DE69400043T2

DE69400043T2 - Hitzebeständige Schicht für farbstoffgebendes Element

Info

Publication number: DE69400043T2
Application number: DE69400043T
Authority: DE
Inventors: Geert Henri Defieuw; Johannes Eickmans; Paul Leblans; Emiel August Verdonck
Original assignee: Agfa Gevaert NV
Current assignee: Agfa Gevaert NV
Priority date: 1993-06-09
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2014-05-14
Also published as: JPH079774A; DE69400043D1; US5459120A

Description

1. Technisches Gebiet der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung betrifft Farbstoffdonatorelemente für den Einsatz bei der Farbstoffübertragung durch Thermosublimation und insbesondere eine hitzebeständige Schicht dieser Farbstoffdonatorelemente.

2. Stand der Technik.

Farbstoffübertragung durch Thermosublimation, auch als Farbstoffdiffusionsthermotransfer bekannt, ist ein Aufzeichnungsverfahren, bei dem ein Farbstoffdonatorelement, das mit einer Farbstoffschicht versehen ist, die sublimierbare, durch Wärme übertragbare Farbstoffe enthält, mit einem Empfangsbogen in Berührung gebracht und auf gezielte Art und Weise einem Musterinformationssignal entsprechend unter Verwendung eines Thermodruckkopfs, der mit einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden wärmeerzeugenden Widerständen versehen ist, erwärmt wird, so daß Farbstoff aus den gezielt erwärmten Bereichen des Farbstoffdonatorelements auf den Empfangsbogen übertragen wird und auf diesem Bogen ein Muster bildet, dessen Form und Dichte dem Muster bzw. der Intensität der dem Farbstoffdonatorelement zugeführten Wärme entspricht.
Ein Farbstoffdonatorelement für den Einsatz bei der Farbstoffübertragung durch Thermosublimation umfaßt üblicherweise einen sehr dünnen Träger, z.B. einen Polyesterträger, dessen eine Seite mit einer die Druckfarbstoffe enthaltenden Farbstoffschicht überzogen ist. In der Regel ist zwischen dem Träger und der Farbstoffschicht eine Klebe- oder Haftschicht angebracht.
Da der dünne Träger beim Erhitzen während des Druckvorgangs erweicht und dann am Thermodruckkopf klebt, wodurch eine Funktionsstörung des Druckapparats und eine Verringerung der Bildqualität hervorgerufen werden, wird die Rückseite des Trägers (die der die Farbstoffschicht aufweisenden Seite gegenüberliegende Seite) in der Regel mit einer hitzebeständigen Schicht versehen, damit das Farbstoffdonatorelement den Thermodruckkopf leichter passieren kann. Zwischen dem Träger und der hitzebeständigen Schicht kann eine Klebeschicht angebracht sein.
Die hitzebeständige Schicht enthält im allgemeinen ein Gleitmittel und ein Bindemittel. Bei herkömmlichen hitzebeständigen Schichten handelt es sich bei dem Bindemittel entweder um ein gehärtetes Bindemittel, wie z.B. in der EP 153 880, EP 194 106, EP 314 348, EF 329 117, JP 60/151 096, JP 60/229 787, JP 60/229 792, JP 60/229 795, JP 62/48 589, JP 62/212 192, JP 62/259 889, JP 01/5884, JP 01/56 587 und JP 02/128 899 beschrieben, oder um einen polymeren Thermoplast 63/191 679, 01/234 292 und JP 02/70 485).
Müssen mit Hilfe hoher Druckenergien Mehrfachdrucke hergestellt werden, ohne daß gleichzeitig eine Reinigung des Thermodruckkopfs stattfindet, so kann es auf den wärmeerzeugenden Elementen des Thermodruckkopfs zur Bildung eines aus dem Bindemittel stammenden Rückstands kommen, wodurch eine Funktionsstörung der Druckvorrichtung und Defekte wie Blockierung und Verkratzen des Druckbildes sowie Versagen der wärmeerzeugenden Elemente hervorgerufen werden. Diese Erscheinung tritt insbesondere dann auf, wenn die durchschnittliche Druckleistung der wärmeerzeugenden Elemente 4,5 W/mm² überschreitet. Die durchschnittliche Druckleistung berechnet sich aus der während einer Zeilenzeit zugeführten Gesamtmenge an Energie, dividiert durch die Zeilenzeit und die Oberfläche der wärmeerzeugenden Elemente. Herkömmliche Thermodrucker arbeiten in der Regel bei einer maximalen durchschnittlichen Druckleistung von 3 bis 4,5 Wmm². Werden jedoch höhere Druckdichten und/oder schnellere Druckgeschwindigkeiten angestrebt, so muß die durchschnittliche Druckleistung mehr als 4,5 W/mm² betragen.
Solche hohen Druckenergien verwendet man bei Thermosublimationsdruckern, bei denen zur Sublimierung (oder Diffusion) des Farbstoffs wesentlich höhere Druckenergien erforderlich sind als bei Thermowachsdruckern, bei denen eine Schichtentrennung und Verschmelzung der Farbstoffschicht hervorgerufen werden.
Werden auf der hitzebeständigen Schicht Gleitmittel auf Silikonbasis in Form einer getrennten Deckschicht aufgetragen, damit das Farbstoffdonatorelement leichter am Thermodruckkopf vorbeigleiten kann, so wird auf dem Thermodruckkopf unglücklicherweise ein höherer Anteil an abgeschiedenem Rückstand gebildet.
Es wurde z.B. in der EP 153 880, EF 194 106, EF 279 467, EP 329 117, EP 407 220 und EP 458 538 vorgeschlagen, in die hitzebeständige Schicht Teilchen einzuarbeiten, die auf den Thermodruckkopf während des Druckbetriebs eine reinigende Wirkung ausüben. Weiche Teilchen, wie Kügelchen aus organischem Polymer, wie z.B. Teflon, besitzen während des Druckbetriebs jedoch keine kopfreinigende Wirkung. Durch Silikatteuchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 werden zwar während des Druckbetriebs Staub und lose Ablagerungen von der Oberfläche entfernt, doch besitzen sie gegenüber thermisch abgebautem Polymer keine reinigende Wirkung, so daß dieses tatsächlich auf dem Thermodruckkopf zurückbleibt. Diese Erscheinung beobachtet man insbesondere bei hohen Druckenergien. Durch Silikatteilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 werden zwar Staub, lose Ablagerungen und thermisch abgebautes Polymer entfernt, doch üben sie auf die Lebensdauer des Thermodruckkopfs eine nachteilige Wirkung aus, da sie auf die Passivierungsschicht dieses Kopfes abreibend wirken, insbesondere dann, wenn sie in der hitzebeständigen Schicht in hoher Konzentration eingesetzt werden.
Aus der EP-A-0 411 642 ist ein Donatorelement bekannt, das auf einer Seite eines Trägers eine Farbstoffschicht und auf der anderen Seite eine hitzebeständige Schicht mit einer Mischung aus zwei Typen von hitzebeständigen Teilchen enthält. Aus der EP-A-052 752 ist ein Farbstoffdonatorelement bekannt, das eine hitzebeständige Rückschicht aufweist, die ein Polycarbonat einer Struktur entsprechend der weiter erwähnten Formel (1) enthält.

