DE3514529C2

DE3514529C2 -

Info

Publication number: DE3514529C2
Application number: DE3514529A
Authority: DE
Inventors: Toshio Yokohama Kanagawa Jp Niwa; Yukichi Sagamihara Kanagawa Jp Murata; Takashi Machida Tokio/Tokyo Jp Morishima
Original assignee: Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1984-04-23
Filing date: 1985-04-22
Publication date: 1988-01-14
Also published as: JPS60224590A; GB8510265D0; DE3514529A1; US4657557A; GB2157841A; FR2563160A1; FR2563160B1; GB2157841B

Description

Die Erfindung betrifft Sublimationstransfer-Aufzeichnungsmaterial.

Automatische Endstellen im Büro, wie Faksimile-Geräte, Drucker und Kopiermaschinen, finden rasche Verbreitung. Es besteht ein zunehmender Bedarf zur Farbaufzeichnung, die eine größere Kapazität zur Informationsübertragung bietet und allgemein bevorzugt wird. Darüber hinaus wird versucht, Methoden zur Farbaufzeichnung von Fernsehbildern zu entwickeln.

Für die vorstehend genannten Zwecke werden zur Zeit Farbaufzeichnungsmethoden mit Hilfe elektrostatischer Kopierverfahren, Tintenstrahl-Schreibverfahren und Transferaufzeichnungsverfahren unter Anwendung von Wärme untersucht. Die Transferaufzeichnungsverfahren unter Anwendung von Wärme werden als vorteilhafter angesehen als die anderen Verfahren, weil der Betrieb und die Wartung der dafür benutzten Vorrichtungen leichter ist, und die Vorrichtung sowie Ersatzteile billiger sind.

Bei dem Transferaufzeichnungsverfahren unter Anwendung von Wärme wird ein Träger, z. B. eine Folie oder ein Blatt, der mit einer einen Farbstoff enthaltenden Druckfarbe beschichtet ist, auf ein Bildempfangsmaterial aufgelegt. Sodann wird die Rückseite des Trägers mittels einer wärmeabgebenden Einrichtung erhitzt. Auf diese Weise wird der Farbstoff auf das Bildempfangsmaterial übertragen.

Das Transferaufzeichnungsverfahren unter Anwendung von Wärme kann in zwei Gruppen unterteilt werden, ein Schmelztransfer-Aufzeichnungsverfahren sowie ein Sublimationstransfer-Aufzeichnungsverfahren. Beim Schmelztransfer-Aufzeichnungsverfahren wird ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, bei dem ein Träger mit einer in der Wärme schmelzenden Druckfarbe beschichtet ist. Beim Sublimationstransfer-Aufzeichnungsverfahren wird ein Aufzeichnungsmaterial verwendet, das mit einer einen sublimierbaren Farbstoff enthaltenden Druckfarbe beschichtet ist. Das Sublimationstransfer-Aufzeichnungsverfahren ist vorteilhafter, insbesondere im Hinblick auf die Aufzeichnung vollständiger Farben, weil es möglich ist, die Menge des zu sublimierenden und zu übertragenden Farbstoffes durch Einstellung der von der Wärmequelle abgegebenen Wärmemenge und damit die Gradation zu steuern.

Die Temperatur der wärmeabgebenden Wärmequelle beim Transferaufzeichnungsverfahren erreicht 200°C oder mehr. Bei Verwendung üblicher Aufzeichnungsmaterialien treten Schwierigkeiten auf, weil das Bindemittelharz auf dem Aufzeichnungsmaterial dabei erweicht oder schmilzt und das Aufzeichnungsmaterial mit dem Bildempfangsmaterial verklebt. Dies erschwert die Trennung bzw. Ablösung des Aufzeichnungsmaterials vom Bildempfangsmaterial. Ferner wird das Bindemittelharz zusammen mit dem Farbstoff übertragen auf das Bildempfangsmaterial, was die Einstellung der Gradation unmöglich macht.

Bei übereinanderliegendem Transferaufzeichnungsmaterial und Bildempfangsmaterial tritt beim Transport auch ein Abrieb der einander berührenden Oberflächen auf. Dies verursacht Abriebsflecken, d. h. der unbedruckte Teil des Bildempfangsmaterials wird fleckig.

