DE69500682T2

DE69500682T2 - Donorelement für thermische Übertragung durch Laser

Info

Publication number: DE69500682T2
Application number: DE69500682T
Authority: DE
Inventors: Graciela Blanchet-Fincher
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2015-06-08
Also published as: JPH0811438A; EP0689939B1; DE69500682D1; US5563019A; EP0689939A1; JP3103295B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft ein Donorelement für laserinduzierte, thermische Transferverfahren. Sie betrifft insbesondere ein Mehrschicht-Donorelement.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Laserinduzierte, thermische Transferverfahren sind bei Anwendungen wie der Farbproofherstellung und der Lithographie bekannt. Derartige laserinduzierte Verfahren umfassen z.B. die Farbstoff-Sublimation, den Farbstoff-Transfer, den Schmelze- Transfer und den ablativen Material-Transfer. Diese Verfahren werden z.B. von Baldock im UN-Patent 2 083 726; DeBoer im US- Patent 4 942 141; Kellogg im US-Patent 5 019 549; Evans im US- Patent 4 948 776; Foley et al. im US-Patent 5 156 938; Ellis et al. im US-Patent 5 171 650 und Koshizuka et al. im US- Patent 4 643 917 beschrieben.
Laserinduzierte Verfahren verwenden eine durch Laser bearbeitbare Anordnung, umfassend (a) ein Donor-Element, das die zum Abbilden befähigte Komponente enthält, d.h. das zu übertragende Material, und (b) ein Akzeptor-Element. Das Donor- Element wird durch einen Laser, üblicherweise einen Infrarotlaser, bildweise belichtet, wodurch sich ein Transfer von Material auf das Akzeptor-Element ergibt. Die Belichtung findet nur einzeln in einem kleinen, ausgewählten Bereich des Donors statt, so daß durch den Transfer jeweils 1 Pixel aufgebaut werden kann. Durch Computersteuerung wird der Transfer mit hoher Auflösung und hoher Geschwindigkeit bewirkt.
Ein solches Donorelement ist beispielsweise aus dem US-Patent 5 308 737 bekannt, wobei das Donorelement ein Substrat umfaßt, auf das zwei oder drei Schichten aufgetragen sind, die ein schwarzes Metall-Strahlungsabsorptionsmittel, ein gaserzeugendes Polymer mit einem Gehalt an thermisch verfügbarem Stickstoff von wenigstens 10 % und ein Material für den thermischen Massentransfer umfassen. Das gaserzeugende Polymer weist vorzugsweise einen Gehalt an thermisch verfügbaren Stickstoff von mehr als etwa 20 Gew.-% auf.
Bei der Herstellung von Bildern für Proofherstellungs-Anwendungen ist die bilderzeugende Komponente ein farbgebendes Mittel. Bei der Herstellung von Platten für den lithographischen Druck ist die bilderzeugende Komponente ein oleophiles Material, das die Druckfarbe bein Druck aufnimmt und überträgt.
Laserinduzierte Verfahren sind schnell und ergeben einen mit hoher Auflösung erfolgenden Transfer von Material. In vielen Fällen weist das resultierende, transferierte Material jedoch nicht die für das transferierte Bild erforderliche Haltbarkeit auf. Bei Farbstoff-Sublimationsverfahren fehlt häufig Lichtechtheit. Bei ablativen und Schmelztransfer-Verfahren kann eine schlechte Haftung und/oder Haltbarkeit ein Problem darstellen.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung macht ein Donorelement zur Verwendung in einem laserinduzierten, thermischen Transferverfahren verfügbar, wobei das Element einen Träger umfaßt, der in der aufgeführten Reihenfolge auf seiner ersten Oberfläche trägt:
(a) wenigstens eine Ausstoßschicht, die ein erstes Polymer mit einer Zersetzungstemperatur T&sub1; umfaßt;
(b) wenigstens eine Heizschicht;
(c) wenigstens eine Transferschicht, umfassend (i) ein zweites Polymer mit einer Zersetzungstemperatur T2 und (ii) eine zur Bilderzeugung geeignete Komponente;
wobei T&sub2; ≥ (T&sub1; + 100).
In einer zweiten Ausführungsforn betrifft diese Erfindung ein laserinduziertes, thermisches Transferverfahren, umfassend:
(1) bildweises Bestrahlen einer mit dem Laser bearbeitbaren Zusammensetzung, umfassend:
(A) ein wie oben definiertes Donorelement; und
(B) ein in Kontakt mit der ersten Oberfläche des Donorelements befindliches Akzeptorelement, wobei ein wesentlicher Teil der Transferschicht auf das Akzeptorelement übertragen wird; und das
(2) Trennen des Donorelements von Akzeptorelement.
Die Schritte (1) - (2) können wenigstens einmal wiederholt werden, wobei dasselbe Akzeptorelement und ein verschiedenes Donorelement mit einer bilderzeugenden Komponente verwendet werden, die dieselbe wie die erste bilderzeugende Komponente oder davon verschieden ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 veranschaulicht eine Laser-Abbildungsvorrichtung, umfassend einen Infrarot-Laser (1), einen Laserstrahl 1(a), einen Infrarot-Spiegel (2), einen reflektierten Strahl 1(b), ein Leistungsmeßgerät (5), eine Verschiebungsvorrichtung (8), ein Donorelement (3) und ein Akzeptorelement (6). Das Donorelement und das Akzeptorelement werden durch eine Acrylplatte (7) und eine ebene Metallplatte (9) in der Position gehalten. Das Donor- und das Akzeptorelement und die Acryl- und die Metallplatte sind in einem Probenhalter (4) untergebracht.
Figur 2 veranschaulicht eine Laser-Abbildungsvorrichtung, die alle in Figur 1 aufgeführten Komponenten enthält mit der Ausnahme, daß eine U-förmige Metallplatte (10) statt der ebenen Metallplatte (9) verwendet wird.
Figur 3 veranschaulicht eine perspektivische Draufsicht der in Figur 2 bezeichneten U-förmigen Metallplatte (10).

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft ein Donorelement für ein laserinduziertes, thermisches Transferverfahren und ein Verfahren zur Verwendung eines solchen Elements. Das Donorelement umfaßt einen Träger, der wenigstens drei Schichten trägt. Die Schichten sind so ausgewählt, daß die für das Laser-Abbildungsverfahren erforderlichen, speziellen Funktionen durch verschiedene Schichten angesprochen werden, die demgemäß formuliert werden. Das heißt, daß die erforderlichen Funktionen des Erwärmens, Zersetzens und Transfers vollständig entkoppelt werden und unabhängig voneinander in einer der drei speziellen Schichten formuliert werden. Das Donorelement wird mit einem Akzeptorelement kombiniert, wodurch eine mit dem Laser bearbeitbare Anordnung gebildet wird, die bildweise mit einem Laser bestrahlt wird, wodurch der Transfer einer bilderzeugenden Komponente vom Donorelement zum Akzeptorelement bewirkt wird.
Es wurde gefunden, daß ein Donorelement wie das, das in der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ein übertragenes Bild mit einer verbesserten Haltbarkeit erzeugt, wenn es in einem laserinduzierten, nicht explosiven, thermischen Transferverfahren verwendet wird. Es wird angenommen, daß die verbesserte Haltbarkeit des übertragenen Bilds auf den Transfer sowohl des nicht abgebauten, polymeren Bindemittels als auch der bilderzeugendenn Komponenten auf das Akzeptorelement zurückzuführen ist.

