DE3732222A1 - Thermisches uebertragungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein thermisches Übertragungsmaterial zur Verwendung in einem Aufzeichnungsverfahren, bei dem auf ein Aufzeichnungsmaterial, z. B. Normalpapier, zweifarbige Bilder übertragen werden.

Das thermische oder wärmeempfindliche Übertragungsaufzeichnungsverfahren hat in letzter Zeit breite Anwendung gefunden, da es allgemeine Vorzüge insofern aufweist, als die hierfür verwendeten Vorrichtungen leicht, kompakt, geräuscharm, gut handhabbar und leicht zu warten sind. Ferner ist dieses Verfahren insofern vorteilhaft, als kein spezielles, in bezug auf die Farberzeugung präpariertes Papier erforderlich ist und Bilder von guter Dauerhaftigkeit erzeugt werden können.

Es besteht ein Bedarf dafür, das thermische Übertragungsverfahren auch zur Herstellung von zweifarbigen Bildern einzusetzen. Demzufolge wurden verschiedene Techniken zur Erzeugung von zweifarbigen Bildern vorgeschlagen.

In der JP-OS 1 48 591/1981 ist ein thermisches Übertragungsaufzeichnungsverfahren zur Erzeugung von zweifarbigen Bildern auf Normalpapier beschrieben, wobei ein zweifarbiges thermisches Übertragungsaufzeichnungselement (Übertragungsmaterial), das einen Schichtträger und zwei unter Wärmeeinwirkung schmelzbare Tintenschichten umfaßt, wobei auf dem Schichtträger eine Tintenschicht A mit einem hohen Schmelzpunkt und eine Tintenschicht B mit einem niederen Schmelzpunkt, die unterschiedliche farbgebende Mittel enthalten, in der angegebenen Reihenfolge angeordnet sind. Wird dem Element eine geringe thermische Energie zugeführt, so kommt es nur zur Übertragung der Tintenschicht B mit dem niedrigen Schmelzpunkt auf das Normalpapier. Wird dagegen eine hohe thermische Energie dem Element zugeführt, so werden die beiden unter Wärmeeinwirkung schmelzbaren Tintenschichten A und B auf das Normalpapier übertragen. Auf diese Weise lassen sich zweifarbige Bilder erzeugen.

Die JP-OS 64 389/1984 beschreibt eine zweifarbige thermische Tintenübertragungsfolie, die folgende Bestandteile umfaßt: Einen Schichtträger, eine Tintenschicht, die eine bei niedriger Temperatur unter Schmelzen ausschwitzende Tinte enthält, und eine weitere Tintenschicht, die bei einer höheren Temperatur, die über der Schmelz-Ausschwitz-Temperatur unter Schmelzen abgelöst wird.

Bei den Verfahren unter Verwendung der vorerwähnten thermischen Übertragungsmaterialien wird eine zweifarbige Aufzeichnung erreicht, indem man die einem Thermokopf zugeführte Energie auf zwei Energieniveaus verändert, so daß sich die Temperatur der Tintenschichten verändert. Wird jedoch den Tintenschichten eine hohe Energie zugeführt, um auf eine hohe Temperatur zu kommen, so bildet sich am Rand des Bereichs von höherer Temperatur aufgrund von Wärmediffusion ein Bereich von geringerer Temperatur, so daß um das mit höherer Temperatur gedruckte Bild ein Randbereich entsteht, der eine einer niedrigeren Temperatur entsprechende Färbung aufweist. Wird einem Thermokopf eine hohe Energie zugeführt, so ist ferner zur Abkühlung des Thermokopfes eine relativ lange Zeitspanne erforderlich, so daß es leicht dazu kommt, daß ein bei einer höheren Temperatur gedrucktes Bild von verschleppter Niedertemperatur-Farbe begleitet ist. Ferner besteht bei sämtlichen vorerwähnten Verfahren die Notwendigkeit, ein bei relativ niedriger Temperatur schmelzendes Material bereitzustellen, um zu gewährleisten, daß es zu einer Übertragung der Tinte bei der niedrigen Temperatur kommt. Dadurch treten Schwierigkeiten, z. B. eine Hintergrundverunreinigung und eine geringe Lagerfähigkeit des thermischen Übertragungsmaterials, auf.

Zur Überwindung der vorerwähnten Schwierigkeiten wurde von der Anmelderin in der JP-OS 1 37 789/1986 ein Aufzeichnungsverfahren vorgeschlagen, bei dem ein thermisches Übertragungsmaterial verwendet wird, das einen Schichtträger und mindestens eine erste und eine zweite Tintenschicht, die in der angegebenen Reihenfolge auf dem Schichtträger angeordnet sind, umfaßt. Nachdem dem thermischen Übertragungsmaterial Wärme zugeführt worden ist, wird die Zeitspanne von der Wärmeanwendung bis zur Trennung des Übertragungsmaterials vom Aufzeichnungsmaterial so eingestellt, daß selektiv die erste Tintenschicht oder die erste und zweite Tintenschicht zusammen auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen werden.

Ferner wurde von der Anmelderin in der JP-OS 2 95 075/1986 sowie in der JP-OS 2 95 079/1986 ein thermisches Übertragungsmaterial zur Verwendung in einem derartigen Aufzeichnungsverfahren vorgeschlagen. Die JP-OS 2 95 075/1986 offenbart ein thermisches Übertragungsmaterial, bei dem mindestens eine erste und eine zweite Tintenschicht, ein Siliconöl oder ein fluorhaltiges oberflächenaktives Mittel enthalten, um die Trennung zwischen der ersten und der zweiten Tintenschicht zu fördern. Die JP-OS 2 95 079/1986 beschreibt ein thermisches Übertragungsmaterial, bei dem eine unter Wärmezufuhr zur Durchführung der Aufzeichnung nicht schmelzbare Schicht aus einem feinen Pulver zwischen einer ersten und einer zweiten Tintenschicht angeordnet sind, so daß leicht eine Trennung dieser Schichten erfolgen kann.

Das in der JP-OS 1 37 789/1986 offenbarte Aufzeichnungsverfahren hat die Schwierigkeiten des Stands der Technik in bezug auf Randbildung, Verschleppungen und dergl. gelöst. Bei diesem neuen Zweifarben-Aufzeichnungsverfahren ist jedoch noch eine weitere Verbesserung in bezug auf die Qualität des übertragenen Bildes wünschenswert.

Um die Schwierigkeit zu vermeiden, daß die erste Tinte in ein Bild der zweiten Tinte eingemischt wird, wenn die zweite Tintenschicht selektiv beim vorerwähnten Aufzeichnungsverfahren übertragen wird, wurde in unserem Hause vorgeschlagen, das thermische Übertragungsmaterial von einem Aufzeichnungsmaterial unter Einwirkung einer Abschälkraft von nicht weniger als 20 p und weniger als 2000 p in senkrechter Richtung zum thermischen Übertragungsmaterial und beim Verlassen der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials abzutrennen (US-Anmeldung SN 58 852).

