DE3906867A1 - Material und verfahren zur bilderzeugung - Google Patents
Material und verfahren zur bilderzeugungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues
bilderzeugendes Material und ein Bilderzeugungsverfahren
unter Verwendung dieses Materials. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein fixierbares
Bilderzeugungssystem unter Verwendung eines
Bilderzeugungsmaterials vom Farbstoffbleichungstyp.
Ganz besonders betrifft die Erfindung ein bilderzeugendes
Material, das für Abziehpapiere, Ausdruckpapiere, Overlay-
Folien und andere Hardcopy-Materialien verwendet werden
kann und ein fixierbares Bilderzeugungssystem unter
Verwendung dieses Materials.
Verschiedene Arten von Bilderzeugungsmaterialien mit
unterschiedlichen Strukturen und Zusammensetzungen und
verschiedene Bilderzeugungsverfahren unter Verwendung
dieser Materialien sind bekannt. Typischerweise sind
dies lichtempfindliche Silberhalogenidsysteme (Schwarz-
Weiß-Photographie, Farbphotographie, lichtempfindliche
Silbertrockenthermographie, Sofortphotographie usw.),
Photopolymersysteme (Druckplatten, Photoresiste usw.),
Diazoniumfärbesysteme, photographische Systeme unter
Ausnutzung freier Radikale usw. Jedes dieser Systeme hat
sich auf einem unabhängigen Anwendungsgebiet durch
unterschiedliche Merkmale, die auf der spezifischen
Struktur und Zusammensetzung des verwendeten
bilderzeugenden Materials beruhen, durchgesetzt.
Ein anderes bilderzeugendes Material umfaßt ein
bilderzeugendes System unter Verwendung eines kationischen
Farbstoff-Boranion-Salzes. Zum Beispiel ist ein
lichtempfindliches, druckempfindliches Bilderzeugungssystem
beschrieben worden, in welchem ein kationisches Farbstoff-
Boranion-Salz als Photopolymerisationsinitiator eingesetzt
wird und das Salz zusammen mit einem polymeren Monomeren
und einem basischen Farbstoffvorläufer in Mikrokapseln
eingekapselt ist (siehe JP-A-62-143 044 und JP-A-62-150 242).
In diesem System werden Bilder erzeugt, indem man sich
die Eigenschaft der Mikrokapseln zunutze macht, daß sie
(1) durch Einwirkung von Licht gehärtet, d. h. nichtaufbrechend
werden oder (2) eine Färbungsreaktion eingehen
(die Färbungsreaktion geschieht durch Kontakt des basischen
Farbstoffvorläufers mit einem sauren Entwickler), indem
sie durch Druckanwendung in nicht-belichteten Bereichen
aufbrechen.
Auch ein bilderzeugendes System unter Verwendung eines
kationischen Farbstoff-Boranion-Salzes, das dem Farbstoff-
Ausbleichtyp zuzurechnen ist, ist bereits beschrieben
worden, siehe z. B. US-PS 43 07 182, 43 43 891, 44 50 227
und 44 47 521.
Dieses System ist ein sogenanntes Bilderzeugungssystem
vom Positiv-Typ, in welchem ein kationisches Farbstoff-
Boranion-Salz in einem organischen Lösungsmittel zusammen
mit einem polymeren Bindemittel gelöst und auf einen
Schichtträger aufgetragen wird und bei dem die Bleichung
des kationischen Farbstoffes, die bei der Belichtung mit
der entsprechenden Absorptionswellenlänge eintritt, zur
Bilderzeugung ausgenutzt wird.
Da jedoch das in diesem bilderzeugenden System vom
Ausbleich-Typ verwendete bilderzeugende Material
lichtempfindlich ist und selbst nach der Bilderzeugung
durch Belichtung eine Bleichung des Farbstoffes eintritt,
wenn das bilderzeugende Material normalem Tageslicht,
Sonnenlicht oder weißem Licht ausgesetzt wird, ist die
Handhabung eines derartigen bilderzeugenden Materials
nicht einfach.
Um die Bilder nach der Erzeugung stabil zu halten bzw. zu
konservieren, muß die Bleichung von Farbstoff in den bei
der Belichtung nichtbelichteten Bereichen verhindert
werden. Zum Beispiel ist es aus der US-PS 43 43 891
bekannt, auf ein Bild-tragendes Material durch
Imprägnierung, Sprühen, Beschichten, Bedampfen usw. eine
zur Spaltung einer oder mehrerer Kohlenstoff-Bor-Bedingungen
fähige Verbindung (d. h. ein Fixiermittel) aufzutragen
und dadurch die Bilder zu stabilisieren bzw. konservieren.
Dies ist zwar für die Konservierung oder Fixierung von
Bildern von Vorteil; da aber dieses Verfahren ein
Naßverfahren ist, ist die Durchführung kompliziert und das
Verfahren deshalb wenig bevorzugt.
Andererseits werden zur Herstellung dieses bilderzeugenden
Materials vom Ausbleich-Typ, das aus einem kationischen
Farbstoff-Boranion-Salz aufgebaut ist, die obigen
Komponenten in einem organischen Lösungsmittel gewöhnlich
gleichmäßig gelöst, auf einen Schichtträger, wie z. B.
Papier oder Kunststoff-Film, aufgetragen und dann das
Lösungsmittel unter Trocknung abdestilliert. Statt der
Beschichtung kann man auch eine Imprägnierung oder
Flußstreckung (flow stretching) anwenden. Bei Verwendung
eines flüchtigen organischen Lösungsmittels benötigt man
jedoch Vorrichtungen zur Verhinderung von Explosionen und
das obige Verfahren ist deshalb unter dem Gesichtspunkt der
Sicherheit und Kosten nachteilig.
Weiterhin ist im Falle der Herstellung von mehrfarbbild
erzeugenden Materialien eine Mehrfachbeschichtung aus
wenigstens drei Schichten (z. B.
Farbschicht A/Zwischenschicht/Farbschicht B) zusätzlich
zu Vorrichtungen für die Farbmischung usw., die eine
spezielle Ausrüstung erforderlich machen, nötig. Wenn
ein Verfahren ohne die Verwendung einer solchen
Mehrfachbeschichtungsausrüstung auskommt, ist dieses
natürlich bevorzugt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines bilderzeugenden Materials mit ausgezeichneter
Bildreproduzierbarkeit und Bildlagerungs-Stabilität
(Fixierungseigenschaft), mit dem man leicht Mehrfarbbilder
erhalten kann, sowie die Schaffung eines
Bilderzeugungsverfahrens unter Verwendung dieses
bilderzeugenden Materials.
Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
vollkommen trockenes und einfaches Aufzeichnungsverfahren
bei der Bilderzeugung und der Fixierung zur Verfügung zu
stellen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die
Schaffung eines bilderzeugenden Materials und die
Schaffung eines Bilderzeugungsverfahrens, mit dem man die
Verwendung von aufwendigem Herstellungsgerät, wie z. B.
