DE69104704T2 - Schlagebeständiges, wärmeempfindliches, bildförmendes, mehrschichtiges medium. - Google Patents

Schlagebeständiges, wärmeempfindliches, bildförmendes, mehrschichtiges medium.

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DE69104704T2
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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/40—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Bilderzeugungsmedium zur Aufzeichnung von Informationen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein laminares bilderzeugendes Medium mit einem verbesserten Widerstand gegenüber einer durch Spannung bewirkten Trennung der einzelnen Schichten.
  • Die Erzeugung von Bildern auf Medien, die auf der Erzeugung von Wärmemustern beruhen, ist allgemein bekannt. Thermische Bilderzeugungsmedien sind insbesondere insofern vorteilhaft, als sie ohne Benutzung von auf Silberhalogenen basierenden Medien benutzbar sind und keine Dunkelkammerbehandlung und keinen Schutz gegen Umgebungslicht erfordern. Außerdem vermeidet die Benutzung thermischer Bilderzeugungsmedien das Erfordernis der Behandlung von Silber enthaltenden Arbeitsströmen oder von Materialien, die im typischen Fall der Verarbeitung von Bilderzeugungsmaterialien zugeordnet sind, die auf Silberhalogen-Basis arbeiten.
  • Es sind zahlreiche Verfahren und Systeme zur Erzeugung thermisch bewirkter Symbole, Muster oder anderer Bilder beschrieben worden. Beispiele hiervon finden sich in der US-A-2 616 961, in der US-A-3 257 942, in der US-A- 3 396 401, in der US-A-3 592 644, in der US-A-3 632 376, in der US-A-3 924 041, in der US-A-4 123 578, in der US-A- 4 157 412, in der GB-A-1 156 996 und in der WO 88/04237.
  • Bei der Erzeugung thermisch wirksamen Bilderzeugungsmaterials ist es erwünscht und zu bevorzugen, daß eine Bilderzeugungssubstanz zwischen zwei Blättern in Form eines Laminats eingeschlossen ist. Thermische Bilderzeugungsmaterialien in Laminatform sind beispielsweise in den erwähnten US-A-3 924 041 und 4 157 412 sowie in der erwähnten internationalen Patentanmeldung WO 88/04237 beschrieben. Es ist ersichtlich, daß die Blattelemente des Laminats einen Schutz der dazwischen eingeschlossenen Bilderzeugungssubstanz gegen die Wirkung von Aberasion, Abreiben oder anderen physikalischen Reizen gewährleisten. Außerdem kann ein Laminat als Einheit behandelt werden, so daß es nicht erforderlich ist, die entsprechenden Blätter des Zweiblatt-Bilderzeugungslaminats aufeinander im Drucker oder in einem anderen Apparat auszurichten, der zur thermischen Bilderzeugung des Laminatmaterials benutzt wird.
  • Bei einem thermischen Bilderzeugungslaminat, das wenigstens eine Schicht aus einer Bilderzeugungssubstanz zwischen zwei Blättern enthält, kann die Bilderzeugung von einer bevorzugten Adhäsion des Bilderzeugungsmaterials auf einem der Blätter abhängen. Im typischen Fall wird ein solches Laminat so ausgebildet, daß die Bilderzeugungssubstanz vorzugsweise an einem der Blätter anhaftet, bevor die thermische Wirkung in den Bereichen des Laminats erfolgt, und vorzugsweise wird ein Anhaften an dem anderen Blatt oder in den belichteten Bereichen bewirkt. Demgemäß bewirkt eine Trennung der Blätter des Laminats in jenem Fall, wo keine thermische Erregung oder Belichtung stattgefunden hat, eine Schicht aus Bilderzeugungssubstanzen auf dem einen Blatt, an dem das Material vorzugsweise anhaftet. Eine Trennung der Blätter des Mediummaterials im Falle, daß das Medium über die gesamte Fläche belichtet wurde, und zwar mit einer solchen Intensität, daß die bevorzugte Adhäsion sich umkehrt, wird eine Schicht aus Bilderzeugungssubstanzen auf dem gegenüberliegenden Blatt erzeugt.
  • Insoweit, als das thermische Aufzeichnungslaminat der beschriebenen Art so ausgebildet ist, daß die Bilderzeugungssubstanz vorzugsweise nur an einem der Blätter anhaftet, bevor und bis die thermische Erregung stattfand, kann das Laminat eine unerwünschte Tendenz aufweisen, daß die einzelnen Lagen sich bei der Behandlung, beim Schneiden oder unter anderen Bedingungen, die eine Spannung einführen, trennen. Beispielsweise kann es erwünscht sein, ein laminares Medium von zwei endlosen Blättern oder Bändern abzuziehen und dann zu schneiden, zu schlitzen oder auf andere Weise individuelle Filmeinheiten bestimmter Größe zu bilden. Ein hin- und hergehendes Schneiden und ein Festhalten beim Schneiden der einzelnen Filmverbände können einen Spannungseinfluß im Medium erzeugen, wodurch die Blätter veranlaßt werden, sich an der Stelle schwächster Laminierung zu trennen, d. h. im typischen Falle an der Zwischenfläche, wo bei einer thermischen Erregung die bevorzugte Adhäsion der Bilderzeugungssubstanz umgekehrt wird. Einzelne Einheiten von Filmgröße, die aus einem Laminatband abgeschnitten werden, können während der Behandlung in einem Drucker oder einem Bilderzeugungsgerät, oder weil der Benutzer sie biegt oder in anderer Weise die Filmeinheit beansprucht, zu einer Trennung der Schichten in unerwünschter und vorzeitiger Weise führen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es hat sich gezeigt, daß die Tendenz für ein thermisch erregbares Bilderzeugungslaminat der vorerwähnten Type, sich in einzelne Blätter aufzulösen, dadurch beträchtlich vermindert wird und dadurch die Behandlungseigenschaften verbessert werden können, daß in dem Laminat eine polymere spannungsabsorbierende Schicht in unmittelbarer Nähe der Zwischenfläche vorgesehen wird, die die größte Tendenz im Hinblick auf eine fehlerhafte Verklebung hat, und eine solche polymere spannungsabsorbierende Schicht ist in der Lage, die physikalische Spannung zu absorbieren, die dem Bilderzeugungslaminat aufgeprägt wird, wodurch die Trennung an der Zwischenfläche vermindert wird.
  • Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Produkts ist ein thermisch erregbares Bilderzeugungslaminat vorgesehen, welches zwei Blätter und wenigstens eine Schicht aus Bilderzeugungssubstanzen aufweist, die zwischen diesen Blättern in Form eines Laminats angeordnet ist, wobei das thermisch erregbare Bilderzeugungslaminat gemäß der intensiven Bilderzeugungsstrahlung erregbar ist, um ein Bild in der Bilderzeugungssubstanz zu entwerfen, wobei das thermisch erregbare Bilderzeugungslaminat eine Tendenz für eine durch Spannung induzierte Trennung der Verklebung an der Zwischenfläche aufweist, wo die schwächste Verklebung vorhanden ist, wobei diese Fehlverklebung durch eine polymere Spannungsabsorbierende Schicht in unmittelbarer Nähe dieser Zwischenfläche vermindert wird, wobei die polymere Spannungsabsorbierende Schicht in der Lage ist, physikalische Spannungen zu absorbieren, die dem Bilderzeugungslaminat aufgeprägt werden.
  • Zum besseren Verständnis des Aufbaus und der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung Bezug genommen.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht eines thermisch erregbaren Bilderzeugungslaminats gemäß der Erfindung,
  • Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht des Bilderzeugungslaminats gemäß Fig. 1, in einem Zustand teilweiser Trennung nach der thermischen Bilderzeugung.
    • Einzelbeschreibung der Erfindung
  • Wie oben erwähnt, weist das thermisch erregbare Bilderzeugungsmaterial gemäß der Erfindung eine die Spannung absorbierende Schicht auf, um die Tendenz des Materials zur Delaminierung gemäß einer Beanspruchung oder gemäß anderen physikalischen Anregungen zu vermindern, die auf das Medium ausgeübt werden. Es ist klar, daß die jeweilige Natur der spannungsabsorbierenden Schicht und die Positionierung der Schicht relativ zu den anderen Schichten des Mediummaterials von der Natur dieser anderen Schichten, von dem Mechanismus, der zur Bilderzeugung benutzt wird, von dem Ausmaß der Haftung zwischen den Schichten des Mediummaterials und von der Natur und Positionierung der Klebezwischenfläche abhängen, die in erster Linie durch physikalische Anregungen in ihren Schichten getrennt wird.
  • Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes laminares Mediummaterial gemäß der Erfindung, geeignet zur Erzeugung von zwei hochaufgelösten Bildern, die in Fig. 2 als Bilder 10a und 10b im teilweisen Zustand der Trennung dargestellt sind. Das thermische Bilderzeugungsmedium 10 weist ein erstes blattartiges Bandmaterial 12 auf, auf dem in der nachfolgenden Reihenfolge eine spannungsabsorbierende Schicht 14, eine durch Wärme aktivierbare Schicht 16, eine Zwischenschicht 18 zum Oberflächenschutz des Bildes 10b, eine Bilderzeugungsschicht 20, eine Trennschicht 22, eine Klebeschicht 24 und ein zweites blattartiges Bandmaterial 26 angeordnet sind.
  • Nach der Belichtung des Mediummaterials 10 durch eine Strahlung werden die belichteten Abschnitte der Zwischenschicht 18 (und der Bilderzeugungsschicht 20) fester mit dem blattartigen Bandmaterial 12 verbunden, so daß nach Trennung der jeweiligen blattartigen Bandmaterialien gemäß Fig. 2 zwei Bilder 10a und 10b erzeugt werden. Die Natur von gewissen Schichten bevorzugten thermischen Bilderzeugungsmaterials 10 und ihre Eigenschaften sind wichtig im Hinblick auf die Art und Weise, auf die die jeweiligen Bilder erzeugt und von dem Medium nach der Belichtung getrennt werden. Die Funktion der spannungsabsorbierenden Schicht 14 ist wichtig im Hinblick auf die Verminderung einer unerwünschten Trennung der Schichten an der Zwischenfläche zwischen den Schichten 16 und 18 des bevorzugten thermischen Bilderzeugungsmaterials gemäß Fig. 1. Die verschiedenen Schichten des Mediummaterials 10 werden im folgenden im einzelnen beschrieben. Es ist klar, daß andere thermisch erregbare Medienmaterialien benutzt werden können, insbesondere jene, die Bilder durch andere Bilderzeugungsmechanismen erzeugen, wobei andere Schichtenzusammenstellungen und Kompositionserfordernisse vorliegen, aber es kann immer eine Spannungsabsorbierende Schicht darinnen vorgesehen werden, um die Tendenz bei einem solchen Schichtenmaterial zu vermindern, sich gemäß physikalischer Erregung zu trennen.
  • Das blattartige Bandmaterial 12 besteht aus einem transparenten Material, durch das das Bilderzeugungsmedium 10 durch die Strahlung belichtet werden kann. Das Bandmaterial 12 kann aus irgendeinem Blattmaterial bestehen, obgleich polymeres Blattmaterial zu bevorzugen ist. Unter den bevorzugten Blattmaterialien befinden sich Polystyrol, Polyäthylenterephthalat, Polyäthylen, Polypropylen, Poly(vinylchlorid), Polycarbonat, Poly(vinylidenchlorid), Celluloseacetat, Celluloseacetatbutyrat und Mischpolymerisate, beispielsweise Mischpolymerisate von Styrol, Butadien und Acrylnitril, einschließlich Poly(styrol-Mischacrylnitril). Ein insbesondere bevorzugtes Bandmaterial vom Standpunkt der Dauerhaftigkeit, Dimensionssteifigkeit und Behandlung ist Polyäthylenterephthalat, welches kommerziell verfügbar ist und beispielsweise unter dem Handelsnamen Mylar von E. I. duPont de Nemours & Co. oder unter dem Warenzeichen Kodel von Estman Kodak Company vertrieben wird.
