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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein wesentlich lichtunempfindliches
thermografisches Material, das eine Haftschicht mit einem niedrigen
Verhältnis
an auslaugbaren Ionen außer
Fluorhalogenidionen enthält.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Bei
der thermischen Bilderzeugung oder Thermografie handelt es sich
um ein Aufzeichnungsverfahren, bei dem Bilder mit Hilfe von Wärmeenergie
erzeugt werden.
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Bei
der Thermografie sind drei Annäherungen
möglich:
- 1. Direkte thermische Erzeugung eines sichtbaren
Bildmusters durch bildmäßige Erhitzung
eines Aufzeichnungsmaterials, das Stoffe enthält, deren Farbe oder optische
Dichte sich durch chemische oder physikalische Vorgänge ändert.
- 2. Bildmäßige Übertragung
eines Ingrediens, das notwendig ist für den chemischen oder physikalischen Vorgang,
durch den Änderungen
der Farbe oder optischen Dichte hervorgerufen werden, auf ein Empfangselement,
- 3. Thermischer Farbstoffübertragungsdruck,
wobei sich ein sichtbares Bildmuster bildet durch Übertragung einer
farbigen Substanz von einem bildmäßig erhitzten Donorelement
auf ein Empfangselement.
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Bei
den meisten der "direkten" thermografischen
Materialien handelt es sich um solche des chemischen Typs. Bei Erhitzung
auf eine bestimmte Umwandlungstemperatur erfolgt eine irreversible
chemische Reaktion, und es wird ein farbiges Bild erzeugt. Es sind
zahlreiche Arten von chemischen Systemen vorgeschlagen worden, von
denen einige Beispiele auf Seite 138 des Buchs "Imaging Systems" von Kurt I. Jacobson – Ralph
E. Jacobson, The Focal Press – London
und New York (1936), wo die Herstellung eines Silbermetallbildes
durch eine thermisch induzierte Oxidationsreduktionsreaktion einer
Silberseife mit einem Reduktionsmittel beschrieben wird, angegeben
sind.
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In
JP 57-69 095 wird ein Träger
offenbart, der mit einer ein Ionomer enthaltenden Haftschicht und
darüber
mit einer wärmeempfindlichen
Aufzeichnungsschicht beschichtet ist, deren Löslichkeit in Wasser bei Erwärmung abnimmt,
wodurch ein thermografischer Bogen erhalten wird. Aus EP-A 496 017
ist ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmedium bekannt, enthaltend: (a) einen Träger aus
synthetischem Harz, (b) eine Schicht aus einem ionomeren Harz auf
dem Träger
und (c) eine wärmeempfindliche
Aufzeichnungsschicht auf der Schicht aus ionomerem Harz.
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Aus
GB 2 114 767 ist ein wärmeempfindlicher
Aufzeichnungsbogen bekannt, enthaltend ein Trägermaterial, eine über dem
Trägermaterial
aufgetragene und einen Füllstoff
und ein Bindemittel enthaltende Grundierschicht, eine über der
Grundierschicht aufgetragene wärmeempfindliche
Färbungsschicht,
die einen farblosen hellen Leukofarbstoff und ein saures, den Leukofarbstoff
bei dessen Erwärmung
färbendes
Material enthält,
und eine über
der wärmeempfindlichen
Färbungsschicht
aufgetragene Schicht, die ein wasserlösliches Mittel und einen Füllstoff
enthält.
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Aus
der Beschreibung von US-P 5 006 451 ist bekannt, daß "polymere Haftschichten,
die zur Verbesserung der Haftung von Gießzusammensetzungen an Polyesterfilmträgern verwendet
werden, den Fachleuten im fotografischen Bereich sehr bekannt sind.
Zu für
diesen Zweck nutzbaren Zusammensetzungen zählen Interpolymere von Vinylidenchlorid
wie Terpolymere aus Vinylidenchlorid, Acrylnitril und Acrylsäure, Terpolymere aus
Vinylidenchlorid, Methylacrylat und Itakonsäure".
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben aber gefunden, daß die Lichtbeständigkeit
und Archivierbarkeit von wesentlich lichtunempfindlichen thermografischen,
aus wäßrigen Medien
aufgetragenen Materialien in Anbetracht ihrer beschränkten Stärke, bezogen
auf die Stärke
des wärmeempfindlichen
Elements dieser Materialien, unerwartet abhängig waren von der Wahl der
Haftschicht und darüber
hinaus polymere Haftschichten, die die Haftung zwischen Polyesterträger und
herkömmlichen
fotografischen Emulsionsschichten fördern, im Grunde infolge der
behindernden Lichtempfindlichkeit und schwachen Archivierbarkeit
unbrauchbar waren (siehe VERGLEICHENDES BEISPIEL 2). Es besteht
somit ein Bedarf an Haftschichten zur Verwendung auf den Trägern von
thermografischen Materialien, die die Lichtbeständigkeit und Archivierbarkeit von
thermografischen Materialien nicht beeinträchtigen.
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Aufgaben der
vorliegenden Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, thermografische, aus
wäßrigen Medien
auftragbare Materialien bereitzustellen, die mit einer verbesserten
Archivierbarkeit und/oder einer verbesserten Lichtbeständigkeit
aufwarten, ohne beim Druck eine Einbuße an hoher maximaler Dichte
und niedriger minimaler Dichte zu erleiden.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachstehenden Beschreibung ersichtlich.
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Kurze Darstellung
der vorliegenden Erfindung
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Thermografische
Materialien weisen eine schwache Haftung an nicht-substriertem Polyethylenterephthalat
auf, wie aus VERGLEICHENDEM BEISPIEL 1 ersichtlich ist. Im fotografischen
Bereich wird die Haftung von Silberhalogenid-Gelatineemulsionsschichten
an einem Polyethylenterephthalatträger durch Verwendung einer
aus zwei Subschichten bestehenden Haftschicht gesichert, wobei eine
der Subschichten den Polyethylenterephthalatträger genügend hydrophil macht, um an
einer gelatinehaltigen Schicht, an der Silberhalogenid-Gelatineemulsionsschichten
haften würden,
haften zu können.
VERGLEICHENDES BEISPIEL 2 zeigt, daß eine solche Haftschicht tatsächlich eine
gute Haftung zwischen dem Polyethylenterephthalatträger und gelatinehaltigen
thermografischen Materialien sichert, allerdings auf Kosten einer
schwächeren
Archivierbarkeit und einer niedrigeren Lichtbeständigkeit. Es hat sich unerwartet
herausgestellt, daß die
Zusammensetzung einer Haftschicht für den polymeren oder polymerbeschichteten
Träger
an der gleichen Seite des Trägers wie
das wärmeempfindliche
Element trotz der Dünnheit
einer Haftschicht, bezogen auf die Stärke des wärmeempfindlichen Elements,
einen merklichen Einfluß auf
die Lichtbeständigkeit
und Archivierbarkeit eines wesentlich lichtunempfindlichen thermografischen Schwarzweißmaterials
aufweist. Im besonderen hat es sich herausgestellt, daß gewisse
Ingredienzien wie kolloidale oder nicht-kolloidale Kieselsäure bei Verwendung in einem
Verhältnis
von mehr als 20 Gew.-% und die Anwesenheit von in Wasser auslaugbaren
Ionen außer
Fluorhalogenidionen in einem Mindestverhältnis von 0,6 mg/m2 einen
störenden
Einfluß auf
die Lichtbeständigkeit und
Archivierbarkeit von aus wäßrigen Medien
aufgetragenen thermografischen Materialien aufweisen.
