Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine
thermische Übertragungsfolie und insbesondere eine
thermische Übertragungsfolie, die besonders zur Erzeugung
eines Bildes auf einer wärmeübertragbaren Folie durch
Ausführung eines der Bildinformation entsprechenden
Thermodrucks mittels Thermokopf oder Laser geeignet
ist.
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Zur Erzeugung eines Bildes, das einem
Informationsbild entspricht, mittels einer
Thermodruckvorrichtung wie einem Thermokopf oder Laser, wurde
nach dem Stand der Technik vorwiegend eine
wärmeempfindliche Farberzeugung verwendet. Bei einer solchen
wärmeempfindlichen Farberzeugung wird Papier, ein
Leukofarbstoff, der bei Raumtemperatur farblos oder
hellgelb ist und auf einem Substratpapier aufgetragen
ist, und ein Entwickler durch Erwärmung in Kontakt
gebracht, um ein gefärbtes Bild zu erhalten. Als
Entwickler werden im allgemeinen phenolische Verbindungen,
Zinksalicylatderivat, Kolophonium usw., verwendet. Ein
großer Nachteil des wärmeempfindlichen, farberzeugenden
Papiers ist jedoch die Farbauslöschung, wenn das
gefärbte Bild über einen langen Zeitraum gelagert wird,
und der Farbdruck ist auf zwei Farben beschränkt und es
kann kein Farbbild mit einer kontinuierlichen Abstufung
erhalten werden.
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Andererseits wurde in den letzten Jahren
zunehmend ein wärmeempfindliches Übertragungspapier
verwendet, das eine wärmeschmelzbare Wachsschicht
umfaßt, die ein darin dispergiertes Pigment enthält und
auf einem Substratpapier vorgesehen ist. Wenn das
wärmempfindliche Übertragungspapier auf ein
wärmeübertragbares Papier gelegt wird und der Thermodruck an
der Rückseite des wärmeempfindlichen
Übertragungspapiers ausgeführt wird, migriert die Wachsschicht, die
das Pigment enthält, auf das übertragbare Papier, um
darauf ein Bild zu erzeugen. Mit einer derartigen
Druckmethode kann ein vielfärbiges Bild erhalten
werden, indem bei Verwendung eines wärmeempfindlichen
Papiers, das Pigmente in drei Primärfarben enthält, der
Druck mehrmals durchgeführt wird, aber es war nicht
möglich, ein photographieähnliches Bild mit einer im
wesentlichen kontinuierlicher Abstufung zu erhalten.
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In den letzten Jahren stieg die Nachfrage nach
einer Technik zur Erzeugung photographieähnlicher
Bilder direkt aus elektrischen Signalen und es wurden
verschiedene Versuche unternommen. Einer dieser
Versuche ist eine Methode, in der ein Bild auf CRT
gebildet wird und dieses mit einem Silbersalzfilm
photographiert wird. Wenn der Silbersalzfilm jedoch ein
Instantfilm ist, besteht der Nachteil, daß die
laufenden Kosten hoch werden, während ein Silbersalzfilm
in Form eines 35 mm Films den Nachteil der sofortigen
Verfügbarkeit aufweist, da nach dem Photographieren
eine Entwicklung notwendig ist. Als weitere Methode
wurden auch die Impact-Methode und die
Tintenstrahlmethode vorgeschlagen. Erstere weist jedoch den
Nachteil einer schlechten Bildqualität auf und letztere den
Nachteil, daß ein Bild nicht so einfach wie eine
Photographie erhalten werden kann, da eine Bildverarbeitung
erforderlich ist.
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Zur Lösung solcher Probleme wurde eine Methode
vorgeschlagen, bei der eine thermische
Übertragungsfolie mit einer darauf befindlichen, sublimierbaren
Dispersionsfarbstoffschicht, welche die Eigenschaft
besitzt, bei Erwärmung zu migrieren, in Verbindung mit
einer wärmeübertragbaren Folie verwendet wird und der
sublimierbare Farbstoff kontrolliert auf die
wärmeübertragbare Folie migrieren gelassen wird, wobei
ein Bild mit einer Abstufung wie eine Photographie
erhalten wird (Journal of Image Electronic Society, Bd.
12, Nr. 1, 1983). Mit dieser Methode kann ein Bild mit
kontinuierlicher Abstufung durch einfache Verarbeitung
von Fernsehsignalen erhalten werden und dennoch ist die
dabei verwendete Vorrichtung nicht kompliziert, wodurch
dieses Verfahren nun Aufmerksamkeit erregt.
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Als eines der Verfahren nach dem Stand der
Technik, das dieser Methode nahe kommt, kann die
Trockenübertragungsdruckmethode von Polyesterfasern
erwähnt werden. Diese Methode ist ein Methode zur
Erzeugung eines Bildes, die die Dispergierung oder
Auflösung eines Farbstoffes, wie eines sublimierbaren
Dispersionsfarbstoffes usw., in einer synthetischen
Harzlösung zur Bildung eines Beschichtungsmaterials
umfaßt sowie das Auftragen des Beschichtungsmaterials
in einem Muster auf ein dünnes Papier oder ähnliches
Material, das Trocknen zur Bildung einer thermischen
Übertragungsfolie, das Auflegen der thermischen
Übertragungsfolie auf eine Polyesterfaser, die die
wärmeübertragbare Folie darstellt, und das Erwärmen des
Verbundstoffes unter Adhäsion, wodurch der
Dispersionsfarbstoff auf die Polyesterfaser aufgetragen wird.
Selbst wenn die nach dem Stand der Technik zur
Trockenübertragungsdruckmethode von Polyesterfasern verwendete
thermische Übertragungsfolie so wie sie ist eingesetzt
wird, ist es dennoch schwierig, ein färbiges Bild hoher
Dichte zu erhalten. Der Grund dafür kann die Tatsache
sein, daß die Wärmeempfindlichkeit der thermischen
Übertragungsfolie nicht hoch und die Färbbarkeit der
wärmeübertragbaren Folie gering ist.
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Von diesen Nachteilen wurden jene, die auf die
wärmeübertragbare Folie zurückzuführen sind, durch eine
wärmeübertragbare Folie mit einer wärmeübertragbaren
Schicht gelöst, bestehend aus voneinander unabhängigen
Inselteilen, die ein synthetisches Harz mit einer
Glasübergangstemperatur von -100ºC bis 20ºC und eine polare
Gruppe enthalten, sowie aus einem "Meeresteil", der ein
synthetisches Harz mit einer Glasübergangstemperatur
von 40ºC oder mehr enthält, zur Bildung einer Insel-
Meer-Konstruktion (Japanische Patentanmeldung Nr.
135627/1983), aber jene Nachteile, die durch die
thermische Übertragungsfolie verursacht werden, sind noch
nicht gelöst. Das liegt daran, daß bei der Methode des
Drucks auf Fasern usw., die Migration und Übertragung
des Farbstoffes durch Erwärmung, zum Beispiel etwa 1
Minute bei 200ºC, bewirkt werden, während die Erwärmung
mit einem Thermokopf nur einige msek. bei etwa 400ºC
erfolgt.
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Wir haben verschiedene Studien zur Erzeugung
einer thermischen Übertragungsfolie durchgeführt, die
in geeigneter Weise in Verbindung mit einer
wärmeübertragbaren Folie verwendet werden kann,
besonders mit einer wärmeübertragbaren Folie der
obenerwähnten Japanischen Patentanmeldung Nr. 135627/1983,
um ein Bild mit farbphotographischer Tönung durch
Thermodruck mit einem Thermokopf usw., zu erhalten, und
ermittelten dabei die folgenden Fakten.
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Bei der im allgemeinen nach dem Stand der Technik
verwendeten thermischen Übertragungsfolie befindet sich
der Dispersionsfarbstoff in einem Zustand, in dem er
als Partikel in einem Bindemittel dispergiert ist, und
zur Sublimierung der Farbstoffmoleküle in einem solchen
Zustand durch Erwärmung, muß Wärmeenergie, die die
Wechselwirkungen innerhalb der Kristalle bricht und
ferner die Wechselwirkung mit dem Bindemittel
übersteigt, an die Farbmoleküle abgegeben werden, um deren
Sublimierung und Abfärbung auf die wärmeübertragbare
Folie zu bewirken, wobei hohe Energie erforderlich ist.
Auch in dem Fall, in dem zur Erzeugung eines gefärbten
Bildes mit hoher Dichte der Farbstoff in dem Harzbinder
in einem verhältnismäßig großen Verhältnis enthalten
ist, kann ein Bild mit einer etwas hohen Dichte
erhalten werden. Wenn die thermische Übertragungsschicht in
der thermischen Übertragungsfolie nach dem Drucken mit
einem Thermokopf mit einer daraufliegenden
wärmeübertragbaren Folie abgezogen wird, kommt es jedoch wegen
ihrer geschwächten Haftkraft leicht dazu, daß die
Übertragungsschicht gemeinsam mit dem Harz auf die
wärmeübertragbare Folie übernommen wird. Da die Farbstoffe
ferner teuer sind, ist es auch hinsichtlich der
beabsichtigten Verwendung, wie für OA-Instrumente oder für
den Heimgebrauch, von Nachteil, mehr Farbstoffe als
notwendig zu verwenden.
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Wenn es möglich ist, die Farbstoffe in einem
Bindemittel in einer molekular dispergierten Form
anstelle einer partikulären Form zu halten, kann
andererseits eine Verbesserung der
Wärmeempfindlichkeit, die der fehlenden Wechselwirkung innerhalb der
Kristalle entspricht, wie bei der partikulären
Dispersion, erwartet werden. Wenn jedoch ein solcher
Zustand nur in einem Bindemittel erzielt wird, kann
kein in der Praxis zweckmäßiges Übertragungspapier
erzeugt werden. Insbesondere weisen thermisch
sublimierbare Farbstoffmoleküle verhältnismäßig geringere
Molekulargewichte von etwa 150 bis 550 auf und sind in
dem Bindemittel beweglich. Wenn daher zum Beispiel ein
Bindemittel mit einer geringen Glasübergangstemperatur
(Tg) verwendet wird, tritt das Phänomen ein, daß es im
Laufe der Zeit zu einer Agglomeration kommt, die eine
Ausfällung verursacht, die schließlich zu dem Zustand
führt, in dem die Farbstoffe in partikulärer Form wie
oben beschrieben dispergiert sind, oder die Farbstoffe
aufgrund des Auslaufens auf die Oberfläche der
thermischen Übertragungsschicht auch um den Erwärmungsteil
durch den Druck zwischen dem Thermokopf und der
Gegendruckplatte (Druckplatte) während des Aufzeichnens
anhaften, wobei eine Grundfärbung entsteht, die eine
deutliche Verschlechterung der Bildqualität bewirkt.
