EP0459227B1 - Akzeptorelement für Thermosublimationsdruckverfahren - Google Patents

Akzeptorelement für Thermosublimationsdruckverfahren Download PDF

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EP0459227B1
EP0459227B1 EP19910107891 EP91107891A EP0459227B1 EP 0459227 B1 EP0459227 B1 EP 0459227B1 EP 19910107891 EP19910107891 EP 19910107891 EP 91107891 A EP91107891 A EP 91107891A EP 0459227 B1 EP0459227 B1 EP 0459227B1
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disperse phase
polymer
dye acceptor
continuous phase
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Wolfgang Podszun
Christian Lindner
Karl-Erwin Piejko
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    • Y10T428/31931—Polyene monomer-containing

Definitions

  • the present invention relates to a color acceptor element for thermal sublimation printing.
  • This recording method is based on the thermally induced transfer of a dye from a color donor layer to a color acceptor layer and is e.g. in "High Quality Image Recording by Sublimation Transfer Recording Material", Electronic Photography Association Documents, 27 (2), 1988 and the literature cited therein.
  • a particular advantage of this method is the possibility to fine-tune the color intensity.
  • the layer systems currently available do not yet sufficiently meet the requirements for high color density, sufficient image stability and good resolution. It is particularly difficult to achieve high color density and sufficient image stability with minimal lateral diffusion.
  • An improved color acceptor layer is described in EP-A-133011.
  • This layer is two-phase, the disperse phase made of a polar polymer with a Tg of -100 to 20 ° C and the continuous phase made of a polymer which has a Tg of at least 40 ° C and is immiscible with the polymer of the first phase , consists.
  • the disperse phase forms at least 15% of the surface.
  • the image sharpness is limited due to the relatively large particle size of the disperse phase. Furthermore, it is difficult to specifically set the desired phase distribution and morphology.
  • US Pat. No. 4,615,938 describes a color acceptor sheet with a color acceptor layer which is composed of mutually immiscible polymers and inorganic fillers and has a column structure. Due to the column structure, the mechanical strength of the layer is insufficient.
  • JP-A-87-184242 discloses a color acceptor sheet which contains an elastic intermediate layer made of rubber material between the base and the color acceptor layer, which is not used as a color acceptor layer.
  • the object of the invention was to provide a color acceptor element for the thermal sublimation printing process which does not have the disadvantages mentioned above.
  • the object is achieved by using a special polymer in the color acceptor element.
  • the invention therefore relates to a dye acceptor element for the thermal sublimation printing process with a support and a dye acceptor layer, the dye acceptor layer consisting of an uncrosslinked continuous phase and at least one disperse phase, characterized in that the at least one disperse phase consists of a completely or partially crosslinked 1,3 -Diene homo- or copolymer is formed, the solubility parameter is 8 to 12 (cal / cm3) 1/2 , 20 to 90 wt .-% of the sum of the continuous and disperse phase and is immiscible with the continuous phase.
  • the polymer of the disperse phase preferably consists of particles with an average particle diameter of 0.05 to 2 ⁇ m, in particular 0.05 to 0.5 ⁇ m.
  • the degree of crosslinking (gel fraction) is preferably 5 to 100%, in particular 30 to 100%.
  • the polymer of the disperse phase preferably has a Tg ⁇ 60 ° C, preferably ⁇ 30 ° C.
  • the polymer of the disperse phase preferably consists of 40 to 100% by weight, in particular 60 to 100% by weight, of a 1,3-diene, e.g. 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene or 1-fluoro-1,3-butadiene, it also being possible to use mixtures of the dienes mentioned.
  • a 1,3-diene e.g. 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene or 1-fluoro-1,3-butadiene, it also being possible to use mixtures of the dienes mentioned.
  • Vinyl monomers are primarily suitable as comonomers. Suitable vinyl monomers are acrylonitrile, acrylates, methacrylates, malonates, fumarates, vinyl pyridine, styrene and styrene derivatives, preferably styrene derivatives, which are substituted with halogen atoms, nitro groups, nitrile groups, amide or ester groups, such as 4-chlorostyrene, Styrene sulfonic acid, styrene sulfonamides, and styrene sulfonic acid esters.