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Gelöst werden
die obigen Aufgaben durch ein wesentlich lichtunempfindliches thermografisches Schwarzweißmaterial
mit einem polymeren oder polymerbeschichteten Träger, einer Haftschicht auf
dem Träger
und an der gleichen Seite des Trägers
wie die Haftschicht einem wärmeempfindlichen
Element, das ein wesentlich lichtunempfindliches organisches Silbersalz,
ein Reduktionsmittel dafür
in thermischer wirksamer Beziehung dazu und ein Bindemittel enthält, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Haftschicht ein Bindemittel und weniger als 20 Gew.-% Kieselsäure enthält, eventuelle
kovalent gebundene Säuregruppen
im Bindemittel entweder im wesentlichen als freie Säuren oder
im wesentlichen als Säuresalze
enthalten sind und der Gehalt an bei Zimmertemperatur über einen
Zeitraum von 120 Minuten in Wasser auslaugbaren Ionen außer Fluorhalogenidionen
in der Haftschicht weniger als 0,6 mg/m2 beträgt.
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Gelöst werden
die obigen Aufgaben ebenfalls durch ein durch die nachstehenden
Schritte gekennzeichnetes Verfahren zur Herstellung des obenerwähnten wesentlich
lichtunempfindlichen thermografischen Materials : Beschichtung des
Trägers
mit einer Haftschichtzusammensetzung zur Bildung der Haftschicht,
Anfertigung einer oder mehrerer wäßriger Gießzusammensetzungen, die das
wesentlich lichtunempfindliche organische Silbersalz, das Reduktionsmittel
und das Bindemittel enthalten, und Auftrag der einen oder mehreren wäßrigen Gießzusammensetzungen
auf die gleiche Seite des Trägers
wie die Haftschicht, wobei nach Trocknung das wärmeempfindliche Element erhalten
wird.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden in der ausführlichen Beschreibung der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Ausführliche Beschreibung der vorliegenden
Erfindung
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Haftschicht
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Die
erfindungsgemäß verwendete
Haftschicht enthält
ein Bindemittel und weniger als 20 Gew.-% Kieselsäure und
eventuelle kovalent gebundene Säuregruppen
im Bindemittel sind entweder im wesentlichen als freie Säuren oder
im wesentlichen als Säuresalze
enthalten und der Gehalt an bei Zimmertemperatur über einen
Zeitraum von 120 Minuten in Wasser auslaugbaren Ionen außer Fluorhalogenidionen
in der Haftschicht beträgt
weniger als 0,6 mg/m2. Die erfindungsgemäß verwendete
Haftschicht kann aus einer oder mehreren Subschichten bestehen.
Das auslaugbare Ion außer
einem Fluorhalogenidion ist vorzugsweise ein Chloridion.
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Unter
dem Begriff "ionische
Gruppe" versteht
sich eine ionisierte Gruppe, zum Beispiel eine Carboxylatgruppe,
eine Sulfinatgruppe, eine Sulfonatgruppe, eine quaternäre Ammoniumgruppe,
eine quaternäre Phosphoniumgruppe,
eine ternäre
Sulfoniumgruppe und eine Phosphatgruppe. Zu geeigneten Bindemitteln zählen alle
natürlichen,
modifizierten natürlichen
oder synthetischen Harze, Polykieselsäure, hydrolysierte Polyalkoxysilane
usw. oder Gemische derselben.
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Der
Gehalt an auslaugbaren Ionen außer
Fluorhalogenidionen in der erfindungsgemäß verwendeten Haftschicht liegt
vorzugsweise unter 2 2 0,5 mg/m2 und besonders
bevorzugt 0,4 mg/m2.
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Bevorzugte
Ingredienzien für
die erfindungsgemäß verwendete
Haftschicht sind ein polymerer Latex, Polyethylenwachs und hydrolysierte
Polyalkoxysilane. Unter dem Begriff "Polyalkoxysilan" versteht sich ein Silan mit zumindest
zwei hydrolysierbaren Alkoxygruppen. Besonders bevorzugte polymere
Latices zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Haftschicht sind erhältlich aus
Monomeren aus der Gruppe bestehend aus Acrylaten, Methacrylaten,
Vinylestern, Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Itakonsäure,
Vinylidenchlorid, Polyisocyanaten, aromatischen Polycarbonsäuren und
Polyolen.
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Geeignete
Ingredienzien zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Haftschi
- – mit
Polystyrolsulfonsäure
hydrolysiertes 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan,
- – ein
Copolymer aus 80 Gew.-% Ethylacrylat und 20 Gew.-% Methacrylsäure,
- – ein
Copolyester aus 26,5 mol-% Terephthalsäure, 20 mol-% Isophthalsäure, 3,5
mol-% Sulfoisophthalsäure
und 50 mol-% Ethylenglycol,
- – Polyethylenwachs,
- – Melamin-Formaldehyd-Harz,
- – Polymethylmethacrylatteilchen
und
- – Kieselsäure bis
zu 20 Gew.-%, bezogen auf die Haftschicht.
cht sind
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Wäßrig
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Im
Sinne der Erfindung umfaßt
die Bezeichnung "wäßrig" Gemische aus Wasser
und wassermischbaren organischen Lösungsmitteln wie Alkoholen,
z. B. Methanol, Ethanol, 2-Propanol, Butanol, Isoamylalkohol, Octanol,
Cetylalkohol, usw., Glycolen, z. B. Ethylenglycol, Glycerin, N-Methylpyrrolidon,
Methoxypropanol und Ketonen, z. B. 2-Propanon und 2-Butanon usw.
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Wesentlich
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Unter "wesentlich lichtunempfindlich" versteht sich nicht
absichtlich lichtempfindlich. Unter "wesentlich lösungsmittelfreies wäßriges Medium" versteht sich, daß gegebenenfalls
benutztes Lösungsmittel
in einer Menge unter 10 Vol.-%, bezogen auf das wäßrige Medium,
enthalten ist.
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Wärmeempfindliches
Element
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Die
vorliegende Erfindung verschafft ein thermografisches Material mit
einem wärmeempfindlichen Element,
das ein wesentlich lichtunempfindliches organisches Silbersalz,
ein organisches Reduktionsmittel dafür in thermischer wirksamer,
Beziehung dazu und ein Bindemittel enthält, Das Element kann einen
Schichtverband enthalten, in dem die Ingredienzien in verschiedenen
Schichten dispergiert sein können,
mit der Maßgabe,
daß das
wesentlich lichtunempfindliche organische Silbersalz und das organische
Reduktionsmittel in thermischer wirksamer Beziehung zueinander stehen,
d.h. während
der Wärmeentwicklung
muß das
Reduktionsmittel so enthalten sein, daß es zu den wesentlich lichtunempfindlichen
organischen Silbersalzteilchen überzudiffundieren
vermag, um darin die Reduktion des organischen Silbersalzes zu bewirken.
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Organische
Silbersalze
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Bevorzugte
wesentlich lichtunempfindliche organische Silbersalze zur Verwendung
in den erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien sind Silbersalze von als Fettsäuren bekannten alifatischen
Carbonsäuren,
bei denen die alifatische Kohlenstoffkette vorzugsweise wenigstens
12 Kohlenstoffatome enthält,
z. B. Silberlaurat, Silberpalmitat, Silberstearat, Silberhydroxystearat,
Silberoleat und Silberbehenat, wobei diese Silbersalze ebenfalls
als "Silberseifen" bezeichnet werden.
Silbersalze von mit einer Thioethergruppe modifizierten alifatischen
Carbonsäuren,
wie z. B. in GB-P 1 111 492 beschrieben, und andere organische Silbersalze, wie
beschrieben in GB-P 1 439 478, z. B. Silberbenzoat, kommen ebenfalls
zur Herstellung eines thermisch entwickelbaren Silberbildes in Frage.
Kombinationen von verschiedenen organischen Silbersalzen eignen
sich ebenfalls zur Verwendung in den erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien.
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Herstellung von Teilchen
von organischen Silbersalzen
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Ein
Verfahren zur Herstellung einer Suspension von Teilchen eines wesentlich
lichtunempfindlichen organischen Silbersalzes ist beschrieben in
EP-A 754 969.
