DE2846736A1

DE2846736A1 - Schichtmaterial zur bildung von grafiken

Info

Publication number: DE2846736A1
Application number: DE19782846736
Authority: DE
Inventors: Kenneth S Deneau
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1979-05-03
Also published as: IT1192661B; CA1122005A; GB2007380A; GB2007380B; JPS5484746A; FR2407080B1; US4157412A; DE7831962U1; FR2407080A1; IT7851639A0

Description

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul, Minnesota, V.St.A.

Schichtmaterial zur Bildung von Grafiken

Die Erfindung bezieht sich auf zusammengesetzte Materialien bzw. Schichtmaterialen, die zur Bildung von grafischen Zeichen (nachfolgend "Grafiken" genannt), wie Buchstaben, Zahlen, Symbolen und Bildern, benutzt werden, sowie auf Schichtmaterialien, die zur Bildung von Grafiken benutzt werden, welche dann auf ein ; Substrat übertragen werden können.

'-. Es ist ein System bekannt, bei dem Grafiken gebildet werden kön- ! nen, indem bewirkt wird, daß eine Klebstoffschicht durch selektives Erwärmen des Klebstoffs einer Körnerschicht in grafischen Mustern selektiv anhaftet, so daß nach dem Trennen der Schichten durch Übertragung von Körnern auf die Klebstoffschicht Grafiken gebildet werden. Dieses System ist in der US-Patentanmeldung Hr. 4-20 310 (vom 29. November 1973) beschrieben. i

Bei einem solchen System werden Grafiken entlang eines Schichtstreif enmaterials gebildet, das (1) einen Aufnahmeteil oder ein J

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Aufnahmeband mit einer Schicht aus latentem Klebstoff und (2) einen Üb ertra guns teil oder ein Übertragungsband mit einer Donatonj·- bzw. Abgabebahn enthält, welche eine leicht haftende Schicht aus! Mikrokörnern in Oberseite-zu-Oberseite-Kontakt mit der Klebstoff-· schicht enthält. Mindestens eine der Mikrokörner- und Klebstoffschichten trägt ein strahlenabsorbierendes Pigment, und das Streifenmaterial ist im wesentlichen für Strahlungsenergie zwischen einer äußeren Oberfläche und dem Pigment transparent, so daß letzteres mit der wärmebildenden Strahlung bestrahlt werden kann. Nach dem momentanen Bestrahlen mit einem Strahlungsmuster wird das Pigment selektiv erwärmt und erweichen momentan die anliegenden Teile der Klebstoffschicht, die dann nach dem Verfestigen sichtbar an den Mikrokörnern haften. Nachdem eine Eeihe derartiger Bestrahlungen vorgenommen worden ist, werden das Aufnahmeband und die Abgabebahn getrennt, wobei Mikrokörner auf das Aufnahmeband nur in bestrahlten Bereichen unter Bildung von Grafiken übertragen werden. Die Grafiken können auf dem Aufnahmef band benutzt warden, oder, wenn die Mikrokörner ein thermoplastisches Harz enthalten, das als Klebstoff beim Erweichen wirkt, können die Grafiken auf dem Aufnahmeband einfach durch Anwendung ausreichender Wärme durch das Aufnahmeband, so daß das thermoplastische Harz erweicht, auf einem Substrat haftfest angebracht werden. Außerdem können die auf der Abgabebahn nach Trennung von dem Aufnahmeband verbliebenen Mikrokörner durch Anwendung von Wärme durch die Abgabebahn auf einem Substrat angeklebt

ι werden und kann die Abgabebahn unter Zurücklassung eines Negativjg

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' der Grafiken abgezogen werden.

Obwohl dieses System Grafiken mit solcher Schärfe bzw. Auflösung ' ergeben kann, daß auch Halbtonphotographien reproduziert werden ■ können, ist die zum Bestrahlen des Streifenmaterials erforder-

j liehe Vorrichtung (in der US-Patentschrift 3 828 358 beschrieben)

umständlicher und kostspieliger, als es erwünscht ist. Die Kleb-ι stoff- und Mikrokörnerschichten haften nicht aneinander, wenn t sie nicht mit intensiver Strahlung bestrahlt werden, während sich

' diese Schichten in einem innigen Kontakt befinden. Ein solcher inniger Kontakt muß durch umständliche Mechanismen bei dem Bestrahlungsgerät erzielt werden, xirelche die Schichten unter großem Druck auf eine solche Weise zusammendrücken, daß Luft zwischen den Schichten entfernt wird.

_: Die Erfindung schlägt ein Schichtmaterial vor, das, wie das Schichtmaterial in dem oben beschriebenen System, ebenfalls die

_: Bildung von Grafiken gestattet, die unmittelbar sichtbar sind

; und ein Anordnen von Grafiken entlang eines Materialstreifens ermöglichen. Obwohl die gebildeten Grafiken eine etwas geringere

j Bildschärfe haben als die nach dem oben beschriebenen System gebildeten Grafiken, haben erstere eine geeignete Qualität für viele Anwendungszwecke, wie z.B. als Poster oder Durchsichtbilder. Das Schichtmaterial enthält Mittel zum Halten seiner Schich»- ten in enger Nähe und unter Ausschluß von Luft zwischen den Schichten, so daß es unter Benutzung weniger komplizierter

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Geräte bestrahlt werden kann als das Gerät, das zum Bestrahlen des oben beschriebenen Streifenmaterials erforderlich ist. Das Schichtenmaterial der Erfindung kann außerdem zur Herstellung von Kopien oder Durchsichtbildern hoher Qualität von einem Dokument mit vorhandenen Bürokopiermaschinen benutzt werden.

Wie das in der US-Patentanmeldung Nr, 420 310 beschriebene ßchichtenmaterial enthält das Schichtenmaterial der Erfindung einen Aufnahmeteil mit einer Schicht aus latentem Klebstoff, welcher bei normaler Raumtemperatur nichtklebrig ist, aber beim Erwärmen auf einen Temperaturbereich etwas über normaler Raumtemperatur erweicht und aktiviert wird, sowie eine Abgabebahn und eine bröcklige Schicht aus Körnern, die an der Abgabebahn lösbar haftet und mit der Oberseite der Klebstoffschicht zugekehrt ist.

Anders als das oben beschriebene Schichtenmaterial enthält das Schichtenmaterial der Erfindung außerdem Bindemittel in einer dünnen Schicht zwischen der Schicht aus Körnern und der Schicht aus latentem Klebstoff und in Oberseite-zu-Oberseite-Kontakt mit diesen Schichten. Das Bindemittel hat eine Schmelztemperatur unter der Erweichungstemperatur des Klebstoffs und bindet die Schicht aus Körnern und die Klebstoffschicht sehr eng aneinander. Während des bildgemäßen Erwärmens des Schichtenmaterials schränkt das Bindemittel das Eintreten von Luft zwischen die Schichten aus Klebstoff und Körnern ein, schmilzt und wird

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absorbiert oder adsorbiert von mindestens einer dieser Schichten, so daß ermöglicht wird, daß die Körner und der Klebstoff in den erwärmten Bereichen aneinander haften. Durch die Bindemittelschicht wird dementsprechend.die Notwendigkeit ausgeschaltet, wällend des bildweisen Erwärmens einen erheblichen äußeren Druck auf das Material ausüben zu müssen. Die Bindemittel stellen außerdem eine Schutzschicht dar, die sicherstellt, daß die Körner, abgesehen von den erwärmten Bereichen, nicht an dem Klebstoff haften, so daß Klebstoff und Körner verwendet werden können, die eine große Affinität für einander besitzen. Die Bindemittelschicht trennt sich entweder in sich selbst oder von einer der Schichten aus Klebstoff oder Körnern beim Trennen des Auf-

: nähmeteils und der Abgabebahn, so daß keine Übertragung von j Körnern in nichterwärmten Bereichen des Schichtmaterials statt-

findet.