Mehrfachbeschichtungsvorrichtungen usw., die in
nachteiliger Weise für die Handhabung von Materialien in
einem organischen Lösungsmittelsystem, das für die
Erzeugung von Mehrfarbbildern verwendet wird, benötigt
werden, reduzieren bzw. eliminieren kann.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die obigen
Ziele durch die vorliegende Erfindung, wie sie nachfolgend
beschrieben wird, erreicht werden können.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein
bilderzeugendes Material, das einen Schichtträger mit einer
darauf befindlichen, Mikrokapseln enthaltenden Schicht
umfaßt, wobei die obige Schicht wenigstens ein organisches
Boranionsalz eines kationischen organischen Farbstoffs,
das durch die folgende Formel (I) dargestellt wird
in welcher D⊕ für einen kationischen Farbstoff steht und
R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils eine Gruppe darstellen, die
ausgewählt ist aus Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Alkenyl,
Alkinyl, alicyclischen Gruppen, heterocyclischen Gruppen,
Allyl und Derivaten dieser Gruppen oder in welcher zwei
oder mehr der Gruppen R₁, R₂, R₃ und R₄ unter Bildung
einer cyclischen Struktur kombiniert sind; und
wenigstens eine Verbindung, die wenigstens eine
Kohlenstoff-Bor-Bindung spalten kann, enthält, wobei das
organische Boranionsalz durch die Mikrokapselwände von
dieser Verbindung getrennt ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft
ein Bilderzeugungsverfahren, welches umfaßt die bildweise
Belichtung des obigen bilderzeugenden Materials unter
Bildung eines Farbstoff-gebleichten Bildes und die
anschließende Kontaktierng der durch die Mikrokapselwände
getrennten Komponenten unter Fixierung dieses Bildes.
Ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen bilderzeugenden
Materials ist die Verwendung von Mikrokapseln. Die
grundlegenden Funktionen der Mikrokapseln sind die
folgenden:
- (1) Eine Mehrzahl von Komponenten kann voneinander getrennt werden indem diese Komponenten innerhalb bzw. außerhalb der Mikrokapseln vorliegen.
- (2) Durch die Verkapselung von Materialien in Mikrokapseln können äußere Einflüsse auf die Materialien (insbesondere Feuchtigkeit, Sauerstoff, Temperatur usw.) nahezu vollständig ausgeschaltet werden und der Inhalt der Kapseln kann in stabiler Form gelagert werden.
- (3) Falls zwei oder mehr Arten von Mikrokapseln miteinander vermischt werden, wobei jede Art unterschiedliche Arten von Komponenten enthält, können die Eigenschaften einer jeden Komponente unabhängig von den anderen beibehalten werden, d. h. es tritt keine spontane Reaktion zwischen diesen Komponenten auf.
- (4) Falls notwendig, kann die Komponente im Inneren der Mikrokapseln mit der Komponente, die außerhalb der Mikrokapseln vorliegt, zur Reaktion gebracht werden, indem man die eine Komponente aus den Mikrokapseln entweichen läßt oder indem man die äußere Komponente in den Mikrokapseln einführt (durch Einwirkung äußerer Kräfte, wie z. B. Wärme, Druck usw.).
- (5) Wenn das Kernmaterial der Mikrokapseln ein organisches Lösungsmittel, wie z. B. ein Öl, ist, kann die ganze Mikrokapseldispersion als wäßriges System gehandhabt oder behandelt werden.
In der vorliegenden Erfindung werden die Funktionen (1)
und (2) zur Verbesserung der Stabilität und der Bild-
Reproduzierbarkeit des bilderzeugenden Materials
ausgenutzt, während die Funktionen (1) und (4) als Mittel
für ein einfaches Aufzeichnungsverfahren, wie z. B.
Belichtung und Fixierung durch Anwendung von Wärme und/oder
Druck Verwendung finden. Die Funktion (3) dient der
Bildung von Mehrfarbbildern und die Funktionen (3) und
(5) verbessern die Herstellbarkeit.
In bevorzugten Mikrokapseln zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung wird der Kontakt zwischen den
Komponenten innerhalb der Mikrokapseln und den Komponenten
außerhalb der Mikrokapseln vollständig durch die die
Materialien voneinander trennenden Wände der Mikrokapseln
verhindert und nur wenn man die Mikrokapseln Wärme (oder
Druck oder Druck und Wärme) über einem bestimmten Wert
aussetzt, können die Komponente(n) innerhalb der
Mikrokapseln mit der (den) Komponente(n) außerhalb der
Mikrokapseln in Berührung kommen.
Dieses Phänomen kann vorteilhafterweise durch einen
Wechsel der Eigenschaften der Mikrokapselwände reguliert
werden, indem man das (die) Material(ien) für die Wände
das (die) Kernmaterial(ien) für die Mikrokapseln, Zusätze
usw. in geeigneter Weise auswählt.
Materialien für Mikrokapselwände, die erfindungsgemäß
verwendet werden können, sind z. B. Polyurethane,
Polyharnstoffe, Polyester, Polycarbonate, Harnstoff-
Formaldehyd-Harze, Melamin-Formaldehyd-Harze, Polystyrol,
Styrol-Methacrylat-Copolymere, Gelatine,
Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol und dergleichen.
Diese hochmolekularen Materialien können einzeln oder als
Mischung eingesetzt werden.
Unter den obigen hochmolekularen Materialien sind
erfindungsgemäß Polyurethane, Polyharnstoffe, Polyamide,
Polyester und Polycarbonate bevorzugt und Polyurethane
und Polyharnstoffe besonders bevorzugt.
Vorzugsweise werden die Mikrokapseln zur Verwendung in
der vorliegenden Erfindung hergestellt durch Emulgieren
eines ein reaktives Material, wie z. B. ein organisches
Boranionsalz eines kationischen organischen Farbstoffs,
enthaltenden Kernmaterials und anschließende Bildung
einer Wand aus den obigen Polymeren um die Öltröpfchen
der Emulsion unter Verkapselung des Kernmaterials. In
diesem Fall werden die Reaktanten zur Bildung des
hochmolekularen Materials dem Inneren oder dem Äußeren
der Öltröpfchen zugegeben.
Details hinsichtlich der bevorzugten Herstellungsverfahren
für Mikrokapseln und für Mikrokapseln, die erfindungsgemäß
bevorzugt verwendet werden, sind z. B. den US-PS 37 26 804
und 37 96 696 zu entnehmen.
Wenn man z. B. Polyurethan als Wandmaterial für die
Mikrokapseln verwenden will, werden ein mehrwertiges
Isocyanat und ein zweites Material (z. B. ein Polyol), das
mit dem Isocyanat unter Bildung der Mikrokapselwand
reagiert, in einer wäßrigen Phase gelöst oder mit einer
zu verkapselnden öligen Flüssigkeit gemischt und durch
Emulgieren in Wasser dispergiert und die Temperatur der
Dispersion wird angehoben, wodurch eine Polymer-erzeugende
Reaktion unter Bildung der Mikrokapselwände einsetzt. In
diesem Fall bildet sich Polyharnstoff als Wand-bildendes
Material, wenn Polyamin als zweites Material eingesetzt
wird oder überhaupt kein zweites Material verwendet wird.
Ein mehrwertiges Isocyanat kann durch Reaktion mit Wasser
einen Polyharnstoff bilden.
Die mehrwertigen Isocyanate und die Polyole oder Polyamine,
die zur Verwendung im vorliegenden Fall mit den Isocyanaten
umgesetzt werden, sind z. B. in den US-PS 32 81 383,
37 73 695, 37 93 268, 37 23 362 und 38 38 108 sowie der
JP-B-48-40 347 und der JP-A-48-84 086 beschrieben.
Beispiele für mehrwertige Isocyanate zur Verwendung in
der vorliegenden Erfindung sind Diisocyanate, wie z. B.
m-Phenylendiisocyanat, p-Phenylendiisocyanat,
2,6-Tolylendiisocyanat, 2,4-Tolylendiisocyanat,
Naphthalin-1,4-diisocyanat,
Diphenylmethan-4,4′-diisocyanat,
3,3′-Dimethoxy-4,4′-biphenyldiisocyanat,
3,3′-Dimethyldiphenylmethan-4,4′-diisocyanat,
Xylylen-1,4-diisocyanat, 4,4′-Diphenylpropandiisocyanat,
Trimethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat,
Propylen-1,2-diisocyanat, Butylen-1,2-diisocyanat,
Cyclohexylen-1,2-diisocyanat, Cyclohexylen-1,4-diisocyanat;
Triisocyanate, wie z. B.