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Organische
Reduktionsmittel
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Geeignete
organische Reduktionsmittel zur Verwendung in den erfindungsgemäßen thermografischen Materialien
für die
Reduktion des wesentlich lichtunempfindlichen organischen Silbersalzes
sind organische Verbindungen, die zumindest ein aktives, an O, N
oder C gebundenes Wasserstoffatom enthalten, wie das der Fall ist
für Pyrocatechin,
Hydrochinon, Aminophenole, METOLTM, p-Phenylendiamine,
Alkoxynaphthole, z. B. 4-Methoxy-1-naphthol, wie in US-P 3 094 417
beschrieben, Reduktionsmittel des Pyrazolidin-3-on-Typs, z. B. PHENIDONETM, Pyrazolin-5-one, Indan-1,3-dion-Derivate,
Hydroxytetronsäuren,
Hydroxytetronimide, Hydroxylamin-Derivate, wie zum Beispiel in US-P
4 082 901 beschrieben, Hydrazin-Derivate und Reduktone, z. B. Ascorbinsäure. Es
sei ebenfalls hingewiesen auf die US-P 3 074 809, 3 080 254, 3 094
417 und 3 887 378.
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Hilfsreduktionsmittel
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Die
erfindungsgemäß verwendeten
Reduktionsmittel, die als primäre
oder Hauptreduktionsmittel zu betrachten sind, können in Verbindung mit sogenannten
Hilfsreduktionsmitteln benutzt werden. Solche Hilfsreduktionsmittel
sind z. B. sterisch gehinderte Phenole, wie in US-P 4 001 026 beschrieben,
Bisphenole, z. B. des in US-P 3 547 648 beschriebenen Typs, Sulfonamidphenole,
wie beschrieben in Research Disclosure, Februar 1979, Aufsatz 17842,
in US-P 4 360 581 und in US-P 4 782 004 und in EP-A 423 891, Hydrazide,
wie beschrieben in EP-A 762 196, Sulfonylhydrazid-Reduktionsmittel,
wie beschrieben in US-P 5 464 738, Tritylhydrazide und Formylphenylhydrazide,
wie beschrieben in US-P 5 496 695, Tritylhydrazide und Formylphenylhydrazide
mit verschiedenen Hilfsreduktionsmitteln, wie beschrieben in US-P
5 545 505, US-P 5 545 507 und US-P 5 558 983, Acrylnitrilverbindungen,
wie beschrieben in US-P 5 545 515 und US-P 5 635 339, oder organische
reduzierende Metallsalze, z. B. Zinndistearat, wie beschrieben in
US-P 3 460 946 und 3 547 648. Die Hilfsreduktionsmittel können in
der bilderzeugenden Schicht oder in einer in thermischer wirksamer
Beziehung zur bilderzeugenden Schicht stehenden polymeren Bindemittelschicht
enthalten sein.
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Bindemittel
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Das
wärmeempfindliche
Element der erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien kann aus einem organischen Lösungsmittel, in dem das Bindemittel
gelöst
ist, auf einen in Bogen- oder Bahnform vorliegenden Träger aufgetragen
werden, kann jedoch ebenfalls aus einem wäßrigen Medium, das ein wasserlösliches
Bindemittel oder ein wasserdispergierbares Bindemittel enthält, aufgetragen
werden.
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Als
Bindemittel zum Auftrag aus einem organischen Lösungsmittel eignen sich alle
Arten von natürlichen,
modifizierten natürlichen
oder synthetischen Harzen oder Gemische aus solchen Harzen, in denen
das organische Schwermetallsalz homogen dispergierbar ist, z. B.
Cellulose-Derivate, Celluloseester, Carboxymethylcellulose, Stärkeether,
Gallactomannan, Polyurethane, Polyester, Polymere abgeleitet von α,β-ethylenisch ungesättigten
Verbindungen wie nachchloriertes Polyvinylchlorid, teilweise hydrolysiertes
Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetale, vorzugsweise
Polyvinylbutyral und Homopolymere und Copolymere, die aus Monomeren
aus der Gruppe bestehend aus Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylestern,
Acrylnitril, Acrylamiden, Methacrylamiden, Methacrylaten, Acrylaten,
Methacrylsäuren,
Acrylsäuren,
Vinylestern, Styrolen und Alkenen oder Gemischen derselben hergestellt
sind.
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Geeignete
wasserlösliche
filmbildende Bindemittel sind Polyvinylalkohol, Polyacrylamid, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Polyethylenglycol,
Polyvinylpyrrolidon, proteinartige Bindemittel wie Gelatine, modifizierte
Gelatinen wie Phthaloylgelatine, Polysaccharide, wie Stärke, Gummiarabicum
und Dextran, und wasserlösliche
Cellulose-Derivate.
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Geeignete
wasserdispergierbare Bindemittel sind alle beliebigen wasserunlöslichen
Polymere. Es soll bemerkt werden, daß es bei winzigen Polymerteilchen
keinen klaren Übergang
zwischen einer Polymerdispersion und einer Polymerlösung gibt,
wodurch die kleinsten Teilchen des Polymers in gelöster Form
und die leicht größeren Teilchen
in dispergierter Form vorliegen werden. Bevorzugte wasserdispergierbare
Bindemittel zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind wasserdispergierbare
filmbildende Polymere mit kovalent gebundenen ionischen Gruppen
aus der Gruppe bestehend aus einer Sulfonatgruppe, Sulfinatgruppe,
Carboxylatgruppe, Phosphatgruppe, quaternären Ammoniumgruppen, tertiären Sulfoniumgruppen
und quaternären Phosphoniumgruppen.
Ebenfalls bevorzugt werden wasserdispergierbare Bindemittel mit
vernetzbaren Gruppen, z. B. Epoxygruppen, Acetoexpoxygruppen und
vernetzbaren Doppelbindungen.
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Weitere
bevorzugte wasserdispergierbare Bindemittel zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung sind polymere Latices. Zusammensetzungen
von erfindungsgemäß nutzbaren
polymeren Latices sind in nachstehender Tabelle aufgelistet
wobei:
- B
- Butadien,
- IP
- Isopren,
- BA
- Butylacrylat,
- S
- Styrol,
- MMA
- Methylmethacrylat,
- IA
- Itakonsäure
- AA
- Acrylsäure.
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Das
Gewichtsverhältnis
des Bindemittels zum organischen Silbersalz liegt vorzugsweise zwischen
0,2 und 6 und die Stärke
der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise zwischen 1 und 50 μm.
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Thermische Lösungsmittel
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Die
obenerwähnten
Bindemittel oder Gemische derselben können in Kombination mit Wachsen
oder "thermischen
Lösungsmitteln", ebenfalls als "Thermolösungsmittel" bezeichnet, die
die Reaktionsgeschwindig keit der Redoxreaktion bei erhöhter Temperatur
steigern, benutzt werden.
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Tönungsmittel
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Zum
Erhalt eines neutralschwarzen Bildtons in den oberen Dichtezonen
und von Neutralgrau in den unteren Dichtezonen dürfen die erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien ein oder mehrere Tönungsmittel
enthalten. Die Tönungsmittel
sollen während
der Wärmeverarbeitung
in thermischer wirksamer Beziehung zu dem wesentlich lichtunempfindlichen
organischen Silbersalz und den Reduktionsmitteln stehen. Es kann
ein beliebiges, aus der Thermografie oder Fotothermografie bekanntes
Tönungsmittel
benutzt werden. Geeignete Tönungsmittel
sind die den allgemeinen Formeln in US-P 4 082 901 entsprechenden
Phthahimide und Phthalazinone und die in US-P 3 074 809, US-P 3
446 648 und US-P 3 844 797 erwähnten
Tönungsmittel. Besonders
nutzbare Tönungsmittel
sind die heterocyclischen Tonerverbindungen des Benzoxazindion-
oder Naphthoxazindion-Typs, wie beschrieben in GB-P 1 439 478, US-P
3 951 660 und US-P 5 599 647.
