Farbwerke Hoechst AG, Frankfurt (M)-Höchst, BRD, für ein Netzmittel mit der Formel
10 g HOSTAPON T (Warenbezeichnung der Farbwerke Hoechst AG, Frankfurt (M)-Höchst, BRD, für ein Netzmittel mit der Formel
120 g N-Vinylcarbazol.
Das Reaktionsgemisch wurde auf einem Wasserbad bei 75°C erhitzt.
Dann wurde ein Gemisch von 60 g Methylacrylat und
20 g β-Hydroxyäthylacrylat über 30 min über einen Tropftrichter
zusammen mit 40 ml einer 2,5 Gew.-%igen wäßrigen Lösung von
4,4′-Azo-bis(4-cyanovaleriansäure) aus dem anderen Tropftrichter
zugetropft. Die Temperatur des Reaktionsgemisches stieg auf
80°C und Rückfluß trat auf. Das Reaktionsgemisch wurde 20 min
auf 80°C gehalten, worauf man die Temperatur auf 90°C erhöhte und
das Gemisch 3 h bei dieser Temperatur hielt. Es wurde dann über
Nacht gerührt und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Der
gebildete Niederschlag wurde abgesaugt und mit einem Gemisch
von 900 ml Tetrahydrofuran, 900 ml Methanol und 900 ml einer
5 Gew.-%igen Natriumchloridlösung behandelt. Der ursprünglich
weiche Copolymerniederschlag wurde spröde und wurde durch Dekantieren
abgetrennt und dreimal mit Wasser gewaschen.
Die TG des erhaltenen Copolymeren betrug 96°C.
Die zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien
geeigneten thermoplastischen Polymeren weisen vorzugsweise
eine breite Molekulargewichtsverteilung auf.
Die Molekulargewichtsverteilung eines Polymeren kann durch Gel-Permeationschromatografie bestimmt werden. Ein Polymeres besteht
aus n₁, n₂ . . . n i . . . n N Molekülen mit den entsprechenden
Molekülmassen M₁, M₂, . . . M i . . . M N . Das Gewicht aller Moleküle
mit der Molekülmasse M i ist somit ω i =n i M i . Für die Definition
der Molekulargewichtsverteilung wird die folgende Formel
verwendet:
mit:
Diese Formel gibt die Molekülmasse wieder, die das Polymere
besäße, wenn alle Moleküle dieselbe Größe hätten. Die durchschnittliche
Molekülmasse in ω-Gewicht beträgt:
L =1 für ein monodisperses Produkt und L ist umso höher, je
mehr polydispers das Polymere ist. Der chlorierte Kautschuk
PARLON 300 Cp® ist durch L =10 charakterisiert.
Organische Farbstoffe mit guter phototechnischer Stabilität
werden zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien
bevorzugt. Beispiele solcher Farbstoffe können
in der folgenden Tabelle gefunden werden, wobei hinter ihrer
chemischen Struktur oder ihrem Namen die Farbindexziffer
(C. I. number) steht.
Von diesen Farbstoffen wird Farbstoff Nr. 1 zur Verwendung
in Verbindung mit einem Argon-Ionen-Laser bevorzugt, da sein
Absorptionsmaximum sehr nahe an der Laserwellenlänge 514,5 nm
liegt, nämlich bei 519 nm.
Die Konzentrationen dieses (dieser) Farbstoffe(s) in der
Aufzeichnungsschicht liegt in den oben definierten Grenzen
und liegt normalerweise im Bereich von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen
auf das oder die Polymeren.
Die Aufzeichnungsschicht wird vorzugsweise auf ein Trägermaterial
aufgetragen, obwohl selbsttragende Aufzeichnungsmaterialien
nicht ausgeschlossen werden. Geeignete Träger sind
maßhaltige Träger einschließlich Glasplatten, Metallfolien,
Harzfolien und Harzplatten, z. B. aus einem Polyester oder
Polystyrol.
