DE2030868B2

DE2030868B2 - Blattmaterial zur thermographischen herstellung von farb projektionsdurchsichtbildern

Info

Publication number: DE2030868B2
Application number: DE19702030868
Authority: DE
Inventors: Joseph Arnold Berg John Richard Williams Donald John St Paul Minn Wiese jun (V St A )
Original assignee: Minnesota Mining and Mfg Co , St Paul, Minn (VStA)
Priority date: 1969-06-16
Filing date: 1970-06-15
Publication date: 1971-09-02
Also published as: BR7019761D0; FR2063889A5; JPS4971B1; DE2030868A1; US3594208A; GB1301038A; ES380488A1

Description

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Die Erfindung betrifft Blattmaterial zur thermo- befinden. Der zweite Überzug wird gemäß der Ergraphischen Herstellung von Farbprojektionsdurch- findung aus einer Lösung in einem flüchtigen, flüssigen sichtbildern mit einer Schicht aus einem protonisier- Träger, der kein Lösungsmittel für das Vinylchloridbaren, farbstoffbildenden Farbvorläufer in einem polymerisat des ersten Überzuges ist, aufgetragen. Vinylchloridpolymerisat-Bindemittel. Das erfindungs- 5 Gemäß der Erfindung wird somit ein Blattmaterial gemäße Blattmaterial führt zu Projektionsdurchsicht- zur thermographischen Herstellung von Farbbildern, die besonders im Überkopfprojektor ver- projektionsdurchsichtbildern mit einer ersten Schicht wendet werden können. aus einem protonisierbaren, farbstoffbildenden Farb-

Die Herstellung von Farbdurchsichtbildern für die vorläufer in einem Vinylchloridpolymerisat-Bindemittel

Projektion ist bekannt. In der USA.-Patentschrift io zur Verfügung gestellt, das dadurch gekennzeichnet

3 483 013 vom 9. Dezember 1969 wird ein aus zwei ist, daß es weiterhin einen an die erste Schicht fest

Blättern bestehendes System beschrieben, wobei ein gebundenen Überzug aufweist, welcher im wesentlichen

saurerUmsetzungsteilnehmeran erhitzten Bildbereichen aus 40 bis 95 Gewichtsprozent Nitrocillulose, 5 bis

von einem eine Säurequelle aufweisenden Blatt auf 50 Gewichtsprozent eines Weichmachers für die

ein transparentes Aufnahmeblatt auf thermograph!- 15 Nitrocellulose und 1 bis 25 Gewichtsprozent einer

schem Wege übertragen wird, wobei das Aufnahme- mit dem Farbvorläufer umsetzungsfähigen organischen

blatt einen protonisierbaren, chromogenen, farbstoff- Säure besteht.

bildenden Farbvorläufer in Lösung in einem Vinyl- Ein angemessenes Haften an Vinylchloridpolychloridpolymerisat enthält; ein farbiges Projektions- merisaten erfordert normalerweise entweder eine bild wird erhalten. Das die Säurequelle enthaltende 20 vorherige Oberflächenbehandlung oder die Ein-Blatt wird dann entfernt. Das für die Projektion ge- führung eines Lösungsmittels, das die polymere eignete Farbdurchsichtbild behält sowohl die Farbe Oberfläche anzugreifen vermag, in den zweiten Überseiner Bildbereiche als auch die ursprüngliche Klarheit zug. Es wurde gefunden, daß es durch die Verwendung des Untergrundes bei längerer Belichtung unter dem von Nitrocellulose als filmbildendes Bindemittel für Überkopfprojektor bei. 25 den zweiten Überzug möglich ist, die erforderliche