Donorelement

Das Donorelement umfaßt einen Träger, der auf einer ersten seiner Oberflächen trägt: (a) wenigstens eine Ausstoßschicht, umfassend ein erstes Polymer; (b) wenigstens eine Heizschicht und (c) wenigstens eine Transferschicht, die (i) ein Bindemittel, bei dem es sich um ein zweites Polymer handelt, und (ii) eine zur Bilderzeugung befähigte Komponente umfaßt. Die Zersetzungstemperatur des ersten Polymers ist T&sub1;, die Zersetzungstemperatur des zweiten Polymers ist T&sub2;, und T&sub2; ≥ (T&sub1; + 100).

1. Träger

Als Donor-Träger kann jedes maßhaltige Folienmaterial verwendet werden. Wenn die mit dem Laser bearbeitbare Anordnung durch den Donorträger hindurch abgebildet werden soll, sollte der Träger auch befähigt sein, die Laserstrahlung durchzulassen und durch diese Strahlung nicht beeinträchtigt werden. Beispiele geeigneter Träger-Materialien umfassen z.B. Polyester wie Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthanat; Polyamide; Polycarbonate; Fluorpolymere; Polyacetale und Polyolefine. Ein bevorzugtes Träger-Material ist die Polyethylenterephthalat-Folie. Der Donorträger weist typischerweise eine Dicke von 2 bis 250 µm auf und kann, falls erwünscht, über eine Haftschicht verfügen. Eine bevorzugte Dicke beträgt 10 - 50 µm.
Als Donorträger kann jedes maßhaltige Folienmaterial verwendet werden. Wenn die mit dem Laser bearbeitbare Anordnung durch den Donorträger belichtet werden soll, sollte der Träger darüber hinaus in der Lage sein, die Laserstrahlung durchzulassen und durch diese Strahlung nicht nachteilig beeinflußt zu werden. Beispiele für geeignete Materialien umfassen zum Beispiel Polyester wie Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthanat; Polyamide; Polycarbonate; Fluorpolymere; Polyacetale und Polyolefine. Ein bevorzugtes Trägermaterial ist Polyethylenterephthalatfilm.
Der Donorträger weist normalerweise eine Dicke von 2 bis 250 µm auf und kann, falls erwünscht, über eine Haftschicht verfügen. Eine bevorzugte Dicke beträgt 10 bis 50 µm.

2. Ausstoßschicht

Die Ausstoßschicht ist die erste der drei funktionellen Schichten und liegt am dichtesten an der Trägeroberfläche. Diese Schicht erzeugt die Kraft, durch die der Transfer der zur Bilderzeugung geeigneten Komponente zum Akzeptorelement bewirkt wird. Diese Schicht zersetzt sich, wenn sie erwärmt wird, in kleine, gasförmige Moleküle, durch die der erforderliche Druck zum Antreiben oder Ausstoßen der zur Bilderzeugung geeigneten Komponente auf das Akzeptorelement erzeugt wird. Dies wird bewerkstelligt, indem ein Polymer nit einer relativ niedrigen Zersetzungstemperatur verwendet wird.
Beispiele für geeignete Polymere umfassen (a) Polycarbonate mit niedrigen Zersetzungstemperaturen (Td), wie Polypropylencarbonat; (b) substituierte Styrolpolymere mit niedrigen Zersetzungstemperaturen, wie Poly-α-methylstyrol; (c) Polyacrylat- und Polymethacrylatester, wie Polymethylmethacrylat und Polybutylmethacrylat; (d) Cellulose-Materialien, wie Celluloseacetatbutyrat und Nitrocellulose; und (e) andere Polymere wie Polyvinylchlorid; Polyacetale; Polyvinylidenchlorid; Polyurethane mit einer niedrigen Zersetzungstemperatur (Td), Polyester; Polyorthoester; Acrylnitril- und substituierte Acrylnitril-Polymere; Maleinsäureharze und Copolymere der obigen. Mischungen von Polymeren können ebenfalls verwendet werden. Zusätzliche Beispiele für Polymere mit niedrigen Zersetzungstemperaturen können bei Foley et al., US- Patent 5 156 938, gefunden werden. Diese umfassen Polymere, die eine säurekatalysierte Zersetzung erfahren. Bei diesen Polymeren ist es oft wünschenswert, einen oder mehrere Wasserstoffdonoren in das Polymer einzuarbeiten.
Bevorzugte Polymere für die Ausstoßschicht sind Polyacrylatund Polymethacrylatester, Polycarbonate nit niedrigen Td, Nitrocellulose und Poly(vinylchlorid). Am meisten bevorzugt ist Poly(vinylchlorid).
In allgemeinen wird bevorzugt, daß das Polymer für die Ausstoßschicht eine Zersetzungstemperatur von weniger als 325 ºC, noch mehr bevorzugt von weniger als 275 ºC aufweist.
Andere Materialien können als Zusätze in der Ausstoßschicht vorhanden sein, solange sie die wesentliche Funktion der Schicht nicht beeinträchtigen. Beispiele für solche Zusätze umfassen Beschichtungshilfen, Weichmacher, Fließzusätze, Gleitmittel, Lichthofschutzmittel, Antistatikmittel, Tenside und andere, von denen bekannt ist, daß sie bei der Formulierung von Beschichtungen verwendet werden.
Die Ausstoßschicht weist in allgemeinen eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 20 µm vorzugsweise im Bereich von 0,7 bis 5 µm auf. Dicken von mehr als 25 µm sind im allgemeinen nicht bevorzugt, da dies zur Delaminierung und zum Reißen führen kann, sofern die Schicht nicht hochgradig weichgemacht ist.
Obwohl es bevorzugt ist, eine einzige Ausstoßschicht zu haben, ist es auch möglich, mehr als eine Ausstoßschicht zu haben, und die verschiedenen Ausstoßschichten können dieselbe oder verschiedene Zusammensetzungen aufweisen, solange sie alle wie oben beschrieben funktionieren. Die Gesamtdicke aller Ausstoßschichten sollte in dem oben angegebenen Bereich, d.h. 0,5 bis 20 µm liegen.
Die Ausstoßschicht(en) kann (können) als Dispersion in einem geeigneten Lösungsmittel auf den Donorträger aufgetragen werden, es ist jedoch bevorzugt, die Schicht(en) aus einer Lösung aufzutragen. Als Beschichtungs-Lösungsmittel kann jedes beliebige Lösungsmittel verwendet werden, solange es die Eigenschaft der Anordnung nicht nachteilig beeinflußt, wobei herkömmliche Beschichtungstechniken oder Drucktechniken wie diejenigen, die beispielsweise beim Tiefdruck verwendet werden, eingesetzt werden.