3. Darstellung der Erfindung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung eines Farbstoffdonatorelements für den Einsatz bei thermischen Farbstoffübertragungsverfahren, wobei das Element günstige Gleiteigenschaften besitzt und dennoch keine wesentliche Verunreinigung des Thermodruckkopfs hervorruft.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer hitzebeständigen Schicht, durch die die mechanische Abnutzung der Passivierungsschicht des Thermodruckkopfs auf ein Minimum reduziert wird, so daß die Lebensdauer des Thermodruckkopfs erhöht wird.
Weitere Aufgaben sind aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Farbstoffdonatorelement für den Einsatz bei Thermotransferverfahren bereitgestellt, wobei das Element einen Träger aufweist, der auf einer Seite eine Farbstoffschicht und auf der anderen Seite eine hitzebeständige Schicht trägt, die ein Bindemittel und anorganische Teilchen mit einer volumenmittleren Teilchengröße von mindestens 1 µm umfaßt, wobei die hitzebeständige Schicht gegebenenfalls eine gleitmittelhaltige Deckschicht trägt, wobei die anorganischen Teilchen im wesentlichen aus einer Mischung aus einem ersten Typ anorganischer Teilchen, bei denen es sich um Silikatteilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 handelt, und einem zweiten Typ anorganischer Teilchen bestehen, bei denen es sich um Teilchen aus amorphem Siliciumdioxid, Quarz, Silikat oder Carbonat mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 handelt, in einem Gewichtsverhältnis des ersten Typs zum zweiten Typ anorganischer Teilchen zwischen 20:1 und 1:2.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zur Erzeugung eines Bildes durch:
- bildgemäßes Erhitzen eines Farbstoffdonatorelements, das einen Träger enthält, der auf einer Seite eine Farbstoffschicht und auf der anderen Seite eine hitzebeständige Schicht aufweist, die ein Bindemittel und anorganische Teilchen mit einer volumenmittleren Teilchengröße von mindestens 1 µm umfaßt, die im wesentlichen aus einer Mischung aus einem ersten Typ anorganischer Teilchen, bei denen es sich um Silikatteilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 handelt, und einem zweiten Typ anorganischer Teilchen bestehen, bei denen es sich um Teilchen aus amorphem Siliciumdioxid, Quarz, Silikat oder Carbonat mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 handelt, in einem Gewichtsverhältnis des ersten Typs zum zweiten Typ anorganischer Teilchen zwischen 20:1 und 1:2, und
- Übertragung des bildgemäß erhitzten Farbstoffs auf einen Empfangsbogen
zur Verfügung.

4. Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Bei den anorganischen Teilchen des ersten Typs für den Einsatz in der hitzebeständigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Mohs-Härte unterhalb 2,7 aufweisen, handelt es sich um Salze, die von Siliciumdioxid oder von Kieselsäuren abgeleitet sind.
Als Vertreter für anorganische Teilchen des ersten Typs sind im allgemeinen Ton, Kaolin, Talkum, Glimmer und Chlorit bevorzugt.
Als anorganische Teilchen des ersten Typs sind Talkum, Chlorit und Mischungen aus beiden besonders bevorzugt.
Als Vertreter für anorganische Teilchen des ersten Typs sind u.a. folgende zu nennen:
Silikat Typ1.01: Micro Ace Typ P3 mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,5 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Nippon Talc, Interorgana Chemiehandel, erhältlich)
Silikat Typ1.02: Mistron Ultramix mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 3,88 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Cyprus Minerals erhältlich)
Silikat Typ1.03: Micro-talc I.T. Extra mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,33 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Norwegian Talc Minerals erhältlich)
Silikat Typ1.04: Cyprubond (zur Verbesserung der Haftung am Bindemittel oberflächenbehandelt) mit einer Volumenteilchengröße von 5,28 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Cyprus Minerals erhältlich).
Silikat Typ1.05: MP10-52 mit einer Volumenteilchengröße von 3,15 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Pfizer Minerals erhältlich)
Silikat Typ1.06: MP12-50 mit einer Volumenteilchengröße von 2,6 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Pfizer Minerals erhältlich)
Silikat Typ1.07: Stellar 600 mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 5,16 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Cyprus Minerals erhältlich)
Silikat Typ1.08: Micro Ace Typ K1 mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,75 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Nippon Talc, Interorgana Chemiehandel, erhältlich)
Silikat Typ1.09: Cyprusperse (Chlorit), ein Magnesiumaluminiumsilikat mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 5,57 µm und einer Mohs-Härte von 2 (im Handel von der Firma Cyprus Minerals erhältlich)
Silikat Typ1.10: Iriodin 111, das aus Glimmerteilchen mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,42 µm und einer Mohs-Härte von 2,5 besteht (im Handel von der Firma Merck erhältlich)
Silikat Typ1.11: Westmin 8-E, das aus Talkumteilchen mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,41 µm und einer Mohs-Härte von 1 besteht (im Handel von der Firma Westmin Talc erhältlich)
Silikat Typ1.12: Pangel S9, ein Aluminiummagnesiumsilikat mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,84 µm und einer Mohs-Härte von 2-2,5 (im Handel von der Firma Keyser & Mackay erhältlich)
Silikat Typ1.13: Microline a3, ein Talkum mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 2,35 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Talc de Luzenac erhältlich)
Silikat Typ1.14: Microline a5, ein Talkum mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 2,95 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Talc de Luzenac erhältlich)
Silikat Typ1.15: Microline a7, ein Talkum mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,09 µm und einer Mohs-Härte von 1 (im Handel von der Firma Talc de Luzenac erhältlich)
Silikat Typ1.16: Steamic 005, eine Mischung aus Talkum und Chlorit (24 Gew.-%) mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 2,77 µm und einer Mohs-Härte von 1-2 (im Handel von der Firma Talc de Luzenac erhältlich)
Silikat Typ1.17: Luzenac 10M005, eine Mischung aus Talkum und Chlorit (24 Gew.-%) mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,78 µm und einer Mohs-Härte von 1-2 (im Handel von der Firma Talc de Luzenac erhältlich)
Silikat Typ1.18: Luzenac 10M2, eine Mischung aus Talkum und Chlorit (50 Gew.-%) mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 5,19 µm und einer Mohs-Härte von 1-2 (im Handel von der Firma Talc de Luzenac erhältlich)
Als anorganische Teilchen des zweiten Typs für den Einsatz in der hitzebeständigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Mohs-Härte von mindestens 2,7 aufweisen, kommen u.a. amorphes Siliciumdioxid, Quarz, Calciumcarbonat, Calciummagnesiumcarbonat (Dolomit) und Magnesiumcarbonat in Frage. Unter diesen sind amorphe Siliciumdioxidteilchen und Calciummagnesiumcarbonatteilchen besonders bevorzugt.
Als Vertreter für den zweiten Typ anorganischer Teilchen, die eine Mohs-Härte von mindestens 2,7 aufweisen, sind u.a. zu nennen:
Silikat Typ2.01: Syloid 244, ein amorphes Siliciumdioxid mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 1,96 µm und einer Mohs-Härte von etwa 4 (im Handel von der Firma Grace Davidson erhältlich)
Silikat Typ2.02: Syloid 266, ein amorphes Siliciumdioxid mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 2,11 µm und einer Mohs-Härte von etwa 4 (im Handel von der Firma Grace Davidson erhältlich)
Silikat Typ2.03: Syloid 378, ein amorphes Siliciumdioxid mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 3,45 µm und einer Mohs-Härte von etwa 4 (im Handel von der Firma Grace Davidson erhältlich)
Silikat Typ2.04: amorphe monodisperse Siliciumdioxidteilchen, hergestellt durch 4-stündiges Erhitzen von Tospearl 120 (Polymethylsilylsesquioxan) bei 700ºC, mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 1,87 µm und einer Mohs-Härte von etwa 4 (Tospearl 120 ist von der Firma Toshiba Silicones erhältlich)
Silikat Typ2.05: amorphe monodisperse Siliciumdioxidteilchen, hergestellt durch 4-stündiges Erhitzen von Tospearl 130 (Polymethylsilylsesquioxan) bei 700ºC, mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 2,57 µm und einer Mohs-Härte von etwa 4 (Tospearl 130 ist von der Firma Toshiba Silicones erhältlich)
Silikat Typ2.06: amorphe monodisperse Siliciumdioxidteilchen, hergestellt durch 4-stündiges Erhitzen von Tospearl 145 (Polymethylsilylsesquioxan) bei 700ºC, mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 3,57 µm und einer Mohs-Härte von etwa 4 (Tospearl 145 ist von der Firma Toshiba Silicones erhältlich)
Silikat Typ2.07: Min-u-sil 5, ein kristallines Siliciumdioxid (Quarz) mit einer volumenmittleren Teilchengröße von etwa 5 µm und einer Mohs-Härte von 7 (im Handel von der Firma Pennsylvania Glass Sand Corporation erhältlich)
Silikat Typ2.08: Sikron C800, ein kristallines Siliciumdioxid (Quarz) mit einer volumenmittleren Teilchengröße von etwa 5 µm und einer Mohs-Härte von 7 (im Handel von der Firma Sifraco, Compiegne, erhältlich)
Dolomit Typ2.09: Microdol Super, ein Calciummagnesiumcarbonat mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 3,05 µm und einer Mohs-Härte von 3,5 (im Handel von der Firma Norwegian Talc erhältlich)
Dolomit Typ2.10: Microdol Extra, ein Calciummagnesiumcarbonat mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,08 µm und einer Mohs-Härte von 3,5 (im Handel von der Firma Norwegian Talc erhältlich)
Dolomit Typ2.11: Myanit 0-10, ein Calciummagnesiumcarbonat mit einer volumenmittleren Teilchengröße von etwa 4 µm und einer Mohs-Härte von 3,5 (im Handel von der Firma Norwegian Talc erhältlich)