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Auch wenn die Glasübergangstemperatur (Tg) des
Bindemittels hoch ist, können die Farbstoffmoleküle
nicht zurückgehalten werden, wenn das Molekulargewicht
des Bindemittels nicht- bis zu einem gewissen Grad hoch
ist. Selbst wenn der Farbstoff in molekularem Zustand
in einem Bindemittel mit einer hohen
Glasübergangstemperatur (Tg) und einem etwas hohen
Molekulargewicht gelöst wird, ist die Affinität
zwischen den Farbstoffmolekülen und dem Bindemittel
erforderlich, um einen Zustand zu erhalten, der dauerhaft
stabil ist.
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Angesichts dieser Überlegungen wurden
verschiedene thermische Übertragungsfolien vorgeschlagen,
die die Bildqualität verbessern sollten. Zum Beispiel
kann, wie in der offengelegten Japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 101087/1985 beschrieben ist, eine
Verbesserung der Druckqualität und dauerhafte
Stabilität durch Verwendung eines bestimmten
Polyvinylbutyralharzes als Bindemittelkomponente in der
Tintenzusammensetzung erzielt werden. Diese thermischen
Übertragungsfolien nach dem Stand der Technik sind jedoch in bezug
auf die Lagerfähigkeit nicht unbedingt weitgehend
zufriedenstellend.
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Allgemein gesprochen sind die für die thermische
Übertragungsfolie geforderten Bedingungen die
Lagerfähigkeit der thermischen Übertragungsfolie selbst
sowie verschiedene Eigenschaften, die zur Bildqualität
beitragen, wie Druckempfindlichkeit und Auflösung. Die
Druckempfindlichkeit und Lagerfähigkeit neigen jedoch
dazu, sich gegenseitig auszuschließen, und es ist
schwierig, beide dieser Eigenschaften zu verbessern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, die
angesichts der obenbeschriebenen Überlegungen
ausgeführt wurde, ist die Schaffung einer thermischen
Übertragungsfolie, deren Lagerfähigkeit deutlich verbessert
ist, ohne die Druckqualität zu mindern.
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Die thermische Übertragungsfolie der vorliegenden
Erfindung umfaßt eine thermische Übertragungsschicht,
die einen Farbstoff enthält, dessen Migration auf eine
übertragbare Folie, die auf eine Substratfolie
laminiert ist, durch Erwärmung bewirkt wird, wobei die
thermische Übertragungsfolie ein
Polyvinylacetacetalharz als Bindemittelkomponente für den Farbstoff
enthält. Ferner wird bevorzugt, daß der Acetalteil des
Polyvinylacetacetalharzes 50 Gew.-% auf der Basis der
Gesamtpolymermenge beträgt, und 80 Gew.-% oder mehr
dieses Acetalteiles sollten Polyvinylacetacetal
umfassen.
Der zur Verwendung bestimmte Farbstoff ist
vorzugsweise ein Dispersionsfarbstoff und befindet sich
vorzugsweise in dem Bindemittel in einem im
wesentlichen aufgelösten Zustand.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Von den Zeichnungen zeigen:
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Fig. 1 und 2 fragmentarische Schnittansichten
von Beispielen der erfindungsgemäßen thermischen
Übertragungsfolie;
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Fig. 3 und 4 perspektivische Ansichten von
Beispielen der erfindungsgemäßen thermischen
Übertragungsfolie; und
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Fig. 5 eine schematische Seitenansicht, die ein
Beispiel eines Verfahren zur Durchführung der
Übertragung mit der erfindungsgemäßen thermischen
Übertragungsfolie darstellt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
I) Thermische Übertragungsfolie
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Die thermische Übertragungsfolie gemäß der
vorliegenden Erfindung besteht aus einer thermischen
Übertragungsschicht 3, die auf einer Substratfolie 2, wie
in Fig. 1 dargestellt, vorgesehen ist.
Substratfolie
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Für die Substratfolie 2, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, werden Papiere oder Filme wie
Kondensatorpapier, Polyesterfilm, Polystyrolfilm,
Polysulfonfilm, Polyimidfilm, Polyvinylalkoholfilm,
Cellophan, Aramidfilm, Polyetherimidfilm,
Polyetherketonfilm, Polyrhizonsäure usw., verwendet und ihre Dicke
beträgt 1,5 bis 50 um, vorzugsweise 2 bis 9 um. Von
diesen Papieren oder Filmen wird Kondensatorpapier
verwendet, wenn geringe Kosten und Wärmebeständigkeit im
unbehandelten Zustand gefordert sind. Wenn aber die
Handhabung während der Bereitung oder das Durchlaufen
in einem Thermodrucker ohne Bruch aufgrund der hohen
mechanischen Stärke oder Oberflächenglätte als
wichtiger eingestuft wird, wird vorzugsweise ein
Polyesterfilm verwendet.
Thermische Übertragungsschicht
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Die thermisches Übertragungsschicht 3 umfaßt
vorwiegend einen Farbstoff und ein Bindemittel.
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Der Farbstoff wird durch Wärme geschmolzen,
diffundiert oder sublimiert, um migrationsfähig zu
sein. Vorzugsweise wird besonders ein
Dispersionsfarbstoff verwendet. Diese Farbstoffe haben
Molekulargewichte von etwa 150 bis 550 und werden unter
Berücksichtigung der Sublimations- (Schmelz-) Temperatur,
Farbtönung, Lichtbeständigkeit, Löslichkeit in Tinte
und Harzbinder ausgewählt. Im allgemeinen sind
diarylmethanartige, triarylmethanartige, thiazolartige,
methinartige, azomethinartige, xanthinartige,
oxazinartige, thiazinartige, azinartige, acridinartige,
azoartige, spirodipyranartige, indolinospiropyranartige,
fluoranartige, rhodaminlactamartige, anthrachinonartige
usw., Farbstoffe typisch. Die folgenden Farbstoffe
werden besonders bevorzugt.
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C.I. (Farbindex) dispergiertes Gelb 51, 3, 54,
79, 23, 7, 141, 201;
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C.I. dispergiertes Blau 24, 56, 14, 301, 334,
165, 19, 72, 87, 287, 154, 26;
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C.I. dispergiertes Rot 135, 146, 59, 1, 73, 60,
167;
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C.I. dispergiertes Violett 4, 13, 26, 36, 56, 31;
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C.I. lösungsmittelhaltiges Violett 13; C.I.
lösungsmittelhaltiges Schwarz 3; C.I.
lösungsmittelhaltiges Grün 3;
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C.I. lösungsmittelhaltiges Gelb 56, 14, 16, 29;
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C.I. lösungsmittelhaltiges Blau 70, 35, 63, 36,
50, 49, 111, 105, 97, 11;
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C.I. lösungsmittelhaltiges Rot 135, 81, 18, 25,
19, 23, 24, 143, 146.
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Typische Beispiele sind methin- (cyanin-) artige
Basisfarbstoffe der Monomethin-, Dimethin- und
Trimethinart, wie 3,3-Diethyloxathiacyaniniodid,
Astrazone Pink FR (hergestellt von Bayer Co., C.I. 48015),
2,2'-Carbocyanin (C.I. 808), Astrafiloxine (C.I.
48070), Astrazone Yellow 7GLL (C.I. Grundgelb 21),
Aizen Catilon Yellow 7GLL (hergestellt von Hodogaya
Kagaku, C.I. 48055) und Eizen Catilon Red 6BH (C.I.
48020); diphenylmethanartige Grundfarbstoffe wie
Auramine (C.I. 655); triphenylmethanartige Grundfarbstoffe
wie Malachite Green (C.I. 42000), Brilliant Green (C.I.
42040), Magenta (C.I. 42510); Methyl Violet (C.I.
42535), Crystal Violet (C.I. 42555), Methyl Green (C.I.
684) und Victoril Blue B (C.I. 44045); xanthenartige
Grundfarbstoffe wie Bilonin G (C.I. 739), Rhodamine B
(C.I. 45170) und Rhodamine 6G (C.I. 45160);
acridinartige Grundfarbstoffe wie Acridine Yellow G (C.I.
785), Leonin Al (C.I. 46075), Benzoflavin (C.I. 791)
und Afin (C.I. 46045); chinoniminartige Grundfarbstoffe
wie Neutral Red (C.I. 50040), Asthrazone Blue BGE/·125%
(C.I. 51005) und Methylene Blue (C.I. 52015); und sonst
anthrachinonartige Grundfarbstoffe mit quaternärem
Amin. Diese Farbstoffe können so wie sie sind verwendet
werden oder in Formen, die man durch alkylische
Behandlung dieser Farbstoffe erhält, es können aber auch
gegenion-ausgetauschte Derivate oder Leukoderivate
dieser Farbstoffe verwendet werden. Wenn ein farbloser
oder heller Leukofarbstoff usw., im normalen Zustand
verwendet wird, ist in der übertragbaren Folie ein
Entwickler enthalten.
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Es ist auch wichtig, daß der Farbstoff im
wesentlichen in dem Harzbinder gelöst ist.
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Ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung
ist die Verwendung eines bestimmten
Polyvinylacetacetalharzes als Harzbinder für den Farbstoff. Dieses
Polyvinylacetacetalharz kann durch Acetalisierung eines
Polyvinylalkohols erhalten und im allgemeinen durch die
folgende Formel dargestellt werden.
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Wenn ein Polyvinylalkohol (PVA) einer
Actetalisierung unterzogen wird, wie in der obigen
Formel dargestellt, ist es schwierig, die gesamte
Acetalisierung des PVA zu erreichen und es bleiben
unausweichlich teilweise Acetylgruppen oder Hydroxylgruppen. Als
Ergebnis unserer Studie wurde festgestellt, daß bei
Harzen mit einem acetalisierten Teil in einem
bestimmten quantitativen Bereich die Lagerfähigkeit und
Druckeigenschaften besonders ausgezeichnet sind.
Genauer sollte das Polyvinylacetacetalharz als
Harzbinder 50% oder mehr, vorzugsweise 62% oder mehr,
besonders bevorzugt 70% oder mehr, Acetalteil auf der
Basis der Gesamtmenge des Polymers enthalten und 80
Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 90 Gew.-% oder mehr des
Acetalteils sollten Polyvinylacetacetal sein, um die
Lagerfähigkeit wie auch die Druckeigenschaften zu
verbessern.
