DE3919819A1 - Licht-bilderzeugungsmaterial - Google Patents
Licht-bilderzeugungsmaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Licht-Bilderzeugungsmaterial und
insbesondere ein wärmefixierbares Licht-Bilderzeugungsmate
rial mit einem Gehalt an einem Leukofarbstoff, das sich ins
besondere durch günstige Eigenschaften in Bezug auf Bildre
produzierbarkeit und die Lagerstabilität vor der Aufzeich
nung mit Licht (Lagerstabilität in frischem Zustand) sowie
in Bezug auf Bildstabilität auszeichnet. Ferner kommt es
beim erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial kaum zu Vergil
bungserscheinungen und zu einem Abfärben des Materials auf
die Wärmefixierwalzen.
Licht-Bilderzeugungsmaterialien, die als Abzugspapier, Aus
kopierpapier, Overlay-Filme und dgl. verwendet werden kön
nen, werden üblicherweise auf zahlreichen photographischen
Gebieten als radikalische photographische Materialien
eingesetzt, deren empfindliche Bereiche durch Belichtung mit
Licht sichtbar gemacht werden.
Verfahren, bei denen verschiedene Leukofarbstoffe durch ra
dikalische Oxidation unter Verwendung von Photooxidations
mitteln zu den entsprechenden gefärbten Farbstoffen ent
wickelt werden, sind für diese Zwecke besonders wirkungs
voll. Jedoch sind diese Farbstoffe gegenüber Licht empfind
lich, so daß auch noch nach der Bildung eines Farbbildes
durch Belichtung im allgemeinen bei Einwirkung von Raum
licht, Sonnenlicht oder weißem Licht eine Färbung entsteht.
Daher sind derartige Licht-Bilderzeugungsmaterialien schwie
rig handzuhaben.
Um die Aufrechterhaltung eines Bildes auch noch nach dessen
Erzeugung zu gewährleisten, müssen unbelichtete Bereiche un
entwickelt bleiben. Beispielsweise ist es bekannt, ein Ori
ginalbild haltbar zu machen, indem man eine Lösung eines Re
duktionsmittels, z.B. einer freie Radikale einfangenden Sub
stanz, auf ein Material mit einem darauf bestehenden Bild
beispielsweise durch Aufsprühen der Lösung auf das Material
oder durch Imprägnieren des Materials mit der Lösung auf
bringt. Jedoch besteht eine ernsthafte Schwierigkeit dieses
Naßverfahrens darin, daß seine Durchführung sehr kompliziert
ist. In JP-A-47-12 879 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei
dem ein Bild durch UV-Licht erzeugt und eine Fixierung durch
Aktivierung einer photoreduzierbaren Substanz mit sichtbarem
Licht durchgeführt wird. Jedoch bereitet dieses Verfahren
insofern Schwierigkeiten, als aufgrund der zweifachen Licht
anwendung eine spezielle Vorrichtung verwendet werden muß
und aufgrund der Verwendung von unterschiedlichen Lichtarten
ein Spektralfilteraustausch erforderlich ist. In JP-B-43
29 407 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem nach der
Bildbelichtung eine Wärmefixierung durchgeführt wird, indem
man entweder einer lichtempfindlichen Schicht ein reduzie
rendes Wärmefixiermittel einverleibt oder die lichtempfind
liche Schicht mit dem Wärmefixiermittel überzieht. Eine
Schwierigkeit dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß im
Lauf der Zeit die Empfindlichkeit abnimmt, da lichtempfind
liche Bestandteile (Leukofarbstoff und Photooxidationsmit
tel) in enger Nachbarschaft zum Fixiermittel vorliegen. Da
ferner das vorgenannte Licht-Bilderzeugungsmaterial unter
Verwendung von organischen Lösungsmitteln auf die Oberfläche
eines Schichtträgers aufgebracht wird, müssen in der Anlage
zur Herstellung dieser Mittel Explosionsschutzmaßnahmen vor
gesehen werden. Daher bringt dieses Verfahren Nachteile im
Bezug auf Sicherheit und Kosten mit sich.
