DE3623483A1

DE3623483A1 - Waermesensitives aufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE3623483A1
Application number: DE19863623483
Authority: DE
Inventors: Ken Hashimoto; Nobuyuki Torigoe
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1987-01-15
Also published as: US4783375A; GB2179169B; GB2179169A; GB8616966D0

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial für Abbildungen, mit dem durch Erhitzen in Entsprechung zu den Signalen, die mit Hilfe eines Thermokopfes, eines Laserstrahls oder Blitzlichtes oder durch direkte Leitung elektrischer Signale ausgesandt werden, eine Aufzeichnung mit wärmesensitiver Übertragung bewirkt wird.

Eine Anzahl wärmesensitiver Aufzeichnungssysteme sind bisher vorgeschlagen worden, bei denen durch Wärmeenergie hervorgerufene Änderungen der physikalischen Eigenschaften oder der chemischen Reaktivität von Materialien genutzt werden. Unter anderem sind vor kurzem ausgedehnte Studien auf Verbesserungen bei wärmesensitiven farbentwickelnden Aufzeichnungssystemen gerichtet worden, die farbentwickelnde Reaktionen zwischen Leukofarbstoffen, z. B. Kristallviolett-Lacton, Fluoran- Verbindungen, Spiropyran-Verbindungen etc. und phenolischen Verbindungen, z. B. Bisphenol A oder anderen organischen oder anorganischen Säuren oder thermische Reaktionen zwischen Metallsalzen organischer Säuren und organischen Reduktionsmitteln, z. B. Phenolen, Metallsulfiden, organischen Chelatbildnern oder organischen Schwefelverbindungen verwenden und auf Verbesserungen bei Aufzeichnungssystemen, die mit wärmesensitiver Übertragung arbeiten und durch Wärme verursachte Änderungen der physikalischen Eigenschaften der Materialien nutzen, wie z. B. das Wärmeschmelzverhalten, das Wärmesublimationsverhalten etc., um Tinten oder färbende Substanzen auf ein Material zu übertragen, auf dem ein Abzug gemacht wird, z. B. Papier.

Insbesondere ist das letztgenannte Aufzeichnungssystem, das mit wärmesensitiver Übertragung arbeitet, bei Druckern, Bildübertragungsvorrichtungen, Kopiermaschinen und ähnlichem ihrer Vorteile wegen verwendet worden, z. B. wegen der Möglichkeit, auf Papier aufzuzeichnen, ausreichender Lichtechtheit, Stabilität und Haltbarkeit einer aufgezeichneten Abbildung, hoher Zuverlässigkeit, die auf den einfachen Aufzeichnungmechanismus zurückzuführen ist u. ä.

Das System, in dem Farbstoffe durch Wärme sublimiert werden, weist jedoch Probleme bei der Aufzeichnungsempfindlichkeit, der Haltbarkeit des Aufzeichnungsmaterials, der Stabilität der Fixierung und der Lichtechtheit der aufgezeichneten Abbildung usw. auf, obwohl es eine Reproduktion mit gleichmäßiger Abstufung möglich macht. Gemäß dem System, in dem Tinten entsprechend gegebenen Signalen durch Wärme geschmolzen und auf Papier etc. übertragen werden, können die obengenannten Probleme bis zu einem gewissen Grade gelöst werden. Da jedoch dieses System ein kristallines Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt als Bindemittel für die wärmesensitive Farb- bzw. Tintenschicht verwendet, führt die Diffusion von Wärme im Aufzeichnungsmaterial zu einem verringerten Auflösungsvermögen oder zu verringerter Intensität des übertragenen und fixierten Bildes. Darüberhinaus haben kristalline Wachse den Fehler, daß es wegen der Lichtstreuung in der kristallinen Phase schwierig ist, scharfe Abbildungen zu erhalten.

Präziser ausgedrückt werden im allgemeinen beim Drucken von Tinten- bzw. Farbmaterialien nacheinander magentarote (fuchsinrote), gelbe und cyanblaue Tinten- bzw. Farbmaterialien verwendet, um scharfe, farbige Abbildungen, insbesondere Abbildungen von Gemälden in voller Farbe zu gewinnen, und jede dieser Tinten- bzw. Farbmaterialien wird in Schichten gedruckt, um ein Farbgemisch, das sich aus zwei von ihnen zusammensetzt (im folgenden hier als "2-Farbdruck (Cyanblau, Gelb und Magenta)" bezeichnet) oder ein Farbgemisch, das sich aus den drei Farbmaterialien (im folgenden hier als "3-Farbdruck (Cyanblau, Gelb und Magenta)" bezeichnet) zusammensetzt, zu bilden. Beispielsweise hängt beim schichtweisen Drucken von zwei Arten der Tinten- bzw. Farbmaterialien, wobei man einen 2-Farbdruck (Cyanblau, Gelb und Magenta) erhält, der Farbunterschied zwischen der gewünschten Farbe und dem 2-Farbdruck (Cyanblau, Magenta, Gelb), den man tatsächlich erhält, von der Transparenz der verwendeten Farbmaterialien ab. In diesem Fall, wenn zumindest das Farbmaterial bzw. eine Bindemittelschicht im strengen Sinne, das bzw. die als obere Schicht gedruckt wird bzw. werden, befriedigende Transparenz besitzt, ist das von der gesamten Tinten- bzw. Farbschicht reflektierte Licht annähernd gleich mit dem des 2-Farbdrucks (Cyanblau, Magenta, Gelb), das als solches auf die Eigenschaften von Pigmenten zurückzuführen ist, und man erreicht dadurch befriedigende Farbreproduzierbarkeit.

Es ist bekannt, Harze als Bindemittel-Bestandteile für eine wärmesensitive Tinten- bzw. Farbschicht zu verwenden, wie in den japanischen Anmeldungen (OPI) mit den Nummern 87 234/79 und 98 269/81 etc. offenbart (der Ausdruck "OPI", wie hier verwendet, bedeutet "ungeprüfte veröffentlichte Anmeldung"). Diese Harze werden jedoch anders als die oben beschriebenen Wachse, die als Bindemittel für die wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialien verwendet werden, für die Verbesserung der Fixierungseigenschaften oder der Haltbarkeit verwendet. Es gibt in diesen Veröffentlichungen keine technische Offenbarung mit Bezug auf die Transparenz der Bindemittel-Bestandteile, die für die Farbreproduktion benutzt werden.

Demgemäß ist es ein Gegenstand der Erfindung, ein für die wärmesensitive Übertragung verwendbares Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das klare (scharfe) Farbreproduktionen möglich macht.

Ein anderer Gegenstand dieser Erfindung ist es, ein für die wärmesensitive Übertragung verwendbares Aufzeichnungsmaterial mit befriedigendem Auflösungsvermögen zur Verfügung zu stellen.

Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist es, ein für die wärmesensitive Übertragung verwendbares Aufzeichnungsmaterial mit befriedigenden Aufzeichnungsempfindlichkeits- und Übertragungs- und Fixierungseigenschaften zur Verfügung zu stellen.

Als Ergebnis umfassender und intensiver Untersuchungen ist nun entdeckt worden, daß die oben genannten Gegenstände dieser Erfindung verwirklicht werden können, wenn das Bindemittel für die wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialien von einem üblichen kristallinen Bindemittel auf Wachsbasis auf einen im wesentlichen amorphen, transparenten Polyester umgestellt wird. Es ist weiterhin entdeckt worden, daß der Zusatz einer kleinen Menge eines Gleitmittels zu dem wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterial die Aufzeichnungsempfindlichkeit, die Qualität der Abbildung und insbesondere das Auflösungsvermögen verbessert. Die vorliegende Erfindung basiert vollständig auf der Grundlage dieser Entdeckungen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial, das einen Träger umfaßt, auf dem eine in der Wärme schmelzende wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterialschicht vorgesehen ist, wobei das temperatursensitive Tinten- bzw. Farbmaterial einen amorphen Polyester mit mit einer Glasübergangstemperatur von nicht unter 40°C und einer durchschnittlichen Molekulargewichtszahl von nicht mehr als 10,000 und ein farbgebendes Material als Hauptbestandteile und ein Gleitmittel als fakultativen, aber stark bevorzugten Bestandteil enthält.

Der amorphe Polyester, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, ist ein im wesentlichen amorphes transparentes Polymeres, das anders als kristalline Polyester, z. B. Polyethylenterephtalat, die üblicherweise als Träger für wärmesensitive Aufzeichnungsmaterialien verwendet wurden, im wesentlichen keinen scharfen Schmelzpunkt zeigt.