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Wenn das obengenannte Polyvinylacetacetalharz
weniger als 50 Gew.-% Acetalteil auf der Basis der
Gesamtpolymermenge enthält oder (und) die Menge dieses
Acetalteiles über 20 Gew.-% andere Komponenten als
Polyvinylacetacetal umfaßt, wird die Löslichkeit in
einem Lösungsmittel, das wie Toluen und MEK Farbstoffe
gut auflösen kann, herabgesetzt, wodurch die
Tintenbildung in einigen Fällen unmöglich wird. Da auch die
Glasübergangstemperatur, die stark mit der
Lagerfähigkeit
der thermischen Übertragungsfolie zusammenhängt,
nieder ist, ist auch die Druckdichte nach der Lagerung
vermindert, woraus sich auch der Nachteil ergibt, daß
der Farbstoff ausgefällt werden könnte.
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Als Aldehyd, der in der Acetalisierungsreaktion
zur Bereitung des Harzes wie oben beschrieben verwendet
wird, wird im allgemeinen Acetaldehyd verwendet, aber
zur Verbesserung der Affinität der Substratfolie für
den Harzbinder oder der Löslichkeit des Harzbinders im
Lösungsmittel oder zur Verringerung des verbleibenden
Lösungsmittels können auch andere Aldehyde in einer
Menge von 20% oder weniger im Gewichtsverhältnis bei
dem acetalisierten Teil verwendet werden. Beispiele für
Aldehyde, die für diesen Zweck verwendet werden, sind
Formaldehyd, Propionaldehyd, Butylaldehyd,
Hexylaldehyd, 2-Ethylhexylaldehyd und ähnliches, aber die
vorliegende Erfindung ist nicht auf diese beschränkt.
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Ferner hat die Menge der Acetylgruppen, die in
dem Polyvinylacetacetalharz verbleiben, keinen
wesentlichen Einfluß auf die Erfüllung der Aufgaben der
vorliegenden Erfindung, sondern kann nach Wunsch im Rahmen
der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben gewählt
werden.
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Das Molekulargewicht des
Polyvinylacetacetalharzes kann andererseits zur Verbesserung verschiedener
Eigenschaften in geeigneter Weise gewählt werden. Zum
Beispiel können zur Regulierung der Viskosität des
Farbstoffes oder zur Verbesserung der Druckeignung,
Harze, die von Polyvinylalkoholen mit unterschiedlichen
Polymerisationsgraden durch jeweils getrennte
Ausführung von Acetalisierungsreaktionen erhalten werden,
vermischt werden und es kann auch eine Mischung von
Polyvinylalkoholen mit unterschiedlichen
Polymerisationsgraden in der Stufe der Ausgangsmaterialien
verwendet werden.
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Der verhältnismäßige Anteil des Farbstoffes, der
in der thermischen Übertragungsschicht enthalten ist
und auch von der Sublimierungs- (Schmelz-) Temperatur
des Farbstoffes und der Größe der Deckkraft im
gefärbten Zustand abhängen kann, beträgt vorzugsweise
0,3 oder mehr im Gewichtsverhältnis des Farbstoffes in
bezug auf das obengenannte Bindemittel
(Farbstoff/Bindemittelverhältnis), bevorzugter 0,3 bis 3,0,
besonders bevorzugt 0,55 bis 2,5. Wenn das
Farbstoff/Bindemittelverhältnis unter 0,3 beträgt, ist die
Bildqualität wie Druckdichte und Wärmeempfindlichkeit
nicht entsprechend. Wenn das Verhältnis andererseits
mehr als 3,0 beträgt, ist sowohl die Adhäsion zu dem
Film als auch die Lagerfähigkeit verringert.
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Bis zu 10 Gew.-% des Harzbinders können auch zur
Verbesserung der Trocknungseigenschaften durch ein
celluloseartiges Harz ersetzt werden, wenn die
thermische Übertragungsschicht durch Beschichten gebildet
wird. Beispiele für dieses celluloseartige Harz sind
Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose,
Ethylhydroxycellulose, Ethylhydroxyethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, Nitratcellulose und ähnliches.
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Zur Bereitung der thermischen Übertragungsschicht
auf dem Substrat 2 werden ein Farbstoff und ein
Bindemittel gemeinsam mit einem Lösungsmittel zur Erzeugung
einer Tintenzusammensetzung zur Bildung der thermischen
Übertragungsschicht gelöst und diese wird durch ein
geeignetes Druckverfahren oder Beschichtungsverfahren auf
ein Substrat 2 aufgebracht. Falls erforderlich, kann
der Tintenzusammensetzung jeder gewünschte Hilfsstoff
zur Bildung der thermischen Übertragungsschicht
beigegeben werden.
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Die thermische Übertragungsfolie ist im
wesentlichen wie oben beschrieben beschaffen, aber wenn die
Oberfläche der Substratfolie direkt mit einem
kontaktartigen Erwärmungsmittel wie einem Thermokopf
erwärmt wird, wie in Fig. 2 dargestellt, kann eine
Verschmelzen zwischen dem Erwärmungsmittel wie einem
Thermokopf und dem Substrat verhindert und auch die
Gleitfähigkeit verbessert werden, indem eine
Gleitschicht 4, die ein Gleitmittel oder ein
Formentrennmittel
wie Wachs an der Seite des Trägers 2 enthält, an
der keine thermische Übertragungsschicht vorgesehen
ist.
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Die thermische Übertragungsfolie kann entweder
die Form von Folien aufweisen, die auf die gewünschten
Abmessungen zugeschnitten wurden, oder eine
kontinuierliche oder aufgewickelte Form oder ferner die
Form eines Bandes mit geringerer Breite.
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Bei dem Aufbringen der thermischen
Übertragungsschicht 3 auf der Substratfolie 2 kann eine
Beschichtungszusammensetzung für die thermische
Übertragungsschicht, die dasselbe Färbemittel enthält, auf die
gesamte Oberfläche des Substrates 2 aufgetragen werden,
aber in einigen Fällen kann eine Vielzahl von
Tintenzusammensetzungen zur thermischen Übertragung, die
verschiedene Färbemittel enthalten, jeweils auf den
verschiedenen Bereichen an der jeweiligen Oberfläche
der Substratfolie ausgebildet werden. Zum Beispiel kann
eine thermische Übertragungsfolie mit einer schwarzen
thermischen Übertragungsschicht 5 und einer roten
thermischen Übertragungsschicht 6, die parallel auf dem
Substrat laminiert sind, wie in Fig. 3 dargestellt,
oder eine thermische Übertragungsfolie mit einer gelben
thermischen Übertragungsschicht 7, einer roten
thermischen Übertragungsschicht 8, einer blauen thermischen
Übertragungsschicht 9 und einer schwarzen thermischen
Übertragungsschicht 10, die wiederholt auf der
Substratfolie vorgesehen sind, verwendet werden. Bei
Verwendung einer thermischen Übertragungsfolie, mit
mehreren thermischen Übertragungsschichten, die mit
verschiedenen Tönungen versehen sind, kann ein
vielfärbiges Bild vorteilhaft mit einer einzigen thermischen
Übertragungsfolie erhalten werden.
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Auf der Übertragungsfolie können auch Perforationen
ausgebildet sein oder Unterscheidungsmarkierungen zur
Anzeige der Positionen der unterschiedlich getönten
Bereiche als Hilfe bei der praktischen Verwendung
vorgesehen sein.
Thermisches Übertragungsverfahren
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Die thermische Übertragungsfolie und die
wärmeübertragbare Folie, die wie oben bereitet wurden,
werden so übereinandergelegt, daß die thermische
Übertragungsschicht 3 auf der thermischen
Übertragungsfolie 1 mit der Aufnahmeschicht 13 auf der
Substratfolie 12 der wärmeübertragbaren Folie in Berührung
kommt und durch Abgabe von der Bildinformation
entsprechender Wärmeenergie an die Zwischenfläche zwischen
der thermischen Übertragungsschicht und der
Aufnahmeschicht migriert der Farbstoff in der thermischen
Übertragungsschicht zu der Aufnahmeschicht.
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Als Wärmequelle zur Abgabe der Wärmeenergie
können außer dem Thermokopf 14 bekannte Wärmequellen
wie ein Laserstrahl, IR-Strahlblitz und Thermostift
verwendet werden. Die Methoden zur Zuführung von
Wärmeenergie umfassen die Zuführung von der Seite der
thermischen Übertragungsfolie oder von der Seite der
wärmeübertragbaren Folie oder von beiden Seiten, aber vom
Standpunkt der effektiven Nutzung der Wärmeenergie aus
gesehen, wird sie vorzugsweise von der Seite der
thermischen Übertragungsfolie zugeführt. Die Zuführung der
Wärmeenergie von der Seite der wärmeübertragbaren Folie
wird aber zur besseren Regulierung der abgegebenen
Wärmeenergie besonders bevorzugt, wodurch die Abstufung
der Bilddichte ausgedrückt wird, oder zur Unterstützung
der Diffusion des Färbemittels auf der
wärmeübertragbaren Folie, wodurch die kontinuierliche Abstufung des
Bildes stärker ausgedrückt wird. Die Methode der
Zuführung von Wärmeenergie von beiden Seiten bietet auch
gleichzeitig den Vorteil der beiden obengenannten
Methoden.
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Wenn ein Thermokopf als Wärmequelle zur Abgabe
der Wärmeenergie verwendet wird, kann durch Modulierung
der Spannung oder Impulsbreite, die dem Thermokopf
zugeführt wird, die abgegebene Wärmeenergie
kontinuierlich oder in mehreren Schritten variiert werden.
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Wenn ein Laserstrahl als Wärmequelle zur
Zuführung der Wärmeenergie verwendet wird, kann die
Wärmeenergie durch Variierung der Dosis oder des
Strahlungsbereiches des Laserstrahls verändert werden.
Durch Verwendung eines Punktgenerators mit eingebauten
akustischen, optischen Elementen kann auch Wärmeenergie
abhängig von der Größe der Punkte erhalten werden. Bei
Verwendung eines Laserstrahls wird auch bevorzugt, daß
die thermische Übertragungsfolie gut an der
wärmeübertragbaren Folie haftet, und die von dem Laserstrahl
bestrahlte Oberfläche ist vorzugsweise zur besseren
Absorption des Laserstrahls schwarz gefärbt.
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Der thermischen Übertragungsschicht 3 kann auch
eine Substanz zugegeben werden, die nicht sublimierbar
ist und den Laserstrahl absorbieren kann, um diesen in
Wärme zu konvertieren, wodurch Wärme effizienter zu dem
Farbstoff übertragen und die Auflösungseigenschaft
verstärkt werden kann.
