DE3512075C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial,
welches in Wärmeaufzeichnungsvorrichtungen, wie Wärmedruckern oder Wärmekopiervorrichtungen
unter Verwendung
eines Thermokopfes verwendet werden kann.
Derzeit werden Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterialien
aus einem dünnen Substrat mit einer Wärmeübertragungs-
Druckfarbe auf dem Substrat in Thermodruckern
oder Thermofacsimilevorrichtungen
verwendet und bilden klare und dauerhafte Abbilder
auf Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier. Der
Mechanismus der Wärmeübertragungs-Aufzeichnung mit
diesen Aufzeichnungsmaterialien ist der folgende:
Die Wärmeübertragungs-Druckfarbenseite eines Wärmeübertragungs- Aufzeichnungsmaterials wird auf ein Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier gelegt. Dann wird auf der nicht mit der Druckfarbe versehenen Seite des Aufzeichnungsmaterials selektiv mit einem Thermokopf synchron zu einem elektrischen Signal Wärme einwirken gelassen und dadurch wird das Abbild auf das Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier durch Schmelzen oder Sublimation übertragen. Die Aufzeichnung ist vollständig, wenn das Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial und das Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier auseinandergezogen werden.
Die Wärmeübertragungs-Druckfarbenseite eines Wärmeübertragungs- Aufzeichnungsmaterials wird auf ein Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier gelegt. Dann wird auf der nicht mit der Druckfarbe versehenen Seite des Aufzeichnungsmaterials selektiv mit einem Thermokopf synchron zu einem elektrischen Signal Wärme einwirken gelassen und dadurch wird das Abbild auf das Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier durch Schmelzen oder Sublimation übertragen. Die Aufzeichnung ist vollständig, wenn das Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial und das Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier auseinandergezogen werden.
Die dünnen Substrate, die bei den obigen Wärmeübertragungs-
Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden,
müssen eine ausreichende Wärmebeständigkeit haben,
um die hohen Temperaturen von 250 bis 350°C des
Thermokopfes auszuhalten. Als solche Substrate sind
solche geeignet, die keinen Schmelzpunkt haben, wie
ein verdichtetes Papier, eine Hydratzellulose
oder wärmebeständige Filme mit einem Schmelzpunkt,
die jedoch die hohen Temperaturen des Thermokopfes
aushalten, z. B. ein Polyimidfilm oder ein Polytetrafluorethylenfilm.
Andere Filme,
z. B. solche aus Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen,
Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyethylenterephthalat
oder Polcarbonat, haben Schmelzpunkte,
die unterhalb der hohen Temperaturen des
Thermokopfes liegen und sie schmelzen und haften an
den Thermoköpfen beim Drucken und verursachen deshalb
ein sogenanntes Anhaftungsphänomen durch das die
Bewegung des Thermokopfes unmöglich wird.
Als Gegenmaßnahme für ein Substrat, bei dem das
Anhaftungsphänomen auftritt, wird in der JP-OS
7467/1980 beschrieben, die Seite des Substrates, die
in Kontakt mit dem Thermokopf kommt, mit einem wärmebeständigen
Schutzfilm zu versehen, der aus einem
Siliconharz, einem Epoxyharz, einem Melaminharz,
einem Phenolharz, einem Fluorharz, einem Polyimidharz
oder einem Nitrocelluloseharz besteht. Weiterhin
wird in der JP-OS 1 55 794/1981 beschrieben, eine
Seite eines Plastikfilmsubstrats mit einer Anhaftungsverhinderungsschicht
aus einem anorganischen Pigment
mit einer großen Schmierfähigkeit und einem
wärmehärtbaren Harzmaterial zu versehen.
In der JP-OS 74 195/1982 wird beschrieben, daß man
eine Seite eines Plastikfilmsubstrats mit einer Anhaftungsverhinderungsschicht
aus einem Siliciumoxid
oder aus einem dreidimensional vernetzten Produkt
einer polyfunktionellen Methacrylat-Verbindung versehen
soll.