Üblicherweise als Bindemittel für das wärmesensitive Farbmaterial verwendete Wachse umfassen Paraffinwachs, Carnaubawachs, Montanwachs, Bienenwachs, Japanwachs, Candelillawachs, niedermolekulares Polyethylen, alpha-Olefinoligomere oder -Copolymere oder modifizierte Produkte dieser Wachse. Das Bindemittel wird mit Farbstoffen, Pigmenten etc., wenn nötig zusammen mit einem Mineralöl, z. B. Leichtöl, einem pflanzlichen Öl, z. B. Leinöl, Tungöl etc., einem Weichmacher, z. B. Dioctylphtalat und Dibutylphtalat, einer höheren Fettsäure, z. B. Ölsäure und Stearinsäure oder Metallsalzen, Amiden oder anderen Derivaten hiervon und ähnlichem vermischt und dispergiert. Die entstandene Mischung wird anschließend auf einen dünnen Kunststoffilm oder Kondensatorpapier aufgetragen, um ein Aufzeichnungsmaterial herzustellen, das für wärmesensitive Übertragung verwendbar ist.

Da die obengenannten Wachse kristallin sind, haben sie relativ scharfe Schmelzpunkte im Temperaturbereich von etwa 50°C bis etwa 150°C und ändern ihre Zähigkeit von der festen Phase zur flüssigen Phase, wenn man sie auf ihren Schmelzpunkt oder auf höhere Temperaturen erhitzt, schließlich bis zu einer niederviskosen Flüssigkeit mit etwa 10^-2 bis etwa 10 Poise, wenn Temperaturen von etwa 30°C über dem Schmelzpunkt erreicht werden. Im Gegensatz dazu besitzen amorphe Polyester keinen deutlichen Schmelzpunkt und wechseln, wenn sie erwärmt werden, allmählich von der festen Phase durch das Gebiet einer Glasübergangstemperatur (Tg) hindurch in die flüssige Phase. Die Viskositätsänderung während dieses Phasenübergangs folgt in der Grundlage der WLF oder Andrade'schen Viskositätsformel und die Viskosität nimmt im allgemeinen auch bei einer Temperatur, die etwa 50°C oberhalb von Tg liegt, nur auf 10³ bis 10⁵ Poise als niedrigsten Wert ab. Im Fall der Aufzeichnung mit wärmesensitiver Übertragung wird die Übertragungs- und Fixierungsempfindlichkeit im wesentlichen durch die Viskosität der Schmelze oder die Viskoelastizität der Schmelze des verwendeten Bindemittels bestimmt. Deshalb hat man angenommen, daß die Verwendung von amorphen Polymeren als Bindemittel für wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterialien vom Standpunkt der Empfindlichkeit her gesehen nachteilig ist. Es ist jedoch überraschenderweise entdeckt worden, daß die Qualität der Abbildung und ihre Stabilität deutlich verbessert werden kann, ohne die Empfindlichkeit nachteilig zu beeinflussen, wenn ein amorpher Polyester mit einem spezifischen Molekulargewicht und einer spezifischen Glasübergangstemperatur und auf Wunsch in Kombination damit ein Gleitmittel eingesetzt wird.

Die amorphen Polyester einschließlich Oligomerer, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, besitzen eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl (n) von nicht mehr als etwa 10,000 und vorzugsweise 5,000 oder weniger, wie durch Gelpermeationschromatographie (berechnet wie Polystyrol) bestimmt, und eine Glasübergangstemperatur (Tg) von nicht weniger als 40°C und vorzugsweise von etwa 50°C bis 80°C, wie durch Differentialscan-Kalorimetrie (DSC) bestimmt.

Wenn der amorphe Polyester einen Tg unterhalb von 40°C besitzt, neigt das gebildete wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial zum Kleben und verursacht eine Verminderung der Stabilität während der Haltbarmachung oder bei Gebrauch. Wenn andererseits die Tg 80°C überschreitet, zeigt zwar das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial ausreichende Wärmestabilität, hat aber eine verminderte Empfindlichkeit und wird nur für Spezialanwendungen benutzt. Auch wenn die Tg innerhalb des obengenannten Bereichs liegt, wird, wie experimentell bestätigt wurde, die Empfindlichkeit verringert, wenn das Molekulargewicht des amorphen Polyesters zu hoch ist. Diese Verringerung der Empfindlichkeit ist wahrscheinlich intermolekularen Kohäsionskräften als Folge der Unordnung der Molekülketten zuzuschreiben. Es erwies sich auch, daß man befriedigende Übertragungs- und Fixierungseigenschaften mit durchschnittlichen Molekulargewichtszahlen von nicht mehr als 10,000 erhalten kann.

Ein durchschnittliches Molekulargewicht auf Gewichtsbasis (w) des amorphen Polyesters kann in Abhängigkeit der Anwendbarkeit des Aufzeichnungsmaterials festgelegt werden. In den Fällen, in denen man ein binäre Abbildung erhält (d. h. eine Abbildung mit nur einem Farbton) ist es wünschenswert, wie auch bei der Verwendung herkömmlicher Tinten bzw. Farben des Wachstyps, die Molekulargewichtsverteilung eng zu machen, indem man festlegt, daß das durchschnittliche Molekulargewicht auf Gewichtsbasis etwa 40,000 nicht überschreiten und vorzugsweise 10,000 nicht überschreiten soll, damit sich der Weichheitsgrad des amorphen Polymeren innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs jäh ändert. Auf der anderen Seite ist es dann, wenn die Erzielung einer kontinuierlichen Schattierung vorgesehen ist, um Abbildungen mit mehr als zwei Farbtönen zu erzeugen oder um das Aufzeichnungsmaterial wiederholt zu verwenden, wünschenswert, einen amorphen Polyester zu verwenden, dessen Weichheitsgrad sich in Relation zu der angewandten Energie nach und nach ändert. In diesem Fall muß das durchschnittliche Molekulargewicht des Polyesters auf Gewichtsbasis nicht notwendigerweise in einem engen Bereich liegen und kann auf etwa 40,000 oder darüber festgesetzt werden. Jedoch kann man auch unter Verwendung eines solchen amorphen Polyesters eine binäre Abbildung erhalten. Es ist nicht immer notwendig, daß die Molekulargewichtsverteilung ein einziges Maximum besitzt und sie kann eine Vielzahl von Molekulargewichtsmaxima aufweisen. Vernetzte und verzweigte Polymere können ebenfalls in Kombination verwendet werden.

Der amorphe Polyester, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann durch Polykondensation gesättigter oder ungesättigter zweibasiger Säuren (z. B. Phtalsäure, Phtalsäureanhydrid, Isopthalsäure, Terephtalsäure, Hexahydrophtalsäureanhydrid, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure, Itaconsäure und Tetrahydrophtalsäureanhydrid) oder einer dimeren Säure (dimerisierte Linolsäure) mit zweiwertigen Alkoholen wie z. B. Ethylenglycol, 1,2-Propylenglycol, 1,6-Hexandiol und Bisphenolverbindungen und Additionsprodukten von diesen mit Propylenoxiden oder Ethylenoxid hergestellt werden.

Trifunktionelle Verbindungen (z. B. Trimellithsäure, Glycerin und Trimethylolpropan) können zusätzlich verwendet werden, um verzweigte oder vernetzte Polyester herzustellen.

Bevorzugte Beispiele für die Bisphenolverbindungen, die als zweiwertige Alkoholkomponente eingesetzt werden, sind unten aufgelistet:

Unter den amorphen Polyestern haben die aromatischen Polyester mit Bisphenolkomponenten in der Hauptkette den Vorteil, daß ihre Glasübergangstemperaturen so gesteuert, werden können, daß sie innerhalb des voranstehend erwähnten Bereichs liegen, wenn ihre durchschnittlichen Molekulargewichtszahlen auf 10,000 oder weniger begrenzt werden. Deshalb werden solche aromatischen Polyester besonders vorteilhaft als Bindemittel in der vorliegenden Erfindung eingesetzt. In diesen Fällen ist die bisphenolische Komponente vorzugsweise in einer Menge von mindestens 30 Mol-%, bevorzugter von 30 bis 50 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge der zweiwertigen Alkoholkomponente, enthalten, wobei sich ein aromatischer Polyester mit bei Raumtemperatur guter Elastizität gewinnen läßt. Für den Zweck (der Erfindung) wird besonders bevorzugt eine Etherverbindung, die man durch Dehydratationsreaktion einer Bisphenolverbindung (z. B. Bisphenol A) erhält, und eine geradkettiges Diol (z. B. Ethylenglycol und Propylenglycol) als zweiwertige Alkoholkomponente eingesetzt.

