DE60101811T2

DE60101811T2 - Farbstoff-Donorelement mit übertragbarer Schutzschicht

Info

Publication number: DE60101811T2
Application number: DE60101811T
Authority: DE
Inventors: William Henry Simpson; Jacob John Hastreiter; Bruce Crinean Campbell
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: US6346502B1; EP1147914A3; JP2001353967A; EP1147914B1; DE60101811D1; EP1147914A2

Description

Diese Erfindung betrifft ein Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung und insbesondere die Verwendung einer übertragbaren Schutzschicht in dem Element für die Übertragung auf einen thermischen Druck zur Erzeugung einer matten Oberfläche hierauf.
In den vergangenen Jahren sind thermische Übertragungssysteme entwickelt worden, um Drucke von Bildern herzustellen, die auf elektronischem Wege mittels einer Farbvideokamera erzeugt wurden. Nach einem Verfahren der Herstellung derartiger Drucke wird ein elektronisches Bild zunächst einer Farbtrennung durch Farbfilter unterworfen. Die entsprechend farbgetrennten Bilder werden dann in elektrische Signale überführt. Diese Signale werden dann dazu verwendet, um blaugrüne, purpurrote und gelbe Signale zu erzeugen. Diese Signale werden dann einem Thermodrucker zugeführt. Um einen Druck zu erhalten, wird ein blaugrünes, purpurrotes oder gelbes Farbstoff-Donorelement in gesichtsseitigen Kontakt mit einem Farbstoff-Empfangselement gebracht. Die beiden werden dann zwischen einen Thermodruckerkopf und eine Druckwalze eingeführt. Ein Thermodruckerkopf vom Strichtyp wird dazu verwendet, um Wärme von der Rückseite des Farbstoff-Donorblattes zuzuführen. Der Thermodruckerkopf hat viele Heizelemente und wird in Folge entsprechend einem der blaugrünen, purpurroten und gelben Signale aufgeheizt. Das Verfahren wird dann für die anderen zwei Farben wiederholt. Auf diese Weise wird eine harte Farbkopie erhalten, die dem Originalbild entspricht, das auf einem Schirm betrachtet wird. Weitere Details dieses Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung desselben finden sich in der US-A-4 621 271.
Auf thermischen Wege hergestellte Drucke sind empfänglich für eine Rückübertragung von Farbstoffen auf angrenzende Oberflächen und für eine Verfärbung durch Fingerabdrücke. Die Ursache hierfür beruht auf Farbstoff, der sich auf der Farbstoff-Empfangsschicht des Druckes befindet. Diese Farbstoffe können weiter in die Farbstoff-Empfangsschicht durch thermische Erhitzung des Druckes mit entweder heißen Walzen oder einem Thermodruckerkopf eingedrückt werden. Dies hilft, die Farbstoff-Rückübertragung und die Empfänglichkeit für Finger abdrücke zu vermindern, eliminiert jedoch nicht diese Probleme. Jedoch werden diese Probleme praktisch eliminiert durch Aufbingen einer Schutzschicht. Diese Schutzschicht wird auf das Empfangselement in gleicher Weise durch Erhitzen aufgebracht, nachdem die Farbstoffe übertragen wurden. Die schützende Deckschicht verbessert die Stabilität des Bildes gegenüber einem Ausbleichen durch Licht und gegenüber Öl oder Fett von Fingerabdrücken.
Die schützende Deckschicht muss fest auf der oberen Schicht des Empfangselementes anhaften, so dass keine Fehler in der übertragenen Schicht auftreten, die ohne Vergrößerung ermittelt werden können. Ein solcher Fehler, der sich aus einem Mangel an Adhäsion der schützenden Deckschicht gegenüber der Empfangsoberfläche ergibt, besteht aus dem Vorhandensein von kleinen Poren oder Luftbläschen. Bläschen werden erzeugt, wenn die Temperatur während der Übertragung der Schutzschicht nicht über den Tg-Wert des Schutzschichtmaterials hinausgeht, was zu einer ungenügenden Adhäsion führt, wenn das Donorsubstrat von dem Empfänger abgestreift wird.
Eine ungenügende Adhäsion der Schutzschicht gegenüber dem Empfänger kann auftreten, wenn die schützende Deckschicht zu dick ist. Um so größer die Dicke der schützenden Deckschicht ist, um so größer ist die Masse und infolgedessen um so mehr Energie wird benötigt, um die Temperatur der schützenden Deckschicht über ihren Tg-Wert zu erhöhen.