Diese Gegenmaßnahmen, bei denen man eine Seite des
Substrats mit einer wärmebeständigen Schutzschicht
oder einer Anhaftungsverhinderungsschicht versieht,
erhöhen jedoch die Herstellungsstufen eines Wärmeübertragungs-
Aufzeichnungsmaterials und bedingen dadurch
höhere Kosten.
Aus der DE-OS 30 48 987 ist ein Wärmeübertragungs-
Aufzeichnungsmaterial bekannt, bei dem sich auf einem
Träger mindestens zwei sich nicht überlappende wärmeempfindliche
Übertragungsfarbschichten verschiedener Farben
auf einer Seite befinden. Der Träger kann aus einem Kunststoffilm
oder Papier mit einer Dicke von 3 bis 25 µm aufgebaut
sein und eine Dichte von 0,9 bis 1,4 g/cm³ haben.
Als geeignetes Trägermaterial wird Polyethylen neben
Polystyrol und Polypropylen und Pergaminpapier, synthetischem
Papier und laminiertem Papier genannt. Die hohe
obere Dichte von 1,4 g/cm³ bezieht sich dort jedoch nicht
auf einen Kunststoffilm, sondern ist nur mit einem stark
gefüllten Papier möglich.
Es gibt grob gesagt zwei Arten von Polyethylen, nämlich
ein hochdichtes Polyethylen (Dichte 0,941 bis
0,965, Schmelzpunkt 132 bis 135°C) und ein niedrigdichtes
Polyethylen (Dichte 0,910 bis 0,940, Schmelzpunkt
105 bis 110°C). Diese beiden Arten von Polyethylenen
werden einzeln oder in Abmischungen auf
dem Verpackungsgebiet als billige Materialien
verwendet.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Wärmeübertragungs-
Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger aus einem
Ethylenpolymer und einer Wärmeübertragungs-Farbschicht auf
der Oberseite des Trägers das Anhaften des Thermokopfes
beim Drucken zu verhindern.
Diese Aufgabe wird durch ein Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial
gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
Als Polyethylen mit einer Dichte von 0,935 oder
mehr kann man bei der vorliegenden Erfindung sowohl
ein hochdichtes Polyethylen als auch Mischungen
von hochdichtem Polyethylen mit niedrigdichtem Polyethylen
verwenden, sofern die vorgenannte Dichte erzielt
wird. Weiterhin kann man auch Abmischungen von
Polyethylen mit einem Polypropylen verwenden. Schließlich
sind auch Copolymere aus Ethylen mit anderen
Monomeren, z. B. Buten, geeignet, solange das Copolymer
hauptsächlich aus Ethylen aufgebaut ist.
Ein Thermokopf wird bei der Anwendung auf eine Temperatur
von 250 bis 350°C erwärmt (dadurch wird das
Schmelzen der meisten Harzfilme verursacht) und wird
dann schnell wieder gekühlt. Bei den derzeitigen Hochgeschwindigkeits-
Thermodruckern und -Thermofacsimilevorrichtungen
kann der Thermokopf jedoch nicht durch
schnelles Abkühlen auf Raumtemperatur abgekühlt werden
und wird in einem immer noch erhitzten Zustand
bewegt, wobei allerdings die Temperatur des Kopfes
während des Bewegens von der Art der verwendeten Vorrichtung,
in welcher der Thermokopf verwendet wird,
abhängt.
Das Anhaftungsphänomen zwischen einem Substrat und
einem Thermokopf wird durch die Temperatur und die
Zeit, auf welche und innerhalb welcher der Thermokopf
erwärmt oder gekühlt wird, und auch vom Schmelzpunkt
und der Dichte des Substrates beeinflußt. Weiterhin
wird das Anhaftungsphänomen auch dadurch beeinflußt,
ob der Kopf prozeßgekoppelt oder vom
Serientyp ist.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben zahlreiche
Materialien, einschließlich Polyethylen, als
Substrate ausprobiert. Bei diesen Untersuchungen
haben sich Polypropylenfilme als fast so gut wie
Polyethylenfilme herausgestellt, während andere Filme
das Anhaftungsphänomen in einem solchen Maße
ergaben, daß man sie in der Praxis nicht als Substrat
verwenden konnte. Polypropylene kann man jedoch
nicht alleine verwenden, sie sind jedoch in Abmischung
mit Polyethylen verwendbar und können
die Filmbildungseigenschaften von Polyethylen verbessern.