Die vorliegende Erfindung erreicht ein ähnliches hohe Bindungskraft an den ersten Überzug aus Vinyl-Ergebnis im Hinblick auf die Dauerhaftigkeit von chloridpolymerisat zu erreichen, und zwar ohne jede Bild und Untergrund, jedoch auf vereinfachte Weise, vorherige Behandlung, wobei man gemäß der Erindem sowohl die den sauren Umsetzungsteilnehmer findung ein Lösungsmittel für die Nitrocellulose enthaltende Schicht als auch die Schicht mit dem 30 verwendet, welches gegenüber dem Vinylfilm voll-Farbvorläufer in einem einzigen, einheitlichen Blatt ständig inert ist, z. B. Methylalkohol,
kombiniert werden. Eine farbbildende Reaktion Ungünstigerweise neigen die als Umsetzungsteilzwischen den beiden Umsetzungsteilnehmern tritt nehmer vorgesehenen organischen Säuren zur Krinur beim Erhitzen des Blattes, d. h. beim thermo- stallisation aus einem Nitrocellulosebindemittel und graphischen Kopierverfahren, ein. Die zusätzlichen 35 zur Bildung von Licht streuenden, kristallinen AbKosten sowie das unbequeme Aufeinanderlegen und Scheidungen innerhalb des Films, oder zum Aus-Auseinandernehmen, das bei dem aus zwei Blättern schwitzen oder zur Bildung einer »Ausblühung« auf bestehenden System erforderlich ist, werden aus- der Oberfläche. In jedem dieser Fälle wird die Klarheit geschaltet. Ein farbiges Durchsichtbild mit langer des Produktes vermindert und die Bildprojektion Lebensdauer wird erhalten. 4° verschlechtert. Dieser Effekt ist sogar bei den mini-

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1471 658 malen Konzentrationen an Säure feststellbar, die ist ferner ein wärmeempfindliches Material in Blatt- erforderlich sind, um eine annehmbare Farbbildung form für die thermographische Reproduktion von zu erzielen, z. B. bei nur 1 °/₀ Salicylsäure. Bei höheren graphischen Originalen bekannt, das farbstoffbildende Gehalten verstärkt sich die Kristallisationswirkung. Farbvorläufer und Säuren in Form einer in einem 45 Es wurde gefunden, daß der Weichmacher für die Bindemittel suspendierten Mischung in einer wärme- Nitrocellulose die Kristallisation der Säure verhindert, empfindlichen Schicht enthält. Diese Schicht ist durch ohne die Bindung am Vinylharz zu verschlechtern, das gleichzeitige Vorhandensein von dem farbstoff- Sowohl der Weichmacher als auch die Säure haben bildenden Farbvorläufer und der Säure zumindest jedoch eine weichmachende und Klebrigkeit verleicht gefärbt, insbesondere wenn Reaktionskompo- 50 leihende Wirkung auf die Nitrocellulose bei erhöhten nenten verwendet worden sind, die nur eine mäßig Temperaturen, und sie verursachen eine unerwünschte erhöhte Temperatur für die Umsetzung erfordern. Aufnahme oder Übertragung von Fasern oder Druck-Diese Offenlegungsschrift beschreibt ferner nicht farbenteilchen von bedruckten Originalen während Projektionsdurchsichtbilder. Der Träger für die des thermographischen Kopierverfahrens, wenn sie wärmeempfindliche Schicht kann bei diesem bekannten 55 in mäßig hohen Mengen verwendet werden. Teilchen Kopiermaterial aus Papier oder einem Film bestehen, oder Fasern, die in gefärbten Bildbereichen ein- und das bevorzugte Material enthält Trübungsmittel, gebettet sind, verursachen eine Streuung oder Abwie z. B. Titandioxid. sorption des Lichtstrahles, wobei auf dem Projektions-