  • Die Spannungsabsorptionsschicht 14 vermindert die Trennung der Schichten des Laminats 10 an der schwächsten Klebezwischenfläche, d. h. an der Zwischenfläche zwischen der wärmeaktivierbaren Schicht 16 und der Zwischenschicht 18 im Falle des bevorzugten Laminats gemäß Fig. 1. Es ist aus Fig. 2 ersichtlich, daß in den belichteten Bereichen (zwischen den Paaren von Pfeilen 28 und 28' bzw. 29 und 29') die Zwischenschicht 18 fest mit der wärmeaktivierbaren Schicht 16 verklebt ist und daß in nicht belichteten Bereichen die Zwischenschicht 18 von den Blättern 12 und 26 nach der Bilderzeugung entfernt wird, um einen Oberflächenschutz für das Bild 10b zu erlangen. Wo die Blätter 12 und 26 vor der Bilderzeugung getrennt sind, ergibt sich als Folge eine fehlende Klebeverbindung zwischen den Schichten 16 und 18. Eine solche fehlerhafte Verklebung kann auch unabsichtlich herbeigeführt werden, indem eine Spannung oder ein mechanischer Stoß auf das Medienmaterial 10 ausgeübt wird. Eine Trennung an der Zwischenfläche der Schichten 16 und 18, gleichgültig, ob sie während der Herstellung, beim Schneiden oder Schlitzen auftritt oder durch die Behandlung des Laminats in einem Drucker oder einer anderen Bilderzeugungseinrichtung bewirkt wird, beeinträchtigt schwerwiegend die Bilderzeugungsfähigkeit und die Nützlichkeit des Medienmaterials.
  • Die Schicht 14 besteht aus einer Polymerschicht, welche Kompressionskräfte absorbieren kann oder einer elastischen Streckung unterworfen wird. Im typischen Fall besteht ein thermisch erregbares Mediummaterial der hier beschriebenen Art aus zwei Blättern unterschiedlicher Dicke. Das Mediummaterial kann daher leicht ausgelenkt oder gebogen werden, was Spannungen im Medium verursacht, welche eine Schichtentrennung bewirken. Das Vorhandensein der Schicht 14 dient dazu, diese Spannungen zu absorbieren, so daß diese unerwünschten Folgen vermindert werden.
  • Es können die verschiedensten Polymermaterialien benutzt werden, um diese die Spannung absorbierende Schicht 14 zu bilden. Allgemein besteht die Schicht 14 aus einem Polymermaterial, welches weich und kompressibel oder streckbar ist. Nützliche Polymermaterialien sind im typischen Fall auch Thermoplaste, obgleich ein thermoplastischer Charakter nicht erforderlich ist. Der Anmelder wünscht nicht, an irgendeinen speziellen Mechanismus bei der Erläuterung der Art und Weise gebunden zu sein, wodurch das Auftreten der Schichtentrennung vermindert wird; es wird jedoch angenommen, daß zusätzlich zur Absorption der physikalischen Beanspruchungen die verteilung von Spannungen und Beanspruchungen durch die Schicht 14 und die durchgehenden Schichten dazu beiträgt. Unter den Polymeren, die zur Erzeugung der Spannungsabsorptionsschicht 14 geeignet sind, befinden sich Mischpolyester, beispielsweise jene, die durch Reaktion eines Glycols oder eines anderen Polyols (beispielsweise Äthylenglycol, Glycerol) mit einer aliphatischen oder aromatischen Dicarboxylsäure oder einem niedrigeren Alkylester hiervon erzeugt werden, beispielsweise terephthalatische oder isophthalatische Adipinsäure oder Sebazin- Säure; Vinylidenchloridpolymere, beispielsweise Vinylidenchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisate; Äthylenpolymere, beispielsweise Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymere; Vinylchloridpolymere, beispielsweise Vinylchlorid/Vinylacetat Mischpolymerisate; Polyvinylacetale, beispielsweise Poly- (vinylbutyral); Acrylat-Mischpolymerisate, beispielsweise Poly(methylmethacrylat-Misch-butylmethacrylat); synthetische Gummipolymere, beispielsweise Styrol/Butadien; Styrolpolymerisate, beispielsweise Poly(styrol) und Poly(styrol- Misch-butadien-Misch-acrylnitril); und Polyurethane. Es ist klar, daß das Molekulargewicht der erwähnten Polymere in bekannter Weise eingestellt werden kann, um Polymere zu schaffen, die die gewünschte Weichheit, Kompressibilität oder die elastischen Eigenschaften aufweisen.
  • Unter bevorzugten Polymermaterialien für die Schicht 14 sind die elastomeren Polymere, beispielsweise elastomere Polyurethane, von denen Beispiele auf diesem Gebiet der Technik bekannt sind und die aus einem aliphatischen Polyol, einem aromatischen Diisocyanat und einem kettenbildenden Mittel gewonnen werden können. Bevorzugte und kommerziell verfügbare Polyurethane sind die Polyurethane, die unter der Bezeichnung ICI XR-9619 und XR-9637 Polyurethan verfügbar sind (von ICI Resins USA, Wilmington, Massachusetts). Andere Polyurethane können jedoch ebenfalls benutzt werden. Andere bevorzugte Polymermaterialien für die Schicht 14 sind Mischpolyester von Alkylglycolen (beispielsweise Äthylenglycol und 1,4-Butandiol) und aromatisches Terephthalat und isophthalische Säuren, die kommerziell verfügbar sind, beispielsweise als Bostik 7915 und 7975 von Bostik, Inc., Division of Total Chemie.
  • Die Schicht 14 kann auf dem Blattmaterial 12 dadurch aufgebracht werden, daß eine Lösung des Polymers auf dem Blattmaterial 12 aufgetragen wird, und daß man den Überzug zu einer Schicht vorbestimmter Dicke abtrocknen läßt. Die Dicke der Schicht 14 kann verschieden sein, je nach der Natur und Anordnung der Schichten des Mediums, in das die spannungsabsorbierende Schicht eingefügt werden soll, und je nach der Wahl des spannungsabsorbierenden Polymers. Beispielsweise kann sich die Dicke mit der Ferne (oder Nähe) der Schicht nach der Zwischenfläche mit der geringsten Klebekraft ändern, wobei dickere Schichten im allgemeinen an Stellen fern von dieser Zwischenfläche benutzt werden. Die Schicht 14 kann beispielsweise in der Dicke von 0,1 Mikron bis etwa 50 Mikron differieren, und vorzugsweise liegt die Dicke in einem Bereich zwischen 1 Mikron und 20 Mikron. Im Falle eines Laminats gemäß Fig. 1, welches eine elastomere Polyurethanschicht 14 zur Spannungsabsorption aufweist, können gute Ergebnisse unter Benutzung einer Schicht erlangt werden, deren Dicke in dem Bereich zwischen 0,25 Mikron und 5 Mikron liegt. Es können jedoch auch Polymerschichten unterschiedlicher Dicke benutzt werden.
  • Die spannungsabsorbierende Schicht 14 kann aus einem einzelnen Polymermaterial bestehen, welches die gewünschte Kompressibilität oder Streckungscharakteristik besitzt, oder aus einer Mischung von Polymermaterialien. Es können verschiedene Zusätze eingefügt werden, um die gewünschte Funktion zu gewährleisten. Beispielsweise können Plastifizierungsmittel, Klebeverbesserungsmittel, Verdickungsmittel, Lichtabsorptionsmittel und Füllmittel in die die Spannung absorbierende Schicht 14 eingebaut werden. Polymermaterialien, die eine die Adhäsion verbessernde Funktion ergeben, können außerdem eingefügt werden, beispielsweise um eine verbesserte Adhäsion zwischen der Spannungsabsorptionsschicht 14 und der durch Wärme aktivierbaren Schicht 16 zu gewährleisten, so daß nach Trennung der Blätter 12 und 26 nach der Bilderzeugung eine unerwünschte Trennung zwischen den Schichten 14 und 16 vermieden wird.
  • Im allgemeinen ist die Natur der Hauptbestandteile und der additiven Komponenten der spannungsabsorbierenden Schicht 14 derart, daß nur ein minimaler schädlicher Einfluß auf die gewünschte Abbildungsfähigkeit des Mediummaterials bewirkt wird. Wie im folgenden im einzelnen beschrieben, wird die thermische Bilderzeugung in dem Mediummaterial gemäß Fig. 1 und 2 durch Belichtung in Richtung der Pfeile gemäß Fig. 2 vorgenommen. Das Vorhandensein von Materialien in der spannungsabsorbierenden Schicht 14, die beispielsweise die Belichtungsstrahlung absorbieren und die die Anforderungen an die Bilderzeugungsleistung erhöhen, oder sonstige schädlichen Wirkungen beeinträchtigen die gewünschte Bilderzeugung an der Zwischenfläche der Schichten 16 und 18, und diese Materialien sollten daher nur überlegt und sinnvoll eingesetzt oder völlig vermieden werden.
  • Die Positionierung der polymeren spannungsabsorbierenden Schicht 14 ist derart, daß sie in unmittelbarer Nachbarschaft der Zwischenfläche liegt, die die größte Tendenz der Schichtenauflösung bei Anwendung physikalischer Kräfte auf das Medium hat. Es ist klar, daß die Schicht 14 an anderen Stellen des Mediumaufbaus angeordnet werden könnte, insbesondere nämlich dort, wo die verschiedenen Schichten dünn sind und in der Größenordnung von weniger als 1 Mikron bis wenige Mikron Dicke liegen. Bei dem Mediummaterial 10 gemäß Fig. 1 tendieren die physikalischen Beanspruchungen dort, wo die Schicht 14 nicht vorhanden ist, zu einer Schichtenauflösung an der Zwischenfläche zwischen den Schichten 16 und 18. Das Vorhandensein der spannungsabsorbierenden Schicht 14, benachbart zur Schicht 16, d. h. zwischen dem Blatt 12 und der wärmeaktivierbaren Schicht 16, dient als Schutz gegen eine durch Spannung verursachte Trennung der Schichten.
  • Die wärmeaktivierbare Schicht 16 hat eine wesentliche Funktion bei der Bilderzeugung im Mediummaterial 10, und sie besteht aus einem Polymermaterial, das durch Hitze aktivierbar ist, nachdem das Medium einer kurzen, aber intensiven Strahlung unterworfen wurde, so daß nach einer rapiden Abkühlung die belichteten Abschnitte der Oberflächenzone oder der Schicht dicht an der Zwischenschicht 18 anhaften. Ein geeignetes Material für die Schicht 16 ist ein Polymermaterial, welches die Eigenschaft hat, leicht weich zu werden, so daß belichtete Abschnitte der Schicht 16 und der Schicht 18 fest am Band 12 anhaften können. Es kann eine Vielzahl von Polymermaterialien zu diesem Zweck benutzt werden, und zwar einschließlich Polystyrol, Poly(styrol- Misch-acrylnitril), Poly(vinylbutyrat), Poly(methylmethacrylat), Polyäthylen und Poly(vinylchlorid).