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Wenn eine IF-Strahlblitzlampe als Wärmequelle zur
Abgabe der Wärmeenergie verwendet wird, kann sie
ähnlich wie der Laserstrahl verwendet werden oder durch
Verwendung eines Musters, das kontinuierlich die
Bilddichte wie in schwarzer Farbe oder in einem Punktmuster
ausdrückt, oder das Licht wird durch diese Muster
projiziert. Die gefärbte Schicht einer Oberfläche wie
schwarze Farbe kann mit einem negativen Muster
kombiniert werden, das dem Negativ des obengenannten Musters
entspricht.
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Die Abgabe von Wärmeenergie an die Zwischenfläche
zwischen der thermischen Übertragungsschicht und der
Aufnahmeschicht wie oben beschrieben bewirkt, daß der
Farbstoff in der thermischen Übertragungsschicht
thermisch zu der Aufnahmeschicht 13 in einer Menge
migriert, die der dort empfangenen Wärmeenergie
entspricht.
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Bei der obenbeschriebenen thermischen
Übertragungsaufzeichnung kann der Farbstoff, der der
Wärmeenergie entspricht, zu der Aufnahmeschicht zur
Vollendung der Aufzeichnung einer Farbe thermisch
übertragen werden. Ferner kann bei der Durchführung der
obengenannten Methode die thermische Übertragungsfolie
ausgetauscht werden, wobei sie zum Beispiel der Reihe
nach durch thermische Übertragungsfolien mit gelber
Farbe, roter Farbe, blauer Farbe und, falls
erforderlich, schwarzer Farbe ausgetauscht wird, und es kann
die den jeweiligen Farben entsprechende
Wärmeübertragung durchgeführt werden, wodurch auch ein Farbbild
mit farbphotographischer Tönung erhalten werden kann,
das die Hybridisierung der entsprechenden Farben
umfaßt. Im Gegensatz zu der Verwendung der thermischen
Übertragungsfolien in den jeweiligen Farben wird bei
der Verwendung von thermischen Übertragungsfolien mit
Bereichen, die zuvor durch getrenntes Beschichten in
den jeweiligen Farben gebildet wurden, wie in Fig. 4
dargestellt, zunächst durch Verwendung des gelben
Farbbereichs der gelbe Bildteil wärmeübertragen und dann
die thermische Übertragung durch Verwendung des roten
Farbbereichs durchgeführt, worauf durch fortlaufende
Wiederholungen desselben Vorganges mit anderen Farben
die Wärmeübertragung durchgeführt wird, wodurch
teilweise Farbbilder in gelb, rot, blau und, falls
erforderlich, schwarz wärmeübertragen werden können.
Diese Methode bietet den Vorteil, daß kein Austausch
der thermischen Übertragungsfolie erforderlich ist.
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Durch geeignete Kontrolle der Größe der
Wärmequelle, die zur Abgabe der Wärmeenergie verwendet wird,
kann das Haftvermögen zwischen der thermischen
Übertragungsfolie und der wärmeübertragbaren Folie
verbessert werden und durch geeignete Kontrolle der
Wärmeenergie kann die Qualität des erhaltenen Bildes
verbessert werden.
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Die thermische Übertragungsfolie gemäß der
vorliegenden Erfindung kann in Verbindung mit einer
wärmeübertragbaren Folie für den Druck verwendet
werden, wobei verschiedene Drucker von
Thermodrucksystemen, Faksimile, Druckaufbereitungen von
Photographien
durch das magnetische Aufzeichnungssystem und
Druckaufbereitungen von Fernsehschirmen eingesetzt
werden.
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Zum Beispiel kann ein empfangenes Fernsehbild als
die Signale der entsprechenden Teilfarbbildmuster
gespeichert, die Signale der jeweiligen Teilfarbmuster
ausgegeben und die den Signalen entsprechende
Wärmeenergie durch eine Wärmequelle wie oben beschrieben,
wie z. B. einen Thermokopf, an die übereinanderliegende
thermische Übertragungsfolie und wärmeübertragbare
Folie abgegeben werden und die Wärmeübertragung der
Reihe nach für die entsprechenden Farben durchgeführt
werden, wodurch das Fernsehbild als Druck in Form einer
Folie reproduziert werden kann. Wenn eine Kombination
einer wärmeübertragbaren Folie mit der thermischen
Übertragungsfolie der vorliegenden Erfindung für den
Ausdruck eines solchen Bildes verwendet wird, ist es im
allgemeinen zur Erzeugung eines reflektierten Bildes
zweckmäßig, als wärmeübertragbare Folie nur eine weiße
Empfangsschicht zu verwenden oder eine farblose,
transparente Aufnahmeschicht, die mit einem Substrat wie
Papier unterlegt ist, oder eine weiße Aufnahmeschicht,
die mit einem Substrat wie Papier unterlegt ist.
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Derselbe obenbeschriebene Vorgang kann auch
angewendet werden, wenn eine Kombination von
Buchstaben, Zahlen, Symbolen und Farben usw., oder
graphischen Mustern verwendet wird, die an einer CRT-
Bildoberfläche durch einen Computer als Originalbild
gebildet wird, und auch wenn das Originalbild ein
feststehendes Bild ist, wie ein Bild, eine Photographie,
eine Drucksache, oder ein praktisches Objekt wie eine
Person, ein stationärer Gegenstand oder eine
Landschaft, kann der obengenannte Vorgang bei Verwendung
eines geeigneten Mittels wie einer Videokamera
ausgeführt werden. Ferner kann bei der Erzeugung der Signale
der entsprechenden Farben von dem Originalbild eine
elektronische Plattenerzeugungsvorrichtung
(Farbscanner),
die zur photographischen Plattenerzeugung für
den Druck eingesetzt wird, verwendet werden.
II) Verfahren zur Herstellung von
Polyvinylacetacetalharz
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In der Folge wird ein Verfahren zur Herstellung
eines Polyvinylacetacetalharzes mit besonders
ausgezeichneten Eigenschaften als wärmebeständiges Harz
genau beschrieben, das als die Bindemittelkomponente in
der Tintenzusammensetzung für die thermische
Übertragungsschicht der obengenannten thermischen
Übertragungsfolie der vorliegenden Erfindung verwendet
wird.
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Allgemein gesprochen ist Polyvinylacetacetalharz
als Harz mit ausgezeichneter Wärmebeständigkeit
bekannt. Dieses Harz kann durch Kondensationsreaktion
eines Polyvinylalkohols mit einem Aldehyd (Formaldehyd,
Acetaldehyd, Butylaldehyd usw.) erhalten werden.
Besonders wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome, die den
Acetalring des Polyvinylacetals bilden, geringer wird,
erhöht sich die Glasübergangstemperatur, wodurch die
Wärmebeständigkeit verbessert wird, wie in der Technik
bekannt ist ("Mechanical Properties of Polymers", S.
19, veröffentlicht von Kagaku Dohjin, 1965).
Polyvinylformal mit der geringsten Anzahl von Kohlenstoffen im
Acetalring ist jedoch in seiner Löslichkeit in
Lösungsmitteln spezifisch und verfügbare Lösungsmittel sind
beschränkt. Zum Beispiel ist Polyvinylformal mit hoher
Formalisierung nur in bestimmten Lösungsmitteln wie
Methylenchlorid, Methylenchlorid-Chloroform, Methanol,
Glykol, Formalin, Furfural und Benzenalkohol löslich.
Daher wird die Verwendung eines
Polyvinylacetacetalharzes als wärmebeständiges Harz gewünscht.
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In der Kondensationsreaktion, in der ein
Polyvinylacetacetalharz durch die Kondensationsreaktion
eines Polyvinylalkohols mit Acetaldehyd erhalten wird,
ist es aufgrund der geringen Reaktivität von
Acetaldehyd nicht einfach, ein hoch acetalisiertes Produkt
(Acetalisierungsgrad von 60 Mol% oder mehr) zu
erhalten. Polyvinylacetacetalharze mit einem geringen
Acetalisierungsgrad sind wasserlöslich und werden mit
zunehmender Acetalisierung wasserunlöslich. Aus diesem Grund
sind Polyvinylacetacetalharze im allgemeinen im Handel
als wasserlösliche Acetale (Produkte mit geringer
Acetalisierung) erhältlich. Solche wasserlöslichen
Polyvinylacetacetalprodukte können nicht als
wärmebeständiges Harz verwendet werden.
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Selbst wenn die Reaktivität von Acetaldehyd durch
Erhöhung der Reaktionstemperatur verstärkt wird, um ein
Polyvinylacetacetalharz mit einem hohen
Acetalisierungsgrad zu erhalten, wird der Auflösungsgrenzwert
(die Grenze des Acetalisierungsgrades, bei der das
Polymer in Wasser unlöslich wird) des acetalisierten
Produkts durch den Anstieg in der Reaktionstemperatur
gesenkt, um eine Ausfällung der Produkte mit geringer
Acetalisierung zu bewirken. Die Produkte mit geringer
Acetalisierung weisen die Form von riesigen Teilchen
auf, die nicht leicht von Acetaldehyd angegriffen
werden können und daher schreitet die Acetalisierung
nicht weiter fort. Daher kann kein gewünschtes Produkt
mit hoher Acetalisierung erhalten werden. Außerdem kann
auch das Acetalisierungsprodukt mit den riesigen
Teilchen nicht leicht gereinigt werden, da der
Säurekatalysator bei den Teilchen bleiben kann usw.
Auch wird die Abweichung im Acetalisierungsgrad
innerhalb der Teilchen größer.
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Das Verfahren beruht auf der Entdeckung der
Erfinder, daß bei einem Verfahren zur Herstellung eines
Polyvinylacetacetalharzes durch Aufrechterhaltung einer
hohen Temperatur nach Ausfällung eines teilweise
acetalisierten Produktes, wobei ein mäßiges Fortschreiten
der Acetalisierung bei einer geringen Temperatur in
wässeriger Phase in Gegenwart eines Säurekatalysators
ermöglicht wird, ein Polyvinylacetacetalharz mit hoher
Acetalisierung erhalten werden kann, und daß durch
Regulierung der Menge des Säurekatalysators und der
Reaktionstemperatur ein Polyvinylacetacetalharz mit
geringer Abweichung in der Teilchengröße, ohne Färbung
und auch mit guter Löslichkeit in einem Lösungsmittel
erhalten werden kann.