Es sind bereits Verfahren zur Verhinderung des Verklebens von Transferaufzeichnungsmaterial am Bildempfangsmaterial vorgeschlagen worden, bei dem Wärmebeständigkeit durch Verwendung vernetzbarer Harze als Bindemittel für das Aufzeichnungsmaterial und eines Harzes für das Bildempfangsmaterial verwendet werden; vgl. JP-OS 58-2 15 397, 58-2 12 994 und 58-215398.

Aus der DE-OS 23 25 308 ist ein Farbträger für das Thermo-Transferdruckverfahren bekannt, der aus einem Träger besteht, auf dem ein Muster aus einem basischen Farbstoff mit schlechter Übertragbarkeit in der Wärme, einem Oxidationsmittel zur Erhöhung der Übertragbarkeit des basischen Farbstoffs in der Wärme und eine Harzschicht aufgebracht sind und der vorzugsweise noch eine Kunstharz-Deckschicht aufweist. Die Deckschicht verhindert das Durchdringen des basischen Farbstoffs bei der Lagerung, ermöglicht aber den Durchtritt des Farbstoffs beim Thermo-Transferdrucken. Die Deckschicht muß nicht wärmebeständig sein.

Gemäß DE-OS 23 25 308 wird ein basischer Farbstoff mit schlechter Übertragbarkeit bzw. Sublimierbarkeit zusammen mit einem Oxidationsmittel verwendet. Bei Verwendung eines öllöslichen Farbstoffes wird man zur Herstellung der Druckfarbe ein organisches Lösungsmittel verwenden. In diesem Fall wird der Farbstoff in die Deckschicht wandern, insbesondere wenn dafür Polystyrol, Epoxyharze oder Petroleumharze verwendet werden, die ebenfalls als Lösung in einem organischen Lösungsmittel aufgebracht werden.

Gemäß DE-OS 23 25 308 wird als Deckschicht ein Kunstharz aus einem wasserlöslichen Polyvinylalkohol verwendet. Dieses Kunstharz kann die Sublimationstransfer - Eigenschaften des Farbstoffes stören, wenn es in Kombination mit einem nichtionischen Farbstoff verwendet wird. Man erhält im Bildempfangsmaterial eine geringere Farbdichte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sublimationstransfer-Aufzeichnungsmaterial aus einem Träger zur Verfügung zu stellen, der mit einer für den Sublimationstransfer-Aufzeichnungsprozeß geeigneten Druckfarbe sowie mit einer über der Druckfarbenschicht angeordneten Deckschicht aus einem Kunstharz beschichtet ist. Die Deckschicht soll das Verkleben des Aufzeichnungsmaterials mit dem Bildempfangsmaterial beim Erhitzen verhindern. Nach der Transferaufzeichnung sollen sich Aufzeichnungsmaterial und Bildempfangsmaterial leicht voneinander trennen lassen. Ferner sollen keine Abriebsflecken entstehen. Diese Aufgabe wird bei dem Sublimationstransfer-Aufzeichnungsmaterial der vorstehend definierten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckfarbe einen nichtionischen sublimierbaren Farbstoff enthält und das Kunstharz eine wärmebeständige Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder Hydroxybutylmethylcellulose ist.

Das Aufzeichnungsmaterial der Erfindung wird durch Beschichten eines Trägers, z. B. eines Blattes oder einer Folie, mit einer für den Sublimationstransfer-Aufzeichnungsprozeß geeigneten, einen nichtionischen sublimierbaren Farbstoff enthaltenden Druckfarbe, anschließendes Trocknen und Beschichten mit dem wärmebeständigen Cellulosederivat in Form einer wäßrigen Lösung oder Dispersion als Deckschicht hergestellt.