  • Die Benutzung einer dünnen wärmeaktivierbaren Schicht 16 auf einem beträchtlich dickeren und dauerhaften Bandmaterial 12 (welches außerdem die spannungsabsorbierende Schicht 14 trägt) ermöglicht die erforderliche Behandlung des Bandmaterials 12 und gewährleistet die Abbildungsmöglichkeit. Die Benutzung einer dünnen Schicht 16 ermöglicht die Konzentration der Wärmeenergie an der Zwischenfläche oder in der Nähe der Zwischenfläche zwischen den Schichten 16 und 18 und ermöglicht optimale Abbildungseffekte, und es wird die erforderliche Energie reduziert. Es ist klar, daß die Empfindlichkeit der Schicht 16 gegenüber einer Wärmeaktivierung (oder Erweichung) und die Anhaftung oder Adhäsion an der Schicht 18 von der Natur und den thermischen Charakteristiken der Schicht 16 und von deren Dicke abhängen. Gute Resultate werden erlangt, wenn beispielsweise ein Bandmaterial 12 benutzt wird, welches eine Dicke von ungefähr 1,5 bis 1,75 mils (0,038 bis 0,044 mm) hat und eine Spannungsabsorbierende Schicht von etwa 0,25 bis 5 Mikron Dicke trägt, während eine Schicht 18 aus Poly(styrol- Co-acrylnitril) Verwendung findet, deren Dicke etwa 0,1 Mikron bis 5 Mikron beträgt.
  • Die wärmeaktivierbare Schicht 16 kann auf dem Bandmaterial 12 unter Benutzung bekannter Überzugsverfahren aufgebracht werden. Beispielsweise kann eine Schicht aus Poly(styrol- Co-acrylnitril) auf ein Band 12 aus Polyäthylenterephthalat dadurch aufgebracht werden, daß ein organisches Lösungsmittel wie Methyläthylketon oder Toluol auf die Spannungsabsorbierende Schicht 14 aufgetragen wird. Allgemein hängen die gewünschten Verarbeitungseigenschaften des Blattmaterials 12 von den Charakteristiken des Blattmaterials selbst ab, insoweit als die Schichten 14 und 16 darauf als dünne Schichten aufgetragen sind. Die Dicke des Blattmaterials 12 hängt von den gewünschten Verarbeitungscharakteristiken des Mediummaterials 10 während der Herstellung und während der Bilderzeugung und nach der Trennung ab. Die Dicke wird außerdem teilweise durch die gewünschte und beabsichtigte Benutzung des darauf befindlichen Bildes bestimmt. Im typischen Fall kann sich die Dicke des Blattmaterials 12 von ungefähr 0,5 mil bis 7 mils (0,013 mm bis 0,178 mm) ändern. Die Dicke kann auch durch Belichtungsbedingungen, beispielsweise durch die Leistung der Belichtungsstrahlungsquelle, beeinflußt werden. Gute Ergebnisse können durch Benutzung eines Polymerblattes 12 erlangt werden, dessen Dicke etwa 0,75 mil (0,019 mm) bis etwa 2 mils (0,051 mm) beträgt, obgleich auch andere Dicken benutzt werden können.
  • Wie im Falle der spannungsabsorbierenden Schicht 14, kann die wärmeaktivierbare Schicht 16 Additive oder Zusätze enthalten, die bekannte günstige Eigenschaften ergeben. Die Adhäsion bewirkende Mittel, Plastifizierer, die Adhäsion vermindernde Mittel oder andere Mittel können zu diesem Zweck Anwendung finden. Derartige Mittel können beispielsweise benutzt werden, um die Adhäsion zwischen den Schichten 14 und 16 oder zwischen den Schichten 16 und 18 (oder zwischen den Schichten 16 und 20, wenn keine Schicht 18 vorhanden ist) einzustellen, so daß eine Trennung in der Weise wie in Fig. 2 dargestellt vorgenommen werden kann.
  • Die Schicht 18 gemäß Fig. 1 ist eine optimale Schicht, und sie besteht aus einem thermoplastischen Material, das durchgehend auf der Schicht 16 des Bandmaterials 12 aufgebracht ist. Die thermoplastische Schicht 18 dient als Schutzschicht für das Bild 10b, indem ein Oberflächenschutz gebildet wird, und sie dient als Schutz gegen Abrieb durch die porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen 20b. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Schicht 18 des Aufzeichnungsmediums 10 vor der thermischen Bilderzeugung eine innere oder eine Zwischenschicht unter den verschiedenen Schichten, die als Komponentenschichten des Aufzeichnungsmaterials dargestellt sind. Nach der Bilderzeugung und bei der Trennung der Blätter 12 und 26 liefern die Abschnitte 18b der Schicht 18 die gewünschte Dauerhaftigkeit für das Bild 10b.
  • Zur Erzeugung von Bildern hoher Auflösung ist es wesentlich, daß die Schichten 18 und 20 aus Materialien bestehen, die einen Bruch über die Dicke der Schichten und längs einer Richtung zulassen, die im wesentlichen senkrecht zur Zwischenlage dieser Schichten verläuft, d. h. im wesentlichen entlang der Pfeilrichtung 28, 28', 29 und 29' gemäß Fig. 2. Es ist klar, daß zum Zwecke der Teilung der Bilder 10a und 10b in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise jede der Zwischenschichten bzw. Schutzschicht 18 und der Bilderzeugungsschicht 20 senkrecht aufbrechbar sein müssen, wie dies oben beschrieben wurde, und daß die Schicht 18 ein solches Maß an Kohäsion über das Maß der Adhäsion für die wärmeaktivierbare Schicht 16 aufweist. Zusätzlich ist die Kohäsion der Schicht 18 größer als die Adhäsion der Schicht gegenüber dem porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungsmaterial 20. So wird bei Trennung der Bänder 12 und 26 nach der Bilderzeugung die Schicht 18 in nicht belichteten Bereichen von der wärmeaktivierbaren Schicht 16 getrennt und verbleibt auf den porösen oder teilchenförmigen Bereichen 20b als Schutz für das Oberflächenmaterial 18b.
  • Aus Fig. 2 sind die Beziehungen von Adhäsion und Kohäsion unter den verschiedenen Schichten des Bildaufzeichnungsmediums 10 derart, daß eine Trennung zwischen der Schicht 18 und der wärmeaktivierbaren Schicht 16 in nicht belichteten Bereichen erfolgt. Wenn demgemäß das Aufzeichnungsmedium 10 ohne Belichtung getrennt werden sollte, würde eine Trennung zwischen der wärmeaktivierbaren Schicht 16 und der Schicht 18 erfolgen, um ein Dinax auf dem Blatt 26 zu erzeugen. Die Natur der Schicht 18 (oder der Bilderzeugungsschicht 20, wo die Schicht 18 nicht benutzt ist) ist jedoch derart, daß die relativ schwache Adhäsion gegenüber der wärmeaktivierbaren Schicht 16 bei der Belichtung beträchtlich vergrößert werden kann. Demgemäß dient, wie aus Fig. 2 ersichtlich, eine Belichtung des Aufzeichnungsmaterials 10 durch kurze und intensive Strahlung in Richtung der Pfeile und in den Bereichen, die durch die Pfeilpaare definiert sind, in den Belichtungsflächen dazu, die Schicht 18 in den Abschnitten 18a an der wärmeaktivierbaren Schicht 16 festzulegen.
  • Eine Festlegung der schwach haftenden Schicht 18 (oder der Bilderzeugungsschicht 20, wenn die Schutzschicht 18 fehlt) gegenüber der wärmeaktivierbaren Schicht 16 in den belichteten Bereichen wird durch Absorption der Strahlung im Bilderzeugungsmedium und durch Konversion der Wärme bewirkt, die in ihrer Intensität ausreicht, um die Schicht 16 durch Hitze zu aktivieren, und durch Abkühlung der fester haftenden belichteten Bereiche oder Abschnitte der Schicht 18 und/oder 20 an der wärmeaktivierbaren Schicht 16. Das thermische Bildaufzeichnungsmedium 10 ist in der Lage, die Strahlung an der Zwischenfläche zwischen wärmeaktivierbarer Schicht 16 und Zwischenschicht 18 oder in der Nähe zu absorbieren. Dies wird durch Schichten im Aufzeichnungsmaterial 10 bewirkt, die infolge ihrer Natur Strahlung absorbieren und die erforderliche Hitze erzeugen, um die gewünschte thermische Bilderzeugung zu verwirklichen, oder indem in wenigstens einer der Schichten ein Mittel eingebaut wird, welches in der Lage ist, Strahlung der Wellenlänge der belichtenden Quelle zu absorbieren. Es können beispielsweise Infrarotstrahlung absorbierende Farbstoffe zu diesem Zweck benutzt werden.
  • Falls erforderlich, kann das poröse oder teilchenförmige Bilderzeugungsmaterial 20 selbst ein Pigment oder ein anderes färbendes Material, beispielsweise Ruß, sein, das, wie weiter unten im einzelnen beschrieben, die belichtende Strahlung absorbiert und das auf dem Gebiet der thermographischen Bilderzeugung als Strahlungsabsorptionspigment bekannt ist. Insoweit, als eine sichere Bindung oder Verbindung an der Zwischenfläche der Schicht 18 und der wärmeaktivierbaren Schicht 16 erwünscht ist, ist es zu bevorzugen, daß eine Licht absorbierende Substanz entweder in einer oder in beiden Schichten, d. h. in Zwischenschicht bzw. Schutzschicht 18 und wärmeaktivierbarer Schicht 16, eingebaut ist. Wenn die Zwischenschicht bzw. Schutzschicht 18 nicht benutzt wird, dann kann eine von beiden, oder es können beide Schichten, nämlich die Bilderzeugungsschicht und die wärmeaktivierbare Schicht 20 bzw. 16, eine Lichtabsorptionssubstanz aufweisen.
  • Geeignete Lichtabsorptionssubstanzen in den Schichten 16 und/oder 18 zur Umwandlung von Licht in Wärme können aus Ruß, Graphit oder fein verteilten Pigmenten, beispielsweise Sulfiden oder Oxiden von Silber, Wismuth und Nickel, bestehen. Die Farbstoffe können Azofarbstoffe, Xanthenfarbstoffe, Phthalocyaninfarbstoffe oder Anthraquinonfarbstoffe sein. Speziell zu bevorzugen sind Materialien, die eine genügende Absorption bei der jeweiligen Wellenlänge der belichtenden Strahlung aufweisen. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß Infrarot absorbierende Farbstoffe, die im Infrarotbereich der Laser absorbieren, zur thermischen Bilderzeugung bevorzugt benutzt werden können. Geeignete Beispiele von Infrarot absorbierenden Farbstoffen für diesen Zweck sind Alkylpyrylium-squarylium-Farbstoffe, wie sie in der US-A-4 508 811 beschrieben sind und die 1,3-bis(2,6-Di-t-butyl-4H-thiopyran-4-yliden)methyl)-2,4- dihydroxy-dihydroxid-cyclobutendiylium-bis (inneres Salz) aufweisen. Andere geeignete Infrarotstrahlung absorbierende Farbstoffe sind 4-(7-(4H-Pyran-4-ylid)hepta-1,3,5-trienyl)- pyryliumtetraphenylborat und 4-( (3-(7-Diäthylamino-2- (1,1-dimethyläthyl)-benz(b)-4H-pyran-4-yliden)methyl)-2- hydroxy-4-oxo-2-cyclobuten-1-yliden)methyl)-7-diäthylamino- 2-(1,1-dimethyläthyl)-benz(b)pyryliumhydroxid(inneres Salz). Diese und andere Infrarot absorbierende Farbstoffe sind in der Patentanmeldung von Z. J. Hinz et al. beschrieben, die unter dem Titel "Heptamethine Pyrylium Farbstoffe und Verfahren zu ihrer Erzeugung und Benutzung als Infrarotstrahlungsabsorptionsmittel" veröffentlicht wurde (Anwaltsakte 7608). Diese Anmeldung wurde mit dem gleichen Datum wie die vorliegende Anmeldung eingereicht. Außerdem sind diese Farbstoffe in einer schwebenden Anmeldung von S. J. Telfer et al. beschrieben, die unter dem Titel "Benzpyrylium und Squarylium-Farbstoffe und Verfahren zu ihrer Erzeugung und Benutzung" eingereicht wurde (Anwaltsakte 7622), die mit dem gleichen Datum eingereicht wurde.