Im Rahmen eines thermischen Farbstoff-Übertragungs-Druckverfahrens ist es wünschenswert, dass die fertigen Drucke vorteilhaft vergleichbar sind mit farbphotographischen Drucken bezüglich der Bildqualität. Das Aussehen des fertigen Druckes hängt stark ab von der Oberflächentextur und dem Glanz. In typischer Weise sind farbphotographische Drucke erhältlich mit Oberflächen-Finishes, die reichen von sehr glatt, hochglänzend bis rau und wenig glänzend matt. Das Aufbringen eines thermischen Bildes auf eine raue Oberfläche führt jedoch zu Uneinheitlichkeits-Problemen und zu Ausfällen.
Ist auf einem thermischen Druck ein matter Finish erwünscht, so wurde dies bisher erreicht durch Verwendung eines matten Sprays oder durch matte Oberflächen-Behandlung durch Nach-Druck-Prozessoren. Beide dieser Lösungen sind jedoch kostspielig und tragen zum Grad der Komplexizität des Prozesses bei.
Die US-A-5 387 573 betrifft ein Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung mit einer übertragbaren Schutzschicht, die Teilchen enthält. Im Falle dieses Elementes besteht jedoch ein Problem deshalb, weil im Falle des bekannten Elementes eine hochglänzende Oberfläche erzeugt wird.
Die JP 09/323482 betrifft die Verwendung einer zu übertragenden, bildschützenden Schicht, die ein thermoplastisches Harz enthält und auf thermischem Wege expandierbare Mikrokapseln, wobei die Dicke der Schicht bei 1 bis 10 μm liegt. Die zusätzliche Masse der Mikrokapseln in der schützenden Deckschicht erfordert mehr Energie, um die Kügelchen zur Expandierung zu bringen, wie auch um eine Adhäsion der Polymerschicht gegenüber dem Empfänger herbeizuführen. Im Falle dieses Elementes besteht jedoch ein Problem deshalb, weil Fehler wie Blasen erzeugt werden zwischen der schützenden Schicht und der Empfangsschicht.
Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Farbstoff-Donorelementes für den thermischen Farbstoff-Übertragungsdruck, das auf dem Empfangselement einen matten oder wenig glänzenden Finish erzeugen kann. Es ist ein anderes Ziel dieser Erfindung, ein Farbstoff-Donorelement für den thermischen Farbstoff-Übertragungsdruck bereitzustellen, das zu einer schützenden Schicht führt, welche die Adhäsion zwischen der schützenden Schicht und der Empfangsschicht verbessert, was zu weniger Defekten führt.
Diese und andere Ziele werden gemäß dieser Erfindung erreicht mit einem Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung mit einem Träger, auf dem sich mindestens ein Farbstoffschichtbereich befindet mit einem Bildfarbstoff in einem Bindemittel und ein anderer Bereich mit einer übertragbaren Schutzschicht, wobei der Bereich der übertragbaren Schutzschicht annähernd von gleicher Größe ist wie der Farbstoffschichtbereich, wobei die übertragbare Schutzschicht anorganische Teilchen enthält, ein polymeres Bindemittel und unexpandierte synthetische thermoplastische Polymer-Mikrokügelchen, wobei die Mikrokügelchen eine Teilchengröße in dem unexpandierten Zustand von 5 bis 20 μm aufweisen und wobei sich die Mikrokügelchen bei Einwirkung von Wärme während der Übertragung der Schutzschicht auf eine Bildempfangsschicht unter Erzeugung einer matten Oberfläche hierauf auf 20 bis 120 μm ausdehnen, wobei die übertragbare Schutzschicht eine Dicke von weniger als 1 μm aufweist.
Während des Aufbringens der Schutzschicht auf das Empfangselement bewirkt die Wärme von dem linearen Thermodruckerkopf, dass sich die Mikrokügelchen auf das vielfache ihrer ursprünglichen Größe ausdehnen. Dies führt dazu, dass sich die Oberfläche aufraut, was zu einem matten oder wenig glänzenden Bild führt, das vergleichbar ist mit demjenigen, der auf photographischem Papier mit matter Oberfläche erhalten wird.
Es wurde gefunden, dass die Verminderung der Dicke der Polymerschicht in einem durch Wärme übertragbaren Laminat, das expandierbare Mikrokügelchen aufweist, auf weniger als 1 μm zu einem verbesserten Aussehen des laminierten Bildes bei viel weniger Energie führt, als sie im Falle dicker Polymerfilme erforderlich ist. Die geringe Energie führt zu einer Verbesserung des Aussehens, da sie das Problem des irreversiblen Anklebens des Farbstoff-Donorelementes an das Empfangselement löst, das zu Druckerfehlern und einem Abschalten des Druckers führt.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Farbstoff-Donorelement ein mehrfarbiges Element mit wiederkehrenden Farbflecken von gelben, purpurroten bzw. blaugrünen Bildfarbstoffen, die in einem Bindemittel dispergiert sind und einem Flecken, der die Schutzschicht aufweist.