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Tenside und
Dispersionsmittel
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Die
erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien können
fernerhin ein oder mehrere anionische, nicht-ionische oder kationische
Tenside enthalten. Beispiele für
geeignete Tenside sind
Tensid
Nr. 1 | HOSTAPALTM BV, ein Natriumtrisalkylphenylpolyethylenglycol-(EO
7-8)-sulfat von Hoechst, |
Tensid
Nr. 2 | MERSOLATTM H80, ein Natriumhexadecylsulfonat von
Bayer, |
Tensid
Nr. 3 | ULTRAVONTM W, ein Natriumarylsulfonat von Ciba-Geigy, |
Tensid
Nr. 4 | TERGITOLTM 4, ein Natrium-1-(2'-ethylbutyl)-4-ethylhexylsulfat, |
Tensid
Nr. 5 | MARLONTM A-396, ein Natriumdodecylphenylsulfonat
von Hüls, |
Tensid
Nr. 6 | HOSTAPALTM W, ein Nonylphenylpolyethylenglycol von
Hoechst. |
Tensid
Nr. 7 | AKYPOTM OP 80, ein von CHEMY vertriebenes 80%iges
Konzentrat einer Octylphenyloxypolyethylenglycol-(EO 8)-essigsäure, |
Tensid
Nr. 8 | Ammoniumdodecylphenylsulfonat, |
Tensid
Nr. 9 | Hexadecyldimethylammoniumessigsäure. |
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Hauptziel
der Verwendung eines Tensids in den erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien ist das Dispergieren des wesentlich lichtunempfindlichen
organischen Silbersalzes.
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Die
erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien dürfen
ebenfalls Dispergiermittel enthalten. Geeignete Dispergiermittel
sind natürliche
polymere Substanzen, synthetische polymere Substanzen und feinverteilte
Pulver, z. B. Kieselsäure.
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Stabilisatoren
und Schleierschutzmittel
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Zur
Verbesserung der Lagerbeständigkeit
und zur Beschränkung
der Schleierbildung können
in die erfindungsgemäßen thermografischen
Materialien Stabilisatoren und Schleierschutzmittel eingebettet
werden.
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Andere Ingredienzien
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Außer den
obengenannten Ingredienzien kann das thermografische Material andere
Zutaten enthalten, wie freie Fettsäuren, Tenside, Antistatika,
z. B. nicht-ionische Antistatika mit einer Fluorkohlenstoffgruppe wie
z. B. in F3C(CF2)6CONH(CH2CH2O)-H, Silikonöl, Ultraviolettlicht absorbierende
Verbindungen, Weißlicht reflektierende
und/oder Ultraviolettstrahlung reflektierende Pigmente, Kieselsäure und/oder
optische Aufhellmittel.
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Träger
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Der
Träger
für das
erfindungsgemäße thermografische
Material ist ein polymer Träger
oder polymerbeschichteter Träger
und kann lichtdurchlässig,
durchscheinend oder lichtundurchlässig sein und ist vorzugsweise
ein dünner
biegsamer Träger
aus z. B. einer lichtdurchlässigen
Harzfolie, z. B. aus einem Celluloseester, z. B. Cellulosetriacetat,
Polypropylen, Polycarbonat oder Polyester, z. B. Polyethylenterephthalat.
Der Träger kann
in Form eines Bogens, eines Bandes oder einer Bahn vorliegen und
kann aus einer opazifierten Harzzusammensetzung hergestellt werden.
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Schutzschicht
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Es
kann ebenfalls eine Schutzschicht für das wärmeempfindliche Element angebracht
werden. Die Schutzschicht schützt
in der Regel das wärmeempfindliche
Element vor Luftfeuchtigkeit und Oberflächenschaden durch Kratzen usw.
und verhindert direkten Kontakt von Druckköpfen oder Heizquellen mit den
Aufzeichnungsschichten. An Schutzschichten für wärmeempfindliche Elemente, die
in Kontakt mit einer Heizquelle kommen und unter Druck daran vorbeigefördert werden
müssen,
wird die Anforderung gestellt, daß sie beständig gegen örtliche Verformung sein und
gute Gleiteigenschaften aufweisen müssen, wenn sie während der
Erhitzung an der Heizquelle vorbei gefördert werden.
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Eine
Gleitschicht, die die Außenschicht
ist, kann ein gelöstes
Gleitmaterial und/oder teilchenförmiges Material,
z. B. gegebenenfalls aus der Außenschicht
ragende Talkteilchen, enthalten. Beispiele für geeignete Gleitmaterialien
sind Tenside, flüssige
Gleitmittel, feste Gleitmittel oder Gemische derselben, mit oder
ohne polymeres Bindemittel. Geeignete Gleitschichtzusammensetzungen
sind zum Beispiel beschrieben in
EP
138 483 ,
EP 227 090 ,
US-P 4 567 113, US-P 4 572 860, US-P 4 717 711, EP-A 311 841,
US 5 587 350 ,
US 5 536 696 ,
US 5 547 914 , WO 95/12495, EP-A 775
592 und EP-A 775 595.
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Beschichtung
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Der
Auftrag jeglicher Schicht der erfindungsgemäßen thermografischen Materialien
kann nach einer beliebigen Beschichtungstechnik erfolgen, wie z.
B. beschrieben in "Modern
Coating and Drying Technology", herausgegeben
von Edward D. Cohen und Edgar B. Gutoff, (1992) VCH Publishers Inc.
220 East 23rd Street, Suite 909 New York, NY 10010, USA.
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Thermografischer
Druck
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Die
thermografische Bilderzeugung erfolgt durch bildmäßige Beaufschlagung
mit Wärme,
entweder in analoger Weise durch Direktbelichtung durch ein Bild
oder durch Reflexion von einem Bild oder in digitaler Weise durch
pixelweise Belichtung mit einer Infrarotheizquelle, zum Beispiel
einem Nd:YAG-Laser oder einem anderen Infrarotlaser, oder durch
direkte thermische Bilderzeugung mit einem Thermokopf.
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Bei
thermischem Druck werden Bildsignale in elektrische Impulse umgewandelt,
mit denen dann über eine
Treiberschaltung selektiv ein Thermodruckkopf beaufschlagt wird.
Der thermische Druckkopf besteht aus mikroskopischen Wärmewiderstandselementen,
die die elektrische Energie über
den Joule-Effekt in Wärme umwandeln.
Die so in thermische Signale umgewandelten elektrischen Impulse äußern sich
als Wärme,
die auf die Oberfläche
des thermischen Papiers, in dem die zur Entwicklung eines Farbbildes
führende
chemische Reaktion stattfindet, übertragen
wird. Solche Thermodruckköpfe
dürfen
in Kontakt mit oder in nächster
Nähe der
Aufzeichnungsschicht angeordnet werden. Die Betriebstemperatur üblicher
Thermodruckköpfe
liegt zwischen 300 und 400°C
und die Heizzeit pro Bildelement (Pixel) beträgt 1,0 ms oder weniger, wobei
der Druckkontakt des Thermodruckkopfes mit dem Aufzeichnungsmaterial
z. B. zwischen 200 und 500 g/cm2 liegt,
um eine gute Wärmeübertragung
zu gewährleisten.
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Zum
Verhüten
von direktem Kontakt der Thermodruckköpfe mit einer nicht mit einer
Außenschutzschicht
versehenen Aufzeichnungsschicht kann die bildmäßige Erhitzung der Aufzeichnungsschicht
mit den Thermodruckköpfen
durch eine(n) damit im Kontakt befindliche(n), aber entfernbare(n)
Harzbogen oder Harzbahn, von dem (der) während der Erhitzung kein Aufzeichnungsmaterial übertragen
werden kann, vorgenommen werden.