Die Qualität eines aufgezeichneten Bildes wird auch verbessert, indem man scharfkantiges Schneiden eines übertragenen Bildes fördert. Jedoch ist es nicht immer einfach, ein derartiges scharfkantiges Schneiden bei einem Übertragungsvorgang durchzuführen, da es durch verschiedene tatsächliche Aufzeichnungsbedingungen, u. a. die Bedingungen der Wärmezufuhr und des Abschälens, beeinflußt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorerwähnten, bei Zweifarben- Aufzeichnungsverfahren auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen und ein thermisches Übertragungsmaterial bereitzustellen, bei dem sich auf Normalpapier klar aufgezeichnete, scharfkantige Bilder ergeben, insbesondere wenn man es in den vorstehend beschriebenen, in unserem Hause entwickelten Zweifarben-Aufzeichnungsverfahren einsetzt.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß es bei einem Material zur Erzeugung von hochwertigen Aufzeichnungsbildern gemäß den vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsverfahren kritisch ist, daß die Zugfestigkeit der Tintenschichten, einschließlich der ersten und der zweiten Schicht, in einem bestimmten Bereich liegen. Erfindungsgemäß wird ein thermisches Übertragungsmaterial bereitgestellt, das einen Schichtträger und mindestens eine erste Tintenschicht und eine zweite Tintenschicht, die in dieser Reihenfolge auf dem Schichtträger angeordnet sind, enthält, wobei die Haftfestigkeit F₁ zwischen dem Schichtträger und der ersten Tintenschicht und die Haftfestigkeit F₂ zwischen der ersten Tintenschicht und der zweiten Tintenschicht bei einer höheren Temperatur der Beziehung F₁<F₂ und bei einer niedrigen Temperatur der Beziehung F₁<F₂ genügen und die gesamte Tintenschicht auf dem Schichtträger eine Zugfestigkeit im Bereich von 8 bis 20 kg/cm² aufweist.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Teil- und Prozentangaben beziehen sich, sofern nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt eines erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials;

Fig. 2A und 2B Diagramme, die jeweils die zeitliche Veränderung der Haftfestigkeit zwischen verschiedenen Schichten erläutern;

Fig. 3A, 3B und 7 schematische Querschnitte, die jeweils den Übertragungsvorgang beim erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterial erläutern;

Fig. 4 bis 6 weitere Schichtstrukturen des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials; und

Fig. 8 eine Darstellung einer thermischen Übertragungsaufzeichnungsvorrichtung, in der das erfindungsgemäße thermische Übertragungsmaterial eingesetzt werden kann.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein erfindungsgemäßes thermisches Übertragungsmaterial 1 einen Schichtträger 2 und eine erste Tintenschicht 3 und eine zweite Tintenschicht 4, die in dieser Reihenfolge auf dem Schichtträger angeordnet sind.

Für das erfindungsgemäße thermische Übertragungsmaterial ist es wesentlich, daß die Haftung (Haftfestigkeit) F₂ zwischen der ersten Tintenschicht 3 und der zweiten Tintenschicht 4 sowie die Haftung (Haftfestigkeit) F₁ zwischen der ersten Tintenschicht 3 und dem Schichtträger 2 bei einer höheren Temperatur der Beziehung F₁<F₂ und bei einer niedrigeren Temperatur der Beziehung F₁<F₂ genügen. Durch Einstellung der genannten relativen Haftfestigkeitswerte entsteht ein thermisches Übertragungsmaterial, das für die Zweifarben-Aufzeichnung geeignet ist. Wird einem derartigen Übertragungsmaterial Wärme zugeführt, so erfolgt unmittelbar nach dem Erwärmen leichter eine Trennung zwischen der ersten Tintenschicht 3 und der zweiten Tintenschicht 4 als zwischen der ersten Tintenschicht 3 und dem Schichtträger 2. Andererseits erfolgt die Trennung zwischen der ersten Tintenschicht 3 und dem Schichtträger 2 relativ leichter, nachdem eine beträchtliche Zeitspanne zwischen der Erwärmung und der Abtrennung des Schichtträgers 2 von einem Aufzeichnungsmaterial verstrichen ist, d. h. wenn das Übertragungsmaterial 1 abgekühlt worden ist, nachdem das Übertragungsmaterial 1 und das Aufzeichnungsmaterial übereinandergelegt, erwärmt und nach dem Erwärmen und vor dem Ablösen eine wesentliche Zeitspanne belassen worden sind.

Die vorerwähnten Merkmale der jeweiligen Schichten werden nachstehend anhand von Fig. 2A näher erläutert.

Die Haftung (F₂) zwischen der zweiten und der ersten Tintenschicht sowie die Haftung (F₁) zwischen der ersten Tintenschicht und dem Schichtträger werden einer Bewertung in bezug auf die relative Leichtigkeit der Trennung zwischen der zweiten und der ersten Tintenschicht und der Trennung zwischen der ersten Tintenschicht und dem Schichtträger unterzogen, wenn der Übertragungsvorgang auf ein Aufzeichnungsmaterial durchgeführt wird. Eine derartige Bewertung der Haftung wird durch die Art der Trennung der Tintenschichten nicht beeinflußt (sie ist beispielsweise unabhängig davon, ob die Trennung zwischen der zweiten und der ersten Tintenschicht genau an der Grenzfläche zwischen diesen beiden Schichten erfolgt oder nicht und unabhängig davon, ob ein Teil der ggf. vorhandenen, nachstehend näher beschriebenen Haftschicht auf dem thermischen Übertragungsmaterial verbleibt).

Wie in Fig. 2A gezeigt, erfahren die Haftung (F₂) zwischen der ersten Tintenschicht 3 und der zweiten Tintenschicht 4 sowie die Haftung (F₁) zwischen der ersten Tintenschicht 3 und dem Schichtträger 2 beim Erwärmen und Abkühlen eine Veränderung. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform besteht die zweite Tintenschicht 4 aus einem Material, das eine starke Veränderung der Haftung oder Kohäsion aufweist, so daß die Haftung F₂ bei einem Temperaturanstieg aufgrund einer Erwärmung durch einen Thermokopf scharf absinkt. Infolgedessen ist die Haftung F₂ zwischen der ersten Tintenschicht 3 und der zweiten Tintenschicht 4 schwächer als die Haftung F₁ zwischen der ersten Tintenschicht 3 und dem Schichtträger 2, wie in Fig. 2A zum Zeitpunkt unmittelbar nach der Erwärmung (d. h. vor einer Verringerung der Temperatur) gezeigt. Wird demgemäß das Übertragungsmaterial vom Aufzeichnungsmaterial unmittelbar nach der Erwärmung des Übertragungsmaterials abgetrennt, während sich die zweite Tintenschicht 4 in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial befindet, d. h. zum Zeitpunkt t₁ in Fig. 2A, so wird nur die zweite Tintenschicht 4 auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen.

Wird dagegen das Übertragungsmaterial vom Aufzeichnungsmaterial zum Zeitpunkt t₂ in Fig. 2 abgelöst, nachdem im Anschluß an die Erwärmung eine geringe Zeitspanne verstrichen ist (d. h. die Temperatur der Tintenschicht hat sich verringert) und die Haftung F₂ den Wert der Haftung F₁ überschritten hat, so wird die erste Tintenschicht 3 zusammen mit der zweiten Tintenschicht 4 auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen.

Wenn die erste Tintenschicht 3 und die zweite Tintenschicht 4 sich in den Farbtönen der thermischen Übertragungsmaterialien unterscheiden, so läßt sich eine Zweifarben-Aufzeichnung unter Verwendung des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials durchführen. Wenn die Farben der ersten Tintenschicht 3 und der zweiten Tintenschicht 4 in im wesentlichen unveränderter Form übertragen werden sollen, so weist die erste Tintenschicht 3 vorzugsweise eine dunkle Farbe, z. B. Schwarz, und die zweite Tintenschicht 4 einen helleren Farbton als die erste Tintenschicht, z. B. Rot, auf. Ferner können die erste und die zweite Tintenschicht den gleichen Farbton aufweisen, jedoch unterschiedliche Dichte besitzen, wodurch auf die vorstehend beschriebene Weise zweifarbige Bilder mit dichten und blassen Bereichen erhalten werden. Außerdem kann die erste Tintenschicht als Korrekturtintenschicht fungieren, indem man beispielsweise ein weißes Pigment mit starker Deckkraft einverleibt.

Bei den vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2A erläuterten Ausführungsformen sind die relativen Haftfestigkeitswerte zwischen den Schichten nach dem Erwärmen im wesentlichen gleich mit den vor dem Erwärmen vorliegenden Werten. Dies ist jedoch keine wesentliche Voraussetzung. Beispielsweise ist es, wie in Fig. 2B gezeigt, möglich, daß die relativen Haftungswerte zwischen den Schichten eine Umkehrung nicht im Verlauf des Erwärmens, sondern im Verlauf der Abkühlung nach dem Erwärmen erfahren. Insbesondere, wenn die Tintenschichten durch Emulsionsbeschichtung gebildet werden, kann der Zustand der Tintenschichten nach Ablauf einer kurzen Zeitspanne nach dem Erwärmen sich von dem Zustand vor dem Erwärmen unterscheiden. Ferner müssen die Trennung zwischen der ersten Tintenschicht 3 und dem Schichtträger 2 nicht notwendigerweise an der Schichtgrenzfläche erfolgen, vielmehr kann dies auch innerhalb der ersten Tintenschicht 3 ablaufen.