3. Heizschicht

Die Heizschicht wird auf der Ausstoßschicht abgeschieden, weiter von Träger entfernt. Die Funktion der Heizschicht besteht darin, die Laserstrahlung zu absorbieren und die Strahlung in Wärme umzuwandeln. Für die Schicht geeignete Materialien können anorganisch oder organisch sein und können die selbst Laserstrahlung absorbieren oder zusätzliche, Laserstrahlung absorbierende Verbindungen umfassen.
Beispiele für geeignete anorganische Materialien sind Übergangsmetall-Elemente und metallische Elemente der Gruppen IIIa, IVa, Va und VIa, deren Legierungen miteinander und ihre Legierungen mit den Elementen der Gruppen Ia und IIa. Bevorzugte Metalle umfassen Al, Cr, Sb, Ti, Bi, Zr, TiO&sub2;, Ni, In, Zn und deren Legierungen. Besonders bevorzugt sind Al, Ni, Cr und Zr.
Die Dicke der Heizschicht beträgt im allgemeinen 2 bis 100 nm (20 Å bis 0,1 µm), vorzugsweise 5 bis 10 nm (50 bis 100 Å)
Obwohl es bevorzugt ist, eine einzige Heizschicht zu haben, ist es auch möglich, mehr als eine Heizschicht zu haben, und die verschiedenen Schichten können dieselbe oder verschiedene Zusammensetzungen aufweisen, solange sie alle wie oben beschrieben funktionieren. In dem Fall von Mehrfach-Heizschichten kann es erforderlich sein, eine Laserstrahlung absorbierende Komponente zuzugeben, um ein effektives Erwärmen der Schicht zu erhalten. Die Gesamtdicke aller Heizschichten sollte in dem oben angegebenen Bereich liegen, d.h. von 2 bis 100 nm (20 Å bis 0,1 µm).
Die Heizschicht(en) kann (können) unter Verwendung irgendeiner der wohlbekannten Techniken zur Erzeugung dünner Metallschichten aufgetragen werden, etwa mittels Zerstäubung, chemische Abscheidung aus der Dampfphase und Elektronenstrahl.

4. Transferschicht

Die Transferschicht umfaßt (i) ein polymeres Bindemittel, das von dem Polymer in der Ausstoßschicht verschieden ist, und (ii) eine zur Bilderzeugung befähigte Komponente.
Das Bindemittel für die Transferschicht ist ein polymeres Material mit einer Zersetzungstemperatur, die um wenigstens 100 ºC höher, vorzugsweise mehr als 150 ºC höher als die Zersetzungstemperatur des Bindemittels in der Ausstoßschicht ist. Das Bindemittel sollte filmbildend sein und sich aus einer Lösung oder aus einer Dispersion auftragen lassen. Vorzugsweise weist das Bindemittel einen relativ niedrigen Schmelzpunkt auf, damit der Transfer erleichtert wird. Bindemittel mit niedrigeren Schmelzpunkten als 250 ºC werden bevorzugt. In der Wärme schmelzbare Bindemittel wie Wachse sollten jedoch nicht als einziges Bindemittel eingesetzt werden, da solche Bindemittel möglicherweise nicht so haltbar sind.
Es wird bevorzugt, daß das Bindemittel bei der während der Laserbestrahlung erreichten Temperatur sich nicht selbst oxidiert, zersetzt oder zerfällt, so daß die zur Bilderzeugung befähigte Komponente und das Bindemittel im Hinblick auf eine bessere Haltbarkeit intakt übertragen werden. Beispiele für geeignete Bindemittel umfassen Copolymere von Styrol und (Meth) acrylatestern, wie Styrol/Methylmethacrylat; Copolymere von Styrol und Olefinmonomeren, wie Styrol/Ethylen/Butylen; Copolymere von Styrol und Acrylnitril; Fluorpolymere; Copolymere von (Meth)acrylatestern mit Ethylen und Kohlenmonoxid; Polycarbonate mit höheren Zersetzungstemperaturen; (Meth)acrylat-Homopolymere und -Copolymere; Polysulfone; Polyurethane; Polyester. Die Monomere für die obigen Polymere können substituiert oder unsubstituiert sein. Mischungen von Polymeren können ebenfalls verwendet werden.
Im allgemeinen ist bevorzugt, daß das Polymer für die Transferschicht eine Zersetzungstemperatur von mehr als 400 ºC aufweist. Bevorzugte Polymere für die Transferschicht sind Ethylen-Copolymere, da sie hohe Zersetzungstemperaturen neben niedrigen Schmeiztemperaturen und eine hohe spezifische Wärme aufweisen. Am meisten bevorzugt ist ein Copolymer von n-Butylacrylat, Ethylen und Kohlenmonoxid.
Das Bindemittel-Polymer weist im allgemeinen eine Konzentration von 15 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Transferschicht, vorzugsweise 30 bis 40 Gew.-% auf.
Die Beschaffenheit der zur Bilderzeugung geeigneten Komponente hängt von der vorgesehenen Anwendung der Anordnung ab. Die zur Bilderzeugung geeignete Komponente weist vorzugsweise eine Zersetzungstemperatur auf, die höher als die des polymeren Materials in der Ausstoßschicht ist. Am meisten bevorzugt ist, daß die zur Bilderzeugung geeignete Komponente eine Zersetzungstemperatur aufweist, die wenigstens so hoch wie die Zersetzungstemperatur des Bindemittelpolymers in der Transferschicht ist.
Für Bilderzeugungs-Anwendungen ist die bilderzeugende Komponente ein farbgebendes Mittel. Das farbgebende Mittel kann ein Pigment oder ein nicht sublimierbarer Farbstoff sein. Wegen der Stabilität und der Farbdichte und auch wegen der hohen Zersetzungstemperatur wird vorzugsweise ein Pigment als farbgebendes Mittel verwendet. Beispiele geeigneter organischer Pignente umfassen Rubine F6B (C.I. No. Pigment 184); Cromophthal Yellow 3G (C.I. NO. Pigment Yellow 93); Hostaperm Yellow 3G (C.I. No. Pigment Yellow 154); Monastral Violet R (C.I. No. Pigment Violet 19); 2,9-Dimethylchinacridon (C.I. No. Pigment Red 122);Indofast Brilliant Scarlet R6300 (C.I. No. Pigment Red 123); Quindo Magenta RV 6803; Monastral Blue G (C.I. No. Pigment Blue 15); Monastral Blue BT 383D (C.I. No. Pigment Blue 15); Monastral Blue G BT 284D (C.I. No. Pigment Blue 15); und Monastral Green GT 751D (C.I. No. Pigment Green 7). Kombinationen von Pigmenten und/oder Farbstoffen können ebenfalls verwendet werden.
Gemäß dem Fachmann wohlbekannten Prinzipien wird die Konzentration des Färbemittels so ausgewählt, daß man die optische Dichte erreicht, die in dem fertigen Bild erwünscht ist. Die Menge des Färbemittels hängt von der Dicke der Transferbeschichtung und der Absorption des Färbemittels ab. Typischerweise sind größere optische Dichten als 1,3 bei der Wellenlänge der maximalen Absorption erforderlich.