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Das Verfahren zur Herstellung eines
Polyvinylacetacetalharzes durch Reaktion eines
Polyvinylalkohols und eines Aldehyds in wässeriger Phase in
Gegenwart von 4 bis 10 Gew.-% eines Säurekatalysators
umfaßt das Auslösen einer Ausfällung eines
acetalisierten Produkts, wobei das Reaktionssystem 30 Minuten
oder länger bei 8 bis 17ºC gehalten wird und dieses
Reaktionssystem anschließend bei einer Temperatur von
25 bis 40ºC gehalten wird, wodurch die obengenannten
Zielsetzungen erfüllt werden können.
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Polyvinylacetacetal weist im Vergleich zu
Polyvinylbutyral eine größere Löslichkeit in Wasser
auf. Während zum Beispiel der Auflösungsgrenzwert
(Acetalisierungsgradgrenze, bei der das Polymer in
Wasser unlöslich wird) 20 bis 25 Mol% beträgt, beträgt
der Auflösungsgrenzwert von Polyvinylacetacetal 45 bis
60 Mol%. Der Auflösungsgrenzwert wird mit Erhöhung der
Temperatur gesenkt. Andererseits weist Acetaldehyd im
Vergleich zu Butylaldehyd eine geringere Reaktivität
mit Polyvinylalkohol auf. Daher ist es in der
Herstellung eines Polyvinylacetacetalharzes zur Erzeugung
eines Produktes mit hoher Acetalisierung erforderlich,
eine hohe Acetalisierung durchzuführen, indem die
Acetalisierung mäßig in einem Zustand fort schreiten
kann, in dem das Polyvinylacetacetal in Wasser gelöst
ist. Daher wird in der Herstellung von
Polyvinylacetacetal der vorliegenden Erfindung nach der Zugabe
eines Säurekatalysators und Acetaldehyds zu
Polyvinylalkohol das Reaktionssystem eine bestimmte Zeitdauer
bei einer geringen Temperatur gehalten, um die
allmähliche hohe Acetalisierung zu erzielen und das
acetalisierte Produkt auszufällen. Wenn die Ausfällung des
acetalisierten Produktes rasch erfolgt, wird der
Auflösungsgrenzwert durch Absenken der Reaktionstemperatur
erhöht, um den Zeitraum von zumindest 30 Minuten bis
zum Beginn der Ausfällung zu gewährleisten.
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Das Verfahren für die Zugabe von Acetaldehyd zu
Polyvinylalkohol ist nicht auf dieses bestimmte
beschränkt. Das Verfahren für den Zugabeschritt umfaßt
a) eine stufenweise Zugabe, b) eine Teilzugabe und c)
eine kontinuierliche Zugabe. Wenn der Zugabeschritt b)
oder c) verwendet wird, muß das Reaktionssystem, wie
oben beschrieben, zumindest 30 Minuten oder mehr bei 8
bis 17ºC gehalten werden.
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Die Menge des Säurekatalysators liegt
vorzugsweise im Bereich von 4 bis 10 Gew.-%. Wenn sie geringer
als 4 Gew.-% ist, kann keine umfassende
Acetalisierungsreaktion zur Herstellung von
Polyvinylacetacetalharz mit einem gewünschten
Acetalisierungsgrad ablaufen. Bei einem geringen
Actalisierungsgrad blockieren die Teilchen einander und
bilden riesige Teilchen. Wenn er über 10 Gew.-% liegt,
erfährt Acetaldehyd aufgrund der überschüssigen Säure
eine Aldolkondensation, wodurch die Möglichkeit
besteht, daß das Polyvinylacetacetalharz gefärbt wird.
Als Säurekatalysator kann zum Beispiel Salzsäure,
Schwefelsäure oder Salpetersäure verwendet werden.
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Die Menge von Acetaldehyd beträgt 0,7 bis 2,2
Mol, vorzugsweise 1,0 bis 2,2 Mol, auf der Basis von 2
Mol (Mol der Hydroxylgruppen) von Polyvinylalkohol.
Wenn sie unter 0,7 Mol liegt, kann keine umfassende
Acetalisierungsreaktion zur Erzeugung von
Polyvinylacetacetalharz mit einem gewünschten
Acetalisierungsgrad ablaufen. Wenn sie über 2,2 Mol liegt,
wird die Menge von Acetaldehyd in dem Reaktionssystem
zu groß, wodurch der Auflösungsgrenzwert des
acetalisierten Produktes erhöht wird. Daher braucht die
Ausfällung des acetalisierten Produktes lange Zeit und
außerdem kommt es zu Unregelmäßigkeiten in der
Teilchengröße bei dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz.
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Die Reaktion wird in einer wäßrigen Phase
durchgeführt. In einem Alkohol wie Methanol wird ein
Acetalisierungsgleichgewicht hergestellt, wodurch kein
Polyvinylacetacetalharz mit einem hohen
Acetalisierungsgrad erhalten werden kann.
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Das Reaktionssystem von Polyvinylalkohol und
Acetaldehyd, dem ein Säurekatalysator in einer
wässerigen Phase zugegeben wird, wird 30 Minuten oder
länger, vorzugsweise 1 bis 6 Stunden, bei 8 bis 17ºC
gehalten. Durch dieses Verfahren läuft die
Acetalisierung langsam ab, um eine Ausfällung des
acetalisierten Produktes zu bewirken. Wenn die
Temperatur unter 8ºC liegt, braucht die Ausfällung des
acetalisierten Produktes eine lange Zeit und außerdem
kommt es zu Unregelmäßigkeiten in der Teilchengröße bei
dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz. Wenn sie über
17ºC liegt, kommt es zu einer Ausfällung eines Produkt
mit geringer Acetalisierung, da der Auflösungsgrenzwert
gesenkt wird. Das ausgefällte Produkt mit geringer
Acetalisierung weist die Form von riesigen Teilchen
auf, die nicht leicht von Aldehyd angegriffen werden
können, und daher kommt es zu keiner weiteren
Acetalisierung. Aus diesem Grund kann kein
Polyvinylacetacetalharz mit hohem Acetalisierungsgrad
erhalten werden.
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Das ausgefällte acetalisierte Produkt weist eine
durchschnittliche Teilchengröße von im allgemeinen 25
bis 75 um auf. Wenn diese geringer als 25 um ist, kann
es während der Verwendung des Harzes zu einer Streuung
kommen, wodurch die Bearbeitbarkeit herabgesetzt wird.
Wenn sie über 75 um liegt, läuft in der Folge, wenn
eine konstante Temperatur aufrechterhalten wird, keine
weitere Acetalisierung zur Erzeugung eines gewünschten
hochacetalisierten Produktes ab. Der Säurekatalysator
kann auch in den Teilchen verbleiben, wodurch die
Reinigung erschwert wird.
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Die Reaktion, in der das Acetalisierungsprodukt
ausgefällt wurde, wird in der Folge im allgemeinen 2
bis 8 Stunden konstant bei einer Temperatur von 25 bis
40ºC gehalten. Wenn sie unter 25ºC liegt, kann ein
hochacetalisiertes Produkt erhalten werden, aber es
sind viele niederacetalisierte Produkte enthalten,
wodurch die Verteilung des Acetalisierungsgrades des
Polyvinylacetacetalharzes erweitert wird. Wenn sie über
40ºC liegt, wird Acetaldehyd in den Gasphasenteil des
Reaktionssystems verdampft, wodurch die Acetalisierung
im Gegensatz dazu gesenkt wird. Durch Verdampfung des
Acetaldehyds wird die Umgebung des Reaktionssystems
kontaminiert. Durch die Deacetalisierung oder
Acetalbildung zwischen den Molekülen wird die
Lösungsmittellöslichkeit des erhaltenen Polyvinylacetacetalharzes
ebenso gesenkt. Insbesondere kommt es zu einer
Unlöslichkeit in einem nichtalkoholischen Lösungsmittel-
(Methylethylketon usw.).
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Der Polyvinylalkohol weist vorzugsweise einen
Polymerisationsgrad von 500 bis 3500 auf. Wenn der
Polymerisationsgrad von Polyvinylalkohol geringer ist,
wird die Reaktionsgeschwindigkeit der Acetalisierung
hoch. Selbst wenn daher die Ausfällung des
acetalisierten Produktes durch Erhöhung der
Reaktionstemperatur zur Senkung des
Auflösungsgrenzwertes beschleunigt wird, kann ein hochacetalisiertes
Produkt erhalten werden. Die restlichen Acetylgruppen
in dem Polyvinylalkohol betragen zweckmäßig 0,5 bis 12
Mol%. Die Polyvinylalkoholkonzentration in dem
Reaktionssystem ist nicht besonders beschränkt, wird
aber im allgemeinen auf 4 bis 10 Gew.-% eingestellt.
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Die vorliegende Erfindung wird nun genauer mit
Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, die nur zur
Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung des Umfangs
der vorliegenden Erfindung dienen.
Beispiel A-1
-
Ein Polyvinylacetacetalharz, das als
Bindemittelkomponente dienen soll, wurde nach dem folgenden
Verfahren hergestellt.
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Zunächst wurde ein 5-Liter Trennkolben mit 2.790
g reinem Wasser beschickt und 220 g eines
Polyvinylalkohols (Polymerisationsgrad: 2.400,
Zahlenmittelmolekulargewicht: etwa 135.000, Verseifungsgrad: 98,2%)
wurden beigegeben und vollständig darin aufgelöst.
Danach, während die wässerige Lösung bei einer
Flüssigkeitstemperatur von 20ºC gehalten wurde, wurden 650 g
35% Salzsäure beigegeben und dann wurde die
Flüssigkeitstemperatur auf 10ºC gesenkt, wonach 137 g
Acetaldehyd zweckmäßig beigegeben wurden, um das farblose
Pulver auszufällen. In der Folge wurde die Temperatur
des Reaktionssystems auf 30ºC erhöht, 3 Stunden
konstant bei dieser Temperatur gehalten, wonach eine
Waschung mit Wasser und Neutralisierung durchgeführt
wurde, um den Katalysator und den nichtreagierten
Aldehyd zu entfernen, wodurch ein
Polyvinylacetacetalharz erhalten wurde. Bei dem
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad von
74,1 Mol% (Gew.-%), 19,5% Vinylalkoholteil und eine
Glasübergangstemperatur (Tg) von 113ºC festgestellt.
Beispiel A-2
-
Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad
von 500, einem Zahlenmittelmolekulargewicht von etwa
30.000, einem Verseifungsgrad von 98,2 Mol% verwendet
wurde, um ein Harz zu erhalten. Das Harz wies die in
Tabelle 1 dargestellten Eigenschaften auf.
Beispiel A-3
-
Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad
von 3.500, einem Zahlenmittelmolekulargewicht von etwa
200.000, einem Verseifungsgrad von 98,2 Mol% verwendet
wurde, um ein Harz zu erhalten. Das Harz wies die in
Tabelle 1 dargestellten Eigenschaften auf.