Die vorerwähnten Beziehungen zwischen den Haftungswerten F₁ und F₂ bei höheren und niedrigeren Temperaturen lassen sich beispielsweise auf folgende Weise bestätigen.

Ein thermisches Übertragungsmaterial 1 der in Fig. 1 gezeigten Art wird so auf ein Aufzeichnungsmaterial, wie Normalpapier, das beispielsweise eine Bekk-Glätte von 200 sec aufweist, gelegt, daß die zweite Tintenschicht 4 des Übertragungsmaterials 1 in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial steht. Wärme wird in Form eines Musters (z. B. in Form eines festen Druckmusters) dem Übertragungsmaterial 1 von der Seite des Schichtträgers 2 her mittels eines Thermokopfes, wie er beim üblichen thermischen Übertragungsaufzeichnungsverfahren verwendet wird, zugeführt. Nach der Wärmezufuhr werden das Übertragungsmaterial 1 und das Normalpapier direkt ohne Ablösen in ein Testgerät zur Messung der Zugfestigkeit (Tensilon RTM-100, Toyo Boldwin K. K.), das mit einer thermostatisierbaren Kammer mit einer im Bereich von -60 bis +270°C einstellbaren Temperatur versehen ist, eingeführt, um das Ablösen bei einem Ablösewinkel von 180°C durchzuführen. Unter Verwendung dieses Testgeräts werden das Übertragungsmaterial 1 und das Normalpapier voneinander mit einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/sec bei unterschiedlichen Temperaturen (Temperaturen in der Thermostatenkammer) abgelöst. Bei höheren Umgebungstemperaturen, z. B. 90°C, wird die zweite Tintenschicht 4 selektiv auf das als Aufzeichnungsmaterial verwendete Normalpapier übertragen (Betätigung von F₁<F₂, Fig. 3A). Bei niedrigeren Umgebungstemperaturen, z. B. 40°C, werden sowohl die erste Tintenschicht 3 als auch die zweite Tintenschicht 4 übertragen (Bestätigung von F₁<F₂, Fig. 3B). Wenn in diesem Fall die erste und die zweite Tintenschicht farbgebende Mittel mit unterschiedlichen Farbtönen enthalten, entsteht bei einer Umgebungstemperatur von 90°C ein Bild mit der Färbung der zweiten Tinte und bei einer Umgebungstemperatur von 40°C ein Bild mit der Färbung der ersten Tinte. Auf diese Weise lassen sich die vorerwähnten Beziehungen zwischen den Haftungswerten F₁ und F₂ leicht bestätigen.

Um klare, scharfkantige Bilder zu erhalten, ist es wünschenswert, daß klare Grenzen zwischen Bereichen mit Wärmezufuhr und Bereichen ohne Wärmezufuhr in einer Tintenschicht entstehen. Somit ist unter dem Ausdruck Scharfkantigkeit zu verstehen, daß einer Tintenschicht Wärme unter Einhaltung einer klar gezogenen Grenzlinie zwischen Bereichen mit Wärmezufuhr und Bereichen ohne Wärmezufuhr zugeführt wird.

Wenn jedoch das Übertragungsmaterial vom Aufzeichnungsmaterial nach Ablauf einer relativ langen Zeitspanne abgelöst wird, d. h. wenn das Übertragungsmaterial vom Aufzeichnungsmaterial zum Zeitpunkt t₂ in Fig. 2A oder 2B abgelöst wird, um sowohl die erste als auch die zweite Tintenschicht auf das Aufzeichnungsmaterial zu übertragen, so ergibt sich eine Senkung der Temperatur der erwärmten Tintenschicht, so daß die Kohäsion der Tintenschicht sich dem Wert vor dem Erwärmen nähert. Wenn daher die Tintenschichten hohe Zugfestigkeitswerte besitzen, lassen sich keine scharfkantigen Bilder erzielen, wodurch bei einer Senkung der Temperatur der Tintenschichten die Bereitstellung von klaren Aufzeichnungsbildern nicht möglich ist.

Ferner ergibt sich in erwärmten Bereichen der Tintenschichten eine derartige Temperaturverteilung in Richtung der Dicke und in senkrechter Richtung hierzu, daß im zentralen Teil des erwärmten Bereichs eine höhere Temperatur als in den Randteilen vorliegt. Diese Tendenz ist unabhängig vom Thermokopf ausgeprägt. Aus diesem Grund ergibt sich im zentralen Teil des erwärmten Bereichs eine höhere Haftfestigkeit zwischen den Tintenschichten und dem Aufzeichnungsmaterial, während diese Festigkeit in Richtung zu den Randteilen geringer wird. Wenn dabei die Zugfestigkeit der Tintenschichten groß ist, kann die Haftung am Aufzeichnungsmaterial nicht die Kohäsion der Tintenschichten am Rand des erwärmten Bereichs übersteigen, so daß ein gewisser Teil der Tinte nicht übertragen wird, sondern in unerwünschter Weise auf dem Schichtträger verbleibt. Infolgedessen wird das Aufzeichnungsbild dünner als das Wärmezufuhrmuster und es ergibt sich ein sehr schlechter optischer Eindruck. Wird demgegenüber die Zugfestigkeit der Tintenschichten im Vergleich zu einem üblichen thermischen Übertragungsmaterial in gewissem Umfang verringert, so übersteigt die Haftung am Rand die Kohäsion der Tintenschichten, so daß scharfe Kanten an den Grenzlinien zwischen erwärmten und nicht erwärmten Bereichen entstehen, ohne daß es zu einer Ausdünnung der Aufzeichnungsbilder kommt, selbst wenn die Temperatur der Tintenschichten abnimmt.

Somit weisen im erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterial sämtliche Tintenschichten (nachstehend als "gesamte Tintenschicht" bezeichnet) unter Einschluß der ersten und der zweiten Tintenschicht und einer ggf. auf dem Schichtträger vorhandenen Haftschicht, insgesamt eine Zugfestigkeit von 8 bis 20 kg/cm² und vorzugsweise von 11 bis 19 kg/cm² auf, so daß sich eine verbesserte Scharfkantigkeit ergibt, wenn sowohl die erste als auch die zweite Tintenschicht übertragen werden.

Wenn die Zugfestigkeit der gesamten Tintenschicht den Wert 20 kg/cm² übersteigt, ist ihre Festigkeit zu groß, so daß die erwärmten und nicht-erwärmten Bereiche keine klaren Grenzlinien bilden und somit kein klares Aufzeichnungsbild erhalten werden kann. Liegt andererseits die Zugfestigkeit unter 8 kg/cm², so ergibt sich eine so geringe Festigkeit der Tintenschicht, daß sie nicht leicht geschnitten werden kann und es nicht zur Bilderzeugung kommt. Die Oberflächen von Aufzeichnungsmaterialien, z. B. Papier, sind im allgemeinen nicht glatt, sondern uneben. Werden daher ein thermisches Übertragungsmaterial und ein Aufzeichnungsmaterial übereinandergelegt, so stehen einige konkave Bereiche des Aufzeichnungsmaterials nicht in Kontakt mit der Tintenschicht. Wird das Übertragungsmaterial in einem derartigen Zustand vom Aufzeichnungsmaterial abgelöst, so wird der nicht im Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial stehende Tintenbereich aufgrund der Haftung am Schichtträger in Richtung zum Schichtträger gezogen, während der im Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial stehende Tintenbereich aufgrund der Haftung am Aufzeichnungsmaterial in Richtung zum Aufzeichnungsmaterial gezogen wird. Ist zu diesem Zeitpunkt die Zugfestigkeit der Tintenschicht zu nieder, so kann die Tintenschicht an den Grenzlinien zwischen dem in Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial stehenden Bereich und dem nicht im Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial stehenden Bereich geschnitten werden, so daß der im Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial übertragen wird, während der im Kontakt mit dem Aufzeichnungsmaterial stehende Bereich auf dem Schichtträger verbleibt. Infolgedessen erfolgt keine zufriedenstellende Bildaufzeichnung.