Vorzugsweise werden die Körner nach einem neuen Verfahren gebildet, das eine Schicht von plattenähnlichen Körnern ergibt, die nur die Dicke eines Korns hat (hier Monoschicht genannt) und bei der die Körner kleine mittlere Durchmesser (z.B. in dem Bereich von etwa 0,0025 "bis 0,010 cm) besitzen und Seite-bei-Seite liegend auf der Abgabebahn angeordnet sind. Diese Struktur ermöglicht ein vollständiges Entfernen der Körner von der Abgabebahn durch Adhäsion der Klebstoffschicht nur an der angrenzen- !

den Oberfläche der Körner schicht, wodurch eine sichtbar klare j

I Bruchlinie zwischen dem Klebstoff in den erwärmten Bereichen ;

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anlia ft enden Körnern und um die Peripherie der erwärmten Bereiche angeordneten Körnern erhalten wird.

Bei einer Ausführungsform des Sichtenmaterials, die für die Verwendung in grafischen Setzmaschinen geeignet ist, enthält das Schichtenmaterial ein strahlenabsorbierendes Pigment und ist im wesentlichen transparent für Strahlungsenergie zwischen einer äußeren Oberfläche und dem Pigment, so daß letzteres wärmebildenden Strahlungsmustern ausgesetzt werden kann. Beim momentanen Bestrahlen mit einem Strahlungsmuster wird das Pigment selektiv erwärmt, schmilzt das angrenzende Bindemittel und erweichen momentan angrenzende Teile der Klebstoffschicht und Körnerschicht unter Absorbieren des geschmolzenen Bindemittels und haften nach dem Verfestigen aneinander. Diese Ausführungsform des Schichtenmaterials kann durch kurze intensive Strahlung in einem vorbestimmten grafischen Muster mit einem Gerät, wie z.B. der von Minnesota Mining and Manufacturing Company verkauften Durchsicht-· bild-Setzmaschine ("Transparency Composer") (Modell 287)» bestrahlt werden. Dieses Gerät enthält eine Xenonblitzlichtlampe, wobei der Lampe eine Energie von etwa 20 Watt-Sekunden je 6,4-5 <* Beüchtungsbereich verliehen wird, die, wie festgestellt wurde, geeignete Grafiken bei dem Schichtmaterial ergibt.

Eine andere Ausführungsform des Schichtmaterials der Erfindung ist zum Kopieren von Grafiken geeignet, die schon auf einem Dokument vorliegen. Das Dokument wird in Oberseite-zu-Oberseite-

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Eontakt mit dem Sohlchtmaterial angeordnet und "bestrahlt, um die Grafiken zu erwärmen. Wärme wird von den Grafiken in das Schichtmaterial geleitet, um die Schichten selektiv in den grafischen Mustern zu erwärmen, wobei die entsprechenden Teile der Bindemittelschicht und anhaftende !Teile der Körnerschicht und j. der Klebstoffschicht gemeinsam schmelzen, so daß beim Trennen : des Aufnahmeteils und der Abgabebahn Körner auf den Klebstoff ; in dem grafischen Muster übertragen werden. Diese Ausführungsform des Schichtenmaterials kann in geeigneter Weise bestrahlt werden, indem das Schichtmaterial und das zu kopierende Dokument durch eine von Minnesota Mining and Manufacturing Company hergestellte Bürokopiermaschine (Modell 45) geführt wird, welche eine Bestrahlung mit einer Infrarotenergiequelle von etwa

ο
Watt-Sekunden ge cm Beli«

0,08 Sekunden ermöglicht.

ο
Watt-Sekunden ge cm Belichtungsbereich für eine Dauer von etwa

Das Material in der Bindemittelschicht soll bei Raumtemperatur fest sein und bei einer Temperatur ausreichend über der Raum- j temperatur (z.B. über 60⁰O) schmelzen, so daß ein Versand und j eine Lagerung ohne Kühlung möglich sind, aber unter der Erweichungstemperatur der Klebstoffschicht oder Körnerschicht schmelzen, so daß es unter gemeinsamer Laminierung der Klebstoffschicit und Körnerschicht, ohne von einer dieser Schichten absorbiert zu werden, geschmolzen werden kann. Außerdem soll sich das geschmolzene Material der Bindemittelschicht den Oberflächen der Körner- und Klebstoffschicht beim Verfestigen anpassen und an

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diesen Oberflächen haften, so daß die Bindemittelschicht die Kleb stoffschicht und die Körnerschicht eng anliegend hält und Luft zwischen diesen Schichten ausschließt und außerdem gleichzeitig eine Schutzschicht darstellt, die den Kontakt zwischen den genannten Schichten verhindert. Die Bindemittelschicht soll aus einem Material bestehen, das von wenigstens entweder der Klebstoffschicht oder der Körnerschicht absorbiert oder adsorbiert werden kann. Außerdem soll das Material der Bindemittelschicht weniger innere Kohäsion oder Adhäsion zu seinen benachbarten Schichten als irgendeine andere Schicht des Schichtmaterials haben, so daß unbelichtete Teile des Schichtmaterials sich an der Bindemittelschicht trennen. Diese Trennung kann zwischen der Bindemittelschicht selbst stattfinden.

Materialien für die Bindemittelschicht, die, wie festgestellt worden sind, gut funktionieren, sind Wachse, die bei Raumtemperatur fest sind, Schmelzpunkte ausreichend über der Raumtemperatur haben, um ein Lagern zu ermöglichen (vorzugsweise bei etwa 61⁰O), und die sich gut bei niedrigen Konzentrationen in Kohlenwasser st off lösungsmitteln als Schichten auftragen lassen unter

ο Erhalt eines Schichtgewichts von etwa 0,32 g je m . Ein spezielles Beispiel ist das "Shellmax 500" genannte Wachs, das von Shell Oil Company erhältlich ist.

Die Körnerschicht soll aus Körnern mit einer ausreichend kleinen Teilchengröße bestehen, um eine Trennungslinie im allgemeinen

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ι senkrecht zu der Oberfläche der Abgabebahn zu ergeben, wobei ι diese Trennungslinie genau übereinstimmt mit der Peripherie ^! eines bestrahlten Bereichs, so daß die Ränder der Grafik klar

und scharf" sind. Außerdem soll die Körnerschicht eine genügende , Dicke haben, um die optische Dichte oder ühdurchsichtigkeit zu j erreichen, die für einen speziellen Anwendungszweck zu bildende ; Grafiken erforderlich ist, sowie an der Klebstoffschicht in ; Gegenwart des geschmolzenen Bindemittels, das von den Körnern

j absorbiert oder adsorbiert werden kann, leicht haften. Die Körner sollen vorzugsweise als Klebstoff beim Erweichen wirken (was bei einer Temperatur stattfindet, die genügend über der Schmelztemperatur des Materials in der Bindemittelschicht liegt, um die Laminierung der Klebstoff- und Körnerschicht mit der Bindemittelschicht zu ergeben), um von dem Aufnahmeteil getragene Grafiken, der an einem Substrat (wie z.B. einem Papier oder einer für das Auge durchsichtigen Kunststoffolie) haften soll, durch einfache Anwendung von genügend Wärme durch den Aufnahmeteil zum Erweichen der Körner zu ermöglichen. Außerdem können bei Körnern dieses Typs dies auf dem Abgabeteil nach Abtrennung des Aufnahmeteils verbleibenden Körner ebenfalls an einem Substrat durch Anwendung von Wärme durch die Abgabebahn unter Bildung eines Negativs der Grafik zum Haften gebracht werden.

Wenn das Schichtmaterial zur Verwendung beim Setzen von Grafiken durch bildweises Bestrahlen geeignet ist, können die Körner ein Pigment mit dunkler Farbe (wie z.B. Ruß) enthalten, so daß sie

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die Strahlung wirksam absorbieren und dadurch, erwärmt werden» wodurch wiederum die Bindemittelschicht schmilzt und die Hebst off schicht und Körners chi cht erweichen, und zwar unter Ausbildung von Adhäsion zwischen diesen Schichten in den "bestrahlten Bereichen. Anderseits kann dieses Pigment in der KLebstoffschicht oder in einer die Klebstoffschicht tragenden Empfangsbahn enthalten sein, wenn helle Grafiken auf dunklem Hintergrund, e rwüns cht s ind.