Die Dicke der Aufzeichnungsschicht liegt im Bereich von 0,5
bis 10 µm, vorzugsweise 1 bis 2 µm.
Die Aufzeichnungsmaterialien, die eine Aufzeichnungsschicht,
wie sie im vorliegenden Verfahren definiert wird, enthalten,
werden durch Aufschichten einer Lösung, welche mindestens ein
geeignetes thermoplastisches Polymeres und den oder die genannten
Farbstoffe enthält, auf einen Träger hergestellt, auf welchem
die Beschichtung permanent oder nach dem Trocknen ablösbar
haftet. Selbsttragende Aufzeichnungsschichten können hergestellt
werden, indem man die Beschichtung von einem vorläufigen
Träger abstreift.
Beim Schreiben mit dem Laserstrahl erhalten die Aufzeichnungsmaterialien
sofort eine Spur aus winzigen lichtstreuenden
Zentren, welche den vom Laserlicht getroffenen Flächen entsprechen.
Der Laserstrahl wird vorzugsweise auf die Aufzeichnungsschicht
auf einen Fleck von 0,5 bis 10 µm², vorzugsweise 1 bis 4 µm²,
fokussiert.
Um eine befriedigend hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit, d. h.
Laserschreibgeschwindigkeit, zu erzielen, erfolgt die Aufzeichnung
gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Laser
einer Ausgangsenergie von vorzugsweise mindestens 100 mW.
Solche Laser gehören z. B. zur Klasse der Hochenergiegaslaser.
Ein bevorzugter Laser zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung ist der Argon-Ion-Laser mit einer Lichtleistung
von 1,4 W bei 514,5 nm.
Einen Überblick über Laser einschließlich Ionengaslaser mit
Lichtleistungen einer Größenordnung von Watt im sichtbaren
Spektrum, gibt Marce Eleccion in IEEE Spectrum, März 1972,
Seite 26-40.
Die Intensität und Abweichung von Laserstrahlen kann mit Hilfe
der dem Fachmann bekannten Mittel moduliert werden. Da die Erzeugung
und Kontrolle von Laserstrahlen durch Vorrichtungen
und Verfahren bewerkstelligt wird, die nicht Teil der vorliegenden
Erfindung sind und die dem Fachmann bekannt sind,
wird dies hier nicht in Einzelheiten erläutert.
Da die Bildaufzeichnung auf Lichtstreuung beruht, kann das
erzielte Muster zur Erzeugung von Transparenzen verwendet werden,
deren nicht-transparente Gebiete den Gebieten entsprechen,
die dem Laserstrahl ausgesetzt waren. Für Projektionszwecke
wird direktes Licht ("specular light"), d. h. in einem
Engwinkel projeziertes Licht, auf das mit einem Bild versehene
Aufzeichnungsmaterial gerichtet. Die dem Laserstrahl ausgesetzten
Flächen streuen diesen Lichtstrahl, während in den
nicht-belichteten Flächen das Licht unverändert durchgelassen
wird. In dieser Ausführungsform wird die Aufzeichnungsschicht
auf einen transparenten Träger aufgeschichtet.
Ein Lichtbild mit im Vergleich zu dieser Transparenz umgekehrten
Bildwerten kann erhalten werden, indem man die Aufzeichnungsschicht
oder -beschichtung auf einen schwarzen Hintergrund, z. B.
einen opaken Träger oder einen mit einer schwarzen Schicht beschichteten
Träger, legt und Licht auf die dem Laserstrahl ausgesetzte
Schicht richtet. In dem schwarzen Hintergrund wird
alles durch die Aufzeichnungsschicht tretende reflektierte Licht
absorbiert; in den dem Laserstrahl ausgesetzten Flächen wird
jedoch ein Teil des Lichts nach vorn gestreut. Deshalb kommen
in dieser Ausführungsform die dem Laserstrahl ausgesetzten
Flächen hell vor einem dunklen Hintergrund zur Abbildung und man
erhält folglich im Vergleich mit Transmissionsbelichtungen den
inversen Effekt.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung.