Die Säure- und Hydroxyl-Werte des amorphen Polyesters sind nicht auf bestimmte Werte begrenzt, jedoch lassen sich jene, die Säure- und Hydroxyl-Werte von nicht mehr als etwa 60 besitzen, im allgemeinen leicht einsetzen.

Der Polyester besitzt gewöhnlich sowohl -COOH- als auch -OH-Gruppen an den Enden der Molekülketten. Die amorphen Polyester dieser Erfindung können in Form modifizierter Polyester oder die Polyester enthaltender Block- oder Propfcopolymerisate verwendet werden, welche hergestellt werden, indem der Polyester einer Kondensation, ionischen Reaktion, Polymerisierungsreaktion oder irgend einer anderen Reaktion unterworfen wird, die diese endständigen funktionellen Gruppen benutzt. Enthalten sie ungesättigte Polyester, können sie nach Modifizierung oder Umwandlung in polyesterhaltige Pfropfcopolymerisate, für die man dieDoppelbindungen in den Molekülen benutzt, als Bindemittel verwendet werden.

Beispielsweise kann der amorphe Polyester modifiziert werden, indem man eine aliphatische Säure (z. B. Stearinsäure) oder einen höheren Alkohol (z. B. Stearylalkohol) mit den endständigen -COOH- und -OH-Gruppen umsetzt oder indem man den Polyester mit einem Isocyanat oder einen Amin umsetzt oder indem man den Polyester mit einer Siliconverbindung, einer Epoxyverbindung oder einer Phenolverbindung umsetzt. Alternativ kann der Polyester weiter mit einem vorwiegend kristallinen aliphatischen Polyester zu einem Blockcopolyester kondensiert werden oder ein polyesterhaltiges Pfropfcopolymerisat kann hergestellt werden, indem ein oder mehrere Vinylmonomere, ausgewählt unter Styrolen (z. B. Styrol und alpha-Methylstyrol), Methacrylsäureestern (z. B. Methacrylsäuremethylester), und Acrylsäureestern (z. B. Acrylsäurebutylester), in Gegenwart des Polyesters polymerisiert werden, wobei die Doppelbindungen in der Molekülkette genutzt werden. Auf Wunsch können ionische Verknüpfungen mit den endständigen Carbonsäuren gebildet werden, indem man Zinkacetat, Zinkoxid etc. zugibt.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Bindemittel wird die vorgesehene Wirkung in befriedigender Weise erzielen, auch wenn es einzig aus einem oder mehreren der oben beschriebenen Polyester hergestellt ist, aber auf Wunsch können andere Polymere und Additive in das Bindemittel inkorporiert werden.

Zur Erläuterung genannte Polymere, die zusätzlich inkorporiert werden können, schließen ein: Homo- und Copolymere von Styrol und Derivate oder substituierte Formen davon wie z. B. Styrol, Vinyltoluol, alpha-Methylstyrol, 2-Methylstyrol, Chlorstyrol, Vinylbenzoesäure, Natriumvinylbenzolsulfonat und Aminostyrol; Homopolymere von Methacrylsäureestern (z. B. Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Methacrylsäurebutylester und Methacrylsäurehydroxyethylester) und Methacrylsäure, Acrylsäureestern (z. B. Acrylsäuremethylester, Acrylsäureethylester, Acrylsäurebutylester und Acrylsäure-2- ethylhexylester) und Acrylsäure, Dienen (z. B. Butadien und Isopren) und Vinylmonomeren (z. B. Acrylonitril, Vinylethern, Maleinsäure und deren Estern, Maleinsäureanhydrid, Zimtsäure, Vinylchlorid und Vinylacetat) und Copolymere dieser Monomeren mit anderen Monomeren. Selbstverständlich können die oben genannten Vinylharze in Form vernetzter Polymere eingesetzt werden, indem polyfunktionelle Monomere wie z. B. Divinylbenzol verwendet werden. Andere Polymere, die man verwenden kann, umfassen Polycarbonate, Polyamide, Epoxyharze, Polyurethane, Silikonharze, Fluorharze, Phenolharze, Terpenharze, Petrolharze, hydrierte Petrolharze, Alkydharze, Ketonharze und Cellulosederivate. Wenn diese Polymeren und Oligomeren in Form von Copolymerisaten verwendet werden, kann in Abhängigkeit vom vorgesehenen Zweck ein geeignetes Polymerisationsverfahren ausgewählt werden (z. B. ungeordnete Polymerisation, alternierende Copolymerisation, Pfropfcopolymerisation, Blockcopolymerisation oder durchdringende Copolymerisation). Zwei oder mehr Polymere oder Oligomere können nach Vermischen vermittels mechanischer Hilfen (z. B. Schmelzmischen, Lösungsmischen und Emulsionsmischen) eingesetzt werden; alternativ kann das Vermischen durch das Durchführen zweiphasiger Polymerisation, Mehrstufen-Polymerisation etc. mit den Komponenten des spezifischen Polymeren oder Oligomeren bewirkt werden.

Das Gleitmittel, das als Bestandteil des Bindemittels in Kombination mit dem oben beschriebenen amorphen Polyester verwendet werden kann, ist eine organische Substanz oder ein organisches oder anorganisches niedermolekulares Polymeres, das bei Raumtemperatur fest ist, dessen Schmelzpunkt, gemessen durch DSC oder dessen Erweichungspunkt, gemessen durch die Ring-und-Kugel-Methode, im Bereich von 50°C bis 200°C und vorzugsweise im Bereich von 60°C bis 150°C liegt, und das bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes oder des Erweichungspunktes wegen seiner relativ niedrigen Oberflächenenergie plötzlich zu einer niederviskosen Flüssigkeit wird. Wenn der Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt unter 50°C liegt, besitzt das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial während der Haltbarmachung oder bei der Anwendung nicht genügend Stabilität. Überschreitet der Schmelzpunkt 200°C, zeigt der Zusatz einer solchen Substanz keine wesentliche Wirkung, wenn Wärmeenergie gemäß einem allgemeinen wärmesensitiven Aufzeichnungssystem angewendet wird.

In der vorliegenden Erfindung umfassen bevorzugte Beispiele von Gleitmitteln solche, die eine so niedrige Viskosität besitzen, daß die Viskosität der Schmelze in einem Temperaturbereich von etwa 100°C bis 180°C plötzlich auf etwa 10 Poise oder weniger und stärker bevorzugt auf etwa 1 Poise oder weniger sinkt, und/oder die eine so niedrige Oberflächenenergie besitzen, daß sie eine kritische Oberflächenspannung von etwa 40 dyn/cm oder weniger oder stärker bevorzugt von etwa 30 dyn/cm haben.

Spezifische Beispiele solcher Gleitmittel sind höhere Fettsäuren, z. B. Palmitinsäure, Stearinsäure etc. und Derivate hiervon wie z. B. Metallsalze (z. B. Zinkstearat), Ester oder deren teilweise verseifte Produkte, Amide etc., höhere Alkohole, mehrfunktionelle Alkoholderivate wie z. B. Ester, ferner Wachse, z. B. Paraffinwachs, Carnaubawachs, Montanwachs, Bienenwachs, Japanwachs, Candelillawachs etc., Polyolefine mit einem durchschnittlichen Viskositäts-Molekulargewicht von etwa 1,000 bis 10,000, z. B. Polyethylen, Polypropylen oder Polybutylen etc. mit niedrigen Molekulargewichten, Copolymere von Olefinen oder alpha-Olefinen mit niedrigen Molekulargewichten und organischen Säuren (z. B. Maleinsäureanhydrid, Acrylsäure, Methacrylsäure etc.) oder Vinylacetat etc., Polyolefinoxide mit niedrigem Molekulargewicht, halogenierte Polyolefine, Homopolymere von Methacrylsäureestern oder Acrylsäureestern mit einer langkettigen Alkylseitenkette (z. B. Methacrylsäurelaurylester, Methacrylsäurestearylester etc.) oder Acrylsäureestern oder Methacrylsäureestern mit einer Perfluorgruppe oder deren Copolymere mit Vinylmonomeren (z. B. Styrolen), Siliconharze mit niedrigem Molekulargewicht wie z. B. Polydimethylsiloxan, Polydiphenylsiloxan etc. und siliconmodifizierte organische Substanzen, kationische oberflächenaktive Mittel wie z. B. Ammoniumsalze oder Pyridiniumsalze mit einer langkettigen aliphatischen Gruppe, anionische oder nichtionische oberflächenaktive Substanzen mit einer langkettigen aliphatischen Gruppe oder perfluorierte oberflächenaktive Substanzen und ähnliche. Unter diesen sind Fettsäureamide, 12-Hydroxystearinsäure und Ölsäuremonoglycerid bevorzugt. Diese Gleitmittel können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren von ihnen eingesetzt werden.

