DE3315265C2 - Aufzeichnungsblatt für thermische Farbstoffübertragungsverfahren - Google Patents

Aufzeichnungsblatt für thermische Farbstoffübertragungsverfahren

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Abstract

Es wird ein Aufzeichnungsblatt für das thermische Farbstoffübertragungsverfahren beschrieben, mit einer einen sublimierbaren Farbstoff enthaltenden Färbungsmaterialschicht auf einem Substrat, und mit einer das Farbbild aufnehmenden Beschichtungsschicht auf dem Aufzeichnungsblatt, die mit der Färbungsmaterialschicht in Berührung steht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Beschichtungsschicht des Aufzeichnungsblattes als Pigment ein gefälltes Calciumcarbonat mit einer bestimmten spezifischen Oberfläche und als Bindemittel einen gesättigten Polyester oder ein Gemisch aus gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon enthält. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsblatt ergibt eine verbesserte Farbdichte.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsblatt für thermische Farbstoffübertragungsverfahren, insbesondere
ein Aufzeichnungsblatt für thermische Farbstoffübertragungsverfahren, bei denen ein Substrat mit einer einen sublimierbaren Farbstoff enthaltenden Färbungsmaterialsehiehi verwendet, diese mit einem Aufzcichnungsblatt in Berührung gebracht und durch Erhitzen mit einem Thcrmokopf. usw. der sublimierbare Farbstoff auf das Aufzeichnungsblatt übertragen wird.
Als thermisches Aufzeichnungsverfahren wurde im allgemeinen ein Verfahren angewendet, bei dem ein wärmeempfindliches Papier mit einer Aufzeichnungsschicht, die unter physikalischer oder chemischer Veränderung durch Erhitzen gefärbt werden kann, mit einem Thermokopf in Berührung gebracht wird, wodurch die gewünschte Aufzeichnung entsteht.
Dieses Verfahren hat jedoch die Nachteile, daß sich das verwendete warmccmpfindliche Papier durch die
beim Lagern und bei der Handhabung unvermeidlichen Druck- und Wärme-Einwirkungen leicht färbt, und daß die Erzeugung von mehrfarbigen Aufzeichnungen mit hoher Bildauflösung schwierig ist. Zur Überwindung der Nachteile des obigen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsverfahrens ist /.. B. in der japanischen Offcnlegungsschrift Nr. 15 446/1976 vorgeschlagen worden, ein Subslro', wie Papier. Harzfilm usw. zu verwenden, das mil einem Färbungsmaterial, das bei Raumtemperatur fest oder halbfest ist versehen wird, wobei das Färbungsmate'.'ial auf dem Substrat mildem Aufzcichnungsblatt in Berührung gebracht wird, dann das Färbungsmaterial auf das Aufzeichnungsblatt durch Erhitzen des Thcrmokopfs selektiv übertragen wird, wodurch man die Aufzeichnung erhält.
Folgende Varianten dieses Verfahrens sind bekannt:
1) Naßprozeß: Dabei wird das Bindemittel in der Färbungsmatcrialschicht geschmolzen und weich gemacht und mit dem Färbungsmatcrial auf das Aufzcichnungsblatl geklebt und übertragen.
bo 2) Trockenprozeß; Dabei wird ein sublimicrbarer Farbstoff verwendet, dieser Farbstoff aus der Färbungsmaterialschicht heraussublimicrt und vom Aufzcichnungsblall absorbiert.
Die FärbungsmatcrialschicM beim Trockenprozeß besteht im allgemeinen aus einem Material, das erhalten wird, indem man sublimierbare Farbstoffe mit einem Sublimationsiumpcraturbcrcich von 60—300"C, d.h. hs Suspensionsfarbstoffe /. B. aus der Reihe der Nitro-, A/o- und/oder Anthrachinonfarbstoffe usw., mit dem Bindemittel knetet. Unter Normalbcclingungen tritt bei der Berührung mil dem Aiif/eichniingsblalt keine Übertragung des Farbstoffs auf. F.rst durch die Sublimation des Farbstoffs beim F.rliii/en auf beispielsweise —500"C erfolgt ilie Übertragung des Farbstoffs.