Zur Lösung der vorgenannten Schwierigkeiten wurde ein Licht-
Bilderzeugungsmaterial vorgeschlagen, bei dem der Leukofarb
stoff und das Photooxidationsmittel in Mikrokapseln einge
schlossen sind und das Reduktionsmittel außerhalb der Mikro
kapseln vorliegt, JP-A-62-2 59 111). Jedoch bereiten diese
Licht-Bilderzeugungsmaterialien insofern Schwierigkeiten,
als die Bildreproduzierbarkeit, die Lagerbeständigkeit in
frischem Zustand und die Bildhaltbarkeit immer noch unzurei
chend sind, die Wärmefixierwalzen bei der Wärmefixierung
verschmutzt werden und Hintergrundbereiche sich nach der
Wärmefixierung im Lauf der Zeit gelb verfärben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Licht-Bilderzeugungsmate
rial bereitzustellen, das unter Wärmeeinwirkung fixiert wer
den kann und günstige Eigenschaften in Bezug auf Bildrepro
duzierbarkeit, Lagerbeständigkeit in frischem Zustand und
Bildhaltbarkeit aufweist. Außerdem sollen beim erfindungsge
mäßen Licht-Bilderzeugungsmaterial eine Verschmutzung der
Wärmefixierwalzen sowie eine Vergilbung der Hintergrundbe
reiche nach dem Fixieren verhindert werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Bereitstellung
eines Licht-Bilderzeugungsmaterials gelöst, das folgende Be
standteile enthält: Einen Schichtträger mit einer darauf
vorgesehenen Bilderzeugungsschicht, die Mikrokapseln mit
einem Gehalt an einem oxidativ entwickelbaren Leukofarbstoff
und einem Photooxidationsmittel sowie ein Reduktionsmittel
außerhalb der Mikrokapseln aufweist, und eine Deck- oder
Zwischenschicht mit einem Gehalt an einem filmbildenden,
hochmolekularen Bindemittel und/oder einem anorganischen
oder organischen Pigment. Die ein filmbildendes, hochmoleku
lares Bindemittel und/oder ein anorganisches oder organi
sches Pigment enthaltende Schicht ist als Deckschicht auf
der Oberfläche der Licht-Bilderzeugungsschicht vorgesehen
und/oder sie ist als Zwischenschicht zwischen der Licht-
Bilderzeugungsschicht und dem Schichtträger vorgesehen.
Zu den erfindungsgemäß verwendbaren filmbildenden, hochmole
kularen Bindemitteln gehören wasserlösliche, hochmolekulare
Bindemittel und wasserunlösliche Bindemittel. Diese Binde
mittel können entweder allein oder im Gemisch aus zwei oder
mehr Bestandteilen verwendet werden.
Beispiele für wasserlösliche, hochmolekulare Bindemittel
sind Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethyl
cellulose, Stärken, Gelatine, Gummi arabicum, Casein, Hydro
lysate von Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, Hydroly
sate von Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, Hydroly
sate von Isobutylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, Hydro
lysate von Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, Hy
drolysate von Vinylmethylether-Maleinsäureanhydrid-Copolyme
ren, Polyvinylalkohol, carboxymodifizierter Polyvinylalko
hol, silikonmodifizierter Polyvinylalkohol, Polyacrylamid,
Polyvinylpyrrolidon und Natriumalginat.
Beispiele für wasserunlösliche Bindemittel sind synthetische
Kautschuklatices und synthetische Harzemulsionen, wie Sty
rol-Butadien-Kautschuklatex, Acrylnitril-Butadien-Kautschuk
latex, Methylacrylat-Butadien-Kautschuklatex, Polyvinylace
tat-Emulsion, Polyacrylsäure-Emulsion, Polyester-Emulsion
und Polyurethan-Emulsion.
Beispiele für erfindungsgemäß verwendbare anorganische und
organische Pigmente sind Kaolin, calciniertes Kaolin, Tal
cum, Calciumcarbonat, amorphes Siliciumdioxid, Bariumsulfat,
Aluminiumhydroxid, feine Pulver von Harnstoff-Formalin-Har
zen, feine Pulver von Polyethylenharzen und feine Pulver von
Polystyrolharzen. Diese Pigmente können entweder allein oder
im Gemisch aus zwei oder mehr dieser Bestandteile eingesetzt
werden.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Pigmente weisen vorzugs
weise eine spezifische Fülldichte von nicht mehr als 0,7
g/cm3 auf. Pigmente mit einer Teilchengröße von 0,5 bis 5 µm
oder mehr werden bevorzugt. Pigmente mit einer Ölabsorption
von nicht weniger als 40 cm3/100 g gemäß JIS-K5101 sind be
sonders bevorzugt. Insbesondere werden Pigmente mit einem
Weißegrad von nicht weniger als 85% bevorzugt.
Gegebenenfalls kann die ein filmbildendes, hochmolekulares
Bindemittel und/oder ein anorganisches oder organisches Pig
ment enthaltende Schicht zusätzlich Wachs, wie Polyethylen
wachs, Carnaubawachs, Paraffinwachs, mikrokristallines Wachs
oder Fettsäureamide; Metallseifen, wie Zinkstearat oder Cal
ciumstearat; und Stärketeilchen enthalten.
Das Verhältnis von Bindemittel zu Pigment in der erfindungs
gemäßen Deckschicht oder Zwischenschicht liegt vorzugsweise
im Bereich von 1 : 0 bis 1 : 20.
In der erfindungsgemäßen Deckschicht liegt das Gewichtsver
hältnis von Bindemittel zu Pigment insbesondere im Bereich
von 1 : 1 bis 1 : 5. Das Gesamtgewicht dieses Überzugs liegt im
Bereich von 0,1 bis 5 g/m2 und vorzugsweise von 0,5 bis 3
g/m2 (als Feststoff). Liegt das Beschichtungsgewicht unter
der vorstehend genannten Untergrenze, so ergibt sich nur
eine geringe Wirkung, während bei einem über der Obergrenze
liegenden Beschichtungsgewicht die Empfindlichkeit gegenüber
der Farbentwicklung durch Licht oder der Wärmefixierung
stark verringert wird.