Beispiel A-4
-
Ein Harz wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel
A-1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Menge des
verwendeten Aldehyds auf 80 g geändert wurde.
Beispiel A-5
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Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß die Menge des verwendeten Acetaldehyds auf 179 g
geändert wurde und nach der Ausfällung des farblosen
Pulvers die Temperatur des Reaktionssystems auf 35ºC
erhöht und das System 6 Stunden konstant bei dieser
Temperatur gehalten wurde.
Beispiel A-6
-
Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad
von 1.700, einem Zahlenmittelmolekulargewicht von etwa
100.000, einem Verseifungsgrad von 99,6 Mol% verwendet
wurde, um ein Harz zu erhalten.
Beispiel A-7
-
Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad
von 1.700, einem Zahlenmittelmolekulargewicht von etwa
100.000, einem Verseifungsgrad von 88,0 Mol% verwendet
wurde und die Menge des verwendeten Acetaldehyds auf
11 g geändert wurde, um ein Harz zu erhalten.
Beispiel A-8
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Es wurde ein Harz nach dem Verfahren in Beispiel
A-1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Reaktion durch
zweckmäßige Zugabe von 10 g Butylaldehyd und 94 g
Acetaldehyd als verwendeter Aldehyd durchgeführt wurde.
Beispiel A-9
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Es wurde ein Harz nach dem Verfahren in Beispiel
A-1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Reaktion durch
zweckmäßige Zugabe von 25 g Octalaldehyd und 80 g
Acetaldehyds als verwendeter Aldehyd durchgeführt
wurde.
Beispiel A-10
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Es wurde ein Harz nach dem Verfahren in Beispiel
A-1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Reaktion durch
zweckmäßige Zugabe von 20 g Butylaldehyd und 111 g
Acetaldehyd als verwendeter Aldehyd durchgeführt wurde.
Beispiel A-11
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Es wurde ein Harz nach dem Verfahren in Beispiel
A-1 erhalten, mit der Ausnahme, daß die Menge des
verwendeten Aldehyds auf 63 g geändert wurde.
Beispiel A-12
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Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad
von 2.400, einem Zahlenmittelmolekulargewicht von etwa
135.000 und einem Verseifungsgrad von 88,0 Mol%
verwendet wurde, die Menge des verwendeten Acetaldehyds
auf 63 g geändert wurde und nach der Ausfällung des
farblosen Pulvers die Temperatur des Reaktionssystems
auf 35ºC erhöht und das System 6 Stunden konstant bei
dieser Temperatur gehalten wurde.
Beispiel A-13
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Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß ein Aldehyd verwendet wurde, der durch Zugabe von
61 g Formaldehyd (35 Gew.-% Formalinlösung) und 116 g
Acetaldehyd erhalten wurde. Nach der Ausfällung des
farblosen Pulvers wurde die Temperatur des
Reaktionssystems auf 40ºC erhöht und das System 6
Stunden konstant bei dieser Temperatur gehalten.
Beispiel A-14
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Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß ein Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad
von 1.000, einem Zahlenmittelmolekulargewicht von etwa
60.000, einem Verseifungsgrad von 98,2 Mol% verwendet
wurde, um ein Harz zu erhalten. Das Harz wies die in
Tabelle 1 dargestellten Eigenschaften auf.
Beispiel A-15
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Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß 24 g eines Polyvinylalkohols (mit einem
Polymerisationsgrad von 500, einem Zahlenmittelmolekulargewicht
von etwa 30.000, einem Verseifungsgrad von 98,2 Mol%)
und 212 g eines Polyvinylalkohols (mit einem
Polymerisationsgrad von 2.400, einem
Zahlenmittelmolekulargewicht von etwa 135.000, einem Verseifungsgrad von
98,2 Mol%) verwendet wurden, um ein Harz zu erhalten.
Das Harz wies die in Tabelle 1 dargestellten
Eigenschaften auf.
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Die Eigenschaften der in den obengenannten
Beispielen A-1 bis A-15 erhaltenen Harze sind in der
folgenden Tabelle 1 angeführt.
Tabelle 1
Beispiel Polymerisationsgrad Zahlenmittelmolekulargewicht Vinylalkoholteil Restacetylteil
Tabelle 1 (Fortsetzung)
Beispiel Acetalisierter Teil Acet Butyl Octyl Acetacetal im Verhältnis zu dem acetalisierten Teil Tg
Vergleichendes Beispiel A-1
-
Beispiel A-1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme,
daß die Menge des verwendeten Acetaldehyds auf 53 g
geändert wurde.
Vergleichendes Beispiel A-2
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Als Harz für das Bindemittel wurde Denkabutyral
"6000C", hergestellt von Denki Kagaku K.K., verwendet.
Vergleichendes Beispiel A-3
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Es wurde ein Harz wie in Beispiel A-1 erhalten,
mit der Ausnahme, daß die Reaktion durchgeführt wurde,
indem zweckmäßig 30 g Butylaldehyd und 111 g
Acetaldehyd als der verwendete Aldehyd zugegeben
wurden.
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Die Eigenschaften in den obengenannten
vergleichenden Beispielen sind in der folgenden Tabelle
dargestellt.
Tabelle 2
Beispiel Polymerisationsgrad Zahlenmittelmolekulargewicht Vinylalkoholteil Restacetylteil
Beispiel Acetalisierter Teil Acet Butyl Octyl Acetacetal im Verhältnis zu dem acetalisierten Teil Tg
Beispiel B-1
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Ein 5-Liter Trennkolben wurde mit 2.790 g reinem
Wasser beschickt und 220 g eines Polyvinylalkohols
(Polymerisationsgrad: 2.400, Verseifungsgrad: 98,8%)
wurden beigegeben und vollständig darin aufgelöst.
Danach, während die wässerige Lösung bei einer
Flüssigkeitstemperatur von 20ºC gehalten wurde, wurden 650 g
einer 35 Gew.-% konzentrierten Salzsäure beigegeben.
Die Menge der Salzsäure betrug 6 Gew.-%. Die
Flüssigkeitstemperatur wurde auf 11ºC gesenkt, wonach 143 g
Acetaldehyd zweckmäßig beigegeben wurden, um ein
farbloses Pulver auszufällen. Die Menge des
Acetaldehyds betrug 1,3 Mol pro 2 Mol Polyvinylalkohol.
Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 2 Stunden. Die Temperatur des
Reaktionssystems wurde auf 30ºC erhöht, 5 Stunden
konstant bei dieser Temperatur gehalten, wonach zur
Entfernung des Katalysators und nichtreagierten
Aldehyds eine Waschung mit Wasser und Neutralisierung
durchgeführt wurde, wodurch ein Polyvinylacetacetalharz
erhalten wurde. Bei dem Polyvinylacetacetalharz wurde
ein Acetalisierungsgrad von 75,0 Mol% (Gew.-%)
festgestellt. Das Harz wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 40 um auf. Diese Ergebnisse sind
in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-2
-
Es wurde ein Polyacetalharz wie in Beispiel B-1
hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Acetaldehyd auf
88 g (0,8 Mol pro 2 Mol Polyvinylalkohol) geändert
wurde. Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 2 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad von
69,3 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 40 um auf. Diese
Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-3
-
Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 220 g
Acetaldehyd (2,0 Mol pro 2 Mol Polyvinylalkohol)
verwendet wurden, die Reaktionstemperatur auf 10ºC
geändert und die Temperatur nach der Ausfällung des
Harzes 5 Stunden konstant bei 35ºC gehalten wurde. Die
Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur Ausfällung
betrug 3 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad von 77,1
Mol% festgestellt und es wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 40 um auf. Diese Ergebnisse sind
in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-4
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die
Reaktionstemperatur auf 9ºC geändert und die Temperatur
nach der Ausfällung des Harzes 5 Stunden konstant bei
35ºC gehalten wurde. Die Zeit von der Zugabe des
Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 6 Stunden. Bei
dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz wurde ein
Acetalisierungsgrad von 75,0 Mol% festgestellt und es
wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa
25 um auf. Diese Ergebnisse sind in der Folge in
Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-5
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die
Reaktionstemperatur auf 16ºC geändert und die
Temperatur nach der Ausfällung des Harzes 2 Stunden
konstant bei 35ºC gehalten wurde. Die Zeit von der
Zugabe des Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 30
Minuten. Bei dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz
wurde ein Acetalisierungsgrad von 74,6 Mol%
festgestellt und es wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 75 um auf. Diese Ergebnisse sind
in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-6
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die Menge
der Salzsäure auf 420 g (4 Gew.-%) und die
Reaktionstemperatur auf 12ºC geändert wurde und die
Temperatur nach der Ausfällung des Harzes 5 Stunden
konstant bei 25ºC gehalten wurde. Die Zeit von der
Zugabe des Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 4,5
Stunden. Bei dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz
wurde ein Acetalisierungsgrad von 66,1 Mol%
festgestellt und es wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 40 um auf. Diese Ergebnisse sind
in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-7
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die Menge
von reinem Wasser auf 2.400 g, die Menge der Salzsäure
auf 1.200 g (10 Gew.-%) die Menge des Acetaldehyds auf
220 g (2,0 Mol pro 2 Mol Polyvinylalkohol) und die
Reaktionstemperatur auf 9ºC geändert wurde und die
Temperatur nach der Ausfällung des Harzes 8 Stunden
konstant bei 40ºC gehalten wurde. Die Zeit von der Zugabe
des Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 1 Stunde.
Bei dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz wurde ein
Acetalisierungsgrad von 79,4 Mol% festgestellt und es
wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa
40 um auf. Diese Ergebnisse sind in der Folge in
Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-8
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß ein
Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 500
und einem Verseifungsgrad von 98,8 Mol% verwendet und
die Menge der Salzsäure auf 420 g (4 Gew.-%) geändert
wurde. Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 1 Stunde. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad
von 70,8 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 40 um auf.
Diese Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3
angeführt.
Beispiel B-9
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß ein
Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von
3.500 und einem Verseifungsgrad von 98,8 Mol% verwendet
wurde. Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 5 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad
von 75,3 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 45 um auf.
Diese Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3
angeführt.
Beispiel B-10
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß ein
Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von
2.400 und einem Verseifungsgrad von 88,0 Mol% verwendet
wurde. Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 2 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad
von 66,9 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 40 um auf.
Diese Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3
angeführt.
Beispiel B-11
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß ein
Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von
1.700 und einem Verseifungsgrad von 99,2 Mol% verwendet
und die Reaktionstemperatur auf 10ºC geändert wurde.
Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 3 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad
von 74,8 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 30 um auf.