Bei der vorliegenden Erfindung ist die Dichte
des Polyethylens eine wesentliche Erfordernis und
solange eine Dichte von 0,935 oder mehr vorliegt,
können Additive, wie synthetische Harze oder andere
Polyethylene, Antioxidanzien, Schmiermittel, organische
und anorganische Pigmente, zu
den Polyethylenen ohne weiteres zugegeben werden.
Der Grund, warum eion Polyethylenfilm bei der vorliegenden
Erfindung das Anhaftungsphänomen nicht verursacht,
ist vermutlich der folgende.
Kommt ein Thermokopf, der auf etwa 300°C erhitzt
wurde, in Kontakt mit einem Polyethylenfilm mit
einer Dichte von 0,935 oder mehr, dann schmilzt der
Film augenblicklich, erleidet aber wegen seiner hohen
Dichte keine Wärmedeformation und infolgedessen
wird der Thermokopf in einem Zustand bewegt, bei dem
das Polyethylen noch geschmolzen ist. Da das Polyethylen
gegenüber dem Thermokopf eine niedrige Anhaftung
hat und in gewisser Weise als Schmiermittel
wirkt, verursacht das Polyethylen kein Anhaftungsphänomen.
Wenn man dagegen einen Polyethylenterephthalatfilm,
der nicht so behandelt wurde, daß er
wärmebeständig ist, als Substrat bei einem üblichen
Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial verwendet
(üblicherweise wird ein Polyethylenterephthalat, das
einer solchen Behandlung unterworfen wurde, als Substrat
verwendet), dann tritt das Anhaftungsphänomen
vermutlich aus dem folgenden Grund ein: Wenn der Polyethylenterephthalatfilm
mittels eines erhitzten Thermokopfes
schmilzt (Polyethylenterephthalat schmilzt
bei etwa 250°C) und dann schnell abgekühlt wird, dann
wird der Wärmekopf auf eine Temperatur unterhalb des
Schmelzpunktes gekühlt und dadurch erfolgt eine Verfestigung
des geschmolzenen Polyethylenterephthalats
und das Anhaften an den Thermokopf und dadurch läßt
sich der Thermokopf dann schlecht weiterbewegen.
Das Anhaftungsphänomen tritt also dann nicht ein,
wenn das Substrat zu dem Zeitpunkt in einem geschmolzenen
Zustand ist, zu dem der Thermokopf weiterbewegt
ist, also zu der Zeit der schnellen Abkühlung.
Ist das Substrat ein Polyethylen mit einer
Dichte von weniger als 0,935, dann findet das Schmelzen
und eine Deformierung gleichzeitig mit dem Erhitzen
durch den Thermokopf statt und die Deformation
hindert die Bewegung des Thermokopfes und infolgedessen
kann man ein solches Polyethylen in der
Praxis nicht als Substrat verwenden.
Wie schon vorher festgestellt, benötigt das erfindungsgemäß
verwendete Polyethylensubstrat keine
Behandlung, um ihm eine Wärmebeständigkeit zu verleihen
und infolgedessen kann erfindungsgemäß ein
billiges Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial von
hohem technischen Wert zur Verfügung gestellt werden.
Das als Substrat verwendete Polyethylen muß eine
Dichte von 0,935 oder mehr haben. Weitere Untersuchungen
des Polyethylens hinsichtlich des Gewichtsdurchschnitts-
Molekulargewichtes haben folgendes ergeben:
Verwendet man ein Polyethylen mit einem Gewichtsdurchschnitts-
Molekulargewicht von weniger als 200 000,
dann tritt ein leichtes Kopfmusterbild, d. h. eiskristallähnliches
Bild, beim Drucken mit dem erwärmten
Thermokopf auf und durch eine Beobachung der
Oberfläche des Thermokopfes unter einem Mikroskop
erkennt man, daß eine geringe Menge Polyethylen anhaftet.