Wenn ein Pigment übertragen werden soll, ist gewöhnlich ein Dispergiermittel vorhanden, um eine maximale Farbstärke, eine maximale Transparenz und einen maximalen Glanz zu erreichen. Das Dispergiermittel ist allgemein eine organische, polymere Verbindung und wird verwendet, um die feinen Pigment-Teilchen zu dispergieren und um eine Ausfiockung und Agglomerierung zu verhindern. Ein breiter Bereich von Dispergiermitteln ist im Handel erhältlich. Ein Dispergiermittel wird gemäß den Eigenschaften der Pigment-Oberfläche und anderer Komponenten in der Zusammensetzung ausgewählt, wie dies durch den Fachmann praktiziert wird. Jedoch sind zur Durchführung der Erfindung geeignete Dispergiermittel die AB-Dispergiermittel. Das A-Segment des Dispergiermittels wird an der Oberfläche des Pigments adsorbiert. Das B-Segment erstreckt sich in das Lösungsmittel hinein, in den das Pigment dispergiert wird. Das B-Segment stellt eine Barriere zwischen Pigment-Teilchen bereit, um den Anziehungskräften der Teilchen entgegenzuwirken und um so die Agglomerierung zu verhindern. Das B-Segment sollte eine gute Verträglichkeit mit dem verwendeten Lösungsmittel aufweisen. Die AB-Dispergiermittel der Wahl werden allgemein in "Use of AB Block Polymers as Dispersants for Non-aqueous Coating Systems" von H.C. Jakubauskas, Journal of Coating Technology, Band 58, Nr. 736, Seite 71-82 beschrieben. Geeignete AB- Dispergiermittel werden auch in dem UK-Patent 1 339 930 und den US-Patenten 3 684 771, 3 788 996, 4 070 388, 4 912 019 und 4 032 698 offenbart. Konventionelle Pigment-Dispergierungstechniken wie Mahlen mit der Kugelmühle und der Sandmühle können angewendet werden.
Für lithographische Anwendungen ist die zum Abbilden befähigte Komponente ein oleophiles, Druckfarbe aufnehmendes Material. Das oleophile Material ist üblicherweise ein filmbildendes Polymermaterial. Beispiele geeigneter oleophiler Materialien umfassen Polymere und Copolymere von Acrylaten und Methacrylaten; Polyolefine, Polyurethane, Polyester, Polyaramide, Epoxyharze, Novolak-Harze und Kombinationen derselben. Bevorzugte oleophile Materialien sind Acrylpolymere.
Die bilderzeugende Komponente kann auch ein Harz sein, das befähigt ist, nach dem Transfer auf das Akzeptorelement eine Härtungs- oder Aushärtungsreaktion einzugehen. Der Begriff "Harz", wie er hier verwendet wird, umfaßt (a) Monomere oder Oligomere mit niedriger Molmasse, die dazu in der Lage sind, Polymerisationsreaktionen einzugehen, (b) Polymere oder Oligomere mit seitenständigen reaktiven Gruppen, die dazu in der Lage sind, in Vernetzungsreaktionen miteinander zu reagieren, (c) Polymere oder Oligomere mit seitenständigen reaktiven Gruppen, die mit einem getrennten Vernetzungsnittel zu reagieren vermögen, und (d) deren Kombinationen. Das Harz kann, muß aber nicht, die Anwesenheit eines Aushärtungsmittels erfordem, damit die Reaktion des Aushärtens stattfindet. Zu Aushärtungsmitteln zählen Katalysatoren, Härtungsnittel, Photoinitiatoren und thermische Initiatoren. Die Aushärtungsreaktion kann durch die Einwirkung aktinischer Strahlung, Erwärmen oder eine Kombination beider initiiert werden.
Bei lithographischen Anwendungen kann auch ein Färbemittel in der Transferschicht vorliegen. Das Färbemittel erleichtert die Inspektion der Platte nach deren Herstellung. Jedes der oben diskutierten Färbemittel kann verwendet werden. Das Färbemittel kann ein wärme-, licht- oder säureempfindlicher Farbbildner sein.
In allgemeinen liegt die zum Abbilden befähigte Komponente sowohl für die Farbproofherstellung als auch für lithographischen Druckanwendungen in einer Menge von 35 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Transferbeschichtung, vor. Für Farbproof-Anwendungen beträgt die Menge der zum Abbilden befähigten Komponente vorzugsweise etwa 45-65 Gew.-% und für lithographische Druckanwendungen vorzugsweise 65-85 Gew.-%.
Wiewohl die obige Diskussion auf Farbproof- und lithographische Druckanwendungen beschränkt ist, lassen sich doch das Element und das Verfahren der Erfindung gleichermaßen auf den Transfer anderer Typen zum Abbilden befähigter Komponenten in unterschiedlichen Anwendungen anwenden. Allgemein soll der Umfang der Erfindung jede Anwendung umfassen, bei der ein festes Material in einem Muster auf einen Empfänger aufgetragen werden soll. Beispiele anderer geeigneter, zum Abbilden befähigter Komponenten umfassen - sind jedoch nicht darauf beschränkt - magnetische Materialien, fluoreszierende Materialien und elektrisch leitfähige Materialien.
Andere Materialien können als Zusätze in der Transferschicht vorhanden sein, solange sie die wesentliche Funktion der Schicht nicht beeinträchtigen. Beispiele für solche Zusätze umfassen Beschichtungshilfen, Weichmacher, Fließzusätze, Gleitmittel, Lichthofschutzmittel, Antistatikmittel, Tenside und andere Mittel, von denen bekannt ist, daß sie für die Formulierung von Beschichtungen verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt, die Menge der zusätzlichen Materialien in dieser Schicht zu minimieren, da sie das fertige Produkt nach dem Transfer nachteilig beeinflussen können. Zusätze können bei Farbproof-Anwendungen eine unerwünschte Färbung hinzufügen, oder sie können bei Anwendungen für den lithographischen Druck die Haltbarkeit und die Lebensdauer des Drucks vermindern.
Die Transferschicht weist im allgemeinen eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 5 µm vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2 µm auf. Dicken von mehr als etwa 5 µm sind im allgemeinen nicht bevorzugt, da sie eine übermäßige Energie erfordern, damit sie effektiv auf den Akzeptor übertragen werden.
Obwohl es bevorzugt ist, eine einzige Transferschicht zu haben, ist es auch möglich, mehr als eine Transferschicht zu haben, und die verschiedenen Schichten können dieselbe oder verschiedene Zusammensetzungen aufweisen, solange sie alle wie oben beschrieben funktionieren. Die Gesamtdicke aller Transferschichten sollte in dem oben angegebenen Bereich liegen.
Die Transferschicht(en) kann (können) auf den Donor-Träger als eine Dispersion in einem geeigneten Lösungsmittel aufgetragen werden, jedoch wird bevorzugt, die Schicht(en) aus einer Lösung aufzutragen. Jedes geeignete Lösungsmittel kann als Beschichtungslösungsmittel verwendet werden, solange es nicht die Eigenschaften der Anordnung beeinträchtigt, wobei konventionelle Beschichtungstechniken oder Drucktechniken, z.B. Tiefdruck, angewandt werden.
Das Donor-Element kann auch zusätzliche Schichten aufweisen. Eine Lichthofschutzschicht kann z.B. auf die Seite des Trägers aufgetragen werden, die der Transferbeschichtung abgewandt ist. Materialien, die als Lichthofschutzmittel verwendet werden können, sind in der Technik wohlbekannt. Andere Verankerungs- oder Haftschichten können auf jeder Seite des Trägers vorhanden sein und sind im Fachgebiet ebenfalls wohlbekannt.