Alle Verhältnisse und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht
anderes angegeben, auf das Gewicht.
20 mg Farbstoff Nr. 4 der Tabelle wurden in 10 ml einer 10%igen
Lösung des oben definierten thermoplastischen Polymeren
PARLON 300 Cp® in 1,1,2-Trichlor-äthan
gelöst.
2 ml der erhaltenen Lösung wurden auf eine Glasplatte gegossen,
welche auf einer mit 1000 Upm rotierenden Drehscheibe fixiert
war. Die Glasplatte hatte eine Dicke von 1,7 mm und maß
5 cm×5 cm. Die erhaltene Beschichtung wurde bei 25°C getrocknet.
Das getrocknete Aufzeichnungsmaterial hatte eine optische Dichte
im gerichteten Licht von 0,37 bei 514,5 nm, gemessen mit einem
UNICAM® Sp 1800 UV-Spektrofotometer.
Die Aufzeichnungsschicht wurde auf einer Drehscheibe einem von
einem Argonionenlaser mit einer Ausgangsleistung von 1,4 Watt
bei 514,5 nm emittierten Laserstrahl dieser Wellenlänge ausgesetzt.
Mit Hilfe von Optiken wurde der Laserstrahl auf eine
Fläche von 4 µm² fokussiert. Die Aufzeichnung wurde durchgeführt,
indem man mit dem Laserstrahl auf der Aufzeichnungsschicht
eine Spirallinie schrieb. Die Aufzeichnung begann an der
Peripherie der Glasplatte unter Einwärtsbewegung des Strahls
zum Zentrum, während die Drehscheibe mit einer Winkelgeschwindigkeit
von 2000 Upm gedreht wurde.
Das Aufzeichnungsmaterial auf der Drehscheibe wies eine Neigung
von 0,3° zur optischen Achse des Belichtungssystems auf, so
daß beim Drehen der Scheibe stets eine bestimmte Fläche der zu
schreibenden Linie im Fokus lag.
Die Belichtungstechnik ist in Fig. 1 erläutert,
welche die schematische Ansicht der verwendeten Vorrichtung
zeigt. Darin erzeugt der Laser 1 einen Laserstrahl 2,
der mit einer Linse 3 fokussiert wird. Element 4 stellt einen
halbdurchlässigen Spiegel (Strahlteiler) dar, mit dessen Hilfe
die Fokussierung überprüft werden kann. Ein Spiegel 5 lenkt
den Laserstrahl durch eine Blende 6 in das Mikroskopobjektiv 7.
Durch dieses Objektiv 7 trifft der fokussierte Laserstrahl das
Aufzeichnungsmaterial 8, welches auf einer Drehscheibe 9, angetrieben
von einem Elektromotor 10, plaziert ist. Die Achse
der Drehscheibe bildet einen kleinen Winkel (0,3°) mit der
optischen Achse des Strahls, so daß in einem Teil der Spirallinie
der Strahl stets im Fokus sein wird. Die Spirallinie
erhält man durch Seitwärtsbewegung der optischen Vorrichtung
11, welche den Spiegel 5 enthält, mit Hilfe der Antriebsvorrichtung
12.
Im Brennfleck betrug die Strahlungsintensität des einfallenden
Laserstrahls 1,25×10⁷ W cm-2. Die aufgenommene Strahlungsdosis
betrug 12 Ws cm-2.
Man erhielt eine lichtstreuende Spur, in welcher die Linienbreite
zwischen 1 und 2 µm betrug und die optische Dichte im
gerichteten weißen Licht, gemessen mit dem automatischen ANSCO®-
Aufzeichnungsmikrodensitometer Modell 4
unter den bereits beschriebenen Bedingungen, betrug 0,5 über
inhärentem Schleier.
Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß der Farbstoff
Nr. 4 durch 50 mg des Farbstoffs Nr. 9 der Tabelle ersetzt
wurde.