Um klare, scharfkantige Aufzeichnungsbilder zu erhalten, reicht es aus, daß die gesamte Tintenschicht eine Zugfestigkeit im Bereich von 8 bis 20 kg/cm² aufweist. Es ist nicht notwendig, daß die einzelnen Schichten, d. h. die erste Tintenschicht, die zweite Tintenschicht und eine ggf. vorhandene Haftschicht, eine Zugfestigkeit im vorerwähnten Bereich besitzen.

Das erfindungsgemäße thermische Übertragungsmaterial gewährleistet besonders hervorragende Aufzeichnungsbilder, wenn die Dicke der gesamten Tintenschicht im Bereich von 2 bis 10 µm liegt und eine Einheitsbildbreite (Breite eines aufgezeichneten Einheitsbilds, gemessen in der Richtung zum Übertragungsmaterial) von 0,4 cm oder weniger angewandt wird.

Die hier angegebenen Zugfestigkeitswerte beziehen sich auf Werte, die an einer Probe in Form einer flachen Hantel und unter Verwendung eines Zugfestigkeitstestgeräts (Tensilon RTM-100, Toyo Boldwin K. K.) bei einer Zuggeschwindigkeit von 300 mm/sec gemessen worden sind. Die Werte geben die Streckgrenze (kg/cm²) basierend auf den gemessenen Daten, an.

Die Herstellung der flachen Hantel erfolgt auf folgende Weise. Die die jeweiligen Tintenschichten in einem thermischen Übertragungsmaterial bildenden Tinten werden jeweils getrennt mittels eines Applikators oder eines Drahtbeschichtungsgeräts auf Trennschichtpapier aufgebracht und zur Bildung von einzelnen Tintenschichten mit einer Dicke von jeweils etwa 50 µm (einzuhalten im Bereich von 40 bis 60 µm) aufgebracht. Nach dem Trocknen wird das Trennschichtpapier entfernt, wobei die Tintenschichtproben verbleiben. Nach der Herstellung der Proben wird die Dicke der einzelnen Proben genau mittels einer Kontakt-Dickenlehre (Ono Sokki K. K.) gemessen. Die vorerwähnten Messungen von Zugfestigkeit und Dicke werden für alle einzelnen Tintenschichten, die den jeweiligen Schichten eines thermischen Übertragungsmaterials entsprechen, wiederholt. Die Zugfestigkeit der Gesamttintenschicht wird berechnet, indem man die vorerwähnten Zugfestigkeitswerte der einzelnen Tintenschichten nach Richtung der Dicken der einzelnen Schichten im thermischen Übertragungsmaterial summiert. Auf diese Weise erhält man einen Festigkeitswert pro Einheitsquerschnittfläche.

Anstelle der Bildung und Messung von einzelnen Tintenschichtenproben, die den Schichten des vorstehend beschriebenen thermischen Übertragungsmaterials entsprechen, kann die Zugfestigkeit einer Gesamttintenschicht auch folgendermaßen gemessen werden. Die jeweiligen Tintenschichten eines thermischen Übertragungsmaterials werden auf Trennschichtpapier als laminierte Schichten mit den Dickenverhältnissen des thermischen Übertragungsmaterials ausgebildet, wobei eine Gesamtdicke von etwa 50 µm erreicht wird. Das Produkt wird unter Bildung einer laminierten Tintenprobe getrocknet. Die Zugfestigkeit der laminierten Probe wird auf die vorstehend beschriebene Weise gemessen, wodurch man die Zugfestigkeit der gesamten Tintenschicht des thermischen Übertragungsmaterials als Festigkeit pro Einheitsquerschnittsfläche erhält. Die auf diese Weise gemessene Zugfestigkeit stimmt mit dem auf die vorstehende Weise erhaltenen Wert, der sich aus den Zugfestigkeitswerten der einzelnen Tintenschichten zusammensetzt, überein.

Die erste und die zweite Tintenschicht des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials müssen einer speziellen Beziehung in Bezug auf die Haftungswerte F₁ und F₂ genügen, und wie vorstehend erwähnt, eine Gesamtfestigkeit der Gesamttintenschicht im Bereich von 8 bis 20 kg/cm² ergeben. Vorzugsweise genügen die jeweiligen Tintenschichten den nachstehend angegebenen Bedingungen.

Um eine selektive Übertragung der zweiten Tintenschicht 4 zu realisieren (F₁<F₂), ist bei einer höheren Temperatur die Kohäsion (Festigkeit) der zweiten Tintenschicht 4 geringer als die der ersten Tintenschicht und als die Haftung (F₁) zwischen der ersten Tintenschicht 3 und dem Schichtträger 2. Ist diese Bedingung erfüllt, so läßt sich die zweite Tintenschicht 4 leicht abtrennen, wie in Fig. 3A gezeigt, so daß nur die zweite Tintenschicht 4 auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen wird.

Wie vorstehend erwähnt, ist bei einer höheren Temperatur vorzugsweise die Kohäsion der ersten Tintenschicht größer als die der zweiten Tintenschicht. Mit zunehmender Differenz der Kohäsion zwischen der ersten und zweiten Tintenschicht läßt sich ein Aufzeichnungsbild von klarerer Färbung durch selektive Übertragung der zweiten Tintenschicht bei geringerer Vermischung mit der ersten Tintenschicht erzielen. Ferner ist es zusätzlich zu einer großen Differenz der Kohäsion bevorzugt, daß die erste und die zweite Tintenschicht aus unterschiedlichen Materialien die wechselseitig unlöslich sind, bestehen. Um die große Kohäsionsdifferenz und die wechselseitige Unlöslichkeit zu gewährleisten, ist es beispielsweise erwünscht, daß das Bindemittel der ersten Tintenschicht 50 Prozent oder mehr eines der nachstehend beschriebenen Harze und das Bindemittel der zweiten Tintenschicht 50 Gewichtsprozent oder mehr eines der nachstehend beschriebenen Wachse enthält.

Um eine gleichzeitige Übertragung der ersten und zweiten Tintenschicht zu gewährleisten, wie in Fig. 3B gezeigt, ist die Kohäsion der zweiten Tintenschicht 4 größer als die Haftung (F₁) zwischen dem Schichtträger 2 und der ersten Tintenschicht 3. Ist in diesem Fall die Haftung (F₃) zwischen dem Aufzeichnungsmaterial und der zweiten Tintenschicht 4 größer als die Haftung (F₁) zwischen dem Schichtträger und der ersten Tintenschicht 3, so werden sowohl die erste Tintenschicht 3 als auch die zweite Tintenschicht 4 auf das Aufzeichnungsmaterial übertragen.

Um die bevorzugte Haftung und Kohäsion leichter zu gewährleisten, ist es möglich, zwischen dem Schichtträger 2 und der ersten Tintenschicht 3 eine Haftschicht 5 vorzusehen. Bei der Haftschicht 5 handelt es sich um eine Schicht zur Einstellung der Haftung (F₁) zwischen der ersten Tintenschicht und dem Schichtträger. Diese Schicht wird vorzugsweise dann vorgesehen, wenn Schwierigkeiten dahingehend bestehen, daß die erste Tintenschicht bei einer höheren Temperatur eine größere Kohäsion als die zweite Tintenschicht aufweist und in Kombination dazu bei einer niedrigeren Temperatur eine geringe Haftung am Schichtträger gegeben ist. Durch Bereitstellung einer derartigen ersten Haftschicht 5 ist es möglich, das Material für die erste Tintenschicht 3 aus einem breitgefächerten Materialangebot auszuwählen, so daß die Qualität der Aufzeichnungsbilder in vorteilhafter Weise eingestellt werden kann.