Akzeptorelement

Das Akzeptorelement, auf das die zur Bilderzeugung geeignete Komponente und das nicht zerfallene, polymere Bindemittel übertragen werden, stellt den zweiten Teil der mit dem Laser bearbeitbaren Anordnung dar. In den meisten Fällen wird die zur Bilderzeugung geeignete Komponente in Abwesenheit eines Akzeptorelements nicht von dem Donorelement entfernt. Das heißt, daß die Bestrahlung allein des Donorelements mit Laserstrahlung nicht dazu führt, daß Material entfernt oder in die Luft übertragen wird. Das Material, d.h. die zur Bilderzeugung befähigte Komponente und das Bindemittel, wird nur dann von dem Donorelement entfernt, wenn es mit Laserstrahlung bestrahlt wird und das Donorelement sich in einen innigen Kontakt mit dem Akzeptorelement befindet, d.h., wenn das Donorelement wirklich das Akzeptorelement berührt. Dies bedeutet, daß in solchen Fällen komplexe Transfermechanismen wirken.
Das Akzeptor-Element umfaßt typischerweise einen Empfänger- Träger und gegebenenfalls eine bildaufnehmende Schicht. Der Empfänger-Träger umfaßt ein maßhaltiges Folienmaterial. Die Anordnung kann durch den Empfänger-Träger abgebildet werden, wenn dieser Träger transparent ist. Beispiele transparenter Folien umfassen z.B. Polyethylenterephthalat, Polyethersulfon, ein Polyimid, ein Poly(vinylalkohol-co-acetal) oder einen Celluloseester wie Celluloseacetat. Beispiele opaker Trägermaterialien umfassen z.B. Polyethylenterephthalat, gefüllt mit einem weißen Pigment, wie Titandioxid, Elfenbeinpapier oder synthetisches Papier, wie Tyvek -Polyolefin-Spinnvlies. Papierträger werden für Proof-Anwendungen bevorzugt. Für Lithographie-Druck-Anwendungen ist der Träger typischerweise eine dünne Aluminiumfolie, wie eloxiertes Aluminium, oder Polyester.
Wenn auch die zum Abbilden befähigte Komponente direkt auf den Empfänger-Träger übertragen werden kann, ist es möglich, daß das Akzeptorelement auf einer Oberfläche typischerweise eine zusätzliche aufnehmende Schicht aufweist. Für Bilderzeugungs- Anwendungen kann die aufnehmende Schicht eine Beschichtung aus z.B. einen Polycarbonat, einem Polyurethan, einem Polyester, aus Polyvinylchlorid, Styrol/Acrylnitril-Copolymer, Poly (caprolacton) und Mischungen derselben sein. Diese bildaufnehmende Schicht kann in jeder Menge vorliegen, die für den beabsichtigten Zweck wirksam ist. Im allgemeinen werden gute Ergebnisse bei Beschichtungsgewichten von 1 bis 5 g/m² erhalten. Für lithographische Anwendungen wird die Aluminiumfolie typischerweise behandelt, um auf der Oberfläche eine Schicht von eloxiertem Aluminium als Empfangsschicht zu bilden. Derartige Behandlungen sind in der Lithographie-Technik wohlbekannt.
Das Akzeptor-Element braucht nicht der vorgesehene endgültige Träger für die zum Abbilden befähigte Komponente zu sein. Mit anderen Worten kann das Akzeptor-Element ein intermediäres Element sein, und auf die Laserabbildungsstufe können eine oder mehrere Transferstufen folgen, durch die die zum Abbilden befähigte Komponente auf den endgültigen Träger übertragen wird. Dies betrifft höchstwahrscheinlich Mehrfarben-Andruck Anwendungen, bei denen ein mehrfarbiges Bild auf dem Akzeptor- Element aufgebaut wird und dann auf einen permanenten Papierträger übertragen wird.

Verfahrensschritte

1. Belichtung

Die erste Stufe im Verfahren der Erfindung ist die bildweise Belichtung der durch Laserstrahlung bearbeitbaren Anordnung mit Laserstrahlung. Die durch Laserstrahlung bearbeitbare Anordnung umfaßt, wie oben beschrieben, das Donor-Element und das Akzeptor-Element.
Die Anordnung wird hergestellt, indem man das Donor-Element und das Akzeptor-Element so im Kontakt zueinander anordnet, daß die Seite, die die Transfer-Beschichtung trägt, das Akzeptor-Element oder die aufnehmende Schicht auf dem Akzeptor- Element tatsächlich berührt.
Vakuum oder Druck kann angewandt werden, um die zwei Elemente zusammenzuhalten. Alternativ können das Donor-Element und das Akzeptor-Element mit einem Band zusammengebunden und mit einem Band an die Abbildungsapparatur gebunden werden. Auch kann ein Stift/Klammer-System verwendet werden. Die durch Laserstrahlung bearbeitbare Anordnung kann zweckmäßigerweise auf einer Trommel montiert werden, um das Laser-Abbilden zu erleichtern.
Verschiedenartige Typen von Lasern können verwendet werden, um die durch Laserstrahlung bearbeitbare Anordnung zu belichteten. Der Laser ist vorzugsweise einer, der im Infrarot-, nahen Infrarot- oder sichtbaren Bereich emittiert. Besonders vorteilhaft sind Diodenlaser, die im Bereich von 750 bis 870 nm emittieren. Diodenlaser bieten wesentliche Vorteile, wie ihre geringe Größe, geringe Kosten, Stabilität, Zuverlässigkeit, Robustheit und Leichtigkeit der Modulation. Diodenlaser, die im Bereich von 800 bis 830 nm emittieren, werden am meisten bevorzugt. Derartige Laser sind z.B. von Spectra Diode Laboratories (San Jose, CA) erhältlich.
Die Belichtung kann durch den Träger des Donor-Elements oder durch das Akzeptor-Element erfolgen, vorausgesetzt, daß dieselben für die Laserstrahlung im wesentlichen durchlässig sind. In den meisten Fällen ist der Donor-Träger eine Folie, die für Infrarot-Strahlung durchlässig ist, und die Belichtung wird zweckmäßigerweise durch den Träger durchgeführt. Wenn jedoch das Akzeptor-Element für Infrarot-Strahlung im wesentlichen durchlässig ist, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch durch bildweises Belichten des Akzeptor-Elements mittels Infrarot-Laser-Strahlung durchgeführt werden.
Die durch Laserstrahlung bearbeitbare Anordnung wird bildweise belichtet, so daß das Material, d.h. das Bindemittel und die zum Abbilden befähigte Komponente, auf das Akzeptor-Element in einem Muster übertragen wird. Das Muster selbst kann z.B. in Form von Rasterpunkten oder einer Liniengrafik, die durch den Rechner erzeugt werden, in einer Form, die durch Abtasten einer zu kopierenden Vorlage erhalten wird, in Form eines digitalisierten Bildes, das von der Original-Vorlage aufgenommen wurde, oder einer Kombination beliebiger dieser Formen vorliegen, die vor der Belichtung mit dem Laser auf einem Rechner elektronisch kombiniert werden können. Der Laserstrahl und die durch Laserstrahlung bearbeitbare Anordnung befinden sich in einer konstanten Bewegung zueinander, so daß jeder winzige Bereich der Anordnung, d.h. "Pixel", durch den Laser individuell angesprochen wird. Dies wird allgemein durch das Montieren der durch Laserstrahlung bearbeitbaren Anordnung auf einer drehbaren Trommel erreicht. Ein Flachbett-Recorder kann ebenfalls verwendet werden.

2. Abtrennung

Die nächste Stufe in dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Abtrennen des Donor-Elements von dem Akzeptor-Element. Üblicherweise erfolgt dies durch einfaches Abziehen der zwei Elemente voneinander. Dies erfordert im allgemeinen eine sehr geringe Schälkraft und wird erreicht, indem man einfach das Donor-Element von dem Akzeptor-Element abtrennt. Dies kann unter Anwendung konventioneller Trenntechniken geschehen und manuell oder automatisch, ohne ein Eingreifen des Bedienungspersonals, erfolgen.
In den gesamten obigen Diskussionen handelte es sich bei dem angestrebten Produkt um das Akzeptorelement, auf das nach der Bestrahlung durch den Laser die zur Bilderzeugung geeignete Komponente in Form eines Musters übertragen wurde. Es ist jedoch auch möglich, daß es sich bei dem angestrebten Produkt nach der Bestrahlung durch den Laser um das Donorelement handelt. Wenn der Donorträger transparent ist, kann das Donorelement als ein Photowerkzeug für die herkömmliche, analoge Belichtung lichtempfindlicher Materialen, z.B. Photoresists, Photopolymer-Druckplatten, lichtempfindliche Materialien für die Proofherstellung und dergleichen verwendet werden. Für Anwendungen als Photowerkzeug ist es wichtig, die Dichtedifferenz zwischen "klaren", d.h. der Lasersrahlung ausgesetzten, und "opaken", d.h. ihr nicht ausgesetzten,Bereichen des Donorelements zu maximieren. Somit müssen die in dem Donorelement verwendeten Materialien maßgeschneidert sein, um für diese Anwendung zu passen.