4,4′, 4′′-Triphenylmethantriisocyanat,
Toluol-2,4,6-triisocyanat; Tetraisocyanate, wie z. B.
4,4′-Dimethyldiphenylmethan-2,2′. 5,5′-tetraisocyanat;
und Isocyanat-Präpolymere, wie z. B. das Additionsprodukt
von Hexamethylendiisocyanat und Trimethylolpropan, das
Additionsprodukt von 2,4-Tolylendiisocyanat und
Trimethylolpropan, das Additionsprodukt von
Xylylendiisocyanat und Trimethylolpropan und das
Additionsprodukt von Tolylendiisocyanat und Hexantriol.
Beispiele für Polyole zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung sind aliphatische mehrwertige Alkohole,
aromatische mehrwertige Alkohole, Hydroxypolyester,
Hydroxypolyalkylenether und dergleichen.
Polyole, wie sie in US-PS 46 50 740 beschrieben sind,
können ebenfalls in der vorliegenden Erfindung Verwendung
finden. Beispiele dafür sind
Ethylenglykol,
1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol,
1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol,
Propylenglykol, 2,3-Dihydroxybutan, 1,2-Dihydroxybutan,
1,3-Dihydroxybutan, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol,
2,4-Pentandiol, 2,5-Hexandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol,
1,4-Cyclohexandimethanol, Dihydroxycyclohexan,
Diethylenglykol, 1,2,6-Trihydroxyhexan,
2-Phenylpropylenglykol, 1,1,1-Trimethylolpropan,
Hexantriol, Pentaerythrit, Pentaerythrit-Ethylenoxid-
Additionsprodukt, Glycerin-Ethylenoxid-Additionsprodukt,
Kondensationsprodukte von aromatischen mehrwertigen
Alkoholen und Alkylenoxiden, wie z. B.
1,4-Di(2-hydroxyethoxy)benzol oder
Resorcindihydroxyethylether, p-Xylylenglykol,
m-Xylylenglykol, α,α′-Dihydroxy-p-diisopropylbenzol,
4,4′-Dihydroxydiphenylmethan,
2-(p,p′-Dihydroxydiphenylmethyl)benzylalkohol, die
Ethylenoxidadditionsprodukte von Bisphenol A, die
Propylenadditionsprodukte von Bisphenol A und dergleichen.
Vorzugsweise wird das Polyol in einer Menge von 0,02 Mol
bis 2 Mol der Hydroxygruppen auf 1 Mol Isocyanat
eingesetzt.
Beispiele für Polyamine zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung sind Ethylendiamin, Trimethylendiamin,
Tetramethylendiamin, Pentamethylendiamin,
Hexamethylendiamin, p-Phenylendiamin, m-Phenylendiamin,
Piperazin, 2-Methylpiperazin, 2,5-Dimethylpiperazin,
2-Hydroxytrimethylendiamin, Diethylentriamin,
Triethylentriamin, Triethylentetramin,
Diethylaminopropylamin, Tetraethylenpentamin,
Aminadditionsprodukte von Epoxyverbindungen, und
dergleichen.
Vorzugsweise wird das Polyamin in einer Menge von 0,02
bis 2 Mol Aminogruppen auf 1 Mol Isocyanat eingesetzt.
In diesem Fall wird das organische Lösungsmittel zur
Bildung von Öltropfen geeigneterweise ausgewählt aus
hochsiedenden Ölen, wobei Beispiele hierfür
Phosphorsäureester, Phthalsäureester, Acrylsäureester,
Methacrylsäureester, andere Carbonsäureester,
Fettsäureamide, alkyliertes Biphenyl, alkyliertes
Terphenyl, chloriertes Paraffin, alkyliertes Naphthalin,
Diarylethan und dergleichen sind. Konkrete Beispiele
hierfür sind in JP-A-60-242 094 und JP-A-63-45 084
beschrieben.
Erfindungsgemäß kann ein Hilfslösungsmittel als
Auflösungshilfsmittel zu dem obigen organischen
Lösungsmittel gegeben werden. Beispiele für ein derartiges
Hilfslösungsmittel sind Methylisobutylketon,
Diisobutylketon sowie niedrig siedende Lösungsmittel wie
z. B. Ethylacetat, Isopropylacetat, Butylacetat und
Methylenchlorid als besonders bevorzugte Lösungsmittel.
Andererseits kann das wasserlösliche hochmolekulare
Material, das als Schutzkolloid in der mit der Ölphase
gemischten wäßrigen Phase vorliegt, geeigneterweise
ausgewählt werden aus bekannten anionischen hochmolekularen
Materialien, nicht-ionischen hochmolekularen Materialien
und amphoteren hochmolekularen Materialien. Unter diesen
werden Polyvinylalkohol, Gelatine, Cellulosederivate und
dergleichen bevorzugt.
Als oberflächenaktives Mittel, das zur wäßrigen Phase
gegeben wird, kann ebenfalls ein anionisches oder nicht-
ionisches oberflächenaktives Mittel, das nicht durch
Reaktion mit dem obigen Schutzkolloid einen Niederschlag
oder eine Aggregation verursacht, geeigneterweise verwendet
werden. Beispiele für bevorzugte oberflächenaktive
Mittel sind Natriumalkylbenzolsulfonate (z. B.
Natriumlaurylsulfonat),
Sulfobernsteinsäuredioctylnatriumsalz, Polyalkylenglykole
(z. B. Polyoxyethylennonylphenylether) usw.
Im Hinblick auf die Verbesserung der Auflösung in den
erzeugten Bildern, der Lagerstabilität der Bilder und der
Handhabungseigenschaften der Mikrokapseln ist
erfindungsgemäß die Größe der Mikrokapseln vorzugsweise
nicht größer als 20 µm und insbesondere nicht größer als
4 µm, ausgedrückt als mittlere Volumen-Teilchengröße, wie
sie durch das Bestimmungsverfahren, das z. B. in der
US-PS 45 98 035 beschrieben ist, bestimmt wird.
Wenn die Mikrokapseln zu klein sind, besteht die Gefahr,
daß die Mikrokapseln in Poren oder Fasern des
Basismaterials eindringen. Demgemäß hängt die Untergrenze
von der Natur des Basismaterials oder Schichtträgers ab,
ist aber vorzugsweise 0,1 µm. Falls die Mikrokapseln
größer als 20 µm sind, neigen die Mikrokapseln dazu,
zusammenzufallen, wodurch die Handhabungseigenschaften
stark verschlechtert werden.
Die Komponenten, die die erfindungsgemäßen bilderzeugenden
Materialien aufbauen, werden im folgenden näher
beschrieben.
Das organische Boranionsalz eines kationischen organischen
Farbstoffs der obigen Formel (I) kann hergestellt werden,
indem man einen kationischen organischen Farbstoff und
das Anion einer organischen Borverbindung in einem
organischen Lösungsmittel gleichmäßig als solche mischt
oder indem man sich des Verfahrens bedient, das in
EP-A-223 587 beschrieben ist.
Beispiele für organische kationische Farbstoffe zur
Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind kationische
Methinfarbstoffe, Polymethinfarbstoffe, (vorzugsweise
Cyaninfarbstoffe, Hemicyaninfarbstoffe, Styrylfarbstoffe
und Azomethinfarbstoffe, noch bevorzugter Farbstoffe mit
wenigstens einer Indolenin- oder Benzselenazol-Struktur);
Carboniumfarbstoffe (vorzugsweise
Triarylmethanfarbstoffe); Pyrilium-Verbindungen
(vorzugsweise Pyryliumfarbstoffe und
Thiopyriliumfarbstoffe); Chinoniuminfarbstoffe
(vorzugsweise Azinfarbstoffe, Thiazinfarbstoffe,
Oxazinfarbstoffe); Xanthenfarbstoffe (vorzugsweise
Rhodamin); Acridinfarbstoffe, Azuleniumfarbstoffe usw.