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu- schirm ein dunkles Bild erhalten wird,
gründe, ein Blattmaterial zur thermographischen Her- 60 Die mit dem Blattmaterial gemäß der Erfindung Stellung von Farbprojektionsdurchstchtbildern zur erhaltenen Durchsichtbilder sind beständig gegen Verfügung zu stellen, bei dem eine vorzeitige Reaktion kontinuierliches Belichten im Überkopfprojektor über zwischen den beiden Umsetzungsteilnehmern ver- mehrere Stunden ohne wesentliches Verblassen des mieden wird und das klar, transparent und farblos Bildes oder Verfärbung des Untergrundes. Die ist. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch 65 Kopie bleibt sowohl an Bild- als auch an Untergrundgelöst, daß das Blattmateria! in einer permanenten bereichen klar. Die Übertragung von Material des Zweischichtenstruktur vorliegt und sich die Um- gefärbten Überzugs an das Original oder die Aufsetzungsteilnehmer jeweils in den getrennten Schichten nähme von Fasern oder Druckfarbenteilchen vom

Original in den Überzug wird wahrend des Kopierverfahrens vermieden.

Ein geeigneter Farbvorlaufer ist N-[Bis-(4-dimethylaminophenyl)-methyl]-pyrrohdon Verschiedene N-Bis-(p-dialkylaminoaryl)-methandenvate sind brauchbar, wie aus der USA -Patentschrift 3 483 013 hervorgeht. Ein purpurfarbenes Bild wird mit dem Farbvorlaufer Nr. X 4406 (der nach der USA -Patentschrift 3 483 013 die Strukturformel

CH₃

CH₃
H H

CH₂CH₂CN -CH₃

hat) erhalten. Der Farbvotlaufer Nr. X4405 (mit der Strukturformel

-OH

nach der genannten USA -Patentschrift) wandelt sich von einem anfangs blassen Gelb in ein intensives Gelb um, oder man erhalt dieselbe Farbe unter Verwendung eines anfangs im wesentlichen farblosen Carbamatderivates des Materials X4405 Mischungen dieser protonisierbaren Farbbildner können verwendet werden, um Farbbilder mit jeder gewünschten Zwischenfarbe fur die Projektion zu erhalten.

Das in dem nachfolgenden Beispiel verwendete Vinylharz ist ein Mischpolymerisat aus 87 Teilen Vinylchlorid und 13 Teilen Vinylacetat Andere neutrale Polymerisate aus Monomeren, von denen mindestens etwa TS⁰I₀, aber nicht mehr als 95°/o ^auf Vinylchlorid entfallen, sind ebenfalls geeignet. Wenn er auf einen entfernbaren Trager aufgeschichtet ist, kann der Vinylpolymensatfilm, der den Farbvorlaufer enthalt, selbst als Unterlage dienen, vorzugsweise wird er jedoch permanent von einem getrennten, wärmebeständigen Film, ζ B dem Polyesterfilm gemäß diesem Beispiel, getragen Fur diese Überzuge können etwa 15 bis etwa 45 Teile Harz zusammen mit 1 Teil des Farbstoffbüdners verwendet werden.

Die in dem nachfolgenden Beispiel verwendete 5-Chlorsalicylsaure ist eine bevorzugte Saure. Weitere geeignete Sauren sind beispielsweise Benzoesäure, p-Aminobenzoesaure, Citronensäure, Cyanoessigsaure, Gallussäure, Salicylsäure, 5-Bromsahcylsaure und 2,4-Dichlormaleinsaure, Sauren mit einem pKa-Wert zwischen 2 und 5 sind im allgemeinen wirksam Die Saure muß in der Nitrocelluloselosung löslich sein, und sie sollte bei Temperaturen, die bei dem thermographischen Kopierverfahren erreicht werden, schmelzen oder vorzugsweise verfluchtigt werden

Obgleich sowohl feste als auch flussige Weichmacher verwendet werden können, erhalt man mit polymeren, nicht wandernden Materialien die maximale Stabilität, so daß diese bevorzugt werden.