Die Mischung aus dem ersten Typ anorganischer Teilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 und dem zweiten Typ anorganischer Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 wird dadurch hergestellt, daß man beide Typen von Teilchen einfach zusammengibt und sie verrührt. Die entstehende Mischung kann sodann als solche zu der Beschichtungszusammensetzung für die hitzebeständige Schicht gegeben werden. Es ist ebenfalls möglich, beide Typen von Teilchen getrennt zu der Beschichtungszusammensetzung für die hitzebeständige Schicht zu geben.
Mischungen aus dem ersten Typ anorganischer Teilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 und dem zweiten Typ anorganischer Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 sind auch im Handel erhältlich.
Als im Handel erhältliche Mischung ist z.B.: Mischung 1: Micro-talc AT Extra, eine Mischung aus Talkum und Magnesiumcarbonat mit einer volumenmittleren Teilchengröße von 4,32 µm (im Handel von der Firma Norwegian Talc Minerals erhältlich) zu nennen.
Bei der Teilchengröße der anorganischen Teilchen für den Einsatz in der hitzebeständigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine mit einem Coulter-Multisizer II der Öffnung 30 µm gemessene volumenmittlere Teilchengröße. Zur Kalibrierung des Apparats verwendet man ein Teilchen mit einer Größe von 5 µm (Dynosphere SS-051-P). Die Kalibrierkonstante beträgt 349,09. Vor Messung der Teilchengröße und Teilchengrößenverteilung werden die anorganischen Teilchen in einer 0,1 N wäßrigen Natriumchloridlösung, die ein fluorhaltiges Tensid enthält, dispergiert. Die Messung erfolgt für Teilchengrößen im Bereich von 0,7 bis 22,4 µm. Als Siphonmodus werden 500 µl eingestellt.
Die volumenmittlere Teilchengröße der anorganischen Teilchen mit einer Mohs-Härte unter 2,7 liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 7 µm, während die der anorganischen Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 vorzugsweise im Bereich von 1 bis 4,5 µm liegt.
Für den Einsatz in der hitzebeständigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann zumindest eine Art anorganischer Teilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 mit zumindest einer Art anorganischer Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 gemischt werden. Das Gewichtsverhältnis der anorganischen Teilchen des ersten Typs zu den anorganischen Teilchen des zweiten Typs liegt zwar normalerweise zwischen 20:1 und 1:2, doch ist es im allgemeinen bevorzugt, daß das Gewicht der anorganischen Teilchen des ersten Typs höher liegt als das Gewicht der anorganischen Teilchen des zweiten Typs, da die anorganischen Teilchen des ersten Typs die Passivierungsschicht des Thermodruckkopfs in keiner Weise abnutzen. Das Gewichtsverhältnis der Teilchen des ersten Typs zu den Teilchen des zweiten Typs ist daher bevorzugt im Bereich zwischen 10:1 und 3:1.
Die Gesamtmenge anorganischer Teilchen in der hitzebeständigen Schicht liegt im allgemeinen nicht über 1 g/m², wobei zur Reinigung des Thermodruckkopfs während des Druckbetriebs im allgemeinen geringere Mengen ausreichen. Vorzugsweise werden in der hitzebeständigen Schicht 5 bis 100 mg/m² anorganischer Teilchen mit einer Mohs- Härte unterhalb 2,7 und 2 bis 30 mg/m² anorganischer Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 verwendet.
In der hitzebeständigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann weiterhin kolloidale Kieselsäure wie Aerosil R972 (Degussa) mitverwendet werden. In einer hitzebeständigen Schicht lassen sich zwar im allgemeinen Mischungen aus Silikatteilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 und kolloidaler Kieselsäure mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm verwenden, doch wird bei der hitzebeständigen Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt kolloidale Kieselsäure mitverwendet.
Bei dem Bindemittel für die hitzebeständige Schicht kann es sich um ein gehärtetes Bindemittel oder um einen polymeren Thermoplast handeln.
Die Herstellung eines gehärteten Bindemittels kann durch eine chemische Reaktion, wie z.B. in der EP 153 880 und EP 194 106 beschrieben, oder durch Einwirkung von Feuchtigkeit, wie z.B. in der EP 528 074 beschrieben, oder durch Bestrahlung einer strahlungshärtbaren Zusammensetzung, wie z.B. in der EP 314 348 und EP 458 538 beschrieben, erfolgen.
Da für polymere Thermoplaste ein günstiges Beschichtungsverfahren zur Verfügung steht, werden sie vorzugsweise als Bindemittel für die hitzebeständige Schicht verwendet. Als polymere Thermoplaste sind solche mit einer Glastemperatur oberhalb 100ºC bevorzugt; diese Thermoplaste eignen sich deshalb als Bindemittel für die hitzebeständige Schicht, weil sie bei höheren Temperaturen formstabil sind. Polymere mit einer Glastemperatur oberhalb 170ºC sind besonders bevorzugt. Noch bevorzugter sind polymere Thermoplaste, die in ökologisch unbedenklichen Lösungsmitteln wie Ketonen (z.B. Ethylmethylketon und Äceton) und Alkoholen (z.B. Isopropanol) löslich sind.
Als Vertreter für polymere Thermoplaste, die sich als Bindemittel für die hitzebeständige Schicht eignen, sind z.B. Styrol-Acrylnitril-Copolymer, von Bisphenol A abgeleitete Polycarbonate, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetal, Ethylcellulose, Celluloseacetatobutyrat, Celluloseacetatopropionat und Polyparabansäure zu nennen.
Besonders bevorzugt als polymere Thermoplaste sind Polycarbonate, die sich von einem Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkan entsprechend der allgemeinen Formel (I) ableiten:
worin:
R¹, R², R³ und R&sup4; (gleich oder verschieden) Wasserstoff,
R¹, R², R³ und R&sup4; (gleich oder verschieden) Wasserstoff, Halogen, eine C&sub1;-C&sub8;-Alkylgruppe, eine substituierte C&sub1;-C&sub8;-Alkylgruppe, eine C&sub5;-C&sub6;-Cycloalkylgruppe, eine substituierte C&sub5;-C&sub6;-Cycloalkylgruppe, eine C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Arylgruppe, eine substituierte C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Arylgruppe, eine C&sub7; -C&sub1;&sub2;-Aralkylgruppe oder eine substituierte C&sub7;-C&sub1;&sub2;- Aralkylgruppe bedeuten und
X die zur Vervollständigung eines 5- bis 8-gliedrigen alicyclischen Rings, der gegebenenfalls zumindest eine C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppe oder zumindest eine 5- oder 6-gliedrige Cycloalkylgruppe oder eine ankondensierte 5- oder 6-gliedrige Cycloalkylgruppe trägt, notwendigen Atome bedeutet.
Diese Polycarbonate verleihen der hitzebeständigen Schicht eine bessere Hitzebeständigkeit als herkömmliche polymere Thermoplaste. Sie besitzen ebenfalls höhere Glastemperaturen (Tg), die in der Regel im Bereich von etwa 180ºC bis etwa 260ºC liegen, als Polycarbonate, die sich von Bisphenol A ableiten (Tg von etwa 150ºC). Bei den Polycarbonaten kann es sich sowohl um Homopolycarbonate als auch um Copolycarbonate handeln.
Vorzugsweise tragen ein bis zwei Kohlenstoffatome der Atomgruppe entsprechend x, besonders bevorzugt trägt lediglich ein Kohlenstoffatom dieser Gruppe zwei C&sub1;-C&sub6;- Alkylgruppen am gleichen Kohlenstoffatom. Als Alkylgruppe ist Methyl bevorzugt. Vorzugsweise tragen die Kohlenstoffatome der Atomgruppe entsprechend X, die zum diphenylsubstituierten Kohlenstoffatom α-ständig sind, keine zwei C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppen. Substitution mit zwei C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppen an dem Kohlenstoffatom bzw. den Kohlenstoffatomen in β-Stellung zum diphenylsubstituierten Kohlenstoffatom ist bevorzugt.