Das Aufzeichnungsmaterial hatte eine optische Dichte im gerichteten
Licht von 0,87 bei 514,7 nm.
Die Laserstrahlaufzeichnung ging entsprechend der Beschreibung
in Beispiel 1 vor sich.
Man erhielt eine lichtstreuende Spur mit einer Dichte im gerichteten
weißen Licht von 0,5 über inhärentem Schleier.
50 mg des Farbstoffs Nr. 9 der Tabelle wurden in 10 ml einer
6%igen Lösung des bereits erwähnten Copoly(N-vinylcarbazol/Methylacrylat/Hydroxyäthylacrylats)
(60/30/10) in 1,1,2-Trichloräthan gelöst.
Die Beschichtung wurde durchgeführt wie in Beispiel 1. Die
Aufzeichnungsschicht wurde bei 25°C getrocknet. Das getrocknete
Aufzeichnungsmaterial wies eine optische Dichte
von 0,69 bei 514,5 nm auf.
Die Aufzeichnung erfolgte wie in Beispiel 1, jedoch mit dem
Unterschied, daß die Laserstrahlaufzeichnung bei 1000 Upm
durchgeführt wurde. Die empfangene Lichtdosis betrug 24 Ws
cm-2, wobei die Intensität des Laserstrahls die gleiche wie
in Beispiel 1 war, nämlich 1,25×10⁷ W cm-2.
Man erhielt eine lichtstreuende Spur mit einer Dichte im gerichteten
weißen Licht von 0,5 über Schleier.
50 mg Farbstoff Nr. 3 der Tabelle wurden in 10 ml einer
10%igen Lösung des weiter oben beschriebenen Poly-N-vinylpyrrolidons
in nicht-wasserfreiem Äthanol gelöst.
Die Beschichtung erfolgte wie in Beispiel 1. Die Aufzeichnungsschicht
wurde bei 25°C getrocknet. Sie hatte eine optische
Dichte im gerichteten Licht von 0,4 bis 476 nm.
Die Aufzeichnungsschicht wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben,
belichtet, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Laserstrahl
von 476 nm mit einer Energie von 100 mW verwendet wurde und daß
die Drehscheibe bei 1200 Upm rotierte. Die von der Aufzeichnungsschicht
empfangene Lichtdosis betrug 2 Ws cm-2, die
Strahlungsintensität 1,25×10⁶ W cm-2.
Man erhielt eine lichtstreuende Spur mit einer Dichte im gerichteten
weißen Licht von 0,5 über inhärentem Schleier.
Die Belichtung eines gemäß der folgenden Beschreibung hergestellten,
gefärbten Latex geschah wie in Beispiel 1. Die Aufzeichnungsschicht
wurde bei 25°C getrocknet. Das getrocknete
Aufzeichnungsmaterial wies eine optische Dichte im gerichteten
Licht von 0,2 bei 514,5 nm auf.
Die Laseraufzeichnung ging wie in Beispiel 1 vor sich, jedoch mit
dem Unterschied, daß die Drehscheibe bei nur 500 Upm rotierte,
so daß die Belichtungsdosis 50 Ws cm-2 betrug.
Man erhielt eine lichtstreuende Spur wie in den vorhergehenden
Beispielen.
25 g Rouge Feu Savinyl 3 GLS (C. I. Solvent Red 124) wurden einem
Gemisch von 200 g Äthylacrylat und 50 g Methylmethacrylat zugesetzt.
Nicht-gelöster Farbstoff wurde durch Filtration entfernt
und zur erhaltenen Farbstofflösung wurden die weiteren Mengen
von 200 g Äthylacrylat und 50 g Methylmethacrylat gegeben. Das
erhaltene Gemisch wurde Gemisch A genannt.
250 ml einer 2 Gew.-%igen Lösung von Kaliumpersulfat in Wasser
wurden hergestellt und Gemisch B genannt.
Eine Lösung von 575 ml Wasser und 250 ml einer 10 Gew.-%igen
Lösung von Natriumoleylmethyltaurid wurde auf 72°C erhitzt.