Diese können einzeln oder als Kombination Verwendung
finden.
Erfindungsgemäß können als kationischer organischer
Farbstoff im Handel erhältliche Produkte oder dem Fachmann
bekannte kationische organische Farbstoffe verwendet
werden. Beispiele für diese Farbstoffe sind z. B.
beschrieben in Senryo Binran (Farbstoff-Handbuch), "Basic
Dye", herausgegeben von Yuuki Kagaku Kyokai (20. Juli
1970); T. H. James, "The Theory of the Photographic
Process", Macmillan Publishing Co. Ltd., Seiten 194 bis
290 (1977); Kinoosei Shikiso no Kagaku (Chemie der
funktionellen Farbstoffe), Seiten 1 bis 32, 189 bis 206
und 401 bis 413, herausgegeben von CMC Co. (29. Januar
1981); JP-A-59-189 340; und EP-A-223 587.
Unter den obigen Farbstoffen sind Cyaninfarbstoffe und
Xanthenfarbstoffe erfindungsgemäß besonders nützlich.
Typische Beispiele für erfindungsgemäß geeignete
Cyaninfarbstoffe sind Farbstoffe, die durch die Formel
(III) dargestellt werden
in welcher Z₁ und Z₂ ein Atom darstellen, das zur
Vervollständigung eines heterocyclischen Kerns, wie er
typischerweise für Cyaninfarbstoffe verwendet wird,
insbesondere eines Thiazolkerns, Thiazolinkerns,
Benzothiazolkerns, Naphthothiazolkerns, Oxazolkerns,
Oxazolinkerns, Benzoxazolkerns, Naphthoxazolkerns,
Tetrazolkerns, Pyridinkerns, Chinolinkerns,
Imidazolinkerns, Imidazolkerns, Benzimidazolkerns,
Naphthoimidazolkerns, Selenazolinkerns, Selenazolkerns,
Benzoselenazolkerns, Naphthoselenazolkerns und
Indoleninkerns, notwendig ist. Jeder dieser Kerne kann
jeweils durch Niederalkylgruppen mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl), Halogenatome,
Phenylgruppen, Hydroxygruppen, Alkoxygruppen mit 1 bis 4
Kohlenstoffatomen, Carboxygruppen, Alkoxycarbonylgruppen
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkylsulfamoylgruppen mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkylcarbamoylgruppen mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen, Acetylgruppen, Acetoxygruppen,
Cyanogruppen, Trichlormethylgruppen, Trifluormethylgruppen
oder Nitrogruppen substituiert sein.
L₁, L₂ und L₃ stehen jeweils für eine Methingruppe oder
eine substituierte Methingruppe. Als Substituent für die
substituierte Methingruppe kommen Niederalkylgruppen mit
1 bis 4 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl und Ethyl),
Phenylgruppen, substituierte Phenylgruppen, Methoxygruppen,
Ethoxygruppen, Aralkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
(z. B. Phenethylgruppen) usw. in Frage.
L₁ und R₂₁, L₃ und R₂₂ und L₂ und L₂, wenn m₁ 3 ist,
können durch Alkylen verbunden sein oder können einen
fünf- oder sechsgliedrigen Ring bilden.
In der Formel (III) stehen R₂₁ und R₂₂ für eine
Niederalkylgruppe (vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 1
bis 8 Kohlenstoffatomen); eine Alkylgruppe, die durch
Carboxygruppen, Sulfogruppen, Hydroxygruppen, Halogenatome,
Alkoxygruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Phenylgruppen,
substituierte Phenylgruppen, usw. substituiert ist [die
Alkyleneinheit hat vorzugsweise 1 bis 5 Kohlenstoffatome,
Beispiele für substituierte Alkylgruppen sind β-Sulfoethyl,
γ-Sulfopropyl, γ-Sulfobutyl, δ-Sulfobutyl,
2-[2-(3-Sulfopropoxy)ethoxy]ethyl, 2-Hydroxysulfopropyl,
2-Chlorsulfopropyl, 2-Methoxyethyl, 2-Hydroxyethyl,
Carboxymethyl, 2-Carboxyethyl, 2,2,3,3-Tetrafluorpropyl
und 3,3,3-Trifluorethyl]; eine Allylgruppe; oder andere
substituierte Alkylgruppen, die normalerweise als
N-Substituenten für Cyaninfarbstoffe eingesetzt werden.
Weiterhin repräsentiert m₁ 1, 2 oder 3 X₁⊖ steht für
das Boranion aus der obigen Struktur der Formel (I).
Konkrete Beispiele für Xanthenfarbstoffe, die bevorzugt
in der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, sind
Farbstoffe, wie sie durch die Formel (IV) dargestellt
werden
in welcher R₃₁, R₃₂, R₃₃ und R₃₄ unabhängig voneinander
für Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder
Aryl stehen; X⊖ das Boranion aus der obigen Struktur der
Formel (I) repräsentiert und Y ein Wasserstoffatom,
Alkyl, Aryl oder ein Alkalimetall darstellt.
Konkrete Beispiele für das organische Boranionsalz des
kationischen organischen Farbstoffs, die bevorzugt in der
vorliegenden Erfindung Verwendung finden, werden im
folgenden ausgeführt, wobei diese Liste keine Beschränkung
darstellen soll.
In den oben dargestellten Verbindungen ist das organische
Boranion immer B⊖-(nC₄H₉)₄, jedoch können zusätzlich
andere organische Boranionen, z. B. die im folgenden
dargestellten, ebenfalls eingesetzt werden.
Um die Lichtbleichung des Farbstoffes effizient
durchzuführen, wird es weiterhin bevorzugt, daß das
organische Boranion in dem System in gleichen Molmengen
wie oder in einem leichten Überschuß bezüglich dem
organischen kationischen Farbstoff vorliegt. Besonders
bevorzugt liegen das organische Boranion und der
kationische organische Farbstoff im Molverhältnis 1/1 bis
1/2 vor.
In dem obigen organischen Boranionsalz des kationischen
organischen Farbstoffs findet eine spektrale
Sensibilisierung der Borverbindungen durch den Farbstoff
statt, indem der letztere Licht der entsprechenden
Wellenlänge absorbiert, um eine Lichtbleichung zu erzielen.
Demgemäß kann bei der Herstellung eines mehrfarbbild
erzeugenden Systems das System auf dieselbe Weise
konstruiert werden, wie die Kombination aus einem spektral
sensibilisierenden Farbstoff und einem Silbersalz in
einem gewöhnlichen farbphotographischen Silbersalz-System.
Das heißt, es werden organische kationische Farbstoffe,
die jeweils eine geeignete spektrale Wellenlänge
absorbieren, in geeigneter Weise ausgewählt, jeder
Farbstoff wird mit einer organischen Borverbindung
vereinigt, um ein Salz derselben zu bilden und jedes Salz
wird jeweils durch Mikrokapseln verkapselt. Die so
erhaltenen Mikrokapseln für jede Farbe werden gemischt
und auf einen Schichtträger ausgetragen, wobei man
gegebenenfalls ein geeignetes Bindemittel einsetzt, um
ein Mehrfarb-lichtempfindliches Material zu schaffen.
Somit können in dem bilderzeugenden System der vorliegenden
Erfindung Mikrokapseln für jede Farbe mit
unterschiedlichen spektralen Wellenlängen als jeweiliges
Bildelement in der lichtempfindlichen Schicht vorliegen
und Mehrfarbbilder können leicht erzeugt werden.
