DE69003992T2

DE69003992T2 - Empfangsschicht.

Info

Publication number: DE69003992T2
Application number: DE90303544T
Authority: DE
Inventors: Moray William Mackenzie; Isabel Sloan Miles; Gary Victor Rhoades
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2010-04-04
Also published as: US5095001A; KR0136857B1; CA2014719A1; CN1022306C; EP0395233B1; JPH02297487A; GB9007537D0; GB8909250D0; JP2922975B2; AU5299090A; ATE96096T1; AU618462B2; KR900015948A; DE69003992D1; CN1048820A; EP0395233A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

(a) Fachgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft das Thermotransfer- bzw. Thermoübertragungsdrucken und insbesondere eine Thermoübertragungsdruck- Aufnahmebahn für die Verwendung mit einer zugehörigen Abgabebahn.

(b) Hintergrund der Technik

Zur Zeit verfügbare Thermoübertragungsdruckverfahren [TTP-Verfahren (TTP = "Thermal Tranfer Printing")] umfassen im allgemeinen die Erzeugung eines Bildes auf einer Aufnahmebahn durch Thermoübertragung bzw. unter Anwendung von Wärme durchgeführte Übertragung eines Bilderzeugungsmediums von einer zugehörigen Abgabebahn. Die Abgabebahn umfaßt typischerweise einen Schichtträger aus Papier, synthetischem Papier oder einem polymeren Folienmaterial, der mit einer Übertragungsschicht beschichtet ist, die einen sublimierbaren Farbstoff enthält, der in ein Druckfarbenmedium, das im allgemeinen ein Wachs und/oder ein polymeres Harzbindemittel enthält, eingemischt ist. Die zugehörige Aufnahmebahn umfaßt im allgemeinen einen Schichtträger aus einem ähnlichen Material, der auf einer seiner Oberflächen eine farbstoffaufnahmefähige, polymere aufnehmende Schicht hat. Wenn eine Anordnung aus einer Abgabebahn und einer Aufnahmebahn, die derart positioniert sind, daß die Übertragungsschicht und die aufnehmende Schicht in Kontakt sind, selektiv in einem gemusterten Bereich, der beispielsweise von einem Informationssignal wie z.B. einem Videosignal herrührt, erhitzt wird, wird Farbstoff von der Abgabebahn auf die farbstoffaufnahmefähige Schicht der Aufnahmebahn übertragen, um darin ein einfarbiges Bild mit dem vorgeschriebenen Muster zu erzeugen. Durch Wiederholung des Verfahrens mit verschiedenen einfarbigen Farbstoffen, wird auf der Aufnahmebahn ein vollfarbiges Bild erzeugt.
Um die Trennung der mit einem Bild versehenen Bahn von der erhitzten Anordnung zu erleichtern, kann von der Übertragungsschicht und der aufnehmenden Schicht mindestens eine mit einem Trennmittel wie z.B. einem Siliconöl verbunden sein.
Obwohl das starke örtliche Erhitzen, das erforderlich ist, um die Entwicklung eines scharfen Bildes zu bewirken, durch verschiedene Verfahren einschließlich der Laserstrahl-Bilderzeugung ausgeübt werden kann, braucht man bei einem zweckmäßigen und weithin angewandten Verfahren zum Thermodrucken einen Thermodruckkopf beispielsweise des Punktmatrixtyps, bei dem jeder Punkt durch ein unabhängiges Erhitzungselement (das gewünschtenfalls elektronisch gesteuert wird) dargestellt wird. Ein Problem, das mit einem solchen Kontakt-Druckkopf verbunden ist, ist die Verformung der Aufnahmebahn, die aus dem Druck der einzelnen Elemente auf die erhitzte, erweichte Anordnung resultiert. Diese Verformung zeigt sich als eine Verminderung des Oberflächenglanzes der Aufnahmebahn und ist bei Aufnahmebahnen, deren Oberfläche anfänglich glatt und glänzend ist, d.h. von der Art, die bei der Herstellung von Bildmaterial hoher Qualität gefragt ist, besonders bedeutend. Ein weiteres Problem, das die Verformung durch Druck mit sich bringt, ist die Erscheinung des "Durchschlagens", bei der an der hinteren Oberfläche der Aufnahmebahn, d.h. an der von der aufnehmenden Schicht entfernten, freien Oberfläche des Schichtträgers, ein Abdruck des Bildes beobachtet wird.
Der kommerzielle Erfolg eines TTP-Systems hängt unter anderem von der Entwicklung eines Bildes ab, dessen Intensität, Kontrast und Schärfe ausreichend sind. Die optische Dichte des Bildes ist infolgedessen ein wichtiges Kriterium und hängt unter anderem von der Glasumwandlungstemperatur (Tg) der aufnehmenden Schicht ab. Mit aufnehmenden Schichten, die aus Polymeren mit einem niedrigen Tg-Wert bestehen, kann eine hohe optische Dichte erzielt werden. Die Reihe der Polymere mit niedrigem Tg-Wert, die bei TTP-Anwendungen verwendet werden können, wird durch Schwierigkeiten bei der praktischen Handhabung eingeschränkt. Die aufnehmende Schicht darf beispielsweise nicht klebrig sein. Außerdem tritt eine Alterung des Bildes ein, deren Geschwindigkeit auch von dem Tg-Wert der polymeren aufnehmenden Bahn abhängt. Die Alterungsgeschwindigkeit ist leider um so höher, je niedriger der Tg-Wert ist. Die Alterung des Bildes zeigt sich als eine Verminderung der optischen Dichte und ist unter anderem auf eine Diffusion des Farbstoffs zu der Oberfläche der Aufnahmebahn, wo eine Kristallisation des Farbstoffs eintritt, zurückzuführen.

(c) Stand der Technik

Für die Anwendung bei TTP-Verfahren sind verschiedene Aufnahmebahnen vorgeschlagen worden. EP-A 0133012 offenbart beispielsweise eine durch Wärme übertragbare Bahn, die einen Schichtträger und eine darauf befindliche bildaufnehmende Schicht aufweist, wobei ein für Farbstoff durchlässiges Trennmittel wie z. B. Siliconöl entweder in der bildaufnehmenden Schicht oder als Trennschicht auf mindestens einem Teil der bildaufnehmenden Schicht vorhanden ist. Materialien, die für die Verwendung in dem Schichtträger angegeben werden, schließen Kondensatorpapier, Pergaminpapier, Pergamentpapier oder eine flexible, dünne Bahn aus einem Papier oder einer Kunststoffolie (einschließlich Polyethylenterephthalat) mit einem hohen Leimungsgrad ein, obwohl das Schichtträgermaterial, das als Beispiel dient, hauptsächlich ein synthetisches Papier ist, von dem angenommen wird, daß es auf einem Propylen-Polymer basiert. Die Dicke des Schichtträgers liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 3 bis 50 um. Die bildaufnehmende Schicht kann auf einem Harz basieren, das eine Ester-, Urethan-, Amid- oder Harnstoffbindung oder eine stark polare Bindung hat.
Die verwandte Europäische Patentanmeldung EP-A 0133011 offenbart eine durch Wärme übertragbare Bahn, die auf ähnlichen Materialien für den Schichtträger und die Bilderzeugungsschicht basiert, außer daß die freiliegende Oberfläche der aufnahmefähigen Schicht einen ersten und einen zweiten Bereich enthält, die (a) ein Kunstharz mit einer Glasumwandlungstemperatur von -100 bis 20 ºC und einer polaren Gruppe bzw. (b) ein Kunstharz mit einer Glasumwandlungstemperatur von 40 ºC oder darüber umfassen. Die aufnahmefähige Schicht kann eine Dicke von 3 bis 50 um haben, wenn sie in Verbindung mit einer Schichtträgerschicht verwendet wird, oder eine Dicke von 60 bis 200 um haben, wenn sie unabhängig verwendet wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, schließen Probleme, die mit handelsüblichen TTP-Aufnahmebahnen verbunden sind, eine ungenügende Intensität und einen ungenügenden Kontrast des entwickelten Bildes und ein Verblassen bzw. Verfärben des Bildes bei der Aufbewahrung ein.
Wir haben nun eine Aufnahmebahn für die Verwendung bei einem TTP-Verfahren erfunden, die die vorstehend erwähnten Mängel überwindet oder im wesentlichen beseitigt.