Zu dieser Lösung wurde 1/4 des Gemischs A auf einmal unter
Rühren gegeben und man ließ die Temperatur auf 70°C abfallen.
Danach wurde 1/4 des Gemisches B zugesetzt. Die Temperatur
stieg in 5 min auf 73°C. Dann wurden 3/4 von A und 2/4 von B
allmählich über 25 min zugegeben. Die Temperatur erreichte
90°C. 95 min nach Zugabe dieser Portion wurde das verbleibende
1/4 von Gemisch B zugesetzt und man rührte 2 h weiter, während
die Temperatur bei 90°C gehalten wurde. Die Polymerisation
wurde innerhalb weiterer 30 min bei 95°C abgeschlossen.
50 mg des Farbstoffs Nr. 6 der Tabelle wurden iin 10 ml Lösung
des oben beschriebenen Poly-N-vinylpyrrolidons in Äthanol von
4% Wassergehalt gelöst. Diese Lösung hatte eine Polymerkonzentration
die einer Viskosität von 50 mPa · s bei 20°C entsprach.
Die Beschichtung erfolgte wie in Beispiel 1. Die Aufzeichnungsschicht
wurde bei 25°C getrocknet.
Die getrocknete Aufzeichnungsschicht wies eine optische Dichte
im gerichteten Licht von 0,1 bei 488 nm auf.
Die Laserstrahlaufzeichnung wurde wie in Beispiel 1 beschrieben
durchgeführt, jedoch mit dem Unterschied, daß Laserlicht
von 488 nm verwendet wurde. Die aufgebrachte Lichtdosis betrug
12 Ws cm-2.
Die Strahlungsintensität betrug 1,25×10⁷ W cm-2. Die Aufzeichnung
mit dem Laser erfolgte bei 2000 Upm der Drehscheibe.
Man erhielt eine lichtstreuende Spur mit einer optischen Dichte
im gerichteten weißen Licht von 0,5 über inhärentem Schleier.
50 mg des Pigmentfarbstoffs Nr. 8 der Tabelle wurden in 10 ml
10%igen Lösung des oben beschriebenen chlorierten Kautschuks
in 1,1,2-Trichloräthan, welche eine Viskosität von
46 mPa · s bei 20°C besaß, gelöst.
Beschichtung und Trocknung erfolgten wie in Beispiel 1.
Die getrocknete Aufzeichnungsschicht hatte eine optische
Dichte im gerichteten Licht von 0,30 bei 514,5 nm.
Die Laseraufzeichnung geschah wie in Beispiel 1 beschrieben,
jedoch mit dem Unterschied, daß die Drehscheibe bei 1000 Upm
rotierte.
Die aufgebrachte Lichtdosis betrug 24 Ws cm-2. Die Strahlungsintensität
war wie in Beispiel 1 beschrieben.
Man erhielt eine lichtstreuende Spur wie in Beispiel 1.
Im Zusammenhang mit den vorstehenden Beispielen muß bemerkt
werden, daß bei Verringerung der Laserstrahlungsintensität
um den Faktor 10 in jedem Beispiel keine lichtstreuende Spur
mehr erzielt wurde.
25 mg Farbstoff Nr. 1 der Tabelle wurden in 10 ml 10%iger
Lösung des im vorhergehenden Beispiel verwendeten chlorierten
Kautschuk in 1,1,2-Trichloräthan gelöst. Die erhaltene
Lösung wurde mit einer Feuchtschichtdicke von 0,05 mm auf
eine schwarze Wismutschicht mit einer Polyäthylenterephalatfolie
als Träger aufgebracht. Die erhaltene Beschreibung
wurde bei 25°C getrocknet.
Die Wismutschicht wurde durch Dampfabscheidung unter vermindertem
Druck auf die 0,1 mm dicke Polyäthylenterephthalatfolie aufgebracht.
Sie besaß eine Dicke von 15,0 nm und eine optische
Dichte über 4.