  • Vom Standpunkt der Bildauflösung oder Schärfe ist es wichtig, daß die Bilderzeugungsschicht 20 (und die Zwischenschicht bzw. die Schutzschicht 18, wenn diese vorhanden ist) derart abtrennbar ist, daß eine scharfe Trennung zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen des thermischen Bildaufzeichnungsmaterials erfolgen kann. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß die Schichten als durchgehende Schichten oder als diskrete Partikel ausgebildet sind. Beispielsweise können thermoplastische Polymerpartikel aus wäßrigem Latex aufgebracht werden, das die Polymerpartikel in Dispersion enthält, um eine aufbrechbare Zwischenschicht bzw. Schutzschicht 18 zu bilden. Das Überziehen und Trocknen des Latex bei Temperaturen unter der Erweichungstemperatur der Polymerpartikel ermöglichen die Erzeugung einer Schicht, bei der die Trennung an der Zwischenfläche zwischen den Partikeln stattfindet. Beispiele von Polymermaterial, das für diesen Zweck benutzt werden kann, sind Vinylpolymere, beispielsweise Poly(methylmethacrylat), Poly(vinylidenchlorid), Poly(vinylacetat), Poly(vinylchlorid), Poly- (styrol), Poly(styrol-co-butadien), Poly(styrol-co-acrylnitril) und Poly(acrylnitril), Cellulosematerialien wie beispielsweise Celluloseacetat-butyrat und Mischpolyester, beispielsweise Ester aliphatischer Dicarboxylsäuren, und Polyole, beispielsweise Äthylenglycol. Falls erforderlich, können Dispersionen von polymeren thermoplastischen Partikeln dadurch erzeugt werden, daß ein organisches Lösungsmittel eingeführt wird, beispielsweise Methylenchlorid, welches ein gelöstes Polymer, beispielsweise Poly(styrolco-acrylnitril), in einem wäßrigen Medium enthält, wobei durch Bewegung und Entfernung organischer Lösungsmittel eine überziehbare wäßrige Dispersion erhalten werden kann.
  • Bei der Erzeugung des thermischen Bildaufzeichnungsmaterials 10 kann eine thermoplastische oder eine Kunststoffschicht 18 auf die wärmeaktivierbare Schicht 16 aufgebracht werden, indem bekannte Überzugstechniken benutzt werden, um eine dünne Schicht aus Kunststoffmaterial zu bilden. Die Schicht 18 zeigt, wie oben erwähnt, eine gewisse Adhäsion gegenüber der wärmeaktivierbaren Schicht 16, und es reicht im allgemeinen aus, um eine zufällige Trennung zu verhindern und um Spannungen widerstehen zu können, die während der Herstellung und Behandlung auftreten (zum Teil wegen des Vorhandenseins der spannungsabsorbierenden Schicht 14). Das Ausmaß der Adhäsion sollte jedoch derart sein, daß die gewünschte Trennung in nicht belichteten Bereichen in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise vorgenommen werden kann. Die Natur der Schicht 18 ist außerdem derart, daß die Adhäsion in den belichteten Bereichen beträchtlich erhöht wird, weil hier eine festere Anhaftung an dem Bandmaterial 12 erfolgt, wie dies ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist.
  • Die Dicke der Schicht 18 kann verschieden sein, und im allgemeinen wird sie wenigstens so dick sein, daß bei der Belichtung und Trennung von Bildern die Abschnitte 18b der Schicht 18 ausreichen, um einen Schutz für die Oberfläche des Bildes 10b zu gewährleisten. Natürlich würde eine größere Dicke eine bessere Dauerhaftigkeit und einen besseren Schutz bewirken, jedoch kann die Bildqualität und Empfindlichkeit vermindert werden, da infolge der erhöhten Materialdicke eine größere Masse an der Zwischenfläche von Schicht 18 und wärmeaktivierbarer Schicht 16 erhitzt werden muß. Gute Ergebnisse können erlangt werden, wenn eine Schicht im Bereich zwischen 0,1 Mikron und 5 Mikron benutzt wird und vorzugsweise eine Schicht zwischen 0,3 Mikron und 1 Mikron. Wenn die Dauerhaftigkeit des Bildes 10b nicht besonders wichtig ist, dann kann die Zwischenschicht bzw. Schutzschicht 18 wegfallen.
  • Falls erforderlich, können verschiedene Zusätze der Zwischenschicht bzw. Schutzschicht 18 zugesetzt werden, beispielsweise Plastifizierungsmittel, Binder, Farbstoffe, Erweichungsmittel und dergleichen. Außerdem können Filmbildner, beispielsweise Hydroxyäthylcellulose, Polyvinylalkohol, Poly(styrol-co-maleinanhydrid), Poly(vinylbutyrat) oder dergleichen, benutzt werden. Außerdem können Tenside vorgesehen werden, um die Dispersion der polymeren Partikel zu verbessern und die Überzugsfähigkeit zu verbessern. Außerdem können die Schmierfähigkeit verbessernde Mittel, beispielsweise Silicon und Wachse, vorgesehen werden, um ein Bild 10b zu erzeugen, das eine verbesserte Schlüpfrigkeit und Dauerhaftigkeit aufweist. Zu diesem Zweck können Wachse wie Carnauba-Wachs und wachsartige Materialien, beispielsweise Polyäthylenoxide und Polyäthylenwachse mit niedrigem Molekulargewicht, vorgesehen werden.
  • Falls erforderlich, kann das Bild 10b nach der Trennung der Bilder 10a und 10b einer Erhitzung unterworfen werden, um die Dauerhaftigkeit zu verbessern. Je nach der Natur der Schicht 18 können Teile hiervon (18b in Fig. 2) durch Verschmelzung oder Fusion eine dauerhafte Oberflächen- Schutzschicht auf dem Bild 10b bilden, und zu diesem Zweck ist in gewissen Fällen eine Erhitzung nach der Bilderzeugung zu bevorzugen. Ein bevorzugtes Material für die Schicht 18 ist ein polymeres Latex oder eine Dispersion, die eine Schicht bildet, welche die gewünschte Abreißfähigkeit für eine Bilderzeugung hoher Auflösung hat, wobei die Erhitzung nach der Bilderzeugung eine dauerhafte Schutzschicht bildet.
  • Wie erwähnt, sind die Schichten 18 und 20 auseinanderreißbare Schichten, die eine scharfe Trennung zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen gewährleisten. Die Abreißfähigkeit der Schicht 18 kann das Ergebnis des Einbaus von teilchenförmigem Material in der Schicht 18 sein, wodurch ein diskontinuierlicher Aufbau geschaffen und die Trennung unterstützt wird. So kann eine Schicht 18 aus thermoplastischem Kunststoff oder Wachs oder wachsartigem Material Festkörperteilchen enthalten, die dazu dienen, die Kohäsion der thermoplastischen Schicht zu vermindern, und die ein schärferes Abtrennen der Schicht zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen gewährleisten. Für diesen Zweck geeignete Materialien sind Siliziumdioxid, tonartige Materialien wie beispielsweise Koalin, Bentonit und Attapulgit sowie Aluminiumoxid, Calciumchlorid und Pigmente, beispielsweise Ruß, Miloriblau, Titan und Baryt.
  • Die thermoplastische Schicht 18 kann in verschiedener Weise als innere oder als Zwischenschicht in dem thermischen Bilderzeugungsmedium 10 bezeichnet werden, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist, oder sie kann als Schutzschicht bezeichnet werden, obgleich die Schutzfunktion der Schicht 18 erst dann wirksam wird, nachdem eine Bilderzeugung und Trennung der jeweiligen Bilder gemäß Fig. 2 erfolgt ist, wobei schützende Abschnitte 18b der Schicht 18 gebildet sind. Es ist klar, daß die Schicht 18 auch das Bilderzeugungsmaterial in den belichteten Flächen zwischen der Schicht 18 und der wärmeaktivierbaren Schicht 16 festhalten muß. Außerdem beeinflussen die Eigenschaften der Schicht 18 die Art der Trennung in nicht belichteten Bereichen, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Es ist jedoch klar, daß die Erfordernisse verschieden sind, und die Erfordernisse können andere sein als die der Hauptbilderzeugungsschicht 20 des Bildaufzeichnungsmaterials 10.
  • Die Bilderzeugungsschicht 20 weist eine Bilderzeugungssubstanz auf, die auf der Zwischenschicht (oder der Schutzschicht) 18 (oder auf der wärmeaktivierbaren Schicht 16) in Form einer porösen oder teilchenförmigen Schicht oder eines Überzugs abgelagert ist. Auch die Schicht 20, die als Farb/Binde-Schicht bezeichnet wird, kann aus einem färbenden Material hergestellt sein, das in einem geeigneten Binder dispergiert ist. Das Färbemittel kann ein Pigment oder ein Farbstoff irgendeiner Farbe sein, und vorzugsweise ist es inert gegenüber den erhöhten Temperaturen, die zum Zwecke der thermischen Bilderzeugung des Mediums 10 erforderlich sind. Ruß ist besonders vorteilhaft und stellt ein bevorzugtes Pigment dar. Vorzugsweise umfaßt das Kohlenstoffmaterial Partikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,01 bis 10 Mikrometern (Mikron). Obgleich sich die Beschreibung in erster Linie auf Ruß bezieht, können andere optisch dichte Substanzen, beispielsweise Graphit, Phthalocyaninpigmente und andere Farbpigmente benutzt werden. Falls erforderlich, können Substanzen verwendet werden, die ihre optische Dichte ändern, wenn sie erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden.
  • Der Binder für die Bilderzeugungssubstanz der Schicht 20 bildet eine Matrix, um die poröse oder teilchenförmige Substanz darauf in einer zähen Schicht zu bilden, wodurch die Schicht 20 an der Zwischenschicht bzw. Schutzschicht 18 (oder der wärmeaktivierbaren Schicht 16) angeheftet wird. Die Schicht 20 kann entweder in herkömmlicher Weise auf die Schicht 16 oder auf die Schicht 18 unter Benutzung bekannter Überzugsmethoden aufgebracht werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel und zur Erleichterung des Aufbringens der Schicht 20 auf der Schicht 18 werden zuerst Rußpartikel in einem inerten Flüssigkeitsträger (im typischen Fall Wasser) suspendiert, und die resultierende Suspension oder Dispersion wird gleichförmig über der wärmeaktivierbaren Schicht 16 oder der Zwischenschicht 18 ausgebreitet. Nach der Trocknung haftet die Schicht 20 als gleichmäßige Bilderzeugungsschicht auf der Oberfläche der Schicht 16 oder der Zwischenschicht 18. Es ist klar, daß die Ausbreitungscharakteristiken der Suspension dadurch verbessert werden können, daß ein oberflächenaktives Mittel, beispielsweise Ammoniumperfluoralkylsulfonat, ein nicht-ionisches Ethoxylat oder dergleichen, benutzt werden kann. Andere Substanzen, beispielsweise Emulgiermittel, können benutzt oder zugesetzt werden, um die Gleichförmigkeit der Verteilung des Rußes im suspendierten Zustand zu verbessern und danach in dem ausgebreiteten und trockenen Zustand. Die Schicht 20 kann in der Dicke veränderlich sein, und im typischen Fall hat sie eine Dicke von etwa 0,1 Mikron bis etwa 10 Mikron. Allgemein ist es vom Standpunkt der Bilderzeugung zu bevorzugen, daß eine dünne Schicht benutzt wird. Die Schicht 20 sollte jedoch genügend dick sein, um die gewünschte und vorbestimmte optische Dichte in den Bildern zu erzeugen, die im Aufzeichnungsmaterial 10 erzeugt werden.