Wendet man dagegen ein Polyethylen mit einem
Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht von 200 000 oder
mehr an, dann tritt dieses Eisblumenbild nicht auf,
obwohl das Polyethylen an den Stellen, an denen der
Druck erfolgte, etwas transparenter wird, und es haftet
kein Polyethylen an der Oberfläche des Thermokopfes
an. Infolgedessen soll das erfindungsgemäß
verwendete Polyethylen vorzugsweise ein Gewichtsdurchschnitts-
Molekulargewicht von 200 000 oder mehr und
insbesondere von 200 000 bis 350 000 haben. Polyethylene
mit einer Dichte von 0,935 oder mehr und
einem Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht von 200 000
oder mehr sind im Handel erhältlich und sie können
mittels einer T-Düse zu Filmen verarbeitet werden.
Das Herstellungsverfahren des Substratfilmes hat die
folgenden Wirkungen bei der Herstellung eines Wärmeübertragungs-
Aufzeichnungsmaterials:
Wird der Film nach dem Blasverfahren hergestellt,
dann sind die Polyethylen-Kristalle in dem Film statistisch
sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung
des Films verteilt und nach dem Auseinanderziehen
weist der Film eine starke Dehnung und eine
kleine Zugfestigkeit auf. Hat der Substratfilm in
dem Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial eine
Dicke von 10 bis 30 µm (im allgemeinen liegt der
Dickenbereich bei 3 bis 30 µm), dann hält der Film
die Belastung aus die erfolgt, wenn man eine wärmeschmelzbare
Druckfarbe darauf beschichtet. Wenn die
Dicke des Substratfilms aber nur 3 bis 6 µm beträgt,
dann hat der Film eine geringe Zugfestigkeit und
eine sehr starke Dehnung und dann wird es schwierig,
eine wärmeschmelzbare Druckfarbe aufzubringen. Ein
mit einer T-Düse hergestellter Film ist in Längsrichtung
stark orientiert und hat eine große Zugfestigkeit
und eine geringe Dehnung. Bringt man eine Beschichtung
einer wärmeschmelzbaren Druckfarbe auf
dem Film auf, dann kann man selbst einen sehr dünnen
Film leicht beschichten und zwar auch dann, wenn der
beschichtete Film auf eine geringe Breite geschnitten
wird oder wenn man den Film zu Bändern verarbeitet,
dann findet beim Druck mit dem Thermodrucker keine
Aufspaltung statt. Deshalb wird der erfindungsgemäß
verwendete Polyethylenfilm vorzugsweise mit einer T-
Düse, das ist eine mittig gespeiste Breitschlitzdüse,
hergestellt.
Als Wärmeübertragungs-Druckfarbenschicht kann beim
erfindungsgemäßen Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial
eine übliche Druckfarbenbeschichtung verwendet
werden und es besteht keinerlei Beschränkung hinsichtlich
der verwendeten Druckfarbe.
Das heißt, daß man die folgenden drei Arten von
Druckfarben, wie sie für Wärmeübertragungs-Druckfarbenschichten
bekannt sind, verwenden kann:
- (1) Wärmeschmelzbare Druckfarben, enthaltend ein Färbemittel (z. B. Ruß, Ölruß, Gelbpigment, Magentapigment, Cyanpigment).
- (2) Wärmeübertragungs-Druckfarben von Farbentwicklungstyp, die im wesentlichen einen Leuko- Farbstoff enthalten, der bei Raumtemperatur farblos ist, und einen Farbentwickler, der beim Erhitzen den Leuko-Farbstoff in einen farbigen Farbstoff überführt.
- (3) Wärmeübertragungs-Druckfarben vom Subliationstyp, die in Kombination mit einem Bindemittel einen im wesentlichen wärmesublimierbaren Farbstoff enthalten.