Als Beispiele für Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane entsprechend der allgemeinen Formel I, die zur Herstellung der gemäß der vorliegenden Erfindung verwendbaren Polycarbonate eingesetzt werden können, sind jene mit 5- oder 6-gliedrigen alicyclischen Ringen bevorzugt. Als Beispiele für solche Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane sind jene entsprechend der folgenden Strukturformeln II bis IV zu nennen.
Als Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkan ist 1,1-Bis- (4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan (Formel (II)) besonders bevorzugt.
Die Synthese geeigneter Bis-(hydroxyphenyl)cycloalkane entsprechend der allgemeinen Formel (I) ist z.B. in der DE 3 832 396 beschrieben. Die Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane dienen zur Herstellung hochmolekularer thermoplastischer aromatischer Polycarbonate für den Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung.
Homopolycarbonate lassen sich aus Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkanen entsprechend der allgemeinen Formel (I) herstellen, aber auch Copolycarbonate lassen sich durch gleichzeitige Verwendung verschiedener Bis- (hydroxyphenyl)-cycloalkane, die jeweils der allgemeinen Formel (I) entsprechen, herstellen.
Bei der Herstellung hochmolekularer thermoplastischer aromatischer Polycarbonate für den Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich die Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane entsprechend der allgemeinen Formel (I) auch in Kombination mit anderen Hydroxyphenylverbindungen, die nicht der allgemeinen Formel (I) entsprechen, z.B. mit Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel:
HO-Z-OH (VII)
einsetzen.
Als Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel (VII) kommen Diphenole, worin Z ein zweiwertiges aromatisches Ringsystem mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, das mindestens einen aromatischen Kern aufweist, bedeutet, in Fräge. Die aromatische Gruppe Z kann Substituenten tragen und aliphatische oder alicyclische Reste wie die in den Bis-(hydroxyphenyl) - cycloalkanen entsprechend der allgemeinen Formel (I) enthaltenen aliphatischen oder alicyclischen Reste oder Heteroatome als Bindung zwischen getrennten aromatischen Kernen aufweisen.
Als Beispiele für Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel (VII) sind u.a. Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyl, Bis-(hydroxyphenyl)-alkane, Bis- (hydroxyphenyl)-cycloalkane, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfid, Bis-(hydroxyphenyl)-ether, Bis-(hydroxyphenyl)-keton, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfon, Bis-(hydroxyphenyl)-sulfoxid, α,α'-Bis-(hydroxyphenyl)-dusopropylbenzol und solche Verbindungen zu nennen, die zumindest einen Alkylund/oder Halogensubstituenten am aromatischen Kern tragen.
Diese und andere geeignete Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel (VII) sind z.B. in der US 3 028 365, US 2 999 835, US 3 148 172, US 3 275 601, US 2 991 273, US 3 271 367, US 3 062 781, US 2 970 131, US 2 999 846, DE 1 570 703, DE 2 063 050, DE 2 063 052, DE 2 211 956, FR 1 561 518 und in "Chemistry and Physics of Polycarbonates" (Chemie und Physik der Polycarbonate), Interscience Publishers, New York, 1964 beschrieben.
Als weitere Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel (VII) sind u.a. 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 2,2-Bis- (3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3-chlor-4- hydroxyphenyl)-propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)- propan, Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon, 2,4- Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1,1- Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, α,α'-Bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxphenyl)-p-diisopropylbenzol, 2,2- Bis-(3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan und 2,2-Bis- (3,5-dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan bevorzugt.
Als Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel (VII) sind u.a. 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis- (3,5-dichlor-4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5- dibrom-4-hydroxyphenyl)-propan und 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan besonders bevorzugt.
Besonders bevorzugt ist 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A).
Durch Einarbeitung von Bisphenol A in das Polycarbonat für den Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Sprödigkeit des Polycarbonats verringert. Hierdurch verursacht der verunreinigte Thermodruckkopf weniger Kratzer im übertragenen Bild. Durch die Einarbeitung des Bisphenols A wird jedoch die Glastemperatur erniedrigt im Vergleich mit der des Homopolycarbonats. Man muß also einen Kompromiß zwischen Kratzern und Hitzebeständigkeit finden.
Zumindest eine Verbindung entsprechend der allgemeinen Formel (VII) läßt sich in Kombination mit den Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkanen entsprechend der allgemeinen Formel (I) verwenden.
Werden bei der Herstellung der Polycarbonate für den Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung die Bis- (hydroxyphenyl)-cycloalkane entsprechend der allgemeinen Formel (I) zusammen mit zumindest einer Verbindung entsprechend der allgemeinen Formel (VII) verwendet, so beträgt die Menge der Bis-(hydroxyphenyl)-cycloalkane entsprechend der allgemeinen Formel (I) in der Mischung mindestens 10 Mol-%, vorzugsweise mindestens 25 Mol-%.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform leitet sich das Polycarbonat für den Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung von 100 Mol-% Bis-(hydroxyphenyl)- cycloalkanen entsprechend der oben angegebenen allgemeinen Formel (I) ab.
Die Herstellung der hochmolekularen Polycarbonate kann nach den in der Technik bekannten Herstellungsmethoden für Polycarbonate erfolgen. Die Bis-(hydroxyphenyl)cycloalkaneinheiten und die aus den Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel (VII) stammenden Einheiten können im Polycarbonat in verschiedenen Blöcken vorliegen, oder die verschiedenen Einheiten können statistisch verteilt sein.
Die Isolierung der Polycarbonate erfolgt auf in der Technik bekannte Weise.
Die Herstellung der Polycarbonate kann ebenfalls in homogener Phase nach einem bekannten Verfahren (dem sogenannten Pyridinverfahren) oder nach dem bekannten Schmelzumesterungsverfahren erfolgen, indem man z.B. anstelle von Phosgen Diphenylcarbonat verwendet. Auch in diesem Fall erfolgt die Isolierung der Polycarbonate nach in der Technik bekannten Verfahren.
Vorzugsweise beträgt das Molekulargewicht der Polycarbonate mindestens 8000, vorzugsweise 8000 bis 200 000, und besonders bevorzugt 10 000 bis 80 000.
Polycarbonate, die sich von Bis-(hydroxyphenyl)cycloalkanen entsprechend der Formel (I) ableiten, werden in der hitzebeständigen Schicht des Farbstoffdonatorelements gemäß der vorliegenden Erfindung als Bindemittel in einer Menge von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge von 30 bis 100 Gew.-%, eingesetzt. Eine Mischung aus zwei oder mehr dieser Polycarbonate läßt sich in der hitzebeständigen Schicht ebenfalls einsetzen.
Zu den Polycarbonate, die sich gemäß der vorliegenden Erfindung mit Vorteil verwenden lassen, zählen beispielsweise u.a.:
PC1 Homopolycarbonat mit folgender Struktur:
wor
in n solch einen Wert besitzt, daß sich eine (in einer 0,5 gew.-%igen Lösung in Dichlormethan gemessene) relative Viskosität von 1,295 ergibt.