In der erfindungsgemäßen Zwischenschicht liegt das Gewichts
verhältnis von Bindemittel zu Pigment vorzugsweise im Be
reich von 1 : 3 bis 1 : 10. Das Gesamtbeschichtungsgewicht liegt
vorzugsweise im Bereich von 1 bis 15 g/m2 und insbesondere
von 3 bis 10 g/m2 (als Feststoff). Liegt das Beschichtungs
gewicht unter der vorstehend definierten Untergrenze, so er
gibt sich nur eine geringe Wirkung, während bei einem Be
schichtungsgewicht, das die Obergrenze übersteigt, leicht
Aggregate gebildet werden, und sich eine ungünstige Ko
stenentwicklung ergibt.
Die spezifische Fülldichte wird gemäß dem Becher-Rosenmul
ler-Verfahren (vgl. Saishin Ganryo Binran (Newest Pigment
Handbook), Seibundo Shinkosha, Seite 81) und der Weißegrad wird
gemäß Tappi-Standardverfahren T-452 gemessen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Mikrokapseln sind vorzugs
weise so beschaffen, daß Substanzen im Innern der Mikrokap
seln aufgrund einer isolierenden Wirkung der Mikrokapselwand
bei Raumtemperatur von Substanzen im Außenbereich der Mikro
kapseln getrennt sind, so daß ein Kontakt der im Innern be
findlichen Substanzen mit den im Außenraum befindlichen Sub
stanzen verhindert wird. Die Permeabilität des Wandmaterials
dieser bevorzugten Mikrokapseln erhöht sich nur beim Erwär
men auf eine spezielle Temperatur oder darüber. Die Tempera
tur, bei der die Durchlässigkeit einsetzt, kann gegebenen
falls durch entsprechende Wahl der Wand- und Kernmaterialien
der Mikrokapseln und durch Wahl der Additive gesteuert wer
den. Die Temperatur, bei der die Durchlässigkeit einsetzt,
entspricht der Glasumwandlungstemperatur der Mikrokapsel
wand.
Die Glasumwandlungstemperatur der Mikrokapselwand kann durch
Veränderung der Materialien zur Bildung der Wand gesteuert
werden. Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Wandmateria
lien sind Polyurethan, Polyharnstoff, Polyamid, Polyester
und Polycarbonat. Darunter werden Polyurethan und Polyharn
stoff besonders bevorzugt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Mikrokapseln lassen sich
herstellen, indem man ein Kernmaterial mit einem Gehalt an
Licht-Bilderzeugungsmaterialien, z.B. einem Leukofarbstoff
und einem Photooxidationsmittel, emulgiert und anschließend
eine Wand (Schale) eines hochmolekularen Materials um das
Emulsionsöltröpfchen bildet, z.B. gemäß US-A-37 26 804 und
37 96 696. Bei der Herstellung wird der die Wand bildende
Reaktionsteilnehmer im Innenbereich des Öltröpfchens
und/oder dem Außenbereich des Öltröpfchens zugesetzt.
Hochsiedende Öle können als organische Lösungsmittel zur
Auflösung der Licht-Bilderzeugungssubstanzen verwendet wer
den. Beispiele für hochsiedende Öle sind Phosphorsäureester,
Phthalsäureester, Acrylsäureester, Methacrylsäureester,
andere Carbonsäureester, Fettsäureamide, alkylierte Biphe
nyle, alkylierte Terphenyle, alkyliertes Naphthalin, Di
arylethane und chlorierte Paraffine.
Den vorstehend beschriebenen organischen Lösungsmitteln kön
nen niedrigsiedende Kolösungsmittel zugesetzt werden. Bei
spiele für Kolösungsmittel sind Ethylacetat, Isopropylace
tat, Butylacetat, Methylenchlorid und Cyclohexanon.
Die Wasserphase kann mit einem Schutzkolloid oder einem
oberflächenaktiven Mittel versetzt werden, um eine stabile
Bildung der emulgierten Öltröpfchen zu gewährleisten.
Die Größe der Mikrokapseln, angegeben als Volumenmittel,
geht im Hinblick auf eine verbesserte Bildauflösung und
Handhabbarkeit vorzugsweise nicht über 20 µm und insbeson
dere nicht über 4 µm hinaus.
Beim Leukofarbstoff, der einen Bestandteil des erfindungsge
mäßen Licht-Bilderzeugungsmaterials darstellt, handelt es
sich um einen Leukofarbstoff vom Reduktionstyp mit einem
oder zwei Wasserstoffatomen, der durch Entfernung der Was
serstoffatome oder durch Addition eines oder mehrerer Elek
tronen unter Bildung eines Farbstoffs entwickelt wird. Da
derartige Leukofarbstoffe im wesentlichen farblos sind oder
eine blasse Färbung besitzen, kann bei ihrer Entwicklung durch
Oxidation ein Muster erzeugt werden. Diese Oxidation wird
durch mindestens ein Photooxidationsmittel hervorgerufen.
Das Photooxidationsmittel wird durch Bestrahlung mit Licht
aktiviert und reagiert dann mit dem Leukofarbstoff unter Er
zeugung eines gefärbten Bildes.