Alle drei dieser Druckfarbenarten können verwendet
werden. Es besteht kein Unterschied bei den Druckfarben
gemäß (1), (2) oder (3) hinsichtlich des Anhaftens
des Thermokopfes an das Substrat.
Die Erfindung wird nachfolgend in den
Beispielen erläutert.
Sieben Arten von Polyethylenfilmen mit einer Dicke
von 10 µm und einem Dichtebereich von 0,924 bis
0,965 wurden durch Mischen von hochdichtem Polyethylen
mit einer Dichte von 0,965 und einem niedigdichten
Polyethylen mit einer Dichte von 0,924 in
unterschiedlichen Mischverhältnissen hergestellt.
Auf einer Seite der so erhaltenen Filme wurde eine
Heißschmelz-Druckfarbe, enthaltend 12% Ruß, mit
einem Schmelzpunkt von 65°C mittels eines Heißschmelz-
Beschichters aufgetragen und zwar in einer
Menge von 3,5 g/m². Auf der Druckfarbenseite des
dabei gebildeten Wärmeübertragungsfilmes wurde ein
Papier (ein Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier) aufgelegt.
Ein schwarzes Muster wurde auf der nicht
druckfarbenbeschichteten Seite (Rückseite) des Wärmeübertragungsfilms
mittels eines Thermofacsimiletesters
ausgebildet, wobei Druckimpulse von 0,8, 1,0 und 2,0
Millisekunden und eine Spannung von 16,0 V verwendet
wurden.
Die Bewertung der Anhaftung wurde anhand der Bewegbarkeit
des Thermokopfes (der Bewegbarkeit auf dem
jeweiligen Substrat) durchgeführt. Eine gute Bewegbarkeit
wurde mit ○, eine etwas schlechtere Bewegbarkeit
mit ∆ und eine schlechte Bewegbarkeit mit
einem × bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1
gezeigt.
Die Filme mit einer Dichte von 0,936 oder mehr ergaben
eine gute Bewegbarkeit. Von den Filmen, die aus Mischungen
aus einem hochdichten Polyethylen und einem
niedrigdichten Polyethylen hergestellt worden waren,
ergaben solche mit einer höheren Dichte von beispielsweise
0,949 eine etwas bessere Bewegbarkeit.
Anmerkung:
¹) Das Symbol ○ (gute Bewegbarkeit) zeigt, daß ein Substrat niemals an einem Thermokopf anhaftet.
²) Das Symbol ∆ (schlechtere Bewegbarkeit) zeigt, daß das Substrat etwas an einem Thermokopf anhaftet, wodurch ein geringes Geräusch verursacht wird.
³) Das Symbol × (schlechte Bewegbarkeit) bedeutet, daß ein Substrat erheblich an dem Thermokopf anhaftet und die Bewegbarkeit dadurch praktisch nicht mehr gegeben ist.
⁴) Der Zahlenbereich in "Bewegbarkeit" bedeutet einen Bereich der Druckpulsbreite in Millisekunden.
Eine Pulsbreite von 3,3 Millisekunden stellt die maximale Pulsbreite der verwendeten Testvorrichtung dar.
Beträgt die Pulsbreite 0,5 Millisekunden oder weniger, dann ist der Wärmeübergang auf eine Druckschicht unzureichend und das Wärmeübertragungsverfahren ist im wesentlichen unmöglich.
¹) Das Symbol ○ (gute Bewegbarkeit) zeigt, daß ein Substrat niemals an einem Thermokopf anhaftet.
²) Das Symbol ∆ (schlechtere Bewegbarkeit) zeigt, daß das Substrat etwas an einem Thermokopf anhaftet, wodurch ein geringes Geräusch verursacht wird.
³) Das Symbol × (schlechte Bewegbarkeit) bedeutet, daß ein Substrat erheblich an dem Thermokopf anhaftet und die Bewegbarkeit dadurch praktisch nicht mehr gegeben ist.
⁴) Der Zahlenbereich in "Bewegbarkeit" bedeutet einen Bereich der Druckpulsbreite in Millisekunden.