Der Weichmacher muß mit der Nitrocellulose vertraglich sein, die Saure löslich machen oder ihre Kristallisation verhindern und in dem verwendeten Lösungsmittel löslich sein Er sollte bei der normalen Lagerung und Verwendung des Blattes im wesentlichen nicht fluchtig sein Alkohollosliches Polyvinylbutyral, das im Handel unter der Bezeichnung »Butvar B-76« erhältlich ist und fur das vorliegende Beispiel verwendet wurde, ist besonders wirksam, jedoch sind auch andere Klassen von Weichmachern brauchbar, ζ Β Polyester wie der unter der Bezeichnung »Paraplex G-62«

ίο im Handel erhältliche Polyester, Polyalkylenglykole, wie das im Handel unter der Bezeichnung »Flexol B-400« erhaltliche Material und Kampfer.

Die Fähigkeit des beschichteten Blattes, wahrend des thermographischen Kopierverfahrens kein Material abzugeben oder aufzunehmen, kann in bequemer Weise mit Hilfe eines einfachen Tests ermittelt werden Eine erhitzte Metallplatte mit einer bekannten, entlang ihrer Oberflache kontinuierlich ansteigenden Oberflachentemperatur, ζ B eine Heizbank, wird als

so Wärmequelle verwendet. Der transparente, beschichtete Film wird gegen ein bedrucktes Original gelegt, und beide werden dann gleichmäßig 10 Sekunden lang von Hand leicht gegen die Metalloberflache gedruckt, dann entfernt und abgekühlt. Langsames Abziehen des Films von dem Original unter fortlaufender Beobachtung zeigt dann den Punkt, an dem Verkleben, Aufnahme und Abgabe von Material zuerst auftreten; die entsprechende Temperatur wird an Hand der Lage des Films auf der erhitzten Oberflache ermittelt.

Blatter, die keine solchen Schaden bei bis zu etwa 160⁰C oder vorzugsweise bis zu 190 bis 200⁰C zeigen, sind zur Verwendung fur das thermographische Kopierverfahren voll zufriedenstellend

Unter Verwendung des beschriebenen Testes wurde nun gefunden, daß Überzugsmassen gemäß der Erfindung, die also 1 bis 25% oder etwas mehr oder vorzugsweise 5 bis 15% Saure, 5 bis 50% polymeren Weichmacher und 40 bis 95% Nitrocellulose enthalten, und die weiterhin in den schattierten Bereich der Dreieckdiagramme der Mengenverhältnisse fallen, gut gebundene, nicht kristallisierende und wärmebeständige Deckuberzuge auf den hier beschriebenen Vinylhalogenidpolymerisatschichten, die sich entweder auf einem Trager befinden oder keinen getrennten Trager aufweisen, zu bilden vermögen, um ein einheitliche^ Kopierblattmaterial zu erhalten, mit dem klare, transparente, dauerhafte Farbdurchsichtbilder fur die Projektion hergestellt werden können.

Das Verfahren zur Herstellung des Blattmaterial zur thermographischen Herstellung von Farbprojektionsdurchsichtbildern gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine klare, transparente, wärmebeständige Filmunterlage mit einer

flussigen Überzugsmasse beschichtet, welche einen protonisierbaren, farbstoffbildenden Farbvorlaufer und ein Polymerisat aus Monomeren, von denen 75 bis 95% auf Vinylchlorid entfallen, in einem fluchtigen, flussigen Trager enthalt, man den Überzug trocknet,

fio eine zweite Schicht aus einer flussigen Überzugsmasse auftragt, die 40 bis 95% Nitrocellulose, 5 bis 50% Weichmacher und 1 bis 25 % einer organischen Saure gelost in einem fluchtigen, flussigen Trager, der fur das Polymerisat kein Losungsmittel ist, enthalt, und man den zweiten Überzug unter Bedingungen trocknet, welche eine feststellbare Reaktion zwischen dem Farbvorlaufer und der Saure verhindern.

In der Zeichnung stellen die Eckpunkte A, N und P

des Dreiecks jeweils 100 Teile Säure bzw. Nitrocellulose bzw. Weichmacher dar.

Die Durchführung der Erfindung wird durch das folgende Beispiel erläutert, wobei sich sämtliche Mengenangaben, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht beziehen.