Wenn das Schichtenmaterial zur Herstellung von Kopien von bereits auf einem Dokument vorhandenen Grafiken durch selektives Erwärmen des Dokuments benutzt werden soll, können die Körner Pigmente irgendeiner erwünschten Farbe zur Bildung transparenter oder opaker Grafiken enthalten.

Vorzugsweise bilden die Körner eine Monoschicht aus Körnern (d.h. besitzt die Körnerschicht nur eine Korndicke) mit einem Durchmesser von etwa 0,08 mm oder weniger, die an der Klebstoffschicht durch Oberflächenkontakt haften kann, ohne daß die Notwendigkeit besteht, daß der Klebstoff in die Zwischenräume zwischen den Körnern fließt. Diese Körner bestehen aus einem thermoplastischen Harz, das nach einem neuen Verfahren auf einen Träger als Schicht aufgetragen und getrocknet worden ist, durch welches die Bildung sehr kleiner plattenähnlicher Körner aus dem Harz gefördert wird, welche an dem Träger lösbar haften sowie an ihren Rändern durch Teile des Harzes, die von der

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freien Oberfläche der Körner ausgenommen sind, aneinander haf-■ ten. Das betreffende Verfahren besteht im allgemeinen darin, j daß man (1) das thermoplastische Harz in einem Lösungsmittel ge- ; misch löst, in dem das Harz vollständig löslich ist und welches ! ein erstes stark flüchtiges Lösungsmittel und ein zweites we- ^! aentlich weniger flüchtiges Lösungsmittel enthält, wobei das Harz in dem zweiten Lösungsmittel allein nur teilweise löslich ist, (2) das gelöste Harz auf einen Schichtträger gleichmäßig

j als Schicht aufträgt, (3) den beschichteten Schichtträger auf j eine erste Temperatur erwärmt, die zum Verdampfen des ersten stark flüchtigen Lösungsmittel mit einer viel schnelleren Geschwindigkeit als das zweite Lösungsmittel geeignet ist und bewirkt, daß das Gemisch weitgehend aus dem zweiten Lösungsmittel besteht, so daß sich das Harz halb-verfestigt in einer Monoschicht aus lokalisierten kornähnlichen Bereichen und dann (4·) , das verbliebene Lösungsmittelgemisch verdampft, um die halbverfestigten Bereiche zu verfestigen und die Körnerschicht zu bilden.

• Ein geeignetes thermoplastisches Material, das nach diesem Va?- fahren als Schicht aufgetragen werden kann, ist Polyamidharz mit der Bezeichnung "Versamid 750"» das von General Mills, Inc. j im Handel erhältlich ist. Dieses Harz ergibt, wenn es in einer 5950-Mischung (bezogen auf das Gewicht) von Heptan (erstes stark flüchtiges Lösungsmittel) und Isopropanol (zweites weniger flüchtiges Lösungsmittel) gelöst und erst bei 38°G für etwa

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20 Sekunden und dann bei 82 0 getrocknet wird, die erwünschte ! Körnerschient, in der die Körner einen mittleren Durchmesser von etwa 0,08 mm haben und gemeinsam an ihren Rändern durch von der Oberfläche der Körner ausgenommenes Harz lösbar haften. Die- ; ses Harz hat die Vorteile, daß es einen Schmelzpunkt zwischen 4-9 und 66 C hat, die Absorption von Wachs, wie z.B. von "Shellmax 500" erlaubt und zahlreiche Pigmente einschließlich genügen-: der Mengen Ruß zur Erzielung etwa gewünschter dunkel gefärbter ! Körner aufnimmt. ' !

Die Klebstoffschicht soll so dünn wie möglich sein (vorzugsweise unter 1,3 mm), wahrend sie noch eine geeignete Adhäsion zu den Körnern besitzt, so daß die zum Erweichen des Klebstoffs erforderliche Strahlungsenergie so gering wie möglich gehalten wird. Der Klebstoff soll in einem relativ schmalen Temperaturbereich erweichen, der genügend über der Schmelztemperatur des Bindemittels liegt, um zu ermöglichen, daß die Klebstoffschicht und die Körnerschicht durch Schmelzen der Bindemittelschicht ohne Erweichen der Klebstoffschicht miteinander laminiert werden, der aber nicht eine übermäßige Leistungsabgabe durch die Bestrahlungsquelle erfordert (z.B. 110 bis 150⁰C). Wenn das Schichjb material in der Körnerschicht Pigment enthält, das durch bildweises Bestrahlen erwärmt wird, erweicht die Klebstoffschicht vorzugsweise bei einer Temperatur etwa unter der Erweichungstemperatur der Körner (z.B. etwa 5>6°0 darunter), so daß diese Schichten nocht weitgehender in dem gleichen Augenblick erweichen

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Außerdem soll die Klebstoffschicht durch, die zum Auftragen des Bindemittels verwendeten Lösungsmittel nicht erweichbar sein. Während des Erweichens des Klebstoffs sollte dieser wenigstens einen Teil des geschmolzenen Bindemittels adsobieren und muß der Klebstoff die Mikrokörner benetzen und an diesen haften. Wenn das Schichtmaterial von dem Typ ist, der eine Übertragung der Grafiken von der Empfangsbahn auf ein Substrat vorsieht, solider Klebstoff, der während des Übertragens erweicht ist, vorzugsweise eine geringe Neigung haben, gemeinsam mit den Gra-

• fiken übertragen zu werden, und relativ klar sein, so daß Teile, die mit den Grafiken übertragen werden, das Aussehen der letzte-

• ren nicht beeinträchtigen.

Ein geeigneter Klebstoff ist ein Polyamidharz, das bei einer niedrigen Energiezufuhr zwischen 110 und 150⁰O erweicht, wie z.B. das von General Mills, Inc. erhältliche Harz mit der Be-• zeichnung "Versamid 94-0"·

Die Abgabebahn und die Empfangsbahn sollen genügend Festigkeit und Maßhaltigkeit innerhalb des Temperaturbereichs haben, dem das Material ausgesetzt wird, um eine Verformung bzw. ein Verziehen dar Grafiken zu vermeiden. Die Abgabebahn sollte eine genügend geringe Adhäsion zu den Körnern aufweisen um zu erlauben, daß diese in den erwärmten Bereichen abgelöst werden, andererseits eine genügend hohe Adhäsion besitzen, so daß die Körner nicht durch die Kraft, die zum Trennen der Bindemittel-

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schicht in den nicht erwärmt en Bereichen angewendet wird, weg- |

gerissen werden. Die Empfangsbahn soll eine gute Adhäsion zu J

der verfestigten Klebstoffschicht ermöglichen. Ein geeignetes '

Material sowohl für die Abgabebahn als auch für die Empfangs- ;

bahn ist Polyesterpolyäthylenterephthalat, doch können auch an- \

ί dere Materialen, wie z.B. Gelluloseacetatbutyrat oder. Polystyrol;

geeignet sein.

i Die Empfangsbahn sollte steifer als die Abgabebahn sein, was,

wenn die Bahnen aus dem gleichen Material bestehen, der Pail ist, wenn die Empfangsbahn etwas dicker ist als die Abgabebahn (z.B.
vorzugsweise etwa zweimal so dick ist), und jede Bahn eine Dicke in dem Bereich von 0,013 ^is 0,25 ^m hat. Die geringere Dicke
der Abgabebahn führt zu einem Abstreifen derselben um sich selbst, stärker als es bei der Empfangsbahn der Fall ist, wenn die beiden Bahnen nach dem Bestrahlen des Schichtmaterials getrennt
werden, wodurch eine saubere Trennung der Körner von der Abga- ' bebahn in den bestrahlten Bereichen gefördert wird.

Entweder die Abgabebahn oder die Empfangsbahn kann zum direkten Anbringen an einem Substrat nach Bildung der Grafiken oder deren Negativ durch Beschichten der äußeren Bahnoberflächen mit
einem durckempfindlichen Klebstoff geeignet gemacht werden. Der druckempfindliche Klebstoff sollte durch eine darüber befindliche ablösbare Schicht, die, um ein Anbringen zu ermöglichen,
abgezogen werden kann, geschützt werden.