Im Falle einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzschicht die einzige Schicht auf dem Donorelement und wird in Verbindung mit einem anderen Farbstoff-Donorelement verwendet, das die Bildfarbstoffe enthält.
Im Falle einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Farbstoff-Donorelement ein monochromes Element und weist wiederkehrende Einheiten von zwei Bereichen auf, wobei der erste Bereich eine Schicht aus einem Bildfarbstoff enthält, der in einem Bindemittel dispergiert ist und wobei der zweite Bereich die Schutzschicht umfasst.
Im Falle einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Farbstoff-Donorelement ein Schwarz-Weiß-Element und weist wiederkehrende Einheiten aus zwei Bereichen auf, wobei der erste Bereich eine Schicht aus einer Mischung von Bildfarbstoffen umfasst, die in einem Bindemittel dispergiert sind zur Erzeugung einer neutralen Farbe und wobei der zweite Bereich die schützende Schicht umfasst.
Im Rahmen der Erfindung können beliebige expandierbare Mikrokügelchen verwendet werden, wie jene, die offenbart werden in den US-A-3 556 934 und 3 779 951.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die expandierbaren Mikrokügelchen weiße, zu Kügelchen verformte hohle Teilchen einer thermoplastischen Hülle, die eine niedrig-siedende, verdampfbare Substanz einhüllt, wie eine Flüssigkeit, die als Blasmittel wirkt. Werden die unexpandierten Mikrokügelchen erhitzt, so erweicht die thermoplastische Hülle und das eingekapselte Blasmittel dehnt sich aus unter Aufbau von Druck. Dies führt zu einer Expansion der Mikrokügelchen.
Die expandierbaren Mikrokügelchen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden, können erzeugt werden durch Einkapseln von Propan, Butan oder irgendeiner niedrig-siedenden, verdampfbaren Substanz in einer Mikrokapsel eines thermoplastischen Harzes, wie einem Vinylidenchlorid-Acrylonitril-Copolymer, einem Methacrylsäureester-Acrylonitril-Copolymer oder einem Vinylidenchlorid-Acrylsäureester-Copolymer. Diese Mikrokügelchen sind im Handel erhältlich als Expancel^® Microspheres 461-20-DU (Expancel Inc.).
Die vorliegende Erfindung stellt eine schützende Deckschicht auf einem thermischen Druck bereit durch gleichförmige Anwendung von Wärme unter Verwendung eines Thermodruckerkopfes. Nach Übertragung auf den thermischen Druck führt die schützende Schicht zu einem überlegenen Schutz gegenüber einer Bildzerstörung aufgrund einer Exponierung mit Licht, einem Schutz vor üblichen Chemikalien, wie z. B. Fett und Öl von Fingerabdrücken und gegenüber einem Plastifizierungsmittel von Filmalbum-Seiten oder Hüllen, hergestellt aus Poly(vinylchlorid). Die schützende Schicht wird im Allgemeinen aufgebracht in einer Beschichtungsstärke von mindestens 0,03 g/m² bis 1,5 g/m², um eine getrocknete Schicht von weniger als 1 μm zu erhalten.
Wie oben angegeben, umfasst die übertragbare Schutzschicht die Mikrokügelchen, die in einem polymeren Bindemittel dispergiert sind, das auch anorganische Teilchen enthält. Viele derartiger polymerer Bindemittel sind bereits für die Verwendung in Schutzschichten beschrieben worden. Zu Beispielen von solchen Bindemitteln gehören jene Materialien, die beschrieben werden in der US-A-5 332 713. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Poly(vinylacetal) verwendet.
Die anorganischen Teilchen, die in der Schutzschicht der Erfindung geeignet sind, können beispielsweise bestehen aus Kieselsäure, Titandioxid, Aluminiumoxid, Antimonoxid, Tonen, Calciumcarbonat, Talkum usw., wie sie beschrieben werden in der US-A-5 387 573. Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die anorganischen Teilchen aus Kieselsäure. Die anorganischen Teilchen verbessern die Trennung des laminierten Teils der Schutzschicht von dem unlaminierten Teil nach dem Druck.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Schutzschicht 5% bis 60% auf Gewichtsbasis an anorganischen Teilchen, 25% bis 60% auf Gewichtsbasis an polymerem Bindemittel und 5% bis 60% auf Gewichtsbasis der synthetischen thermoplastischen polymeren Mikrokügelchen.