PC2 Homopölycarbonat mit der gleichen Struktur wie PC1, aber mit einer relativen Viskosität von 2,2
PC3 Copolycarbonat folgender Struktur:
worin x 55 Mol-% und y 45 Mol-% bedeuten und PC3 eine relative Viskosität von 1,295 besitzt.
Das Bindemittel der hitzebeständigen Schicht des Farbstoffdonatorelements gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls aus mindestens zwei verschiedenen Mischbindemitteln bestehen.
Neben den anorganischen Teilchen und dem Bindemittel kann die hitzebeständige Schicht des Farbstoffdonatorelements gemäß der vorliegenden Erfindung geringe Mengen anderer Mittel wie oberflächenaktiver Mittel, flüssiger Gleitmittel, fester Gleitmittel wie Wachse, z.B. Polyethylenwachs, Polypropylenwachs und Amidwachs, oder deren Mischungen enthalten.
Die hitzebeständige Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch andere Zusatzstoffe enthalten, vorausgesetzt, das Antiklebvermögen der hitzebeständigen Schicht wird durch solche Stoffe nicht beeinträchtigt, und vorausgesetzt, der Thermodruckkopf wird durch solche Stoffe nicht verkratzt, erodiert, verunreinigt oder sonstwie beschädigt oder the Bildqualität in Mitleidenschaft gezogen. Beispiele für geeignete Zusatzstoffe sind in der EP 389 153 beschrieben.
Als oberflächenaktive Mittel kommen für die hitzebeständige Schicht des Farbstoffdonatorelements gemäß der vorliegenden Erfindung u.a.: Alkyl-phenylpolyalkylenoxide, wie z.B. Antarox CO 630 (GAF), Alkylpolyalkylenoxide, wie z.B. Renex 709 (ICI) und Sorbitanester, wie z.B. Span 85 (ICI) und Tween 20 (ICI) in Frage.
Als Gleitmittel für den Einsatz in der hitzebeständigen Schicht des Farbstoffdonatorelements gemäß der vorliegenden Erfindung sind Gleitmittel auf Polysiloxanbasis bevorzugt. Unter diesen sind mit Polyalkylenoxid modifizierte Polydimethylsiloxane wie Byk 320, Byk 307 und Byk 330 (Byk Cera) und Tegoglide 410 (Goldschmidt) besonders bevorzugt. Mischungen aus oberflächenaktiven Mitteln aus mit Alkyl, Aryl oder Alkylaryl modifiziertem Polyethylenoxid und mit Polyalkylenoxid modifizierten Polydimethylsiloxanen sind ebenfalls besonders bevorzugt, da sie Drucke mit sehr gleichmäßiger Dichte ergeben. Beispiele für solche Mischungen sind u.a. Byk 320 und Antarox CO 630, Byk 320 und Antarox CO 850, sowie Tegoglide 410 und Antarox CO 630.
Die Bildung der hitzebeständigen Schicht des Farbstoffdonatorelements gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt vorzugsweise durch Vorlegen des Bindemittels bzw. Bindemittelgemischs aus polymerem Thermoplast, der anorganischen Teilchen und weiterer gegebenenfalls verwendeter Bestandteile in einem geeigneten Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch, Auflösen oder Dispergieren der Bestandteile unter Bildung einer Beschichtungszusammensetzung, die auf einen Träger aufgetragen wird, der zuvor gegebenenfalls mit einer Klebe- oder Haftschicht versehen wurde, und Trocknen der entstehenden Schicht.
Die hitzebeständige Schicht des Farbstoffdonatorelements läßt sich auf den Träger auftragen oder nach einem Druckverfahren wie einem Tiefdruckverfahren aufdrucken.
Die so gebildete hitzebeständige Schicht weist eine Schichtdicke von etwa 0,1 bis 3 µm, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 µm auf.
Die oben erwähnten Bestandteile der hitzebeständigen Schicht lassen sich zwar in eine einzige Schicht einarbeiten, doch ist es manchmal bevorzugt, zumindest einen Teil der Zusatzstoffe wie Gleitmittel und/oder oberflächenaktive Mittel in eine auf der hitzebeständigen Schicht befindliche getrennte Deckschicht einzuarbeiten. Dies hat zur Folge, daß die Gleitmittel und/oder oberflächenaktiven Mittel mit dem Thermodruckkopf in direktem Kontakt stehen und somit zu verbesserten Gleiteigenschaften des Farbstoffdonatorelements führen.
Als Kombination aus hitzebeständiger Schicht und Deckschicht ist eine hitzebeständige Schicht, die die anorganischen Teilchen und gegebenenfalls ein oberflächenaktives Mittel enthält, und eine Deckschicht, die ein Gleitmittel auf Polydimethylsiloxanbasis und gegebenenfalls ein oberflächenaktives Mittel aus mit Alkyl, Aryl oder Alkylaryl modifiziertem Polyethylenoxid enthält, bevorzugt.
Wird die hitzebeständige Schicht mit einer Deckschicht überzogen, so sollten die in die hitzebeständige Schicht und/oder in eine darunterliegende Haftschicht eingearbeiteten anorganischen Teilchen über die Oberfläche der Deckschicht hinausragen.
Vorzugsweise wird zur Verbesserung der Haftung zwischen Träger und hitzebeständiger Schicht zwischen dem Träger und der hitzebeständigen Schicht eine Haftschicht angebracht. Als Haftschicht läßt sich jede beliebige der in der Technik der Farbstoffdonatorelemente bekannten Haftschichten verwenden. Geeignete Bindemittel, die bei der Haftschicht zum Einsatz kommen können, lassen sich aus der Klasse der Polyesterharze, Polyurethanharze, Polyesterurethanharze, modifizierten Dextrane, modifizierten Cellulose und Copolymeren mit sich wiederholenden Einheiten wie u.a. Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Acrylnitril, Methacrylat, Acrylat, Butadien und Styrol (z.B. Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Copolymer) auswählen. Geeignete Haftschichten sind z.B. in der EP 138 483, EP 227 090, EP 564 010 (Stand der Technik im Sinn des Art. 54(3) EPÜ), US 4 567 113, US 4 572 860, US 4 717 711, US 4 559 273, US 4 695 288, US 4 727 057, US 4 737 486, US 4 965 239, US 4 753 921, US 4 895 830, US 4 929 592, US 4 748 150, US 4 965 238 und US 4 965 241 beschrieben. Vorzugsweise enthält die Haftschicht weiterhin ein aromatisches Polyol, wie z.B. 1,2-Dihydroxybenzol, wie in der EP 433 496 beschrieben.
Anstatt die anorganischen Teilchen für den Einsatz gemäß der vorliegenden Erfindung in die hitzebeständige Schicht einzuarbeiten, kann man sie zumindest zum Teil in eine zwischen dem Träger und der hitzebeständigen Schicht befindliche Haftschicht einarbeiten.
In der Farbstoffschicht des Farbstoffdonatorelements der vorliegenden Erfindung läßt sich jeder beliebige Farbstoff verwenden, vorausgesetzt, er ist durch Einwirkung von Hitze auf den Empfangsbogen übertragbar. Beispiele für geeignete Farbstoffe sind z.B. in der EP 432 829, EP 400 706, EP 485 665, EP 498 083, EP 453 020 und in den darin erwähnten Literaturstellen beschrieben.
Das Mengenverhältnis von Farbstoff bzw. Farbstoffgemisch zu Bindemittel liegt im allgemeinen im Bereich von 9:1 und 1:3, bezogen auf das Gewicht, vorzugsweise von 3:1 und 1:2, bezogen auf das Gewicht.
Als polymeres Bindemittel lassen sich folgende Polymere verwenden: Cellulosederivate wie Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Ethylhydroxycellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylcellulose, Cellulosenitrat, Celluloseacetatoformiat, Celluloseacetatohydrogenphthalat, Celluloseacetat, Celluloseacetatopropionat, Celluloseacetatobutyrat, Celluloseacetatopentanoat, Celluloseacetatobenzoat, Cellulosetriacetat, Harze des Vinyltyps und Derivate, wie Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylbutyral-Vinylacetal-Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetoacetal, Polyacrylamid, Polymere und Copolymere, die sich von Acrylaten und Acrylatderivaten ableiten, wie Polyacrylsäure, Polymethylmethacrylat und Styrol-Acrylat-Copolymere, Polyesterharze, Polycarbonate, Styrol-Acrylnitril- Copolymer, Polysulfone, Polyphenylenoxid, Organosilikone wie Polysiloxane, Epoxidharze and natürliche Harze wie Gummiarabikum. Vorzugsweise besteht das Bindemittel für die Farbstoffschicht der vorliegenden Erfindung aus Styrol-Acrylnitril-Copolymer.