Zusammenfassung der Erfindung

Durch die vorliegende Erfindung wird folglich eine Thermoübertragungsdruck-Aufnahmebahn für die Verwendung in Verbindung mit einer verträglichen Abgabebahn bereitgestellt, wobei die Aufnahmebahn einen Schichtträger umfaßt, der auf mindestens einer seiner Oberflächen eine farbstoffaufnahmefähige aufnehmende Schicht hat, die dazu dient, einen Farbstoff aufzunehmen, der von der Abgabebahn thermisch übertragen wird, wobei die aufnehmende Schicht ein farbstoffaufnahmefähiges Polymer und 0,5 bis 30 Masse%, auf die Schicht bezogen, mindestens eines Antiplastifiziermittels dafür umfaßt.
Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Thermoübertragungsdruck-Aufnahmebahn für die Verwendung in Verbindung mit einer verträglichen Abgabebahn bereitgestellt, bei dem ein Schichtträger gebildet wird, der auf mindestens einer seiner Oberflächen eine farbstoffaufnahmefähige aufnehmende Schicht hat, die dazu dient, einen Farbstoff aufzunehmen, der von der Abgabebahn thermisch übertragen wird, wobei die aufnehmende Schicht ein farbstoffaufnahmefähiges Polymer und 0,5 bis 30 Masse%, auf die Schicht bezogen, mindestens eines Antiplastifiziermittels dafür umfaßt.