BEISPIELE

Glossar

BINDEMITTEL:

CAB551-0.01 Celluloseacetatbutyrat, 2 % Acetyl, 53 % Butyryl, Td = 338 ºC
CAB381-0.1 Celluloseacetatbutyrat, 13,5 % Acetyl, 38 % Butyl, Td = 328 ºC
E1010 Elavacite 1010 (DuPont), Polymethylmethacrylat mit durch Doppelbindungen gebundenen Enden der Kohlenstoffkette. Tg = 42 ºC, Td1 = 176, Td2 = 284 ºC
E2051 Elavacite 2051 (DuPont), Polymethylmethacrylat, Tg = 98 ºC, Td = 350 ºC
NC Nitrocellulose (Hercules), Td = 194 ºC
P-αMS Poly-α-methylstyrol (Aldrich), Td&sub1; = 240 ºC, Td&sub2; = 339 ºC.
E2045 Elvacite 2045, Polybutylmethacrylat (DuPont), Td&sub1; = 155 ºC, Td&sub2; = 284,1 ºC
PAC-40 PPC = Polypropylencarbonat (PAC Polymers, Inc., Allentown, PA) Td = 160 ºC
PVC Poly(vinylchlorid) (Aldrich), Td&sub1; = 282 ºC, Td&sub2; = 465 ºC

TRANSFERSCHICHT-BINDEMITTEL:

AF1601 2,2-Bis(trifluormethyl)-4,5-difluor-1,3-dioxol, Td = 550 ºC (DuPont)
EP4043 Copolymer aus 10 % CO, 30 % n-Butylacrylat und 60 % Ethylen, Td = 457 ºC (DuPont)
K-1101 Kraton 1101 (Shell), Styrol-Butadien-Styrol-ABA-Block-Copolymer, 31 mol-% Styrol, Td = 465 ºC
PC Lexan 101, Polycarbonat, Td = 525 ºC
PSMMA Polystyrol/Methylmethacrylat (70:20), Td = 425 ºC
SEB Styrol/Ethylen-Butylen
SP2 ABA-Block-Copolymer, 29 % Styrol, Td = 446 ºC

ANDERE MATERIALIEN:

Dispergiermittel AB-Dispergiermittel
CyHex Cyclohexanon
DBP Dibutylphosphat
DPP Diphenylphosphat
IR165 Cyasorb IR-165, Licht-Absorptionsmittel (Cyaramid)
L31 Pluronic L31, Tensid (BASF)
MC Methylenchlorid
MEK Methylethylketon
PEG Polyethylenglycol
TEGDA Tetraethylenglycoldiacrylat

Verfahren 1

Die Bilder wurden unter Verwendung der Grundlinie eines GCR 170-Nd-YAG-Lasers (1) (Spectra Physics, Mountain View, CA) bestrahlt, der entweder in einem Lang-Impuls- oder einem gütegesteuerten Modus betrieben werden konnte. Der experimentelle Aufbau ist in Figur 1 dargestellt. Der Strahl 1(a) von 1,064 um wurde an einem 45º-Infrarotspiegel (2) reflektiert. Der reflektierte, um 90º von der einfallenden Strahlung abgelenkte Strahl 1(b) fiel auf das Donorelement (3) (3,81 cm x 10,16 cm), das sich in dem 50 cm entfernt angeordneten Probenhalter (4) befand. Dieser wurde senkrecht zum Laserstrahl verschoben. Die Laserleistung wurde mit einem Leistungsmeßgerät (5) gemessen, das direkt hinter dem Spiegel angeordnet wurde und während der Bestrahlung aus dem Strahl entfernt wurde.
Wenn die Vorrichtung zur Bilderzeugung verwendet wurde, bestand der Probenhalter (4) aus einer Acrylplatte (7), einem Donorelement (3), einem Akzeptorelement (6) und einer ebenen Metallplatte (9), die durch Schrauben zusammengehalten wurden.
Der Donorträger befand sich der Acrylplatte am nächsten, und die nicht aufnehmende Seite des Akzeptorelements befand sich am nächsten zur Metallplatte.
Wenn die Vorrichtung zum Testen der Empfindlichkeit von Donorfilmen verwendet wurde, bestand der Probenhalter (4) aus einer Acrylplatte (7) und einer U-förmigen Metallplatte (10), die durch Schrauben zusammengehalten wurden. Siehe Figur 2. In dem Probenhalter wurde ein Donorelement (3) so angeordnet, daß der Donorträger sich der Acrylplatte (7) am nächsten befand. Durch die U-förmige Metall-Rückseite konnte der bestrahlte Film, hinter dem sich kein Träger befand, sich frei von dem Laserstrahl weg verschieben.
Bei dem gütegesteuerten Modus wurde die Leistung in Schritten von 5 mJ/cm² von 10 bis 100 mJ/cm² geregelt. Bei dem Lang- Impuls-Modus wurde die Leistung in Schritten von 100 mJ/cm² von 100 bis 800 mJ/cm² geregelt. Die Leistung wurde entweder durch das Variieren der Laser-Ausgangsleistung oder durch die Einführung von Strahlungsteilern mit einem variierenden Prozentwert von Reflektion entlang des Strahlengangs eingestellt. Der Laser wurde im Einzelfleck-Modus bei zwei verschiedenen Impulsdauern betrieben: 10 ns für den gütegesteuerten Modus; 300 µs für den Lang-Impuls-Modus.
Um die Empfindlichkeit zu bestimmen, wurde der Donorfilm in den Probenhalter gelegt, und ein einzelner Schuß mit der erwünschten Leistung wurde abgefeuert. Der Film wurde dann um 1,27 cm (0,5 inch) verschoben, die Leistung auf ihren neuen Wert vermindert, und ein neuer Schuß abgefeuert. Diese Schritte wurden mit abnehmender Leistung wiederholt, bis Impulsenergie der Bestrahlung zum Beschreiben des Films nicht mehr ausreichend war. Die Empfindlichkeit oder der Ablations-Grenzwert entspricht der Mindest-Laserleistung, die erforderlich ist, damit der Transfer oder das Entfernen von Material auftritt.

Verfahren 2

Bei der Laser-Bestrahlungsvorrichtung handelte es sich um einen Creo Plotter (Creo Corp., Vancouver, BC) mit 32 Infrarotlasern, die mit einer Impulsdauer von 3 us bei 830 nm emittieren. Die Impulsenergie wurde auf Grundlage der Laserleistung und der Trommeldrehzahl berechnet.
Das Akzeptorelement, Papier, wurde auf der Trommel der Laser- Bestrahlungsvorrichtung angeordnet. Das Donorelement wurde dann so auf dem Akzeptorelement angeordnet, daß die Transferschicht des Donorelements an die Akzeptorseite des Akzeptorelements angrenzte. Dann wurde Vakuum angelegt.
Um die Empfindlichkeit des Films zu bestimmen, wurden Streifen einer vollständig gebrannten Struktur erhalten und die Trommeldrehzahlen in Schritten von 0,4 s&supmin;¹ von 1,67 bis 6,67 s&supmin;¹ (in Schritten von 25 U./min von 100 bis 400 U./min) variiert. Die Dichte des auf Papier übertragenen Bildes wurde mit einem MacBeth -Dichtemeßgerät im Reflektionsmodus für jeden der bei verschiedenen Trommeldrehzahlen geschriebenen Streifen gemessen. Die Empfindlichkeit war die Mindest-Laserenergie, die erforderlich war, damit ein Transfer von Material mit einer Dichte von mehr als 1 auftrat.