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Außerdem sollte das Schichtmaterial vorzugsweise eine Schicht aus einem antistatischen Material (wie z.B. eine Schicht aus dem quarternären Amin mit der Bezeichnung "Oatanic SM"", das von

^: American Cyanamid erhältlich ist, mit einem Schicht gewicht von

0,01 g je m ) auf der Oberfläche der Empfangsbahn entgegengesetzt dem Klebstoff haben, die das Ableiten bzw. Zerstreuen statischer ladungen unterstützt, welche sich auf dem Material während des Beschichtens entwickeln können. Dieses antistatische ^: Material schränkt ein Anziehen von Schmutzteilchen durch das Material während des Beschichtens und Laminierens des Materials ein. Wenn ein solcher Schmutz vorhanden wäre, könnte er zu Hohlräumen beim Laminieren führen, die eine NichtÜbertragung von Körnern in Bildbereichen zur Folge haben können.

Die Erfindung soll weiter unter Bezugnahme auf die dazugehörenden Zeichnungen erläutert werden, in denen gleiche Zahlen sich auf gleiche Teile bei den verschiedenen Darstellungen beziehen.

Die Figur 1 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform des Schichtmaterials der Erfindung.

j Die Figur 2 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Bilden von Grafiken auf dem Schichtmaterial nach der Figur 1.

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Die Figur 3 ist eine schematische leilquerschnittdarstellung des ' Schichtstreifenmaterials nach der Figur 1 mit darauf gebildeten Grafiken, wobei das Streifenmaterial teil-i weise getrennt worden ist, um die Übertragung von Körnern von der Abgabebahn auf die Empfangsbahn zu

zeigen. ,

Die Figur 4- ist eine schematische perspektivische Teildarstellung* der abgetrennten Empfangsbahn von der Figur 3i wodurch die Übertragung von Grafiken von der Empfangs- > bahn auf ein Substrat erläutert wird.

Die Figur 5 ist eine schematische perspektivische Teildarstellung der abgetrennten Abgabebahn von der Figur 3j wodurch die Übertragung der Körnerschicht auf ein Substrat erläutert wird, wobei diese Schicht ein Negativ von den Grafiken bildet.

Die Figur 6 ist eine vergrößerte Teilquerschnittsdarstellung

einer zweiten Ausführungsform des Schichtmaterials j der Erfindung. '

Die Figur 7 ist eine vergrößerte CDe il querschnitts ansicht einer dritten Ausführungsform des Schichtmaterials der Erfindung, die zur Herstellung von Kopien von einem Dokument, das schon Grafiken aufweist, geeignet ist.

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Die Figur 8 ist eine sdiematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Kopien von einem Dokument mit dem Sichtmaterial nach, der Figur 7·

Die Figuren

9 und 10 sind stark vergrößerte Teildrauf- und -Seitenansichten der Körnerschicht.

Die Figur 1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform des ' Schichtenmaterials der Erfindung, allgemein mit der Ziffer 10

bezeichnet, wobei das Sichtmaterial ein längerer Streifen ist, ' der zur Bildung dunkelgefärbter Grafiken geeignet ist. Das Strei-' fenmaterial 10 besteht aus einem Aufnahmeteil oder-band 11 und ;' einem Übertragungsteil oder-band 12. Die Teile 11 und 12 enthal- ; ten jeweils einen Überzug bzw. eine Schicht, welche in einer j Oberseite-zu-Oberseite-Stellung angeordnet sind und durch eine ; dünne Bindemittelschicht 15 aneinander haften.

Das Aufnahmeband 11 besteht aus einer starken wärmebeständigen Empfangsbahn 14- und einer fest haftenden Schicht aus Klebstoff ; 15 mit einem schmalen Erweichungsbereich über der normalen Umgebungs- oder Raumtemperatur. Die Empfangsbahn 14 und der Kleb- . stoff 15 sind für Strahlung im wesentlichen durchlässig. Das j Übertragungsband 12 enthält eine starke, wärmebeständige Abgabebahn 17» die ebenfalls für Strahlung im wesentlichen durchlässig ist und dünner als die Empfangsbahn 14 ist, sowie eine Mono-i

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Schicht aus Körnern 18, die an der Abgabebahn 17 lösbar haften. Ein strahlenabsorbierendes Pigment, wie z.B. Büß, ist in der Monoschicht aus Körnern 18 enthalten und verleiht dieser eine dunkle strahlenabsorbierende Farbe.

Die Figur erläutert schematisch eine geeignete Vorrichtung 20 zur Bildung von Grafiken längs des Streifenmaterials 10. Die Vorrichtung 20 ist der Vorrichtung ähnlich, die in der US-Patentschrift 3 914- 775 ausführlich beschrieben ist. Auf diese Patentschrift wird hier Bezug genommen.

Die Vorrichtung 20 enthält Mittel zum Tragen einer Rolle 22 aus dem Schichtstreifenmaterial 10 und zum Führen des Streifenmaterials entlang einer Bahn. Eine undurchsichtige kreisrunde Schablone 26 ist vorgesehen, die öffnungen in einer Metallschicht unter Bildung einer Reihe von Fenstern 28 in der Form von zu bildenden Grafiken aufweist. Die Schablone 28 ist drehbar angebracht und nimmt eine solche Stellung ein, daß eines der Fenster 28 sich über dem Streifenmaterial 10 befindet, wobei das Fenster an die Empfangsbahn 14· bei einer vorbestimmten Stellung längs der Bahn grenzt. Eine Xenonblitzlichtlampe 35 kann betätigt werden, so daß das Streifenmaterial 10 durch das betreffende ausgerichtete Fenster 28 bestrahlt und dadurch eine Grafik entspreche4d dem Fenster 28 gebildet wird.

Die Vorrichtung 20 enthält außerdem von Hand betriebene Antriebs4

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mittel (nicht dargestellt) zum Fortbewegen des Streifenmaterials ; 10 längs der Bahn zwischen Bestrahlungen durch die Xenonblitzlichtlampe 35, so daß Grafiten 37 der Reihe nach längs des Streifenmaterials gebildet werden können.

Beim Bestrahlen werden die bestrahlten Körner 18 erwärmt und erwärmen und schmelzen ihrerseits die angrenzenden Teile der Bindemittelschicht 13 und erweichen die angrenzenden Teile der Kleb-.stoffschicht 15· Die geschmolzenen Teile der Bindemittelschicht werden von dem erweichten Teil der Klebstoffschicht 15 und/oder der Körnerschicht 18 absorbiert, und die Klebstoffschicht 15 und ■ die Körner 18 haften dann in den bestrahlen Bereichen aneinander.

Nach dem Bestrahlen können die Abgabe- und Empfangsbahnen 17 und 14 des Streifenmaterials 10 getrennt werden, wie in der Figur 3 gezeigt ist. Körner von der Schicht 18 haften an demjenigen Teil der Klebstoffschicht 15, der beim Bestrahlen durch die Xenonblitzlichtlampe 35 erweicht worden war, und werden auf die Empfangsbahn 14 gemäß dem Muster der empfangenen Strahlung übertragen. Die Abgabebahn 17, die dünner und weniger steif als die Empfangsbahn 14 ist, biegt sich stärker an ihrem Trennungspunkt, • wodurch die saubere Übertragung der Körner unterstützt wird. Eine solche Übertragung führt zu scharf abgegrenzten Grafiken 37 auf der Empfangsbahn 14 und einem ebenfalls scharf abgegrenzten Negativ von solchen Grafiken bei den auf der Abgabebahn 17 zurückbleibenden Körnern.

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Das Streifenmaterial 10 kann entweder durch die Empfangsbahn 14 unter Bildung von Grafiken bestrahlt werden, die durch die Empfangsbahn 14 betrachtet werden können, oder durch die Abgabebahn 17 unter Bildung von Grafiken bestrahlt werden, die auf der freien Oberfläche der Klebstoffschicht 15 nach dem Abtrennen des Aufnahmebands 11 von dem Übertragungsband 12 betrachtet werden können.