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Die
Bildsignale zum Modulieren des Laserstrahls oder Stroms in den Mikrowiderständen eines
Thermodruckkopfes werden entweder direkt erhalten, z. B. aus optoelektrischen
Abtastvorrichtungen, oder aus einem Zwischenspeicher, z. B. Magnetscheibe
oder -band oder optischer Speicherplatte, wahlweise verbunden mit
einer Digitalbildarbeits station, in der die Bildinformation verarbeitet
werden kann, um Sonderbedürfnissen entgegenzukommen.
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Die
Ansteuerung der Heizelemente kann leistungsmoduliert oder bei konstanter
Leistung pulslängenmoduliert
werden. Die EP-A 654 355 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung
eines Bildes durch bildmäßige Erhitzung
mittels eines Thermokopfes mit erregbaren Heizelementen, wobei die
Ansteuerung der Heizelemente nach einem Arbeitszyklusimpulsbetrieb
erfolgt. Bei Verwendung in thermografischer, mit Thermodruckköpfen arbeitender
Aufzeichnung eignen sich die thermografischen Materialien nicht
für die
Reproduktion von Bildern mit einer ziemlich hohen Anzahl von Graustufen,
wie das bei Halbtonreproduktion erforderlich ist. In EP-A 622 217
wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Bildes unter Verwendung eines
für direkte
thermische Bilderzeugung geeigneten Elements offenbart, wobei eine
verbesserte Halbtonwiedergabe erzielt wird. Für die bildmäßige Erhitzung des thermografischen
Materials eignet sich auch ein in das Material eingebettetes elektrisches
Widerstandsband. Die bildmäßige oder
mustermäßige Erhitzung
des thermografischen Materials kann ebenfalls durch eine pixelweise
modulierte Ultraschallbehandlung vorgenommen werden, wobei z. B.
ein Ultraschallpixeldrucker eingesetzt wird, wie z. B. beschrieben
in US-P 4 908 631.
-
Industrielle
Anwendungen
-
Erfindungsgemäße thermografische
Materialien können
für die
Erzeugung von sowohl Durchsichtsbildern, zum Beispiel im Bereich
der medizinischen Diagnostik, wo Schwarzbildtransparente weitverbreitet
bei mit einem Betrachtungsgerät
arbeitenden Prüfungstechniken
verwendet werden, als auch Aufsichtskopien verwendet werden, zum
Beispiel im Hartkopiebereich. Für
solche Anwendungen wird der Träger
lichtdurchlässig
oder lichtundurchlässig,
d. h. einen Weißlicht
reflektierenden Aspekt aufweisend, sein. Bei Verwendung eines lichtdurchlässigen Trägers kann
der Träger
farblos oder gefärbt
sein, z. B. blaugefärbt
für medizinische Diagnostikanwendungen.
-
Die
folgenden erfindungsgemäßen Beispiele
und vergleichenden Beispiele erläutern
die vorliegende Erfindung. Die Prozentsätze und Verhältnisse
in den Beispielen sind in Gewicht ausgedrückt, wenn nichts anders vermerkt
ist. In den VERGLEICHENDEN und ERFINDUNGSGEMÄßEN Beispielen werden außer den schon
obengenannten Ingredienzien die nachstehenden Ingredienzien verwendet i)
Ingredienzien der Haftschicht
PAREZ
RESINTM 707 | ein
Melaminformaldehydharz von AMERICAN CYANAMID mit einem Feststoffgehalt
von 80%, |
HORDAMERTM PE02 | eine
40%ige wäßrige Polyethylendispersion
von HOECHST, |
PSS | Polystyrolsulfonsäure, |
R 10985 | eine
calciumhaltige mittelviskose Gelatine von ROUSSELOT, |
MOBILCERTM Q | ein
mikrokristallines Polyethylenwachs von Mobil Oil, |
KIESELSOL
100F | eine
36%ige wäßrige Dispersion
von kolloidaler Kieselsäure
von BAYER, |
KIESELSOL
300F | eine
30%ige wäßrige Dispersion
von kolloidaler Kieselsäure
von BAYER, |
PMMA | eine
20%ige wäßrige Dispersion
von Polymethylmethacrylatteilchen mit einem Durchmesser von 2 μm. |
ii)
Ingredienzien des wärmeempfindlichen
Elements
K7598 | KOEPFTM Typ 7598, eine calciumfreie Gelatine, |
GEL01 | eine
calciumfreie Gelatine, |
AgBeh | Silberbehenat, |
R01 | Ethyl-3,4-dihydroxybenzoat, |
T01 | 7-(Ethylcarbonat)-benzo[e]-[1,3]-oxazin-2,4-dion. |
T02 | Benzo[e]-[1,3]-oxazin-2,4-dion. |
-
HERSTELLUNG
DER HAFTSCHICHTEN
-
HAFTSCHICHT NUMMER C1
-
Auf
einen 0,34 mm starken Polyethylenterephthalatbogen vergießt man zunächst in
einer Naßschichtstärke von
7 μm eine
Zusammensetzung, die nach Trocknung und Längs- und Querverstrecken einen
175 μm starken
Träger
mit einer die nachstehenden Ingredienzien in den angegebenen Schichtgewichten
enthaltenden Subschicht ergibt
Terpolymerlatex
aus Vinylidenchlorid, Methylacrylat und Itakonsäure (88/10/2) | 162
mg/m2 |
kolloidale
Kieselsäure
(KIESELSOLTM 100F von BAYER) | 38
mg/m2 |
Alkylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 2) | 0,6
mg/m2 |
Arylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 3) | 4
mg/m2 |
-
Auf
eine Seite des 175 μm
starken längsverstreckten
Polyethylenterephthalatträgers
vergießt
man dann eine Zusammensetzung, die nach Trocknung bei 130°C eine zweite
Subschicht mit einer die nachstehenden Ingredienzien in den angegebenen
Schichtgewichten enthaltenden Zusammensetzung ergibt:
Gelatine
(R 10985) | 380
mg/m2 |
kolloidale
Kieselsäure
(KIESELSOLTM 300F) | 341
mg/m2 |
PMMA | 1
mg/m2 |
ein
Alkylpolyethylenglycol (Tensid Nr. 6) | 7
mg/m2 |
Arylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 3) | 13
mg/m2 |
4-Chlor-3-methylphenol | 10
mg/m2 |
1,2,6-Trihydroxyhexan | 25
mg/m2 |
-
Diese
zwei Subschichten bilden zusammen die Haftschicht Nummer C1, die
im fotografischen Bereich als Haftschicht dient, die die Haftung
zwischen einem Polyethylenterephthalatträger und Silberhalogenid-Gelatineemulsionsschichten
sichert.
-
HAFTSCHICHT NUMMER C2
-
Auf
einen 0,34 mm starken Polyethylenterephthalatbogen vergießt man zunächst in
einer Naßschichtstärke von
0,7 mm eine Zusammensetzung, die nach Trocknung und Längs- und
Querverstrecken einen 175 μm
starken Träger
mit einer die nachstehenden Ingredienzien in den angegebenen Schichtgewichten
enthaltenden Subschicht ergibt
Terpolymerlatex
aus Vinylidenchlorid, Methylacrylat und Itakonsäure (88/10/2) | 162
mg/m2 |
kolloidale
Kieselsäure
(KIESELSOLTM 100F von BAYER) | 38
mg/m2 |
Alkylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 2) | 0,6
mg/m2 |
Arylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 3) | 4
mg/m2 |
-
Auf
eine Seite des 175 μm
starken längsverstreckten
Polyethylenterephthalatträgers
vergießt
man dann eine Zusammensetzung, die nach Trocknung bei 130°C eine zweite
Subschicht mit einer die nachstehenden Ingredienzien in den angegebenen
Schichtgewichten enthaltenden Zusammensetzung ergibt:
Gelatine
(R 10985) | 380
mg/m2 |
kolloidale
Kieselsäure
(KIESELSOLTM 300F) | 341
mg/m2 |
PMMA | 1
mg/m2 |
ein
Alkylpolyethylenglycol (Tensid Nr. 6) | 7
mg/m2 |
Arylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 3) | 13
mg/m2 |
Hexylenglycol | 22
mg/m2 |
Trimethylolpropan | 11
mg/m2 |
-
Diese
zwei Subschichten bilden zusammen die Haftschicht Nummer C2, die
im fotografischen Bereich als Haftschicht dient, die die Haftung
zwischen einem Polyethylenterephthalatträger und Silberhalogenid-Gelatineemulsionsschichten
sichert.