  • esters of acrylic acid and methacrylic acid examples include n-butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, decyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, triethylene glycol monoacrylate, 2-methoxyethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethylaminoacrylate, N-methyl .
  • Acrylamide and substituted acrylamides, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl laurate, vinyl chloride and vinylidene chloride can also be used.
  • Particularly suitable comonomers are acrylonitrile and methacrylonitrile.
  • the monomers are selected with regard to the values of the Tg and the solubility parameter to be set.
  • Tg values and solubility parameters of important homo- and copolymers as well as suitable calculation methods for new copolymer compositions are described in the literature (e.g. in Polymer Handbook 3rd Ed., Brandrup and Immergut, John Wiley and Sons, New York, 1989).
  • the continuous phase preferably consists of an essentially uncrosslinked polymer with a Tg> 50 ° C. and a solubility parameter of 8 to 14 (cal / cm3) 1/2 .
  • Polymers, polycondensates and polyaddition products are suitable.
  • Preferred polymers are polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyacrylic acid esters, polymethacrylic acid esters and copolymers of styrene and acrylonitrile.
  • Polyesters, in particular polyesters of aliphatic dicarboxylic acids, are also very suitable, Polyamides, and cellulose derivatives, for example cellulose propionate and cellulose acetobutyrate.
  • the disperse polymer phase and the continuous polymer phase are at least partially linked to one another via chemical bonds.
  • the acceptor layer according to the invention is characterized by a particularly high stability.
  • the disperse phase can be linked to the continuous polymer phase, for example, by using particulate graft polymers with a core-shell structure.
  • the core of these graft polymers consists of diene homo- or copolymer and the graft shell consists of the above-mentioned substances suitable as a continuous polymer phase.
  • Such grafted polydiene particles are known per se.
  • the weight ratio of disperse phase to continuous phase is preferably 50:50 to 75:25.
  • the color acceptor layer has in particular a thickness of 1 to 50 ⁇ m, preferably 2 to 20 ⁇ m.
  • Both paper, in particular also synthetic paper, and also foils based on polyester, polyamide or polycarbonate are suitable as carrier material for the acceptor layer.
  • the receiving element can contain further layers known for this use. It may be advantageous to apply an anti-adhesive layer, for example made of polysiloxane, over the acceptor layer.
  • an intermediate layer for example made of gelatin, can be applied.
  • the material according to the invention is produced by mixing the disperse phase with the continuous phase or grafting with the monomers of the continuous phase and using conventional methods, e.g. by squeegee or pouring onto the carrier.
  • the color acceptor element can be combined with the color donor elements common in the field of thermal sublimation printing.
  • the color images obtained are characterized by high resolution, high brilliance and good long-term stability.
  • Color acceptor layers with a wet thickness of 50 ⁇ m were cast from gelatin-coated polyethylene paper from mixtures of the emulsions A and B mentioned below with the stated weight ratios. The coatings were dried at room temperature, an approx. 5 ⁇ m dry layer thickness being obtained for the acceptor layer.
  • An anti-adhesive layer consisting of a 0.5% by weight solution of silicone oil in ethanol was applied in a wet thickness of 20 ⁇ m to the acceptor layers and dried at room temperature. After drying at room temperature, all color acceptor elements were heated at 90 ° C. for 1 min.
  • Test images were generated on the receiving elements described above using a Hitachi VY100 video printer using the Hitachi dye cassette (VY-S100A). The color intensity was determined by microdensitometry. The image stability after 3 days at 57 ° C. and 35% relative humidity was assessed optically.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbakzeptorelement für den Thermosublimationsdruck.
  • Um von video- oder computergespeicherten Bildern Ausdrucke zu machen, existieren eine Reihe von Methoden, von denen das Thermosublimationsdruckverfahren sich aufgrund seiner Vorteile gegenüber anderen bei bestimmten Anforderungen als überlegen erwiesen hat. Diese Aufzeichnungsmethode beruht auf der thermisch induzierten Übertragung eines Farbstoffes von einer Farbdonorschicht auf eine Farbakzeptorschicht und ist z.B. in "High Quality Image Recording by Sublimation Transfer Recording Material", Electronic Photography Association Documents, 27 (2), 1988 und der dort zitierten Literatur beschrieben. Ein besonderer Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit der Feinabstufung der Farbintensität.