Beispiele 1 - 11

Diese Beispiele veranschaulichen den durch die Ausstoßschicht erzeugten Vorteil in bezug auf die erhöhte Filmempfindlichkeit.
Die Proben bestanden aus einem Träger aus Mylar 200 D Polyesterfilm (E.I. du Pont de Nemours and Co., Wilmington, DE), der mit einer Ausstoßschicht beschichtet war, die dann mit einer Heizschicht beschichtet wurde. Bei der Kontrolle handelte es sich um dasselbe Trägermaterial, das nur die Heizschicht aufwies.
Jede Ausstoßschicht wurde manuell mit einem Rakel aus Methylenchlorid zu einer Trockendicke von 8 bis 10 µm bestimmt durch ein Oberflächenmeßgerät, auf einen Träger aufgetragen. Die Zusammensetzungen der verschiedenen Ausstoßschichten sind in Tabelle 1 unten angegeben.
Die Ausstoßschichten der Proben und der Träger der Kontrolle wurden dann mit einer Heizschicht beschichtet, die aus einer Aluminiumschicht mit einer Dicke von etwa 8 nm (80 A) bestand.
Das Aluminium wurde durch Zerstäuben unter Verwendung einer Denton 600-Einheit (Denton, NJ) in einer Ar-Atmosphäre von 6,65 Pa (50 millitorr) aufgetragen.
Die Empfindlichkeiten der Filme wurden unter Verwendung von Verfahren 1 sowohl für den gütegesteuerten Modus("A") als auch für den Lang-Impuls-Modus ("B") gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 unten angegeben und demonstrieren klar die erhöhte Empfindlichkeit der Filme mit der Ausstoßschicht. Die Filme mit der Ausstoßschicht erfordern, damit der Transfer stattfindet, viel niedrigere Laserenergien. Tabelle 1

Beispiele 12 - 20

Diese Beispiele veranschaulichen die verbesserte Empfindlichkeit der Dreischicht-Filmstruktur des Donorelements der Erfindung.
Die Beispiele 12 - 20 bestanden aus einem Donorelement mit der folgenden Struktur: Träger, Ausstoßschicht, Heizschicht, Transferschicht. Die Kontrolle bestand aus einem Donorelement ohne Ausstoßschicht, d.h. dem Träger, der Heizschicht und der Transferschicht.
Bei dem Träger handelte es sich um Mylar 200 D. Für die Beispiele wurde die Ausstoßschicht aus einem Lösungsmittelsystem aus Methylenchlorid und Isopropanol (92 : 8) aufgetragen. DPP wurde mit einer Konzentration von 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe in der Ausstoßschicht, zugegeben. Die Feststoffe in den Lösungen wurden eingestellt, wodurch Viskositäten von 300 - 400 mPa s (cP) erhalten wurden. Die Schichten wurden mit einer automatischen Beschichtungsvorrichtung bis zu einer Trockendichte von 10 µm aufgetragen, mit Ausnahme von Beispiel 12, bei dem bis zu einer Dicke von 3 µm aufgetragen wurde. Eine Polyethylen-Deckschicht von 25 µm (1 nil) wurde während des Beschichtens auf die Ausstoßschicht laminiert, um die Schicht vor dem Verkratzen und vor Staub zu schützen.
Eine Heizschicht aus Aluminium wurde unter Verwendung einer Denton-Einheit auf die Ausstoßschichten der Beispiele und den Träger der Kontrolle aufgedampft. Die Dicke des Metalls wurde in situ mit einem Quarzkristall und nach der Abscheidung durch das Messen der Reflektion und der Transmission der Filme überwacht. Die Dicke der Aluminium-Heizschicht betrug 6 nm (60 Å)
Bei allen Proben wurde eine Transferschicht auf die Heizschicht aufgetragen. Die Transferschicht wurde manuell bis zu einer Trockendicke zwischen 0,7 und 1,0 um beschichtet. Die für die Transferschichten verwendeten Beschichtungen wiesen die unten angegebenen Zusammensetzungen auf.

Cyan-Dispersion:

Cyan-Pigment Heucophthal Blue G Heubach Inc., Newark, N.J.) 45,92 g
AB1030 19,68 g
MEK/CyHex (60/40) 372 g
Prozentualer Feststoffgehalt 15

K-Dispersion:

AB1030 30 g
MEK/CyHex (60/40) 300 g
Prozentualer Feststoffgehalt 25

Transferbeschichtung 1 (TC1)

EP4043 7,5 g
Cyan-Dispersion 50 g
PEG 59
L31 1,5 g
IR165 0,1 g
MC 79,9 g
Prozentualer Feststoffgehalt 15

Transferbeschichtung 2 (TC2)

EP4043 7,5 g
Cyan-Dispersion 50 g
PEG 1,56 g
IR165 0,082 g
MEK 85,65 g
Prozentualer Feststoffgehalt 13

Transferbeschichtung 3 (TC3)

PSMMA 7,5 g
Cyan-Dispersion 50 g
TEGDA 3,0 g
MEK 83,5 g
Prozentualer Feststoffgehalt 12, 5

Transferbeschichtung 4 (TC4)

EP4043 7,5 g
Cyan-Dispersion 50 g
PEG 3,75 g
MEK 107,5 g
Prozentualer Feststoffgehalt 12,5

Transferbeschichtung 5 (TC5)

EP4043 7,5 g
Cyan-Dispersion 50 g
MEK 77,5 g
Prozentualer Feststoffgehalt 12,5
Transferbeschichtung 6 (TC6)
EP4043, 6%ige Lösung in MEK 39,58 g
DPP 0,46 g
K-Dispersion 9,5 g
Prozentualer Feststoffgehalt 11,2
Die Empfindlichkeiten der Filme wurden unter Anwendung des Verfahrens 1 für den gütegesteuerten Modus gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 unten angegeben und demonstrieren klar die erhöhte Empfindlichkeit der Filme mit der Ausstoßschicht. Die Filme mit der Ausstoßschicht erfordern viel niedrigere Laserenergien, damit der Transfer auftritt. Tabelle 2
a mit 10 Gew.-% DPP

Beispiel 21

Dieses Beispiel veranschaulicht die erhöhte Empfindlichkeit von Filmen mit der Ausstoßschicht.
Die Donorfilm-Probe für Beispiel 21 wies einen Träger aus Mylar 200 D-Film, eine 5 um dicke Ausstoßschicht aus PVC (aus Methylethylketon aufgetragen) und eine 8,5 nm (85 A) dicke Heizschicht aus aufgedampftem Chrom auf. Eine Transferschicht mit der TC6-Zusammensetzung wurde mit den Stäben 5, 6 bzw. 7 auf Dicken von 0,8, 1,0 bzw. 1,2 um aufgetragen.
Die Kontrolle wies dieselbe Struktur, jedoch keine Ausstoßschicht auf.
Die Empfindlichkeiten der Filme wurden unter Anwendung von Verfahren 2 mit einer Strahlgröße von 5,8 um gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 unten angegeben und demonstrieren klar die erhöhte Empfindlichkeit der Filme mit der Ausstoßschicht. Tabelle 3
* Vd ist die Trommeldrehzahl in s&supmin;¹ (U./min)
** TAVF ist die mittlere Gesamt-Impulsenergie