Diese Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3
angeführt.
Beispiel B-12
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß 71,5 Teile
Aldehyd (0,65 Mol pro 2 Mol Polyvinylalkohol) verwendet
und die Reaktionstemperatur auf 16ºC geändert wurde.
Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 6 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad
von 62,5 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 195 um auf.
Diese Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3
angeführt.
Beispiel B-13
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß 264 Teile
Aldehyd (2,4 Mol pro 2 Mol Polyvinylalkohol) verwendet
und die Reaktionstemperatur auf 10ºC geändert wurde.
Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 9 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad
von 78,4 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 70 um auf.
Diese Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3
angeführt.
Beispiel B-14
-
Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß ein
Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von
1.000 und einem Verseifungsgrad von 98,8 Mol%
verwendet, die Menge der Salzsäure auf 420 g (4 Gew.-%)
und die Reaktionstemperatur auf 15ºC geändert wurde.
Die Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur
Ausfällung betrug 1,5 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad
von 70,6 Mol% festgestellt und es wies eine
durchschnittliche Teilchengröße von etwa 40 um auf. Diese
Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Beispiel B-15
-
Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß 24 g eines
Polyvinylalkohol (mit einem Polymerisationsgrad von 500
und einem Verseifungsgrad von 98,8 Mol%) und 212 g
eines Polyvinylalkohol (mit einem Polymerisationsgrad
von 2.400 und einem Verseifungsgrad von 98,8 Mol%)
verwendet wurden und die Reaktionstemperatur auf 12ºC
geändert wurde. Die Zeit von der Zugabe des
Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 2 Stunden. Bei
dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz wurde ein
Acetalisierungsgrad von 74,6 Mol% festgestellt und es
wies eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa
40 um auf. Diese Ergebnisse sind in der Folge in
Tabelle 3 angeführt.
Vergleichendes Beispiel B-1
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die Menge
der Salzsäure auf 200 g (2 Gew.-%) geändert wurde. Die
Zeit von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur Ausfällung
betrug 20 Stunden. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad von 60,3
Mol% festgestellt und es wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von einigen mm auf. Diese Ergebnisse sind
in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Vergleichendes Beispiel B-2
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die Menge
von reinem Wasser auf 2.250 g, die Menge der Salzsäure
auf 1.400 g (12 Gew.-%) und die Reaktionstemperatur auf
10ºC geändert wurde. Die Zeit von der Zugabe des
Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 30 Minuten. Bei dem
erhaltenen Polyvinylacetacetalharz wurde ein
Acetalisierungsgrad von 77,2 Mol% festgestellt und es wies
eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 40 um
auf. Dieses Harz war zur Gänze hellgelb gefärbt. Diese
Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Vergleichendes Beispiel B-3
-
Es wurde versucht, ein Polyvinylacetacetalharz
ähnlich wie in Beispiel B-1 zu bereiten, mit der
Ausnahme, daß die Reaktionstemperatur auf 6ºC geändert
wurde, aber selbst nach 24 Stunden konnte keine
Ausfällung des Harzes beobachtet werden. Dies könnte
auf die geringe Reaktionstemperatur zurückzuführen
sein, wobei die Auflösungsgrenzkonzentration des
acetalisierten Produktes zu hoch war.
Vergleichendes Beispiel B-4
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die
Reaktionstemperatur auf 19ºC geändert wurde. Die Zeit
von der Zugabe des Acetaldehyds bis zur Ausfällung
betrug 6 Minuten. Bei dem erhaltenen
Polyvinylacetacetalharz wurde ein Acetalisierungsgrad von 70,0
Mol% festgestellt und es wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 400 um auf. Bei dem Harz wurde
eine deutlich unterschiedliche Teilchengröße von 200
bis 500 um festgestellt. Diese Ergebnisse sind in der
Folge in Tabelle 3 angeführt.
Vergleichendes Beispiel B-5
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Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die
Temperatur nach der Ausfällung des Harzes 3 Stunden
konstant bei 50ºC gehalten wurde. Die Zeit von der
Zugabe des Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 2
Stunden. Bei dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz
wurde ein Acetalisierungsgrad von 71,5 Mol%
festgestellt und es wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 60 um auf.
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Der Acetalisierungsgrad war geringer als des in
Beispiel B-1 erhaltenen Harzes. Dies könnte auf die
Verdampfung des Acetaldehys in den Gasphasenteil des
Reaktionssystems zurückzuführen sein, wobei eine
Deacetalisierung eintrat. Das Polyvinylacetacetalharz
war in nichtalkoholischem Lösungsmittel (z. B.
Methylethylketon usw.) nicht löslich. Dies könnte in der
Unlöslichkeit zwischen den Molekülen, die bei einer
Acetatisierung eintritt, begründet sein. Diese
Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
Vergleichendes Beispiel B-6
-
Es wurde ein Polyvinylacetacetalharz wie in
Beispiel B-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die Menge
der Salzsäure auf 1.408 g (13 Gew.-%) und die
Reaktionstemperatur auf 10ºC geändert wurde und die
Temperatur nach der Ausfällung des Harzes 3 Stunden
konstant bei 60ºC gehalten wurde. Die Zeit von der
Zugabe des Acetaldehyds bis zur Ausfällung betrug 30
Minuten. Bei dem erhaltenen Polyvinylacetacetalharz
wurde ein Acetalisierungsgrad von 68,4 Mol%
festgestellt und es wies eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 70 um auf. Dieses Harz war
jedoch zur Gänze hellgelb gefärbt.
-
Der Acetalisierungsgrad war geringer als jener
des in Beispiel B-1 erhaltenen Harzes. Dies könnte auf
die Verdampfung des Acetaldehyds in den Gasphasenteil
des Reaktionssystems zurückzuführen sein, wobei eine
Deacetalisierung eintrat. Das Polyvinylacetacetalharz
war in nichtalkoholischem Lösungsmittel (z. B.
Methylethylketon usw.) nicht löslich. Dies könnte in
der Unlöslichkeit zwischen den Molekülen, die bei einer
Acetalisierung eintritt, begründet sein. Diese
Ergebnisse sind in der Folge in Tabelle 3 angeführt.
-
Wie aus den vorangehenden Beispielen und
vergleichenden Beispielen hervorgeht, kann nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines
Polyvinylacetacetalharzes ein Polyvinylacetacetalharz mit
hohem Acetalisierungsgrad erhalten werden. Dieses Harz
weist eine geringe Unregelmäßigkeit in der
Teilchengröße auf und ist auch frei von Verfärbung. Ferner ist
die Lösungsmittellöslichkeit gut. Wenn die Menge der
Salzsäure auf 2 Gew.-% eingestellt wird, kann kein
Polyvinylacetacetalharz mit hohem Acetalisierungsgrad
erhalten werden. Aufgrund des niedrigen
Acetalisierungsgrades neigen die Teilchen dazu, einander zu
blockieren und riesige Teilchen zu bilden. Bei einer
Menge an Salzsäure von 12 Gew.-% ist das erhaltene
Polyvinylacetacetalharz zur Gänze hellgelb gefärbt.
Wenn die Reaktionstemperatur 6ºC beträgt, kann selbst
nach 24 Stunden keine Ausfällung des Harzes beobachtet
werden, da die Auflösungsgrenzkonzentration zu hoch
ist. Bei einer Reaktionstemperatur von 19ºC wird die
durchschnittliche Teilchengröße größer und die
Teilchengrößen unterscheiden sich auch deutlich. Wenn die
während der Ausfällung des Harzes konstant gehaltene
Temperatur 50ºC oder 60ºC beträgt, wird der
Acetalisierungsgrad aufgrund der Deacetalisierung gesenkt. Ferner
wird das erhaltene Harz in nichtalkoholischem
Lösungsmittel (z. B. Methylethylketon) unlöslich.
Tabelle 3
Beispiel Polyvinylalkoholpolymerisationsgrad Acetaldehydzugabe HCl-Zugabe Reaktionstemperatur Ausfällungsdauer Konstante Temperatur
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Beispiel Dauer der
konstanten Temperatur Restacetylgruppe Acetalisierungsgrad Durchschnittl. Teilchengröße Andere Eigenschaft ausgezeichnet
Tabelle 3B
Vergleichsbeispiel Polyvinylalkoholpolymerisationsgrad Acetaldehydzugabe HCl-Zugabe Reaktionstemperatur Ausfällungsdauer Konstante Temperatur
Vergleichsbeispiel Dauer der konstanten Temperatur Restacetylgruppe Acetalisierungsgrad Durchschnittl. Teilchengröße Andere Eigenschaft blockiert gefärbt schlechte Löslichkeit schlechte Färbung und Löslichkeit
Beispiel C-1
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Auf einen Polyethylenterephthalatfilm mit einer
Dicke von 6 um (Film zur Wärmeübertragung, hergestellt
von Toray K.K.) als Träger, der an einer Oberfläche
einer Koronabehandlung unterzogen worden war, wurde
eine Tintenzusammensetzung zur Wärmeübertragung mit der
folgenden Zusammensetzung durch Beschichtung mit einer
Drahtrakel zu einer beschichteten Menge nach dem
Trocknen von 1,3 g/m² aufgetragen, wonach eine Trocknung
durchgeführt wurde, während die Rückseite durch
Auftragen und Verteilen eines Tropfens Silikonöl (X-41.4003A,
hergestellt von Shinetsu Silicone K.K.) über der
gesamten Oberfläche behandelt wurde, um eine thermische
Übertragungsfolie zu erzeugen. Als Bindemittel wurde
das in Beispiel A-1 erzeugte Harz verwendet.
Tintenzusammensetzung für die thermische
Übertragungsschicht
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Farbstoff (C.T. Solvent Blue 63) 4,5 Gewichtsteile
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Bindemittel 4,3 Gewichtsteile
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Toluen 45 Gewichtsteile
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Methylethylketon 40 Gewichtsteile
-
Isobutanol 5 Gewichtsteile.
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Die so erhaltene thermische Übertragungsschicht
-
der thermischen Übertragungsfolie war transparent und
bei Beobachtung durch ein Mikroskop (Vergrößerung ·
400) waren keine Teilchen sichtbar.