»ei jedem dieser Prozesse k;inn man im wesentlichen (iblidic Papier verwenden. Im Gegensatz zum NaßprozeU, bei dem die Fürhungsmaicrialschichi selbst übertragen wird, ist für den TrockenprozeÜ charakteristisch, daU die Klarheit und Karbdichle des ΑιιΓ/eichnungsbildcs vom Adsorptionsgrad oder der Färbekraft des sublimierbaren Faibstoffs abhängig sind. Daher kann keine gute Farbdichtc cr/.ielt werden, wenn man das allgemeine Papier verwendet, bei dem der sublimicrbarc Farbstoff eine geringe Affinität zur Faser hat.
Die Anmelder haben bei dem oben angegebenen TrockenprozeÜ des thermischen Farbstoffübertragungsverfahrens in der japanischen Patentanmeldung Nr. 1 82 894/1980 früher vorgeschlagen, daß ein Blatt mit einer Beschichtungsschicht, die ein gesättigtes Polyestcrbindemittel oder ein Mischbindemittel aus gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon enthält, für ein Aufzeichnungsblatt mit hoher Farbdichte geeignet sei. Weiter wurde in dieser japanischen Anmeldung gezeigt, daß ein Mischbindemittel aus gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon eine überlegene Farbdichie bei der Aufzeichnung sowie bei der Bestrahlung mit viel Ultraviolettlicht ergibt, weil das gesättigte Polyesterbindemiiiel zu einem Aufzeichnungsblatt mit guter Lichtechtheit und Polyvinylpyrrolidon insbesondere zu.einem Aufzeichnungsblatt mit verbesserter Farbdichte führt
In der obigen japanischen Patentanmeldung Nr. 1 82 894/;980 wurde weiter gezeigt, daß die Zugabe des Pigments leichte Abtrennbarkeit des Thermoaufzeichnungspapiers von dem mit Färbungsmaterial beschichteten Substrat, nach der Aufzeichnung, bewirkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Aufzeichnungsblatt für das thermische Farbstoffübertragungsverfahren zu schaffen, mit dem eine weiter verbesserte Farbdichte erzielbar ist.
Überraschend wurde nun gefunden, daß die Zugabe von gefälltem Calciumcarbonat mit größerer spezifischer Oberfläche zur Bcbchichtungsmasse eine weiter verbesserte Farbdichte bewirkt.
Die obige Aufgabe wird daher eriindungsgemäß daduch gelöst, daß das Aufzeiehnungsfaiaii mit einer Beschichtung versehen wird, und die Beschichtung als Pigment ein gefälltes Calciumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von wenigstens 25 000 cm2/g, bestimmt nach dem Konsiantdruck-Lufidurchtriitsverfahren, und als Bindemittel einen gesättigten Polyester oder ein Gemisch aus gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon enthält
Die Erfindung sei nachfolgend näher erläutert. Beispiele für erfindungsgemäß verwendete gesättigt? Polyester sind Polyalkylenterephthalat (PET, Schmelzpunkt: 26O0C), erhältlich durch Polykondensation von Terephthalsäure mit Äthylenglykol, Polybutylenterephthalat (PBT, Schmelzpunkt: 224°C), Poly-M-cyclohexandimethylenterephthalat (PCHT, Schmelzpunkt: 2900C), Polyäthylenisophthalat (Schmelzpunkt: 107°C) usw. Diese Polyester der Phthalsäurereihe sind im allgemeinen in vielen Lösungsmitteln nicht löslich. Jetzt sind aber kornförmige und it. üblichen Lösungsmitteln lösliche oder in Wasser dispergierte Produkte dieser Art im Handel erhältlich.
Erfindungsgemäß kann als Beschichtungsbindemittcl der gesättigte Polyester, gelöst in einem Lösungsmittel, verwendet werden. Es ist aber wünschenswert, wegen der leichteren Handhabung einen gesättigten Polyester der Wasserdispersionsreihe zu verwenden. Polyvinylpyrrolidon ist andererseits ein Polymeres, das in Wasser löslich ist. Es bildet einen durchsichtigen Film und wird in Medikamenten, Kosmetika. Klebemitteln und Fasern verwendet.
Die Beschichtung für das erfindungsgcmiiße Aufzeichnungsblatt besteht aus einem Pigment, das ein gefälltes Calciumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von wenigstens 25 000 cm2/g, bestimmt n.-xh de.,', Konstantdruck-Luftdurchtrittsverfahrtn, enthält, und aus einem Bindemittel, das den gesättigten Polyester oder das Gemisch aus dem gesättigten Polyester und dem Polyvinylpyrrolidon enthält. Dabei ist es vorteilhaft, 50—900 Gewt Pigment, bezogen auf 100 Gewt. Bindemittel zu verwenden. Als Abkürzung für »Gewichtsteile« wird »Gewt.« verwendet.