  • Allerdings erfüllen die zur Zeit verfügbaren Schichtensysteme die Anforderungen nach großer Farbdichte, ausreichender Bildstabilität und guter Auflösung noch nicht in ausreichendem Maße. Dabei ist es besonders schwierig, große Farbdichte und ausreichende Bildstabilität bei minimaler Lateraldiffusion zu erreichen.
  • Eine verbesserte Farbakzeptorschicht wird in der EP-A-133011 beschrieben. Diese Schicht ist zweiphasig, wobei die disperse Phase aus einem polaren Polymeren mit einer Tg von -100 bis 20°C und die kontinuierliche Phase aus einem Polymeren, das eine Tg von mindestens 40°C aufweist und mit dem Polymeren der ersten Phase nicht mischbar ist, besteht. Die disperse Phase bildet mindestens 15 % der Oberfläche. Aufgrund der relativen großen Teilchengröße der dispersen Phase ist die Bildschärfe begrenzt. Desweiteren ist es schwierig, die gewünschte Phasenverteilung und Morphologie gezielt einzustellen.
  • In der US-A-4615938 wird ein Farbakzeptorblatt mit einer Farbakzeptorschicht, die aus miteinander nicht mischbarem Polymeren und anorganischem Füllstoff aufgebaut ist und eine Spaltenstruktur aufweist, beschrieben. Aufgrund der Spaltenstruktur ist die mechanische Festigkeit der Schicht unzureichend.
  • Die JP-A-87-184242 offenbart ein Farbakzeptorblatt, das zwischen der Unterlage und der Farbakzeptorschicht eine elastische Zwischenschicht aus Kautschukmaterial enthält, die nicht als Farbakzeptorschicht benutzt wird.
  • Aufgabe der Erfindung war die Bereitstellung eines Farbakzeptorelements für das Thermosublimationsdruckverfahrens, das die vorstehend genannten Nachteile nicht aufweist. Die Aufgabe wird durch die Verwendung eines speziellen Polymers im Farbakzeptorelement gelöst.
  • Gegenstand der Erfindung ist daher ein Farbakzeptorelement für das Thermosublimationsdruckverfahren mit einem Träger und einer Farbakzeptorschicht, wobei die Farbakzeptorschicht aus einer unvernetzten kontinuierlichen Phase und mindestens einer dispersen Phase besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine disperse Phase aus einem ganz oder teilweise vernetzten 1,3-Dienhomo- oder -copolymerisat gebildet wird, dessen Löslichkeitsparameter 8 bis 12 (cal/cm³)1/2 beträgt, 20 bis 90 Gew.-% der Summe aus kontinuierlicher und disperser Phase ausmacht und mit der kontinuierlichen Phase nicht mischbar ist.
  • Das Polymer der dispersen Phase besteht vorzugsweise aus Teilchen eines mittleren Teilchendurchmessers von 0,05 bis 2 µm, insbesondere 0,05 bis 0,5 µm. Der Vernetzungsgrad (Gelanteil) beträgt vorzugsweise 5 bis 100 %, insbesondere 30 bis 100 %. Das Polymer der dispersen Phase hat vorzugsweise eine Tg < 60°C, vorzugsweise <30°C.
  • Bevorzugt besteht das Polymer der dispersen Phase zu 40 bis 100 Gew.-%, insbesondere zu 60 bis 100 Gew.-% aus einem 1,3-Dien, z.B. 1,3-Butadien, Isopren, Chloropren oder 1-Fluor-1,3-butadien, wobei auch Mischungen der genannten Diene verwendet werden können.