Es ist auch möglich, eine zweite Haftschicht 6 zwischen der ersten Tintenschicht 3 und der zweiten Tintenschicht 4 vorzusehen, wie in Fig. 5 gezeigt. Bei der zweiten Haftschicht 6 handelt es sich um eine Schicht zur Einstellung der Haftung (F₂) zwischen der ersten und zweiten Tintenschicht. Besteht die zweite Haftschicht 6 aus einem Material, das ähnliche Eigenschaften aufweist, wie sie für die zweite Tintenschicht 4 erforderlich sind (vgl. die vorstehenden Erläuterungen unter Bezugnahme auf Fig. 1), so muß die zweite Tintenschicht nicht unbedingt den vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläuterten Eigenschaften genügen. Infolgedessen ist es möglich, die zweite Tintenschicht aus einem Material zu bilden, das eine starke Haftung am Aufzeichnungsmaterial aufweisen kann, z. B. einem Material, das dem Material der ersten Tintenschicht in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sehr ähnlich ist. Dies stellt einen zusätzlichen Vorteil bei der Verbesserung der Qualität der Aufzeichnungsbilder dar.

Ferner ist es möglich, eine dritte Haftschicht 7 auf der zweiten Tintenschicht 4 als eine Schicht, die dem Aufzeichnungsmaterial zugewandt ist, vorzusehen, wie in Fig. 6 gezeigt. Die dritte Haftschicht verstärkt die Haftung der zweiten Tintenschicht 4 auf dem Aufzeichnungsmaterial. Die zweite Tintenschicht 4 enthält im allgemeinen einen solchen Anteil an farbgebendem Mittel, daß es schwierig ist, die Haftung der zweiten Tintenschicht 4 auf dem Aufzeichnungsmaterial erheblich zu steigern. Demzufolge ist die Bereitstellung der dritten Haftschicht 7 vorteilhaft, insbesondere wenn eine Zweifarben-Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmaterial von geringer Oberflächenglattheit durchgeführt werden soll.

Es ist auch möglich, zwei oder mehr der vorerwähnten Haftschichten, d. h. die erste Haftschicht 5, die zweite Haftschicht 6 und die dritte Haftschicht 7, je nach Wunsch in Kombination miteinander anzuwenden.

Durch Veränderung der vorerwähnten schichtförmigen Struktur ist es möglich, 8 (=2³) Arten von Schichtstrukturen bereitzustellen, je nachdem ob die drei Haftschichten vorhanden sind oder nicht. Diese Schichtstrukturen lassen sich grob in zwei Typen einteilen, je nachdem ob eine zweite Haftschicht vorliegt oder nicht. Je nachdem, ob die erste Tintenschicht 3 und die zweite Tintenschicht 4 direkt aneinanderstoßen, kann sich die Kombination von Materialien, die diese Tintenschichten (oder Haftschicht) bilden, verändern. Wie vorstehend beschrieben, enthalten die erste und die zweite Tintenschicht, wenn sie direkt aneinanderstoßen, vorzugsweise Bindemittel, die wechselseitig unlöslich sind. Im Hinblick auf die Kohäsionswerte ist es erwünscht, daß das Bindemittel für die erste Tintenschicht und das Bindemittel für die zweite Tintenschicht mindestens 50 Prozent eines Harzes bzw. eines Wachses enthalten. Ferner ist es möglich, die erste Tintenschicht 3 aus einem Material, das keiner Erweichung unterliegt, aufzubauen. Wenn die erste Tintenschicht 3 und die zweite Tintenschicht 4 direkt aneinanderstoßen, kann es möglich sein, daß die erste Tintenschicht 3 und die zweite Tintenschicht 4 bei Trennung bei einer höheren Temperatur einer Trennung an ihrer Grenzfläche unterliegen. Es ist jedoch kaum zu erwarten, daß die Grenzfläche zwischen der ersten und der zweiten Tintenschicht in einem Zustand ohne Wärmezufuhr nach der mustermäßigen Erwärmung erhalten bleibt, so daß es schwierig ist, die Tintenschichten an ihrer Grenzfläche vollständig zu trennen. Diese Trennweise ist daher unerwünscht. Stoßen andererseits die erste Tintenschicht 3 und die zweite Tintenschicht 4 nicht direkt aneinander, d. h. die zweite Haftschicht 6 (Fig. 5) ist vorhanden, so entfällt die Notwendigkeit der Verwendung eines Wachses in der zweiten Tintenschicht 4. In diesem Fall beträgt der Wachsanteil der zweiten Haftschicht 6 50 Prozent oder mehr. Bei Anwendung dieser Anordnung wird die zweite Tintenschicht 4 selektiv durch einen Bruch oder eine Trennung innerhalb der zweiten Haftschicht (wie in Fig. 7 gezeigt) zum Zeitpunkt der Trennung bei einer höheren Temperatur übertragen. Demzufolge ist die in Fig. 5 gezeigte Struktur im Vergleich zu einer Struktur, bei der die zweite Haftschicht 6 nicht vorgesehen ist, insofern vorteilhaft, als keine Trennung innerhalb der zweiten Tintenschicht 4 erfolgt und sich somit keine Schwankung in der Dichte der aufgezeichneten Bilder ergibt.

Nachstehend werden die Struktur und die Zusammensetzung der einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials 1 näher erläutert.

Als Schichtträger 2 für das thermische Übertragungsmaterial können Folien, beispielsweise aus Polyester, Aramidharz, Nylon oder Polycarbonat, oder Papier, wie Kondensatorpapier, vorzugsweise mit einer Dicke von etwa 3 bis 12 µm, verwendet werden. Zu dicke Schichtträger sind nicht erwünscht, da dies die Wärmeleitfähigkeit verschlechtert. Sofern eine ausreichende Wärmefestigkeit und mechanische Festigkeit gegeben sind, kann der Schichtträger dünner als 3 µm sein. Gelegentlich ist es vorteilhaft, die Rückseite (d. h. die der Seite, auf der die Tintenschichten angeordnet sind, entgegengesetzte Seite) mit einer Schicht zur Steigerung der Wärmefestigkeit zu versehen.

Beim erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterial 1 weisen die auf dem Schichtträger 2 vorgesehenen Tintenschichten und die ggf. vorhandenen Haftschichten vorzugsweise eine Dicke von insgesamt nicht mehr als 10 µm auf. Ferner weisen die einzelnen Schichten, d. h. die erste Tintenschicht 3, die zweite Tintenschicht 4, die erste Haftschicht 5, die zweite Haftschicht 6 und die dritte Haftschicht 7 vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 5 µm auf.

Als Heizquelle für das thermische Übertragungsaufzeichnungsverfahren unter Verwendung des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials können übliche Heizquellen, wie IR-Strahlen und Laserstrahlen anstelle eines Thermokopfes verwendet werden. Ferner kann zur Bereitstellung eines Leitungsheizsystems, d. h. eines Systems, bei dem ein thermisches Übertragungsmaterial selbst die Wärme bei Durchleiten von elektrischem Strom erzeugt, eine dünne Schicht eines leitfähigen Materials, z. B. aus Aluminium, als eine Rückelektrode zwischen dem Schichtträger 2 und der ersten Tintenschicht 3 vorgesehen sein oder die Tintenschicht selbst kann leitfähig sein.

Die eine thermische Übertragungsschicht auf dem Schichtträger darstellende Tintenschicht 3 kann gebildet werden, indem man ein farbgebendes Mittel eines ersten Farbtons in einem Bindemittel dispergiert (dadurch soll aber die Möglichkeit, das farbgebende Mittel im Bindemittel zu lösen, nicht ausgeschlossen werden). Die zweite Tintenschicht 4 kann gebildet werden, indem man ein farbgebendes Mittel mit einem zweiten Farbton in einem Bindemittel dispergiert.

Sollen beim erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterial die Farbe der ersten Tintenschicht 11 und der zweiten Tintenschicht 12 im wesentlichen unverändert erhalten werden, so wird vorzugsweise eine erste Tintenschicht 11 mit einer dunklen Farbe, z. B. Schwarz, und eine zweite Tintenschicht 12 mit einer im Vergleich zur ersten Tintenschicht helleren Farbe, z. B. Rot, vorgesehen. Ferner können die erste und die zweite Tintenschicht den gleichen Farbton aufweisen, jedoch in ihrer Farbdichte unterschiedlich sein, wodurch zweifarbige Bilder mit dichten und mit blassen Bereichen auf die vorstehend beschriebenen Weise erhalten werden. Es lassen sich verschiedene zweifarbige Kombinationen erhalten, indem man unterschiedliche Arten und Konzentrationen von farbgebenden Mitteln und/oder unterschiedliche Dickenverhältnisse der Tintenschichten einsetzt.