Beispiel

IO

Eine erste Lösung wird hergestellt, indem man 1 Teil Farbvorläufer (N-[Bis-(4-dimethylaminopheny])-methyl]-pyrrolidon) und 20 Teile Vinylpolymerisat in 69 Teilen Methyläthylketon löst, wobei man erforderlichenfalls eine kleine Mengeeiner 5°/oigen Lösung von Kaliumhydroxid in Äthanol hinzugibt, um den pH-Wert auf 7 zu bringen. Die Lösung wird auf einen klaren, transparenten, 0,05 mm dicken Polyalkylenterephthalatfilm gleichmäßig dick so aufgetragen, daß sich nach dem Trocknen ein Überzugsgewicht von 4,9 g/m² ergibt.

Eine zweite Lösung, die 4 Teile 7₂-Sekunde-Nitrocellulose (d. h. Nitrocellulose bestimmter geringer Viskosität, definiert durch die Fließzeit der Lösung [vgl. hierzu A. J ο η e s, »Cellulose Lacquers, Finishes and Cements«, Lippincott, 1938, S. 146]), 1 Teil alkohollösliches Polyvinylbutyralharz und 1 Teil 5-Chlorsalicylsäure in 21 Teilen Methylalkohol enthält, wird über die erste Schicht aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Das Trockengewicht der zweiten Schicht beträgt 4,3 g/m².

Der beschichtete Film ist klar und farblos. Er wird mit der beschichteten Oberfläche gegen die bedruckte Oberfläche eines graphischen Originals gelegt, welches dann kurz durch den Film hindurch mit intensiver IR-Strahlung in einer thermographischen Kopiermaschine bestrahlt wird. Auf dem Kopierblatt wird ein intensives, klares, blaues Bild entsprechend dem gedruckten Bild erzeugt. Das Blatt wird in einen Überkopfprojektor gebracht, und bei der Projektion zeigt sich auf dem Betrachtungsschirm ein blaugrünes Bild auf klarem Untergrund. Das sichtbare Muster bleibt während mehrerer Stunden kontinuierlicher Projektion im wesentlichen unverändert.

Claims

Patentansprüche:

1. Blattmaterial zur thermographischen Herstellung von Farbprojektionsdurchsichtbildern mit einer ersten Schicht aus einem protonisierbaren, farbstoffbildenden Farbvorläufer in einem Vinylchloridpolymerisat-Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin einen an die erste Schicht fest gebundenen Überzug aufweist, welcher im wesentlichen aus 40 bis 95 Gewichtsprozent Nitrocellulose, 5 bis 50 Gewichtsprozent eines Weichmachers für die Nitrocellulose und 1 bis 25 Gewichtsprozent einer mit dem Farbvorläufer umsetzungsfähigen organischen Säure besteht.

2. Blattmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht als permanenten Träger einen transparenten, wärmebeständigen Polymerisatfilm aufweist.

3. Blattmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher ein nicht wandernder, polymerer Weichmacher ist.

4. Blattmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher Polyvinylbutyral ist.

5. Blattmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Salicylsäure ist.

6. Verfahren zur Herstellung des Blattmaterials nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine klare, transparente, wärmebeständige Filmunterlage mit einer flüssigen Überzugsmasse beschichtet, welche einen protonisierbaren, farbstoffbildenden Farbvorläufer und ein Polymerisat aus Monomeren, von denen 75 bis 95% ^auf Vinylchlorid entfallen, in einem flüchtigen, flüssigen Träger enthält, daß man den Überzug trocknet, daß man eine zweite Schicht aus einer flüssigen Überzugsmasse aufträgt, die 40 bis 95°/₀ Nitrocellulose, 5 bis 50°/o Weichmacher und 1 bis 25°/o einer organischen Säure gelöst in einem flüchtigen, flüssigen Träger, der für das Polymerisat kein Lösungsmittel ist, enthält, und daß man den zweiten Überzug unter Bedingungen tiocknet, welche eine feststellbare Reaktion zwischen dem Farbvorläufer und der Säure verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen