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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft verbessertes Abbilden durch laserinduzierte thermische Übertragung
unter Verwendung überschichteter
Donorelemente.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Verfahren
mit laserinduzierter thermischer Übertragung sind in Anwendungen
wie beispielsweise Farbprüfung
und Lithographie bekannt. Zu derartigen laserinduzierten Verfahren
gehören
zum Beispiel Farbstoffsublimation, Farbstoffübertragung, Schmelzübertragung
und ablative Materialübertragung.
Diese Verfahren sind zum Beispiel in Baldock, UK-Patentschrift 2083726;
DeBoer, US-Patentschrift 4942141; Kellogg, US-Patentschrift 5019549;
Evans, US-Patentschrift 4948776; Foley et al., US-Patentschrift
5156938; Ellis et al., US-Patentschrift 5171650 und Koshizuka et
al., US-Patentschrift 4643917 beschrieben worden.
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Laserinduzierte
Verfahren verwenden eine laserfähige
Anordnung, umfassend (a) ein Donorelement, das eine thermisch zum
Abbilden geeignete Beschichtung in Kontakt mit einem Empfängerelement
enthält.
Die laserfähige
Anordnung wird bildweise mit einem Laser, gewöhnlich einem Infrarotlaser,
belichtet, was zur Übertragung
belichteter Flächen
der thermisch zum Abbilden geeignete Beschichtung, auch als Material
bezeichnet, von dem Donorelement zu dem Empfängerelement führt. Die
(bildweise) Belichtung findet zu einer Zeit nur in einer kleinen
ausgewählten
Region der laserfähigen
Anordnung statt, so daß die Übertragung
von Material von dem Donorelement zu dem Empfängerelement ein Pixel zu einer
Zeit aufgebaut werden kann. Computersteuerung erzeugt Übertragung
mit hoher Auflösung
und bei hoher Geschwindigkeit. Die laserfähige Anordnung, nach bildweiser
Belichtung mit einem wie vorstehend beschriebenen Laser, wird fortan
als bebilderte laserfähige
Anordnung bezeichnet.
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Bekannte
Donorelemente neigen dazu, keine hohe Haltbarkeit zu haben, das
heißt,
sie können
zerkratzt werden, neigen zum Blocken und können versehentlich an vielen
Oberflächen
haften. Fehler, die aus dem Mangel an Haltbarkeit resultieren, können auf
das endgültige
Bild übertragen
werden, was zu einem inakzeptablen Aussehen führt.
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Infolgedessen
existiert ein Bedarf für
ein verbessertes Donorelement, das verbesserte Oberflächeneigenschaften
wie beispielsweise Haltbarkeit, Antiblockeigenschaft, Reib- und
Kratzbeständigkeit,
Haftungs- sowie Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit hat.
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EP 0381297 A1 offenbart
ein Wärmeübertragungsblatt
zur Verwendung beim Wärmeübertragungsdrucken,
umfassend eine Basisfolie, eine Heißschmelztintenschicht, laminiert
auf eine Oberfläche
der Basisfolie, und eine Füllschicht,
laminiert auf die Heißschmelztintenschicht,
wobei die Füllschicht
ein oder mehrere Wachse oder Harze umfaßt, welche Füllen an
die bedruckten Flächen
eines Empfangsblattes während
der Bildübertragung
vermitteln.
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EP 0955183 A2 offenbart
ein Band zur thermischen Übertragung
mit einer harzgebundenen Trennschicht, enthaltend ein wachslösliches
Polymer und eine wachsgebundene Schicht von Tinte zur thermischen Übertragung,
enthaltend ein schmal geschnittenes Wachs mit nahe zusammenliegenden
Schmelz- und Verfestigungspunkten plus weniger als 8 Gew.-% wachslösliches
Polymer.
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Die
US-Patentschrift 4792495 offenbart ein Blatt mit schmelzfähiger Tinte,
das eine Deckschicht aus Carnauba-Wachs und Ethylen-Vinylacetat-Copolymer
auf einer Farbschicht aufweist. Das Carnauba-Wachs kann in Kombination mit speziellem
Montanwachs oder Paraffinwachs verwendet werden.