NÄHERE BESCHREIBUNG UND BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Im Rahmen der Erfindung soll vorausgesetzt sein, daß die folgenden Ausdrücke die Bedeutungen haben, die ihnen zugeordnet werden:
Bahn : schließt nicht nur eine einzige, einzelne Bahn, Schicht bzw. Folie, sondern auch eine zusammenhängende endlose bahnartige oder bandartige Struktur ein, die in mehr als eine einzelne Bahn, Schicht bzw. Folie unterteilt werden kann.
verträglich : gibt in bezug auf eine Abgabebahn an, daß die Abgabebahn mit einem Farbstoff imprägniert bzw. durchtränkt ist, der unter dem Einfluß von Wärme fähig ist, in die aufnehmende Schicht einer damit in Kontakt gebrachten Aufnahmebahn zu wandern und darin ein Bild zu erzeugen.
lichtundurchlässig : bedeutet, daß der Schichtträger der Aufnahmebahn für sichtbares Licht im wesentlichen undurchlässig ist.
Hohlräume aufweisend: gibt an, daß der Schichtträger der Aufnahmebahn eine Zellenstruktur aufweist, die mindestens einen Anteil diskreter, geschlossener Zellen enthält.
Folie : ist eine selbsttragende Struktur, die zum unabhängigen Bestehen in Abwesenheit einer tragenden Unterlage fähig ist.
antistatisch : bedeutet, daß eine durch Aufbringen einer antistatischen Schicht behandelte Aufnahmebahn im Vergleich zu einer unbehandelten Bahn eine verminderte Neigung zeigt, auf der behandelten Oberfläche statische Elektrizität anzusammeln.
Der Schichtträger einer Aufnahmebahn gemäß der Erfindung kann aus Papier, jedoch vorzugsweise aus irgendeinem thermoplastischen, filmbildenden polymeren Material gebildet werden. Geeignete Materialien schließen ein Homopolymer oder ein Copolymer eines 1-Olefins wie z.B. Ethylen, Propylen oder Buten-1, ein Polyamid, ein Polycarbonat und insbesondere einen synthetischen linearen Polyester ein, der erhalten werden kann, indem eine oder mehr als eine Dicarbonsäure oder einer oder mehr als einer ihrer Niederalkyl-(mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen)-diester, z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, 2,5-, 2,6- oder 2,7-Naphthalindicarbonsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, Hexahydroterephthalsäure oder 1,2-Bis-p-carboxyphenoxyethan (wahlweise mit einer Monocarbonsäure wie z.B. Pivalinsäure), mit einem oder mehr als einem Glykol, insbesondere einem oder mehr als einem aliphatischen Glykol, z.B. Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, Neopentylglykol und 1,4-Cyclohexandimethanol, kondensiert wird. Eine Polyethylenterephthalatfolie wird besonders bevorzugt, insbesondere eine solche Folie, die durch aufeinanderfolgendes Recken in zwei zueinander senkrechten Richtungen, typischerweise bei einer Temperatur im Bereich von 70 bis 125 ºC, biaxial orientiert und vorzugsweise, typischerweise bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 250 ºC, thermofixiert worden ist, beispielsweise wie in der Britischen Patentschrift 838,708 beschrieben.
Ein Folienschichtträger für eine Aufnahmebahn gemäß der Erfindung kann uniaxial orientiert werden, wird jedoch vorzugsweise durch Ziehen in zwei zueinander senkrechten Richtungen in der Ebene der Folie biaxial orientiert, damit eine zufriedenstellende Kombination von mechanischen und physikalischen Eigenschaften erzielt wird. Das Formen der Folie kann durch irgendein Verfahren, das auf dem Fachgebiet zur Herstellung einer orientierten polymeren Folie bekannt ist, beispielsweise ein Schlauch- bzw. Blasfolien- oder Flachfolienverfahren, durchgeführt werden.
Bei einem Schlauchfolienverfahren kann eine gleichzeitige biaxiale Orientierung bewirkt werden, indem ein thermoplastischer polymerer Schlauch extrudiert wird, der danach rasch abgekühlt, wiedererwärmt und dann durch inneren Gasdruck ausgeweitet bzw. aufgeblasen wird, um eine Querorientierung hervorzurufen, und mit einer Geschwindigkeit, die eine Längsorientierung hervorruft, abgezogen wird.
Bei dem bevorzugten Flachfolienverfahren wird ein filmbildendes Polymer durch eine Schlitzdüse extrudiert und auf einer gekühlten Gießwalze rasch abgekühlt, um zu gewährleisten, daß das Polymer in den amorphen Zustand abgekühlt wird. Dann wird die Orientierung bewirkt, indem das abgekühlte Extrudat bei einer Temperatur, die oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des Polymers liegt, in mindestens einer Richtung gereckt wird. Eine aufeinanderfolgende Orientierung kann bewirkt werden, indem ein flaches, abgekühltes Extrudat zuerst in einer Richtung, im allgemeinen der Längsrichtung, d.h. der Vorwärtsrichtung durch die Folienreckmaschine, und dann in der Querrichtung gereckt wird. Das Vorwärtsrecken des Extrudats wird zweckmäßigerweise über eine Gruppe rotierender Walzen oder zwischen zwei Paaren von Andruckwalzen durchgeführt, wobei das Querrecken dann in einer Spannrahmenvorrichtung durchgeführt wird. Das Recken wird bis zu einem Grade bewirkt, der durch die Beschaffenheit des filmbildenden Polymers festgelegt wird; beispielsweise wird ein Polyester im allgemeinen derart gereckt, daß die Abmessung der orientierten Polyesterfolie in der Reckrichtung oder in jeder Reckrichtung 2,5- bis 4,5mal so groß ist wie ihre ursprüngliche Abmessung.
Eine gereckte Folie kann formbeständig gemacht werden und wird vorzugsweise formbeständig gemacht, indem sie unter Dimensionsbeschränkung bei einer Temperatur, die oberhalb der Glasumwandlungstemperatur des filmbildenden Polymers, jedoch unterhalb seiner Schmelztemperatur liegt, thermofixiert wird, um eine Kristallisation des Polymers hervorzurufen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Aufnahmebahn einen lichtundurchlässigen Schichtträger auf. Die Lichtundurchlässigkeit hängt unter anderem von der Foliendicke und vom Füllstoffgehalt ab, jedoch zeigt eine lichtundurchlässige Schichtträgerfolie vorzugsweise eine optische Dichte im Durchlicht (Sakura-Densitometer; Typ PDA 65; Durchlichtmethode) von 0,75 bis 1,75 und insbesondere von 1,2 bis 1,5.
Ein Aufnahmebahn-Schichtträger wird zweckmäßigerweise lichtundurchlässig gemacht, indem in das filmbildende synthetische Polymer eine wirksame Menge eines Trübungsmittels eingemischt wird. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der lichtundurchlässige Schichtträger jedoch in der vorstehend definierten Weise Hohlräume auf. Es wird deshalb bevorzugt, in das Polymer eine wirksame Menge eines Mittels einzumischen, das fähig ist, eine lichtundurchlässige, Hohlräume aufweisende Schichtträgerstruktur zu erzeugen. Geeignete Hohlraumbildungsmittel, die auch Lichtundurchlässigkeit verleihen, schließen einen unverträglichen Harz-Füllstoff, einen teilchenförmigen anorganischen Füllstoff oder eine Mischung von zwei oder mehr solchen Füllstoffen ein.
Mit einem "unverträglichen Harz" ist ein Harz gemeint, das bei der höchsten Temperatur, die während der Extrusion und der Fertigung der Folie angetroffen wird, entweder nicht schmilzt oder mit dem Polymer im wesentlichen unmischbar ist. Solche Harze schließen Polyamide und Olefin-Polymere ein, insbesondere ein Homo- oder Copolymer eines Mono-alpha-olefins, das in seinem Molekül bis zu 6 Kohlenstoffatome enthält, zum Einmischen in Polyesterfolien oder Polyester der vorstehend beschriebenen Art zum Einmischen in Polyolefinfolien.
Teilchenförmige anorganische Füllstoffe, die zur Erzeugung eines lichtundurchlässigen, Hohlräume aufweisenden Schichtträgers geeignet sind, schließen herkömmliche anorganische Pigmente und Füllstoffe und insbesondere Metall- oder Nichtmetalloxide wie z.B. Aluminiumoxid, Siliciumdioxid und Titandioxid und Erdalkalimetallsalze wie z.B. die Carbonate und Sulfate von Calcium und Barium ein. Bariumsulfat ist ein besonders bevorzugter Füllstoff, der auch als Hohlraumbildungsmittel wirkt.
Geeignete Füllstoffe können homogen sein und im wesentlichen aus einem einzigen Füllstoffmaterial oder einer einzigen Füllstoffverbindung bestehen wie z.B. Titandioxid oder Bariumsulfat allein. Alternativ kann mindestens ein Anteil des Füllstoffs heterogen sein, wobei das primäre Füllstoffmaterial mit einer zusätzlichen modifizierenden Komponente assoziiert ist. Das primäre Füllstoffteilchen kann beispielsweise mit einem Oberflächenmodifiziermittel wie z.B. einem Pigment, einer Seife, einem Tensid, einem Haftmittel oder einem anderen Modifiziermittel behandelt werden, um den Grad, bis zu dem der Füllstoff mit dem Schichtträgerpolymer verträglich ist, zu erhöhen oder zu verändern.
