EP0480278B1 - Verwendung von Anthrachinonfarbstoffen für den Thermotransferdruck - Google Patents

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EP0480278B1
EP0480278B1 EP91116652A EP91116652A EP0480278B1 EP 0480278 B1 EP0480278 B1 EP 0480278B1 EP 91116652 A EP91116652 A EP 91116652A EP 91116652 A EP91116652 A EP 91116652A EP 0480278 B1 EP0480278 B1 EP 0480278B1
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EP
European Patent Office
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alkyl
thermal transfer
transfer printing
anthraquinone dyes
dyes
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Ruediger Dr. Sens
Karl-Heinz Dr. Etzbach
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BASF SE
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BASF SE
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/385Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by the transferable dyes or pigments
    • B41M5/3852Anthraquinone or naphthoquinone dyes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/913Material designed to be responsive to temperature, light, moisture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/914Transfer or decalcomania

Definitions

  • the present invention relates to the use of anthraquinone dyes of the general formula I. for thermal transfer printing, in which R has the following meaning: Alkyl, alkoxyalkyl, aryloxyalkyl, alkanoyloxyalkyl, alkoxycarbonyloxyalkyl or alkoxycarbonylalkyl groups, each of which can contain up to 20 C atoms and whose C chain can be interrupted by one to four oxygen atoms in ether function; C5-C8-cycloalkyl groups or a phenyl group, which can each carry C1-C4-alkyl or C1-C4-alkoxy as substituents, and specifically a method for transferring these anthraquinone dyes by diffusion from a support to a plastic-coated substrate using a thermal head.
  • the main heat source used is a thermal head with which short heating impulses lasting a fraction of a second can be emitted.
  • a transfer sheet which contains the dye to be transferred together with one or more binders, a carrier material and possibly other auxiliaries such as release agents or crystallization-inhibiting substances is heated from the rear by the thermal head.
  • the dye diffuses from the transfer sheet into the surface coating of the substrate, e.g. into the plastic layer of a coated paper.
  • the main advantage of this method is that the amount of color transferred and thus the color gradation can be specifically controlled via the energy to be delivered to the thermal head.
  • the three subtractive primary colors yellow, magenta and cyan, possibly also black, are generally used in thermal transfer printing.
  • the dyes used for optimum color recording must have the following properties: easy thermal transferability, low tendency to migrate within or from the surface coating of the recording medium at room temperature, high thermal and photochemical stability and resistance to moisture and chemicals, no tendency to crystallize when the Transfer sheet, a suitable color for subtractive color mixing, a high molar absorption coefficient and easy technical accessibility.
  • the invention was therefore based on the object of finding suitable cyan dyes for thermal transfer printing which come closer to the required property profile than the dyes previously used.
  • a method for the transfer of anthraquinone dyes by diffusion from a support onto a plastic-coated substrate using a thermal head was found, which is characterized in that a support is used for this purpose, on which one or more of the anthraquinone dyes I are located.
  • anthraquinone dyes I themselves are known per se (for example CH-A-148686 and CH-A-222704) or can be obtained by known methods, for example by the following synthesis scheme:
  • Suitable alkyl radicals R are, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, sec-pentyl, tert-pentyl, hexyl, 2-methyl pentyl, heptyl, octyl , 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, heptadecyl, octadecyl, nonadecyl, eicosyl and branched radicals of this type, the alkyl radicals having up to 12 C atoms being preferred and those having 6 C atoms are particularly preferred.