-
Zusätzlich wurde unter Verwendung eines
synthetischen Papiers (Yupo FPG 150, hergestellt von Oji Yuka
Goseishi K.K.) eine Tintenzusammensetzung zur Bildung
einer Aufnahmeschicht (bildaufnehmenden Schicht) mit
der folgenden Zusammensetzung durch Beschichtung mit
einer Drahtrakel auf eine Dicke nach dem Trocknen von
7 g/m² aufgetragen und nach einer versuchsweisen
Trocknung mit einem Handtrockner in einem Ofen bei
100ºC eine Stunde zur umfassenden Verdampfung des
Lösungsmittels getrocknet, wobei eine thermische
Übertragungsfolie erhalten wurde. Durch diese Trocknung
liefen das aminomodifizierte Silikonöl und das
epoxidmodifizierte Silikonöl teilweise zu der
Oberfläche aus, um eine Kreuzvernetzungsreaktion zu
bewirken, wodurch eine Formentrennschicht gebildet wurde.
Tintenzusammensetzung zur Bildung der Aufnahmeschicht
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Polyesterharz 10 Gewichtsteile
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(1 : 1 Mischung von Vyron 200 und
Vyron 290 von Toyobo K.K.)
Aminomodifiziertes Silikonöl 0,125 Gewichtsteile
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(KF-393, hergestellt von
Shinetsu Silicone, K.K.)
Epoxidmodifiziertes Silikonöl 0,125 Gewichtsteile
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(X-22-343, hergestellt von
Shinetsu Silicone, K.K.)
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Toluen 70 Gewichtsteile
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Methylethylketon 10 Gewichtsteile
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Cyclohexanon 20 Gewichtsteile.
-
Die thermische Übertragungsfolie und die
wärmeübertragbare Folie, die wie oben beschrieben
erhalten worden waren, wurden übereinandergelegt, so
daß die thermische Übertragungsschicht mit der
Aufnahmeschicht in Berührung kam, und es wurde eine
Wärmeübertragung unter Verwendung eines
Wärmeübertragungsdruckers, der mit einem Thermokopf ausgestattet
war (Kopf für teilsatinierten, dünnen Film, KMT-85-
6MPD2, hergestellt von Kyocera K.K.) unter den
folgenden Bedingungen durchgeführt.
-
Bedingungen der Wärmeübertragung:
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Angelegte Spannung des Kopfes: 11,25 V
-
Impulsbreite: 1,0-16,0 msec
-
Druckgeschwindigkeit: 33,3 msec/Zeile
-
Dichte: 6 Zeilen/mm
-
Plattenhärte: 70
-
Plattendurchmesser: 25 mm
-
Zeilendruck: 4 kg/10 cm
-
Ausgabegeschwindigkeit: 5,0 mm/sec.
-
Nach der Wärmeübertragung, während des Abziehens
der thermischen Übertragungsfolie von der
wärmeübertragbaren Folie kam es zu keiner Übertragung der
thermischen Übertragungsschicht und zu keiner
Grundfärbung des nicht bedruckten Teils.
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Nach der Wärmeübertragung wurde die Dichte an der
Stelle, die der gegenwärtigen Impulsbreite von 14 msec
entsprach, des Bildes, das auf der wärmeübertragbaren
Folie gebildet worden war, mit einem
Rückstrahlungsdensitometer (Macbeth Densitometer RD-918) gemessen.
Test zur Lagerfähigkeit
-
Eine thermische Übertragungsfolie, die auf
dieselbe Weise wie zuvor beschrieben erzeugt worden
war, mit der Ausnahme, daß kein Silikonöl aufgetragen
wurde, und dasselbe synthetische Papier wie die
vorangehende wärmeübertragbare Folie wurden auf
dieselbe Größe zugeschnitten, übereinandergelegt, so
daß die Seite mit der thermischen Übertragungsschicht
der thermischen Übertragungsfolie fit dem synthetischen
Papier in Berührung kam, und wurden dann
übereinanderliegend in einen feuchtigkeitsbeständigen
Verpackungsbeutel mit einer Konstruktion aus
PET/PE/Aluminium/PE gebracht, der durch Heißsiegeln
verschlossen worden war, und danach stationär in einen
Ofen bei 60ºC unter einem Druck von 17 g/m² von der
Außenseite des Verpackungsbeutels gebracht, um einen
Test zur Lagerfähigkeit durchzuführen.
-
Danach wurde die Verpackung aus dem Ofen
genommen, auf Raumtemperatur abkühlen gelassen, und dann
wurde der Verpackungsbeutel zur Entnahme der
thermischen Übertragungsfolie und der
wärmeübertragbaren Folie geöffnet und der Zustand der
thermischen Übertragungsfolie und der wärmeübertragbaren
Folie beobachtet. Es ergab sich keine Veränderung im
Aussehen.
-
Nach dem Test zur Lagerfähigkeit wurde die Dichte
des Farbstoffes, der auf das synthetische Papier
übertragen
worden war, mit dem Rückstrahlungsdensitometer
wie zuvor beschrieben gemessen.
-
Ferner wurde, nachdem an der Rückseite der
thermischen Übertragungsfolie nach dem Test zur
Lagerfähigkeit eine Rückseitenbehandlung wie zuvor
beschrieben durchgeführt worden war, ein Druck unter
denselben Bedingungen wie zuvor beschrieben ausgeführt
und die Dichte des erzeugten Bildes gemessen. Als
Ergebnis konnten ähnliche Druckdichten wie bei
Verwendung der thermischen Übertragungsfolie vor dem
Test zur Lagerfähigkeit erhalten werden.
-
Die obigen Bewertungen wurden auch unter
Verwendung von thermischen Übertragungsfolien
durchgeführt, bei welchen die Farbstoffe wie folgt
geändert wurden, und es konnten auch ähnliche
Ergebnisse erzielt werden.
-
1) Dispergiertes Rot 60
-
2) Lösungsmittelhaltiges Blau 36
-
3) Lösungsmittelhaltiges Blau 35
-
4) Dispergiertes Blau 13
-
5) Dispergiertes Blau 24
-
6) Dispergiertes Rot 4
-
7) Lösungsmittelhaltiges Gelb 14
Beispiele C-2 bis C-12
-
Es wurden thermische Übertragungsfolien wie in
Beispiel C-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die in den
vorangehenden Beispielen A-2 bis A-12 erhaltenen Harze
als Bindemittel verwendet wurden, und es wurden die
Druckeigenschaften und die Lagerfähigkeit untersucht.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angeführt.
Beispiele D-1 bis D-5
-
Es wurden thermische Übertragungsfolien wie in
Beispiel C-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die
folgenden Zusammensetzungen für die thermische
Übertragungsschicht verwendet wurden.
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D-1:
-
Farbstoff (C.I.
lösungsmittelhaltiges Blau 63) 4,5 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-1) 3,2 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-2) 0,3 Gewichtsteile
-
Toluen 46,0 Gewichtsteile
-
Methylethylketon 46,0 Gewichtsteile
-
D-2:
-
Farbstoff (C.I.
lösungsmittelhaltiges Blau 63) 4,5 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-1) 2,85 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-2) 0,95 Gewichtsteile
-
Toluen 45,85 Gewichtsteile
-
Methylethylketon 45,85 Gewichtsteile
-
D-3:
-
Farbstoff (C.I.
lösungsmittelhaltiges Blau 63) 4,5 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-1) 3,2 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-14) 0,3 Gewichtsteile
-
Toluen 46,0 Gewichtsteile
-
Methylethylketon 46,0 Gewichtsteile
-
D-4:
-
Farbstoff (Nr. 75199-13-2) 4,5 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-1) 3,0 Gewichtsteile
-
Bindemittel (BL-3, hergestellt
von Sekisui Kagaku-Kogyo, Japan) 2,5 Gewichtsteile
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Toluen 45,75 Gewichtsteile
-
Methylethylketon 45,75 Gewichtsteile
-
D-5:
-
Farbstoff (C.I.
lösungsmittelhaltiges Blau 63) 4,5 Gewichtsteile
-
Bindemittel (A-15) 3,5 Gewichtsteile
-
Toluen 46,0 Gewichtsteile
-
Methylethylketon 46,0 Gewichtsteile
-
In den folgenden Tabellen (ähnlich in Tabelle 5)
bedeutet "ausgezeichnet", daß die Oberfläche der
Übertragungsschicht zu einer glänzende Oberfläche wird,
während "gut" bedeutet, daß keine Ausfällung des
Farbstoffes eintrat, aber die Oberfläche etwas matt
wurde.
Tabelle 4
Beispiel Druckdichte Vor der Lagerung Nach der Lagerung Färbegrad (Grauskala für JIS-Färbungsechtheitsprüfung) Aussehen ausgezeichnet gut
Vergleichende Beispiele C-1, C-2 und C-3
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Es wurden thermische Übertragungsfolien wie in
Beispiel C-1 bereitet, mit der Ausnahme, daß die in den
vorangehenden Vergleichenden Beispielen A-1, A-2 und A-
3 erhaltenen Harze als Bindemittel verwendet wurden,
und es wurden die Druckeigenschaften und die
Lagerfähigkeit untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5
angeführt.
Tabelle 5
Beispiel Druckdichte Vor der Lagerung Nach der Lagerung Färbegrad (Grauskala für JIS-Färbungsechtheitsprüfung) Aussehen ausgezeichnet Farbstoff fiel aus
-
Wie aus den Ergebnissen der vorangehenden
Beispiele hervorgeht, weist die thermische
Übertragungsfolie der vorliegenden Erfindung, da ein
spezifisches Polyvinylacetacetalharz als
Bindemittelkomponente, welche die thermische
Übertragungsschicht bildet, verwendet wird, eine
ausgezeichnete Bildqualität und Lagerfähigkeit auf und
es können deutlich verbesserte Ergebnisse besonders in
der langfristigen Lagerfähigkeit erzielt werden.
-
Auch kann bei der Herstellung des
Polyvinylacetacetalharzes der vorliegenden Erfindung ein
Polyvinylacetacetalharz mit hohem Acetalisierungsgrad
erhalten werden, da die Bedingungen für
Reaktionstemperatur und Aufrechterhaltung der konstanten Temperatur in
Gegenwart einer konstanten Katalysatormenge reguliert
werden. Dieses Harz weist keine riesigen Teilchen, eine
geringe Abweichung in der Teilchengröße und keine
Färbung auf. Daher kann es leicht gereinigt werden. Ferner
ist die Lösungsmittellöslichkeit gut und es ist auch in
einem nichtalkoholischen Lösungsmittel löslich (z. B.
Methylethylketon). In den Herstellungsschritten wird
Aldehyd nicht verdampft, wodurch keine Probleme
hinsichtlich Umweltverschmutzung auftreten können.
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Das Polyvinylacetacetalharz, das durch das
Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wird, ist
daher als ein wärmebeständiges Harz zweckmäßig, das als
Bindemittelkomponente, die der Tintenzusammensetzung
für die thermische Übertragungsfolie der Erfindung
zugegeben wird, bestens geeignet.