Im erfindungsgemäßen bilderzeugenden System können stabile
Bilder erhalten werden, indem man z. B. eine Wärmebehandlung
nach der Bilderzeugung durch bildweise Belichtung
durchführt. Das bedeutet, im Laufe des
Fixierungsmechanismus im erfindungsgemäßen bilderzeugenden
System wird das organische Boranionsalz des kationischen
organischen Farbstoffs, das in den Mikrokapseln vorliegt,
durch Erhitzen in Kontakt mit einem Fixierungsmittel
gebracht, das außerhalb der Mikrokapseln vorliegt, wodurch
das weitere Auftreten von Lichtbleichung des Farbstoffes
mit Hilfe des Fixierungsmittels verhindert wird, selbst
wenn die lichtempfindliche Schicht Licht ausgesetzt wird.
Das Fixierungsmittel zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung ist als Verbindung definiert, die wenigstens
eine Kohlenstoff-Bor-Bindung der organischen Borverbindung
spalten kann und ist z. B. eine der folgenden Verbindungen:
Organische Carbonsäuren (z. B. Essigsäure, Stearinsäure,
Salicylsäure und Derivate dieser Säuren), anorganische
Säuren (z. B. Salpetersäure, Schwefelsäure,
Bromwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure,
Fluorwasserstoffsäure, Sulfaminsäure und Salze dieser
Säuren), andere, von organischen Carbonsäuren verschiedene
organische Säuren (z. B. Sulfonsäuren, Sulfinsäuren,
Fluorcarbonsäuren, Perfluorcarbonsäuren und Derivate
davon), Phenole, Chinone, Bisimidazole, Peroxide und
Verbindungen, die ein Metallion enthalten, das sich
leichter reduzieren läßt als das Fe(II)-Ion (z. B. eine
Verbindung, die Ag⁺, Pd++, Fe+++, etc. enthält).
Konkrete Beispiele für Fixierungsmittel, die in der
vorliegenden Erfindung bevorzugt Verwendung finden,
werden im folgenden aufgeführt, wobei diese Aufzählung
nicht beschränkend verstanden werden soll.
Die obigen Verbindungen, die als Fixiermittel wirken,
können einzeln oder als Kombination eingesetzt werden.
Im erfindungsgemäßen bilderzeugenden Material liegt das
obige organische Boranionsalz eines organischen
kationischen Farbstoffs und/oder das obige Fixiermittel in
Mikrokapseln vor. Wenn jedoch beide in Mikrokapseln
vorliegen, können sie nicht in denselben Mikrokapseln
gleichzeitig vorhanden sein. Sie werden dann in
verschiedenen Mikrokapseln eingeschlossen.
Wenn das Fixiermittel nicht in Mikrokapseln vorliegt,
wird es bevorzugt, daß das Fixiermittel als Feststoff
durch eine Sandmühle oder dergleichen dispergiert ist
oder als Lösung in einem Öl durch Emulgierung dispergiert
ist.
Wenn das Fixiermittel als Feststoff dispergiert wird,
wird das Fixiermittel in einer Lösung eines wasserlöslichen
Polymeren mit einer Konzentration von 2 bis
30 Gewichtsprozent dispergiert und die bevorzugte Größe
der dispergierten Teilchen überschreitet 10 µm nicht.
Als bevorzugte wasserlösliche hochmolekulare Materialien,
die in diesem Fall eingesetzt werden, können die
wasserslöslichen hochmolekularen Materialien, die zur
Herstellung der Mikrokapseln verwendet werden, genannt
werden.
Zur Dispergierung des Fixiermittels durch Emulgierung
kann auf das Verfahren und die Materialien zurückgegriffen
werden, die in der JP-A-63-45 084 beschrieben sind.
Die Menge an Fixiermittel beträgt vorzugsweise das Ein-
bis Hundertfache (auf Molbasis) der Menge an organischem
Boranion und zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses
wird das Fixiermittel im allgemeinen in einer möglichst
geringen Menge verwendet. Demgemäß liegt die Menge des
Fixiermittels vorzugsweise im Bereich des Ein- bis
Zehnfachen (auf Molbasis).
Weiterhin kann die Fixierung von Bildern in der
vorliegenden Erfindung effektiv bewerkstelligt werden,
indem man das organische Boranionsalz des kationischen
organischen Farbstoffes durch Erhitzen durch die Wand der
Mikrokapseln in das Fixiermittel bringt. Dieselbe
Fixierwirkung kann jedoch erzielt werden, indem man die
Mikrokapseln durch Druckanwendung zum Kollabieren bringt.
Wenn man gleichzeitig Wärme und Druck anwendet, addieren
sich die Wirkungen.
Beispiele für das Erhitzungsverfahren sind z. B. ein
Verfahren, bei dem man das lichtempfindliche Material
durch Hochtemperaturwalzen führt, ein Verfahren, bei dem
man das lichtempfindliche Material einer Infrarotstrahlung
aussetzt, ein Verfahren, bei dem man Strahlung im
Mikrowellenbereich einsetzt, ein Verfahren, bei dem man
Ultraschall verwendet, ein Verfahren, bei dem man das
lichtempfindliche Material einem Hochtemperaturdampf
aussetzt, usw.
Weiterhin kann das Fixieren selbstverständlich so
vorgenommen werden, daß man das lichtempfindliche Material
mit einem Lösungsmittel, wie z. B. Ethylacetat, Aceton und
dergleichen behandelt.
Wenn man unter Verwendung des erfindungsgemäßen
bilderzeugenden Materials monochromatische Bilder erhalten
will, wird nur das Fixiermittel in Mikrokapseln
eingeschlossen, um dem System Fixiereigenschaften zu
verleihen.
In diesem Fall kann das organische Boranionsalz des
kationischen organischen Farbstoffes in einem Wasserphasen-
Bindemittel in Form einer Feststoff-Dispersion oder einer
Emulsion vorliegen.
Das erfindungsgemäße bilderzeugende Material kann
hergestellt werden, indem man die Dispersion des
Fixiermittels und Mikrokapseln, die das organische
Boranionsalz des kationischen organischen Farbstoffes
enthalten, durch Beschichten oder Imprägnieren auf einen
Schichtträger aufträgt oder indem man eine selbsttragende
Schicht aus der obigen Dispersion bildet.
In diesem Fall kann ein Bindemittel zu der obigen
Dispersion gegeben werden und als Bindemittel kommen
verschiedene Arten von Emulsionen von Polyvinylalkohol,
Methylcellulose, Carboxymethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, Gummi arabicum, Gelatine,
Polyvinylpyrrolidon, Casein, ein Styrol-Butadien-Latex,
ein Acrylnitril-Butadien-Latex, Polyvinylacetat,
Polyacrylsäureester, Ethylenvinylacetat-Copolymer und
dergleichen in Frage. Die Bindemittelmenge liegt im
allgemeinen im Bereich von 0,5 g/m² bis 5 g/m² (als feste
Komponente).
Die Überzugsmenge für das bilderzeugende Material liegt
vorzugsweise im Bereich von 3 g/m² bis 30 g/m² und
insbesondere von 5 g/m² bis 20 g/m² (als feste
Komponenten). Falls die Überzugsmenge unter 3 g/m²
liegt, kann keine ausreichende Dichte erhalten werden,
während bei einer Menge über 30 g/m² keine weitere
Verbesserung der Qualität erzielt werden kann und die
Verwendung einer solch großen Menge deshalb im Hinblick
auf die Kosten nachteilig ist.