  • alkanoyloxyalkyl, alkoxycarbonyloxyalkyl and alkoxycarbonylalkyl groups are also suitable as radical R: - (CH2) 2-O-CO-CH3, - (CH2) 2-O-CO-C4H9, - (CH2) 2-O-CO-C6H13, - (CH2) 4-O-CO-C12H25 and - ( CH2) 5-O-CO-C4H9; - (CH2) 2-O-CO-O-CH3, - (CH2) 2-O-CO-O-C4H9, - (CH2) 2-O-CO-O-C5H11, - (CH2) 3-O- CO-O-C6H13 and - (CH2) 6-O-CO-O-C2H5; - (CH2) 2-CO-O-CH3, - (CH2) 2-CO-O-C3H7, - (CH2) 2-CO-O-C4H9 and - (CH2) 6-CO-O-CH2-CH ( C2H5)
  • the C chain of the radicals R already listed can in each case be interrupted by one to four oxygen atoms in ether function; Examples for this are: - [(CH2) 2-O] 2-CH3, - [(CH2) 2-O] 2-C3H7, - [(CH2) 2-O] 2-C4H9, - [(CH2) 4-O] 2- C2H5, - [(CH2) 2-CH (CH3) -O] 2-C2H5, - [(CH2) 2-O] 3-C4H9, - [(CH2) 2-O] 4-CH3, - [(CH2 ) 3-O] 4-C6H13 and - [(CH2) 2-O] 2 - [(CH2) 3-O] 2-C2H5; - [(CH2) 2-O] 2-Ph, - (CH2) 3-O- (CH2) 2-O-Ph, - [(CH2) 2-O] 3-Ph and - [(CH2) 2- O] 3-Ph-3-CH3; - (CH2) 2-O-CO- (CH2) 2-O
  • the anthraquinone dyes I to be used according to the invention are distinguished from the cyan dyes previously used for thermal transfer printing by the following properties: easier thermal transferability despite the relatively high molecular weight, improved migration properties in the recording medium at room temperature, higher lightfastness, better resistance to moisture and chemicals, better solubility the production of the printing ink, higher color strength, higher color purity and easier technical accessibility.
  • the dyestuffs I possibly in combination with other classes of dyestuffs, give neutral, strong black prints.
  • the transfer sheets required as dye donors for the thermal transfer printing process according to the invention are prepared as follows:
  • the anthraquinone dyes I are dissolved in an organic solvent, e.g. Isobutanol, methyl ethyl ketone, methylene chloride, chlorobenzene, toluene, tetrahydrofuran or mixtures thereof, processed with one or more binders and possibly other auxiliaries such as release agents or crystallization inhibitors to give a printing ink which preferably contains the dyes in molecularly dispersed solution.
  • the printing ink is then applied to an inert support and dried.
  • Suitable binders are all materials which are soluble in organic solvents and are known to serve for thermal transfer printing, for example cellulose derivatives such as methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate or cellulose acetobutyrate, especially ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose and cellulose acetate hydrogen phthalate, starch, Alginates, alkyd resins and vinyl resins such as polyvinyl alcohol or polyvinyl pyrrolidone, and especially polyvinyl acetate and polyvinyl butyrate.
  • cellulose derivatives such as methyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate or cellulose acetobutyrate, especially ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose and cellulose acetate hydrogen phthalate
  • starch Alginates
  • alkyd resins and vinyl resins such as polyvinyl alcohol or polyvinyl pyrrolidone, and
  • polymers and copolymers of acrylates or their derivatives such as polyacrylic acid, polymethyl methacrylate or styrene acrylate copolymers, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins or natural resins such as, for example, gum arabic can be used.
  • binders absorb the dye after the printing ink has dried in the form of a transparent film without visible crystallization.
  • binders are ethyl cellulose or ethyl hydrooxyethyl cellulose of medium to small viscosity settings. Binder mixtures are often recommended, e.g. those made of ethyl cellulose and polyvinyl butyrate in a weight ratio of 2: 1.
  • the weight ratio of binder to dye is usually 8: 1 to 1: 1, preferably 5: 1 to 2: 1.
  • Inert carrier materials are, for example, tissue paper, blotting paper or glassine paper and films made of heat-resistant plastics such as polyesters, polyamides or polyimides, these films also being able to be metal-coated.
  • the inert carrier can also be coated with a lubricant on the side facing the thermal head in order to prevent the thermal head from sticking to the carrier material.
  • Suitable lubricants are, for example, silicones or polyurethanes, as described in EP-A-216 483 or EP-A-227 095.
  • the thickness of the dye carrier is generally 3 to 30 microns, preferably 5 to 10 microns.
  • the substrate to be printed for example paper, must itself be coated with a binder that absorbs the dye during the printing process.