-
HAFTSCHICHT NUMMER C3
-
Auf
einen 0,34 mm starken Polyethylenterephthalatbogen vergießt man in
einer Stärke
von 0,1 mm eine Zusammensetzung, die nach Trocknung und Längs- und
Querverstrecken einen 175 μm
starken Träger mit
einer die nachstehenden Ingredienzien der HAFTSCHICHT NUMMER C2
in den angegebenen Schichtgewichten enthaltenden Haftschicht ergibt:
Terpolymerlatex
aus Vinylidenchlorid, Methylacrylat und Itakonsäure (88/10/2) | 162
mg/m2 |
kolloidale
Kieselsäure
(KIESELSOLTM 100F von BAYER) | 38
mg/m2 |
Alkylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 2) | 0,6
mg/m2 |
Arylsulfonat-Tensid
(Tensid Nr. 3) | 4
mg/m2 |
-
HAFTSCHICHT NUMMER 01
-
Auf
einen 0,34 mm starken Polyethylenterephthalatbogen vergießt man in
einer Stärke
von 0,1 mm eine Zusammensetzung, die nach Trocknung und Längs- und
Querverstrecken einen 175 μm
starken Träger mit
einer die nachstehenden Ingredienzien der Haftschicht Nummer 01
in den angegebenen Schichtgewichten enthaltenden Haftschicht ergibt:
Copolymer
aus Terephthalsäure,
Isophthalsäure,
Sulfoisophthalsäure
und Ethylenglycol (26,5/20/3,5/50) | 37,0
mg/m2 |
Copolymerlatex
aus Ethylacrylat und Methacrylsäure (80/20) | 3,0
mg/m2 |
HORDAMERTM PE02 | 1,0
mg/m2 |
PAREZ
RESIN 707 | 7,0
mg/m2 |
-
HAFTSCHICHT NUMMER 02
-
Auf
einen 0,34 mm starken Polyethylenterephthalatbogen vergießt man in
einer Stärke
von 0,7 μm eine
Zusammensetzung, die nach Trocknung und Längs- und Querverstrecken einen
175 μm starken
Träger mit
einer die nachstehenden Ingredienzien der Haftschicht Nummer 02
in den angegebenen Schichtgewichten enthaltenden Haftschicht ergibt:
Hexadecyldimethylammoniumessigsäure | 1
mg/m2 |
in
Gegenwart von PSS hydrolysiertes 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan | 30
mg/m2 |
Polystyrolsulfonsäure(PSS) | 16
mg/m2 |
kolloidale
Kieselsäure
KIESELSOLTM 300F von BAYER) | 4
mg/m2 |
MobilcerTM Q | 1
mg/m2 |
-
Menge der auslaugbaren
Ionen außer
Fluorhalogenidionen pro Oberflächeneinheit
der Haftschichten
-
Der
während
des Auftrags einer wäßrigen Dispersion
oder Lösung
auslaugbare Chloridionengehalt wird simuliert, indem ein 10 × 5 cm2-Stück des mit
einer Haftschicht überzogenen
Polyethylenterephthalatbogens 2 h lang in 25 ml entmineralisiertem
Wasser gelegt und dann die Menge ausgelaugter Chloridionen bestimmt
wird, indem man Muster des Laugwassers direkt in einen QIK ANALYSER-Ionenchromatografen
von DIONEX einspritzt. Die Nachweisgrenze bei diesen Messungen beträgt 0,1 ppm
für das
in den Laugexperimenten verwendete entmineralisierte Wasser, das
einen Chloridionengehalt zwischen 0,02 und 0,06 ppm aufweist. Die
erhaltenen Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 1 aufgelistet.
-
Auf
bestimmten dieser Träger
werden wellenlängendispersive
Röntgenfluoreszenz-Messungen (WDXRF-Messungen)
vorgenommen, um eine qualitative Schätzung des Gesamtchlorgehaltes
der Träger
zu bestimmen, d. h. von sowohl kovalent gebundenen Chlorionen als
Chloridionen. Bei diesen Messungen wird keine nachweisbare Menge
an Chlor in einem unbeschichtetem Träger, nur eine sehr geringe
Menge in Haftschicht Nummer 01 und eine geringe Menge in Haftschicht
C3 gefunden. Tabelle
1
- *HS
- Haftschicht.
-
Die
bei diesen Messungen bestimmte Menge auslaugbarer Chloridionen in
den verschiedenen Haftschichten sind in folgender Tabelle 2 aufgelistet
-
-
VERGLEICHENDE BEISPIELE
1 bis 3 und ERFINDUNGSGEMÄßE BEISPIELE
1 & 2
-
Anfertigung einer Silberbehenatdispersion
-
1.125
g einer 10%igen wäßrigen Lösung von
Tensid Nr. 5 und 1.500 g Silberbehenat werden zu 4.875 g entmineralisiertem
Wasser gegeben, wonach das Gemisch 30 Minuten mit einem HOMOREXTM-Rührer
gerührt
wird. Die erhaltene Dispersion wird dann 15 Minuten mit einem ULTRA-TURRAXTM-Rührer
gerührt
und anschließend
24 h in einem Kühlschrank
aufbewahrt, um den Schaum auflösen
zu lassen. Die Dispersion wird dann 10 Minuten mit einem ULTRA-TURRAXTM-Rührer
gerührt
und zweimal bei einem Druck von 350 Bar durch einen an einen MICROFLUIDICSTM-Microfluidizer gekoppelten GUERIN-Homogenisator
geführt,
um eine feinverteilte wäßrige Silberbehenatdispersion
zu erhalten.
-
Es
wird eine Gelatinelösung
angesetzt, indem man 660 g K7598 zu 2.319 g entmineralisiertem Wasser gibt,
die Gelatine 30 Minuten quellen läßt und das Gemisch auf 50°C erwärmt. Die
Gelatinelösung
wird dann unter kräftigem
Rühren
mit einem DISSOLVERTM zur wäßrigen Silberbehenatdispersion
gegeben, wonach 15 Minuten nachgerührt und so eine gelatinehaltige
wäßrige Dispersion
von Silberbehenat erhalten wird, die folgende Ingredienzien enthält 14,3%
Silberbehenat, 1,07% Tensid Nr. 6 und 6,28% Gelatine.
-
Anfertigung
einer Tonmodifikatordispersion
-
Für die Anfertigung
der Tonmodifikatordispersion werden zunächst 8,8 g K7598 in 71,4 g
entmineralisiertem Wasser gelöst.
Dazu wird zunächst
die Gelatine zugesetzt, läßt man anschließend die
Gelatine 30 Minuten quellen und wird die Lösung schließlich auf 50°C erhitzt.
20 g T01 werden bei 50°C
in einem ULTRA-TURRAXTM-Rührer in
diese Gelatinelösung
eingerührt,
wonach 5 Minuten nachgerührt
wird. Schließlich wird
die erhaltene Dispersion 2 h lang in einem DYNOMILLTM umgepumpt,
um die endgültige
Tonmodifikatordispersion, die 20% T01 und 8,8% Gelatine enthält, zu erhalten.