Die Schichtträger-Materialien für das erfindungsgemäße
bilderzeugende Material sind z. B. die Materialien, die in
der Graphik oder Dekoration im allgemeinen verwendet
werden, wie z. B. Papier (Seiden- bzw. Schreibpapier,
Karton und dergleichen), Folien aus Kunststoff oder
Polymeren, wie regenerierter Cellulose, Celluloseacetat,
Cellulosenitrat, Polyethylenterephthalat, vinylischen
Polymeren und Copolymeren, Polyethylen, Polyvinylacetat,
Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid und dergleichen;
Stoff; Glasplatten, Holz, Metall-Platten oder -Folien und
dergleichen.
Zum Auftragen der obigen Dispersion auf einen Schichtträger
wird im allgemeinen ein bekanntes Beschichtungsverfahren
verwendet, wie z. B. Tauchbeschichtung, Luftbürsten-
Streichverfahren, Florstreichverfahren, Walzenbeschichtung,
Rakelbeschichten, Drahtstabbeschichten,
Schlittenbeschichten, Gravurstreichverfahren, Schleudern
und Extrusionbeschichten unter Verwendung eines Speisers
wie in US-PS 26 81 294 beschrieben.
Erfindungsgemäß kann jede genehme Lichtquelle zur Bildung
der lichtgebleichten Bilder aus dem organischen
Boranionsalz des kationischen organischen Farbstoffs
verwendet werden. Mit anderen Worten, das Licht für die
Bestrahlung kann natürlich oder künstlich, monochromatisch
oder polychromatisch, nicht-kohärent oder kohärent sein
und um die bilderzeugende Zusammensetzung in geeigneter
Weise zu aktivieren, muß das Licht eine ausreichende
Dichte aufweisen.
Übliche Lichtquellen zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung sind z. B. Fluoreszenzlampen, Quecksilberlampen,
Metallbogenlampen und Lichtbogenlampen. Kohärente
Lichtquellen sind z. B. Stickstofflaser, Xenonlaser,
Argonionenlaser, Halbleiterlaser und ionisierte Neonlaser,
deren emittierte Wellenlänge im ultravioletten oder
sichtbaren Absorptionswellenlängenbereich der
bilderzeugenden Zusammensetzung liegt oder mit diesem
Bereich überlappt. Auch ultraviolettes oder sichtbares
Licht emittierende Kathodenstrahlröhren, die in
Ausdrucksystemen zum Schreiben auf lichtempfindlichen
Materialien in großem Maß verwendet werden, können für
das erfindungsgemäße bilderzeugende System nützlich sein.
Im erfindungsgemäßen bilderzeugenden Verfahren können
Bilder durch Schreiben mit einem Lichtstrahl oder dadurch
erzeugt werden, daß man das lichtempfindliche Material
durch einen Positiv-Film, einen Negativ-Film oder eine
Schablone mit Bildern oder durch relativ opake Muster
belichtet.
Die Bilder des Positiv- oder Negativ-Films können
Silberbilder oder opake Bilder sein, die durch Aggregation
von Bereichen mit unterschiedlichem Brechungsindex im
Vergleich zu anderen Teilen auf einem Celluloseacetat-
Film oder einem Polyesterfilm gebildet wurden.
Die Erzeugung von Bildern auf dem erfindungsgemäßen
bilderzeugenden Material kann mit Hilfe eines üblichen
Diazo-Druckapparates, einem Belichter für graphische
Zwecke, einem Elektronenblitzgerät oder der in
US-PS 36 61 461 beschriebenen Projekten bewerkstelligt
werden.
Die Belichtungszeit kann in Abhängigkeit von der Dichte
und spektralen Energieverteilung des Lichts, der Entfernung
der Lichtquelle vom lichtempfindlichen Material, der Natur
und Menge der bilderzeugenden Zusammensetzung und der
Farbdichte der gewünschten Bilder im Bereich von etwa
1/10 Sekunde bis zu einigen Minuten variiert werden.
Nach der bildweisen Belichtung können die erzeugten
Bilder fixiert werden, indem man das organische
Boranionsalz des kationischen organischen Farbstoffs mit
dem Fixiermittel in Berührung bringt.
Für die Kontaktierung der beiden Komponenten miteinander
können verschiedene Verfahren eingesetzt werden.
Zum Beispiel bedient man sich der Behandlung mit Wärme.
Bei diesem Verfahren wird die Temperatur der
Mikrokapselwände über den Glasübergangspunkt des
Mikrokapselmaterials angehoben, wodurch die Komponenten
im Inneren der Mikrokapseln und außerhalb derselben durch
die erweichten Mikrokapselwände hindurchtreten und dadurch
miteinander in Berührung gebracht werden. Der
Glasübergangspunkt der Mikrokapselwände variiert in
Abhängigkeit vom verwendeten Wandmaterial und deshalb
können die Bedingungen der Wärmebehandlung, die für die
Fixierung erforderlich sind, durch geeignete Wahl dieses
Materials eingestellt werden.
Bei einem anderen Verfahren können beide Komponenten
miteinander in Kontakt gebracht werden, indem man die
Mikrokapseln durch mechanische Kraft zum Kollabieren
bringt. Bei diesem Verfahren kann ein Material mit einem
hohen Glasübergangspunkt als Mikrokapselwand verwendet
werden. Die für das Kollabieren erforderliche Kraft
hängt von der Natur der eingesetzten Materialien und der
Teilchengröße der Mikrokapseln ab, kann aber vom Fachmann
leicht bestimmt werden.
Das Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung
zeigt eine ausgezeichnete Produktivität,
Bildreproduzierbarkeit und Bildlagerungsstabilität
(Fixierungseigenschaft), kann leicht zur Herstellung von
Mehrfarbbildern herangezogen werden und ist ein einfaches
Aufzeichnungsverfahren.
Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung
veranschaulichen, ohne sie zu beschränken. Alle in den
Beispielen angegebenen Teile sind auf Gewichtsbasis.
Es wurden die folgenden bilderzeugenden Materialien
(Proben) hergestellt.
Die folgenden Komponenten wurden vermischt:
Die so erhaltene Mischung wurde durch Emulgierung in
einer wäßrigen Lösung, die aus 65 Teilen einer wäßrigen
Polyvinylalkohollösung (8 Gewichtsprozent), 15 Teilen
einer wäßrigen Diethylentriaminlösung
(1,67 Gewichtsprozent) und 30 Teilen destilliertem Wasser
bestand, bei 20°C dispergiert, wodurch man eine Emulsion
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 µm
erhielt. Dann wurde die erhaltene Emulsion 3 Stunden bei
40°C gerührt. Daraufhin ließ man die Mischung auf
Raumtemperatur abkühlen, gefolgt von einer Filtration,
was eine wäßrige Dispersion von Mikrokapseln lieferte,
die aus Polyharnstoff aufgebaut waren.
Die folgenden Komponenten wurden vermischt:
Die Mischung wurde mit einer "Dynomill" (Warenzeichen,
hergestellt von Willy A. Bachofen AG) dispergiert, was
eine Dispersion des festen Fixiermittels mit einer
durchschnittlichen Teilchengröße von 3 µm lieferte.
9 Teile der obigen Mikrokapseldispersion wurden mit 9
Teilen der Fixiermitteldispersion gemischt und die Mischung
wurde mit Hilfe eines Beschichtungsstabs Nr. 18 auf ein
Kunstdruckpapier aufgetragen, gefolgt von 1minütiger
Trocknung bei 50°C, was die Probe 1 lieferte.
Die Probe 2 wurde wie die Probe 1 hergestellt, mit der
Ausnahme, daß außerdem 0,08 Teile N(CH₃)₄⊕B⊖-nC₄H₉)₄ zu
der eingekapselten Zusammensetzung gegeben wurden (d. h.
der Gehalt an organischem Boranion wurde leicht erhöht).