  • a binder that absorbs the dye during the printing process.
  • Polymeric materials whose glass transition temperature are preferably used for this purpose T g is between 50 and 100 ° C, for example polycarbonates and polyester. Further details are EP-A-227 094, EP-A-133 012, EP-A-133 011, EP-A-111 004, JP-A-199 997/1986, JP-A-283 595/1986, JP-A-237 694/1986 or JP-A-127 392/1986.
  • a thermal head which can be heated to temperatures up to over 300 ° C., so that the dye transfer takes place in a time of at most 15 ms.
  • transfer sheets were made in a conventional manner from 8 ⁇ m thick polyester film, which was provided with an approximately 5 ⁇ m thick transfer layer made from a binder B, each of which contained 0.5 g of anthraquinone dye I.
  • the weight ratio of binder to dye was 2: 1 in each case.
  • the substrate to be printed consisted of paper approximately 120 ⁇ m thick, which was coated with an 8 ⁇ m thick plastic layer (Hitachi Color Video Print Paper).
  • the coated side of the encoder and slave was placed on top of one another, wrapped with aluminum foil and heated to a temperature between 70 and 80 ° C. for two minutes between two heating plates. With similar samples, this process was repeated three times at a higher temperature between 80 and 120 ° C.
  • the amount of dye diffused into the plastic layer of the receiver is proportional to the optical density, which was determined as absorbance A photometrically after the respective heating to the temperatures given above.
  • the temperature T * at which the extinction reaches 1, ie, the transmitted light intensity, can also be taken from the application is one tenth of the incident light intensity.
  • binder B used in each case.
  • EC ethyl cellulose
  • EHEC ethyl hydroxyethyl cellulose
  • PVB polyvinyl butyrate

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Anthrachinonfarb stoffen der allgemeinen Formel I
    Figure imgb0001

    für den Thermotransferdruck, in der R folgende Bedeutung hat:
    Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Aryloxyalkyl-, Alkanoyloxyalkyl-, Alkoxycarbonyloxyalkyl- oder Alkoxycarbonylalkylgruppen, die jeweils bis zu 20 C-Atome enthalten können und deren C-Kette durch ein bis vier Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann;
    C₅-C₈-Cycloalkylgruppen oder eine Phenylgruppe, die jeweils C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy als Substituenten tragen können,
    sowie speziell ein Verfahren zur Übertragung dieser Anthrachinonfarbstoffe durch Diffusion von einem Träger auf ein mit Kunststoff beschichtetes Substrat mit Hilfe eines Thermokopfes.
  • Die Technik des Thermotransferdrucks ist allgemein bekannt; als Wärmequelle kommt neben Laser und IR-Lampe vor allem ein Thermokopf zur Anwendung, mit dem kurze Heizimpulse der Dauer von Bruchteilen einer Sekunde abgegeben werden können.
  • Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des Thermotransferdrucks wird ein Transferblatt, das den zu übertragenden Farbstoff zusammen mit einem oder mehreren Bindemitteln, einem Trägermaterial und eventuell weiteren Hilfsmitteln wie Trennmitteln oder kristallisationshemmenden Stoffen enthält, von der Rückseite her durch den Thermokopf erhitzt. Dabei diffundiert der Farbstoff aus dem Transferblatt in die Oberflächenbeschichtung des Substrates, z.B. in die Kunststoffschicht eines beschichteten Papiers.
  • Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß über die an den Thermokopf abzugebende Energie die übertragene Farbmenge und damit die Farbabstufung gezielt gesteuert werden kann.
  • Beim Thermotransferdruck werden allgemein die drei subtraktiven Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan, gegebenenfalls zusätzlich Schwarz, verwendet, wobei die eingesetzten Farbstoffe für eine optimale Farbaufzeichnung folgende Eigenschaften aufweisen müssen: leichte thermische Transferierbarkeit, geringe Neigung zur Migration innerhalb oder aus der Oberflächenbeschichtung des Aufnahmemediums bei Raumtemperatur, hohe thermische und photochemische Stabilität sowie Resistenz gegen Feuchtigkeit und Chemikalien, keine Tendenz zur Kristallisation bei Lagerung des Transferblattes, einen geeigneten Farbton für die subtraktive Farbmischung, einen hohen molaren Absorptionskoeffizienten und leichte technische Zugänglichkeit.
  • Diese Anforderungen sind gleichzeitig nur sehr schwer zu erfüllen. Daher entsprechen die meisten der für den Thermotransferdruck verwendeten Cyanfarbstoffe nicht dem geforderten Eigenschaftsprofil. Dies trifft auch für die aus den JP-A-172 591/1985, JP-A-255 897/1986 und EP-A-351 968 bekannten und für den Thermotransferdruck empfohlenen 1,4,5,8-tetrasubstituierten Anthrachinone zu, die sich von den Verbindungen I durch die Art der Substituenten unterscheiden.
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, für den Thermotransferdruck geeignete Cyanfarbstoffe zu finden, die dem geforderten Eigenschaftsprofil näherkommen als die bisher verwendeten Farbstoffe.
  • Demgemäß wurde die Verwendung der eingangs definierten Anthrachinonfarbstoffe I für den Thermotransferdruck gefunden.
  • Außerdem wurde ein Verfahren zur Übertragung von Anthrachinonfarbstoffen durch Diffusion von einem Träger auf ein mit Kunststoff beschichtetes Substrat mit Hilfe eines Thermokopfes gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man hierfür einen Träger verwendet, auf dem sich ein oder mehrere der Anthrachinonfarbstoffe I befinden.
  • Weiterhin wurde eine bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens gefunden, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß man hierzu Farbstoffe der Formel I verwendet, in der R C₁-C₁₂-Alkylgruppen oder eine Phenylgruppe, die C₁-C₄-Alkyl als Substituenten tragen kann, bedeutet.
  • Die Anthrachinonfarbstoffe I selbst sind an sich bekannt (zum Beispiel CH-A-148686 und CH-A-222704) oder nach bekannten Methoden erhältlich, beispielsweise nach folgendem Syntheseschema:
    Figure imgb0002
  • Geeignete Alkylreste R sind beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Isopentyl, sec.-Pentyl, tert.-Pentyl, Hexyl, 2-Methylpentyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl, Heptadecyl, Octadecyl, Nonadecyl, Eicosyl und verzweigte Reste dieser Art, wobei die Alkylreste mit bis zu 12 C-Atomen bevorzugt und diejenigen mit zu 6 C-Atomen besonders bevorzugt sind.
  • Als Beispiele für Alkoxyalkyl- und Aryloxyalkylgruppen R seien genannt (dabei bedeutet Ph = Phenyl):
    -(CH₂)₂-O-CH₃, -(CH₂)₂-O-C₂H₅, -(CH₂)₂-O-C₃H₇, -(CH₂)₂-O-C₄H₉, -(CH₂)₃-O-CH₃, -(CH₂)₃-O-C₂H₅, -(CH₂)₃-O-C₃H₇, -(CH₂)₃-O-C₄H₉, -CH₂-CH(CH₃)-O-CH₃, -CH₂-CH(CH₃)-O-C₂H₅, -CH₂-CH(CH₃)-O-C₃H₇, -CH₂-CH(CH₃)-O-C₄H₉, -(CH₂)₄-O-CH₃, -(CH₂)₄-O-C₂H₅, -(CH₂)₄-O-C₄H₉, -(CH₂)₄-O-CH₂-CH(C₂H₅)-C₄H₉, -(CH₂)₈-O-CH₃, -(CH₂)₈-O-C₄H₉, -(CH₂)₂-O-Ph, -(CH₂)₃-O-Ph und -(CH₂)₄-O-Ph.