  • Als Comonomere kommen in erster Linie Vinylmonomere in Frage. Geeignete Vinylmonomere sind Acrylnitril, Acrylate, Methacrylate, Malonate, Fumarate, Vinylpyridin, Styrol und Stryrolderivate, vorzugsweise Styrolderivate, die mit Halogenatomen, Nitrogruppen, Nitrilgruppen, Amid- oder Estergruppen substituiert sind, wie 4-Chlorstyrol, Styrolsulfonsäure, Styrolsulfonamide, und Styrolsulfonsäureester. Weitere geeignete Monomere sind Ester der Acrylsäure und Methacrylsäure, insbesondere Ester mit 3 - 12 C-Atomen im Alkoholteil, beispielhaft seien n-Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Decylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Triethylenglycolmonoacrylat, 2-Methoxyethylacrylat, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, N-Methylaminoethylmethacrylat genannt. Auch Acrylamid und substituierte Acrylamide, Vinylester, wie Vinylacetat, Vinylpropionat und Vinyllaurat, Vinylchlorid und Vinylidenchlorid können eingesetzt werden. Besonders gut geeignete Comonomere sind Acrylnitril und Methacrylnitril.
  • Die Auswahl der Monomeren erfolgt im Hinblick auf die einzustellenden Werte der Tg und des Löslichkeitsparameters. Tg-Werte und Löslichkeitsparameter wichtiger Homo- und Copolymerisate sowie geeignete Berechnungsmethoden für neue Copolymerzusammensetzung sind in der Literatur, (z.B. im Polymer Handbook 3rd Ed., Brandrup and Immergut, John Wiley and Sons, New York, 1989) beschrieben.
  • Die kontinuierliche Phase besteht vorzugsweise aus einem im wesentlichen unvernetzten Polymer mit einer Tg > 50°C und einem Löslichkeitsparameter von 8 bis 14 (cal/cm³)1/2. Geeignet sind Polymerisate, Polykondensate und Polyadditionsprodukte. Bevorzugte Polymerisate sind Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester und Copolymerisate aus Styrol und Acrylnitril. Weiterhin gut geeignet sind Polyester, insbesondere Polyester aliphatischer Dicarbonsäuren, Polyamide, und Cellulosederivate, z.B. Cellulosepropionat und Cellulosacetobutyrat.
  • In einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die disperse Polymerphase und die kontinuierliche Polymerphase zumindest teilweise über chemische Bindungen miteinander verknüpft. In diesem Falle zeichnet sich die erfindungsgemäße Akzeptorschicht durch eine besonders hohe Stabilität aus. Die Verknüpfung der dispersen Phase mit der kontinuierlichen Polymerphase kann beispielsweise durch die Verwendung von teilchenförmigen Pfropfpolymerisaten mit einer Kern-Hülle-Struktur realisiert werden. Der Kern dieser Pfropfpolymerisate besteht aus Dienhomo- oder -copolymerisat und die Pfropfhülle aus den oben genannten als kontinuierliche Polymerphase geeigneten Substanzen. Derartige gepfropfte Polydienteilchen sind an sich bekannt. Ihre Herstellung wird z.B. in Houben Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band E20/Teil 1, Seite 673 ff und der dort zitierten Literatur beschrieben. Wenn auch ein Teil der kontinuierlichen Phase kovalent an die disperse Phase gebunden ist und somit Bestandteil eines vernetzten Moleküls wird, sind die Polymerketten der kontinuierlichen Phase untereinander nicht vernetzt. Im Sinne der Erfindung werden daher solche Polymere, obwohl mit der vernetzten Phase kovalent verknüpft, auch als unvernetzt bezeichnet. Etwa 5 bis 50 % der Polymerketten der kontinuierlichen Phase können mit der dispersen Phase verknüpft sein.
  • Das Gewichtsverhältnis von disperser Phase zur kontinuierlichen Phase beträgt vorzugsweise 50:50 bis 75:25. Die Farbakzeptorschicht hat insbesondere eine Dicke von 1 bis 50 µm, vorzugsweise 2 bis 20 µm.