Beispiele für geeignete Träger sind Papier, wie Kondensatorpapier, Glanzpapier, sowie Kunststoffolien mit guter Wärmebeständigkeit, z. B. aus Polyestern, Polyamiden oder Polyimiden. Der Träger hat gewöhnlich eine Dicke von 3 bis 25 µm. Gegebenenfalls wird das Aufzeichnungsmaterial auf seiner Rückseite auch mit einem wärmebeständigen Schutzfilm, z. B. aus einem Silikonharz, Epoxyharz, Melaminharz, Phenolharz, Fluorharz oder Polyimidharz versehen, um ein Ankleben an der wärmeabgebenden Quelle zu verhindern.

Die Druckfarbe kann folgendermaßen hergestellt werden: Ein Lösungsmittel, wie Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, wird mit einem nichtionischen sublimierbaren Farbstoff sowie einem Dispergiermittel versetzt und das Gemisch wird in einer Dispergiervorrichtung, z. B. einer Kollermühle oder Kugelmühle, fein dispergiert. Sodann wird ein für Druckfarben übliches Kunstharzbindemittel eingemischt.

Als nichtionische sublimierbare Farbstoffe können die nichtionischen Farbstoffe verwendet werden, wie sie beim Transferdruck von Polyester-Textilgut verwendet werden. Bei diesen Farbstoffen handelt es sich um Azo-, Anthrachinon-, Nitro-, Styryl-, Naphthochinon-, Chinophthalon-, Azomethin- und Cumarin-Farbstoffe sowie Farbstoffe, die kondensierte polycyclische Ringsysteme enthalten.

Als Dispergiermittel kommen z. B. anionaktive, kationaktive und nichtionogene Dispergiermittel in Frage, wie sie zum Dispergieren von Farbstoffen verwendet werden.

Als Bindemittelharze kommen die üblichen Harze in Frage, wie sie zur Herstellung von Druckfarben verwendet werden, z. B. lösungsmittellösliche Harze, wie Kolophoniumharze, Phenolharze, Xylolharze, Petroleumharze, Vinylharze, Polyamidharze, Alkydharze, Nitrocelluloseharze, Alkylcelluloseharze, Polyesterharze, Polysulfone und Polycarbonate sowie wasserlösliche Harze, wie Maleinsäure-, Acrylsäure-, Cellulose-, Kasein-, Schellack- und Leimharze.

Zum Beschichten des Trägers mit der Druckfarbe kann z. B. ein Umkehrwalzenbeschichter, ein Rasterwalzenbeschichter oder ein Walzenbeschichter mit von unten wirkender Stabrakel oder einem Rakelmesser verwendet werden. Derartige Verfahren sind z. B. in dem Buch von Yuuji Harazaki, Coating Method, 1977, Verlag Maki Shoten, Japan, beschrieben.

Die Schichtdicke der Druckfarbe auf dem Träger kann in einem Bereich von 0,01 bis 5 µm, vorzugsweise von 0,1 bis 3 µm, liegen.

Auf die Druckfarbenschicht wird als Deckschicht eine wärmebeständige Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder Hydroxybutylmethylcellulose mit einem Schmelzpunkt von mindestens 150°C, vorzugsweise mindestens 170°C, aufgetragen.

Das wärmebeständige Cellulosederivat wird in Form einer wäßrigen Lösung oder Dispersion eingesetzt.

Die wäßrige Lösung oder Dispersion des wärmebeständigen Cellulosederivats wird auf die Druckfarbenschicht in ähnlicher Weise wie die Druckfarbe aufgetragen. Die Dicke der Deckschicht aus dem wärmebeständigen Cellulosederivat liegt im Bereich von 0,01 bis 2 µm, vorzugsweise von 0,05 bis 1 µm. Bei zu geringer Schichtdicke ist die Wirkung der Deckschicht zu gering, während bei zu großer Schichtdicke die Sublimation des Farbstoffs auf das Bildempfangsmaterial beim Aufzeichnungsprozeß gestört wird.

Bei der Durchführung des Sublimationstransfer-Aufzeichnungsverfahrens mit dem Aufzeichnungsmaterial der Erfindung ist das Ablösen vom Bildempfangsmaterial problemlos und es erfolgt keine Abriebsfleckenbildung auf den unbedruckten Bereichen des Bildempfangsmaterials. Weiterhin ist die Gradation gut.