Nach der Laserstrahlbelichtung, wie in Beispiel 1 beschrieben,
wurde die erzielte Differenzierung der Lichtreflexion zwischen
den dem Laserstrahl ausgesetzten Flächen (die Spirallinie)
und den nicht-laserbelichteten Flächen mit gerichtetem Licht
mit Hilfe des ANSCO®-Mikrodensitometers mit
einer numerischen Apertur von 0,4 gemessen.
In den Hintergrundflächen betrug die optische Dichte bei der
Reflexion 1,5 und in den Flächen der Spiralspur in einer Breite
von 3,5 µm betrug sie nur 0,5.
Claims (11)
1. Aufzeichnungsmaterial zur direkten Erzeugung eines
lichtstreuenden Bildes, welches wenigstens eine
thermoplastische Polymerschicht mit wenigstens einem
Farbstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der
Farbstoff eine gute photochemische Stabilität aufweist,
der Farbstoff der Schicht eine optische Dichte
im gerichteten Licht von mindestens 0,1, bezogen auf
eine monochromatische Welle eines von dem (den)
Stoff(en) absorbierten Laserstrahls, verleiht, der
Farbstoff in einer Menge von maximal 10 Gew.-%, bezogen
auf das oder die thermoplastische(n) Polymere(n)
dieser Schicht, vorliegt und daß die Polymerschicht
als thermoplastisches Polymere einen chlorierten
Kautschuk, ein Poly-N-Vinylpyrrolidon oder eine
Copoly(N-vinylcarbazol/Methylacrylat(β-Hydroxyethyl
acrylat) enthält und zur direkten Entwicklung lichtstreuender
Zentren befähigt ist, die eine Mindestzunahme
der Dichte im gerichteten weißen Licht bei
Messung mit Bezug auf einen transparenten Hintergrund
von 0,2 liefern, wenn die Schicht mit einem fokussierten
Laserstrahl, welcher von dem oder den sichtbares
Licht absorbierenden Stoffen absorbiert wird
und eine Strahlungsintensität von mindestens 10⁴ W
cm-2 aufweist, einer Lichtenergiedosis von mindestens
10-1 Ws cm-2 ausgesetzt wird, sowie daß diese Schicht
nicht empfindlich genug ist, um solche Zentren bei
Belichtung mit dem gleichen Laserstrahl, jedoch um
den Faktor 10 verminderter Intensität zu entwickeln.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der sichtbares Licht absorbierende Stoff ein organischer
Farbstoff ist.
3. Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das thermoplastische Polymere ein chlorierter
Kautschuk mit einer Glasübergangstemperatur von
96°C ist.
4. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das thermoplastische Polymere ein Poly-N-vinylpyrrolidon
mit einer Glasübergangstemperatur von 143°C ist.
5. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das thermoplastische Polymere die folgende Strukturformel
mitx= 60 Gew.-%y= 30 Gew.-%z= 10 Gew.-%und eine Glasübergangstemperatur von 96°C aufweist.
6. Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polymerschicht einen oder
mehrere Farbstoffe in einer Konzentration im Bereich
von 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das oder die Polymeren,
enthält.
7. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht von einem
transparenten oder opaken Träger getragen wird.
8. Material nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine Dicke
im Bereich von 0,5 bis 10 µm besitzt.
9. Verfahren zur direkten Erzeugung eines lichtstreuenden
Bildes in einer wenigstens ein thermoplastisches
Polymeres enthaltenden Aufzeichnungsschicht mittels
eines Laserstrahls, dadurch gekennzeichnet, daß man
ein Aufzeichnungsmaterial gemäß wenigstens einem der
Ansprüche 1-8 verwendet.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Laserstrahl auf der Aufzeichnungsschicht auf
einen Fleck von 0,5 bis 10 µm² fokussiert wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl von einem
Argon-Ion-Laser mit einem Lichtausstoß bei 514,5 nm
erzeugt wird.
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D2 | Grant after examination | ||
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