  • Als Trägermaterial für die Akzeptorschicht eignen sich sowohl Papiere, insbesondere auch synthetische Papiere, als auch Folien auf Basis von Polyester, Polyamid oder Polycarbonat. Selbstverständlich kann das Empfangselement neben der erfindungsgemäßen Akzeptorschicht und dem Trägermaterial weitere für diesen Einsatz bekannte Schichten enthalten. So kann es günstig sein über der Akzeptorschicht eine Antihaftschicht, beispielsweise aus Polysiloxan, aufzutragen. Um die Haftung der Akzeptorschicht zum Trägermaterial zu verbessern kann eine Zwischenschicht, beispielsweise aus Gelatine angebracht werden.
  • Das erfindungsgemäße Material wird dadurch hergestellt, daß man die disperse Phase mit der kontinuierlichen Phase mischt bzw. mit den Monomeren der kontinuierlichen Phase pfropft und die Mischung bzw. das Pfropfpolymerisat mit Hilfe üblicher Methoden, z.B. durch Rakeln oder Gießen auf den Träger aufbringt.
  • Das Farbakzeptorelement kann mit den auf dem Thermosublimationsdruck-Gebiet üblichen Farbdonorelementen kombiniert werden.
  • Die erhaltenden Farbbilder zeichnen sich durch hohe Auflösung, hohe Brillanz und gute Langzeitstabilität aus.
    • Beispiel
  • Aus Mischungen aus den unten genannten Emulsionen A und B mit den angegebenen Gewichtsverhältnissen wurden Farbakzeptorschichten mit einer Naßdicke von 50 µm auf gelatinebeschichtetes Polyethylenpapier gegossen. Die Beschichtungen wurden bei Raumtemperatur getrocknet, wobei eine ca. 5 µm Trockenschichtdicke für die Akzeptorschicht erhalten wurde. Eine Antihaftschicht aus einer 0,5 gew.-%igen Lösung von Siliconöl in Ethanol wurde in 20 µm Naßdicke auf die Akzeptorschichten aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Alle Farbakzeptorelemente wurden nach dem Trocknen bei Raumtemperatur bei 90°C für 1 min temperiert.
  • Auf den oben beschriebenen Empfangselementen wurden mit einem Hitachi VY100 Video Printer unter Verwendung der Hitachi Farbstoff-Kassette (VY-S100A) Test-Bilder erzeugt. Die Farbintensität wurde durch Mikrodensitometrie bestimmt. Die Bildstabilität nach 3 Tagen bei 57°C und 35 % Relativfeuchtigkeit wurde optisch beurteilt.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002

Claims (6)

  1. Farbakzeptorelement für das Thermosublimationsdruckverfahren mit einem Träger und einer Farbakzeptorschicht, wobei die Farbakzeptorschicht aus einer kontinuierlichen Phase und mindestens einer dispersen Phase besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine disperse Phase aus einem ganz oder teilweise vernetzten 1,3-Dienhomo- oder-copolymerisat gebildet wird, dessen Löslichkeitsparameter 8 bis 12 (cal/cm³)1/2 beträgt, und die 20 bis 90 Gew.-% der Summe aus kontinuierlicher Phase und disperser Phase ausmacht.
  2. Farbakzeptorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer der dispersen Phase einen Vernetzungsgrad von 30 bis 100 % und eine Tg < 60°C aufweist und aus Teilchen eines mittleren Teilchendurchmessers von 0,05 bis 2 µm besteht.
  3. Farbakzeptorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer der dispersen Phase zu 40 bis 100 Gew.-% aus einem 1,3-Dien besteht.
  4. Farbakzeptorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierliche Phase aus einem im wesentlichen unvernetzten Polymer mit einer Tg > 50°C und einem Löslichkeitsparameter von 8 bis 14 (cal/cm³)1/2 besteht.
  5. Farbakzeptorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kontinuierliche und disperse Phase zumindest teilweise über chemische Bindungen miteinander verknüpft sind.
  6. Farbakzeptorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von disperser Phase zur kontinuierlichen Phase 50:50 bis 75:25 beträgt.
EP19910107891 1990-05-29 1991-05-16 Akzeptorelement für Thermosublimationsdruckverfahren Expired - Lifetime EP0459227B1 (de)

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