  • Weiterhin eignen sich z.B. folgende Alkanoyloxyalkyl-, Alkoxycarbonyloxyalkyl- und Alkoxycarbonylalkylgruppen als Rest R:
    -(CH₂)₂-O-CO-CH₃, -(CH₂)₂-O-CO-C₄H₉, -(CH₂)₂-O-CO-C₆H₁₃, -(CH₂)₄-O-CO-C₁₂H₂₅ und -(CH₂)₅-O-CO-C₄H₉;
    -(CH₂)₂-O-CO-O-CH₃, -(CH₂)₂-O-CO-O-C₄H₉, -(CH₂)₂-O-CO-O-C₅H₁₁, -(CH₂)₃-O-CO-O-C₆H₁₃ und -(CH₂)₆-O-CO-O-C₂H₅;
    -(CH₂)₂-CO-O-CH₃, -(CH₂)₂-CO-O-C₃H₇, -(CH₂)₂-CO-O-C₄H₉ und -(CH₂)₆-CO-O-CH₂-CH(C₂H₅)-C₄H₉.
  • Die C-Kette der bereits aufgeführten Reste R kann jeweils durch ein bis vier Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein; Beispiele hierfür sind:
    -[(CH₂)₂-O]₂-CH₃, -[(CH₂)₂-O]₂-C₃H₇, -[(CH₂)₂-O]₂-C₄H₉, -[(CH₂)₄-O]₂-C₂H₅, -[(CH₂)₂-CH(CH₃)-O]₂-C₂H₅, -[(CH₂)₂-O]₃-C₄H₉, -[(CH₂)₂-O]₄-CH₃, -[(CH₂)₃-O]₄-C₆H₁₃ und -[(CH₂)₂-O]₂-[(CH₂)₃-O]₂-C₂H₅;
    -[(CH₂)₂-O]₂-Ph, -(CH₂)₃-O-(CH₂)₂-O-Ph, -[(CH₂)₂-O]₃-Ph und -[(CH₂)₂-O]₃-Ph-3-CH₃;
    -(CH₂)₂-O-CO-(CH₂)₂-O-(CH₂)₂-O-C₄H₉;
    -(CH₂)₄-O-CO-O-(CH₂)₂-O-C₄H₉;
    -(CH₂)₂-CO-O-(CH₂)₂-O-C₄H₉, -(CH₂)₂-CO-O-[(CH₂)₂-O]₂-CH₃ und -(CH₂)₄-CO-O-(CH₂)₂-O-C₄H₉.
  • Weitere mögliche Bedeutungen des Restes R sind Cycloalkyl und ganz besonders Phenyl, die jeweils noch C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy als Substituenten tragen können, z.B. (dabei bedeuten C₅H₉ = Cyclopentyl und C₆H₁₁ = Cyclohexyl):
    -C₅H₉, -C₆H₁₁, -C₆H₁₀-4-CH₃ und -C₆H₁₀-4-O-CH₃;
    -Ph, -Ph-2-CH₃, -Ph-3-CH₃, -Ph-4-CH₃, -Ph-2-C(CH₃)₃, -Ph-4-C(CH₃)₃,
    -Ph-2-O-CH₃, -Ph-3-O-C₂H₅ und -Ph-4-O-C₄H₉.
  • Die erfindungsgemäß zu verwendenden Anthrachinonfarbstoffe I zeichnen sich gegenüber den bisher für den Thermotransferdruck eingesetzten Cyanfarbstoffen durch folgende Eigenschaften aus: leichtere thermische Transferierbarkeit trotz des relativ hohen Molekulargewichts, verbesserte Migrationseigenschaften im Aufnahmemedium bei Raumtemperatur, höhere Lichtechtheit, bessere Resistenz gegen Feuchtigkeit und Chemikalien, bessere Löslichkeit bei der Herstellung der Druckfarbe, höhere Farbstärke, höhere Farbtonreinheit sowie leichtere technische Zugänglichkeit.
  • Außerdem ergeben die Farbstoffe I, eventuell in Kombination mit anderen Farbstoffklassen, neutrale, farbstarke Schwarzdrucke.
  • Die für das erfindungsgemäße Thermotransferdruckverfahren benötigten, als Farbstoffgeber fungierenden Transferblätter werden folgendermaßen präpariert: Die Anthrachinonfarbstoffe I werden in einem organischen Lösungsmittel, wie z.B. Isobutanol, Methylethylketon, Methylenchlorid, Chlorbenzol, Toluol, Tetrahydrofuran oder deren Mischungen, mit einem oder mehreren Bindemitteln sowie eventuell weiteren Hilfsmitteln wie Trennmitteln oder kristallisationshemmenden Stoffen zu einer Druckfarbe verarbeitet, welche die Farbstoffe vorzugsweise molekular-dispers gelöst enthält. Die Druckfarbe wird anschließend auf einen inerten Träger aufgetragen und getrocknet.