-
Herstellung
des wärmeempfindlichen
Elements
-
Für die Anfertigung
der Gießdispersion
werden zunächst
324 g der gelatinehaltigen wäßrigen Dispersion
von Silberbehenat zu 165,7 g entmineralisiertem Wasser gegeben,
wird die Dispersion auf 36°C
erwärmt und
werden anschließend
81 g der Tonmodifikatordispersion in Flockenform zugegeben, wonach
ein 15minütiges
Rühren
folgt und anschließend
70,8 g einer 30%igen Latexdispersion des polymeren Latex Nummer
1 bei einem pH von 5 eingerührt
werden, wonach 5 Minuten weitergerührt wird, ehe 103,24 g einer 7,25%igen
wäßrigen Lösung von
Borsäure
bei 50°C,
11,01 g R01 in 20,52 g Ethanol und 15,7 g einer 3,7%igen wäßrigen Lösung von
Formaldehyd einzurühren,
um eine folgende Ingredienzien enthaltende Dispersion zu erhalten
: 5,85% Silberbehenat, 0,44% Tensid Nr. 5, 3,47% Gelatine, 2,68%
des Polymerlatex Nr. 1, 1,39% R01, 0,94% Borsäure, 2,05% T01 und 0,07% Formaldehyd.
-
Die
erhaltene Emulsion wird dann in einer Naßschichtstärke von 60 μm bei einer Rakeleinstellung
von 100 μm
auf einen nicht-substrierten
Polyethylenterephthalatbogen mit einer Stärke von 100 μm im Falle
von VERGLEICHENDEM BEISPIEL 1 und 175 μm starke, mit verschiedenen
Haftschichten überzogene
Polyethylenterephthalatträger
bei den VERGLEICHENDEN BEISPIELEN 2 & 3 und den ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELEN
1 & 2 aufgerakelt
und 10 Minuten bei 50°C
getrocknet, wobei ein Silberbehenatverhältnis von 3,8 g/m2 erhalten
wird.
-
Haftfestigkeitsprüfung
-
Die
Haftung des wärmeempfindlichen
Elements am Polyethylenterephthalatträger wird für die thermografischen Materialien
der VERGLEICHENDEN BEISPIELE 1 bis 3 und ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE 1 & 2 durch Prüfung mit
einem Klebeband ausgewertet. Beim Durchführen dieser Prüfung wird
ein 10 × 10 cm
2-Muster hergestellt und flach auf einen
Tisch gelegt und wird ein Streifen eines von BEIERSDORF AG, Hamburg,
Deutschland, vertriebenen TESAPACK
TM 4122-Klebebandes über die
Breite des Musters angebracht und von Hand ausgeglichen, um eine
gleichmäßige Haftung
zu sichern. Beim manuellen Abziehen des Klebebandes wird der vom
Polyethylenterephthalatträger
abgezogene Bereich des wärmeempfindlichen
Elements beurteilt und die Haftung wie folgt bewertet
schwache
Haftung | mehr
als 50% des wärmeempfindlichen
Elements ist abgezogen, |
mittelmäßige Haftung | 20
bis 49% des wärmeempfindlichen
Elements ist abgezogen, |
gute
Haftung | 1
bis 19% des wärmeempfindlichen
Elements ist abgezogen, |
hervorragende
Haftung | keine
sichtbare Abziehung des wärmeempfindlichen Elements. |
-
Thermografischer
Druck
-
Während des
Drucks mit den Aufzeichnungsmaterialien der VERGLEICHENDEN BEISPIELE
1 bis 3 und ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE
1 & 2 wird der
Druckkopf durch ein dünnes
zwischenliegendes Material in Kontakt mit einer Gleitschicht eines
trennbaren, 5 μm
starken Polyethylenterephthalatbandes von der bilderzeugenden Schicht
getrennt gehalten, wobei das Band der Reihe nach mit einer Haftschicht,
einer hitzebeständigen
Schicht und der Gleitschicht (Reibungsschutzschicht) beschichtet
ist und eine Gesamtstärke
von 6 μm
aufweist.
-
Der
Drucker ist mit einem Dünnfilm-Thermodruckkopf
mit einer Auflösung
von 300 dpi ausgestattet und wird bei einer Zeilenzeit von 19 ms
(die Zeilenzeit ist die zum Drucken einer einzelnen Zeile benötigte Zeit) betrieben.
Während
dieser Zeilenzeit wird der Druckkopf konstant bestromt. Die mittlere
Druckleistung, die der Gesamtmenge zum Drucken einer Zeile benötigter elektrischer
Energie, geteilt durch die Zeilenzeit und die spezifische Oberfläche der
wärmeerzeugenden
Widerstände,
entspricht, beträgt
1,6 mJ/Punkt und reicht hin, um bei all den thermografischen Materialien
der VERGLEICHENDEN BEISPIELE 1 bis 3 und der ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE
1 & 2 eine maximale
optische Dichte zu erhalten.
-
Bildauswertung
-
Die
in Tabelle 3 angegebenen maximalen Dichten Dmax und
minimalen Dichte Dmin der Abzüge für die VERGLEICHENDEN
BEISPIELE 1 bis 3 und die ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE 1 & 2 sind hinter
einem Blaufilter in einem MACBETHTM TR924-Densitometer
in der Grauskalastufe entsprechend den Datenebenen 255 bzw. 0 gemessen.
Die Meßwerte
sind ebenfalls in Tabelle 3 aufgelistet.
-
Archivierbarkeitstest
-
Die
Auswertung der Archivierbarkeit von mit den thermografischen Materialien
der VERGLEICHENDEN BEISPIELE 1 bis 3 und der ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE
1 & 2 erhaltenen
Abzügen
erfolgt auf der Basis der Änderungen
der minimalen Dichte, die nach einer 3tägigen Erwärmung der Abzüge bei 35°C und einer
relativen Feuchtigkeit (RF) von 80% im Dunkeln gemessen werden.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
-
Leuchtkastentest
-
Die
Auswertung der Beständigkeit
des Bildhintergrunds der Abzüge,
die mit den thermografischen Materialien der VERGLEICHENDEN BEISPIELE
1 bis 3 und der ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE
1 & 2 erhalten
werden, erfolgt auf der Basis der Änderung der minimalen Dichte
(Hintergrunddichte), die mit einem MACBETHTM TR924-Densitometer
hinter einem Blaufilter gemessen ist, wobei die Belichtung eine
3tägige
Belichtung auf dem weißen
PVC-Fenster eines speziell gebauten Leuchtkastens in einem auf eine
Temperatur von 30°C
und eine relative Feuchtigkeit (RF) von 85% eingestellten VOTSCH-Klimaprüfschrank
ist. Die Prüfmaterialien
werden nur auf einen zentralen, 550 mm langen und 500 mm breiten
Bereich des Fensters angeordnet, um eine vollflächige Belichtung zu sichern.
-
Der
Leuchtkasten aus rostfreiem Stahl ist 650 mm lang, 600 mm breit
und 120 mm hoch und hat eine 610 mm lange und 560 mm breite Öffnung und
einen 10 mm breiten und 5 mm tiefen Rand rund um die Öffnung,
wodurch eine Plattform für
eine 5 mm dicke, 630 mm lange und 580 mm breite Platte aus weißem PVC ausgebildet
wird, wobei die weiße
PVC-Platte in gleicher Ebene wie der Leuchtkasten liegt und Lichtverlust aus
dem Leuchtkasten, außer
dem Lichtverlust durch die weiße
PVC-Platte hin, verhütet
wird. Auf diesen Leuchtkasten werden in der Länge und in gleichem Abstand
zu den zwei Seiten 9 PLANILUX
TM TLD 36W/54-Leuchtstofflampen
mit einem Durchmesser von 27 mm angeordnet, wobei die Lampen über die
ganze Breite des Leuchtkastens in gleichem Abstand zueinander und
zu den Seiten angeordnet sind und die Oberseite der Leuchtstoffröhren 30
mm unter dem Boden der weißen
PVC-Platte und 35 mm unter den zu prüfenden Materialien liegt. Die
Testergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet. Tabelle
3
- *SB
- Messung hinter einem
optischen Filter und Blaufilter.