Das farbgebende Mittel kann unter sämtlichen bekannten Farbstoffen und Pigmenten ausgewählt werden: Ruß, Nigrosin-Farbstoffe, Lampenruß, Sudanschwarz SM, Alkaliblau, Echtgelb G, Benzidingelb, Pigmentgelb, Indo-Echtorange, Irgadinrot, Paranitroanilinrot, Toluidinrot, Karmin FB, Permanent-Bordeaux FRR, Pigmentorange R, Lithol-Rot 20, Lake-Rot C, Rhodamin FB, Rhodamin B Lake, Methylviolett B Lake, Phthalocyaninblau, Pigmentblau, Brillantgrün B, Phthalocyaningrün, Ölgelb GG, Zapan-Echtgelb CGG, Kayaset Y963, Kayaset YG, Smiplast-Gelb GG, Zapon-Echtorange PR, Oil Scarlet, Smiplast-Orange G, Orasol-Braun B, Zapon Fast Scarlet CG, Aizen Spiron Red BEH, Oil Pink OP, Viktoriablau F4R, Fastgen-Blau 5007, Sudanblau und Oil Peacock Blue. Zwei oder mehr dieser farbgebenden Mittel können in Kombination miteinander verwendet werden. Ferner können Metallpulver, wie Kupferpulver und Aluminiumpulver, Pulver oder Mineralien, wie Glimmer, als farbgebendes Mittel verwendet werden. Außerdem können andere Additive, wie oberflächenaktive Mittel, Weichmacher, Mineralöle, pflanzliche Öle, Füllstoffe und dgl., den Tintenschichten oder Haftschichten zugesetzt werden.

Die in den ersten und zweiten Tintenschichten enthaltenen Bindemitel und die die erste bis dritte Haftschicht bildenden Materialien können jeweils eines der folgenden Materialien oder eine Kombination aus zwei oder mehr davon enthalten: Natürliche Wachse, wie Walwachs, Bienenwachs, Lanolin, Carnaubawachs, Candelillawachs, Montanwachs und Ceresinwachs; Petroleumwachse, wie Paraffinwachs und mikrokristallines Wachs; synthetische Wachse, wie oxidiertes Wachs, Esterwachs, niedermolekulares Polyäthylen, Fischer-Tropsch-Wachs und dergl.; höhere Fettsäuren, wie Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Behensäure; höhere Alkohole, wie Stearylalkohol und Behenylalkohol; Ester, wie Fettsäureester von Saccharose und Fettsäureester von Sorbitan; Amide, wie Ölsäureamid; oder Harze, darunter: Polyolefinharze, Polyamidharze, Polyesterharze, Epoxyharze, Polyurethanharze, Acrylharze, Polyvinylchloridharze, Celluloseharze, Polyvinylalkoholharze, Petroleumharze, Phenolharze, Polystyrolharze, Polyvinylacetatharze, natürlicher Kautschuk; Elastomere, wie natürlicher Kautschuk, Styrol-Butadien- Kautschuk, Isoprenkautschuk, Chloroprenkautschuk, Polyisobutylen, Polybuten und dgl.

Der Anteil des farbgebenden Mittels in der ersten und zweiten Tintenschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 90 und insbesondere von 2 bis 80 Prozent.

Die Tintenschichten und Haftschichten mit den gewünschten, vorstehend erwähnten Eigenschaften lassen sich erhalten, indem man die Eigenschaften der vorerwähnten Materialien, wie Molekulargewicht, kristalline Beschaffenheit und dgl. entsprechend einstellt oder eine Mehrzahl der vorerwähnten Materialien in geeigneter Weise vermischt.

Im erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterial ist es, wie vorstehend erwähnt, wichtig, sorgfältig auf die physikalischen Eigenschaften, wie Erweichungstemperatur, Schmelzviskosität und Haftfestigkeit der jeweiligen Schichten und auf die Kombination der darin enthaltenen Bindemittel zu achten. Wenn die erste und die zweite Tintenschicht direkt aufeinanderstoßen, enthält die erste Tintenschicht vorzugsweise 50 Teile oder mehr an einem Bindemittel vom Harztyp pro 100 Teile des gesamten Bindemittels und die zweite Tintenschicht 50 Teile oder mehr an einem Bindemittel vom Wachstyp pro 100 Teile des gesamten Bindemittels, wobei die Bindemittel jeweils unter den vorstehend erwähnten Materialien ausgewählt sind. Wenn andererseits die erste und die zweite Tintenschicht nicht direkt aneinanderstoßen, d. h. wenn dazwischen die zweite Haftschicht angeordnet ist, enthält die erste Tintenschicht vorzugsweise ein Bindemittel vom Harztyp und die zweite Tintenschicht ein Bindemittel vom Wachstyp in einem Anteil von jeweils 50 Teilen pro 100 Teile des Gesamtbindemittels der jeweiligen Schicht. Bei Verwendung eines Bindemittels vom Harztyp in der zweiten Tintenschicht unterscheidet sich das Harz vorzugsweise von dem in der ersten Tintenschicht vorhandenen Harz. Es ist nicht notwendg, daß ein Bindemittel vom Harztyp ausschließlich aus einem Harz besteht, es reicht vielmehr aus, daß eine Harzkomponente in einem Anteil von 50 Teilen oder mehr pro 100 Teile des gesamten Bindemittels vorhanden ist. In entsprechender Weise reicht es aus, daß ein Bindemittel vom Wachstyp 50 Teile oder mehr einer Wachskomponente in 100 Teilen des gesamten Bindemittels enthält.

Das erfindungsgemäß verwendete thermische Übertragungsmaterial läßt sich erhalten, indem man die jeweiligen Schichten durch Mischen der die Schicht bildenden Materialien und eines organischen Lösungsmittels, wie Methyläthylketon, Xylol und Tetrahydrofuran, die zum Lösen der Bindemittel geeignet sind, vermischt und die auf diese Weise gebildeten Beschichtungsflüssigkeiten nacheinander auf den Schichtträger aufbringt. Eine andere Möglichkeit besteht in der Anwendung des sog. Heißschmelz-Überzugsverfahrens, bei dem die Materialien für die jeweiligen Schichten vermischt, unter Erwärmen geschmolzen und in geschmolzenem Zustand aufgebracht werden. Die Materialien für die jeweiligen Schichten lassen sich in Form von wäßrigen Emulsionen erhalten, indem man ein Dispergiermittel, z. B. ein oberflächenaktives Mittel, zusetzt. Die wäßrigen Emulsionen können zur Bildung der jeweiligen Schichten aufgetragen werden. Ferner können die einzelnen Schichten des Übertragungsmaterials auch unter kombinierter Anwendung der vorerwähnten Beschichtungsverfahren hergestellt werden, indem man beispielsweise für die einzelnen Schichten unterschiedliche Methoden anwendet.

Nachstehend wird ein Verfahren zur zweifarbigen Aufzeichnung unter Verwendung des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials näher erläutert.

Vorzugsweise wird hierzu eine Vorrichtung der in Fig. 8 schematisch gezeigten Art verwendet. Gemäß Fig. 8 wird ein thermisches Übertragungsmaterial 1, das von einer Spule 12 a abgewickelt wird, in eine Wärmezufuhrposition bewegt, wo es gegen ein von einer Platte 11 gestütztes Aufzeichungsmaterial 9 mittels eines Thermokopfes 8 gepreßt wird, so daß die zweite Tintenschicht das Aufzeichnungsmaterial berührt. Gleichzeitig wird dem thermischen Übertragungsmaterial 1 aus dem Thermokopf 8 ein Wärmemuster zugeführt. Wird das thermische Übertragungsmaterial 1 vom Aufzeichnungsmaterial 9 am rückwärtigen Ende 8 a des Thermokopfes 8 unmittelbar nach der Wärmezufuhr abgetrennt, so wird nur die zweite Tintenschicht auf das Aufzeichnungsmaterial 9 übertragen, da die Beziehung F₁<F₂ gilt. Wird andererseits ein Abtrennkontrollelement 10 in Pfeilrichtung A in eine strichpunktiert eingezeichnete Position 10 a gebracht, so werden das thermische Übertragungsmaterial 1 und das Aufzeichnungsmaterial gegeneinander gepeßt. Ein Wärmemuster wird vom Thermokopf zugeführt, und das thermische Übertragungsmaterial wird vom Aufzeichnungsmaterial 9 in Stellung 10 a des Kontrollelements 10 abgetrennt. Dabei werden sowohl die erste als auch die zweite Tintenschicht auf das Aufzeichnungsmaterial 9 übertragen, da die Beziehung F₁<F₂ gilt.