Probe 3 wurde wie Probe 1 hergestellt, mit der Ausnahme,
daß die folgenden Materialien als kationische organische
Farbstoffverbindung und organische Borverbindung
gleichmäßig in Methylisobutylketon gelöst wurden:
Probe 4 wurde hergestellt wie Probe 3, mit der Ausnahme,
daß die Menge der organischen Borverbindung 0,24 Teile
betrug.
Die so erhaltenen Proben 1 bis 4 wurden durch ein
Linienbild-Original mit einer Xenonlampe (500 Watt) mit
einer fast flachen Lichtintensität im sichtbaren Bereich
belichtet, um lichtgebleichte Bilder (Positiv-Bilder,
die in den belichteten Bereichen lichtgebleicht waren)
mit Magentafarbe zu erzeugen.
Nach der Erzeugung der Bilder wurde jede der Proben 1 bis
4 durch Heizwalzen geleitet, die eine Temperatur von
120°C hatten (durch Messung der dynamischen
Viskoelastizität wurde bestätigt, daß die Temperatur
ungefähr 20°C über der Glasübergangstemperatur der
Mikrokapselwände lag und auch höher als die
Schmelztemperatur des Fixiermittels war), und zwar mit
einer Geschwindigkeit von 450 mm/min, um die Permeabilität
der Mikrokapselwand durch Hitzeeinwirkung zu fördern,
wodurch eine Fixierung (Kontakt zwischen den Komponenten,
die innerhalb und außerhalb der Mikrokapseln vorlagen)
erfolgte. Daraufhin wurden die Reflexionsdichten im
sichtbaren Bereich an den belichteten und unbelichteten
Teilen der so erhaltenen Bilder mit einem Macbeth-
Densitometer, Typ RD-918, bestimmt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
Wenn die so fixierten Proben fünfmal einer ganzflächigen
Belichtung mit einer Intensität wie bei der Belichtung
unter Verwendung der Xenonlampe ausgesetzt wurden, konnte
keine Veränderung der Bilder festgestellt werden.
Den obigen Ergebnissen kann man entnehmen, daß die
erfindungsgemäßen bilderzeugenden Materialien eine
ausgezeichnete Bildreproduzierbarkeit und
Bildlagerungsstabilität (Fixierungseigenschaft) aufweisen
und daß auch das erfindungsgemäße Verfahren ein einfaches
Aufzeichnungsverfahren (nur Trockenverfahren unter
Verwendung von 2 Stufen, nämlich Bildbelichtung und
Wärmefixierung) ist.
Es kann auch erkannt werden, daß die
Erzeugungsgeschwindigkeit für das lichtgebleichte Bild
bei den Proben 2 und 4, die im Vergleich zu den Proben 1
und 3 einen leichten Überschuß an organischer Borverbindung
aufweisen, höher ist und daß es von den Eigenschaften
her fast keinen Unterschied macht, ob man die
lichtbleichende Komponenten in Form des Salzes (Proben 1
und 2) oder in Form einer einfachen gleichmäßigen Mischung
der organischen Verbindung und der organischen
Borverbindung in einem Öl (Proben 3 und 4) verkapselt.
Die folgenden Proben 5 bis 8 wurden nach demselben
Verfahren wie die Proben 4 von Beispiel 1 hergestellt, mit
der Ausnahme, daß jeweils die in der folgenden Tabelle 2
gezeigten Verbindungen als organische Borverbindung
eingesetzt wurden.
Bei der Untersuchung der Proben 5 bis 8 wie in Beispiel 1
wurden praktisch dieselben Ergebnisse wie im Fall der
Probe 4 erhalten.
Die Proben 9 bis 14 wurden nach demselben Verfahren wie
die Probe 4 von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme,
daß jeweils die in der folgenden Tabelle 3 gezeigten
Verbindungen als kationischer organischer Farbstoff
eingesetzt wurden.
Jede der Proben 9 bis 14 wurden nach dem Verfahren von
Beispiel 1 getestet. die erhaltenen Ergebnisse sind in
Tabelle 4 aufgeführt.
Aus den obigen Ergebnissen kann entnommen werden, daß man
mit dem erfindungsgemäßen bilderzeugenden Verfahren klare
Bilder mit dem Farbton, der für den jeweiligen organischen
kationischen Farbstoff charakteristisch ist, erhalten
kann und auch eine sichere Bildlagerungsstabilität
(Fixierungseigenschaft) für jede Farbe durch ein einfaches
trockenes Erhitzen verwirklicht werden kann.
Die folgenden Proben 15 bis 18 wurden wie die Probe 4 von
Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß jeweils die
in Tabelle 5 gezeigten Verbindungen als außerhalb der
Mikrokapseln vorliegendes Fixiermittel eingesetzt wurden.
Jede der Proben 15 bis 18 wurde nach dem Verfahren von
Beispiel 1 getestet und es wurden fast die gleichen
Bilderzeugungs- und Fixiereigenschaften wie mit Probe 4
erhalten.
Die emulgierte Dispersion eines Fixiermittels wurde wie
folgt hergestellt:
42 Teile des Fixiermittels mit der Formel
das in Beispiel 1 verwendet wurde, wurden in einer Mischung
aus 8 Teilen 1-Phenyl-1-xylylethan und 30 Teilen
Ethylacetat gelöst.
Die Lösung des Fixiermittels wurde durch Emulgierung in
einer Mischung von 100 Teilen einer wäßrigen
Polyvinylalkohollösung (8 Gewichtsprozent), 150 Teilen
destilliertem Wasser und 0,5 Teilen
Natriumdodecylbenzolsulfonat dispergiert, um eine
emulgierte Dispersion mit einer Öltröpfchengröße von
0,5 µm zu liefern.
Daraufhin wurden 18 Teile der emulgierten Dispersion des
Fixiermittels mit 9 Teilen der Mikrokapseldispersion, die
zur Herstellung der Probe 4 verwendet wurde, und 9 Teilen
destilliertem Wasser gemischt und dann wurde die Probe
19 hergestellt, indem man das im Falle der Herstellung
der Probe 4 eingesetzte Verfahren befolgte.
Bei der Beurteilung der Probe 19 nach dem Verfahren von
Beispiel 1 wurden praktisch dieselben Ergebnisse wie bei
der Probe 4 erhalten. Daraus kann erkannt werden, daß
wenn das Fixiermittel, das außerhalb der Mikrokapseln
vorliegt, als emulgierte Dispersion eingesetzt wird,
dieselben Eigenschaften erzielt werden, wie im Falle der
Verwendung als Feststoffdispersion.
Bilderzeugende Materialien (Proben) wurden wie folgt
hergestellt.
Die folgenden Komponenten wurden gleichmäßig gemischt.
Die Mischung wurde durch Emulgierung in einer wäßrigen
Lösung (pH auf 6,0 eingestellt), die sich aus 154 Teilen
destilliertem Wasser, 4,3 Teilen Natriumpolystyrolsulfonat
(VERSA TL-502, hergestellt von National Starch Co.) und
5,1 Teilen Pectin zusammensetzte, dispergiert.
Eine Melamin/Formalin-Vorpolymerlösung, erhalten durch
Erhitzen einer Mischung von 44 Teilen destilliertem
Wasser, 3,9 Teilen Melamin und 6,5 Teilen einer 37%igen
Formaldehydlösung (Formalin) bei 60°C für 30 Minuten,
wurde zu der oben beschriebenen emulgierten Dispersion
gegeben und der pH wurde auf 6,0 eingestellt. Die
Temperatur der Mischung wurde dann auf 65°C angehoben und
die Mischung wurde 3 Stunden gerührt, um die Umsetzung zu
bewerkstelligen. Zur Reaktionsmischung wurden dann
7,7 Teile Harnstoff gegeben, um das verbliebene Formalin
zu behandeln und darauf wurde der pH mit einer wäßrigen
Natriumhydroxidlösung auf 9,5 eingestellt, um eine
Dispersion von Melamin/Formaldehydharz-Mikrokapseln mit
einer durchschnittlichen Teilchengröße von 3,5 µm zu
liefern.