  • Als Bindemittel eignen dabei sich alle in organischen Lösungsmitteln löslichen Materialien, die bekanntermaßen für den Thermotransferdruck dienen, also z.B. Cellulosederivate wie Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Celluloseacetat oder Celluloseacetobutyrat, vor allem Ethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose und Celluloseacetathydrogenphthalat, Stärke, Alginate, Alkydharze und Vinylharze wie Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon sowie besonders Polyvinylacetat und Polyvinylbutyrat. Daneben kommen Polymere und Copolymere von Acrylaten oder deren Derivaten wie Polyacrylsäure, Polymethylmethacrylat- oder Styrolacrylatcopolymere, Polyesterharze, Polyamidharze, Polyurethanharze oder natürliche Harze wie z.B. Gummi Arabicum in Betracht.
  • Die genannten Bindemittel nehmen den Farbstoff nach der Trocknung der Druckfarbe in Form eines transparenten Films ohne sichtbare Auskristallisation auf.
  • Bevorzugte Bindemittel sind Ethylcellulose oder Ethylhydrooxyethylcellulose mittlerer bis kleiner Viskositätseinstellungen. Häufig empfehlen sich auch Bindemittelmischungen, z.B. solche aus Ethylcellulose und Polyvinylbutyrat im Gewichtsverhältnis 2:1.
  • Das Gewichtsverhältnis von Bindemittel zu Farbstoff beträgt in der Regel 8 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise 5 : 1 bis 2 : 1.
  • Als Hilfsmittel werden z.B. Trennmittel auf der Basis von perfluorierten Alkylsulfonamidoalkylestern oder Siliconen, wie sie in der EP-A-227 092 bzw. der EP-A-192 435 beschrieben sind, und besonders organische Additive, welche das Auskristallisieren der Transferfarbstoffe bei Lagerung und Erhitzung des Farbbandes verhindern, beispielsweise Cholesterin oder Vanillin, verwendet.
  • Inerte Trägermaterialien sind beispielsweise Seiden-, Lösch- oder Pergaminpapier sowie Folien aus wärmebeständigen Kunststoffen wie Polyestern, Polyamiden oder Polyimiden, wobei diese Folien auch metallbeschichtet sein können.
  • Der inerte Träger kann auf der dem Thermokopf zugewandten Seite zusätzlich mit einem Gleitmittel beschichtet werden, um ein Verkleben des Thermokopfes mit dem Trägermaterial zu verhindern. Geeignete Gleitmittel sind beispielsweise Silicone oder Polyurethane, wie sie in der EP-A-216 483 oder EP-A-227 095 beschrieben sind.
  • Die Stärke des Farbstoffträgers beträgt im allgemeinen 3 bis 30 µm, bevorzugt 5 bis 10 µm.
  • Das zu bedruckende Substrat, z.B. Papier, muß seinerseits mit einem Bindemittel beschichtet sein, welches den Farbstoff beim Druckvorgang aufnimmt. Vorzugsweise verwendet man hierzu polymere Materialien, deren Glasumwandlungstemperatur Tg zwischen 50 und 100°C beträgt, also z.B. Polycarbonate und Polyester. Näheres hierzu ist den EP-A-227 094, EP-A-133 012, EP-A-133 011, EP-A-111 004, JP-A-199 997/1986, JP-A-283 595/1986, JP-A-237 694/1986 oder JP-A-127 392/1986 zu entnehmen.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Thermokopf eingesetzt, der auf Temperaturen bis über 300°C aufheizbar ist, so daß der Farbstofftransfer in einer Zeit von maximal 15 ms erfolgt.