Die Herstellung eines Schichtträgers, der einen ausreichenden Grad der Lichtundurchlässigkeit und der Hohlraumbildung und einen ausreichenden Weißgrad hat, erfordert, daß der Füllstoff feinverteilt ist, und es ist erwünscht, daß seine mittlere Teilchengröße 0,1 bis 10 um beträgt, wobei vorausgesetzt wird, daß die tatsächliche Teilchengröße von 99,9 % der Zahl der Teilchen 30 um nicht überschreitet. Der Füllstoff hat vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 0,1 bis 1,0 um und insbesondere von 0,2 bis 0,75 um. Eine Verminderung der Teilchengröße verbessert den Glanz des Schichtträgers.
Teilchengrößen können mit einem Elektronenmikroskop oder einem Coulter-Zählgerät oder durch Sedimentationsanalyse gemessen werden, und die mittlere Teilchengröße kann durch graphische Darstellung einer kumulativen Verteilungskurve, die den Prozentsatz von Teilchen unterhalb gewählter Teilchengrößen wiedergibt, ermittelt werden.
Es wird bevorzugt, daß keines der Füllstoffteilchen, die in den Folienschichtträger gemäß dieser Erfindung eingemischt werden, eine tatsächliche Teilchengröße hat, die 30 um überschreitet. Teilchen, die eine solche Größe überschreiten, können durch Siebverfahren, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, entfernt werden. Bei Siebvorgängen gelingt es jedoch nicht immer, alle Teilchen, die größer als eine gewählte Größe sind, vollständig zu entfernen. In der Praxis sollte deshalb die Größe von 99,9 % der Zahl der Teilchen 30 um nicht überschreiten. Es ist am meisten vorzuziehen, daß die Größe von 99,9 % der Teilchen 20 um nicht überschreitet.
Das Einmischen des Trübungsmittels/Hohlraumbildungsmittels in den polymeren Schichtträger kann durch herkömmliche Verfahren bewirkt werden, beispielsweise durch Vermischen mit den monomeren Reaktionsteilnehmern, aus denen das Polymer erhalten wird, oder durch Trockenmischen mit dem Polymer in Form von Körnchen oder Schnitzeln, bevor daraus eine Folie geformt wird.
Es ist erwünscht, daß die auf die Masse des Polymers bezogene Menge des Füllstoffs, insbesondere von Bariumsulfat, der in das Schichtträgerpolymer eingemischt wird, weder weniger als 5 Masse% beträgt noch 50 Masse% überschreitet. Besonders zufriedenstellende Werte der Lichtundurchlässigkeit und des Glanzes werden erzielt, wenn die Konzentration des Füllstoffs etwa 8 bis 30 Masse% und insbesondere 15 bis 20 Masse%, auf die Masse des Schichtträgerpolymers bezogen, beträgt.
In den Folienschichtträger können wahlweise andere Zusatzstoffe, im allgemeinen in verhältnismäßig geringen Mengen, eingemischt werden. Beispielsweise können zur Förderung der Hohlraumbildung Kaolin in Mengen bis zu 25 %, zur Erhöhung des Weißgrades optische Aufheller in Mengen bis zu 1500 Teilen auf einem Million Teile und zur Abänderung der Farbe Farbstoffe in Mengen bis zu 10 Teilen auf eine Million Teile eingemischt werden, wobei die angegebenen Konzentrationen Massekonzentrationen sind, die auf die Masse des Schichtträgerpolymers bezogen sind.
Die Dicke des Schichtträgers kann in Abhängigkeit von der beabsichtigten Anwendung der Aufnahmebahn verschieden sein, überschreitet jedoch im allgemeinen nicht 250 um und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 190 um und insbesondere von 145 bis 180 um.
Eine Aufnahmebahn, die einen Schichtträger der vorstehend beschriebenen Art hat, bietet zahlreiche Vorteile einschließlich (1) eines Weißgrades und eines Grades der Lichtundurchlässigkeit, die bei der Herstellung von Drucken, die die Intensität, den Kontrast und den Griff von Bildmaterial hoher Qualität haben, unbedingt erforderlich sind, (2) eines Grades der Starrheit und Steifigkeit, der zu einer verbesserten Beständigkeit gegen Oberflächenverformung und Durchschlagen des Bildes, die mit dem Kontakt mit dem Druckkopf in Verbindung gebracht werden, beiträgt, und (3) eines Grades der thermischen und chemischen Beständigkeit, der Formbeständigkeit und Knitter- bzw. Kräuselfestigkeit verleiht.
Wenn TTP direkt auf die Oberfläche eines Hohlräume aufweisenden Schichtträgers der vorstehend beschriebenen Art durchgeführt wird, ist die optische Dichte des entwickelten Bildes gewöhnlich niedrig, und die Qualität des resultierenden Drucks ist im allgemeinen schlecht. Infolgedessen wird auf mindestens einer Oberfläche des Schichtträgers eine aufnehmende Schicht benötigt, und es ist erwünscht, daß die aufnehmende Schicht (1) eine hohe Aufnahmefähigkeit für Farbstoff zeigt, der von einer Abgabebahn thermisch übertragen wird, (2) Beständigkeit gegen auf Kontakt mit dem Thermodruckkopf zurückzuführende Oberflächenverformung zeigt, um die Herstellung eines annehmbar glänzenden Drucks zu gewährleisten, und (3) die Fähigkeit zum Festhalten eines stabilen Bildes zeigt.
Eine aufnehmende Schicht, die den vorstehend erwähnten Kriterien genügt, umfaßt ein farbstoffaufnahmefähiges, synthetisches thermoplastisches Polymer. Die Morphologie der aufnehmenden Schicht kann in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften verändert werden. Das aufnehmende Polymer kann beispielsweise von einer im wesentlichen amorphen Beschaffenheit sein, um die optische Dichte des übertragenen Bildes zu erhöhen, im wesentlichen kristallin sein, um die Oberflächenverformung zu vermindern, oder partiell amorph/kristallin sein, damit eine zweckmäßige Ausgewogenheit von Eigenschaften erzielt wird.
Die Dicke der aufnehmenden Schicht kann über einen weiten Bereich variieren, liegt jedoch im allgemeinen nicht über 50 um. Die Trockendicke der aufnehmenden Schicht steuert unter anderem die optische Dichte des resultierenden Bildes, das in einem bestimmten aufnehmenden Polymer entwickelt wird, und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,5 bis 25 um. Insbesondere ist beobachtet worden, daß durch sorgfältige Einstellung der Dicke der aufnehmenden Schicht auf einen Wert in dem Bereich von 0,5 bis 10 um in Verbindung mit einer lichtundurchlässigen/Hohlräume aufweisenden polymeren Schichtträgerschicht der hierin beschriebenen Art eine bedeutende Verbesserung der Beständigkeit gegen Oberflächenverformung erzielt wird, ohne daß die optische Dichte des übertragenen Bildes wesentlich beeinträchtigt wird.
Ein Antiplastifiziermittel zum Einmischen in die aufnehmende Schicht einer Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt zweckmäßigerweise einen aromatischen Ester und kann durch Standardverfahren der organischen Synthese, beispielsweise durch Veresterung der geeigneten Säure mit dem geeigneten Alkohol, hergestellt werden. Die aromatischen Ester sind verhältnismäßig kleine Moleküle mit einer Molmasse, die nicht größer als 1000 ist und vorzugsweise weniger als 500 beträgt. Die aromatischen Ester sind vorzugsweise halogeniert und insbesondere chloriert, obwohl die genaue Lage der halogenierten Spezies innerhalb des Moleküls nicht als entscheidend angesehen wird. Die aromatischen Ester enthalten vorzugsweise einen einzigen, unabhängigen Benzol- oder Naphthalinring. Beispiele für geeignete nichthalogenierte aromatische Ester schließen Dimethylterephthalat (DMT) und insbesondere 2,6-Dimethylnaphthalindicarboxylat (DMN) ein, und geeignete chlorierte aromatische Ester schließen Tetrachlorphthalsäuredimethylester (TPDE) und insbesondere Hydrochinondichlormethylester (HQDE) und 2,5-Dichlorterephthalsäuredimethylester (DTDE) ein.
Ein farbstoffaufnahmefähiges Polymer für die Verwendung in der aufnehmenden Schicht, das eine ausreichende Haftung an der Schichtträgerschicht zeigt, umfaßt zweckmäßigerweise ein Polyesterharz, insbesondere ein Copolyesterharz, das aus einer oder mehr als einer zweibasigen aromatischen Carbonsäure wie z.B. Terephthalsäure, Isophthalsäure und Hexahydroterephthalsäure und einem oder mehr als einem Glykol wie z.B. Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol und Neopentylglykol erhalten wird. Typische Copolyester, die eine zufriedenstellende Farbstoffaufnahmefähigkeit und Verformungsbeständigkeit liefern, sind die von Ethylenterephthalat und Ethylenisophthalat, insbesondere in den Molverhältnissen von 50 bis 90 Mol% Ethylenterephthalat und entsprechend 50 bis 10 Mol% Ethylenisophthalat. Bevorzugte Copolyester enthalten 65 bis 85 Mol% Ethylenterephthalat und 35 bis 15 Mol% Ethylenisophthalat, insbesondere ein Copolyester von etwa 82 Mol% Ethylenterephthalat und etwa 18 Mol% Ethylenisophthalat.