Diese Gleitmittel werden beim Erhitzen geschmolzen und verringern dabei aufgrund ihrer niedrigen Kohäsionskraft und/oder ihrer niedrigen Oberflächenenergie die sehr großen Kohäsions- oder Adhäsionskräfte unter den Molekülen des amorphen Polyesters, der der Hauptbestandteil des Bindemittels ist, untereinander und/oder zwischen dem amorphen Polyester und einem Träger. Als Folge hieraus kann die Aufzeichnung mit weniger Energie durchgeführt werden und die Aufzeichnungsempfindlichkeit und die Abbildungsqualität und insbesondere das Auflösungsvermögen können verbessert werden.

Da viele der Gleitmittel kristallin sind, verursachen die Kristalle wegen ihrer Zugabe in zu großer Menge Lichtstreuung, was zu einer Verminderung der Transparenz und damit wiederum zu einer Verschlechterung der Farbreproduzierbarkeit führt. Außerdem verursacht das Gleitmittel, wenn es in zu großer Menge zugegeben wird, eine Verminderung der Tinten- bzw. Farbfixiereigenschaften auf Materialien wie Papier und auch eine Verminderung des Auflösungsvermögens, was zu einer Verbreiterung der Abbildung führt.

Wenn andererseits die Menge der Gleitmittel bzw. Trennmittel zu klein ist, können sie ihre Funktion nicht wirkungsvoll erfüllen. Demgemäß liegt das Volumenverhältnis des amorphen Polyesters zum Gleitmittel in dem wärmesensitiven Tintenmaterial vorzugsweise im Bereich von etwa 70/30 bis etwa 99/1 und insbesondere im Bereich von etwa 80/20 bis etwa 95/5. In dem genannten Bereich kann das wärmesensitive Tintenmaterial gemäß der Erfindung seine Aufgabe am besten erfüllen, ohne daß die Farbwiedergabe beeinträchtigt wird. Wärmesensitive Tintenmaterialien mit einem Gehalt von weniger als 70 Vol.-% an amorphem Polyester auf Basis des Gesamtvolumens der Bindemittelkomponenten (feste Komponenten) können nützlich sein, jedoch besteht eine Neigung, daß die Bildqualität beeinträchtigt wird.

Wenn das wärmesensitive Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung zur Reproduktion kräftiger Malfarben verwendet wird, muß besonders darauf geachtet werden, daß der Polyester mit dem Gleitmittel mischbar ist. Eine schlechte Farbreproduktion wird in den folgenden Fällen erhalten: Die Mischbarkeit oder Dispergierbarkeit der beiden Substanzen ist gering; der Brechungsindex des Polyesters weicht von dem des Gleitmittels stark ab; oder das Gleitmittel ist kristallin und umfaßt große Kristallkörner.

Um diese Probleme zu vermeiden, kann man aktive Gruppen, wie -COOH, -OH und ungesättigte Bindungen, die an den Enden oder in den Seitenketten des Polyesters vorliegen, mit aktiven Gruppen des Gleitmittels reagieren lassen, um die Bildung einer gleichmäßigen Dispersion oder Mischung der beiden Substanzen zu fördern. Fakultativ kann man die aktiven Gruppen der beiden Substanzen in großem Ausmaß reagieren lassen, um die Empfindlichkeit und Transparenz des Tintenmaterials zu verbessern, während die Ungleichmäßigkeit der Empfindlichkeit verringert wird.

Alternativ kann eine Zweistoffsystem-Kondensationspolymerisation oder eine koexistierende Synthese des Polyesters oder anderer Harzsubstanzen als Bindemittel in Gegenwart des Gleitmittels durchgeführt werden, und dieses Verfahren ist von Wirkung, um eine feine Dispersion der zwei Substanzen oder ein Pfropf-Copolymeres davon herzustellen.

Wenn ein kristallines Gleitmittel im Bindemittelharz dispergiert wird, übersteigt die Größe der Kristallkörnchen vorzugsweise nicht die Hälfte der Wellenlänge von sichtbarem Licht (d.h. ≦ 0,3 Mikrometer), wobei Durchmesser von nicht mehr als 0,2 Mikrometer besonders bevorzugt sind.

Das erfindungsgemäße wärmesensitive Aufzeichnungsmaterial kann darüberhinaus Wachse, Öle, flüssige Weichmacher und beliebige andere Zusätze enthalten, die in gebräuchlichen thermischen Tinten- bzw. Farbmaterialien für die thermische Aufzeichnung verwendet werden. Andere Zusätze, die in oder in nächster Nachbarschaft zu dem wärmesensitiven erfindungsgemäßen Tinten- oder Farbmaterial vorliegen können, umfassen: Homo- oder Copolymere von Olefinen wie z. B. Ethylen und Propylen, olefinische Copolymere mit aufgepfropften organischen Säuren, chlorierte Paraffine, Urethanverbindungen mit geringem Molekulargewicht, Weichmacher, die bei Umgebungstemperatur fest sind, Ladungskontrollmittel und/oder Mittel zur Verhinderung des Auftretens von Ladungsträgern wie z. B. oberflächenaktive Substanzen, Mittel, die elektrische Leitfähigkeit verleihen, Antioxidantien, Mittel, die verbesserte Wärmeleitfähigkeit verleihen, magnetische Substanzen, ferroelektrische Substanzen, Konservierungsmittel, Parfums, Anti- Blockmittel, Verstärkerfüllstoffe, Schäummittel, Substanzen, die sublimieren können und infrarotabsorbierende Mittel. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Menge dieser Zusätze innerhalb eines solchen Bereichs liegt, daß der oben beschriebene amorphe Polyester mindestens 50 Volumen-% und vorzugsweise 70 Volumen-% oder mehr einnimmt, bezogen auf das Gesamtvolumen der Bindemittelbestandteile.

Die färbenden Substanzen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen Farbstoffe und Pigmente, die im üblichen Rahmen für Drucktinten oder andere färbende Mittel bekannt sind, wie schwarze Farbstoffe und Pigmente, beispielsweise Carbonschwarz (Ruß), Ölschwarz (Ölruß), Graphit etc., gelbe Monoazopigmente vom Acetoessigsäurearylamid- Typ ("First Yellow type"), z. B. "C.I. Pigment Yellow 1", "3", "74", "97" oder "98" etc., gelbe Bisazopigmente vom Acetoessigsäurearylamid-Typ, z. B. "C.I. Pigment Yellow 12", "13" oder "14" etc., gelbe Farbstoffe, z. B. "C.I. Solvent Yellow 19", "77" oder "79", "C.I. Disperse Yellow 164" etc., rote oder dunkelrote Pigmente, z. B. "C.I. Pigment Red 48", "49:1", "53:1", "57:1", "81", "122" oder "5" etc., rote Farbstoffe, z. B. "C.I. Solvent Red 52", "58" oder "8" etc., blaue Farbstoffe und Pigmente, wie z. B. Kupferphtalocyanin oder dessen Derivate oder modifizierte Verbindungen, z. B. "C.I. Piment Blue 15:3" etc. und farbige oder farblose sublimierende Farbstoffe.

Diese färbenden Materialien können allein oder in Kombination von zweien oder mehreren davon verwendet werden. Es ist natürlich möglich, sie mit Streckpigmenten oder weißen Pigmenten zu mischen, um den Farbton zu steuern. Um die Dispersionseigenschaften dieser färbenden Materialien in dem (den) Bindemittelbestandteil(en) zu verbessern, können sie mit oberflächenaktiven Substanzen, Kopplungsmitteln wie z. B. Silankopplungsmitteln oder Polymeren behandelt werden oder es können polymere Farbstoffe oder Pigmente aus Pfropfpolymeren verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien für wärmesensitive Übertragung kann man erhalten, indem man das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial, das den amorphen Polyester, das farbgebende Material und auf Wunsch das Gleitmittel und die obengenannten Zusätze enthält, auf einen Träger aufbringt.

Das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial kann hergestellt werden, indem man den (die) Bindemittelbestandteil(e) in einem Solvens oder Dispersionsmedium, das in der Lage ist, es bzw. sie stabil zu einer Lösung oder Dispersion zu dispergieren, löst oder dispergiert und mit anderen Bestandteilen in einem Mischer, z. B. in einer Kugelmühle, einer Sandmühle, einem Attritor, einem Dreiwalzenstuhl etc. vermischt.

Die Bestandteile können in einem heißen Dreiwalzenstuhl, einem heißen Preßkneter, einem Banbury-Mischer etc. schmelzgemischt werden.

Das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial kann auch hergestellt werden, indem ein Monomeres oder Monomere des amorphen Polymeren, welches der Bindemittelhauptbestandteil ist, in Gegenwart des färbenden Materials, des Gleitmittels, der Zusätze u. ä. polymerisiert wird.

Das auf diese Weise hergestellte wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial wird anschließend durch Lösungsbeschichtung oder Beschichtung mit heißer Schmelze mit einer Tiefzieh-Beschichtungsmaschine, einem Drahtbarren etc. auf einem Träger aufgetragen.

Das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial kann auch durch Pulverbeschichtung auf einem Träger aufgetragen werden, wobei dieses Verfahren Pulverisieren des Tinten- bzw. Farbmaterials durch Srühtrocknung, Zermahlen und ähnliches und dann Auftragen des Pulvers mit Hilfe von elektrostatischer Pulverbeschichtung und ähnlichem umfaßt. In diesem Fall kann das aufgetragene Pulver auf Wunsch einer Wärmebehandlung, Druckbehandlung, Solvensbehandlung oder ähnlichem unterworfen werden, um dadurch das pulverisierte Tinten/Farbmaterial auf dem Träger zu fixieren.

Träger, die in vorteilhafter Weise verwendet werden können, umfassen Kunststoffolien aus Polyestern (z. B. Polyethylenterephtalat), Polyimiden, Copolymeren vom Imidtyp, fluorhaltigen Copolymeren, Polypropylen etc., und dünne Blätter oder Folien wie z. B. Kondensatorpapier. Diese Blätter, Folien oder Rollen können Mittel zur Verbesserung der thermischen Eigenschaften, um die Wärmeleitfähigkeit, Wärmestabilität etc. zu verbessern, Trennmittel, antistatische Mittel, elektrische Leiter, Verstärkungsmaterialien und ähnliches inkorporiert enthalten.

Die Träger müssen elektrischen Widerstand besitzen, wenn sie unter Zusatz von elektrischen Leitern wie Ruß, Metallpulvern etc. verwendet werden. Solche Träger entwickeln bei der Anwendung elektrischer Energie Wärme. Der elektrische Leiter wird vorzugsweise in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-% zugegeben, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels, aus dem der Träger besteht, welcher mit dem elektrischen Leiter einen bestimmten elektrischen Widerstand entwickelt, wie z. B. Polyimidharze, Polycarbonatharze. Wenn das wärmesensitive Aufzeichnungsmaterial mit dem nichtleitenden Träger verwendet wird, kann die Aufzeichnung bewirkt werden, indem eine Elektrode (z. B. eine solche, die aus vielen nadelartigen Elektroden, entsprechend der Dichte des Abbildungselementes, besteht) mit der Oberfläche des nichtleitenden Trägers gegenüber der Tinten- bzw. Farbmaterialschicht, die in Kontakt mit einem die Abbildung aufnehmenden Material, z. B. Papier, steht, in Kontakt gebracht wird, Spannung an die Elektrode angelegt wird, wobei der Träger, an den der elektrische Strom angelegt wird, Wärme entwickelt, und das Tinten- bzw. Farbmaterial einzig an den erhitzten Flächen auf das die Abbildung aufnehmende Material übertragen wird. Für die Herstellung der Abbildung können die Elektroden eine Einzelelektrode in Kombination mit einer Rückelektrodenschicht, eine Elektrode mit Stromversorgung in Kombination mit einer Rückelektrodenschicht und ähnliches sein.

Für Aufzeichnungen mit Hilfe eines Thermokopfes etc. können die Hitzebeständigkeit, die Laufeigenschaften u. ä. des Trägers verbessert werden, indem eine Schicht, die Siliconverbindungen, fluorhaltige Verbindungen enthält, eine Harzschicht, eine Schicht aus vernetztem Polymerem, eine Metallschicht, eine keramische Schicht oder ähnliches auf der Seite, die mit dem Thermokopf in Kontakt steht, vorgesehen ist.

Die vorgenannten Zusätze für den Träger können in eine äußere Schicht inkorporiert werden. Insbesondere ist bevorzugt, daß eine Schicht eines Trennmittels, z. B. von Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht und Wachs, zwischen dem Träger und dem Tinten- bzw. Farbmaterial vorgesehen ist. Der Träger kann eine glatte oder rauhe oder gekerbte Oberfläche besitzen oder kann porös sein. Außerdem kann ein thermoelektrischer Wandler oder ein photothermischer Wandler mit einer dem Thermokopf ähnlichen Struktur direkt als Träger, auf dem das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial aufgetragen ist, eingesetzt werden.

Die Dicke des Trägers wird in Abhängigkeit von der Anwendung in entsprechender Weise ausgewählt und beträgt üblicherweise etwa 1 bis etwa 200 Mikrometer in Hinblick auf die Einfachheit der Handhabung. Für verbessertes Auflösungsvermögen beträgt eine bevorzugte Dicke des Trägers etwa 1 bis etwa 10 Mikrometer. Die Dicke der wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbschicht wird in Abhängigkeit von der Anwendung zwischen etwa 0,5 und etwa 50 Mikrometer ausgewählt und wird gewöhnlich in Hinblick auf die Einfachheit der Handhabung zwischen etwa 1 und etwa 20 Mikrometer ausgewählt. Eine Zwischenschicht, die die Adhäsion reguliert, kann zwischen der wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialschicht und dem Träger vorgesehen werden. Vielfältige Arten von wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialien mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften können als Schicht auf dem Träger aufgetragen werden, um eine Mehrfachschicht-Konstruktion zu bilden, oder können auf ein und derselben Ebene in unterteilten Arealen aufgetragen werden.

Das so hergestellte wärmesensitive Aufzeichnungsmaterial wird in Entsprechung zu aufgegebenen Signalen mit Hilfe eines Thermokopfs, eines Laserstrahls oder Blitzlichtes oder durch direkte Leitung elektrischer Signale erhitzt, wobei das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial auf Materialien übertragen wird, auf denen die Aufzeichnung gemacht werden soll, wie z. B. Papier, Filme etc., entweder in Berührung oder nicht in Berührung mit dem Aufzeichnungsmaterial. Zum Beispiel wird die rückwärtige Oberfläche des wärmesensitiven Aufzeichnungsmaterials (d. h. eine elektrisch isolierende Trägeroberfläche gegenüber der Tinten- bzw. Farbmaterialschicht) in Kontakt mit einem Thermokopf gebracht, der aus vielen wärmeentwickelnden Widerständen (entsprechend der Dichte des Abbildungselementes) besteht, und es wird elektrische Energie an die Widerstände angelegt, um die Tinten- bzw. Farbmaterialschicht teilweise zu erhitzen, wobei das Tinten- bzw. Farbmaterial nur an den erhitzten Bezirken auf das Material übertragen wird, das die Abbildung aufnimmt und das sich an der Vorderseite der Tinten- bzw. Farbmaterialschicht befindet. Es ist möglich, die Aufzeichnungseigenschaften mit Unterstützung mechanischer Kräfte, z. B. durch Drücken und Schäumen, wie auch durch ein elektrisches Feld, eine magnetisches Feld, Ultraschallwellen u. ä. zu verbessern.

Diese Erfindung wird nun in Hinblick auf die folgenden Beispiele mit größerer Genauigkeit erläutert; es sollte jedoch klar sein, daß diese die vorliegende Erfindung nicht einschränken sollen. In diesen Beispielen sind alle Teile und Proportionen bezogen auf das Gewicht angegeben, wenn nichts anderes genannt ist.

Vergleichsbeispiel 1

Die unten aufgelisteten Bestandteile wurden bei 100°C verschmolzen und auf einem Dreiwalzenstuhl verknetet, um ein wärmesensitives Farbmaterial zu formulieren:Paraffinwachs (Smp. 69°C)85 TeileElastizität verleihendes Öl (Leichtöl)5 Teile
Farbe (eines der drei unten angegebenen Pigmente:
"C.T. Pigment Blue 15:3" für cyanblaue Tinte,
"C.T. Pigment Red 57:1" für magentarote Tinte,"C.T. Pigment Yellow 12" für gelbe Tinte10 Teile

Jedes der mit den drei Farben hergestellten wärmesensitiven Farbmaterialien wurde zur Bildung eines thermischen Aufzeichnungsmaterials mit einer wärmesensitiven Schicht, die eine Dicke (trocken) von 2,5 Mikrometer besaß, mit Hilfe eines Drahtbarrens auf einen Polyimidfilm (7,5 Mikrometer dick) aufgetragen, der auf einer heißen Platte (110°C) angeordnet war.

Vergleichsbeispiel 2

Mit denselben Farben, die im Vergleichsbeispiel 1 eingesetzt wurden, wurden wärmesensitive Farbmaterialien mit cyanblauer, magentaroter und gelber Farbe hergestellt, indem die folgende Formulierung 40 Stunden lang bei Umgebungstemperatur in einer Kugelmühle geknetet wurde:Aromatisches Polyesterharz18 Teile
(n: etwa 18,000, w: etwa 300,000, Tg: etwa 84°C, hauptsächlich zusammengesetzt aus Terephtalsäure und dem Reaktionsprodukt (Ether-Verbindung) von Bisphenol A und Ethylenglycol (Bisphenol A/Ethylenglycol : 1/2 im Molverhältnis),
Terephtalsäure/Reaktionsprodukt : 1/1 im Molverhältnis, Säurewert etwa 18)Farbe (wie in Vergl.-Bsp. 1)2 TeileMethylethylketon40 Teile
Toluol40 Teile

Vergleichsbeispiel 3

Das gleiche Verfahren wie im Vergleichsbeispiel 2 wurde nochmals angewendet, mit der Ausnahme, daß die Menge des aromatischen Polyesterharzes in 16 Teile geändert und darüberhinaus 2 Teile 12-Hydroxystearinsäure (Smp. 75°C) zugegeben wurden, wodurch drei thermische Aufzeichnungsmaterialien hergestellt wurden.

Beispiel 1

Mit denselben Farben, die im Vergleichsbeispiel 1 eingesetzt wurden, wurden wärmesensitive Farbmaterialien mit cyanblauer, magentaroter und gelber Farbe hergestellt, indem die folgende Formulierung 40 Stunden lang bei Umgebungstemperatur in einer Kugelmühle geknetet wurde:
Aromatisches Polyesterharz18 Teile
(n: etwa 2,500, w: etwa 10,000, Tg: etwa 50°C, hauptsächlich zusammengesetzt aus Fumarsäure und dem Reaktionsprodukt von Bisphenol A und Propylenglycol (Bisphenol A/Propylenglycol : 1/2 im Molverhältnis),
Fumarsäure/Reaktionsprodukt : 1/1 im Molverhältnis, und Säurewert etwa 20)Farbe (wie in Vergl.-Bsp. 1)2 TeileMethylethylketon40 TeileToluol40 Teile

Wie im Vergleichsbeispiel 2 wurde jedes der mit den drei Farben hergestellten wärmesensitiven Farbmaterialien zur Bildung eines thermischen Aufzeichnungsmaterials mit einer wärmesensitiven Schicht, die eine Dicke (trocken) von 2,5 Mikrometer besaß, mit Hilfe eines Drahtbarrens auf einen Polyimidfilm (7,5 Mikrometer dick) aufgetragen.

Beispiel 2

Das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wurde nochmals angewendet, mit der Ausnahme, daß die Menge des aromatischen Polyesterharzes in 16 Teile geändert und darüberhinaus 2 Teile 12-Hydroxystearinsäure zugegeben wurden, wodurch drei thermische Aufzeichnungsmaterialien hergestellt wurden.

Die Aufzeichnungseigenschaften der drei thermischen Aufzeichnungsmaterialien, die in den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellt wurden, wurden unter Verwendung eines Druckers mit thermischer Übertragung, Modell FX P-6 von Fuji Xerox Co., Ltd., evaluiert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Tabelle

Die jeweiligen Parameter wurden nach folgenden Verfahren evaluiert:

Empfindlichkeit: Die Aufzeichnungsempfindlichkeit wurde als Ausdruck der Energie (E) bestimmt, die auf den Thermokopf aufgebracht werden mußte, um die Übertragung von Punkten aufzuzeichnen, die der Größe eines jeden der Heizelemente auf dem Kopf (1/8 mm) äquivalent waren.

Auflösung: Die Auflösung der übertragenen Abbildung wurde ausgedrückt als Leserlichkeit von chinesischen Schriftzeichen, insbesondere von solchen, die viele Striche enthalten, bestimmt.

Fixierbarkeit: Die Fixierbarkeit wurde bestimmt, indem die Kopie mit einem Finger oder Radiergummi gerieben wurde, um eventuelle Ablösung von Farbschichten oder eventuelle Verschmutzung der Fläche rund um die Abbildung festzustellen.

Transparenz: Die Transparenz der übertragenen Abbildung wurde bestimmt, indem ein Blatt eines Overhead-Projektors (OHP) mit der übertragenen Abbildung auf eine Leinwand projiziert und auf eventuelle Farbverunreinigungen kontrolliert wurde.

Glanz: der Glanz der übertragenen Abbildung wurde visuell bestimmt.

Farbmischung: Das Übertragungsbild, das auf beschichtetem Papier durch Übereinanderbringen von zwei Farbabbildungen unter Verwendung von zwei thermischen Aufzeichnungsmaterialien gebildet wurde, wurde mit entsprechenden Munsell Standard Farbstreifen verglichen.

In der Probe des Vergleichsbeispiels 1, die Wachs als Bindemittel verwendet, wurde die Abbildung einer jeden Farbe mit einer aufzubringenden Energie aufgezeichnet, die etwa 80% bzw. 90% der Energien betrug, welche in den Proben der Beispiele 1 bzw. 2 benötigt wurden. Die Probe des Vergleichsbeispiels 1 war also den Proben der Beispiele 1 und 2 etwas überlegen. Jedoch waren mehrere der chinesischen Schriftzeichen mit vielen Strichen, die unter Verwendung der Probe des Vergleichsbeispiels 1 aufgezeichnet wurden, verzerrt und schwer zu lesen. Außerdem wurde der Bereich um das Bild herum verschmutzt, wenn mit einem Finger auf der Abbildung gerieben wurde. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Proben aus den Beispielen 1 und 2 war der der Wachstyp-Probe (Vergl.-Bsp. 1) vergleichbar, die gedruckten Buchstaben waren scharf und besaßen keine verzerrten oder ausgefransten Teile und die Abbildung konnte kräftig gerieben werden, ohne irgend eine Ablösung von Farbschichten oder Verschmutzung des Bereichs um die Abbildung herum zu erleiden. Zusätzlich zu diesen ausgezeichneten Aufzeichnungseigenschaften lieferten die Proben der Beispiele 1 und 2 eine Bildprojektion mit klaren und scharfen Farben. Auf der anderen Seite lieferte die Probe vom Wachstyp nur eine dunkle und matte Bildprojektion in Hinblick auf die Farben Magenta, Cyanblau bzw. Gelb. Dieser Unterschied in der Transparenz war bei der gelben Farbe am deutlichsten. Die Probe vom Wachstyp hatte einen Streulicht-Durchtritt von 10,5% bei 700 nm, wo die Pigmentabsorption beinahe null war, während die Proben der Beispiele 1 und 2 einen Durchtritt von nur 2,3% aufwiesen. Diese Tatsache zeigt die hohe Transparenz der Abbildung bei den Proben der Beispiele 1 und 2, die es gestattet, daß nur eine sehr kleine Menge Licht gestreut wird. Die Abbildung, die man aus der Probe vom Wachstyp erhielt, hatte einen grellen Oberflächenglanz, der für Wachs charakteristisch ist, aber die Proben der Beispiele 1 und 2 lieferten Abbildungen mit einem gleichförmigen und weichen Oberflächenglanz. In Hinblick auf die Farbmischung ergab die Probe vom Wachstyp nur einen 2-Farbdruck (Cyanblau, Magentarot, Gelb), der durch jede darüberliegende Farbe stark beeinflußt wurde. Die Proben der Beispiele 1 und 2 mit überlegenen Eigenschaften, die denen von Tinten bzw. Farben, die bei herkömmlichen Drucktechniken verwendet werden, ähnlicher sind, lieferten jedoch brillianteres Rot, Grün und Blau als die Farben des 2-Farbdrucks (Cyanblau, Magentarot, Gelb). Der Vergleich mit den Munsell Standard Farbstreifen zeigte, daß die Primärfarben Cyanblau, Magentarot und Gelb, die man aus der Probe vom Wachstyp und den Proben der Beispiele 1 und 2 erhielt, in Hinblick auf die Farbtönung und Helligkeit im wesentlichen mit denen der Standardfarben identisch waren, aber daß die Primärfarben auf den Proben der Beispiele 1 und 2 in Hinblick auf die Farbintensität deutlich überlegen waren. Die Ergebnisse waren in Bezug auf den 2-Farbdruck (Cyanblau, Magentarot, Gelb) fast identisch, obwohl es geringe Ungleichheiten in der Farbtönung gegenüber den Munsell Standard Farbstreifen gab.