Die Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1 a) Herstellung einer Druckfarbe

10 g C. I. Disperse Blue 14 und 2 g eines Dispergiermittels vom Polyäthylenglykol-phenoläther-Typ werden in 40 ml Wasser eingetragen und in einer Kollermühle fein dispergiert. Die erhaltene Dispersion wird mit 50 g eines wäßrigen Acrylharzes vermischt, das einen Feststoffgehalt von 40% hat.

b) Herstellung des Aufzeichnungsmaterials

Eine 12 µm dicke Polyäthylenterephthalat-Folie wird auf ihrer Rückseite mit einem Polyimidharz beschichtet und dadurch wärmebeständig gemacht. Sodann wird die gemäß (a) erhaltene Druckfarbe auf die Vorderseite in einer Dicke von 6 µm mittels einer Stabrakel beschichtet. Nach dem Trocknen wird ebenfalls mittels einer Stabrakel in einer Dicke von 6 µm eine 5%ige wäßrige Lösung von Hydroxyäthylcellulose auf die Druckfarbenschicht aufgetragen und getrocknet.

c) Herstellung des Bildempfangsmaterials

Kunstdruckpapier wird mittels einer Stabrakel mit einer wäßrigen Dispersion eines Polyesterharzes (Feststoffgehalt 34%) mit einem Flächenauftrag von 104,7 g/m² (24 µm Feuchtdicke) beschichtet. Danach wird die Beschichtung getrocknet.

d) Sublimationstransfer-Aufzeichnungsprozeß und Ergebnisse

Unter Verwendung des Aufzeichnungsmaterials und des Bildempfangsmaterials wird mit Hilfe einer Wärmequelle mit einer Dichte von wärmeabgebenden Widerstandselementen von 4 Punkten pro mm während eines Zeitraums von 2, 4, 6, 8 oder 10 Millisekunden eine elektrische Leistung von 0,6 Watt pro Punkt zur Transferaufzeichnung angewendet. Während der Aufzeichnung kleben das Aufzeichnungsmaterial und das Bildempfangsmaterial nicht aneinander und nach der Aufzeichnung läßt sich das Aufzeichnungsmaterial leicht vom Bildempfangsmaterial abziehen. Ferner können keine Abriebsflecken in den unbedruckten Bereichen des Bildempfangsmaterials beobachtet werden. Jede erhaltene Aufzeichnung zeigt eine gute Schärfe jedes Punktes in brillant-blaugrüner Farbe. Die Farbdichte zeigt eine Zunahme von 0,1, 0,2, 0,4, 0,6 und 0,9 mit zunehmender Heizzeit. Dies zeigt, daß sich die Gradation befriedigend ausdrücken läßt.

Die Farbdichte wird mit einem handelsüblichen Dichtemesser gemessen und nach folgender Gleichung berechnet:

Farbdichte = log₁₀ (I _o/I)

wobei I _o die Stärke des reflektierten Lichts von einer weißen Standard-Reflektionsplatte und I die Stärke des reflektierten Lichts von einem Testobjekt bedeutet.

Die Farbdichte wird in den nachstehenden Beispielen in ähnlicher Weise bestimmt.

Vergleichsversuch 1

Die Sublimationstransfer-Aufzeichnung wird in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch wird das Aufzeichnungsmaterial ohne die Deckschicht aus der Hydroxyäthylcellulose gemäß Beispiel 1b) hergestellt. Das Aufzeichnungsmaterial und das Bildempfangsmaterial kleben bei einer Heizzeit von 6, 8 oder 10 Millisekunden aneinander. Nach der Aufzeichnung läßt sich das Aufzeichnungsmaterial nur schwierig vom Bildempfangsmaterial abziehen bzw. ablösen. Ferner werden blaue Abriebsflecken in den unbedruckten Bereichen des Bildempfangsmaterials beobachtet.