Bei der Verwendung werden gelbe, purpurrote und blaugrüne Farbstoffe auf thermischem Wege von einem Farbstoff-Donorelement übertragen unter Erzeugung eines Bildes auf dem Farbstoff-Empfangsblatt. Der Thermodruckerkopf wird dann dazu verwendet, um die klare Schutzschicht zu übertragen von einem anderen klaren Flecken auf das Farbstoff-Donorelement oder von einem separaten Donorelement auf das mit einem Bild versehenen Empfangsblatt durch gleichförmige Anwendung von Wärme. Die klare Schutzschicht haftet auf dem Druck und wird von dem Donorträger in dem Bereich freigesetzt, wo Wärme angewandt wird.
Jeder beliebige Farbstoff kann in der Farbstoffschicht des Farbstoff-Donorelementes der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, er ist auf die Farbstoff-Empfangsschicht durch Einwirkung von Wärme übertragbar. Besonders gute Ergebnisse sind erzielt worden mit sublimierbaren Farbstoffen. Zu Beispielen von sublimierbaren Farbstoffen gehören Anthrachinon-Farbstoffe, z. B. Sumikaron Violet RS^® (Sumitomo Chemical Co., Ltd.), Dianix Fast Violet 3R FS^® (Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.), und Kayalon Polyol Brilliant Blue N BGM^® und KST Black 146^® (Nippon Kayaku Co., Ltd.); Azo-Farbstoffe, wie Kayalon Polyol Brilliant Blue BM^®, Kayalon Polyol Dark Blue 2BM^® und KST Black KR^® (Nippon Kayaku Co., Ltd.), Sumikaron Diazo Black 5G^® (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und Miktazol Black 5GH^® (Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.); Direkt-Farbstoffe, wie Direct Dark Green B^® (Mitsubishi Chemical Industries, Ltd.) und Direct Brown M^® und Direct Fast Black D^® (Nippon Kayaku Co., Ltd.); Säure-Farbstoffe, wie Kayanol Milling Cyanine 5R^® (Nippon Kayaku Co., Ltd.); basische Farbstoffe, wie Sumiacryl Blue 6G^® (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) und Aizen Malachite Green^® (Hodogaya Chemical Co., Ltd.);

oder beliebige der Farbstoffe, die offenbart werden in der US-A-4 541 830. Die oben angegebenen Farbstoffe können einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden, um ein monochromes Bild zu erhalten. Die Farbstoffe können in einer Beschichtungsstärke von 0,05 bis 1 g/m² verwendet werden und sind vorzugsweise hydrophob.
In den Farbstoff-Donorelementen der Erfindung kann eine Farbstoff-Trennschicht verwendet werden, um die Dichte des übertragenen Farbstoffes zu verbessern. Zu derartigen Farbstoff-Trennschichtmaterialien gehören hydrophile Materialien wie jene, die beschrieben und beansprucht werden in der US-A-4 716 144.
Die Farbstoffschichten und die Schutzschicht des Farbstoff-Donorelementes können auf den Träger durch Beschichtung aufgebracht werden oder hierauf aufgedruckt werden nach einem Druckverfahren, wie einem Gravure-Prozess.
Auf die Rückseite des Farbstoff-Donorelementes der Erfindung kann eine Gleitschicht aufgebracht werden, um den Druckerkopf daran zu hindern, an dem Farbstoff-Donorelement haften zu bleiben. Eine derartige Gleitschicht kann entweder ein festes oder ein flüssiges Gleitmittelmaterial oder Mischungen hiervon enthalten, mit oder ohne ein polymeres Bindemittel oder ein oberflächenaktives Mittel. Zu bevorzugten Gleitmittelmaterialien gehören Öle oder halbkristalline organische feste Stoffe, die unterhalb 100°C schmelzen, wie Poly(vinylstearat), Bienenwachs, perfluorierte Alkylesterpolyether, Polycaprolacton, Siliconöl, Poly(tetrafluoroethylen), Carbowax, Poly(ethylenglykole) oder beliebige der Materialien, die in den US-A-4 717 711; 4 717 712; 4 737 485 und 4 738 950 beschrieben werden. Zu geeigneten polymeren Bindemitteln für die Gleitschicht gehören Poly(vinylalkohol-co-butyral), Poly(vinylalkohol-co-acetal), Polystyrol, Poly(vinylacetat), Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetat oder Ethylcellulose.