Die Farbstoffschicht kann auch noch andere Zusatzstoffe wie u.a. thermische Lösungsmittel, Stabilisatoren, Härter, Konservierungsmittel, feinteilige organische oder anorganische Stoffe, Dispergiermittel, Antistatika, Entschäumer und viskositätsregulierende Mittel enthalten, die neben anderen Bestandteilen ausführlicher in der EP 133 011, EP 133 012, EP 111 004 und EP 279 467 beschrieben sind.
Es ist besonders bevorzugt, der Farbstoffschicht Kügelchen aus Polyolefinwachsen oder Amidwachsen und/oder Polymethylsilylsesguioxanteilchen, wie in der EP 554 583 (Stand der Technik in Sinn des Artikels 54(3) EPÜ) beschrieben, zuzugeben, wobei diese Kügelchen und/oder Teilchen über die Oberfläche dieser Schicht hinausragen.
Als Träger für das Farbstoffdonatorelement läßt sich jedes beliebige Material verwenden, vorausgesetzt, es ist formstabil und in der Lage, die hierbei auftretenden Temperaturen von bis zu 400ºC während eines Zeitraums von bis zu 20 msec. auszuhalten, und trotzdem dünn genug, um die Übertragung auf den Empfangsbogen durch Einwirkung von Wärme durch eine Seite hindurch zum Farbstoff auf der anderen Seite während solcher kurzen Zeiträume, die in der Regel 1 bis 10 msec. betragen, zu bewirken. Zu diesen Materialien zählen Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polyamide, Polyacrylate, Polycarbonate, Celluloseester, fluorierte Polymere, Polyether, Polyacetale, Polyolefine, Polyimide, Pergaminpapier und Kondensatorpapier. Ein Träget aus Polyethylenterephthalat ist bevorzugt. In der Regel ist der Träger 2 bis 30 µm stark. Gegebenenfalls kann der Träger auch mit einer Klebe- oder Haftschicht überzogen sein. Beispiele für geeignete Haftschichten sind z.B. in der EP 433 496, EP 311 841, EP 268 179, US 4 727 057 und US 4 695 288 beschrieben.
Zwischen dem Träger und der Farbstoffschicht des Farbstoffdonatorelements kann auch eine Farbstoffsperrschicht aus hydrophilem Polymer angeordnet sein, um eine Rückübertragung des Farbstoffs in die falsche Richtung zu dem Träger zu verhindern und auf diese Weise die Dichtewerte für die Farbstoffübertragung zu erhöhen. Die Farbstoffsperrschicht kann jedes beliebige, für den vorgesehenen Zweck geeignete hydrophile Material enthalten. In der Regel werden mit Gelatine, Polyacrylamid, Polyisopropylacrylamid, auf Gelatine aufgepfropftem Butylmethacrylat, auf Gelatine aufgepfropftem Ethylmethacrylat, auf Gelatine aufgepfropftem Ethylacrylat, Cellulosemonoacetat, Methylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyethylenimin, Polyacrylsäure, einer Mischung aus Polyvinylalkohol und Polyvinylacetat, einer Mischung aus Polyvinylalkohol und Polyacrylsäure oder einer Mischung aus Cellulosemonoacetat und Polyacrylsäure gute Resultate erzielt. Geeignete Farbstoffsperrschichten sind z.B. in der EP 227 091 und EP 228 065 beschrieben. Bestimmte hydrophile Polymere, wie z.B. die in der EP 227 091 beschriebenen, besitzen ebenfalls angemessene Haftung auf dem Träger und auf der Farbstoffschicht, wodurch man ohne eine getrennte Klebe- oder Haftschicht auskommt. Diese besonderen hydrophilen Polymere, die in einer einzigen Schicht im Farbstoffdonatorelement verwendet werden, üben somit eine Doppelfunktion aus und werden daher als Farbstoffsperr-/Haftschichten bezeichnet.
Bei dem in Kombination mit dem Farbstoffdonatorelement verwendeten Träger für den Empfangsbogen kann es sich um eine transparente Folie z.B. aus Polyethylenterephthalat, einem Polyethersulfon, einem Polyimid, einem Celluloseester oder einem Vinylalkohol-Vinylacetat Copolymer handeln. Bei dem Träger kann es sich auch um einen reflektierenden Träger handeln, wie z.B. baritbeschichtetes Papier, polyethylenbeschichtetes Papier oder weißen Polyester, d.h. weiß pigmentierten Polyester. Blau gefärbte Polyethylenterephthalatfolie läßt sich ebenfalls als Träger verwenden.
Zur Vermeidung schlechter Adsorption des übertragenen Farbstoffs auf dem Träger des Empfangsbogens sollte dieser Träger mit einer besonderen, als Farbstoffbildempfangsschicht bezeichneten Oberfläche, in die der Farbstoff leichter diffundieren kann, beschichtet sein. Die Farbstoffbildempfangsschicht kann z.B. aus einem Polycarbonat, einem Polyurethan, einem Polyester, einem Polyamid, Polyvinylchlorid, Styrol-Acrylnitril-Copolymer und Polycaprolacton oder deren Mischungen bestehen. Die Farbstoffbildempfangsschicht kann ebenfalls aus dem heißgehärteten Produkt aus Vinylchlorid-Vinylacetat- Vinylalkohol-Copolymer und Polyisocyanat bestehen. Geeignete Farbstoffbildempfangsschichten sind z.B. in der EP 133 011, EP 133 012, EP 144 247, EP 227 094 und EP 228 066 beschrieben.
Zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit und anderer Beständigkeiten aufgezeichneter Bilder können in die Farbstoffbildempfangsschicht UV-Absorber, Singulett- Sauerstoff-Quencher wie HALS-Verbindungen (Hindered Amine Light Stabilizers) und/oder Antioxidantien eingearbeitet werden.
Die Farbstoffschicht des Farbstoffdonatorelements und/oder die Farbstoffbildempfangsschicht des Empfangsbogens können ebenfalls ein Trennmittel enthalten, das die Trennung des Farbstoffdonatorelements vom Empfangsbogen nach der Übertragung unterstützt. Die Trennmittel können auch in einer separaten Schicht auf wenigstens einem Teil der Farbstoffschicht bzw. der Farbstoffbildempfangsschicht aufgetragen werden. Als Trennmittel kommen feste Wachse, fluor- oder phosphathaltige Tenside und Silikonöle in Frage. Geeignete Trennmittel sind z.B. in der EP 133 012, JP 85/19 138 und EP 227 092 beschrieben.
Die erfindungsgemäßen Farbstoffdonatorelemente dienen zur Erzeugung eines Farbstoffübertragungsbildes, wobei dieses Verfahren darin besteht, daß man die Farbstoffschicht des Farbstoffdonatorelements und die Farbstoffbildempfangsschicht des Empfangsbogens aufeinanderlegt und von der Rückseite des Farbstoffdonatorelements bildmäßig erhitzt. Die Übertragung des Farbstoffs wird durch mehrere Millisekunden langes Erhitzen bei einer Temperatur von 400ºC bewirkt.
Vorzugsweise beträgt die mittels eines Thermodruckkopfs während des bildmäßigen Erhitzens des Farbstoffdonatorelements zugeführte mittlere Druckleistung mehr als 4,5 W/mm².
Wird der bildgemäße Erhitzungsvorgang nur für eine einzige Farbe durchgeführt, so erhält man ein einfarbiges Farbstoffübertragungsbild. Ein mehrfarbiges Bild läßt sich dadurch erzielen, daß man ein Farbstoffdonatorelement verwendet, das drei oder mehr den Primärfarben entsprechende Farbstoffe aufweist, und die oben beschriebenen Verfahrensschritte für jede Farbe nacheinander durchführt. Die oben erwähnte Sandwichstruktur aus Farbstoffdonatorelement und Empfangsbogen wird während des Zeitraums, wenn durch den Thermodruckkopf Wärme zugeführt wird, dreimal gebildet. Nach Übertragung des ersten Farbstoffs werden die Elemente voneinander gelöst. Dann wird ein zweites Farbstoffdonatorelement (oder ein anderer Bereich des Farbstoffdonatorelements mit einem anderen Farbstoffbereich) mit dem Farbstoffempfangselement in Register gebracht, und der Vorgang wird wiederholt. Die dritte Farbe und gegebenenfalls weitere Farben erhält man auf die gleiche Weise.
Das folgende Beispiel dient zur ausführlicheren Veranschaulichung der Erfindung, ohne sie jedoch in ihrem Schutzumfang zu beschränken.