Wenn die Körnerschicht 18 ein thermoplastisches Harz mit Klebstoff eigenschaften beim Erweichen enthält, können durch die Empfangsbahn 14 bestrahlte Grafiken 37 oder das Negativ davon auf der Abgabebahn 17 an einem Substrat durch Anwendung von Wärme durch die Empfangsbahn 14 zum Haften gebracht werden. Wie in der Figur 4 erläutert ist, werden die Grafiken 37 so angeordnet, daß sie einem Substrat 39 anliegen (das Papier oder transparenter Kunststoff sein kann), und werden durch Anwendung von Wärme von einem von Hand geführten Erwärmungsteil 41 aktiviert, der ein Heizelement 43 und ein Gehäuse 45 enthält, welches gegen die entgegengesetzte Oberfläche der Empfangsbahn 14 gedrückt und entlang dieser Bahn gezogen wird. Die Wärme erweicht den Klebstoff 15 und ermöglicht, daß die Empfangsbahn entweder dem Substrat 39 über den Grafiken 37 anhaftet oder abgezogen wird. In ähnlicher Weise kann ein Negativ an dem Substrat 39 durch Anwendung von Wärme gegen die abgetrennte: Ahgabebahn 17 zum Anhaften gebracht werden, wie in der Figur 5- gezeigt ist.

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Andererseits kann Wärme zum Übertragen der Grafiken 37 oder der Negative davon auf der Abgabebahn 17 auf ein Substrat dadurch bereit gestellt werden, daß die Grafiken oder die Negative davon und das Substrat in Oberseite-zu-Oberseite-Kontakt durch eine Bürokopiermaschine 70 mit der Bezeichnung "Model" 4-5", die von Minnesota Mining and Manufacturing Company erhältlich ist, geführt werden. Die Kopiermaschine 70 ist ausführlicher in der US-Patentschrift 2 891 165 beschrieben (auf die hier Bezug genommen wird) und wird in der Figur 8 schematisch erläutert.

Die Vorrichtung 70 enthält ein Antriebsband 71 zum Antreiben geschichteter Blätter 80 längs der Bahn, die durch drehbare Trommeln, 72, 73» 74? bestimmt wird, vorbei an einer Lampe 76, die eine Quelle für intensive Strahlung zum Bestrahlen der Blätter 80 ist. Wenn die geschichteten Blätter 80 aus dem Substrat in Oberseite-zu-Oberseite-Kontakt mit den Körnern auf der Empfangsbahn 14 unter Bildung der Grafiken 37 oder der das Negativ tragenden Abgabebahn 17 bestehen, erwärmt Strahlung von der Lampe 69 die dunklen Körner, die dem Substrat anhaften. Nach einem solchen Bestrahlen wird die Abgabebahn 17 oder die Empfangsbahn 14 von dem Substrat und Körnern getrennt, die bevorzugt an dem Substrat haften.

Die Figur 6 erläutert ein Schichtstreifenmaterial 50, das dem Streifenmaterial 10 gleicht (wobei gleiche Teile gleiche Ziffern

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— do —

tragen mit Ausnahme des Zusatzes "a")» mit der Ausnahme jedoch, daß nur die Abgabebahn 17a für Strahlung durchlässig ist und die Empfangsbahn 14a eine Schicht aus druckempfindlichem Klebstoff 52 auf der Seite, die der Schicht aus Klebstoff 15a entgegengesetzt ist, aufweist. Die druckempfindliche Klebstoffschicht 52 ist von einer entfernbaren Schutzdeckschicht 54 bedeckt. Grafiken, die auf der freien Oberfläche nach dem Trennen des Aufnahmebands' 11 a von dem Übertragungsband 12 a erkennbar sind, werden durch Bestrahlen durch die Abgabebahn 17 a gebildet. Die Deckschicht |

54 kann dann von dem abgetrennten Aufnahmeband 11 a abgezogen werden, um die Klebstoffschicht freizulegen, durch welche die Grafiken an einem Substrat fest angeklebt werden können. Das Empfangsband 14 a und der Klebstoff 52 können transparent sein um zu ermöglichen, daß das Substrat mit einer Hintergrundfarbe für die Grafiken versehen wird, oder das Empfangsband 14 a kann hellgefärbt oder undurchsichtig sein, um einen Hintergrund für die Grafiken zu ergeben.

Die Figur.7 erläutert ein Schichtmaterial 60 der Erfindung, das zur Herstellung einer Kopie von einem Dokument, das schon gesetzte dunkel gefärbte Grafiken trägt (wie es zur Herstellung von Durchsichtbildern für einen Overheadprojektor erwünscht sein kann), mittels der Bürokopiermaschine 70? die in der Figur 8 schematisch erläutert ist, geeignet ist. Wie das Material 10 enthält das Material 60 einen Aufnahmeteil 61 und einen Übertragungsteil 62. Die Teile 61 und 62 enthalten jeweils einen

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Überzug und sind mit den Überzügen in Oberseite-zu-Oberseite-Stellung angeordnet und haften durch, eine Bindemittelschicht 63 aneinander. Der Aufnahmeteil 61 besteht aus einer starken, wärmebeständigen Empfangsbahn 64 und einem fest haftenden Überzug bzw.

; einer solchen Schicht aus Klebstoff 65 mit einem schmalen Erweichungshereich über normaler Umgebungs- oder Raumtemperatur. Der

' Übertragungsteil 62 hat eine starke, wärmebeständige Abgabebahn 67 und eine Monoschicht aus Körnern 68, die lösbar auf der Abgahebahn haften, wobei diese Körner 68 mit irgendeinem undurchdichtigen oder transparenten Farbstoff pigmentiert sein können.

Wenn ein Dokument, das schon gesetzte dunkel gefärbte Grafiken trägt, gegen die äußere Oberfläche der Empfangsbahn 64 angeordnet wird und diese geschichteten Blätter 80 durch das in der Figur 8 erläuterte Gerät 70 geführt werden, erwärmt die Strahlung ' von der Lampe 76 die dunklen Grafiken 77, die wiederum entspre- ; chende Teile der Klebstoffschicht 65, der Bindemittelschicht 63 und der Körnerschicht 68 selektiv erwärmen, wodurch bewirkt wird, daß die erwärmten Teile der Bindemittelschicht 63 schmelzen und von der Klebstoff- und/oder Körnerschicht 68 absorbiert werden und daß die Klebstoffschicht 65 und die Körnerschicht 68 in dem grafischen Muster aneinander haften.

Nach einem solchen Belichten können die Abgabe- und Empfangsbahnen 67 und 64 getrennt werden, wobei Körner von der Sbhiht an dem betreffenden Teil der Klebstoffschicht 65 haften, der

beim Bestrahlen mit dem Licht erweicht wurde, und auf die Empfangsbahn 64 mit dem aufgenommenen Wärmemuster übertragen werden, wodurch eine Kopie der Grafiken auf dem Dokument erhalten wird.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden nicht-begrenzenden Beispiele noch besser verstanden werden, in denen alle Teile Gewichtsteile sind, falls es nicht anders angegeben wird.

Beispiel 1

Zur Herstellung eines Aufnahmeteils 12 des in der Figur 1 dargestellten Streifenmaterials 10 wurde ein antistatisches quarternäres Amin (Catanac SF) bis zu einem Festsubstanzgehalt von 0,25 % mit Aceton verdünnt und nach der Gegenwalzenmethode mit

ρ einem Schichtgewicht von etwa 0,11 g je m auf eine 0,005 cm dicke Empfangsbahn 14 aus Polyethylenterephthalat als Schicht aufgetragen.