Die Menge an Gleitmittelmaterial, das in der Gleitschicht verwendet wird, hängt stark von dem Typ des Gleitmittelmaterials ab, liegt jedoch im Allgemeinen im Bereich von 0,001 bis 2 g/m². Wird ein polymeres Bindemittel verwendet, so liegt das Gleitmittelmaterial im Bereich von 0,05 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 40 Gew.-% des verwendeten polymeren Bindemittels vor.
Jedes beliebige Material kann als Träger für das Farbstoff-Donorelement der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, es ist dimensionsstabil und vermag der Wärme der Thermodruckerköpfe zu widerstehen. Zu derartigen Materialien gehören Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat); Polyamide; Polycarbonate; Pergamentpapier; Kondensorpapier; Celluloseester, wie Celluloseacetat; Fluorpolymere, wie Poly(vinylidenfluorid) oder Poly(tetrafluoroethylen-co-hexafluoropropylen); Polyether, wie Polyoxymethylen; Polyacetale; Polyolefine, wie Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen oder Methylpenten-Polymere; und Polyamide, wie Polyimidamide und Polyetherimide. Der Träger hat im Allgemeinen eine Dicke von 2 bis 30 μm.
Das Farbstoff-Empfangselement, das mit dem Farbstoff-Donorelement der Erfindung verwendet wird, umfasst im Allgemeinen einen Träger, auf dem sich eine Farbbild-Empfangsschicht befindet. Der Träger kann aus einem transparenten Film bestehen, wie einem Film aus einem Poly(ethersulfon), einem Polyimid, einem Celluloseester, wie Celluloseacetat, einem Poly(vinylalkohol-co-acetal) oder einem Poly(ethylenterephthalat). Der Träger für das Farbstoff-Empfangselement kann ferner ein reflektierender Träger sein, z. B. aus mit einer Barytschicht beschichtetem Papier, einem mit einer Polyethylenschicht beschichteten Papier, einem weißen Polyester (Polyester mit einem eingeführten weißen Pigment), einem Elfenbeinpapier, einem Kondensorpapier oder einem synthetischen Papier, wie DuPont Tyvek^®.
Die Farbbild-Empfangsschicht kann beispielweise ein Polycarbonat, ein Polyurethan, einen Polyester, ein Poly(vinylchlorid), ein Polystyrol-co-acrylonitril), ein Polycaprolacton oder Mischungen hiervon enthalten. Die Farbbild-Empfangsschicht kann in jeder beliebigen Menge vorliegen, die wirksam ist für den beabsichtigten Zweck. Im Allgemeinen wurden gute Ergebnisse erhalten mit einer Konzentration von 1 bis 5 g/m².
Wie oben erwähnt, werden die Farbstoff-Donorelemente der Erfindung dazu verwendet, um ein Farbstoff-Übertragungsbild herzustellen. Ein solches Verfahren umfasst die bildweise Erhitzung eines Farbstoff-Donorelementes wie oben beschrieben und die Übertragung eines Farbstoffbildes auf ein Farbstoff-Empfangselement unter Erzeugung eines Farbstoff-Übertragungsbildes. Nachdem das Farbbild übertragen worden ist, wird die Schutzschicht auf das Farbbild übertragen.
Das Farbstoff-Donorelement der Erfindung kann in Blattform verwendet werden oder in Form einer endlosen Rolle oder eines endlosen Bandes. Wird eine endlose Rolle oder wird ein endloses Band verwendet, so können diese lediglich einen Farbstoff aufweisen oder sie können alternierende Bereiche von anderen unterschiedlichen Farbstoffen aufweisen, wie sublimierbaren blaugrünen und/oder purpurroten und/oder gelben und/oder schwarzen oder anderen Farbstoffen. Derartige Farbstoffe werden offenbart in den US-A-4 541 830; 4 698 651; 4 695 287; 4 701 439; 4 757 046; 4 743 582; 4 769 360 und 4 753 922. Infolgedessen fallen ein-, zwei-, drei- oder vierfarbige Elemente (oder Elemente mit einer noch größeren Anzahl von Farben) unter den Schutzbereich der Erfindung.
Im Falle einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Farbstoff-Donorelement einen Poly(ethylenterephthalat)träger auf, der mit wiederkehrenden, sich wiederholenden Bereichen von gelben, blaugrünen und purpurroten Farbstoffen beschichtet ist sowie der Schutzschicht wie oben beschrieben, und die oben beschriebenen Verfahrensstufen werden in Folge für jede Farbe wiederholt, um ein dreifarbiges Farbstoff-Übertragungsbild mit einer Schutzschicht hierauf zu erhalten. Wird das Verfahren lediglich für eine einzelne Farbe durchgeführt, so wird natürlich ein monochromes Farbstoff-Übertragungsbild erhalten.