Beispiele für Leukofarbstoffe, die nach dem vorstehend be
schriebenen Mechanismus leicht entwickelt werden können, sind in
US 34 45 234 beschriebenen Farbstoffe. Dort werden Leuko
farbstoffe der folgenden Verbindungstypen beschrieben:
(1) Aminotriarylmethan
(2) Aminoxanthen
(3) Aminothioxanthen
(4) Amino-9,10-Dihydroacridin
(5) Aminophenoxazin
(6) Aminophenothiazin
(7) Aminodihydrophenazin
(8) Aminodiphenylmethan
(9) Leukoindamin
(10) Aminohydrozimtsäure (Cyanoethan, Leukomethin)
(11) Hydrazin
(12) Leukoindigoid-Farbstoffe
(13) Amino-2,3-dihydroanthrachinon
(14) Tetrahalogen-p,p′-biphenol
(15) 2-(p-Hydroxyphenyl)-4,5-diphenylimidazol
(16) Phenetylanilin.
(2) Aminoxanthen
(3) Aminothioxanthen
(4) Amino-9,10-Dihydroacridin
(5) Aminophenoxazin
(6) Aminophenothiazin
(7) Aminodihydrophenazin
(8) Aminodiphenylmethan
(9) Leukoindamin
(10) Aminohydrozimtsäure (Cyanoethan, Leukomethin)
(11) Hydrazin
(12) Leukoindigoid-Farbstoffe
(13) Amino-2,3-dihydroanthrachinon
(14) Tetrahalogen-p,p′-biphenol
(15) 2-(p-Hydroxyphenyl)-4,5-diphenylimidazol
(16) Phenetylanilin.
Unter diesen Leukofarbstoffen bilden die Verbindungen vom
Typ (1) bis (9) Matrixfarbstoffe unter Verlust eines Wasser
stoffatoms. Die Verbindungen vom Typ (10) bis (16) bilden
Matrixfarbstoffe unter Verlust von zwei Wasserstoffatomen.
Spezielle Beispiele für Farbstoffe sind Leukokristallvio
lett, Tris-(4-diethylamino-o-tolyl)-methan, Bis-(4-diethyl
amino-o-tolyl)-phenylmethan, Bis-(4-diethylamino-o-tolyl)-
thienyl-2-methan, Bis-(2-chlor-4-diethylaminophenyl)-phenyl
methan, 2-(2-Chlorphenyl)-amino-6-N,N-dibutylamino-9-(2-
methoxycarbonyl)-phenylxanthen, 2-N,N-Dibenzylamino-6-N,N-
diethylamino-9-(2-methoxycarbonyl)-phenylxanthen, Benzo(a)-
6-N,N-diethylamino-9-(2-methoxycarbonyl)-phenylxanthen, 2-
(2-Chlorphenyl)-amino-6-N,N-dibutylamino-9-(2-methylphenyl
carboxyamido)-phenylxanthen, 3,6-Dimethoxy-9-(2-methoxycar
bonyl)-phenylxanthen, 3,6-Diethoxyethyl-9-(2-methoxycarbo
nyl)-phenylxanthen, Benzoylleukomethylenblau und 3,7-Bis-
diethylaminophenoxazin.
Bevorzugte Photooxidationsmittel, die im erfindungsgemäßen
Licht-Bilderzeugungsmaterial verwendet werden können, sind
üblicherweise inaktiv, sind aber chemisch so beschaffen, daß
sie bei Belichtung mit aktinischen Strahlen, wie sichtbares
Licht, UV-Licht, IR-Strahlen und Röntgenstrahlen, die Leukofarb
stoffe zu einem entwickelbaren Zustand oxidieren können.
Typische Beispiele für Photooxidationsmittel sind dimere Lo
phinverbindungen, wie 2,4,5-Triarylimidazol-Dimere gemäß JP-
B-62-39 728 und JP-B-63-2 099 (entsprechend US-42 52 887 und
US-43 11 783); Azidverbindungen, wie 2-Azidobenzoxazol, Ben
zoylazid und 2-Azidobenzimidazol gemäß US-32 82 693; Pyridi
niumverbindungen, wie 3′-Ethyl-1-methoxy-2-pyridothiacyanin
perchlorat und 1-Methoxy-2-methylpyridinium-p-toluolsul
fonat; organische Halogenverbindungen, wie N-Bromsuccinimid,
Tribrommethylphenylsulfon, 2-Trichlormethyl-5-(p-butoxysty
ryl)-1,3,4-oxadiazol und 2,6-Di-trichlormethyl-4-(p-methoxy
phenyl)-triazin gemäß US-36 15 568; und Azidpolymere gemäß
Shunki Kenkyu Happyokai Koen Yoshi, Herausgeber Nippon
Shashin Gakkai, 1968, Seite 55. Darunter werden dimere Lo
phinverbindungen und organische Halogenverbindungen bevor
zugt. Die kombinierte Verwendung der dimeren Lophinverbin
dungen mit den organischen Halogenverbindungen ist im Hin
blick auf eine Erhöhung der Empfindlichkeit besonders bevor
zugt.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Licht-Bilderzeu
gungsmaterials wird der Leukofarbstoff mit dem Photooxida
tionsmittel in einem Molverhältnis von vorzugsweise 10 : 1 bis
1 : 10 und insbesondere von 2 : 1 bis 1 : 2 vermischt.