Wie vorstehend beschrieben, wird erfindungsgemäß ein thermisches Übertragungsmaterial bereitgestellt, das mindestens eine erste und eine zweite Tintenschicht auf einem Schichtträger umfaßt und spezielle Beziehungen zwischen der Haftung der ersten und der zweiten Tintenschicht (F₁) und der Haftung der ersten und der zweiten Tintenschicht (F₂) bei höheren und niederen Temperaturen zeigt.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials ist es möglich, ästhetisch einwandfreie Zweifarbenbilder auf einem Aufzeichnungsmaterial, z. B. Normalpapier, zu erhalten, indem man lediglich ein Wärmemuster zuführt und das thermische Übertragungsmaterial vom Aufzeichnungsmaterial abtrennt, wobei man die Zeitspanne von der Wärmezufuhr bis zur Trennung verändert.

Bei einer Ausführungsform des thermischen Übertragungsmaterials mit einer Haftschicht zwischen der ersten und der zweiten Tintenschicht wird eine selektive Übertragung der zweiten Tintenschicht durch eine Trennung in der Haftschicht gefördert, so daß die zweite Tintenschicht unter Beibehaltung ihres Schichtzustands übertragen werden kann. Infolgedessen lassen sich unter Verwendung des thermischen Übertragungsmaterials ästhetisch einwandfreie zweifarbige Aufzeichnungsbilder erhalten, wobei nur wenig Schwierigkeiten, wie Kratzer in den Bildern, auftreten, selbst wenn ein Aufzeichnungsmaterial von geringer Oberflächenglattheit eingesetzt wird. Bei einer Ausführungsform des thermischen Übertragungsmaterials mit einer Haftschicht zwischen dem Schichtträger und der ersten Tintenschicht ist es möglich, die erste Tintenschicht unter Beibehaltung ihres Schichtzustands auf der zweiten Tintenschicht zu übertragen, so daß die erste Tintenschicht ihr Deckvermögen in wirksamer Weise behält und ihren ästhetisch einwandfreien Farbton entfaltet.

Da die Zugfestigkeit der Gesamttintenschicht auf dem Schichtträger des erfindungsgemäßen thermischen Übertragungsmaterials auf einen Wert von 8 bis 20 kg/cm² eingestellt ist, läßt sich an den Grenzlinien eine scharfkantige Trennung zwischen Bereichen mit Wärmezufuhr und Bereichen ohne Wärmezufuhr erreichen, so daß Ausdünnungserscheinungen der aufgezeichneten Bilder bei Übertragung der ersten und der zweiten Tintenschicht vermieden werden. Infolgedessen kommt es zu keinerlei Veränderungen in bezug auf Größe oder Breite aufgrund einer Farbänderung des Bildes.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Schmelzviskosität einer Probe wird mittels eines Rotationsviskosimeters (E-Typ) gemessen. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) einer Probe, z. B. von oxidiertem Polyäthylen wird auf folgende Weise bestimmt.

Molekulargewichtsmessung

Das VPO-Verfahren (Dampfdruckosmometrie) wird angewendet. Eine Probe von oxidiertem Polyäthylen wird in einem Lösungsmittel, wie Benzol, in unterschiedlichen Konzentrationen (C) im Bereich von 0,2 bis 1,0 g/100 ml gelöst. Der osmotische Druck (π/C) der einzelnen Lösungen wird gemessen und gegen die Konzentration aufgetragen. Aus dem erhaltenen Diagramm, auf dem die Konzentration (C) gegen den osmotischen Druck (π/C) aufgetragen ist, wird der osmotische Druck bei unendlicher Verdünnung (π/C)₀ extrapoliert. Aus der Gleichung (π/C)₀=RT/Mn wird das Zahlenmittel des Molekulargewichts Mn der Probe abgeleitet.

Beispiel 1 Tinte 1

Wäßrige Dispersion eines Alkylacrylat-Copolymerisats
(Acronal YJ-8501D der Fa. Mitsubishi Yuka Badische
K. K., Schmelzviskosität = 5×10⁴ mPa · S bei 150°C.
durchschnittliche Teilchengröße = 0,2 µm60 Teile wäßrige Rußdispersion40 Teile

(Die Anteile der wäßrigen Dispersionen zur Herstellung eines Tintenpräparats beziehen sich in diesem und sämtlichen übrigen Beispielen auf den Feststoffgehalt).

Die vorstehend aufgeführten Bestandteile werden zur Herstellung der Tinte 1 ausreichend vermischt. Die Tinte 1 wird auf eine 6 µm dicke PET (Polyäthylenterephthalat)-Folie aufgebracht und bei 80°C unter Bildung einer 2,5 µm dicken ersten Tintenschicht getrocknet.

Tinte 2

Wäßrige Kohlewachsdispersion
(Schmelzviskosität = 1×10 mPa · S bei 130°C,
durchschnittliche Teilchengröße = 0,5 µm80 Teile wäßrige Cyaninblaudispersion20 Teile

Die vorstehenden Bestandteile werden zur Herstellung einer Tinte 2 gründlich vermischt, die auf die vorstehend erhaltene erste Tintenschicht aufgebracht und bei 80°C unter Bildung einer 3 µm dicken zweiten Tintenschicht getrocknet wird. Man erhält ein thermisches Übertragungsmaterial (I) mit der in Fig. 1 gezeigten Struktur.

Beispiel 2 Tinte 3

Wäßrige Carnaubawachsdispersion
(Schmelzviskosität = 1×10 mPa · S bei 130°C,
durchschnittliche Teilchengröße 0,5 µm)100 Teile

Tinte 4

Wäßrige Dispersion von oxidiertem Polyäthylen
(Mn = 2000, Schmelzviskosität = 2×10² mPa · S
bei 140°C, durchschnittliche Teilchengröße = 1 µm),60 Teile wäßrige Äthylen-Vinylacetat-Dispersion,
(Schmelzviskosität = 2×10² mPa · S bei 140°C,
Teilchengröße = 0,5 µm40 Teile wäßrige Rußdispersion40 Teile wäßrige Cyaninblaudispersion20 Teile

Die vorstehenden Bestandteile werden zur Herstellung der Tinten 3 und 4 gründlich vermischt.

Eine erste Tintenschicht der Tinte 1 wird gemäß Beispiel 1 gebildet. Anschließend wird die Tinte 3 auf die erste Tintenschicht aufgebracht und bei 80°C unter Bildung einer 1 µm dicken Haftschicht getrocknet. Durch Aufbringen der Tinte 4 wird auf der Haftschicht eine 2,5 µm dicke zweite Tintenschicht gebildet. Man erhält ein thermisches Übertragungsmaterial (II) mit der in Fig. 5 gezeigten Schichtstruktur.

Die thermischen Übertragungsmaterialien (I) und (II) werden jeweils auf holzfreies Papier mit einer Oberflächenglattheit von 200 sec so aufgebracht, daß die zweite Tintenschicht in Kontakt mit dem Papier steht. Anschließend wird Wärme entsprechend einem geschlossenen schwarzen Bildmuster den Übertragungsmaterialien bei einem Impulszyklus von 1,4 msec, einer Impulsdauer von 0,7 msec und einer zugeführten Energiemenge von 13 mJ/mm² zugeführt, wodurch die thermischen Übertragungsmaterialien und das holzfreie Papier durch die Wärmeeinwirkung verbunden werden. Die jeweiligen Gebilde aus dem thermischen Übertragungsmaterial und dem Papier werden einem Zugfestigkeitstestgerät (Tensilon RTM-100, Toyo Boldwin K. K.) zugeführt. Das thermische Übertragungsmaterial wird vom holzfreien Papier bei einem Ablösewinkel von 180° und einer Ablösegeschwindigkeit von 300 mm/sec abgelöst.