Man kann Calciumcarbonai bekanntlich in zwei Sorten einteilen:
Natürliches Calciumcarbonat, das durch physikalisches Zerkleinern von Kalkstein erhallen wird und gefälltes Calciumcarbonat, das durch chemische Umsetzung verschiedener Rohmaterialien hergestellt wird.
Das erfindungsgemäße Calciumcarbonat ist gefälltes Calciumcarbonai mit einer spezifischen Oberfläche von wenigstens 25 000 cm2/g bestimmt nach dem Konstantdruck-Luftdurchirinsverfahren.
Das gefällte Calciumcarbonat mit einer bestimmten spezifischen Oberfläche wird als Beschichtungspigment verwendet, kann jedoch entsprechend dem Anwendungszweck zusammen mit anderen Pigmenijn. wie Calciumcarbonat mit einer niedrigeren spezifischen Oberfläche, natürlichem Calciumcarbonat, Kaolin, Siliziumoxid, Talk,Titandioxid, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Barljmsulfat. Zinoxid usw. verwendet werden.
Bei der Verwendung eines Gemisches von gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon ist bei einem Gewichtsverhältnis des ersteren zum letzteren von 100 zu 1 bis 1 zu 1 (Gewichtsteile) die Farbdichte und Lichtechtheit am günstigsten.
Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsblaii wird hergestellt, indem man die obige Beschichtungsmasse auf ein Substrat, z. B. ein übliches Papier (/.. B. ein höhcrwertiges Papier). Streichpapier, Pappe, gewobenes Tuch, ungewobenes Tuch oder einen Kunststoffilm, mit üblichen Auftragsvorrichtungen, wie Streichen, Leimpressen, usw. auftrage.
Die Beschichtungsmenge beträgt vorzugsweise 4- 15 g/m2 auf Trockenbasis. μ
Anhand der nachfolgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert.
Beispiel I
Zu 30 Gewt. (Feststoffgehalt) jeweils einer 40%igcn wässerigen Dispersion eines gesättigten Polyesters, einer Mischlösung der gleichen Mengen einer 40%igcn wässerigen Dispersion des gesättigten Polyesters (wie oben erwähnt) und einer 40%igen wässerigen Polyvinylpyrrolidon-Lösung. einer 5 —20%igen wässerigen Lösung oder Dispersion einer oxidicr.cn Stärke oder eines Styrol-Butadicn-Copolymerisats oder eines Polyvinylalko-
hols wurden 70 Gewt (Feststoffgehalt) einer Aufschlämmung eines gefällten Calciumcarbonate (»PX«) mit einer spezifischen Oberfläche von 6000 cm2/g (bestimmt nach dem Konstantdruck-Luftdurchtrittsverfahren), gegeben, um 5 Beschichtungsfarben herzustellen.
Die erhaltenen Beschichtungsmassen wurden in einer Bcschichtungsmenge von 6—10 g/m2 auf ein Papier der 5 oberen Klassen mit einem Leimungsgrad von 12 Sek., einem Gewicht von 66 g/m2 und einer Dicke von 97 μπη aufgetragen, wodurch die Aufzeichnungsblälter Nr. 1 —5 erhalten wurden. Als sublimierbare Dispersionsfarbstoffe wurden Farbstorfe mit den Color-Index-Nummern 61515, 10338 und 11110 verwendet und wie folgt zubereitet:
10 Gewt. jedes oben angegebenen Farbstoffs, 3 Gewt. Polyvinylalkohol und 45 Gewt. Isopropylalkohol wurden in einer Dreiwalzenmühle geknetet. Man erhält auf diese Weise sublimierbare Blau-, Gelb- und Rotfarben für die thermische Farbstoffübertragung.
Das Übertragungssubstrat wurde hergestellt indem man Seidenpapier mit einem Gewicht von 30 g/m2 mit diesen Farben mit einer Tiefdruckmaschine bedruckte.
Die bedruckte Oberfläche des Übertragungssubstrats wurde mit der beschichteten Oberfläche des obigen Aufzeichnungsblattes in Berührung gebracht, und auf die Rückseite des Übertragungssubstrats wurde 5 Sekunden eine Thermoplaite von 3 cm Länge und 3 cm Breite, die auf 30Ö°C erhitzt worden war, gepreßt, wodurch die thermische Übertragung des Farbstoffs auf das Aufzcichnungsblati erfolgte. Die Rcflexionsdichte der blauen, ge'ben oder roten Aufzeichnungsfläche, die auf das Aufzcichnungsblati thermisch übertragen wurde, wurde mit einem Macbeth-Dichtmesser gemessen, wobei Blau-, Gelb- oder Rot-Rcflexionsdichte diejenige ist, die unter Verwendung von Visuell-Filter (Ratten-Filter Nr. 106), Blau-Filter (Ratten-Filter Nr. 47) oder Grün-Filter (Ratten-Filter Nr. 58) erhalten wurde.
Tabelle 1: Prüfungsergebnisse des Beispiels 1
!5 Nr. 30 2#) 35 3") Zusammensetzung der Beschichl ungsmasse Bindemittel Blatt mil der Aufzeichnung Gelb Rut Summe
4") Pigment Reflexionsgrad 0.80 1.48 3.77
Gesättigter Polyester Blau
η 40 5") gefälltes 1.49
6") Calciumcarbonat 0.80 1.46 3.82
(PX) Gesäuigtei Polyester
desgl. (50Gcw.-Teile) 1.5b
Polyvinylpyrrolidon
(50Gcw.-Tcilc) 0.55 1.08 2.60
Oxidierte Stärke 0.44 0.94 2.38
desgl. Styrol-Buiadien- 0.97
desgl. Copolymcrisat 1.00 0.42 0.99 2.56
Polyvinylalkohol 0.47 0.86 2.07
desgl. Rohpapier (Papier der oberen Klasse) 1.15
0.74
*) Erfindungsgemäßes Beispiel
"*) Vergleichsversuch
Wie aus eier Tabelle crsicHlich ist. sind sogar unter Verwendung von gefälltem Calciumcarbonat mit einer größeren spezifischen Oberfläche die Rcflcxionsdichten der Aufzeichnungsblälter Nr. 1 und 2, bei denen als Bindemittel ein gesättigter Polyester und ein Gemisch aus gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon verwendet wurde, viel größer als diejenigen der Aufzeichnungsblälter Nr. .'J —5, bei denen die üblichen Bindemittel für die Papierbeschichtung verwendet wurden.
Das Blatt Nr. 6, das keine Bcschichtungsschicht besitzt zeigt eine sehr niedrige Rcflcxionsdichic.
Beispiel 2
Von vier gefällten Calciumcarbonaten mit einer spezifischen Oberfläche von wenigstens 25 000cm2/g (PY, MP 50, Uniber 70 und PZ) wurden für erfindungsgemäße Beispiele Aufschlämmungen zubereitet. Von drei gefällten Calciumcarbonaten mit einer spezifischen Oberfläche von weniger als 25 000 cm2/g (PC, von üblichem Calciumcarbonat, Akadama), von drei natürlichen Calciumcarbonaten (FC-40, FC-20 und Super-!500), Kaolin, Talk. Titandioxyd und Bariumsulfat wurden für Vcrglcichsbcispiele ebenfalls Aufschlämmungen zubereitet. 85 Gew.-Teile jedes obigen Pigmentschlanims wurden zu einer Lösung eines Bindcmittelgemisches bestehend aus 10 Gcw.-Teilcn (Fcststoffgehalt) einer 40u/oigcn wasserigen Dispersion eines gesiilligien Polyesters und 5 Gcw.-Teilen (Fcststoffgehalt) einer 40%igcn wässerigen Polyvinylpyrrolidon-Lösiing gegeben. Auf eiiese Weise wurden Beschichtungsfarben hergestellt.
Die erhaltenen Beschichtungsfarben wurden in einer Beschichiungsmcngc von 4 — 7 g/m·' auf das Papier, wie im Beispiel !.aufgetragen, wodurch die Aufzeichnungsbläticr Nr. 7 —20 ehalt cn wurden.
Die Rcflexionsdichte der Aufzeichnungsfläche jedes Auf/eichniingsblaties. die auf die gleiche Weise wie im Beisoicl 1 thcrn.i'.ch iibcriraKcn wilde, ist in Tabelle 2 angegeben.