BEISPIEL

Es wurde eine Reihe von Farbstoffdonatorelementen für den Einsatz bei der Farbstoffübertragung durch Thermosublimation wie folgt hergestellt.
Eine 6 µm starke Polyethylenterephthalatfolie wurde auf beiden Seiten mit einer Haftschicht aus einer Lösung eines Copolyesters, der Isophthalsäure-, Terephthalsäure-, Ethylenglykol-, Neopentylglykol-, Adipinsäure- und Glycerineinheiten enthielt, in Ethylmethylketon versehen.
Es wurde eine Lösung hergestellt, die 8 Gew.-% Farbstoff A, 4 Gew.-% Farbstoff B und 10 Gew.-% Styrol- Acrylnitril-Copolymer als Bindemittel in Ethylmethylketon als Lösungsmittel enthielt: Farbstoff A Farbstoff B
Die entstehende Lösung wurde in einer Naßschichtdicke von 10 µm auf die substrierte Polyethylenterephthalatfolie aufgetragen. Die erhaltene Farbstoffschicht wurde durch Verdampfen des Lösungsmittels getrocknet.
Die substrierte Rückseite der Polyethylenterephthalatfolie wurde mit einer hitzebeständigen Schicht aus einer Lösung in Ethylmethylketon, die ein Bindemittel aus dem Polycarbonat PC1 (13 Gew.-%) und anorganische Teilchen (deren Art und Menge in Tabelle 1 weiter unten angegeben sind) enthielt, in einer Naßschichtdicke von 10 µm versehen.
Die Seite der Donatorelemente, die die hitzebeständige Schicht aufwies, wurde mit einer eine Deckschicht bildenden Lösung überzogen, bei der es sich um eine 0,5 gew.-%ige Lösung von Tegoglide 410 (im Handel von der Firma Goldschmidt erhältlich) in Isopropanol handelte.
Zur Herstellung von Empfangsbögen wurde ein Träger aus 175 µm starker Polyethylenterephthalatfolie mit einer Farbstoffbildempfangsschicht versehen, die aus einer Lösung von 3,6 g/m² Vinylchlorid-Vinylacetat-Vinylalkohol-Copolymer (Vinylite VAGD, bezogen von der Firma Union Carbide), 0,336 g/m² Diisocyanat (Desmodur VL, bezogen von der Firma Bayer AG) und 0,2 g/m² hydroxylmodifiziertes Polydimethylsiloxan (Tegomer H SI 2111, bezogen von der Firma Goldschmidt) in Ethylmethylketon aufgetragen wurde.
Jedes Farbstoffdonatorelement wurde in Kombination mit einem Empfangsbogen in einer Druckeranordnung mit einem Kyocera-Thermodruckkopf, Modell KGT-219-12MP4- 75PM mit einer durchschnittlichen Leistung von 60 mW pro Punkt (die einem Widerstandselement zugeführte Gesamtenergiemenge dividiert durch die Gesamtzeilenzeit, 80 mW bei einer Auslastung von 75%) zum Drucken verwendet. Die Oberfläche des Heizelements betrug 68 mal 152 mm. Die den Heizelementen zugeführte mittlere Druckleistung betrug somit 5,8 W/mm². Mit jedem Farbstoffdonatorelement wurde 100mal gedruckt. Alle in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen hitzebeständigen Schichten ermöglichten ein leichtes kontinuierliches Vorbeiführen am Thermodruckkopf.
Als nächstes wurde der Thermodruckkopf vom Drucker abgetrennt und unter einem Lichtmikroskop (Leitz- Mikroskop: 100fache Vergrößerung) untersucht, um eine eventuell vorhandene Verunreinigung der Widerstände des Thermödruckkopfs festzustellen. Folgende Verunreinigungsgrade wurden zugeordnet: hervorragend (überhaupt keine Verunreinigung) , gut (kaum wahrnehmbare Verunreinigung), mäßig (deutlich sichtbare Verunreinigung) und schlecht (starke Verunreinigung über die gesamten Elektrodenflächen).
In der nachstehenden Tabelle 1 steht (H) für hervorragend, (G) für gut, (M) für mäßig und (S) schlecht. Die Mengen an anorganischen Teilchen und Bindemittel sind in Gew.-% angegeben, berechnet auf Gesamtgewicht der Beschichtungslösung (zum Auffüllen auf 100% wurde Lösungsmittel zugegeben). Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 Zusammensetzung der hitzebeständigen Schicht Verunreinigung Teilchen des ersten Typs Teilchen des zweiten Typs (nach 100 Kopien) Vergleich Erfindung Aerosil S* bedeutet, daß der Thermodruckkopf vollständig mit verunreinigenden Ablagerungen überzogen war. Aerosil R972 ist eine kolloidale Kieselsäure, die von der Firma Degussa erhältlich ist und eine Teilchengröße von 16 nm aufweist.
Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, daß die besten Resultate bezüglich der Vermeidung von Verunreinigung des Thermodruckkopfs durch den kombinierten Einsatz von anorganischen Teilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 und anorganischen Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 in der hitzebeständigen Schicht erzielt werden.
Es ist ebenfalls klar, daß man die Menge an Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 verringern kann, wenn diese Teilchen mit anorganischen Teilchen mit einer Mohs-Hrte unterhalb 2,7 kombiniert werden. Dies bietet den Vorteil, daß die mechanische Abnutzung der Passivierungsschicht des Thermodruckkopfs auf ein Minimum reduziert wird, wodurch dessen Lebensdauer erhöht wird.

Claims

1. Farbstoffdonatorelement für den Einsatz bei Thermotransferrerfahren wobei das Element einen Träger aufweist, der auf einer Seite eine Farbstoffschicht und auf der anderen Seite eine hitzebeständige Schicht trägt, die ein Bindemittel und anorganische Teilchen mit einer volumenmittleren Teilchengröße von mindestens 1 µm umfaßt, wobei die anorganischen Teilchen im wesentlichen aus einer Mischung aus einem ersten Typ anorganischer Teilchen, bei denen es sich um Silikatteilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 handelt, und einem zweiten Typ anorganischer Teilchen bestehen, bei denen es sich um Teilchen aus amorphem Siliciumdioxid, Quarz, Silikat oder Carbonat mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 handelt, in einem Gewichtsverhältnis des ersten Typs zum zweiten Typ anorganischer Teilchen zwischen 20:1 und 1:2.

2. Farbstoffdonatorelement nach Anspruch 1, wobei die volumenmittlere Teilchengröße der Silikatteilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 im Bereich von 3 bis 7 µm und die der Teilchen aus amorphem Siliciumdioxid, Quarz, Silikat oder Carbonat mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 im Bereich von 1 bis 4,5 µm liegt.

3. Farbstoffdonatorelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei den Teilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 um Ton-, Kaolin-, Talkum-, Glimmer- oder Chloritteilchen handelt.

4. Farbstoffdonatorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei den Teilchen mit einer Mohs- Härte von mindestens 2,7 um amorphe Siliciumdioxidteilchen oder Calciummagnesiumcarbonatteilchen handelt.

5. Farbstoffdonatorelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in der hitzebeständigen Schicht 5 bis 100 mg/m² Teilchen mit einer Mohs-Härte unterhalb 2,7 und 2 bis 30 mg/m² Teilchen mit einer Mohs-Härte von mindestens 2,7 vorliegen.

6. Farbstoffdonatorelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bindemittel ein polymerer Thermoplast ist.

7. Farbstoffdonatorelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bindemittel aus einem Polycarbonat besteht, das sich von einem Bis-(hydroxyphenyl)cycloalkan entsprechend der allgemeinen Formel (I) ableitet

worin:

R¹, R², R³ und R&sup4; (gleich oder verschieden) Wasserstoff, Halogen, eine C&sub1;-C&sub8;-Alkylgruppe, eine substituierte C&sub1;-C&sub8;-Alkylgruppe, eine C&sub5;-C&sub6;-Cycloalkylgruppe, eine substituierte C&sub5;-C&sub6;-Cycloalkylgruppe, eine C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Arylgruppe, eine substituierte C&sub6;-C&sub1;&sub0;-Arylgruppe, eine C&sub7;-C&sub1;&sub2;-Aralkylgruppe oder eine substituierte C&sub7;-C&sub1;&sub2;- Aralkylgruppe bedeuten und

X die zur Vervollständigung eines 5- bis 8-gliedrigen alicyclischen Rings, der gegebenenfalls zumindest eine C&sub1;-C&sub6;-Alkylgruppe oder zumindest eine 5- oder 6-gliedrige Cycloalkylgruppe oder eine ankondensierte 5- oder 6-gliedrige Cycloalkylgruppe trägt, notwendigen Atome bedeutet.

8. Farbstoffdonatorelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die hitzebeständige Schicht eine gleitmittelhaltige Deckschicht trägt und wobei die anorganischen Teilchen über die Oberfläche der Deckschicht hinausragen.

9. Farbstoffdonatorelement nach Anspruch 8, wobei das Gleitmittel ein Gleitmittel auf Polydimethylsiloxanbasis ist.

10. Verfahren zur Erzeugung eines Bildes durch:

- bildmäßiges Erhitzen eines Farbstoffdonatorelements nach Anspruch 1 und

- Übertragung des bildmäßig erhitzten Farbstoffs auf einen Empfangsbogen, der eine auf einem Träger befindliche Bildempfangsschicht aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die mittels des Thermodruckkopfs während des bildmäßigen Erhitzens zugeführte mittlere Druckleistung mehr als 4,5 W/mm² beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die hitzebeständige Schicht eine gleitmittelhaltige Deckschicht trägt.