Thermodruckerköpfe, die dazu verwendet werden können, um Farbstoff von den Farbstoff-Donorelementen der Erfindung zu übertragen, sind im Handel erhältlich. Beispielsweise können verwendet werden ein Fujitsu Thermal Head FTP-040 MCSOO1, ein TDK Thermal Head LV5416 oder ein Rohm Thermal Head KE 2008-F3.
Eine Zusammenstellung für die thermische Farbstoffübertragung gemäß der Erfindung umfasst

(a) ein Farbstoff-Donorelement wie oben beschrieben, und
(b) ein Farbstoff-Empfangselement wie oben beschrieben,

Die obige Zusammenstellung mit diesen zwei Elementen kann zu einer integralen Einheit zusammengesetzt werden, wenn ein monochromes Bild erhalten werden soll. Dies kann dadurch geschehen, dass die zwei Elemente an ihren Kanten temporär zur Haftung miteinander gebracht werden. Nach der Übertragung wird das Farbstoff-Empfangselement abgestreift unter Freilegung des Farbstoffübertragungsbildes.
Soll ein dreifarbiges Bild erhalten werden, so wird die obige Zusammenstellung dreimal hergestellt, während welcher Zeit Wärme durch den Thermodruckerkopf zugeführt wird. Nachdem der erste Farbstoff übertragen worden ist, werden die Elemente voneinander abgestreift. Ein zweites Farbstoff-Donorelement (oder ein anderer Bereich des Donorelementes mit einem unterschiedlichen Farbstoffbereich) wird dann registerartig mit dem Farbstoff-Empfangselement zusammengebracht und das Verfahren wird wiederholt. Die dritte Farbe wird in gleicher Weise erzeugt. Schließlich wird die Schutzschicht oben aufgebracht.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung veranschaulichen.
Element 1 der Erfindung
Schutzschicht-Donorelemente wurden hergestellt durch Auftragen auf die Rückseite eines 6 μm starken Poly(ethylenterephthalat)trägers:

1) eine die Haftung verbessernde Schicht aus Titanalkoxid (DuPont Tyzor TBT)^® (0,13 g/m²) aus einer Mischung aus n-Propylacetat und n-Butylalkohol als Lösungsmittel (85/15), und
2) eine Gleitschicht, enthaltend ein Polydimethylsiloxan mit endständigen Aminopropyldimethylgruppen, PS513^® (United Chemical Technologies) (0,01 g/m²), einem Poly(vinylacetal)-Bindemittel (0,38 g/m²) (Sekisui KS-1), p-Toluolsulfonsäure (0,0003 g/m²) und Kandellila-Wachs (0,02 g/m²), aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Diethylketon, Methanol und destilliertem Wasser (88,7/9,0/2,3).

Die Vorderseite des Donorelementes wurde beschichtet mit einer Schutzschicht aus einem Bindemittel aus Poly(vinylacetal) (Sekisui KS-10); kolloidaler Kieselsäure MA-ST-M (Nissan Chemical Co.); und Expancel^® Microspheres 461-20-DU (Expancel Inc.) (0,2475 g/m²) in einer Lösungsmittelmischung aus 3-Propanon und Methanol (75 : 25). Die Dichte der Schicht betrug 1,5 g/cm³. Die Mengen der übrigen Komponenten sind in der folgenden Tabelle 1 angegeben:
Tabelle 1
Ein Empfangselement für die thermische Farbstoffübertragung wurde hergestellt durch Auftragen der folgenden Schichten in der angegebenen Reihenfolge auf einen Träger aus mit OPPalyte^® Polypropylen laminierten Papierträger, wie er beschrieben wird in den US-A-5 858 916 und 5 858 919:

a) eine Haftschicht aus Prosil^® 221 (Aminopropyltriethoxysilan) und Prosil^® 2210 (Amino-funktionelles Epoxysilan) (PCR, Inc.) (1 : 1 auf Gewichtsbasis) und LiCl (0,0022 g/m²) in einer Lösungsmittelmischung aus Ethanol-Methanol-Wasser. Die erhaltene Lösung (0,10 g/m²) enthielt ungefähr 1% der Silankomponente, 3% Wasser und 96% 3A Alkohol;
b) eine Farbstoff-Empfangsschicht, enthaltend Makrolon^® KL3-1013 (ein mit einem Polyether modifiziertes Bisphenol-A-Polycarbonat-Blockcopolymer) (Bayer AG) (1,52 g/m²), Lexan^® 141-112 Bisphenol-A-Polycarbonat (General Electric Co.) (1,24 g/m²), Fluorad^® FC-431, ein oberflächenaktives Mittel aus einem perfluorierten Alkylsulfonamidoalkylester (3 M Co.) (0,011 g/m²), Drapex^® 429 Polyester-Plastifizierungsmittel (Witco Corp.) (0,23 g/m²), 8 μm große quervernetzte, elastomere Poly(styrol-co-butylacrylat-co-divinylbenzol)-Kügelchen (Eastman Kodak Co.) (0,006 g/m²) und Diphenylphthalat (0,46 g/m²), aufgetragen aus Dichloromethan; und
c) eine Farbstoff-Empfangsdeckschicht, aufgetragen aus einer Lösungsmittelmischung aus Methylenchlorid und Trichloroethylen, enthaltend ein Polycarbonat-Randomterpolymer aus Bisphenol-A (50 Mol-%), Diethylenglykol (49 Mol-%) und Polydimethylsiloxan (1 Mol-%) (MW 2500) Blockeinheiten (0,55 g/m²); ein Bisphenol-A-Polycarbonat, modifiziert mit 50 Mol-% Diethylenglykol (MW 2000) (0,11 g/m²); Fluorad^® FC-431 als oberflächenaktivem Mittel (0,022 g/m²); und DC-510^® als oberflächenaktivem Mittel (Dow Corning Corp.) (0,003 g/m²).