Die Aufzeichnungseigenschaften der Proben der Vergleichsbeispiele 2 und 3 waren in Hinblick auf die Fixierbarkeit der Abbildung, die Transparenz, den Glanz und die Farbmischung denen der Beispiele 2 und 3 ähnlich. Die Vergleichsbeispiele waren jedoch in Hinblick auf die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Probe vom Wachstyp weit unterlegen. Sie zeigten auch eine geringe Auflösung, wie sich durch die Unfähigkeit, feine Details wie Pünktchen in chinesischen Schriftzeichen zu reproduzieren, zeigte.

Beispiel 3

Eine schwarze Tinten- bzw. Farbzusammensetzung wurde hergestellt wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß Ruß als Farbe verwendet wurde. Ein thermisches Aufzeichnungsmaterial wurde unter Verwendung dieser Farbzusammensetzung hergestellt und seine Eigenschaften wurden bestimmt. Die Energie (E: etwa 0,8 mJ/Punkt), die auf den Thermokopf aufgebracht werden mußte, war etwa 1,3 mal so groß wie die Energie, die für die Aufzeichnung mit der Probe vom Wachstyp (Vergl.-Bsp. 1) benötigt wurde. Die erhaltene Abbildung besaß eine hinreichende Fixierbarkeit und lieferte scharfe Buchstaben, die weder verzerrte noch ausgefranste Teile hatten.

Beispiel 4

Eine schwarze Farbzusammensetzung wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß Ruß als Färbemittel verwendet wurde. Ein thermisches Aufzeichnungsmaterial wurde unter Verwendung dieser Farbzusammensetzung hergestellt und seine Eigenschaften wurden bestimmt. Die Energie (E: etwa 0,7 mJ/Punkt), die auf den Thermokopf aufgebracht werden mußte, war etwa 1,1 mal so groß wie die Energie, die für die Aufzeichnung mit der Probe vom Wachstyp benötigt wurde. Die erhaltene Abbildung besaß eine hinreichende Fixierbarkeit und lieferte scharfe Buchstaben, die weder verzerrte noch ausgefranste Teile hatten.

Beispiel 5

Cyanblaue, magentarote und gelbe Farbzusammensetzungen wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Farbe für die jeweiligen Tinten ein blauer Farbstoff (C.I. Solvens Blue 180), ein roter Farbstoff (C.I. Solvent Red 52) und ein gelber Farbstoff (C.I. Solvent Yellow 77) waren. Thermische Aufzeichnungsmaterialien wurden unter Verwendung dieser Farbzusammensetzungen hergestellt und ihre Eigenschaften wurden bestimmt: Die erhaltenen Abbildungen waren in Hinblick auf Transparenz und Farbmischung vorzüglich und lieferten scharfe Buchstaben, die weder verzerrte noch ausgefranste Teile hatten.

Beispiel 6

Die unten angegebenen Bestandteile wurden mit einem Attritor zu einer wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialformulierung vermischt und dispergiert.Aromatisches Polyesterharz 1 (identisch mit dem in Bsp. 1 verwendeten)18 Teile
Teilweise vernetztes aromatisches Polyesterharz 2 (n: etwa 5,000, Tg: etwa 70°C, hergestellt durch Umsetzung von Trimellithsäure (1), Phtalsäure (1) und alkenylsubstituierter Bernsteinsäure (1) als Säurekomponente mit dem Reaktionsprodukt von Bisphenol A (1) und Propylenglycol (1) (Molverhältn.in ( ) )9 TeileFarbe (Ruß)3 TeileToluol35 TeileMethylethylketon35 Teile

Das Tinten- bzw. Farbmaterial wurde mit einer Tiefzieh-Beschichtungsmaschine auf einen Polyimidfilm (Dicke 7,5 Mikrometer) aufgetragen, wobei eine wärmesensitive Tinten- bzw. Farbschicht mit einer Dicke von 3,5 Mikrometer (trocken) gebildet wurde. Unter Verwendung des so hergestellten thermischen Aufzeichnungsmaterials wurden mit einem mit thermischer Übertragung arbeitendem Drucker, der mit einem Thermokopf mit Heizelementen in einer Dichte von 8 Punkten/mm ausgerüstet war (durchschnittlicher Widerstand der Heizelemente = 350 Ohm), Buchstaben gedruckt. Man erhielt Abbildungen, die durch genaue Halbtonreproduktion gekennzeichnet waren; die Dichte der gedruckten Buchstaben veränderte sich kontinuierlich von 0,01 bis auf 1,40, wenn die auf den Thermokopf gebrachte Energie von 0,5 mJ/Punkt auf 1,2 mJ/Punkt erhöht wurde.

Beispiel 7

Die wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialien 1 und 2 wurden durch Vermischen und Dispergieren der Bestandteile, die unten angegeben sind, mit einem Attritor hergestellt. Wärmesensitives Tintenmaterial 1:Aromatisches Polyesterharz 128 Teile
(identisch mit dem in Bsp. 1 verwendeten)Farbe (Ruß)2 TeileToluol35 Teile
Methylethylketon35 Teile

Wärmesensitives Tintenmaterial 2:Aromatisches Polyesterharz 225,5 Teile
(identisch mit dem aromatischen Polyesterharz 2, das in Bsp. 6 verwendet wurde)
Farbe4,5 TeileToluol35 TeileMethylethylketon35 Teile

Die Tintenmaterialien 1 und 2 wurden mit einer Tiefzieh-Beschichtungsmaschine in der Reihenfolge der Materialien 1 und 2 auf einen Polyimidfilm (7,5 Mikrometer dick) aufgetragen, wobei zwei wärmesensitive Schichten mit einer jeweiligen Dicke von 2 Mikrometer gebildet wurden. Unter Verwendung des so hergestellten thermischen Aufzeichnungsmaterials wurden mit einem Drucker mit Thermoübertragung vom gleichen Typ wie dem, der in Beispiel 6 verwendet wurde, Buchstaben gedruckt. Man stellte fest, daß das Aufzeichnungsmaterial, das in der Lage war, durchweg eine Druckdichte zu liefern, die die Hälfte der Sättigungsdichte betrug (maximale optische Dichte: etwa 1,4), eine dreistufige Druckcharakteristik besaß.

Beispiel 8

Die unten angegebenen Bestandteile wurden mit einem Attritor zu einer Formulierung eines wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbaufzeichnungsmaterials vermischt und dispergiert.Aromatisches Polyesterharz21 Teile
(ident. mit dem in Bsp. 1 verwendeten)
Fettsäureamid (Smp. 72,5 2,5°C3 Teile
("Shibosan Amide-O", hergestellt von Kao Co., Ltd.)Paraffinwachs (Smp. 69°C)3 Teile
("Paraffin 155", hergestellt von Nippon Seiro Co. Ltd., kristallines Wachs)
Farbe (Ruß)3 TeileToluol70 Teile

Das so hergestellte Tintenmaterial wurde mit einer Tiefzieh- Beschichtungsmaschine auf einen Polyesterfilm (6 Mikrometer dick) aufgetragen, wodurch eine wärmesensitive Tintenschicht mit einem Beschichtungsgewicht von 3,5 g/m² auf Trockengewicht bezogen gebildet wurde.

Das entstandene thermische Aufzeichnungsmaterial wurde nach denselben Methoden wie den in Beispiel 1 verwendeten evaluiert; es besaß eine Aufzeichnungsempfindlichkeit, die der der Probe vom Wachstyp ähnlich war und lieferte stark fixierte Druckbuchstaben mit scharfen Konturen, die frei von jeglichen verzerrten oder ausgefransten Teilen waren.