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Die
US-Patentschrift 5045383 offenbart ein thermisch empfindliches Bildübernagungsaufzeichnungsmedium
mit einem Träger,
einer darauf erzeugten Trennschicht als Hauptkomponenten, einer
unvulkanisierten Kautschuk- und einer thermisch schmelzbaren Wachskomponente
und einer thermisch schmelzbaren Tintenschicht, enthaltend ein Farbmittel
und eine thermisch schmelzbare Harzkomponente mit der Zugabe einer
thermisch schmelzbaren Wachskomponente dazu, wenn notwendig, erzeugt
auf der Trennschicht.
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Es
wurde gefunden, daß IR-Absorber,
welche verwendet werden, um die Bildübertragung zu erleichtern,
die Farbreinheit negativ beeinflussen, wenn sie zu der thermisch
zum Abbilden geeigneten Schicht des Donorelements hinzugegeben werden.
So existiert ein Bedarf für
eine IR-Absorber-Schicht in dem Donorelement getrennt von der thermisch
zum Abbilden geeigneten Schicht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
werden hier Verfahren zum laserinduzierten thermischen Abbilden
offenbart.
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In
einem ersten Aspekt betrifft diese Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines Bildes, umfassend:
- (1) Bildweises Belichten
einer laserfähigen
Anordnung mit Laserstrahlung, umfassend:
- (A) das Donorelement, umfassend
- (a) eine thermisch zum Abbilden geeignete Beschichtung mit einer
beschichtbaren Oberfläche,
und
- (b) eine Überzugsschicht
auf der beschichtbaren Oberfläche
der thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung, umfassend ein
Wachs mit einem Schmelzpunkt in dem Bereich von 30°C bis 350°C;
und
eine Heizschicht zum Absorbieren der Laserstrahlung und Umwandeln
der Strahlung in Wärme,
wobei die thermisch zum Abbilden geeignete Schicht, die Überzugsschicht
oder eine optionale dritte Schicht als Heizschicht funktioniert;
und
- (B) ein Empfängerelement
in Kontakt mit der Überzugsschicht
des Donorelements; wobei das Empfängerelement vorzugsweise umfaßt:
- (a) eine bildempfangende Schicht und
- (b) einen Empfängerträger;
wodurch
die belichteten Flächen
der thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung und der Überzugsschicht
auf das Empfängerelement übertragen
werden, um ein Bild zu erzeugen.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung umfaßt:
- (2)
Abtrennen des Donorelements (A) von dem Empfängerelement (B), dadurch Enthüllen des
Bildes auf der bildempfangenden Schicht des Empfängerelements.
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Dieses
so enthüllte
Bild kann dann durch Inkontaktbringen des Empfängerelements mit dem permanenten
Substrat auf ein permanentes Substrat übertragen werden, wobei die
das enthüllte
Bild tragende, bildempfangende Schicht angrenzend an das permanente
Substrat ist.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Verfahren,
weiterhin umfassend nach Schritt (2):
- (3) Inkontaktbringen
des Bildes auf der bildempfangenden Schicht des Empfängerelements
mit einem Bildversteifungselement, umfassend:
- (a) einen Träger
und
- (b) eine thermoplastische Polymerschicht, abtrennbar auf den
Träger
aufgebracht,
wobei das Bild während des Inkontaktbringens
angrenzend an die thermoplastische Polymerschicht ist, wodurch das
Bild zwischen der thermoplastischen Polymerschicht und der bildempfangenden
Schicht des Empfängerelements
eingeschlossen ist,
- (4) Entfernen des Trägers,
wodurch die thermoplastische Polymerschicht enthüllt wird; und
- (5) Inkontaktbringen der enthüllten thermoplastischen Polymerschicht
aus Schritt (4) mit einem permanenten Substrat.
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Typischerweise
wird das Donorelement durch Aufbringen einer thermisch zum Abbilden
geeigneten Beschichtung, gewöhnlich
umfassend ein Farbmittel, auf ein Basiselement und nachfolgende
Aufbringung der Überzugsschicht
erzeugt.
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In
dem zweiten Aspekt betrifft diese Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines Farbbildes, weiterhin umfassend nach Schritt (5):
- (6) Entfernen des Empfängerträgers.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung, die einen Querschnitt
eines Donorelements zeigt.
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2 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung, die einen Querschnitt
eines Empfängerelements
zeigt.
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3 ist
eine vereinfachte schematische Darstellung, die einen Querschnitt
eines Bildversteifungselements zeigt.