Bei einer Umgebungstemperatur von 40°C (niedrigere Temperatur) zum Zeitpunkt des Ablösevorgangs werden die Tintenbereiche, denen Wärme zugeführt worden ist, von beiden thermischen Übertragungsmaterialien (I) und (II) auf das holzfreie Papier übertragen, wobei geschlossen schwarze Aufzeichnungsbilder erhalten werden (F₁<F₂). Bei einer Umgebungstemperatur von 90°C (höhere Temperatur) erhält man durch eine selektive Übertragung der zweiten Tintenschicht klare blaue Aufzeichnungsbilder, wobei die erste Tintenschicht auf den PET-Schichtträgern verbleibt (F₁<F₂).

Proben zur Messung der Zugfestigkeit werden aus den vorstehenden Tinten 1 bis 4 separat hergestellt. Die Zugfestigkeitswerte der gesamten Tintenschichten der thermischen Übertragungsmaterialien (I) und (II) werden gemäß dem vorstehend geschilderten Verfahren gemessen. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle I zusammengestellt.

Anschließend werden die vorerwähnten thermischen Übertragungsmaterialien (I) und (II) in 6 mm breite Streifen zerschnitten und zur Durchführung von Aufzeichnungsvorgängen mittels einer Wärmeübertragungs-Aufzeichnungsvorrichtung für eine Schreibmaschine (Typestar 6, Canon K. K.) verwendet. Gemäß Fig. 8 wird ein von der Firma Rohm K. K. hergestellter Thermokopf 8, dessen Länge von der Mitte des Wärmeerzeugungsteils zum hinteren Ende 8 a (wie in Fig. 8 gezeigt) 350 µm beträgt. Ein den Thermokopf 8 und ein Tintenband (thermisches Übertragungsmaterial) 1 beschwerender Wagen wird in Pfeilrichtung B mit einer Geschwindigkeit von 50 mm/sec bewegt. Die Zeitspanne von der Erwärmung bis zum Ablösen des Tintenbands vom Aufzeichnungsmaterial beträgt bei der raschen Ablösungsweise etwa 7 msec. Um die Ablösezeit zu verlängern, wird ein Kontrollelement 10 zur Steuerung der Ablösung in einem Abstand von etwa 5 mm (d. h. 1 in Fig. 8 beträgt 5 mm) im Anschluß an die Hinterkante 8 a des Thermokopfes (d. h. stromabwärts zur Hinterkante 8 a in bezug zur Bewegungsrichtung des thermischen Übertragungsmaterials 1 angeordnet).

Bei Bewegung des Kontrollelements 10 in Richtung zum Aufzeichnungsmaterial beträgt die Verzögerungszeit der Ablösung etwa 100 msec nach dem Erwärmungsvorgang. Es wurde bestätigt, daß das Ergebnis der Aufzeichnung von dem Fall mit 1=5 mm nicht wesentlich abweicht, auch wenn die Stellung des Kontrollelements im Bereich von 2 bis 20 mm (d. h. 1=2 bis 20 mm) im Anschluß an das Hinterende des Thermokopfes verändert wird.

Bei Durchführung von Übertragungsaufzeichnungsvorgängen auf Normalpapier unter Verwendung der thermischen Übertragungsmaterialien (I) und (II) werden blaue Bilder erhalten, wenn das Übertragungsmaterial rasch abgelöst wird, während man schwarze Bilder erhält, wenn die Ablösung des Übertragungsmaterials mit zeitlicher Verzögerung erfolgt. Die aufgezeichneten Bilder werden durch visuelle Betrachtung bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Vergleichsbeispiel 1 Tinte 5

Wäßrige Dispersion eines
Acrylnitril-Alkylacrylat-Copolymerisats
(Acronal 81 DN, Mitsubishi Yuka Badische K. K.,
Schmelzviskosität = 5×10⁴ mPa · S bei 150°C,
durchschnittliche Teilchengröße = 0,2 µm)60 Teile wäßrige Rußdispersion40 Teile

Tinte 6

Wäßrige Dispersion von Äthylen-Vinylacetat-
Harz (Schmelzviskosität = 6×10⁴ mPa · S bei 150°C,
durchschnittliche Teilchengröße = 0,5 µm)80 Teile wäßrige Cyaninblaudispersion20 Teile

Die vorstehenden Bestandteile werden zur Herstellung der Tinten 5 und 6 gründlich vermischt. Ein 6 µm dicker PET-Schichtträger wird zunächst mit Tinte 5 unter Bildung einer 2,5 µm dicken ersten Tintenschicht und sodann mit Tinte 6 unter Bildung einer 2,5 µm dicken zweiten Tintenschicht gemäß Beispiel 1 beschichtet. Man erhält das thermische Übertragungsmaterial (III).

Vergleichsbeispiel 2 Tinte 7

Wäßrige Dispersion eines Alkylacrylat-Copolymerisats
(gleiches Produkt wie in Beispiel 1,
Schmelzviskosität = 5×10⁴ mPa · S bei 150°C,
durchschnittliche Teilchengröße = 0,2 µm10 Teile wäßrige Rußdispersion90 Teile

Die vorstehenden Bestandteile werden zur Herstellung der Tinte 7 gründlich vermischt. Ein 6 µm dicker PET-Schichtträger wird zunächst mit der Tinte 7 unter Bildung einer 2,5 µm dicken ersten Tintenschicht und sodann mit der Tinte 2 gemäß Beispiel 1 unter Bildung einer 2,5 µm dicken zweiten Tintenschicht gemäß Beispiel 1 beschichtet. Man erhält ein thermisches Übertragungsmaterial (IV).

Proben zur Messung der Zugfestigkeit werden separat aus den in den Vergleichsbeispielen 1 und 2 verwendeten Tinten 5, 7 und 2 hergestellt. Die Zugfestigkeitswerte für die gesamte Tintenschicht der thermischen Übertragungsmaterialien (III) und (IV) werden gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemessen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.

Anschließend werden die thermischen Übertragungsmaterialien (III) und (IV) auf die gleiche Weise wie die Übertragungsmaterialien (I) und (II) für Aufzeichnungsvorgänge mittels der Übertragungsaufzeichnungsvorichtung eingesetzt. Man erhält bei der raschen Ablösemethode blaue Bilder und bei der verzögerten Ablösemethode schwarze Bilder. Die aufgezeichneten Bilder werden durch visuelle Betrachtung bewertet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Claims (8)

1. Thermisches Übertragungsmaterial, enthaltend einen Schichtträger und mindestens eine erste Tintenschicht und eine zweite Tintenschicht, die in dieser Reihenfolge auf dem Schichtträger angeordnet sind, wobei die Haftfestigkeit F₁ zwischen dem Schichtträger und der ersten Tintenschicht und die Haftfestigkeit F₂ zwischen der ersten Tintenschicht und der zweiten Tintenschicht bei einer höheren Temperatur der Beziehung F₁<F₂ und bei einer niedrigeren Temperatur der Beziehung F₁<F₂ genügen und die gesamte Tintenschicht auf dem Schichtträger eine Zugfestigkeit im Bereich von 8 bis 20 kg/cm² aufweist.

2. Thermisches Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Tintenschicht auf dem Schichtträger eine Zugfestigkeit im Bereich von 11 bis 19 kg/cm² aufweist.

3. Thermisches Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Tintenschicht auf dem Schichtträger eine Dicke im Bereich von 2 bis 10 µm aufweist.

4. Thermisches Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine erste Haftschicht zwischen dem Schichtträger und der ersten Tintenschicht aufweist.

5. Thermisches Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine zweite Haftschicht zwischen der ersten und der zweiten Tintenschicht aufweist.

6. Thermisches Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine dritte Haftschicht auf der zweiten Tintenschicht aufweist.

7. Thermisches Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich eine elektrisch leitende Schicht zwischen dem Schichtträger und der ersten Tintenschicht aufweist.

8. Thermisches Übertragungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Tintenschicht unterschiedliche Farben aufweisen.