  • Beispiele
  • Es wurden zunächst in üblicher Weise Transferblätter (Geber) aus Polyesterfolie von 8 µm Stärke hergestellt, die mit einer ca. 5 µm starken Transferschicht aus einem Bindemittel B versehen war, welche jeweils 0,5 g Anthrachinonfarbstoff I enthielt. Das Gewichtsverhältnis Bindemittel zu Farbstoff betrug jeweils 2 : 1.
  • Das zu bedruckende Substrat (Nehmer) bestand aus Papier von ca. 120 µm Stärke, das mit einer 8 µm dicken Kunststoffschicht beschichtet war (Hitachi Color Video Print Paper).
  • Geber und Nehmer wurden mit der beschichteten Seite aufeinander gelegt, mit Aluminiumfolie umwickelt und für 2 min zwischen zwei Heizplatten auf eine Temperatur zwischen 70 und 80°C erhitzt. Mit gleichartigen Proben wurde dieser Vorgang dreimal bei jeweils höherer Temperatur zwischen 80 und 120°C wiederholt.
  • Die hierbei in die Kunststoffschicht des Nehmers diffundierte Farbstoffmenge ist proportional der optischen Dichte, die als Extinktion A photometrisch nach dem jeweiligen Erhitzen auf die oben angegebenen Temperaturen bestimmt wurde.
  • Die Auftragung des Logarithmus der gemessenen Extinktionswerte A gegen die zugehörige reziproke absolute Temperatur ergibt Geraden, aus deren Steigung die Aktivierungsenergie ΔET für das Transferexperiment zu berechnen ist:
    Figure imgb0003

    R: allg. Gaskonstante
  • Der Auftragung kann zusätzlich die Temperatur T* entnommen werden, bei der die Extinktion den Wert 1 erreicht, d.h., die durchgelassene Lichtintensität ein Zehntel der eingestrahlten Lichtintensität beträgt. Je kleinere Werte die Temperatur T* annimmt, um so besser ist die thermische Transferierbarkeit des untersuchten Farbstoffs.
  • In der folgenden Tabelle sind die bezüglich ihres Thermotransferverhaltens untersuchten Anthrachinonfarbstoffe I mit den zugehörigen in Methylenchlorid gemessenen Absorptionsmaxima λmax [nm] aufgeführt.
  • Zudem ist das jeweils verwendete Bindemittel B angegeben. Dabei bedeutet: EC = Ethylcellulose, EHEC = Ethylhydroxyethylcellulose, PVB = Polyvinylbutyrat, MS = EC:PVB = 2:1.
  • Weiterhin aufgelistete charakteristische Daten sind die bereits erwähnten Parameter T* [°C] und ΔET [kcal/mol].
    Figure imgb0004

Claims (3)

  1. Verwendung von Anthrachinonfarbstoffen der allgemeinen Formel I
    Figure imgb0005
    für den Thermotransferdruck, in der R folgende Bedeutung hat:
    Alkyl-, Alkoxyalkyl-, Aryloxyalkyl-, Alkanoyloxyalkyl-, Alkoxycarbonyloxyalkyl- oder Alkoxycarbonylalkylgruppen, die jeweils bis zu 20 C-Atome enthalten können und deren C-Kette durch ein bis vier Sauerstoffatome in Etherfunktion unterbrochen sein kann;
    C₅-C₈-Cycloalkylgruppen oder eine Phenylgruppe, die jeweils C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy als Substituenten tragen können.
  2. Verfahren zur Übertragung von Anthrachinonfarbstoffen durch Diffusion von einem Träger auf ein mit Kunstsoff beschichtetes Substrat mit Hilfe eines Thermokopfes, dadurch gekennzeichnet, daß man hierfür einen Träger verwendet, auf dem sich ein oder mehrere Anthrachinonfarbstoffe der Formel I gemäß Anspruch 1 befinden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man hierzu einen Anthrachinonfarbstoff der Formel I verwendet, in der R C₁-C₁₂-Alkylgruppen oder eine Phenylgruppe, die C₁-C₄-Alkyl als Substituenten tragen kann, bedeutet.
EP91116652A 1990-10-09 1991-09-30 Verwendung von Anthrachinonfarbstoffen für den Thermotransferdruck Expired - Lifetime EP0480278B1 (de)

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