Beispiel 2 a) Herstellung einer Druckfarbe

2 g C. I. Disperse Blue 14, 8 g Äthylcellulose und 90 g Isopropanol wurden etwa 30 Minuten in einer Vorrichtung zur Druckfarbenherstellung verarbeitet.

b) Herstellung des Aufzeichnungsmaterials

Für das Aufzeichnungsmaterial wird 10 µm dickes Kondensatorpapier verwendet. Die gemäß (a) hergestellte Druckfarbe wird mittels einer Stabrakel in einer Dicke von 10 µm auf den Träger aufgetragen. Nach dem Trocknen wird eine 1%ige wäßrige Lösung von Hydroxypropylmethylcellulose in einer Dicke von 6 µm aufgetragen und getrocknet.

Herstellung des Bildempfangsmaterials

Gemäß Beispiel 1c) wird ein Bildempfangsmaterial hergestellt.

d) Sublimationstransfer-Aufzeichnungsprozeß und Ergebnisse

Die Sublimationstransfer-Aufzeichnung wird in ähnlicher Weise durchgeführt, wie dies in Beispiel 1d) beschrieben ist. Das Aufzeichnungsmaterial klebte während der Aufzeichnung nicht am Bildempfangsmaterial. Nach der Transferaufzeichnung läßt sich das Aufzeichnungsmaterial leicht vom Bildempfangsmaterial ablösen. Ferner lassen sich keine Abriebsflecken in den unbedruckten Bereichen des Bildempfangsmaterials nachweisen.

Jede erhaltene Aufzeichnung zeigt eine gute Schärfe der brilliantblaugrün-gefärbten Punkte. Die Farbdichte nimmt mit zunehmender Heizzeit zu. Dies zeigt, daß eine befriedigende Gradation erhalten wird.

Vergleichsversuch 2

Die Sublimationstransfer-Aufzeichnung wird in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 durchgeführt, jedoch wird das Aufzeichnungsmaterial ohne Auftrag der Deckschicht aus der wärmebeständigen Hydroxypropylmethylcellulose hergestellt. Bei einer Heizzeit von 6, 8 oder 10 Millisekunden kleben Aufzeichnungsmaterial und Bildempfangsmaterial aneinander. Nach der Aufzeichnung läßt sich das Aufzeichnungsmaterial nur schwierig vom Bildempfangsmaterial abziehen. Ferner werden blaue Abriebsflecken in den unbedruckten Bereichen des Bildempfangsmaterials beobachtet.

Beispiele 3 und 4

Es werden Aufzeichnungsmaterialien hergestellt, mit denen der Sublimationstransfer-Aufzeichnungsprozeß gemäß Beispiel 1 durchgeführt wird. Anstelle der in Beispiel 1 verwendeten wäßrigen Lösung von Hydroxyäthylcellulose werden die nachstehend in Tabelle I aufgeführten Harzlösungen oder -dispersionen als Deckschicht verwendet. In sämtlichen Fällen erfolgte bei der Aufzeichnung kein Verkleben zwischen Aufzeichnungsmaterial und Bildempfangsmaterial. Nach der Aufzeichnung läßt sich das Aufzeichnungsmaterial leicht vom Bildempfangsmaterial abziehen. Ferner können keine Abriebsflecken in den unbedruckten Bereichen des Bildempfangsmaterials beobachtet werden. In sämtlichen Aufzeichnungen der Bildempfangsmaterialien zeigten sich brilliantblaugrün-gefärbte Punkte in guter Schärfe und guter Gradation.
BeispielWäßrige Lösung oder Disperison
von wärmebeständigem Harz 31%ige wäßrige Lösung von
Hydroxypropylmethylcellulose 45%ige wäßrige Lösung von
Hydroxypropylcellulose

Claims

1. Sublimationstransfer-Aufzeichnungsmaterial aus einem Träger, der mit einer für den Sublimationstransfer-Aufzeichnungsprozeß geeigneten Druckfarbe sowie mit einer über der Druckfarbenschicht angeordneten Deckschicht aus einem Kunstharz beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfarbe einen nichtionischen sublimierbaren Farbstoff enthält und das Kunstharz aus einer wärmebeständigen Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder Hydroxybutylmethylcellulose besteht.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger auf der Rückseite mit einem wärmebeständigen Schutzfilm versehen ist.