Zur Herstellung der Klebstoffschicht 15 wurde ein offener Misch-; kessel mit 16 Teilen eines Polyamidharzes (Versamid 940), 42 Teilen Isopropanol und 42 Teilen Heptan beschickt. Die Charge wurde für etwa 2 Stunden mit einem mit einer Kraft von 1/4 PS arbeitenden Luftmischer, der Mischblätter vom Schaufeltyp aufwies, vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde nach der Gegen-

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walzenmethöde auf die Seite der Empfangstahn 14, die der anti- ! statischen Schicht entgegengesetzt war, mit einem Schichtgewicht

2

von etwa 5»38 g de ^m aufgetragen, und die beschichtete Bahn wurde zunächst für etwa 20 Sekunden durch einen auf etwa 38⁰C eingestellten Trockenofentnd dann für etwa 1 Minute durch einen auf etwa 82⁰O eingestellten Trockenofen geführt, wodurch eine trockne fest haftende Klebstoffschicht 15 erhalten wurde.

Die Körnerschicht 18 für den Übertragungsteil 12 des Streifenmaterials 10 wurde zunächst durch Eintragen von 23 Teilen Kußpigment und 450 Teilen einer 50/50-Mischung von Isopropanol und Heptan in einen offenen Mischkessel und Mischen für etwa 2 Stunden mit einem 1/4-PS-Luftmischer, der mit Mischblättern vom Schaufeltyp ausgestattet war, hergestellt. Zu dem erhaltenen Gemisch wurden 77 Teile Polyamidharz (Versamid 750) gegeben, wonach der Mischer für weitere 2 Stunden in Betrieb gesetzt wurde. Das erhaltene Gemisch wurde wiederholt sehr langsam durch eine Sandmühle gegeben (d.h. 1g/s für eine 1,1-I/iter-Sandmühle,wobei 3 Durchgänge erforderlich waren), bis das erhaltene Gemisch eine Teilchengröße von etwa 5 Mikron, gemessen mit einer "Higman"-Meßvorrichtung für das Mahlgut, hatte, wonach 450 weitere Teile von dem 50/50-Isopropanol- und -Heptan-Gemisch zugegeben wurden, um die Sandmühle zu spülen und das Gemisch weiter zu verdünnen.

Dieses verdünnte Gemisch wurde nach der Gegenwalzenmethode auf eine 0,025 ram dicke Abgabebahn 17 aus Polyäthylenterephthalat

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mit einem Schicht gewicht von etwa 2,69 g je m als Schicht aufgetragen und getrocknet, indem die Bahn zunächst fur· etwa 20 Sekunden durch einen auf etwa 38⁰O eingestellten Trockenofen und dann für etwa 1 Minute durch einen auf etwa 82 G eingestellten Trockenofen geführt wurde.

Die erhaltene Schicht war etwa 0,0076 mm dick, hatte ein glattes glänzendes Aussehen und war eine Monoschicht aus Körnern, von denen jedes einen Durchmesser von etwa 0,076 mm hatte.

Material für die Bindemittelschicht 13 wurde durch Eintragen von 89 Teilen Heptan und 10 Teilen Aceton in einen offenen Mischkessel, der etwas erwärmt wurde, um das Lösungsmitteigemisch über 24⁰C- zu halten, zubereitet. 1 Teil Wachs (Shellmax 500) wurde geschmolzen und langsam dem Kesselinhalt zugegeben, während das Lösungsmittel in dem Kessel sehr schnell mit einem 1/4-PS-Luftmischer, der mit Mischblättern vom Schaufeltyp ausgestattet war, gerührt wurde. Der Mischer wurde insgesamt eine Stunde in Betrieb gehalten, um sicherzustellen, daß das gesamte Wachs in Lösung gegangen war.

Die erhaltene Wachs- und Lösungsmittellösung wurde mit einem Gewicht von etwa 0,22 g je m auf die Monoschicht aus Körnern 18 unter Benutzung eines· Gravierungsbeschichters mit einer 90-Linien-Eiffelung als Schicht aufgetragen und dann in einem auf eine Temperatur von etwa 38⁰C eingestellten Ofen zur Entfernung

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des Lösungsmittels getrocknet.

Die Wachsschicht auf den Körnern 18 und der Klebstoff 15 auf der Empfangsbahn 14 wurden dann in Oberseite-zu-Oberseite-Be- _; rührung durch Jähren des Materials mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,52 m je Minute zwischen zwei Iiaminierungswalzen mit Durchmessern von 2,54· cn, <3-ie auf eine Temperatur von etwa 71 0 erwärmt worden waren und mit einer Gegenkraft von etwa 0,36 kg je cm Streifenmaterialbreite aufeinander einwirkten, laminiert, wonach das Streifenmaterial in einer geraden Bahn für eine kurze Wegstrecke (z.B. über 15 cm) gehalten wurde, bis sich das Wachs in oar Bindemittelschicht I3 verfestigt hatte. Danach wurde das Streifenmaterial auf eine Vorratsrolle gewickelt, von der es zu der gewünschten Breite zerschnitten und erneut auf Rollen aufgewickelt wurde, die zur Aufnahme in Vorrichtungen zum Bestrahlen des Streifenmaterials geeignet waren.

Wenn das Streifenmaterial in einem 3M-Modell 287-"Transparency Composer" bestrahlt wurde und der Aufnahmeteil 11 und der Übertragungsteil 12 getrennt wurden, haftete die gesamte Körnerschicht in bestrahlten Bereichen des Streifenmaterials 12 an der Klebstoffschicht 15 auf der Empfangsbahn 14 und ergab eine scharfe Bandschärfe für die bestrahlten Bereiche.

Die auf dem Aufnahmeband gebildeten Grafiken 37 wurden leicht auf ein Substrat, wie z.B. Papier oder transparentes Kunststoff— ~"~ ~~ θ 0 9 8 1 8/0934

"blatt, wie es zur Herstellung von Overhead-Durchsichtbildern ^! benutzt wird, durch. Anordnen der Grafiken 37 neben dem Substrat und Bestrahlen desselben in der Kopiermaschine 70, wie es für
die geschichteten Blätter 80 in der Figur 8 erläutert ist, übertragen. Fast der gesamte Klebstoff 15 um die Grafiken 37 herum
blieb auf der Empfangsbahn 14 nach dem Abstreifen derselben zu- ' rück, und obwohl Teile des'Klebstoffs 15 über den Grafiken 37
übertragen wurden, wurde dadurch das Aussehen der Grafiken nicht! sehr beeinträchtigt. ^!

Die Körner, die auf der Abgabebahn 17 zurückbleiben, welche
öffnungen bzw. Löcher hatte, die den auf dem Aufnahmeband 11
gebildeten Grafiken 37 entsprachen, konnten ebenfalls von der
Abgabebahn 17 auf ein Substrat nach der oben für die Grafiken
37 beschriebenen Methode übertragen werden.

Das Schichtgewicht der Bindemittelschicht 13 konnte auf etwa j

2 2 ■ I

0j1 g 3e m verringert oder auf etwa 0,32 g je m erhöht wer- |

den, wobei das erhaltene Streifenmaterial dennoch geeignete !

i Grafiken ergab. Bei dem unteren Schichtgewicht neigte das

Streifenmaterial zu einem Entlaminieren während des Zerschneidens und der normalen Handhabung, was zeigte, daß die Bindemittelschicht 13 nur eine sehr geringe Adhäsion besaß; und bei
dem höheren Schichtgewicht nahm die Randschärfe der Grafiken ab. vermutlich, weil so hinreichend Bindemittel vorhanden war, daß
die Adhäsion zwischen der Klebstoff schicht 15 und der Körner-

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i . ■

j schicht 18 eingeschränkt iirurde.

. Auch das Schicht gewicht des verdünnten Gemischs zur Bildung der

' p

f Körnerschicht konnte auf etwa 1,1 g je m verringert oder auf

j - ρ

; etwa 3»77 S je m erhöht werden, wobei die erhaltenen Streifen-

• materialien noch geeignete Grafiken ergaben. Bei den unteren

• Schicht gewicht en jedoch nahm die Deckkraft der Körner erheblich

i ab, wodurch die Fähigkeit des "Transparency Composer" Modell 287,

! das erhaltene Streifenmaterial wirksam zu bestrahlen, beeinflußt i
wurde, und bei den höheren Schicht gewicht en verloren die Kanten der mit dem Streifenmaterial gebildeten Grafiken ihre Randschärfe.