Verwendete Polycarbonate
KL3-1013, Blockcopolymer aus Polyetherglykol und Bisphenol-A-Polycarbonat (Bayer AG)
Bisphenol-A-Polycarbonat Lexan 141^® (General Electric Company)
Drucken
Ein Bild von neutraler Dichte mit einer Maximum-Dichte von mindestens 2,3 wurde auf einem Thermodrucker vom Typ Kodak 8650 Thermal Printer gedruckt. Eine schlechte Adhäsion einer Schutzschicht ist stärker erkennbar im Falle eines hoch-dichten schwarzen Bildes.
Das Donorelement mit einer Schutzschicht wurde in Kontakt mit der polymeren Empfangsschichtseite des Empfangselementes gebracht, das das oben beschriebene Bild von neutraler Dichte enthielt. Die Zusammenstellung wurde auf eine 18 mm-Druckwalze gebracht und ein Thermodruckerkopf vom Typ TDK thermal head (Nr. 3K0345) wurde mit einer Kopf-Belastung von 62 Newton gegen die Druckwalze gepresst. Der TDK 3K0345-Thermodruckerkopf hatte 2560 unabhängig voneinander arbeitende Heizelemente mit einer Auflösung von 300 Dot/inch und einem mittleren Widerstand von 3314 Ω. Die Bildelektronik wurde aktiviert, wenn eine Anfangs-Druckerkopftemperatur von 36,4°C erreicht wurde.
Die Zusammenstellung wurde zwischen dem Druckerkopf und der Druckwalze mit einer Geschwindigkeit von 16,9 mm/S hindurch gezogen. Gleichzeitig wurden die Widerstandselemente des Thermodruckerkopfes beaufschlagt alle 76 μS. für 58 μS.. Die maximale Druckdichte erforderte 64 Impulse "An"-Zeit pro gedruckter Linie von 5,0 mS.. Die zugeführte Spannung bei 13,6 Volt führte zu einer unmittelbaren Spitzenleistung von ungefähr 58,18 × 10^–3 Watt/Dot und die maximale Gesamtenergie, die erforderlich war, um D_max zu drucken, lag bei 0,216 mJoule/Dot. Das Druckverfahren erhitzte das Laminat gleichförmig mit dem Thermodruckerkopf, wobei das Laminat permanent an dem Druck anhaftete. Der Donorträger wurde abgestreift, wenn der Drucker seinen Heizzyklus durchschritt, wobei das Laminat an dem das Bild aufweisenden Empfänger anhaftete.
Die Qualität des Bildes wurde untersucht auf die Adhäsion oder das Vorhandensein von Bläschen nach der Anwendung. Die Bewertungen entsprechen einer relativen Skala, wobei 1 bedeutet, dass das gedruckte Bild vollständig frei von Bläschen war und wobei 3 bedeutet, dass starke Adhäsionsfehler wie Bläschen auftraten. Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Tabelle 2
Die obigen Ergebnisse zeigen, dass die Elemente der Erfindung mit einer Schutzschicht-Dicke von weniger als 1 μm weniger Bläschen aufwiesen als die Vergleichselemente, die eine Dicke von über 1 μm aufwiesen.