Beispiele 22 - 26

Diese Beispiele veranschaulichen die Verwendung verschiedener Transferschichten zur Bildung von erfindungsgemäßen Donorelementen.
Der Donorfilm eines jeden Beispiels wies einen Träger aus Mylar 200 D-Film und eine 5 µm dicke Ausstoßschicht aus PVC (aus 60/40 MEK/CyHex aufgetragen) auf. Eine Heizschicht aus 6 nm (60 A) Cr wurde durch einen e-beam von Flex Products, Inc. (Santa Rosa, CA) abgeschieden. Die Transferschichten mit den in der Tabelle unten angegebenen Zusammensetzungen wurden mit dem Rakel aus Methylenchlorid unter Verwendung eines Stabs Nr. 6 zu einer Dicke von etwa 0,8 µm manuell darauf aufgetragen.
Für jedes Beispiel wurde eine Kontrolle mit derselben Struktur, aber ohne die Ausstoßschicht hergestellt. Tabelle 4: Transferschicht-Zusammensetzungen
Die Empfindlichkeiten der Filme wurden unter Anwendung von Verfahren 1 sowohl für den gütegesteuerten Modus ("A") als auch für den Lang-Impuls-Modus ("B") gemessen. Die Ergebnisse sind intabellesuntenangegebenunddemonstrierenklardie erhöhte Empfindlichkeit der Filme mit der Ausstoßschicht. Tabelle 5

Beispiel 27

Das folgende Beispiel veranschaulicht, daß die pigmentierte Schicht nicht von der Basis entfernt wird, wenn es sich nicht in einem innigen Kontakt mit einem Akzeptor befindet. Das Verfahren von Beispiel 21 wurde mit einem Akzeptorelement aus Papier (Beispiel 27A) und ohne Akzeptorelement (Beispiel 278) wiederholt. Die Beobachtung des bestrahlten Donorelements offenbarte, daß das Aussehen der bestrahlten Bereiche, wenn das Donorelement ohne einen Akzeptor bestrahlt worden war, sich von einem glänzenden zu einem matteren Aussehen änderte, die pigmentierte Schicht aber nicht von ihrer Position auf dem ursprünglichen Donorfilm entfernt wurde. Daß heißt, daß, obwohl ein latentes Bild gebildet wurde, kein explosiver Transfer von Material auftrat. Im Gegensatz dazu wurde die pigmentierte Schicht vollständig übertragen, wenn dasselbe Material sich im innigen Kontakt mit Papier befand.
Vd wird als letzte sichtbare Linie auf dem Donorelement angesehen, wenn es sich nicht in Kontakt befindet, und als letzter Linien-Transfer bei SWOP- (standard webb offset print-) Dichten, wenn es sich in Kontakt mit einem Akzeptorelement befindet.

Claims

1. Donorelement zur Verwendung in einem laserinduzierten, thermischen Transferverfahren, wobei das Element einen Träger umfaßt, der in der aufgeführten Reihenfolge auf seiner ersten Oberfläche trägt:

(a) wenigstens eine Ausstoßschicht, die, wenn sie erwärmt wird, die Kraft zum Bewirken des Transfers einer zur Bilderzeugung geeigneten Komponente erzeugt, wobei die Ausstoßschicht ein erstes Polymer mit einer Zersetzungstemperatur T&sub1; umfaßt;

(b) wenigstens eine Heizschicht zur Absorption von Laserstrahlung und Umwandlung der Strahlung in Wärme und

(c) wenigstens eine Transferschicht, umfassend:

(i) ein zweites Polymer mit einer Zersetzungstemperatur T&sub2; und

(ii) eine zur Bilderzeugung geeignete Komponente,

wobei T&sub2; ≥ (T&sub1; + 100).

2. Element nach Anspruch 1, wobei das erste Polymer eine Zersetzungstemperatur von weniger als 325 ºC aufweist und aus substituierten Polystyrolen, Polyacrylatestern, Polymethacrylatestern, Celluloseacetatbutyrat, Nitrocellulose, Polyvinylchlorid, Polycarbonaten, deren Copolymeren und deren Mischungen ausgewählt ist.

3. Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Heizschicht eine dünne, aus Aluminium, Chrom, Nickel, Zirconium, Titan und Titandioxid ausgewählte Metallschicht umfaßt.

4. Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Polymer eine Zersetzungstemperatur von mehr als 400 ºC aufweist und aus Copolymeren von Acrylatestern, Ethylen und Kohlenmonoxid und Copolymeren von Methacrylatestern, Ethylen und Kohlenmonoxid ausgewählt ist.

5. Element nach Anspruch 1, wobei das erste Polymer aus Poly(vinylchlorid) und Nitrocellulose ausgewählt ist, die Heizschicht eine dünne Schicht aus Metall, ausgewählt aus Nickel und Cadmium, umfaßt, und das zweite Polymer aus Copolymeren von Polystyrol und Copolymeren von n-Butylacrylat, Ethylen und Kohlenmonoxid ausgewählt ist.

6. Element nach Anspruch 1, wobei

(a) die Ausstoßschicht eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 20 µm aufweist,

(b) die Heizschicht eine Dicke im Bereich von 2 nm (20 Å) bis 0,1 µm aufweist, und

(c) die Transferschicht eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 50 um aufweist.

7. Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zur Bilderzeugung geeignete Komponente ein Pigment ist.

8. Laserinduziertes, thermisches Transferverfahren, umfassend:

(1) bildweises Bestrahlen einer mit dem Laser bearbeitbaren Zusammensetzung, umfassend:

(A) ein Donorelement mit einem Träger, der in der aufgeführten Reihenfolge auf seiner ersten Oberfläche trägt:

(c) wenigstens eine Transferschicht, umfassend:

(i) ein zweites Polymer mit einer Zersetzungstemperatur T&sub2; und

(ii) eine zur Bilderzeugung geeignete Komponente,

wobei T&sub2; ≥ (T&sub1; + 100), und

(B) ein in Kontakt mit der ersten Oberfläche des Donorelements befindliches Akzeptorelement, wobei ein wesentlicher Teil der Transferschicht auf das Akzeptorelement übertragen wird; und das

(2) Trennen des Donorelements vom Akzeptorelement.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Polymer eine Zersetzungstemperatur von weniger als 325 ºC aufweist und aus substituierten Polystyrolen, Polyacrylatestern, Polymethacrylatestern, Celluloseacetatbutyrat, Nitrocellulose, Poly(vinylchlorid), Polycarbonaten, deren Copolymeren und deren Mischungen ausgewählt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Heizschicht eine dünne, aus Aluminium, Chrom, Nickel, Zirconium, Titan und Titandioxid ausgewählte Metallschicht umfaßt.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das zweite Polymer eine Zersetzungstemperatur von mehr als 400 ºC aufweist und aus Copolymeren von Acrylatestern, Ethylen und Kohlenmonoxid und Copolymeren von Methacrylatestern, Ethylen und Kohlenmonoxid ausgewählt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Polymer aus Polyvinylchlorid und Nitrocellulose ausgewählt ist, die Heizschicht eine dünne Schicht aus Metall, ausgewählt aus Nickel und Cadmium, umfaßt, und das zweite Polymer aus Copolymeren von Polystyrol und Copolymeren von n-Butylacrylat, Ethylen und Kohlenmonoxid ausgewählt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei

(a) die Ausstoßschicht eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 20 µm aufweist,

(c) die Transferschicht eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 50 µm aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die zur Bilderzeugung geeignete Komponente ein Pigment ist.