Beispiel 2

Ein Streifenmaterial wurde wie in dem Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß das "übertragungsband 12 unter Verwendung von 25 Teilen (anstelle von 23 Teilen) Rußpigment hergestellt wurde und die Bindemittelschicht 13 mit einem Schicht-

P P

: gewicht von 0,32 g je m (anstelle von 0,22 g je m ) aufgetra- : gen wurde.

! Es wurde festgestellt, daß die erhaltene Monoschicht aus Körnern j 18 wesentlich leitfähiger war und im Vergleich mit der glänzen-

•^; den freien Oberfläche der in dem Beispiel 1 erhaltenen Körner-

; schicht 18 eine rauhe freie Oberfläche hatte. Diese Bedingungen

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zeigten, daß ungenügend Polyamidharz vorhanden war, um das gesamte Rußpigment zu absorbieren. Die leitende Natur der Körnerschicht 18 verlieh dem Streifen den Vorteil guter antistatischer Eigenschaften, so daß die Anziehung von Schmutzteilchen eingeschränkt wurde, auch wenn die antistatische Schicht auf der Empfangsbahn 14- weggelassen wurde.

Die Schärfe der mit diesem Streifenmaterial gebildeten Grafiken war ähnlich der Schärfe der mit dem Streifenmaterial des Beispiels 1 gebildeten Grafiken, und das Schichtmaterial hielt das Zerschneiden und normale Handhaben ohne Ent!aminierung aus, was zeigte, daß die Bindemittelschicht 13 eine geeignete Adhäsion zwischen der Klebstoffschicht 15 und der rauhen Körnerschicht 18 verschaffte. Die dickere Bindemittelschicht 13 war offensichtlich erforderlich, um die rauhe Körnerschicht 18 an der Klebstoff schicht 15 mit der gleichen Zähfestigkeit haften zu lassen, die die Bindemittelschicht 13 des Beispiels 1 ergab; wenn jedoch das Schichtgewicht der Bindemittelschicht 13 auf etwa 0,22g

je m (das gleiche Schicht gewicht, wie es für die glatte Körner-« schicht des Beispiels 1 benutzt wurde) verringert wurde, machte das Streifenmaterial ein sorgfältiges Handhaben erforderlich, um ein Entlaminieren zu verhindern.

Ein Erhöhen des Schichtgewichts der Bindemittelschicht 13 auf

O,4-3g je m führte zu einer verringerten Randschärfe der gebildeten Grafiken.

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- 37 - Beispiel 5

Ein Streifenmaterial wurde wie in dem Beispiel 1 gebildet, mit der Ausnahme jedoch, daß das Übertragungsband 12 unter Benutzung j von 30 Teilen (anstelle von 23 Teilen) Rußpigment und 2 Teilen , Lecithin zur Förderung der Absorption des Rußes durch das Polyamidharz hergestellt wurde. Auch wenn die Körnerschicht 18 in diesem Streifenmaterial mehr Ruß enthielt als die rauhe Körner- ! schicht 18 des Beispiels 2, hatte erstere dennoch eine glänzen- : de Oberfläche wie die Körnerschicht 18 des Beispiels 1 und haftete ausreichend gut an der Klebstoffschicht 15 durch eine Bindemittelschicht 13 mit der gleichen Dicke wie die des Beispiels 1, um das Zerschneiden und normale Handhaben des Streifenmaterials aushalten zu können· Mit diesem Streifenmaterial hergestellte : Grafiken hatte eine gute Randschärfe. Bei dem erhöhten Kohlenstoffgehalt konnte das Schichtgewicht des verdünnten Gemischs

2

j air Bildung der Körnerschicht 18 unter 0,11g je m verringert ^: werden, wobei diese Körnerschicht 18 dennoch eine genügende j Deckfähigkeit zum geeigneten Bestrahlen mit dem "Transparency Composer" Modell 287 aufwies.

Beispiel 4

Ein Streifenmaterial wurde wie in dem Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß eine Färbstoffschichtauf die eine Seite der Empfangsbahn 14 über der Schicht aus Antistatikum

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aufgetragen wurde.

Die Farbstoff schicht wurde hergestellt, in dem 3*92 (Teile Kautschuk (Kraton 1652" von Shell Oil Company) und 6,52 Teile Heptan in einen Kessel eingetragen und mit einem Mischer vom Schaufeltyp miteinander vermischt wurden, bis der Kautschuk völlig ge- : löst worden war. 1.04 Teile Cyan PP2006 (roter Farbstoff) und 0,52 Teile Cellulose ("Min-U-Sil" von Pennsylvania Glass and Sand Corporation, Pittsburgh, Pennsylvania) wurden dann'zügege- ^! ben, und das erhaltene Gemisch wurde für 24 Stunden in einer Kugelmühle vermählen. Das erhaltene Farbstoffgemisch wurde dann ' durch Zugabe von Heptan so eingestellt, daß ein Gemisch mit einem Festsubstanzgehalt von 10 % vorlag, und nach der Gegenwalzmethode auf die Empfangsbahn 14 über die Schicht aus Antistatikum als Schicht aufgetragen.

Das Streifenmaterial wurde mit einem "Transparency Composer" 3M Model 287 zur Bildung von Grafiken bestrahlt. Danach wurden der Aufnahmeteil 11 und der Übertragungsteil 12 getrennt, wurde die ■ Farbstoffschicht auf der Empfangsbahn an einem Blatt aus klarem 0,076 mm dicken Polyester angeordnet, das mit 2,2 g je m der mit "VTNW" (erhältlich von Union Carbide of Few York, New York) bezeichneten Vinylverbindung beschichtet worden war, und das Schichtmaterial wurde durch die Bürokopiermaschine 70 geführt, wobei die Grafiken neben der Strahlungsquelle waren. Durch die Grafiken absorbierte Wärme bewirkte, daß der Farbstoff in der

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Farbstoffschicht in einem Muster verdampfte, das der Grafik entsprach, und eine scharfe bleibende transparente Rotkopie der Grafiken in dem Polyesterblatt zurückblieb.

' Beispiel 5

Ein zur Verwendung zum Kopieren von Dokumenten, die schon gesetzte Grafiken tragen, geeignetes Schichtmaterial -wurde wie in dem Beispiel 1 hergestellt, wobei die Bahnen aus Polyäthylenterepthalat vom optisch klaren Grad waren, mit der Ausnahme jedoch, daß 23 Teile Phthalocyaninblaupigment anstelle von Ruß verwendet wurden, um die in der Figur 7 dargestellte Struktur zu bilden, und zwar mit einer blauen Körnerschicht 68. Das Schichtmaterial wurde dann zu Blättern zerschnitten. Die Abgabebahn 67 des Schichtmaterials 60 wurde in Oberseite-zu-Oberseite-Kontakt mit den Grafiken auf einem Dokument gebracht und in der Bürokopiermaschine 70 bestrahlt. Wenn die Empfangsbahn 64 und die Abgabebahn 67 getrennt wurden, wurden blaue transparente Grafiken, die den Grafiken auf dem Dokument entsprachen, auf den Empfangsteil 61 übertragen, der dann für die Benutzung als Durchsichtbild in einem Overheadprojektor geeignet war.

j Phthalocyaningrünpigment oder Rot C-Pigment konnten anstelle des ί Phthalocyaninpigments benutzt werden, um entsprechende grüne oder rote Grafiken zu erzielen.