  • Geeignete Bindermaterialien für die Bilderzeugungsschicht 20 sind beispielsweise Gelatine, Polyvinylalkohol, Hydroxyäthylcellulose, Gummiarabicum, Methylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Polyäthyloxazolin, Polystyrollatex und Poly(styrol-co-maleinanhydrid). Das Verhältnis von Pigment (beispielsweise Ruß) zu Binder kann im Bereich zwischen 40:1 und etwa 1:2 (gewichtsmäßig) liegen. Vorzugsweise liegt das Verhältnis von Pigment zu Binder im Bereich von etwa 4:1 zu etwa 10:1. Ein bevorzugtes Bindermaterial für ein Rußpigment ist Polyvinylalkohol.
  • Falls erforderlich, können zusätzliche Additive oder Mittel in der Bilderzeugungsschicht 20 eingebaut werden. So können submikroskopische Partikel wie Chitin, Polytetrafluoräthylenpartikel und/oder Polyamid der Farb/Binder-Schicht 20 zugesetzt werden, um den Abriebswiderstand zu verbessern. Solche Partikel können in Mengen zwischen 1:2 bis 1:20 Partikel zu Schichtfestkörpergewicht vorgesehen werden.
  • Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die belichteten Bereiche oder Abschnitte der Schicht 20 scharf von den nicht belichteten Abschnitten getrennt. Wie im Falle der Schicht 18 ist die Schicht 20 eine bildweise abtrennbare Schicht infolge der porösen bzw. teilchenförmigen Natur, und die Schicht kann scharf an den Grenzflächen der Partikel abbrechen. Außerdem erfordert die Bildtrennung gemäß Fig. 2, daß die Schicht 20 eine Adhäsion gegenüber der Schicht 18 hat, die größer ist als die Adhäsion der Schicht 18 gegenüber der wärmeaktivierbaren Schicht 16. So können die Schichten 18 und 20 wie die Schichten 18b und 20b in nicht belichteten Flächen in ihrer Verbindung getragen werden.
  • Im Bildaufzeichnungsmedium 10 befindet sich ein zweites blattartiges Bandmaterial 26, welches die Bilderzeugungsschicht 20 über der Klebeschicht 24 und der Freigabeschicht 22 abdeckt. Das Bandmaterial 26 wird über der Bilderzeugungsschicht 20 aufgetragen und dient als Mittel, durch das nicht belichtete Bereiche der Schutzschicht 18 und der Bilderzeugungsschicht 20 vom Bandmaterial 12 in Form des Bildes 10b getragen werden, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.
  • Vorzugsweise wird das Bandmaterial 26 mit einer Klebeschicht versehen, um die Schichtenbildung zu ermöglichen. Dabei können für diesen Zweck durch Druck oder Hitze aktivierbare Klebemittel benutzt werden. Im typischen Fall trägt das Bandmaterial 26 eine Klebeschicht 24, die unter Benutzung von Druck (oder Hitze und Druck) auf das Band 12 aufgebracht wird, um eine gleichmäßige Schichtenbildung zu ermöglichen. Geeignete Klebemittel sind beispielsweise Poly(äthylen-co- vinylacetat), Poly(vinylacetat), Poly(äthylen-co-äthylacrylat), Poly(äthylen-co-methacrylsäure) und Polyester oder aliphatische oder aromatische Dicarboxylsäuren (oder ihre niederen Alkylester) mit Polyolen, beispielsweise Äthylenglycol, und Mixturen aus solchen Klebemitteln.
  • Die Eigenschaften der Klebeschicht 24 können in ihrer Weichheit oder ihrer Härte variieren, um spezielle Erfordernisse des Schichtenmediums während der Herstellung und Benutzung und im Hinblick auf die Bilddauerhaftigkeit zu erfüllen. Eine Klebeschicht 24 geeigneter Dicke und Weichheit, die die Spannungen absorbieren kann, welche eine unerwünschte Trennung der Schichten zur Folge haben könnten, dient so als Spannungsabsorbierungsschicht des Aufzeichnungsmaterials 10 gemäß der Erfindung.
  • Falls erwünscht, kann eine härtbare Klebeschicht benutzt werden, und es können ein Schneiden oder andere Herstellungsoperationen durchgeführt werden, bevor die Schicht gehärtet wird, wie es in der mit vorliegender Anmeldung eingereichten Anmeldung (Anwaltsakte 7656) beschrieben ist.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich eine Freigabeschicht 22 in dem thermischen Bildaufzeichnungsmaterial 10, um eine Trennung der Bilder 10a und 10b nach Art von Fig. 2 durchführen zu können. Wie darin beschrieben, haften Bereiche des Mediums 10, die der Strahlung ausgesetzt sind, fester an der wärmeaktivierbaren Schicht 16 infolge der Wärmeaktivierung dieser Schicht durch die belichtende Strahlung. Nicht belichtete Bereiche der Schicht 18 bleiben nur schwach an der wärmeaktivierbaren Schicht 16 haften und werden mit dem Band 26 abgeführt, wenn die Bandmaterialien 12 und 22 voneinander getrennt werden. Dies wird durch die Adhäsion der Schicht 18 an der wärmeaktivierbaren Schicht 16 in nicht belichteten Bereichen bewirkt, wobei diese Adhäsion kleiner ist als: (a) die Adhäsion zwischen den Schichten 18 und 20; (b) die Adhäsion zwischen den Schichten 20 und 22; (c) die Adhäsion zwischen den Schichten 22 und 24; (d) die Adhäsion zwischen den Schichten 24 und 26; und (e) die Kohäsion der Schichten 18, 20, 22 und 24. Die Adhäsion des Bandmaterials 26 gegenüber der porösen oder teilchenförmigen Schicht 20 reicht aus, um die nicht belichteten Bereiche der Zwischenschicht 18 und die poröse und Teilchenschicht 20 von der wärmeaktivierbaren Schicht 16 zu entfernen, jedoch wird diese Adhäsion in den belichteten Bereichen durch die Freigabeschicht 22 so gesteuert, daß die Entfernung von dicht anhaftenden belichteten Abschnitten der Schichten 18a und 20b verhindert wird, die an der wärmeaktivierbaren Schicht 16 durch deren Belichtung anhaften.
  • Die Freigabeschicht 22 ist so ausgebildet, daß ihre Kohäsion oder ihre Adhäsion entweder zur Klebeschicht 24 oder zur porösen Teilchenschicht 20 in belichteten Bereichen kleiner ist als: (a) die Adhäsion der Schicht 18 gegenüber der wärmeaktivierten Schicht 16; und (b) die Adhäsion der Schicht 18 gegenüber der Schicht 20. Das Ergebnis dieser Beziehungen besteht darin, daß die Freigabeschicht 24 in den belichteten Bereichen an der Zwischenoberfläche zwischen den Schichten 22 und 24 oder an der Zwischenfläche zwischen den Schichten 22 und 20 nicht anklebt; oder, wie in Fig. 2 dargestellt, es findet eine Kohäsion an der Schicht 22 derart statt, daß jene Abschnitte 22b in dem Bild 10b vorhanden sind und die Abschnitte 22a in den belichteten Bereichen an der porösen oder Teilchenschicht 20 anhaften. Die Abschnitte 22a der Freigabeschicht 22 dienen als Oberflächenschutz für die Bildbereiche des Bildes 10a gegenüber Abrieb und Abnutzung.
  • Die Freigabeschicht oder Trennschicht 22 kann aus Wachs, einem wachsartigen Material oder einem Kunsttstoffmaterial bestehen. Mikrokristalline Wachse, beispielsweise Polyäthylenwachse hoher Dichte, die als wäßrige Dispersionen verfügbar sind, können für diesen Zweck Anwendung finden. Andere geeignete Materialien sind Carnauba, Bienenwachs, Paraffinwachs und wachsartige Materialien wie beispielsweise Poly(vinylstearat) Polyäthylensebacat, Sucrosepolyester, Polyalkylenoxide und Dimethylglycolphthalat. Polymere oder Kunststoffmaterialien wie Poly(methylmethacrylat) und Mischpolymerisate von Methylmethacrylat und damit copolymerisierbare Monomere können ebenfalls benutzt werden. Wenn erwünscht, können hydrophile colloide Materialien, beispielsweise Polyvinylalkohol, Gelatine oder Hydroxyäthylcellulose als polymere Bindemittel eingeschlossen werden.
  • Kunstharzmaterialien, die im typischen Fall als Latex überzogen sind, können benutzt werden, und insbesondere sind Latices aus Poly(methylmethacrylat) geeignet. Die Kohäsion der Schicht 22 kann so eingestellt werden, daß die erwünschte und vorbestimmte Trennung eintritt. Aus Wachs oder Kunstharz bestehende Schichten, die trennbar sind und scharf an den Zwischenflächen der Partikel aufbrechen, können mit Vorteil benutzt werden. Falls erwünscht, kann teilchenförmiges Material den Schichten zugesetzt werden, um die Kohäsion zu vermindern. Beispiele solcher Materialien sind Siliziumdioxid, Tonpartikel und Partikel aus Poly(tetrafluoräthylen).
  • Das thermische Aufzeichnungslaminatmedium 10 kann durch Erzeugung eines thermischen Musters im Medium 10 mit der entsprechenden Information belichtet werden. Belichtungsquellen, die eine Strahlung liefern, die im Medium 10 eine Bilderzeugung bewirken und die durch Absorption in ein vorbestimmtes Muster umgewandelt werden können, sind geeignet. Gasentladungslampen, Xenonlampen und Laser sind Beispiele solcher Lichtquellen.
  • Die Belichtung des Aufzeichnungsmaterials 10 durch die Strahlung kann progressiv oder intermittierend erfolgen. Beispielsweise kann ein Zweiblattlaminat gemäß Fig. 1 auf einer sich drehenden Trommel angeordnet werden, um das Medium durch das Bandmaterial 12 hindurch zu belichten. Ein Lichtfleck hoher Intensität, der beispielsweise von einem Laser abgestrahlt wird, kann benutzt werden, um das Medium 10 in Drehrichtung der Trommel zu belichten, während der Laser langsam in Querrichtung über das Band bewegt wird, wodurch ein schraubenlinienförmiger Pfad abgetastet wird. Lasertreiber, die geeignet sind, um entsprechende Laser zu zünden, können benutzt werden, um intermittierend einen oder mehrere Laser in einer bildweisen und vorbestimmten Art zu zünden, wodurch die Information gemäß einem Original aufgezeichnet wird, welches abgebildet werden soll. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann ein Muster aus intensiver Strahlung auf das Aufzeichnungsmaterial 10 durch Belichtung über einen Laser in Richtung der Pfeile 27 und 27' sowie 28 und 28' erfolgen, wobei die Bereiche zwischen den jeweiligen Paaren von Pfeilen die Belichtungsbereiche definieren.
  • Ein thermisches Bildaufzeichnungslaminat gemäß der Erfindung kann unter Benutzung eines sich bewegenden Schlitzes oder einer Schablone oder unter Zuhilfenahme von Masken und durch Benutzung eines Rohres oder einer anderen Quelle belichtet werden, die Strahlung kontinuierlich emittiert und die progressiv oder intermittierend auf das Aufzeichnungsmedium 10 gerichtet werden kann. Falls gewünscht, können thermographische Kopierverfahren benutzt werden.