Probe 20 wurde hergestellt, indem man das Verfahren von
Beispiel 1 (Probe 4) unter Verwendung der obigen
Mikrokapseldispersion einsetzte.
Probe 21 wurde hergestellt, indem man das Verfahren von
Beispiel 1 (Probe 4) einsetzte, mit der Ausnahme, daß die
Teilchengröße der Mikrokapseln auf 3,5 µm reguliert wurde.
Bei der bildweisen Belichtung der Proben 20 und 21 mit
einer Xenonlampe wie in Beispiel 1 wurden klare Bilder
erhalten. Daraufhin wurde jede dieser Proben bei einem
Liniendruck von 100 kg/cm durch Preßwalzen geleitet.
Dann wurde jede Probe fünfmal einer ganzflächigen
Belichtung mit derselben Intensität wie bei der bildweisen
Belichtung mit einer Xenonlampe unterzogen, wodurch sich
aber keinerlei Veränderungen der Bilder bemerkbar machten.
Daraus kann ersehen werden, daß mit dem
Bilderzeugungsverfahren der vorliegenden Erfindung eine
ausgezeichnete Fixierungseigenschaft durch Kollabieren
der Mikrokapseln durch Pressen und anschließenden Kontakt
der Komponenten (d. h. der lichtbleichenden Komponente und
des Fixiermittels), die innerhalb und außerhalb der
Mikrokapseln vorliegen, verwirklicht werden kann.
Probe 22 wurde hergestellt, indem man die folgenden
Komponenten mischte.
Mikrokapseldispersion (Gelb)
wie sie für Probe 10 verwendet wurde 9 Teile
wie sie für Probe 10 verwendet wurde 9 Teile
Mikrokapseldispersion (Magenta)
wie sie für Probe 4 verwendet wurde 8 Teile
wie sie für Probe 4 verwendet wurde 8 Teile
Mikrokapseldispersion (Cyan)
wie sie für Probe 13 verwendet wurde 8 Teile
wie sie für Probe 13 verwendet wurde 8 Teile
Fixiermitteldispersion
wie sie für Probe 1 verwendet wurde 20 Teile
wie sie für Probe 1 verwendet wurde 20 Teile
Die Mischung wurde unter Verwendung eines
Beschichtungsstabes Nr. 30 auf Kunstdruckpapier aufgetragen
und 1 Minute bei 50°C getrocknet, um die Probe 22 zu
liefern.
Bei der Belichtung der Probe durch ein Vollfarb-Positiv-
Original mit einer Xenonlampe wurden lichtgebleichte
Vollfarbbilder erhalten, die praktisch identisch mit dem
Original waren.
Die Farbbilder wurden durch anschließende
Wärmefixierungsbehandlung vollständig fixiert und man
konnte selbst in einem hellen Raum keine Veränderung der
Bilder feststellen.
Aus den obigen Ergebnissen folgt, daß das erfindungsgemäße
bilderzeugende Material eine ausgezeichnete
Bildreproduzierbarkeit und Bildlagerungsstabilität
(Fixierungseigenschaft) aufweist und einfach
Mehrfarbbilder liefert. Das Bilderzeugungsverfahren und
das Fixierungsverfahren sind ebenfalls vollständig trocken
und einfach. Weiterhin werden Kosten- und
Sicherheitsprobleme, wie z. B. Handhabung in einem
organischen Lösungsmittelsystem, was für das
Produktionsverfahren nachteilig ist, und Verwendung eines
Mehrfachbeschichtungsgeräts zur Erzielung von
Mehrfarbbildern, reduziert oder vollständig eliminiert.
Claims (7)
1. Bilderzeugendes Material, umfassend einen
Schichtträger mit einer darauf befindlichen,
Mikrokapseln enthaltenden Schicht, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln enthaltende
Schicht wenigstens ein organisches Boranionsalz
eines kationischen organischen Farbstoffs mit der
folgenden Formel (I)
in welcher D⊕ für einen kationischen Farbstoff steht
und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils eine Gruppe darstellen,
die ausgewählt ist aus Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl,
Alkenyl, Alkinyl, alicyclischen Gruppen,
heterocyclischen Gruppen, Allyl und Derivaten dieser
Gruppen oder in welcher zwei oder mehr der Gruppen
R₁, R₂, R₃ und R₄ unter Bildung einer cyclischen
Struktur kombiniert sind; und
wenigstens eine Verbindung, die wenigstens eine Kohlenstoff-Bor-Bindung spalten kann, enthält, und daß das organische Boranionsalz durch die Mikrokapselwände von dieser Verbindung getrennt ist.
wenigstens eine Verbindung, die wenigstens eine Kohlenstoff-Bor-Bindung spalten kann, enthält, und daß das organische Boranionsalz durch die Mikrokapselwände von dieser Verbindung getrennt ist.
2. Bilderzeugendes Material nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der Mikrokapseln von
0,1 µm bis 20 µm beträgt.
3. Bilderzeugendes Material nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Größe der Mikrokapseln von
0,1 µm bis 4 µm beträgt.
4. Bilderzeugendes Material nach irgendeinem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Molverhältnis von organischem Boranion bezüglich dem
kationischen organischen Farbstoff von 1/1 bis 1/2
beträgt.
5. Bilderzeugendes Material, welches umfaßt die bildweise
Belichtung eines bilderzeugenden Materials unter
Erzeugung eines Bildes, wobei das bilderzeugende
Material einen Schichtträger und eine darauf
befindliche Mikrokapseln enthaltende Schicht umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrokapseln
enthaltende Schicht wenigstens ein organisches
Boranionsalz eines kationischen organischen Farbstoffs
mit der folgenden Formel (I)
in welcher D⊕ für einen kationischen Farbstoff steht
und R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils eine Gruppe darstellen,
die ausgewählt ist aus Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl,
Alkenyl, Alkinyl, alicyclischen Gruppen,
heterocyclischen Gruppen, Allyl und Derivaten dieser
Gruppen oder in welcher zwei oder mehr der Gruppen
R₁, R₂, R₃ und R₄ unter Bildung einer cyclischen
Struktur kombiniert sind; und
wenigstens eine Verbindung, die wenigstens eine Kohlenstoff-Bor-Bindung spalten kann, enthält, daß das organische Boranionsalz durch die Mikrokapselwände von dieser Verbindung getrennt ist, und daß die durch die Mikrokapselwände getrennten Komponenten anschließend unter Fixierung des erzeugten Bildes miteinander in Kontakt gebracht werden.
wenigstens eine Verbindung, die wenigstens eine Kohlenstoff-Bor-Bindung spalten kann, enthält, daß das organische Boranionsalz durch die Mikrokapselwände von dieser Verbindung getrennt ist, und daß die durch die Mikrokapselwände getrennten Komponenten anschließend unter Fixierung des erzeugten Bildes miteinander in Kontakt gebracht werden.
6. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Spaltung wenigstens
einer Kohlenstoff-Bor-Bindung fähige Verbindung in
der ein- bis hundertfachen Menge (auf Molbasis) des
organischen Boranions verwendet wird.
7. Bilderzeugungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die zur Spaltung wenigstens
einer Kohlenstoff-Bor-Bindung fähige Verbindung in
der ein- bis zehnfachen Menge (auf Molbasis) des
organischen Boranions verwendet wird.
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