.. Dr. Ye/Ht

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Claims

Pat ent ansprüche

Λ J Schichtmaterial zur Bildung von Grafiken, wie Buchstaben, Zahlen, Symbolen oder Bildern, gemäß einem Wärmemuster, enthaltend eine Abgäbet»ahn, eine bröcklige Schicht aus Körnern, die lösbar an der Abgabebahn haftet, xmA einen Av'.rivVnneteil, uer eine Schicht aus latentem Klebstoff, die mit der Oberseite der Körnerschicht zugewandt ist, wobei dieser Klebstoff bei Raumtemperatur nichtklebrig ist, aber beim Erwärmen auf einen Temperaturbereich etwas über der normalen Raumtemperatur erweicht und aktiviert wird und dann an den Körnern haftet, so daß nach dem Trennen des Aufnahmeteils und der Abgabebahn die Körner auf dem Aufnahmeteil nur in erwärmten Bereichen getragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtmaterial ein weiches, anpassungsfähiges Bindemittel (13, 13a, 63) mit einer Schmelztemperatur unter der Erweichungstemperatur des besagten Klebstoffs (15» 15a, 65) enthält, das sich in Oberfläche-zu-Oberfläche-Kontakt mit der Körnerschicht (18, 18a, 68) und der Schicht aus latentem Klebstoff (15, 15a, 65) befindet, diese Schichten (18, 18a, 68; 15, 15a, 65) in enger Nähe hält, das Eindringen von Luft zwischen diesen Schichten während des bildgemäßen Erwärmens einschränkt und sicherstellt, daß die Körner (18, 18a, 68)

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284673a.

nicht an dem Klebstoff (15» 15a? 65) in nicht-erwärmten Bereichen haften, daß das Bindemittel durch eine dieser Schichter (18, 18a, 68: 15» 15a, 65) absorbierbar oder adsorbierbar ist, um die Adhäsion des Klebstoffs (15» 15a, 65) an den Körnern in den erwärmten Bereichen zu ermöglichen, und daß die Binderaittelschicht in sich selbst oder von einer der besagten Schichten in nicht-erwärmten Bereichen beim Trennen des Aufnahmeteils (11, 11a, 61) und der Abgabebahn (17, 17a, 67) trennbar ist.

2. Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerschicht (18, 18a, 68) eine einlagige Schicht bzw. Monoschicht ist.

3. Schichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnerschicht (18, 18a, 68) eine Monoschicht ist, in der die Körner plattenähnlich sind und einen mittleren Durchmes- ■ ser im allgemeinen in dem Bereich von 0,0025 bis 0,010 cm ι

haben. i

4. ochichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner strahlenabsorbierendes Material enthalten.

5· ßchichtmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner (18, 18a, 68) ein Polyamidharz enthalten.

6. Schichtmaterial nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner (18, 18a, 68) und auch die Klebstoffschicht (15, 15a, 65) Polyamidharz enthalten, die Körnerschicht (18, 18a, 68) eine Monoschicht ist und das Bindemittel (13* 13a, 63) T/achs enthält.

7· Verfahren zur Bildung von Grafiken, wie Buchstaben, Zahlen, Symbolen und Bildern, bei dem man einen Aufnahmeteil vorsieht, der eine Schicht aus latentem Klebstoff enthält, der bei Raumtemperatur nichtklebrig ist, aber beim Erwärmen auf einen Temperaturbereich etwas über der normalen Raumtemperatur erweicht und aktiviert wird, einen Übertragungsteil vorsieht, der eine Abgabebahn und eine Körnerschicht enthält, welche an der Abgabebahn lösbar haftet,

das Schichtmaterial in einem grafischen Muster über den Erweichungsbereich des besagten Klebstoffs selektiv erwärmt, so daß die Klebstoffschicht selektiv erweicht und der Körnerschicht anhaftet und

den Aufnahmeteil und die Abgabebahn trennt, so daß der Aufnahmeteil in der Form von Grafiken, die dem Wärmemuster entsprechen, Körner trägt, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem Bindemittelschichten in Oberseite-zu-Oberseite-Kontakt vor der besagten Erwärmungsstufe mit einem weichen, anpassungsfähigen Bindemittel ( 13» 13a, 63) mit einer Schmelztemperatur unter der des besagten latenten Klebstoffs (15» 15a, 65) und der besagten Körner (ί8, 18a, 68) unter Bildung

§098iö/0äH

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eines Schichtmaterials ( 10, 50, 60) schafft, in der besagten Erwärmungsstufe des Bindemittel (13» 13a, 63) in dem "besagten Muster selektiv schmilzt und

die geschmolzenen Teile des Bindemittels (13» 13a? 63) durch mindestens einer der besagten Schichten (15»15a» 65; 18, 18a, 68) absorbieren oder adsorbieren läßt.

8. Verfahren nach Anspruch 7» geeignet zum Setzen von Grafiken, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der besagten Schichten (15» 15a, 65; 18, 18a, 68) ein strahlenabsorbierendes Pigment trägt und mindestens einer der besagten Teile (11, 11a, 61; 12, 12a, 62) im wesentlichen transparent für Strahlungsenergie von einer äußeren Oberfläche mindestens zu diesem Pigment ist, und daß die Erwärmungsstufe das kurze ; Bestrahlen des Schichtmaterials (10, 50» 60) durch die be- j sagte äußere Oberfläche in einem grafischen Muster mit genügend Strahlungsenergie, um das strahlenabsorbierende Pigment selektiv zu erwärmen und dadurch das Schichtmaterial selektiv zu erwärmen, enthält.

9· Verfahren nach Anspruch 7» geeignet zur Herstellung einer Kopie von einem Dokument, das schon gesetzte Grafiken enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Erwärmungsstufe das Dokument in Oberseite-zu-Oberseite-Kontakt mit dem Schichtmaterial (10, 50, 60) anordnet und zur Erwärmung der Grafiken auf dem Dokument bestrahlt und dadurch das Schicht-

§09818/0934

_ 5 _

material in den Grafiken auf dem Dokument entsprechenden Mustern selektiv erwärmt.

10. Verfahren nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Körner ein thermoplastich.es Harz enthalten, das bei einer Temperatur um den ErveLchungsbereich des Klebstoffs herum erweicht und daß das Verfahren die folgenden Stufen enthält:

Anordnen des abgetrennten Aufnahmeteil (11, 11a, 61) mit ; seinen Körnern in Kontakt mit einem Substrat,

Führen des in der richtigen Lage angeordneten Aufnahmeteils und Substrats vorbei an einer Quelle für intensive Strahlung (76) in einer Bürokopiermaschine (7O)₅ so daß das Harz an dem Substrat haftet, und

; Ablösen des Aufnahmeteils (11, 11a, 61).

,11. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die j Körner (18, 18a, 68) ein thermoplastisches Harz enthalten,

j das bei einer Temperatur um den Erwa-chungsbereich des Klebi

Stoffs (15? 15a, 65) herum erwsLcht und daß das Verfahren die folgenden Stufen enthält:

Anordnen der abgetrennten Abgabebahn (17» 17a, 67) mit ihren Körnern in Kontakt mit einem Substrat und

Führen des in der richtigen Lage angeordneten Aufnahmeteils und Substrats vorbei an einer Quelle für intensive Strahlung (76) in einer Bürokopiermaschine (70), so daß das Harz an dem

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Substrat haftet.

12. Verfahren zur Bildung einer Monoschicht aus Körnern (18, 18a,'

68) auf der Abgabebahn (17» 17a, 67) nach Anspruch 3, dadurch! gekennzeichnet, daß man ein thermoplastisches Harz in einem Lösungsmittelgemisch löst, in dem das Harz vollständig löslich ist, wobei das Gemisch aus einem ersten stark flüchtigen Lösungsmittel und einem zweiten wesentlich weniger flüchtigen Lösungsmittel besteht und das Harz in diesem zweiten Lösungsmittel nur teilweise löslich ist,

das gelöste Harz gleichmäßig auf die Abgabebahn (17* 17a, 67) als Schicht aufträgt, die beschichtete Abgabebahn bei einer ersten Temperatur erwärmt, die zum Verdampfen des ersten stark flüchtigen Lösungsmittels mit einer viel schnelleren Geschwindigkeit als das zweite Lösungsmittel geeignet ist, so daß das Gemisch weitgehend aus dem zweiten Lösungsmittel besteht und sich das Harz in einer Monoschicht aus lokalisier)-ten kornähnlichen Bereichen halb-verfestigt und dann

das restliche Lösungsmittel verdampft, um die halb-verfestigten Bereiche zu verfestigen und die Körnerschicht (18, 18a, 68) zu bilden.

13.Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz Polyamid ist, der erste Lösungsmittelteil Heptan ist und der zweite Lösungsmittelteil Isopropanol ist.