  • Vorzugsweise wird ein Laser oder eine Kombination von Lasern benutzt, um das Medium abzutasten und die Information in Form sehr feiner Punkte oder Pels aufzuzeichnen. Halbleiterdiodenlaser und YAG-Laser haben Leistungsausgänge, die ausreichen, um innerhalb der oberen und unteren Temperaturschwellwerte des Mediums 10 zu verbleiben, und derartige Laser sind zu bevorzugen. Verwendbare Laser haben Leistungsausgänge im Bereich zwischen 40 Milliwatt und etwa 1000 Milliwatt. Ein Belichtungsschwellwert, wie er hier benutzt wird, bezieht sich auf eine minimale Leistung, die erforderlich ist, um eine Belichtung zu bewirken, während ein maximaler Leistungsausgang sich auf einen Leistungspegel bezieht, der von dem Aufzeichnungsmaterial ertragen werden kann, bevor ein Ausbrennen erfolgt. Die Laser sind als Belichtungsquellen insofern zu bevorzugen, als das Medium 10 als ein schwellwertartiger Film betrachtet werden kann, d. h. das Aufzeichnungsmaterial 10 besitzt einen hohen Kontrast, und wenn es einem bestimmten Schwellwert ausgesetzt wird, ergibt es die maximale Dichte, während keine Dichte unter dem Schwellwert aufgezeichnet wird. Insbesondere sind Laser zu bevorzugen, die in der Lage sind, einen Strahl zu erzeugen, der genügend fein ist, um Bilder mit einer Auflösung zu erzeugen, bei der Tausende (beispielsweise 4000 bis 10 000) Punkte pro cm vorhanden sind.
  • Lokal aufgebrachte Wärme mit einer Entwicklung an der Zwischenfläche von Zwischenschicht 18 und wärmeaktivierbarer Schicht 16 (oder an der Zwischenfläche von Bilderzeugungs schicht 20 und wärmeaktivierbarer Schicht 16) kann sehr intensiv sein (ungefähr 400 ºC) und dient dazu, eine Abbildung in der vorbeschriebenen Weise durchzuführen. Im typischen Fall wird die Wärme während einer extrem kurzen Zeitdauer aufgebracht, vorzugsweise in der Größenordnung von < 0,5 Mikrosekunden, und die Belichtungszeitspanne kann kleiner als eine Millisekunde sein. Beispielsweise kann die Belichtungszeitspanne kleiner als eine Millisekunde sein, und die Temperaturspanne im belichteten Bereich kann zwischen etwa 100 ºC und über 1000 ºC liegen.
  • Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung von Bildern aus thermisch veränderbarem Medium, beispielsweise einem Medium gemäß der vorliegenden Erfindung, sind im einzelnen in der Patentanmeldung von E. B. Cargill et al. mit dem Titel "Printing Apparatus", Anwaltsakte 7581, beschrieben, die am gleichen Tag wie die vorliegende Anmeldung eingereicht wurde, und in der Patentanmeldung von J. A. Allen et al. mit dem Titel "Printing Apparatus and Method", Anwaltsakte 7652, die ebenfalls gleichzeitig eingereicht worden ist.
  • Die bildweise Belichtung des Mediums 10 gegenüber der Strahlung erzeugt in dem Aufzeichnungsmaterial latente Bilder, die nach Trennung der Blätter (12 und 26) sichtbar werden, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Blatt 26 kann aus irgendeinem Plastikmaterial, aus Papier oder anderen Materialien bestehen, je nach der speziellen Anwendung für das Bild 10b. So kann ein Papierblattmaterial 26 benutzt werden, um ein reflektierendes Bild zu erzeugen. In vielen Fällen ist ein Transparent zu bevorzugen, und in diesem Fall wird ein Transparentblattmaterial 26 benutzt. Ein Polyester-(beispielsweise Polyäthylenterephthalat)- Blattmaterial ist ein bevorzugtes Material für diesen Zweck. Vorzugsweise ist jedes blattartige Bandmaterial 12 und 26 ein flexibles polymeres Blatt.
  • Das thermische Bildaufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung ist insbesondere geeignet zur Erzeugung von Hartkopiebildern, die durch medizinische Bilderzeugungseinrichtungen hergestellt sind, beispielsweise durch eine Röntgenstrahleinrichtung, durch eine CAT-Abtasteinrichtung, durch eine MR-Ausrüstung, durch eine Ultraschallvorrichtung usw. Wie in dem "Neblette's Handbook of Photography and Reprography" 7. Auflage, herausgegeben von John M. Sturge, Van Nostrand und Reinhold Company, auf S. 558-559 beschrieben: "Der wichtigste sensometrische Unterschied zwischen Röntgenstrahlfilmen und Filmen für allgemeine Photographie ist der Kontrast. Die Röntgenstrahlfilme sind so ausgebildet, daß sie einen hohen Kontrast erzeugen, weil die Dichtedifferenzen des Gegenstandes gewöhnlich niedrig sind, und eine Vergrößerung dieser Differenzen in der Radiographie erhöht den diagnostischen Wert ... Radiographien enthalten im allgemeinen Dichten von 0,5 bis über 3,0, und sie werden wirksam durch eine Beleuchtung überprüfbar, die eine einstellbare Lichtintensität besitzt ... Wenn nicht eine Anwendung auf sehr begrenzte Dichtebereiche erfolgt, dann ist der Ausdruck von Radiographien auf lichtempfindlichem Papier unwirksam wegen der schmalen Dichtebereichskala der Papiere." Das Medium der vorliegenden Erfindung kann mit Vorteil bei der Erzeugung medizinischer Bilder benutzt werden, wobei eine Druckvorrichtung Anwendung finden kann, wie sie in der oben erwähnten US-Patentanmeldung von E. B. Cargill et al. beschrieben ist (Anwaltsakte 7581), wobei diese Druckvorrichtung in der Lage ist, eine große Zahl von Grauwertpegeln zu liefern.
  • Die Benutzung einer hohen Zahl von Grauwerten ist bei hohen Dichten insofern besonders vorteilhaft, als das menschliche Auge sehr viel empfindlicher ist gegenüber Grauwertänderungen, die bei hoher Dichte auftreten. Insbesondere ist das menschliche Sehsystem empfindlich gegenüber einer relativen Änderung in der Helligkeit als Funktion von dL/L, wobei dL die Änderung der Helligkeit und L die Durchschnittshelligkeit sind. Wenn demgemäß die Dichte hoch ist, d. h. wenn L klein ist, dann ist die Empfindlichkeit für ein gegebenes dL groß, während bei kleiner Dichte L groß ist, aber die Empfindlichkeit für ein gegebenes dL klein ist. Gemäß dieser Erkenntnis ist das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial insbesondere geeignet zur Benutzung in Verbindung mit Einrichtungen, die in der Lage sind, kleine Schritte zwischen Grauskalenpegeln am oberen Ende der Grauskalenwerte zu erzeugen, d. h. im hohen Kontrastbereich von größten Werten bei der diagnostischen Bilderzeugung. Außerdem ist es erwünscht, daß die hohen Dichtebereiche des Grauwertspektrums so genau als möglich wiedergegeben werden, weil das Auge sehr viel empfindlicher gegenüber Fehlern ist, die in jenem Bereich des Spektrums auftreten.
  • Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ist insbesondere geeignet zur Erzeugung von Bildern hoher Dichte wie von Bildern 10b gemäß Fig. 2. Es wurde bereits früher erwähnt, daß die Trennung der Blätter 12 und 26 ohne Belichtung, d. h. im unbedruckten Zustand, ein total dichtes Bild im Farbmaterial auf dem Blatt 26 erzeugt (das Bild 10b). Die Herstellung einer Kopie erfordert die Benutzung von Strahlung, um das Bilderzeugungs-Farbmaterial am Band 12 festzulegen. Wenn dann die Blätter 12 und 26 getrennt werden, dann haften die belichteten Bereiche am Band 12 an, während die unbelichteten Bereiche von dem Blatt 26 getragen werden und das Bild 10b der gewünschten hohen Dichte liefern. Da das Bild hoher Dichte, welches auf dem Blatt 26 erzeugt wird, das Ergebnis des "Schreibens" auf dem Blatt 12 mit einem Laser ist, um Abschnitte des Farbmaterials, die unerwünscht im Bild 10b sind, fest auf dem Blatt 12 zu verankern (und eine Entfernung vom Blatt 26 zu verhindern), zeigt sich, daß der Anteil der Laserbetätigung, der erforderlich ist, um ein Bild hoher Dichte zu erzeugen, auf ein Minimum gebracht werden kann. Ein Verfahren zur Lieferung eines thermischen Bildes, wobei die Belichtung auf einem Minimalwert gehalten ist, beschreibt die Patentanmeldung von M. R. Etzel unter dem Titel "Printing Method", Anwaltsakte 7654, die gleichzeitig mit vorliegender Anmeldung eingereicht wurde.
  • Wenn das Aufzeichnungsmaterial 10 in der Weise belichtet würde, daß ein hochdichtes Bild auf dem Blatt 12 entsteht, dann ergibt sich, daß die Grauskalenwerte hoher Dichte auf dem Blatt 12 mit einem einzigen Laser bei einer unwirksamen Tastgeschwindigkeit oder durch Zusammenwirken mehrerer Laser erzeugt wurden, wodurch die Möglichkeit eines Nachführfehlers vergrößert wird. Weil medizinische Bilder dunkler sind als photographische Bildaufnahmen und ein Nachführfehler leichter in dem hochdichten Bereich der Grauskala festgestellt wird, müßte eine Druckvorrichtung, die das Aufzeichnungsmaterial 10 benutzt, sehr komplex und teuer sein, um eine vergleichbare Genauigkeit bei der Erzeugung eines hochdichten medizinischen Bildes auf dem Blatt 12 zu erreichen, wie dies durch Belichtung des Mediums zur Erzeugung des hochdichten Bildes auf dem Blatt 26 erreicht wird.
  • Insofern als das Bild 10b wegen seines Informationsgehaltes, wegen der Ästhetik oder aus sonstigen Gründen oftmals als das Hauptbild des Bildpaares betrachtet wird, welches vom Aufzeichnungsmaterial 10 erzeugt wird, kann es erwünscht sein, daß die Dicke des Blattes 26 beträchtlich größer und dauerhafter ist als die des Blattes 12. Außerdem wird es normalerweise vom Standpunkt der Belichtung und der Energieerfordernisse zweckmäßig sein, daß das Blatt 12, durch welches die Belichtung hindurch bewirkt wird, dünner ist als das Blatt 26. Eine Asymmetrie in der Blattdicke kann die Tendenz des Aufzeichnungsmaterials erhöhen, sich während der Herstellung und Verarbeitung in die Schichten aufzutrennen. Deshalb ist die Benutzung einer Spannungsabsorptionsschicht in einem solchen Aufzeichnungsmaterial in besonderem Maße zu bevorzugen.
  • Die folgenden Beispiele werden zur Veranschaulichung der Erfindung geliefert, sie sind jedoch in keiner Weise beschränkend. Alle Teile, Verhältnisse und Proportionen beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht ausdrücklich anders angegeben.