Ein stabiles Bild erhält man, indem man nach der Erzeugung
eines Bildes durch Belichtung des erfindungsgemäßen Licht-
Bilderzeugungsmaterials eine Wärmebehandlung durchführt. Der
Fixierungsmechanismus des Licht-Bilderzeugungsmaterials ist
nämlich so beschaffen, daß das Photooxidationsmittel bei der
Erwärmung durch die Wand der Mikrokapseln tritt und mit dem
Reduktionsmittel in Kontakt gebracht wird, so daß auch bei
einer späteren Aktivierung des Photooxidationsmittels dieses
durch die Wirkung des Reduktionsmittels inaktiviert wird.
Das Reduktionsmittel dient zum Abfangen freier Radikale und fängt
somit die freien Radikale des aktivierten Photooxidations
mittels ein.
Beispiele für Reduktionsmittel sind Aminophenolverbindungen
und Hydrochinonverbindungen, bei denen sich eine Hydroxyl
gruppe am Benzolring befindet und bei denen sich mindestens eine
weitere Hydroxyl- oder Aminogruppe an einer weiteren Stelle
des Benzolrings befindet (vgl. US-30 42 515), und cyclische
Phenylhydrazidverbindungen, Guanidinderivate, Alkylendiamin
derivate und Hydroxylaminderivate gemäß JP-B-62-39 728. Diese
Reduktionsmittel können entweder allein oder in einer Kombination
aus zwei oder mehr dieser Bestandteile eingesetzt werden.
Beliebige Reduktionsmittel, die zur Reaktion mit den Oxida
tionsmitteln in der Lage sind, können verwendet werden, ohne
daß eine Beschränkung auf die vorstehend beschriebenen Ver
bindungen besteht.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Licht-Bilderzeu
gungsmaterials wird das Reduktionsmittel als Feststoff unter
Verwendung einer Sandmühle dispergiert oder in Öl gelöst und
sodann als Emulsion dispergiert.
Das Reduktionsmittel wird in einer Molmenge verwendet, die
dem 1- bis 100-fachen und vorzugsweise 5- bis 20-fachen der
Molmenge des Photooxidationsmittels entspricht.
Obgleich erfindungsgemäß die Bildfixierung in wirksamer
Weise erreicht werden kann, indem man das Photooxidations
mittel durch die vorstehend beschriebene Erwärmung durch die
Wand der Mikrokapseln in Kontakt mit dem Photooxidationsmit
tel bringt, läßt sich eine synergistische Wirkung erreichen,
indem man gleichzeitig Wärme und Druck anwendet. Die Tempe
ratur des erfindungsgemäßen Wärmefixierungsverfahrens liegt
vorzugsweise im Bereich von 90 bis 130°C. Der Druck, der
gleichzeitig beim Wärmefixierungsverfahren angewandt werden
kann, kann vom Fachmann je nach den Eigenschaften der Mikro
kapseln gewählt werden. Vorzugsweise wird ein Mittel zur Er
niedrigung des Schmelzpunktes zusammen mit dem Reduktions
mittel verwendet, z.B. p-Benzyloxyphenol oder p-Toluolsul
fonamid, da dadurch eine Niedertemperaturfixierung ermög
licht wird.
Gegebenenfalls können herkömmliche Sensibilisierungsmittel
oder Antioxidantien in den Mikrokapseln enthalten sein.
Das Licht-Bilderzeugungsmaterial mit der erfindungsgemäßen
Deckschicht läßt sich herstellen, indem man den Träger mit
einer Dispersion des Reduktionsmittels und der Mikrokapseln,
die den Leukofarbstoff und das Photooxidationsmittel enthal
ten, beschichtet und anschließend eine Deckschicht mit einem
Gehalt an einem filmbildenden, hochmolekularen Bindemittel
und/oder einem Pigment aufbringt.
Das Licht-Bilderzeugungsmaterial mit der erfindungsgemäßen
Zwischenschicht läßt sich herstellen, indem man zunächst
eine Zwischenschicht mit einem Gehalt an einem filmbilden
den, hochmolekularen Bindemittel und/oder einem Pigment auf
dem Schichtträger herstellt und anschließend eine Dispersion
des Reduktionsmittels und der Mikrokapseln, die den Leuko
farbstoff und das Photooxidationsmittel enthalten, als Über
zug darauf aufbringt. Eine andere Möglichkeit besteht darin,
beide Schichten gleichzeitig schichtförmig auf den Schicht
träger aufzubringen.
Ein Bindemittel kann der vorerwähnten Dispersion der Mikro
kapseln, die den Leukofarbstoff und das Photooxidationsmit
tel enthalten, und des Reduktionsmittels zugesetzt werden.