Eine Pulsbreite von 3,3 Millisekunden stellt die maximale Pulsbreite der verwendeten Testvorrichtung dar.
Beträgt die Pulsbreite 0,5 Millisekunden oder weniger, dann ist der Wärmeübergang auf eine Druckschicht unzureichend und das Wärmeübertragungsverfahren ist im wesentlichen unmöglich.
Auf einer Seite eines hochdichten Polyethylenfilms
mit einer Dichte von 0,960 und einer Dicke von 10 µm
wurde die Heißschmelz-Druckfarbe von Beispiel 1
in einer Menge von 3,5 g/m² aufgetragen. Der beschichtete
Film wurde auf eine Breite von 6,0 mm geschnitten.
Die dabei entstandenen Bänder wurden in eine elektrische
Schreibmaschine vom Wärmetyp eingelegt und
dann wurde auf Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier gemäß
Beispiel 1 gedruckt.
Die Bewegbarkeit auf den Bändern war gut und es gab
auch keinen Anhaftungslärm. Die übertragenen Buchstaben
waren ausreichend dicht (optische Dichte 1,20).
Das Standard-Wärmeband in der gleichen Schreibmaschine
ist ein Polyethylenterephthalatband, das eine Behandlung
erfahren hatte, um die Wärmebeständigkeit zu erhöhen.
Der obige Versuch zeigt, daß gemäß der vorliegenden
Erfindung mit niedrigeren Kosten der gleiche
Effekt erzielt werden kann.
Zum Vergleich wurde der Versuch wiederholt, unter Verwendung
von (1) einem im Handel erhältlichen niedrigdichten
Polyethylenfilm mit einer Dichte von 0,918
und einer Dicke von 10 µm und (2) einem im Handel erhältlichen
Polyethylenterephthalatfilm mit einer Dicke
von 10 µm.
Bei einem niedrigdichten Polyethylenfilm bewegte
sich der Thermokopf überhaupt nicht. Im Falle des
Polyethylenterephthalatfilms bewegte sich der Thermokopf,
der ein Serienmodell war, nur schlecht und
der Anhaftungslärm war hoch. Eine Untersuchung der
Stellen, an denen ein Druck erfolgt war, mit einem
Vergrößerungsglas zeigte, daß der Polyethylenterephthalatfilm
aufgrund der Unebenheit der Oberflächenhöhe
ein eiskristallähnliches Aussehen hatte.
außerdem haftete der Polyethylenterephthalatfilm
an dem Thermokopf. Ein Polyethylenterephthalatfilm
ist deshalb nicht geeignet, über einen längeren Zeitraum
verwendet zu werden.
Unter Verwendung von verschiedenen hochdichten Polyethylen,
die jeweils in der Dichte und im Gewichtsdurchschnitts-
Molekulargewicht verschieden waren,
wie dies in Tabelle 2 gezeigt wird, wurden 10 verschiedene
Polyethylenfilme mit einer Dicke von 10 µm
nach der Blasmethode (Schlauchblasverfahren) hergestellt.
Auf einer Seite des Films wurde mit einem
Heißschmelz-Beschichter eine Heißschmelz-Druckfarbe,
enthaltend 12% Ruß, mit einem Schmelzpunkt von
65°C, in einer Menge von 3,5 g/m² aufgetragen. Auf
die Druckfarbenseite des erhaltenen Wärmeübertragungsfilms
wurde ein Wärmeübertragungs-Aufnahmepapier aufgelegt.
Das Ganze wurde in eine elektrische Schreibmaschine
vom Wärmetyp eingelegt und dann wurde ein
Wärmedruck auf die nicht mit der Druckfarbe behaftete
Seite (Rückseite) des Wärmeübertragungsfilms
durchgeführt.
Die Schreibmaschine vom Wärmetyp hatte einen serienmäßigen
Kopf und die Beweglichkeit des Thermokopfes
war gut. Es wurde kein Anhaftungsphänomen festgestellt
und die Übertragungsbilder waren ebenfalls gut.