    • Beispiel 1
  • Auf einem ersten Blatt aus Polyäthylenterephthalat mit einer Dicke von 1,75 mil (0,044 mm) wurden die folgenden Schichten aufeinanderfolgend abgelagert:
  • - eine 4,2 Mikron dicke Spannungsabsorptionsschicht aus Polyurethan (ICI XR-9619, ICI Resins US, Wilmington, Massachusetts);
  • - eine 1 Mikron dicke wärmeaktivierbare Schicht aus Poly(styrol-co-acrylnitril);
  • - eine 0,5 Mikron dicke thermoplastische Zwischenschicht, welche folgende Bestandteile enthält: 1,8 Teile Mischpolyesterkunstharz (verfügbar als Vitel PE-200 Kunstharz, Goodyear Chemicals Division of the Goodyear Tire and Rubber Company); 0,18 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat (SDBS)-Tensid; 0,53 Teile hochdichtes Polyäthylenwachs mit einem Schmelzpunkt von ungefähr 100 ºC und einem Molekulargewicht im Bereich zwischen 8000 und 10 000 (verfügbar als anionische emulgierte Wachsdispersion Michelman-42540, Michelman Chemicals, Inc.); 0,79 Teile Poly(styrol-comaleinanhydrid)-Binder (SMA), verfügbar als Scripset 540 von Monsanto Company; und 0,26 Teile IR-Farbstoff, 4-((3-(7- Diäthylamino-2-(1,1-dimethyläthyl)-(benz(b)-4H-pyran-4- yliden)methyl)-2-hydroxy-4-oxo-2-cyclobuten-1-yliden)- methyl)-7-diäthylamino-2-(1,1-dimethyläthyl)-benz(b)- pyryliumhydroxid-Innensalzfarbstoff (die Schicht wird erhalten durch Aufbereitung einer Methylenchloriddispersion des Vitel PE-200 Mischpolyesters und des IR-Farbstoffs; es werden Wasser und SDBS-Tensid zugesetzt, um eine wäßrige Lösung von Polymerpartikeln zu erhalten; es wird das Methylenchlorid verdampft und entfernt; es werden die Michelman-Wachs-Dispersion und der SMA-Binder zugesetzt; es erfolgt ein Überzug und eine Trocknung auf einer thermoplastischen Zwischenschicht von 0,5 Mikron Dicke);
  • - eine 0,8 Mikron dicke Schicht aus Rußpigmenten und PVA im Verhältnis von 5:1; und
  • - eine 0,3 Mikron dicke Trennschicht, die aus den folgenden Teilen besteht: 10 Teile hochdichtes Polyäthylenwachs (von Michelman-32535 Wachsdispersion); 10 Teile Siliziumdioxid; und 1 Teil SMA-Binder.
  • Auf einem zweiten Polyäthylenterephthalatblatt mit einer Dicke von 7 mil (0,178 mm) wurde eine Schicht aus wärmeaktivierbarem Mischpolyesterkunstharz (Vitel PE-200) abgelagert, die in Methyläthylketon und Toluol gelöst war, wobei der Mischpolyester eine Verriegelungstemperatur von etwa 205 ºF (90,6 ºC) hat.
  • Einzelne rechteckige Blätter, die jeweils aus den beschriebenen Polyäthylenterephthalatblattkomponenten ausgeschnitten wurden, wurden aufeinandergefügt und durch zwei erhitzte Walzen bewegt, um einen Schichtenkörper zu bilden, um das thermisch belichtbare Aufzeichnungselement gemäß der Erfindung zu schaffen, welches den Aufbau gemäß Fig. 1 hat.
    • Beispiel 2
  • Auf einem ersten Blatt aus Polyäthylenterephthalat mit einer Dicke von 1,75 mil (0,044 mm) wurden nacheinander die folgenden Schichten abgelagert:
  • - eine 4,2 Mikron dicke Spannungsabsorptions-Polyurethanschicht, die aus ICI XR-9619 Polyurethan besteht (ICI Resins US, Wilmington, Massachusetts);
  • - eine 1 Mikron dicke wärmeaktivierbare Schicht aus Poly(styrol-co-acrylnitril);
  • - eine 0,3 Mikron dicke thermoplastische Zwischenschicht, die aus folgenden Bestandteilen besteht: 3,4 Teile Poly(methylmethacrylat-co-n-butylmethacrylat) mit einem Tg von 60 ºC, verfügbar als Acryloid B-44 Polymer von Röhm und Haas Company; 0,34 Teile SDBS-Tensid; 0,68 Teile 1,3-bis- (2,6-Di-t-butyl-4H-thiopyran-4-yliden)methyl)-2,4-dihydroxy- dihydroxid-cyclobutendiylium-bis(inneres Salz); ein Teil hochdichtes Polyäthylenwachs von Michelman-42540 anionische emulgierte Wachsdispersion; und 1,5 Teile SMA-Binder (die Schicht wird erhalten, indem eine Methylenchloriddispersion des B-44-Polymers und des IR-Farbstoffs bereitet werden; es werden Wasser und das SDBS-oberflächenaktive Mittel zugesetzt, um eine wäßrige Dispersion der polymeren Partikel zu erhalten; es wird das Methylenchlorid-Lösungsmittel verdampft und damit entfernt; es werden die Michelman-Wachsdispersion und der SMA-Binder zugesetzt; dann erfolgt ein Überziehen und eine Trocknung);
  • - eine 0,8 Mikron dicke Schicht aus Kohlenstoffpigment und PVA in einem Verhältnis von 5:1; und
  • - eine 0,3 Mikron dicke Trennschicht, die aus folgenden Teilen besteht: 10 Teile hochdichtes Polyäthylenwachs (von Michelman-32535 neutrale Wachsdispersion); 10 Teile Siliziumdioxid; und 1 Teil SMA-Binder.
  • Es wurde ein zweites Blatt aus Polyäthylenterephthalat mit 7 mil (0,178 mm) Dicke mit einer 10 Mikron dicken Schicht aus Vitel PE-200 Kleber in der Weise versehen, wie dies in Beispiel 1 beschrieben wurde. Das erste und zweite Blatt wurden wie beim Beispiel 1 schichtmäßig miteinander verbunden, um ein Laminat zu erzeugen, welches ein thermisches Aufzeichnungselement gemäß der Erfindung ist.
    • Beispiel 3
  • Auf einem ersten Blatt aus Polyäthylenterephthalat mit 1,75 mil (0,044 mm) Dicke wurden die folgenden Schichten nacheinander aufgetragen:
  • - eine 4,2 Mikron dicke Polyurethan-Spannungsabsorptionsschicht, die aus ICI XR-9619 Polyurethan besteht;
  • - eine 1 Mikron dicke wärmeaktivierbare Schicht aus Poly(styrol-co-acrylnitril);
  • - eine 0,5 Mikron dicke thermoplastische Zwischenschicht, welche aus folgenden Bestandteilen besteht: 3,4 Teile Poly(methylmethacrylat-co-n-butylmethacrylat) mit einem Tg von 60 ºC, verfügbar als Acryloid B-44 Polymer von Röhm und Haas Company; 0,34 Teile SDBS-Tensid; 0,68 Teile von 1,3-bis(2, 6-Di-t-butyl-4H-thiopyran-4-yliden)methyl)- 2,4-dihydroxydihydroxid-cyclobutendiylium-bis (inneres Salz); 1 Teil hochdichtes Polyäthylenwachs mit einem Schmelzpunkt von etwa 130 ºC und einem durchschnittlichen Molekulargewicht im Bereich zwischen 8000 und 10 000, von Michelman- 32535 neutrale Wachsdispersion; und 1,5 Teile SMA-Binder (die Schicht wird dadurch erhalten, daß das im Beispiel 2 beschriebene Verfahren zur Erzeugung der Zwischenschicht angewandt wird);
  • - eine 0,8 Mikron dicke Schicht aus Kohlenstoffpigmenten und PVA mit einem Verhältnis von 5:1;
  • - eine 0,3 Mikron dicke Trennschicht, welche folgende Bestandteile enthält: 10 Teile hochdichtes Polyäthylenwachs (von Michelman-32535 neutrale Wachsdispersion); 10 Teile Siliziumdioxid; und 1 Teil SMA-Binder; und
  • - eine 1 Mikron dicke Klebeschicht, die aus folgenden Bestandteilen besteht: 60/40 Poly(methylmethacrylat-co- äthylmethacrylat) mit einem Tg von 45 ºC, verfügbar als Hycar-26256 Latex von The B. F. Goodrich Company; PVA; hochmolekulares Poly(acrylsäure), verfügbar als Carbopol 941, The B. F. Goodrich Company; und modifiziertes Melaminkunstharz-Vernetzungsmittel, verfügbar als Cymel 385, American Cyanamid Company, im Verhältnis von jeweils 45:1:1:3.
  • Ein zweites Blatt aus Polyäthylenterephthalat mit einer Dicke von 7 mil (0,178 mm) wurde mit einer 10 Mikron dicken Schicht von Vitel PE-200 Klebemittel in der Weise versehen, wie dies in Beispiel 1 beschrieben wurde. Die jeweiligen Klebeschichten des ersten und zweiten Blattes wurden in gegenseitige Berührung gebracht, und die Blätter wurden wie beim Beispiel 1 laminiert, um ein thermisches Bildaufzeichnungselement gemäß der Erfindung zu erzeugen.
    • Beispiel 4
  • Auf einem ersten Blatt aus Polyäthylenterephthalat mit einer Dicke von 1,75 mil (0,044 mm) wurden die folgenden Schichten nacheinander abgelagert.
  • - eine 4,2 Mikron dicke Spannungsabsorptions-Polyurethanschicht, bestehend aus ICI XR-9619 Polyurethan (ICI Resins US, Wilmington, Massachusetts);
  • - eine 0,5 Mikron dicke wärmeaktivierbare Schicht aus Poly(styrol-co-acrylnitril);
  • - eine 0,8 Mikron dicke Schicht aus Kohlenstoffpigment und PVA im Verhältnis von 5:1; und
  • - eine 0,3 Mikron dicke Trennschicht, welche aus den folgenden Bestandteilen besteht: 10 Teile hochdichtes Polyäthylenwachs (von Michelman-32535 neutrale Wachsdispersion); 10 Teile Siliziumdioxid; und 1 Teil SMA- Binder.
  • Ein zweites Blatt aus Polyäthylenterephthalat mit einer Dicke von 7 mil (0,178 mm) wurde mit einer 10 Mikron dicken Schicht aus Vitel PE-200 Klebemittel in der gleichen Weise beschichtet wie im Beispiel 1 angegeben. Die ersten und zweiten Blätter wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 zusammengefügt, um ein Laminat zu schaffen, welches das thermische Aufzeichnungselement gemäß der Erfindung bildet.
    • Kontrollbeispiele
  • Es wurden zur Kontrolle Bildaufzeichnungselemente hergestellt, die keine aus Polyurethan bestehende Spannungsabsorbierende Schicht aufwiesen. Im Falle eines Kontrollbeispiels A war eine Zwischenschicht bzw. Schutzschicht vorhanden, während im Falle des Kontrollbeispiels B keine solche Schicht vorhanden war.
  • Das als Kontrollbeispiel A bezeichnete thermische Aufzeichnungselement wurde in der folgenden Weise hergestellt:
  • Auf einem ersten Blatt aus Polyäthylenterephthalat einer Dicke von 1,75 mil (0,044 mm) wurden nacheinander die folgenden Schichten aufgetragen:
  • - eine 0,5 Mikron dicke wärmeaktivierbare Schicht aus Poly(styrol-co-acrylnitril);
  • - eine 0,5 Mikron dicke thermoplastische Zwischenschicht, welche aus den folgenden Bestandteilen hergestellt war: 3,4 Teile Poly(methylmethacrylat-co-n-butylmethylmethacrylat) mit einem Tg von 60 ºC, welches als Acryloid B-44 Polymer von der Firma Rohm und Haas Company bezogen werden kann; 0,34 Teile SDBS-Oberflächenaktivmittel; 13,5 Teile 1,3-bis(2,6-Di-t-butyl-4H-thiopyran-4-yliden)methyl)- 2,4-dihydroxy-dihydroxid-cyclobutendiylium-bis (inneres Salz); 1 Teil hochdichtes Polyäthylenwachs mit einem Schmelzpunkt von etwa 130 ºC und einem Molekulargewicht im Bereich zwischen etwa 8000 und 10 000, hergestellt von Michelman 42540 anionische emulgierte Wachsdispersion; und 1,5 Teile SMA-Binder (die Schicht wurde durch das Verfahren gemäß Beispiel 2 erlangt, um die Zwischenschicht herzustellen);
  • - eine 0,8 Mikron dicke Schicht aus Kohlenstoffpigment und PVA mit einem Verhältnis von 5:1; und
  • - eine 0,15 Mikron dicke Trennschicht, die aus folgenden Bestandteilen besteht: ein hochdichtes Polypropylenwachs mit einem Schmelzpunkt von etwa 100 ºC und einem Molekulargewicht im Bereich zwischen 8000 und 10 000 (von Michelman 79130 neutrale Wachsdispersion), Siliziumdioxid und PVA, in den Verhältnissen 10:10:1.