Das Beschichtungsgewicht der Dispersion beträgt vorzugsweise
3 bis 30 g/m2 und insbesondere 5 bis 20 g/m2, bezogen auf
Feststoffbasis.
Als Materialien für den erfindungsgemäßen Schichtträger eig
nen sich Papiere, wie Seidenpapier oder dicke Pappe, regene
rierte Cellulose, Celluloseacetat, Cellulosenitrat, Poly
äthylenterephthalat, Polyethylen, Polyvinylacetat, Polyme
thylmethdcrylat und Polyvinylchlorid.
Die vorerwähnte Dispersion und das filmbildende, hochmoleku
lare Bindemittel und/oder das anorganische und/oder organi
sche Pigment können auf den Schichtträger oder auf die
Licht-Bilderzeugungsschicht nach verschiedenen Verfahren
aufgebracht werden, beispielsweise durch das Luftbürstenver
fahren, Lackgießverfahren (curtain coating), Gleitbeschich
tungsverfahren (slide coating), Walzenbeschichtungsverfah
ren, Tauchbeschichtungsverfahren, Drahtbeschichtungsverfah
ren, Messerbeschichtungsverfahren Gravurstreichverfahren,
Schleuderbeschichtungsverfahren, Extrusionsbeschichtungsver
fahren und Rakelbeschichtungsverfahren. Jedoch besteht er
findungsgemäß keine Beschränkung auf die vorerwähnten Be
schichtungsverfahren.
Zur Aktivierung des Photooxidationsmittels oder zur Bildung
des Bildes aus dem Leukofarbstoff können beliebige zweck
mäßige Lichtquellen verwendet werden. Beispiele für herkömm
liche Lichtquellen sind Leuchtstofflampen, Quecksilber
lampen, Metallhalogenidlampen, Xenonlampen und Wolframlam
pen.
Das erfindungsgemäße Licht-Bilderzeugungsmaterial zeichnet
sich durch seine Lagerbeständigkeit vor dem Aufzeichnungs
vorgang und seine Bildstabilität aus. Ferner werden eine
Verschmutzung der Wärmefixierwalzen durch die Licht-Bilder
zeugungsmasse sowie eine Vergilbung des Hintergrundbereichs
nach der Wärmefixierung verhindert.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher
erläutert. Sofern nichts anderes angegeben ist, beziehen
sich sämtliche Teil-, Prozent- und Verhältnisangaben auf das
Gewicht.
3 Teile Leukokristallviolett, 3 Teile 2,2′-Bis-(o-chlorphe
nyl)-4,4′,5,5′-tetraphenylbisimidazol, 0,6 Teile Tribromme
thylphenylsulfon, 0,4 Teile 2,5-Di-tert.-octylhydrochinon
und 24 Teile einer 75 gew.-%igen Ethylacetatlösung eines
3 : 1-Additionsprodukts von Xylylendiisocyanat/Trimethylol
propan werden zu einem Lösungsgemisch aus 22 Teilen Methy
lenchlorid und 24 Teilen Tricresylphosphat gegeben und darin
gelöst. Die erhaltene Lösung wird zu 63 Teilen einer 8 gew.-
%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalkohol gegeben und an
schließend bei 20°C emulgiert und dispergiert. Man erhält
eine Emulsion mit einer durchschnittlichen Korngröße von 1 µm.
100 Teile Wasser werden zu der erhaltenen Emulsion gege
ben, und das Gemisch wird 3 Stunden ständig bei 40°C ge
rührt. Sodann wird das Gemisch auf Raumtemperatur gekühlt
und filtriert. Man erhält eine Mikrokapseldispersion.
30 Teile 1-Phenylpyrazolidin-3-on (Phenidon A) werden zu 150
Teilen einer 4 gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyvinylalko
hol gegeben und in einer Quer-Sandmühle (transverse sand
mill) zu einer Phenidon A-Dispersion mit einer durchschnitt
lichen Teilchengröße von 1 µm dispergiert.
9 Teile der vorerwähnten Mikrokapseldispersion werden mit 6
Teilen der Phenidon A-Dispersion vermischt. Das erhaltene
Gemisch wird mittels eines Beschichtungsstabs in einer sol
chen Menge auf feines Papier (Grundgewicht 76 g/m2) aufge
bracht, daß sich ein Beschichtungsgewicht von 10 g/m2, bezo
gen auf Feststoffbasis, ergibt. Das erhaltene beschichtete
Papier wird bei 50°C getrocknet.
Die Oberfläche der erhaltenen, lichtempfindlichen, farber
zeugenden Schicht wird mittels eines Beschichtungsstabs mit
der nachstehend angegebenen Beschichtungslösung für die
Deckschicht in einer solchen Menge beschichtet, daß sich ein
Beschichtungsgewicht von 2,5 g/m2 ergibt. Die Schicht wird
sodann getrocknet und kalandriert. Man erhält ein Licht-
Bilderzeugungsmaterial mit der erfindungsgemäßen Deck
schicht.