Die Antiplastifiziermittelkomponente wie z.B. ein aromatischer Ester und die farbstoffaufnahmefähige, polymere Harzkomponente einer aufnehmenden Schicht einer Bahn gemäß der vorliegenden Erfindung können durch irgendwelche zweckmäßigen herkömmlichen Mittel zusammengemischt werden. Die Komponenten können beispielsweise durch Mischen in einem Fallmischer oder als Festkomponenten oder durch "Compoundieren", womit Schmelzmischen, z.B. mit Zweiwalzenmühlen, in einem Banbury-Mischer oder in einem Extruder, worauf Abkühlung und üblicherweise Zerkleinerung zu Körnchen oder Schnitzeln folgen, gemeint ist, vermischt werden.
Das Verhältnis von Antiplastifiziermittel zu Polymer sollte im allgemeinen in dem Bereich von 0,5:99,5 bis 30:70 Masse%, vorzugsweise von 1:99 bis 20:80 Masse% und insbesondere von 5:95 bis 20:80 Masse% liegen.
Die Erfindung ist nicht auf den Zusatz eines einzigen Antiplastifiziermittels beschränkt, und dem Polymer der aufnehmenden Schicht können gewünschtenfalls zwei oder mehr verschiedene Antiplastifiziermittel zugesetzt werden, um beispielsweise die beobachtete Wirkung zu optimieren.
Die Verbesserung der optischen Dichte des erzeugten Bildes, sowohl anfänglich als auch bei der Alterung, wird einer Verstärkung der Sperreigenschaften der aufnehmenden Schicht der vorliegenden Erfindung zugeschrieben, und es wird angenommen, daß sie auf das Unterdrücken des Relaxationsmaximums des Polymers der aufnehmenden Schicht zurückzuführen ist, das wegen einer örtlichen Bewegung des Polymermoleküls auftritt. Dieser Effekt ist möglicherweise darauf zurückzuführen, daß die verhältnismäßig kleinen Antiplastifiziermittelmoleküle das verhältnismäßig konstante freie Volumen, das in dem Polymer unterhalb seiner Glasumwandlungstemperatur (Tg) vorhanden ist, ausfüllen, oder alternativ darauf zurückzuführen, daß die Moleküle des aromatischen Esters mit benachbarten Polymerketten eine stärkere Wechselwirkung zeigen als die Polymerketten miteinander. Dieser Effekt ist als Antiplastifizierung bekannt. Die Moleküle des aromatischen Esters wirken auch als Weichmacher und setzen den Tg-Wert des Polymers der aufnehmenden Schicht herab. Die Verbesserung der Sperreigenschaften tritt über den Temperaturbereich zwischen dem β-Relaxationsmaximum und dem Tg-Wert der Antiplastifiziermittel/Polymer-Mischung auf.
Die Bildung einer aufnehmenden Schicht auf der Schichtträgerschicht kann durch herkömmliche Verfahren bewirkt werden, zum Beispiel dadurch, daß das Polymer auf eine vorgeformte Schichtträgerschicht gegossen wird. Die Bildung einer Verbundbahn (Schichtträger und aufnehmende Schicht) wird jedoch zweckmäßigerweise durch Koextrusion bewirkt, und zwar entweder dadurch, daß die jeweiligen filmbildenden Schichten gleichzeitig durch unabhängige Austrittsöffnungen einer Düse mit mehr als einer Austrittsöffnung koextrudiert werden und die noch geschmolzenen Schichten danach vereinigt werden, oder vorzugsweise durch Einkanal-Koextrusion, bei der geschmolzene Ströme der jeweiligen Polymere zuerst in einem Kanal, der zu einem Düsenverteiler führt, vereinigt werden und danach unter Bedingungen laminarer Strömung ohne Durchmischung zusammen aus der Düsenaustrittsöffnung extrudiert werden, um dadurch eine Verbundbahn herzustellen.
Eine koextrudierte Bahn wird gereckt, um eine molekulare Orientierung des Schichtträgers zu bewirken, und vorzugsweise thermofixiert, wie es vorstehend beschrieben wurde. Die Bedingungen, die zum Recken der Schichtträgerschicht angewandt werden, rufen im allgemeinen eine Teilkristallisation des aufnehmenden Polymers hervor, und es wird infolgedessen bevorzugt, das Thermofixieren unter Dimensionsbeschränkung bei einer Temperatur durchzuführen, die derart gewählt ist, daß die erwünschte Morphologie der aufnehmenden Schicht entwickelt wird. So bleibt das aufnehmende Polymer durch Thermofixieren bei einer Temperatur, die unter der Kristall-Schmelztemperatur des aufnehmenden Polymers liegt, und Abkühlenlassen oder Bewirken einer Abkühlung des Verbundstoffs im wesentlichen kristallin, jedoch wird das aufnehmende Polymer durch Thermofixieren bei einer Temperatur, die größer als die Kristall-Schmelztemperatur des aufnehmenden Polymers ist, im wesentlichen amorph gemacht. Das Thermofixieren einer Aufnahmebahn, die einen Polyester-Schichtträger und eine aufnehmende Schicht aus Copolyester umfaßt, wird zweckmäßigerweise bei einer Temperatur durchgeführt, die in einem Bereich von 175 bis 200 ºC liegt, um eine im wesentlichen kristalline aufnehmende Schicht zu erhalten, oder in einem Bereich von 200 bis 250 ºC liegt, um eine im wesentlichen amorphe aufnehmende Schicht zu erhalten.
Eine Aufnahmebahn gemäß der Erfindung kann gewünschtenfalls an einer von der aufnehmenden Schicht entfernten Oberfläche des Schichtträgers mit einer Rüdkschicht versehen sein, wobei die Rückschicht ein polymeres Harzbindemittel und ein nicht filmbildendes, inertes teilchenförmiges Material mit einer mittleren Teilchengröße von 5 bis 250 nm umfaßt. Die Rückschicht enthält somit eine wirksame Menge eines teilchenförmigen Materials zur Verbesserung der Gleit-, der Antihaft- und der allgemeinen Handhabungseigenschaften der Bahn. Solch ein Gleitmittel kann irgendein teilchenförmiges Material umfassen, das während der Folienbehandlung nach der Bildung der Rückschicht keinen Film bildet, beispielsweise ein anorganisches Material wie z.B. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Kaolin und Calciumcarbonat oder ein orgänisches Polymer, das eine hohe Glasumwandlungstemperatur hat (Tg ≥ 75 ºC), beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polystyrol. Das bevorzugte Gleitmittel ist Siliciumdioxid, das vorzugsweise als kolloidales Sol verwendet wird, obwohl sich auch ein kolloidales Aluminosol eignet. Gewünschtenfalls kann eine Mischung von zwei oder mehr teilchenförmigen Gleitmitteln verwendet werden.
Die mittlere Teilchengröße des Gleitmittels, die beispielsweise durch Photonenkorrelationsspektroskopie gemessen wird, beträgt 5 bis 250 Nanometer (nm) und vorzugsweise 5 bis 150 nm. Ein besonders erwünschtes Bahnzuführungsverhalten wird beobachtet, wenn das Gleitmittel eine Mischung von kleinen und großen Teilchen im Größenbereich von 5 bis 150 nm, insbesondere eine Mischung von kleinen Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von 5 bis 50 nm und vorzugsweise von 20 bis 35 nm und großen Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von 70 bis 150 nm und vorzugsweise von 90 bis 130 nm, umfaßt.
Die Menge des Gleitzusatzes liegt zweckmäßigerweise in einem Bereich von 5 bis 50 % und vorzugsweise von 10 bis 40 % der Trockenmasse der Rückschicht. Wenn Teilchen mit gemischten Größen verwendet werden, beträgt das Masseverhältnis von kleinen zu großen Teilchen zweckmäßigerweise 1:1 bis 5:1 und vorzugsweise 2:1 bis 4:1.
Die Dicke der Rückschicht kann sich über einen beträchtlichen Bereich erstrecken und hängt von der Art des anzuwendenden Druckers und Druckkopfes ab, liegt jedoch im allgemeinen in einem Bereich von 0,005 bis 10 um. Ein besonders wirksames Bahnzuführungsverhalten wird beobachtet, wenn mindestens einige der Gleitmittelteilchen aus der freien Oberfläche der Rückschicht vorstehen. Es ist infolgedessen erwünscht, daß die Dicke der Rückschicht etwa 0,01 bis 1,0 um und insbesondere 0,02 bis 0,1 um beträgt.
Das polymere Bindemittelharz der Rückschicht kann irgendein Polymer sein, von dem auf dem Fachgebiet bekannt ist, daß es fähig ist, eine zusammenhängende, vorzugsweise gleichmäßige Folie zu bilden, gegen die Temperaturen, die beim Druckkopf angetroffen werden, beständig ist und vorzugsweise optische Klarheit zeigt und fest an dem Schichtträger anhaftet.
Geeignete polymere Bindemittel schließen ein:
(a) "Aminoplast"-Harze, die durch die Wechselwirkung eines Amins oder Amids mit einem Aldehyd hergestellt werden können, typischerweise ein alkoxyliertes Kondensationsprodukt von Melamin und Formaldehyd, z.B. Hexamethoxymethylmelamin;
(b) Homopolyester wie z.B. Polyethylenterephthalat;
(c) Copolyester, insbesondere die, die aus einem Sulfo-Derivat einer Dicarbonsäure wie z.B. Sulfoterephthalsäure und/oder Sulfoisophthalsäure erhalten werden;
(d) Copolymere von Styrol mit einem oder mehr als einem ethylenisch ungesättigten Comonomer wie z.B. Maleinsäureanhydrid oder Itaconsäure, insbesondere die Copolymere, die in der Britischen Patentschrift GB-A 1540067 beschrieben sind; und vor allem
(e) Copolymere von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder ihren Niederalkyl-(mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen)- estern, z.B. Copolymere von Ethylacrylat und Methylmethacrylat, Copolymere von Methylmethacrylat/Butylacrylat/Acrylsäure, typischerweise in den molaren Anteilen 55/27/18 % und 36/24/40 %, und insbesondere Copolymere, die hydrophile funktionelle Gruppen enthalten, wie z.B. Copolymere von Methylmethacrylat und Methacrylsäure und vernetzbare Copolymere, die z.B. Ethylacrylat/Methylmethacrylat/Acrylamid oder Methacrylamid in den molaren Anteilen von etwa 46/46/8 % enthalten, wobei das letztere Polymer besonders wirksam ist, wenn es, beispielsweise in Gegenwart von etwa 25 Masse% eines methylierten Melamin-Formaldehydharzes, hitzegehärtet wird.
Die Bildung der Rückschicht kann durch Verfahren erfolgen, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, wobei die Schicht zweckmäßigerweise aus einer Beschichtungsmasse, die eine Lösung oder Dispersion des Harzes und des Gleitmittels in einem flüchtigen Medium umfaßt, auf den Schichtträger aufgebracht wird.
Wäßrige Beschichtungsmedien können unter der Voraussetzung verwendet werden, daß das polymere Bindemittel allgemein zur Filmbildung unter Erzeugung eines zusammenhängenden, gleichmäßigen Überzugs fähig ist, wenn es aus einer wäßrigen Dispersion oder einem wäßrigen Latex aufgebracht wird, und dieses Medium ist für die Bildung einer Acryl- oder Methacryl-Rückschicht besonders geeignet.
Das flüchtige flüssige Medium ist alternativ ein übliches organisches Lösungsmittel oder eine Mischung von Lösungsmitteln, in denen das polymere Bindemittel löslich ist, und ist auch derart, daß die Gleitmittelteilchen aus der Beschichtungsmasse nicht ausfallen. Geeignete organische Lösungsmittel schließen Methanol, Aceton, Ethanol, Diacetonalkohol und 2-Methoxyethanol ein. Es können auch kleinere Mengen anderer Lösungsmittel wie z.B. Methylenchlorid und Methylethylketon in Form einer Mischung mit solchen Lösungsmitteln verwendet werden.
Die Haftung einer Beschichtungsmasse an dem Schichtträger kann, wenn es angebracht ist, durch Zusatz eines bekannten Adhäsionsbeschleunigungsmittels verbessert werden. Die vorstehend beschriebenen "Aminoplast"-Harze (a) sind für den Zusatz als Adhäsionsbeschleunigungsmittel besonders geeignet. Solche Mittel können gewünschtenfalls vernetzt werden, indem ein Vernetzungskatalysator zugesetzt wird und nach dem Aufbringen der Beschichtungsmasse auf die Schichtträgeroberfläche erhitzt wird, um die Vernetzungsreaktion auszulösen.
Die Bildung einer Rückschicht durch Aufbringen einer flüssigen Beschichtungsmasse kann in irgendeiner zweckmäßigen Stufe bei der Herstellung der Aufnahmebahn erfolgen. Beispielsweise wird es besonders im Fall eines Polyesterfolienschichtträgers, zu dessen Bildung verhältnismäßig hohe Extrusions- und/oder Behandlungstemperaturen gehören, bevorzugt, die Rückschichtmasse direkt auf eine Oberfläche eines vorgeformten Folienschichtträgers abzuscheiden. Es wird vor allem bevorzugt, die Rückschicht als Überzug zwischen den Ziehvorgängen, d.h. zwischen den zwei Stufen (Längs- und Querstufe) eines biaxialen Folienreckvorganges, aufzubringen.
Das aufgebrachte Beschichtungsmedium wird anschließend getrocknet, um das flüchtige Medium zu entfernen und, wenn es angebracht ist, eine Vernetzung der Bindemittelkomponenten zu bewirken. Das Trocknen kann durch herkömmliche Verfahren bewirkt werden, beispielsweise dadurch, daß der beschichtete Folienschichtträger durch einen Heißluftofen hindurchgehen gelassen wird. Das Trocknen kann natürlich während normaler Folienbehandlungen nach der Folienbildung wie z.B. während des Thermofixierens durchgeführt werden.
Eine Aufnahmebahn gemäß der Erfindung kann gewünschtenfalls zusätzlich eine antistatische Schicht aufweisen. Solch eine antistatische Schicht wird zweckmäßigerweise an einer von der aufnehmenden Schicht entfernten Oberfläche des Schichtträgers oder im Fall der Verwendung einer Rückschicht an der von der aufnehmenden Schicht entfernten freien Oberfläche der Rückschicht bereitgestellt. Obwohl ein herkömmliches Antistatikmittel verwendet werden kann, wird ein polymeres Antistatikmittel bevorzugt. Ein besonders geeignetes polymeres Antistatikmittel ist dasjenige, das in unserer gleichzeitig anhängigen Britischen Patentanmeldung Nr. 8815632.8 beschrieben ist, deren Offenbarung durch die Erwähnung hierein aufgenommen wird; das Antistatikmittel umfaßt
(a) einen Polychlorhydrinether eines ethoxylierten Hydroxyamins und
(b) ein Polyglykoldiamin, wobei der gesamte Alkalimetallgehalt der Komponenten (a) und (b) 0,5 % der Summe der Massen von (a) und (b) nicht überschreitet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Aufnahmebahn gegen Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung) beständig gemacht, indem ein UV-Stabilisator eingemischt wird. Obwohl der Stabilisator in irgendeiner der Schichten der Aufnahmebahn vorhanden sein kann, ist er vorzugsweise in der aufnehmenden Schicht vorhanden. Der Stabilisator kann einen unabhängigen Zusatzstoff oder vorzugsweise einen copolymerisierten Rest in der Kette des aufnehmenden Polymers umfassen. Insbesondere enthält die Polymerkette in dem Fall, daß das aufnehmende Polymer ein Polyester ist, zweckmäßigerweise einen copolymerisierten Veresterungsrest eines aromatischen, carbonylgruppenhaltigen Stabilisators. Solche Veresterungsreste umfassen zweckmäßigerweise den Rest eines Di-(hydroxyalkoxy)-cumarins, wie in der Europäischen Patentschrift EP-A 31202 offenbart, den Rest eines 2-Hydroxydi-(hydroxyalkoxy)-benzophenons, wie in der EP-A 31203 offenbart, den Rest eines Bis(hydroxyalkoxy)xanth-9-ons, wie in der EP-A 6686 offenbart, und als besonders bevorzugten Rest einen Rest eines Hydroxybis(hydroxyalkoxy)xanth-9-ons, wie in der EP-A 76582 offenbart. Die Alkoxygruppen in den vorstehend erwähnten Stabilisatoren enthalten zweckmäßigerweise 1 bis 10 und vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatome, beispielsweise eine Ethoxygruppe. Der Gehalt des Veresterungsrestes beträgt zweckmäßigerweise 0,01 bis 30 Masse% und vorzugsweise 0,05 bis 10 Masse%, bezogen auf das gesamte aufnehmende Polymer. Ein besonders bevorzugter Rest ist ein Rest eines 1-Hydroxy-3,6-bis(hydroxyalkoxy)xanth-9-ons.
Eine Aufnahmebahn gemäß der Erfindung kann gewünschtenfalls ein Trennmedium enthalten, das entweder in der aufnehmenden Schicht oder vorzugsweise als diskrete Schicht auf mindestens einem Teil der von dem Schichtträger entfernten, freiliegenden Oberfläche der aufnehmenden Schicht vorhanden ist.
Im Fall der Verwendung des Trennmediums sollte es für den Farbstoff, der von der Abgabebahn übertragen wird, durchlässig sein und umfaßt ein Trennmittel beispielsweise der Art, die herkömmlicherweise bei TTP-Verfahren verwendet wird, um die Ablöse- bzw. Trenneigenschaften einer Aufnahmebahn in bezug auf eine Abgabebahn zu verbessern. Geeignete Trennmittel schließen feste Wachse, Fluorpolymere, Siliconöle (vorzugsweise gehärtet) wie z.B. epoxy- und/oder aminomodifizierte Siliconöle und insbesondere Organopolysiloxanharze ein. Ein Organopolysiloxanharz ist für die Anwendung als diskrete Schicht auf mindestens einem Teil der freiliegenden Oberfläche der aufnehmenden Schicht besonders geeignet.
Das Trennmedium kann gewünschtenfalls zusätzlich einen teilchenförmigen Hilfsstoff enthalten. Der Hilfsstoff umfaßt zweckmäßigerweise ein organisches oder ein anorganisches teilchenförmiges Material, dessen mittlere Teilchengröße 0,75 um nicht überschreitet und das bei den Temperaturen, die während des TTP-Betriebs angetroffen werden, wärmebeständig ist.