Tabelle 2: Prüfungsergcbnissc des Beispiels 2
Nr. Pigmcnl in der Rcschichtungsnuisse lllutt mil der Aufzeichnung
Spezifische Oberfläche Reflexionsgrad
(Luftdtirohiriiis- Blau OcIb Rot
verfahren, em-7g)
Gesamt
η gefälltes
Calciumcarbonat
(PY)
8·) gefälltes
Calciumcarbonat
(MP 50)
9") gefälltes
Calciumcarbonat
(Unibcr 70)
10") gefälltes
Calciumcarbonat
(PZ)
II") gefälltes
Calciumcarbonat
(PC)
12") gefälltes
Calciumcarbonat
(Allgemeiner Grad)
13") gefälltes
Calciumcarbonat
(Akadama)
14") natürliches
Calciumcarbonat
(FC-40)
15") natürliches
Calciumcarbonat
(FC-20)
16") natürliches
Calciumcarbonat
(Super 1500)
17") Kaolin
18") Talk
19*') Titandioxyd
20") Bariumsulfat
60 000
45 000
29 000
25 000
21 000
18 000
16000
41 000
22 000
15000
1.57
l.r>4
1.43
1.41
1.13
1.15
1.05
1.17
1.09
1.20
0.88
0.92
0.86
0.81
0.74
0.71
0.72
0.72
0.71
0.70
1.53
1.44
1.46
1.38
1.28
1.19
1.10
1.21
1.25
1.20
3.98
3.90
3.75
3.60
3.15
3.05
2.87
3.10
3.05
3.10
1.07 0.74 1.14 2.95
1.08 0.71 1.11 2.90
1.07 0.72 1.14 2.93
1.07 0.71 1.12 2.90
*) Erfindungsgemäßes Beispiel **) Vergleichsversuch
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, ergeben die Aufzeichnungsblättcr Nr. 7—10, die das erfindungsgemäße gefällte Calciumcarbonat enthalten, eine erheblich höhere Reflexionsdichte im Vergleich zu den Aufzeichnungs- so blättern Nr. 11—20, bei denen ein gefälltes Calciumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von weniger als 25 000 cm2/g oder andere Pigmente für die Beschichtung verwendet wurden.

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Aufzeichnungsblatt für thermische Farbstoffübertragungsverfahren mit einer einen sublimierbaren Farbstoff enthaltenden Färbungsmaterialschicht auf einem Substrat und mit einer das Farbbild aufnehmenden Beschichtung auf dem Aufzeichnungsblatt die mit der Färbungsmatcrialschicht in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung des Aufzeichnungsblattes als Pigment ein gefälltes Calciumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von wenigstens 25 000 cm2/g, bestimmt nach dem Konstantdruck-Luftdurchtrittsverfahren. und als Bindemittel einen gesättigten Polyester enthält.
2. Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel ein Mischbindemittel aus gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon enthält.
3. Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 50—900 Gewt. Calciumcarbonat. bezogen auf 100 Gewt Bindemittel enthält.
4. Aufzeichnungsblatt nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 — 100 GewL Polyvinylpyrrolidon, bezogen auf 100 Gewt. des gesättigten Polyesters, enthält. .
5. Aufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyester mindestens ein Stoff aus der Gruppe: Polyethylenterephthalat. Poly-l/l-cyclohexandimethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat und Polyäthylenisophthalat ist.
6. Aufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es neoen dem gefällten Calciumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von wenigstens 25 000 cm2/g, mindestens ein Pigment aus der Gruppe: Kaolin, Siliziumdioxid, Talk, Titandioxid, Aluminiumoxid. Magnesiumoxid, Bariumsulfat, Zinkoxid und geiäiliem Calciüfiicarbonai mit einer spezifischen Oberfläche von weniger als 25 000 cm2/g zusätzlich enthält.
7. Aufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmenge des Aufzeichnungsblattes im Bereich von 4—15 g/m2 liegt.
8. Aufzeichnungsblatt nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der sublimierbare Farbstoff mindestens ein Nitro-, Azo-, Chinolin- und/oder Anthrachinonfarbsioff ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsblattcs nach den Ansprüchen 1 bis 8, wobei eine einen sublimierbaren Farbstoff enthaltende Färbematerialschicht auf ein Substrat aufgebracht und die Färbematerialschicht mit einer Beschichtung des Aufzeichnungsblattcs in Berührung gebracht wird, dadurch gekenn-
Ji, zeichnet, daß man das Aufzeichnungsblatt mit einer Beschichtung ausrüstet, die als Pigment ein gefälltes Calciumcarbonat mit einer spezifischen Oberfläche von wenigstens 25 000 cnr/g, bestimmt nach dem Konstantdruck-Luftdurchtrittsverfahrcn. und als Bindemittel einen gesättigten Polyester oder eine Mischung aus gesättigtem Polyester und Polyvinylpyrrolidon enthält.
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