Herstellung der Beschichtungslösung für die Deckschicht | |
wäßrige Lösung von 10% silikonmodifiziertem Polyvinylalkohol (R2105, Handelsprodukt der Kuraray Co., Ltd.) | |
70 Teile | |
50% Dispersion von Calciumcarbonat | 20 Teile |
21% Dispersion von Paraffinwachs | 2,5 Teile |
30% Dispersion von Zinkstearat | 1,5 Teile |
Die Bestandteile werden zur Herstellung einer Beschichtungs
lösung für die Deckschicht vermischt.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Abän
derung, daß die nachstehend angegebene Beschichtungslösung
für die Deckschicht verwendet wird. Man erhält ein Licht-
Bilderzeugungsmaterial mit einer Dickschicht.
Herstellung der Beschichtungslösung für die Deckschicht | |
Wäßrige Lösung von 5% carboxymodifiziertem Polyvinylalkohol | |
50 Teile | |
mit 20% Calcium behandeltes amorphes Siliciumdioxid | 20 Teile |
30% Dispersion von Zinkstearat | 1,5 Teile |
20% Dispersion von Sterarinsäureamid | 2,5 Teile |
Die Bestandteile werden zur Herstellung einer Beschichtungs
lösung für die Deckschicht vermischt.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Abän
derung, daß die Deckschicht im Licht-Bilderzeugungsmaterial
weggelassen wird.
Die Licht-Bilderzeugungsmaterialien der Beispiele 1 und 2
und des Vergleichsbeispiels 1 werden auf die nachstehend an
gegebene Weise getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I
zusammengestellt.
Frische Proben werden unter Verwendung einer Jet-Lichtquelle
(Ultrahochdruck-Quecksilberlampe der Oak K.K.) durch ein
Original einer Linienzeichnung belichtet. Die Bilddichte der
belichteten Fläche wird mit einem Macbeth-Reflexions-
Dichte-Meßgerät gemessen.
50 Blätter der vorstehend genannten Probe (Größe A4) werden
nach der Bilderzeugung in einer Geschwindigkeit von 450
mm/min durch auf 120°C erwärmte Walzen geführt. Die Ver
schmutzung der Walzen wird visuell bewertet.
Nach der Beendigung der vorstehenden Wärmefixierung wird die
Probe kontinuierlich 10 Tage mit einer fluoreszierenden
Lampe von 200 lux bestrahlt. Die Gelbdichte des Hintergrunds
wird mit einem Macbeth-Reflexionsmeßgerät gemessen. Die ge
messene Dichte wird mit der Gelbdichte des Hintergrunds vor
der Bestrahlung verglichen.
Es ergibt sich, daß die Licht-Bilderzeugungsmaterialien der
Beispiele 1 und 2 eine Bilddichte aufweisen, die mit der
Bilddichte des Licht-Bilderzeugungsmaterials von Ver
gleichsbeispiel 1 ohne Deckschicht vergleichbar ist, daß
aber die erfindungsgemäßen Materialien keine Verschmutzung
der Wärmefixierwalzen hervorrufen und nach der Wärmefixie
rung kaum einer Vergilbung des Hintergrunds unterliegen.
Ein Gemisch aus 9 Teilen der gemäß Beispiel 1 erhaltenen
Mikrokapseldispersion und 6 Teilen der gemäß Beispiel 1 er
haltenen Phenidon A-Dispersion wird mittels eines Beschich
tungsstabs auf Grundpapier mit einer Unterbeschichtung (auf
die nachstehend beschriebene Weise hergestellt) in einer
solchen Menge beschichtet, daß sich ein Beschichtungsgewicht
von 10 g/m2, bezogen auf Feststoffbasis, ergibt, und an
schließend bei 50°C getrocknet. Man erhält ein Licht-Bilder
zeugungsmaterial mit einer erfindungsgemäßen Zwischen
schicht.
80 Teile calciniertes Kaolin werden als Pigment unter Ver
wendung eines Homogenisiergeräts in 160 Teilen einer 0,5%
wäßrigen Lösung von Natriumhexametaphosphat dispergiert. 10
Teile 48% Styrol-Butadien-Latex werden zu 60 Teilen der er
haltenen Dispersion gegeben. Man erhält eine Beschichtungs
lösung zur Herstellung der Zwischenschicht. Das erhaltene
Gemisch wird nach dem Luftbürstenverfahren auf feines Papier
(Basisgewicht 76 g/m2) in einer solchen Menge aufgebracht,
daß sich ein Beschichtungsgewicht von 6 g/m2, bezogen auf
Feststoffbasis, ergibt. Das beschichtete Papier wird unter
Bildung des vorbeschichteten Grundpapiers getrocknet.
Das Verfahren von Beispiel 3 wird wiederholt, mit der Abän
derung, daß bei der Herstellung des Licht-Bilderzeugungsma
terials gefälltes Calciumcarbonat anstelle von calciniertem
Kaolin in der Beschichtungslösung für die Zwischenschicht
verwendet wird.
Das Verfahren von Beispiel 3 wird wiederholt, mit der Abän
derung, daß bei der Herstellung des Licht-Bilderzeugungsma
terials 40 Teile einer wäßrigen Lösung von 8% Polyvinylal
kohol anstelle von 10 Teilen 48% Styrol-Butadien-Latex in
der Beschichtungslösung für die Zwischenschicht verwendet
werden.