Die Menge des Hilfsstoffs, die in dem Trennmedium erforderlich ist, ist in Abhängigkeit von den erforderlichen Oberflächeneigenschaften verschieden und ist im allgemeinen derart, daß das Masseverhältnis des Hilfsstoffs zu dem Trennmittel in einem Bereich von 0,25:1 bis 2,0:1 liegt.
Um die gewünschte Steuerung der Oberflächen-Reibungseigenschaften zu verleihen, sollte die mittlere Teilchengröße des Hilfsstoffs 0,75 um nicht überschreiten. Teilchen mit einer größeren mittleren Größe beeinträchtigen auch die optischen Eigenschaften wie z.B. die Trübung der Aufnahmebahn. Es ist erwünscht, daß die mittlere Teilchengröße des Hilfsstoffs 0,001 bis 0,5 um und vorzugsweise 0,005 bis 0,2 um beträgt.
Die erforderlichen Reibungseigenschaften des Trennmediums hängen unter anderem von der Beschaffenheit der verträglichen Abgabebahn, die bei dem TTP-Betrieb verwendet wird, ab, jedoch ist bei einer Aufnahmebahn und einem zugehörigen Trennmedium, das eine Oberflächen-Haftreibungszahl von 0,075 bis 0,75 und vorzugsweise von 0,1 bis 0,5 verleiht, im allgemeinen ein zufriedenstellendes Verhalten beobachtet worden.
Das Trennmedium kann in die aufnehmende Schicht in einer Menge bis zu etwa 50 % ihrer Masse eingemischt werden oder in einem geeigneten Lösungsmittel oder Dispersionsmittel auf ihre freiliegende Oberfläche aufgebracht und danach getrocknet werden, beispielsweise bei Temperaturen von 100 bis 160 ºC und vorzugsweise von 100 bis 120 ºC, um eine gehärtete Trennschicht zu erhalten, die eine Trockendicke bis zu etwa 5 um und vorzugsweise von 0,025 bis 2,0 um hat. Das Aufbringen des Trennmediums kann bei irgendeiner zweckmäßigen Stufe der Herstellung der Aufnahmebahn durchgeführt werden. So kann das Aufbringen eines Trennmediums auf die Oberfläche der aufnehmenden Schicht in dem Fall, daß der Schichtträger der Aufnahmebahn eine biaxial orientierte Polymerfolie umfaßt, unabhängig bzw. von der Anlage getrennt bei einer Folie, die gezogen worden ist, oder in Form eines Beschichtungsvorganges, der unmittelbar zwischen den Stufen des Vorwärts- und des Querreckens der Folie erfolgt, durchgeführt werden.
Das Trennmedium kann gewünschtenfalls zusätzlich ein Tensid enthalten, um die Ausbreitung des Mediums zu fördern und seine Durchlässigkeit für Farbstoff, der von der Abgabebahn übertragen wird, zu verbessern.
Ein Trennmedium der beschriebenen Art liefert eine Aufnahmebahn, die ausgezeichnete optische Eigenschaften hat, frei von Oberflächenfehlern und Unregelmäßigkeiten ist und für verschiedene Farbstoffe durchlässig ist, und verleiht die Eigenschaft, daß die Aufnahmebahn mehrfach nacheinander trennbar bzw. ablösbar ist, wodurch auf einer Aufnahmebahn nacheinander mit verschiedenen einfarbigen Farbstoffen Bilder erzeugt werden können, um ein vollfarbiges Bild zu erhalten. Insbesondere wird während des TTP-Betriebes die Deckung der Abgabebahn und der Aufnahmebahn leicht aufrechterhalten, ohne daß die jeweiligen Bahnen Gefahr laufen, gekräuselt zu werden bzw. zu knittern, zu reißen oder anders beschädigt zu werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, bei denen:
Figur 1 eine schematische Ansicht (nicht maßstäblich) eines Teils einer TTP-Aufnahmebahn 1 ist, die einen polymeren Schichtträger 2 umfaßt, der auf einer ersten Oberfläche davon eine farbstoffaufnahmefähige aufnehmende Schicht 3 und auf einer zweiten Oberfläche davon eine Rückschicht 4 hat,
Figur 2 eine ähnliche schematische Teilansicht ist, bei der die Aufnahmebahn eine unabhängige Trennschicht 5 aufweist,
Figur 3 eine schematische Teilansicht (nicht maßstäblich) einer verträglichen TTP-Abgabebahn 6 ist, die einen polymeren Schichtträger 7 umfaßt, der auf einer seiner Oberflächen (der vorderen Oberfläche) eine Übertragungsschicht 8, die einen sublimierbaren Farbstoff in einem Harzbindemittel enthält, und auf seiner zweiten Oberfläche (der hinteren Oberfläche) eine polymere Schutzschicht 9 hat,
Figur 4 eine schematische Ansicht eines TTP-Verfahrens ist und
Figur 5 eine schematische Ansicht einer mit einem Bild versehenen Aufnahmebahn ist.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf Figur 4 wird ein TTP-Verfahren durchgeführt, indem eine Abgabebahn und eine Aufnahmebahn derart zusammengestellt werden, daß die Übertragungsschicht 8 und die Trennschicht 5 in Kontakt sind. Dann wird ein elektrisch betätigter Thermodruckkopf 10, der eine Vielzahl von Druckelementen 11 aufweist (von denen nur eines gezeigt ist), mit der Schutzschicht der Abgabebahn in Kontakt gebracht. Durch Betätigung bzw. Erregung des Druckkopfes wird bewirkt, daß ausgewählte einzelne Druckelemente 11 heiß werden, wodurch bewirkt wird, daß Farbstoff aus dem darunterliegenden Bereich der Übertragungsschicht durch die farbstoffdurchlässige Trennschicht 5 hindurch und in die aufnehmende Schicht 3 hinein sublimiert, wo er ein Bild 12 des (der) erhitzten Elements (Elemente) erzeugt. Die resultierende mit einem Bild versehene Aufnahmebahn, die von der Abgabebahn getrennt ist, ist in Figur 5 der Zeichnungen veranschaulicht.
Ein merhrfarbiges Bild in der gewünschten Form kann in der aufnehmenden Schicht erzeugt werden, indem die Abgabebahn relativ zu der Aufnahmebahn weitertransportiert und das Verfahren wiederholt wird.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Eine TTP-Aufnahmebahn wurde wie folgt gebildet.
Hydrochinondichlormethylester
(HQDE) wurde hergestellt, indem Thionylchlorid zu Chloressigsäure zugetropft und dann Hydrochinon zugesetzt wurde. Die Mischung wurde erhitzt, und Natriumhydrogencarbonat wurde zugesetzt. Sobald das Schäumen aufgehört hatte, wurde Isopropanol zugesetzt; die Mischung wurde erhitzt, und weiße Kristalle des Produkts wurden extrahiert.
8 g HQDE wurden mit 92 g eines Copolyesters aus 65 Mol% Ethylenterephthalat und 35 Mol% Ethylenisophthalat vermischt. Diese Mischung wurde in Chloroform gelöst, um eine 5%ige (Masse%) Lösung zu bilden. Diese Lösung wurde auf eine 175 um dicke Bahn (Format A4) aus biaxial gerecktem Polyethylenterephthalat, das 18 Masse%, auf die Masse des Polymers bezogen, eines feinverteilten teilchenförmigen Bariumsulfat-Füllstoffs mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 um enthielt, aufgetragen. Die Lösung wurde derart aufgetragen, daß eine Nenn-Trockenschichtdicke von 2,5 um erhalten wurde. Nach dein Verdampfen des Chloroform-Lösungsmittels wurde die beschichtete Polyethylenterephthalatbahn 30 Sekunden lang in einem Ofen bei 120 ºC untergebracht.
Die Druckeigenschaften der vorstehend gebildeten Aufnahmebahn wurden unter Anwendung einer Abgabebahn bewertet, die aus einem Schichtträger aus biaxial orientiertem Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von etwa 6 um bestand, der auf einer seiner Oberflächen mit einer Übertragungsschicht mit einer Dicke von etwa 2 um versehen war, die einen blaugrünen (cyan) Farbstoff in einem Celluloseharzbindemittel enthielt.
Eine Schichtanordnung, die aus einer Probe der Abgabebahn und der Aufnahmebahn, deren Übertragungsschicht bzw. aufnehmende Schicht in Kontakt waren, bestand, wurde auf die gummierte Walze eines Thermoübertragungsdruckgeräts aufgelegt und mit einem Druckkopf in Kontakt gebracht, der eine lineare Anordnung von Bildelementen bzw. -zellen umfaßte, die mit Abstand in einer linearen Dichte von 6/mm angeordnet waren. Beim selektiven Erhitzen der Bildelemente auf eine Temperatur von etwa 350 ºC (Leistungszuführung: 0,32 Watt/Bildelement) für einen Zeitraum von 10 Millisekunden (ms) in Übereinstimmung mit einem Musterinformationssignal wurde blaugrüner Farbstoff von der Übertragungsschicht der Abgabebahn übertragen, so daß in der aufnehmenden Schicht der Aufnahmebahn ein entsprechendes Bild der erhitzten Bildelemente erzeugt wurde. Die reflektierte optische Dichte (ROD) des erzeugten Bildes wurde gemessen.
Das vorstehende Druckverfahren wurde mit zusätzlichen Proben der Aufnahmebahn wiederholt, wobei die Druckzeit 9, 8 und 7 ms betrug.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die angegebenen ROD- Ergebnisse sind die Mittelwerte von 10 Meßwerten.