Nach dem Drucken wurde die Druckfarbe von allen Wärmeübertragungsfilmen
mit Xylol entfernt und die Anwesenheit
eines Eisblumenbildes an den Teilen, an
denen ein Druck aufgebracht worden war, und das Anhaften
von Polyethylen an dem Thermokopf wurde unter
einen Mikroskop untersucht. Die Ergebnisse werden
in Tabelle 2 gezeigt.
Aus Tabelle 2 geht hervor, daß bei einer Dichte
des Polyethylens von 0,935 oder mehr das Vorhandensein
eines Eisblumenbildes und einer Verschmutzung
des Kopfes nicht vom Grad der Dichte, sondern vielmehr
von dem Niveau des Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewichtes
abhing. Wenn das Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht
200 000 der mehr betrug, dann wurde weder
ein Eisblumenbild noch eine Verschmutzung des
Thermokopfes festgestellt. Wenn das Gewichtsdurchschnitts-
Molekulargewicht aber unterhalb 200 000 lag,
dann wurden Eisblumenbilder und ebenso eine Verschmutzung
des Thermokopfes beobachtet und man kann deswegen
annehmen, daß es Schwierigkeiten gibt, wenn
man den Thermokopf längere Zeit verwenden will.
Zum Vergleich wurde derselbe Versuch mit einem niedrigdichten
Polyethylenfilm mit einer Dichte von 0,925,
einem Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht (Mn) Thermokopfes von
210 000 und einer Dicke von 10 µm wiederholt. Dabei
haftete der Film jedoch an dem Thermokopf und es war
unmöglich, den Thermokopf zu bewegen.
Ein Polyethylen mit einer Dichte von 0,953 und einem
Gewichtsdurchschnitts-Molekulargewicht (Mn) von 228 000
wurde durch eine T-Düse zu einem Film einer Dicke
von 6 µm verarbeitet.
Auf einer Seite des Films wurde die Wärmeübertragungs-
Druckfarbe von Beispiel 3 aufgetragen. Der beschichtete
Film wurde durch einen Bandschneider unter
Ausbildung eines Bandes von 6 mm Breite laufen gelassen.
Auch wenn die Spannung während des Schneidens
etwas stärker eingestellt wurde, fand nur eine
geringe Dehnung des Filmbandes statt und es wurden
keine Risse festgestellt. Unter Verwendung dieses
Filmbandes wurde eine Filmkassette hergestellt, die
man in eine elektrische Schreibmaschine vom Thermotyp
gemäß Beispiel 3 einbrachte und dann wurden Drucke
durchgeführt. Die Bewegbarkeit des Kopfes war problemlos
(genau genommen die Bewegbarkeit des Filmbandes)
und nach dem Drucken zeigte der Film keine
Eisblumenbilder und der Kopf hatte keine Anhaftungen.
Zum Vergleich wurde aus dem gleichen Polyethylen
ein Film mit einer Dicke von 6 µm nach der Schlauchblasmethode
hergestellt. Dann wurde eine Wärmeübertragungs-
Druckfarbe aufgetragen und der Film wurde
zu einem Band von 6 mm Breite in einem Bandschneider
geschnitten. Die Wärmeübertragungs-Druckfarbe
wurde auf einen Film mit einer Breite von 500 mm
aufgebracht und deshalb war die Beschichtung möglich,
wobei sich der Film nur geringfügig verstreckte. Dann
wurde auf Breiten von 6 mm und 210 mm geschnitten.
Bei den 6-mm-Bändern fand eine Rißbildung aufgrund
des Reckens des Bandes statt und ein Aufwickeln unter
Spannung war unmöglich. Bei dem Band mit einer Breite
von 210 mm war die Schneidspannung niedrig und es
trat keine Rißbildung ein und man konnte den Film
aufwickeln und das Band konnte in der Praxis ebenso
verwendet werden wie das in Beispiel 3.
Daraus wird ersichtlich, daß bei der Herstellung
von dünnen Bändern mit einem kleinen Querschnitt
die Schlauchblasmethode nicht geeignet ist, weil häufig
eine Rißbildung eintritt und die Verarbeitbarkeit
schlecht ist, während die vorherige Herstellung
mit einer T-Düse sehr viel vorteilhafter ist.