Das Verfahren von Beispiel 3 wird wiederholt, mit der Abän
derung, daß bei der Herstellung des Licht-Bilderzeugungsma
terials die Zwischenschicht weggelassen wird.
Die gemäß den Beispielen 3 bis 5 und dem Vergleichsbeispiel
2 erhaltenen Licht-Bilderzeugungsmaterialien werden auf fol
gende Weise getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zu
sammengestellt:
Frische Proben werden unter Verwendung einer Jet-Lichtquelle
(Ultrahochdruck-Quecksilberlampe der Oak K.K.) durch ein
Original einer Linienzeichnung belichtet. Die Bilddichte der
belichteten Fläche wird mit einem Macbeth-Reflexions-
Dichte-Meßgerät gemessen.
Nach Beendigung der Bilderzeugung wird eine Wärmefixierung
durchgeführt, indem man die Probe mit einer Geschwindigkeit
von 450 mm/min durch auf 120°C erwärmte Walzen führt. Die
Probe wird sodann kontinuierlich 10 Tage mit einer Leucht
stofflampe mit 200 lux bestrahlt. Anschließend wird die
Vergilbungsdichte des Hintergrunds mittels eines Macbeth-Re
flexionsdichte-Meßgeräts gemessen. Die gemessene Dichte
wird mit der Vergilbungsdichte des Hintergrunds vor der Be
strahlung mit der Leuchtstofflampe verglichen.
Eine Belichtung wird durch ein Original, dessen Verhältnis
von Halbtonpunkten stufenweise im Bereich von 1 bis 95% va
riiert, belichtet. Anschließend wird eine Wärmefixierung
durchgeführt. Man erhält ein Bild, in dem der Bereich der
Halbtonpunkte (unbelichteter Bereich) ausfällt. Das Bild
wird durch ein Mikroskop betrachtet und in Bezug auf das
Verhältnis der Halbtonpunkte, bei denen es nicht zum Bruch
kommt und ein guter Zustand erhalten bleibt, bewertet. Je
kleiner der Zahlenwert ist, desto besser ist die Bildrepro
duzierbarkeit.
Es ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Licht-Bilderzeu
gungsmaterialien der Beispiele 3, 4 und 5 in Bezug auf ihre
Bilddichte dem Material von Vergleichsbeispiel 2 ohne Zwi
schenschicht vergleichbar sind, daß sie aber im Gegensatz
zum Vergleichsmaterial eine ausgezeichnete Bildreproduzier
barkeit gewährleisten und kaum einer Vergilbung des Hinter
grunds nach der Wärmefixierung unterliegen.
Claims (10)
1. Licht-Bilderzeugungsmaterial, enthaltend
- - einen Schichtträger mit einer darauf vorgesehenen Licht-Bilderzeugungsschicht, die Mikrokapseln mit einem Gehalt an einem oxidativ entwickelbaren Leuko farbstoff und einem Photooxidationsmittel, sowie ein Reduktionsmittel außerhalb der Mikrokapseln aufweist, und
- - eine Deckschicht und/oder eine Zwischenschicht mit einem Gehalt an einem filmbildenden hochmolekularen Bindemittel und/oder einem anorganischen oder organi schen Pigment.
2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die das filmbildende hochmolekulare Bindemittel und/oder
das anorganische oder organische Pigment enthaltende
Deckschicht auf der Licht-Bilderzeugungsschicht vorgese
hen ist.
3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die das filmbildende, hochmolekulare Bindemittel
und/oder das anorganische oder organische Pigment ent
haltende Zwischenschicht zwischen dem Schichtträger und
der Licht-Bilderzeugungsschicht vorgesehen ist.
4. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei dem anorganischen oder organischen Pigment um
ein Pigment mit einer spezifischen Fülldichte von nicht
mehr als 0,7 g/cm3 handelt.
5. Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deckschicht ein hochmolekulares Bindemittel und ein
Pigment in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 0 bis 1 : 20
enthält und das Gesamtbeschichtungsgewicht im Bereich
von 0,1 bis 5 g/m2 liegt.
6. Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gewichtsverhältnis von Bindemittel zu Pigment im Be
reich von 1 : 1 bis 1 : 5 liegt und das Gesamtbeschichtungs
gewicht im Bereich von 0,5 bis 3 g/m2 liegt.
7. Material nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gewichtsverhältnis von Bindemittel zu Pigment im Be
reich von 1 : 0 bis 1 : 20 liegt und das Gesamtbeschich
tungsgewicht im Bereich von 1 bis 15 g/m2 liegt.
8. Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verhältnis von Bindemittel zu Pigment im Bereich von
1 : 3 bis 1 : 10 liegt und das Gesamtbeschichtungsgewicht im
Bereich von 3 bis 10 g/m2 liegt.
9. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Pigment einen Weißegrad von nicht weniger als 85%
aufweist.
10. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
sich bei dem Bindemittel um ein wasserlösliches, hochmo
lekulares Bindemittel oder um ein wasserunlösliches,
hochmolekulares Bindemittel handelt.
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