Beispiel 2

Dies ist ein Vergleichsbeispiel, das nicht erfindungsgemäß ist.
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde dem Copolyester kein HQDE zugesetzt.
Die Mittelwerte von 10 ROD-Meßwerten sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 3

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die bedruckten Aufnahmebahnen jedoch vor der Messung der ROD-Werte einer Alterung unterzogen wurden, indem sie 400 Stunden lang in einem Ofen bei 40 ºC untergebracht wurden. Mittelwerte von 10 Meßwerten wurden berechnet. Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiel 4

Dies ist ein Vergleichsbeispiel, das nicht erfindungsgemäß ist.
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei die bedruckten Aufnahmebahnen jedoch vor der Messung der ROD-Werte einer Alterung unterzogen wurden, indem sie 400 Stunden lang in einem Ofen bei 40 ºC untergebracht wurden. Wieder wurden Mittelwerte von 10 Meßwerten berechnet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Reflektierte optische Dichte (ROD) Druckzeit (ms) Beispiel Nr. (Vergleich) *Nach Alterung

Beispiele 5 bis 10

Die Verfahren der Beispiele 1 und 3 wurden wiederholt, wobei die Konzentration von HQDE in der Copolyesterschicht jedoch von 8 auf 6, 4 bzw. 2 Masse% des gesamten Beschichtungsmaterials vermindert wurde. Mittelwerte von 10 ROD-Meßwerten wurden berechnet und sind in Tabelle 2 angegeben. Beispiele 5, 7 und 9 geben die ursprünglichen ROD-Werte und Beispiele 6, 8 und 10 die ROD-Werte nach 400stündiger Alterung in einem Ofen bei 40 ºC an. Tabelle 2 Reflektierte optische Dichte (ROD) Druckzeit (ms) Beispiel Nr. HQDE-Konzentration (Masse%) Nach Alterung

Beispiele 11 bis 18

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle einer blaugrünen Farbstoffbahn eine purpurne (magenta) Farbstoffbahn verwendet und die Menge von HQDE in der Copolyesterschicht von 2 bis 20 Masse% des gesamten Beschichtungsmaterials verändert wurde. Mittelwerte von 10 ROD-Meßwerten wurden berechnet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.

Beispiel 19

Dies ist ein Vergleichsbeispiel, das nicht erfindungsgemäß ist.
Das Verfahren von Beispiel 2 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle einer blaugrünen Farbstoffbahn eine purpurne Farbstoffbahn verwendet wurde. Mittelwerte von 10 ROD-Meßwerten wurden berechnet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3 Reflektierte optische Dichte (ROD) Druckzeit (ms) Beispiel Nr. HQDE-Konzentration (Masse%) (Vergleich)

Beispiele 20 bis 22

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch zum Auftragen auf eine Polyethylenterephthalatfolie 10 g 2,6-Dimethylnaphthalindicarboxylat (DMN) mit 90 g des Copolyesters vermischt wurden. Die verwendeten Abgabefarbstoffbahnen waren blaugrün, purpurn bzw. gelb.
Mittelwerte von 10 ROD-Meßwerten sind in Tabelle 4 angegeben.

Beispiele 23 bis 25

Dies sind Vergleichsbeispiele, die nicht erfindungsgemäß sind.
Das Verfahren der Beispiele 20 bis 22 wurde wiederholt, wobei dem Polyester jedoch kein DMN zugesetzt wurde.
Mittelwerte von 10 ROD-Meßwerten sind in Tabelle 4 angegeben.

Beispiele 26 bis 28

Das Verfahren der Beispiele 20 bis 22 wurde wiederholt, wobei die bedruckten Aufnahmebahnen jedoch vor der Messung der ROD- Werte einer Alterung unterzogen wurden, indem sie 400 Stunden lang in einem Ofen bei 40 ºC untergebracht wurden. Mittelwerte von 10 Meßwerten wurden berechnet. Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.

Beispiele 29 bis 31

Dies sind Vergleichsbeispiele, die nicht erfindungsgemäß sind.
Das Verfahren der Beispiele 23 bis 25 wurde wiederholt, wobei die bedruckten Aufnahmebahnen jedoch vor der Messung der ROD- Werte einer Alterung unterzogen wurden, indem sie 400 Stunden lang in einem Ofen bei 40 ºC untergebracht wurden. Mittelwerte von 10 Meßwerten wurden berechnet. Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4 Druckzeit (ms) Beispiel Nr. Farbstoffbahn DMN-Konzentration (Masse%) (Vergleich) blaugrün purpurn gelb * Nach Alterung
Die Ergebnisse in Tabellen 1 bis 4 zeigen die Verbesserung der anfänglichen ROD-Werte, die durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung erzielt wird. Diese Verbesserung der Intensität des Bildes wird auch nach Alterung der bedruckten Bahn aufrechterhalten.

Claims

1. Thermoübertragungsdruck-Aufnahmebahn für die Verwendung in Verbindung mit einer verträglichen Abgabebahn, wobei die Aufnahmebahn einen Schichtträger umfaßt, der auf mindestens einer seiner Oberflächen eine farbstoffaufnahmefähige aufnehmende Schicht hat, die dazu dient, einen Farbstoff aufzunehmen, der von der Abgabebahn thermisch übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aufnehmende Schicht ein farbstoffaufnahmefähiges Polymer und 0,5 bis 30 Masse%, auf die Schicht bezogen, mindestens eines Antiplastifiziermittels dafür umfaßt.

2. Aufnahmebahn nach Anspruch 1, bei der das Antiplastifiziermittel mindestens einen aromatischen Ester enthält, dessen Molmasse nicht größer als 1000 ist.

3. Aufnahmebahn nach Anspruch 2, bei der der aromatische Ester einen einzigen, unabhängigen Benzol- oder Naphthalinring enthält.

4. Aufnahmebahn nach Anspruch 2 oder 3, bei der der aromatische Ester mindestens ein Halogenatom enthält.

5. Aufnahmebahn nach Anspruch 4, bei der das Halogenatom ein Chloratom ist.

6. Aufnahmebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das farbstoffaufnahmefähige Polymer einen Copolyester umfaßt.

7. Aufnahmebahn nach Anspruch 6, bei der der Copolyester ein Copolymer von Ethylenterephthalat und Ethylenisophthalat umfaßt.

8. Aufnahmebahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schichtträger eine orientierte Polyesterfolie ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer Thermoübertragungsdruck-Aufnahmebahn für die Verwendung in Verbindung mit einer verträglichen Abgabebahn, bei dem ein Schichtträger gebildet wird, der auf mindestens einer seiner Oberflächen eine farbstoffaufnahmefähige aufnehmende Schicht hat, die dazu dient, einen Farbstoff aufzunehmen, der von der Abgabebahn thermisch übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die aufnehmende Schicht ein farbstoffaufnahmefähiges Polymer und 0,5 bis 30 Masse%, auf die Schicht bezogen, mindestens eines Antiplastifiziermittels dafür umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Antiplastifiziermittel mindestens einen aromatischen Ester enthält, dessen Molmasse nicht größer als 1000 ist.