Ethylen-Buten-1-Copolymere mit unterschiedlichen Dichten
wurden hergestellt, und daraus wurden Filme in einer Dicke
von 10 µm unter Verwendung einer T-Düse erhalten. Die Dichte
der Filme und das Gewichtsverhältnis (Gewichts-%) von
Ethylen und Buten-1 werden in Tabelle 3 gezeigt.
Dann wurde auf eine Seite der erhaltenen Filme eine Wärmeübertragungs-
Druckfarbe enthaltend 12% Ruß mit einem
Schmelzpunkt von 65°C mittels einer Heißschmelzbeschichtungsvorrichtung
in einer Beschichtungsmenge von 3 g/m²
aufgetragen unter Erhalt von Wärmeübertragungs-Donorblättern.
Dann wurde die Druckfarbenseite dieses Wärmeübertragungs-
Donorblattes auf ein einfaches Blatt Papier (ein Wärmeübertragungs-
Aufnahmepapier aufgelegt. Es wurde
ein schwarzes Muster von der Nicht-Druckfarbenseite des
Donorblattes mit einem Thermo-Facsimile-Tester mit Druckimpulsbreiten
von 0,8, 1,0, 2,0 und 3,0 Millisekunden
und einer Spannung von 16,0 Volt bedruckt.
Die Beweglichkeit des Thermokopfes (Beweglichkeit auf
deren Substrat) mit jeder Pulsbreite wurde anhand des
Lärms (Anhaftungslärm), der durch das Anhaften des Thermokopfes
auf dem Film verursacht wurde, wie folgt bewertet:
kein Anhaftungslärm (○), geringer Anhaftungslärm (∆) und
großer Anhaftungslärm (×). Die Ergebnisse werdem in
Tabelle 3 gezeigt.
Versuch 1 wurde wiederholt, wobei jedoch Octen-1 anstelle
von Buten-1 verwendet wurde. Die Ergebnisse werden in
Tabelle 3 gezeigt.
Versuch 1 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von
Propylen anstelle von Buten-1. Die Ergebnisse werden in
Tabelle 3 gezeigt.
Versuch 1 wurde wiederholt unter Verwendung von 4-Methylpenten-
1 anstelle von Buten-1. Die Ergebnisse werden in
Tabelle 3 gezeigt.
Mischungen (unterschiedlich in der Dichte) aus Polyethylen
und Polypropylen wurden hergestellt unter Verwendung von
hochdichtem Polyethylen mit einer Dichte von 0,941 und
Polypropylen mit einer Dichte von 0,900, und daraus wurden
10 µm dicke Filme durch Blastechnik hergestellt. Die
Mischverhältnisse zwischen Polyethylen und Polypropylen
und die Dichte der erhaltenen Filme werden in Tabelle 4
gezeigt.
Dann wurde wie im Versuch 1 ein Thermoübertragungs-Donorblatt
mit Hilfe der so erhaltenen Filme hergestellt, und
weiterhin wurden die Versuche wie im Beispiel 1 durchgeführt.
Die Bewertung erfolgte wie beim Versuch 1 und die
Ergebnisse werden in Tabelle 4 gezeigt.
Claims (2)
1. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger
aus einem Ethylenpolymer und einer Wärmeübertragungs-
Farbschicht auf der Oberseite des Trägers, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ethylenpolymer des
Trägers eine Dichte von 0,935 oder höher hat und
ausgewählt ist aus hochdichtem Polyethylen, Mischungen
von hochdichtem Polyethylen mit niedrigdichtem
Polyethylen, Mischungen von Polyethylen und Polypropylen
und Copolymeren von Ethylen mit anderen Monomeren mit
überwiegendem Anteil an Ethylen.
2. Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsmaterial gemäß Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger
aus einem Ethylenpolymer mit einer mittig gespeisten
Breitschlitzdüse hergestellt ist.
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