Beispiel 9

Die unten angegebenen Bestandteile wurde mit einem Attritor zu einer wärmesensitiven Formulierung vermischt und dispergiert.
Aromatisches Polyesterharz 1
(ident. mit dem in Bsp. 1 verwendeten)16 Teile
Teilweise vernetztes aromatisches Poly-
esterharz 2 (identisch mit dem in Beispiel 6verwendeten)8 Teile
Fettsäureamid (identisch mit dem in
Beispiel 8 verwendeten)2 Teile
Esterwachs (Smp. 98°C, "Kao Wachs230-Z" hergestellt von Kao Co., Ltd.)1 TeilFarbe (Ruß)3 TeileToluol35 TeileMethylethylketon35 Teile

Das Tintenmaterial wurde mit einer Tiefzieh-Beschichtungsmaschine auf einen Polyimidfilm (7,5 Mikrometer dick) aufgetragen, wodurch eine wärmesensitive Tintenschicht mit einer Dicke im Trockenzustand von 3,5 Mikrometer gebildet wurde. Unter Verwendung des so hergestellten Materials für die thermische Aufzeichnung wurden mit einem Drucker mit Thermoübertragung, wie er in Beispiel 6 benutzt wurde, Buchstaben gedruckt. Man erhielt Abbildungen, die durch genaue Halbtonreproduktion gekennzeichnet waren; die Dichte der gedruckten Buchstaben veränderte sich kontinuierlich von 0,01 bis auf 1,40, wenn die auf den Thermokopf gebrachte Energie von 0,4 mJ/Punkt auf 0,9 mJ/Punkt gesteigert wurde.

Wie sich klar aus den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen ersehen läßt, liefert das erfindungsgemäße Material für die thermische Aufzeichnung eine Farbabbildung in guter Reproduktion, die eine hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit, Übertragbarkeit, Fixierbarkeit und Auflösung auf dem Empfängerblatt besitzt.

Das Material für die thermische Aufzeichnung, in dem der amorphe Polyester als Bindemittel verwendet wird, besitzt den Vorteil, daß die Lichtstreuung, auf die man bei der Verwendung eines kristallinen Wachses als Bindemittel trifft, entweder beseitigt oder auf eine im wesentlichen vernachlässigbare Menge verringert ist. Deshalb behält die Bindemittelschicht in dem erfindungsgemäßen Material für die thermische Aufzeichnung einen sehr hohen Grad an Transparenz.

Um klare Farbabbildungen, insbesondere Gemäldereproduktionen in voller Farbe, zu erhalten, können 2-Farbdrucke oder Dreifarbdrucke (Cyanblau, Magentarot, Gelb) durch Übereinanderlegen von Schichten aus magentaroten, gelben und cyanblauen Farbmaterialien hergestellt werden. In diesem Fall, wenn das wärmesensitive Farb- bzw. Tintenmaterial der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um zumindest die oberste Schicht zu bilden, erlaubt seine hohe Transparenz, daß die darunterliegende Farbschicht reflektiertes Licht mit Eigenschaften liefert, welche denen der in jener Schicht verwendeten Pigmente sehr ähnlich sind, und die erhaltenen Farben unterscheiden sich in keiner Weise von den gewünschten 2-Farbdrucken oder 3-Farbdrucken.

Das amorphe Polyesterharz, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, besitzt überlicherweise -COOH- und -OH-Gruppen an den Enden der Molekülkette. Diese funktionellen Gruppen stellen Wasserstoff(brücken)bindungen zum Träger des wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterials oder zum Empfängerblatt zur Verfügung. Die Wasserstoff(brücken)bindungen haben auf zwei Wegen großen Anteil: sie verbessern die Filmbildungsfähigkeit des Tinten- bzw. Farbmaterials auf dem Träger und sie machen zweitens eine bessere Übertragbarkeit der Thermoabbildung auf das Empfängerblatt möglich. Außerdem besitzt die Abbildung, die man von dem den amorphen Polyester verwendenden Tinten- bzw. Farbmaterial erhält, eine bessere Fixierbarkeit als wenn das übliche Wachs mit niedrigem Schmelzpunkt als Bindemittel verwendet wird.

Die angenehmen Schmelzeigenschaften des amorphen Polyesters machen es möglich, daß das Tinten- bzw. Farbmaterial in einer Menge auf das Empfängerblatt übertragen wird, die der Energie entspricht, die auf das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial aufgebracht wird, und dies führt dazu, daß man originalgetreue Reproduktionen mit gleichmäßiger Tönung bei den Abbildungen erhält. Darüberhinaus hilft das in einer vorbestimmten Menge zugegebene Gleitmittel, die Entwicklung übermäßig großer Adhäsions- oder Kohäsionskräfte an der Grenzfläche zwischen dem amorphen Polyester und dem Träger ohne bemerkenswerte Abnahme der Transparenz des amorphen Polyesters zu verhindern, und als Ergebnis ist das erfindungsgemäße Material zur thermischen Aufzeichnung durch hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit und Bildauflösung gekennzeichnet.

Obwohl die Erfindung im Detail und unter Bezugnahme auf einzelne ihrer Ausführungsformen beschrieben wurde, wird dem Fachmann klar sein, daß zahlreiche Veränderungen und Modifikationen darin getroffen werden können, ohne von ihrem Gedanken und Rahmen abzuweichen.

Claims

1. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial, das einen Träger umfaßt, aus dem eine in der Wärme schmelzende wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterialschicht angeordet ist, worin das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial einen amorphen Polyester mit einer Glasübergangstemperatur von nicht unter 40°C und ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von nicht mehr als 10 000 und eine Farbsubstanz als Hauptbestandteile umfaßt.

2. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin der amorphe Polyester eine Bisphenolkomponente in der Hauptkette enthält.

3. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin der amorphe Polyester eine durchschnittliche Molekulargewichtszahl von weniger als etwa 5.000 und eine Glasübergangstemperatur von etwa 50°C bis etwa 80°C besitzt.

4. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin der amorphe Polyester in einer Menge von mindestens 70 Volumen-% vorliegt, bezogen auf die festen Bestandteile des wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterials.

5. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial außerdem ein Gleitmittel enthält.

6. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, worin das Volumenverhältnis vom amorphen Polyester zum Gleitmittel etwa 70/30 bis etwa 99/1 beträgt.

7. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, worin das genannte Volumenverhältnis etwa 80/20 bis etwa 95/5 beträgt.

8. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, worin das Gleitmittel einen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt von 50°C bis 200°C besitzt.

9. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, worin das Gleitmittel einen Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt von 60°C bis 150°C besitzt.

10. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, worin das Gleitmittel eine solch niedrige Viskosität, daß die Viskosität der Schmelze in einem Temperaturbereich von etwa 100°C bis etwa 180°C plötzlich auf etwa 10 Poise oder darunter abnimmt, und/oder eine solch niedrige Oberflächenenergie besitzt, daß es eine kritische Oberflächenspannung von etwa 40 dyn/cm oder weniger hat.

11. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin der amorphe Polyester ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von nicht mehr als 40,000 besitzt,

12. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin eine Trennmittelschicht zwischen dem Träger und der wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialschicht angeordnet ist.

13. Wärmesensitives Aufzeichnungmaterial nach Anspruch 1, worin der Träger ein Träger mit elektrischem Widerstand ist.

14. Wärmesensitives Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, worin der Träger mit elektrischem Widerstand ein Bindemittelharz und einen elektrischen Leiter umfaßt.

15. Verfahren zum Herstellen einer Abbildung, welches das In-Kontakt-Bringen eines wärmesensitiven Aufzeichnungsmaterial, das einen Träger enthält, auf dem eine in der Wärme schmelzende wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterialschicht angeordnet ist, mit einem Bildempfängermaterial in einer solchen Weise, daß die wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterialschicht und das bildaufnehmende Material einander gegenüberliegen,
das Anwenden von Wärmeenergie von der Trägerseite des wärmesensitiven Aufzeichnungsmaterials aus und
das Übertragen des wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterials an den erwärmten Bezirken auf das Bildempfängermaterial umfaßt,
worin das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial einen amorphen Polyester und eine Farbsubstanz als Hauptbestandteile enthält.

16. Verfahren zum Herstellen einer Abbildung nach Anspruch 15, worin das wärmesensitive Tinten- bzw. Farbmaterial außerdem ein Gleitmittel enthält.

17. Verfahren zum Herstellen einer Abbildung nach Anspruch 15, worin eine Schicht eines Trennmittels zwischen dem Träger und der wärmesensitiven Tinten- bzw. Farbmaterialschicht angeordnet ist.