  • Es wurde ein zweites Polyäthylenterephthalatblatt mit einer Dicke von 7 mil (0,178 mm) hergestellt und mit einer 10 Mikron dicken Schicht aus einem Vitel PE-200 Klebemittel in der Weise versehen, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist. Die resultierenden ersten und zweiten Blätter wurden auf die gleichen rechteckigen Abmessungen geschnitten und in gegenseitige Berührung gebracht und durch zwei erhitzte Walzen bei einer Temperatur von etwa 190 ºF (87,8 ºC) geführt, um ein Bildaufzeichnungselement gemäß dem Kontrollbeispiel A zu schaffen.
  • Ein thermisches Bildaufzeichnungsmaterial gemäß Kontrollbeispiel B wurde auf die folgende Weise hergestellt:
  • Auf einem ersten Blatt aus Polyäthylenterephthalat von 1,75 mil (0,044 mm) Dicke wurden nacheinander die folgenden Schichten aufgetragen:
  • - eine 0,5 Mikron dicke wärmeaktivierbare Schicht aus Poly(styrol-co-acrylnitril);
  • - eine 0,8 Mikron dicke Schicht aus Kohlenstoffpigment und PVA mit einem Verhältnis von 5:1; und
  • - eine 0,4 Mikron dicke Trennschicht, welche folgende Bestandteile aufweist: 10 Teile hochdichtes Polyäthylenwachs (von Michelman 32535 neutrale Wachsdispersion); 10 Teile Siliziumdioxid; und 1 Teil SMA-Binder.
  • Es wurde ein zweites Polyäthylenterephthalatblatt mit einer Dicke von 7 mil (0,178 mm) hergestellt und mit einer 10 Mikron dicken Schicht des Vitel PE-200 Klebemittels beschichtet, wie dies im Beispiel 1 beschrieben wurde. Die so hergestellten Blätter wurden wie im Falle des Kontrollbeispiels A geschnitten und laminiert, um das Bildaufzeichnungselement gemäß dem Kontrollbeispiel B zu liefern.
    • Beispiel 5
  • Die Bildaufzeichnungselemente gemäß den Beispielen 1 bis 4 (und den Kontrollbeispielen A und B) wurden im Hinblick auf ihre Tendenz untersucht, sich unter gewissen Bedingungen zu trennen bzw. zu delaminieren, wenn Spannungen oder Beanspruchungen eingeführt wurden. Es wurde eine Schere benutzt, um ein kleines Stück von jedem der Bildaufzeichnungselemente abzüschneiden Der verbleibende Teil wurde am Schneidrand im Hinblick auf eine mögliche Trennung der Schichten untersucht. Die Bildaufzeichnungselemente wurden als "gut" oder als "schlecht" bezeichnet, je nachdem, ob sie eine solche Schichtentrennung zeigten oder nicht. Außerdem wurde jedes Bildaufzeichnungselement im Hinblick auf eine Tendenz zur Schichtentrennung untersucht, die von einer Biegung des Elementes herrühren könnte. In jedem Fall wurde das Bildaufzeichnungselement derart gebogen, daß es einen Kreis von etwa 3 Zoll (7,6 cm) Durchmesser einnahm. Jedes Element wurde einmal derart gekrümmt, daß das dünnere Polyesterblatt nach außen wies, und einmal derart, daß das dünnere Blatt nach innen wies. Wiederum wurden die Aufzeichnungsmaterialien als "schlecht" oder "gut" gekennzeichnet, je nachdem, ob eine Schichtentrennung zu beobachten war oder nicht. Die Resultate der Schneid- und Biegeversuche ergeben sich aus der folgenden Tabelle I. Tabelle I Beispiel Widerstand gegenüber Schichtentrennung Schneiden Biegen Kontrolle gut schlecht
  • Aus den Ergebnissen gemäß Tabelle I ist ersichtlich, daß die Bildaufzeichnungsmaterialien gemäß vorliegender Erfindung keine Schichtentrennung zeigten, wenn sie einer Spannungsbedingung bei den vorerwähnten Schneid- und Biegeversuchen unterworfen wurden, während die Kontrollbeispiele unter den gleichen Bedingungen eine Schichtentrennung zeigten.

Claims (20)

1. Aus dünnen parallelen Schichten bestehendes thermisches Bildaufzeichnungsmaterial (10) mit zwei Blättern (12, 26) und wenigstens einer Schicht (20) aus einer Bilderzeugungssubstanz, die zwischen den Blättern eingefügt ist, wobei dieses laminare thermische Bildaufzeichnungs material (10) gemäß einer intensiven Bilderzeugungsstrahlung belichtet werden kann, um ein Bild in der Bilderzeugungs substanz zu erzeugen, und das Bildaufzeichnung,smaterial (10) eine Tendenz hat, bei Einführung einer Beanspruchungsspannung zwischen den Schichten aufzureißen, die die schwächste Adhäsion zueinander haben, wobei diese Tendenz durch eine polymere Spannungsabsorptionsschicht (14) vermindert wird, die in enger Nachbarschaft zu der Fläche angeordnet ist, und wobei die polymere Spannungsabsorptions schicht (14) in der Lage ist, physikalische Spannungen zu absorbieren, die auf den Schichtenkörper des thermischen Bildaufzeichnungsmaterials (10) ausgeübt werden.
2. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungs material nach Anspruch 1, bei welchem die Spannungs- absorptionsschicht (14) aus einem Polymermaterial besteht, das einen kompressiblen oder streckbaren Charakter besitzt.
3. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, bei welchem die physikalischen Spannungen, die von der Spannungsabsorptionsschicht (14) absorbiert werden, Spannungen umfassen, die von einem Schneidvorgang, einem Biegevorgang oder einem mechanischen Stoß herrühren.
4. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei welchem die Spannungsabsorptionsschicht (14) benachbart zu der Zwischenfläche angeordnet ist, die die geringste Adhäsionskraft besitzt.
5. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei welchem jedes Blatt des Blattpaares (12, 26) aus einem flexiblen Polymerblatt besteht.
6. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, bei welchem die Blätter (12, 26) aus Polyäthylenterephthalat bestehen.
7. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, bei welchem jedes der Blätter (12, 26) eine unterschiedliche Dicke aufweist.
8. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, bei welchem die Bilderzeugungssubstanz, bevor sie der bilderzeugenden Strahlung ausgesetzt wird, vorzugsweise an dem ersten der Blätter (12) nach Trennung der Blätter anhaftet und nach der Belichtung vorzugsweise an dem zweiten der Blätter (26) im Belichtungsbereich anhaftet.
9. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial (10), welches gemäß der intensiven Bilderzeugungsstrahlung zwecks Erzeugung eines Bildes belichtbar ist, wobei das Mehrschichtenmaterial in der Reihenfolge die nachstehenden Schichten aufweist:
- ein erstes Blatt (12), welches für die Bilderzeugungsstrahlung transparent ist;
- eine polymere spannungsabsorbierende Schicht (14), welche die physikalische Spannung absorbiert, die auf das mehrschichtige thermische Bildaufzeichnungsmaterial ausgeübt wird;
- eine Schicht (16) aus polymerem Material, welches wärmeaktivierbar ist, wenn das mehrschichtige thermische Bildaufzeichnungsmaterial der Bilderzeugungsstrahlung ausgesetzt wird;
- eine Schicht (20) aus porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen, deren Kohäsionskraft die Adhäsionskraft der polymeren wärmeaktivierbaren Schicht übersteigt; und
- ein zweites Blatt (26), welches die Schicht aus porösem oder teilchenförmigem Material überdeckt und direkt oder indirekt mit der Bilderzeugungssubstanz laminiert ist;
- wobei das mehrschichtige thermische Bildaufzeichnungsmaterial (10) in der Lage ist, Strahlung an der Berührungsfläche zwischen Schicht (16) aus wärmeaktivierbarem polymerem Material und der Schicht aus porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen oder in der Nähe dieser Zwischenschicht bei der Wellenlänge der belichtenden Quelle zu absorbieren, wobei die absorbierte Energie in thermische Energie genügender Intensität umgewandelt wird, um die wärmeaktivierbare Schicht (16) schnell durch Wärme zu aktivieren; wobei die Wärmeaktivierungsschicht (16) nach schneller Abkühlung die Schicht (20) aus porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen fest an dem ersten Blatt (12) anhaftet;
- wobei das mehrschichtige thermische Bildaufzeichnungsmaterial (10) eine Bilderzeugung dadurch herbeiführt, daß Abschnitte des Mediums durch Strahlung genügender Intensität belichtet werden, um belichtete Abschnitte der wärmeaktivierbaren Schicht (16) und die Bilderzeugungssubstanzen fest an dem ersten Blatt (12) anzuhaften und nach Entfernung des zweiten Blattes (26) nach Trennung von erstem und zweitem Blatt (12, 26) nach der bildweisen Belichtung unbelichteter Abschnitte der Bilderzeugungssubstanzschicht (20) dadurch erste und zweite Bilder (10a bzw. 10b) auf dem ersten und zweiten Blatt (12, 26) zu bilden;
- wobei die polymere spannungsabsorbierende Schicht (14) die Tendenz des mehrschichtigen Materials (10) vermindert, vor der Bilderzeugung an der Zwischenfläche von wärmeaktivierbarer Schicht (16) und Schicht (20) aus porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen auf zubrechen.
10. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, bei welchem das erste und zweite Blatt (12, 26) aus einem flexiblen Polymermaterial besteht.
11. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 10, bei welchem die Schicht (20) aus porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen aus einer Schicht eines Pigmentes und einem Binder hierfür besteht.
12. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 11, bei welchem das Pigment aus Kohlenstoffpartikeln besteht.
13. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 11, bei welchem die Schicht (16) aus Polymermaterial durch Wärme aktiviert wird, nachdem das mehrschichtige thermische Bildaufzeichnungsmaterial der Bilderzeugungsstrahlung ausgesetzt wurde, und aus einem Polymermaterial besteht, welches bei einer Temperatur wärmeaktivierbar ist, die niedriger ist als die Erweichungstemperatur des ersten polymeren Blattes.
14. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, bei welchem das erste polymere Blatt (12) aus einem transparenten Polyäthylenterephthalatblatt und das wärmeaktivierbare Polymermaterial aus Poly(styrol-co-acrylnitril) besteht.
15. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, bei welchem das zweite Blatt (26), das die Schicht (20) aus porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen bedeckt, aus einem flexiblen polymeren Blattmaterial besteht.
16. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungs material nach Anspruch 15, bei welchem das zweite Blatt (26) an der Schicht aus porösen oder teilchenförmigen Bilderzeugungssubstanzen über eine Trennschicht (22) angeklebt ist, wobei die Trennschicht eine Trennung zwischen dem ersten und zweiten Blatt (12, 26) bewirkt und erste und zweite Bilder (10a, 10b) liefert.
17. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, bei welchem die polymere Spannungsabsorptionsschicht (14) aus einem Polymermaterial besteht, welches einen kompressiblen oder streckbaren Charakter besitzt.
18. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, bei welchem das erste Blatt (12) eine Dicke besitzt, die kleiner ist als jene des zweiten Blattes.
19. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 18, bei welchem die Spannungsabsorptionsschicht (14) eine Polyurethanschicht oder eine Polyesterschicht ist.
20. Mehrschichtiges thermisches Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, bei welchem das zweite Blatt (26) aus einem transparenten Polyäthylenterephthalatblatt besteht.
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