Claims

Farbstoff-Donorelement für die thermische Farbstoffübertragung mit einem Träger, auf dem sich mindestens ein Farbstoffschicht-Bereich befindet mit einem Bildfarbstoff in einem Bindemittel und ein anderer Bereich mit einer übertragbaren Schutzschicht, wobei der Bereich der übertragbaren Schutzschicht annähernd von gleicher Größe ist wie der Farbstoffschichtbereich, wobei die übertragbare Schutzschicht anorganische Teilchen enthält, ein polymeres Bindemittel und unexpandierte synthetische thermoplastische Polymer-Mikrokügelchen, wobei die Mikrokügelchen eine Teilchengröße in dem unexpandierten Zustand von 5 bis 20 μm aufweisen und wobei sich die Mikrokügelchen bei Einwirkung von Wärme während der Übertragung der Schutzschicht auf eine Bildempfangsschicht unter Erzeugung einer matten Oberfläche hierauf auf 20 bis 120 μm ausdehnen, wobei die übertragbare Schutzschicht eine Dicke von weniger als 1 μm aufweist.
Element nach Anspruch 1, in dem die Mikrokügelchen ein Vinylidenchlorid-Acrylonitrilcopolymer enthalten, ein Methacrylsäureester-Acrylonitrilcopolymer oder ein Vinylidenchlorid-Acrylsäureestercopolymer.
Element nach Anspruch 1, in dem die Mikrokügelchen eine äußere Hülle aus einem Vinylidenchlorid-Acrylonitrilcopolymer, einem Methacrylsäureester-Acrylonitrilcopolymer oder einem Vinylidenchlorid-Acrylsäureestercopolymer aufweisen und einen Kern aus einer niedrig siedenden, verdampfbaren Substanz.
Element nach Anspruch 3, in dem die Hülle ein Vinylidenchlorid-Acrylonitrilcopolymer ist und worin die niedrig siedende verdampfbare Substanz Propan oder Butan ist.
Element nach Anspruch 1, in dem das Farbstoff-Donorelement ein mehrfarbiges Element ist mit wiederkehrenden Farbflecken aus gelben, purpurroten bzw. blaugrünen Bildfarbstoffen, die in einem Bindemittel dispergiert sind und mit einem Flecken, der die Schutzschicht enthält.
Element nach Anspruch 1, in dem die anorganischen Teilchen Kieselsäure enthalten.
Element nach Anspruch 1, in dem das polymere Bindemittel ein Poly(vinyl-acetal) ist.
Element nach Anspruch 1, in dem die Schutzschicht enthält 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% anorganische Teilchen, 25 Gew.-% bis 60 Gew.-% polymeres Bindemittel und 5 Gew.-% bis 60 Gew.-% unexpandierte synthetische thermoplastische Polymer-Mikrokügelchen.
Verfahren zur Erzeugung einer Schutzschicht auf einem auf thermischem Wege erzeugten Farbstoff-Übertragungsbild, das umfasst: (a) die bildweise Erhitzung eines Farbstoff-Donorelementes mit einem Träger, auf dem sich eine Farbstoffschicht befindet mit einem Bildfarbstoff in einem Bindemittel, wobei sich der Farbstoff-Donor in Kontakt mit einem Farbstoff-Empfangselement befindet, unter Übertragung eines Farbstoffbildes auf eine Bildempfangsschicht des Farbstoff-Empfangselementes unter Erzeugung des Farbstoff-Übertragungsbildes; und (b) die thermische Übertragung einer Schutzschicht auf das übertragene Farbstoffbild, wobei die Schutzschicht aufgebracht wird durch ein Element, das anorganische Teilchen enthält, ein polymeres Bindemittel und unexpandierte synthetische thermoplastische Polymer-Mikrokügelchen, wobei die Mikrokügelchen eine Teilchengröße in dem unexpandierten Zustand von 5 bis 20 μm aufweisen und wobei sich die Mikrokügelchen bei Einwirkung von Wärme während der Übertragung der Schutzschicht auf die Bildempfangsschicht auf 20 bis 120 μm ausdehnen, unter Erzeugung einer matten Oberfläche auf der Schicht, wobei die übertragbare Schutzschicht eine Dicke von weniger als 1 μm aufweist.
Zusammenstellung für die thermische Farbstoffübertragung mit: (a) dem Farbstoff-Donorelement von Anspruch 1; und (b) einem Farbstoff-Empfangselement mit einem Träger, auf dem sich die Farbbild-Empfangsschicht befindet, wobei sich das Farbstoff-Empfangselement in übergeordneter Beziehung zu dem Farbstoff-Donorelement befindet, derart, dass die Farbstoffschicht in Kontakt mit der Farbbild-Empfangsschicht gelangt.