-
Die
Ergebnisse der thermografischen Auswertung des thermografischen
Materials des VERGLEICHENDEN BEISPIELS 1 stellen eindeutig die hervorragende
Archivierbarkeit und im Leuchtkasten gemessene Lichtbeständigkeit
(= verringerte ΔDmin-Werte) mit einem nicht-substrierten PET-Träger unter
Beweis, jedoch ebenfalls die schwache Haftung des wärmeempfindlichen
Elements an diesem Träger.
-
Die
Ergebnisse der VERGLEICHENDEN BEISPIELE 2 und 3 und der ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE
1 und 2 zeigen, daß zwar
für alle
verwendeten Haftschichten eine hervorragende Haftung zwischen dem
Träger
und jeweils dem gleichen wärmeempfindlichen
Element erzielt wird, jedoch die Wahl der Haftschicht aufgrund der
relativen Schüttdichte
der Haftschicht im Vergleich zur relativen Schüttdichte des wärmeempfindlichen
Elements unerwartet einen merklichen Einfluß auf die Archivierbarkeit
und Beständigkeit
im Leuchtkasten der erhaltenen thermografischen Materialien hat.
Besonders kennbar ist dies beim thermografischen Aufzeichnungsmaterial
des VERGLEICHENDEN 2 BEISPIELS 2 mit Haftschicht Nummer C1, die
1,95 mg/m2 auslaugbare Chloridionen enthält, und
weniger sichtbar beim thermografischen Aufzeichnungsmaterial des
VERGLEICHENDEN BEISPIELS 3 mit Haftschicht Nummer C3, die 0,65 mg/m2 auslaugbare Chloridionen enthält, was
auf die schwache Lichtbeständigkeit
des wärmeempfindlichen
Elements selbst zurückzuführen ist, die
jeglichen kleinsten Unterschied in Einfluß der Haftschichten auf die
Lichtbeständigkeit
des thermografischen Aufzeichnungsmaterials als Ganzes stark maskiert,
wie sich ergibt aus den kleinen, im Leuchtkastentest gemessenen
Unterschieden in ΔDmin (Messung hinter einem Blaufilter) zwischen
den thermografischen Aufzeichnungsmaterialien des VERGLEICHENDEN
BEISPIELS 3 mit einer Haftschicht, die den Kennzeichen der für das erfindungsgemäße thermografische
Aufzeichnungsmaterial verwendeten Haftschicht nicht entspricht, und
denen der ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE
1 und 2 mit den Haftschichten Nummer 01 und 02, die 0,3 mg/m2 bzw. < 0,5
mg/m2 auslaugbare Chloridionen enthalten
und in den erfindungsgemäßen thermografischen
Aufzeichnungsmaterialien verwendet werden.
-
VERGLEICHENDES BEISPIEL
4 und ERFINDUNGSGEMÄßES BEISPIEL
3
-
Anfertigung der Silberbehenatdispersion
-
Die
Silberbehenatdispersion wird wie folgt angefertigt 25 kg (73,5 Mol)
Behensäure
werden unter Rühren
bei 80°C
in 1 g einer 10%igen Lösung
von Tensid Nr. 5 pro g Behensäure
dispergiert, wobei die Lösung mit
250 1 entmineralisiertem Wasser bei einer Temperatur von 80°C auf 250
1 aufgefüllt
wird. Anschließend werden
36,75 1 einer 2-molaren wäßrigen Lösung von
Natriumhydroxid über
einen Zeitraum von 10 bis 20 Minuten zugesetzt, um eine klare Lösung mit
einem wesentlichen Anteil an Natriumhydroxid zu erhalten. Danach werden
25 1 einer 2,94-molaren wäßrigen Lösung von
Silbernitrat bei einer Geschwindigkeit von 0,163 Mol/Mol Silberbehenat
in die Lösung eingerührt, um
das Natriumbehenat ganz in Silberbehenat umzuwandeln.
-
Schließlich wird
eine Ultrafiltration mit einem Polysulfon-Patronenfilter für ein Molekulargewicht
von 500.000 bei Zimmertemperatur durchgeführt, um die erhaltene Silberbehenatdispersion
zu konzentrieren. Das AgB-Endverhältnis beträgt 16,7% mit einem Verhältnis von
0,07 g Tensid Nr. 5 pro g AgB und einer Restleitfähigkeit
von 1,0 mS/cm.
-
Herstellung
des wärmeempfindlichen
Elements
-
Auf
175 μm starke
blaupigmentierte, mit den Haftschichten Nr. C3 & 01 beschichtete Polyethylenterephthalatträger wird
eine wäßrige Gießzusammensetzung
vergossen, wobei nach 93sekündiger
Trocknung bei einer Temperatur von 18 bis 20°C in einem Luftstrom mit einer
Geschwindigkeit von 950 kg/Min. ein folgende Ingredienzien enthaltendes
wärmeempfindliches
Element erhalten wird:
AgBeh | 4,94
g/m2 |
GEL01 | 4,96
g/m2 |
Formaldehyd | 0,2
g/m2 |
Tensid
Nr. 7 | 0,004
g/m2 |
Tensid
Nr. 8 | 0,32
g/m2 |
Tensid
Nr. 9 | 0,13
g/m2 |
R01 | 1,00
g/m2 |
T02 | 0,53
g/m2 |
Borsäure | 0,18
g/m2 |
Ammoniumtetraborat | 0,48
g/m2 |
und die thermografischen Aufzeichnungsmaterialien
des VERGLEICHENDEN BEISPIELS 4 bzw. des ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELS
3 erhalten werden.
-
Auswertung
-
Die
thermografische Auswertung und die Auswertung der Haftung zwischen
dem Träger
und dem wärmeempfindlichen
Element werden wie oben für
die VERGLEICHENDEN BEISPIELE 1 bis 3 und die ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELE
1 & 2 beschrieben
durchgeführt,
ausgenommen was die Archivierbarkeitsprüfungen betrifft, die 4 Tage
lang bei einer Temperatur von 45°C
und einer relativen Feuchtigkeit von 70% statt 3 Tage lang bei einer
Temperatur von 35°C
und einer relativen Feuchtigkeit von 80% erfolgen. Die Ergebnisse sind
in Tabelle 4 aufgelistet. Tabelle
4
- *SB
- Messung hinter einem
optischen Filter und Blaufilter.
-
Ein
Vergleich der ΔDmin-Werte hinter sowohl einem optischen Filter
als einem Blaufilter zwischen dem thermografischen Aufzeichnungsmaterial
des ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELS
3 und dem thermografischen Aufzeichnungsmaterial des ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELS
1 mit der gleichen Haftschicht zeigt eine wesentliche Verringerung,
was eine merkliche Verbesserung der Lichtbeständigkeit dank der Verwendung eines
anderen, beständigeren
wärmeempfindlichen
Elements unter Beweis stellt. Infolge der Verwendung dieses beständigeren
wärmeempfindlichen
Elements weist das thermografische Aufzeichnungsmaterial des ERFINDUNGSGEMÄßEN BEISPIELS
3, das eine Haftschicht 01 mit einem Gehalt an auslaugbaren Chloridionen von
0,3 mg/m2 enthält, eine merklich niedrigere
Lichtempfindlichkeit und niedrigere ΔDmin-Werte
auf im Vergleich zum thermografischen Aufzeichnungsmaterial des
VERGLEICHENDEN BEISPIELS 4 mit einer Haftschicht C3 mit einem Gehalt
an auslaugbaren Chloridionen von 0,65 mg/m2,
der nicht dem Chloridionengehalt der im erfindungsgemäßen thermografischen
Aufzeichnungsmaterial benutzten Haftschichten entspricht.
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Nach
Kenntnisnahme der detailliert beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden sich den Fachleuten verschiedene
Modifikationen der erfindungsgemäßen Beschreibung
eröffnen,
ohne vom erfindungsgemäßen, in
den nachstehenden Ansprüchen
definierten Schutzbereich abzuweichen.