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Die 4 bis 8 sind
vereinfachte schematische Darstellungen, die im Querschnitt die
nachfolgenden Verarbeitungsschritte, die das Donorelement, das Empfängerelement
und das Bildversteifungselement anwenden, und das erhaltene Endprodukt
zeigen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Verfahren
und Produkte zum Abbilden durch laserinduzierte thermische Übertragung
werden offenbart, wobei das Donorelement Haltbarkeit, Beständigkeit
gegen Blocken, Reibespuren und Kratzer, Haftung, Wasser und Feuchtigkeit
hat. In einer Ausführungsform
erzeugt das Donorelement dieser Erfindung auch bebilderte Produkte
mit besserer Farbreinheit, wenn ein IR-Absorber in einer Überzugsschicht
des Donorelements ist.
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DONORELEMENT
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Das
Donorelement umfaßt
einen Träger,
eine thermisch zum Abbilden geeignete Beschichtung, eine Überzugsschicht
und eine Heizschicht, wobei die thermisch zum Abbilden geeignete
Schicht, die Überzugsschicht
oder eine optionale dritte Schicht als Heizschicht funktioniert.
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Optionale
zusätzliche
Schichten wie beispielsweise eine Heizschicht oder eine Zwischenschicht,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus einer Haftschicht oder einer Ausstoßschicht
oder beiden, können ebenfalls
vorhanden sein.
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Ein
Beispiel eines geeigneten Donorelements wird in 1 gezeigt.
Das Donorelement umfaßt
eine Überzugsschicht
(15) und eine thermisch zum Abbilden geeignete Schicht
(14), welche aus einer typischerweise ein Farbmittel umfassenden,
thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung hergestellt wird.
Gegebenenfalls umfaßt
das Donorelement eine Zwischenschicht (12), eine gesonderte
Heizschicht (13) und einen Donorträger (11). Typischerweise
befindet sich die Heizschicht (13) direkt auf dem Träger (11).
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Typischerweise
ist der Donorträger
eine dicke (400 Gauge) coextrudierte Polyethylenterephthalatfolie. Alternativ
ist der Donorträger
eine Polyesterfolie, speziell Polyethylenterephthalat, das gewöhnlich plasmabehandelt
worden ist, um die Heizschicht anzunehmen. Wenn der Donorträger plasmabehandelt
ist, wird gewöhnlich
keine Zwischenschicht auf dem Donorträger bereitgestellt. Rückschichten
können
gegebenenfalls auf der Seite des Donorträgers gegenüber der Seite des Trägers mit
der thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung bereitgestellt
werden. Diese Rückschichten
können
Füllstoffe
enthalten, um auf der Rückseite des
Donorträgers
eine aufgerauhte Oberfläche
bereitzustellen. Alternativ kann der Donorträger selbst Füllstoffe,
wie beispielsweise Siliciumdioxid, enthalten, um auf der rückseitigen
Oberfläche
des Trägers
eine aufgerauhte Oberfläche
bereitzustellen.
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Die
optionale Zwischenschicht (12), wie sie in 1 gezeigt
ist, ist die Schicht, die zusätzliche
Kraft bereitstellen kann, um in den belichteten Flächen Übertragung
der thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung auf das Empfängerelement
zu bewirken.
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Wenn
die laserfähige
Anordnung durch die Zwischenschicht hindurch bebildert wird, sollte
die Zwischenschicht imstande sein, die Laserstrahlung hindurch zu
lassen, und nicht nachteilig durch diese Strahlung beeinflußt werden.
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Die
Zwischenschicht kann eine Ausstoßschicht sein, welche, wenn
erwärmt,
sich in gasförmige
Moleküle
zersetzt, wobei der notwendige Druck bereitgestellt wird, um die
belichteten Flächen
der thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung auf das Empfängerelement
zu treiben oder auszustoßen.
Dies wird durch Verwendung eines Polymers mit einer relativ niedrigen
Zersetzungstemperatur (weniger als etwa 350°C, vorzugsweise weniger als
etwa 325°C
und stärker
bevorzugt weniger als etwa 280°C)
bewerkstelligt. In dem Fall von Polymeren mit mehr als einer Zersetzungstemperatur
sollte die erste Zersetzungstemperatur niedriger als etwa 350°C sein. In
einer typischen Ausführungsform
ist die Ausstoßschicht
biegsam. Damit die Ausstoßschicht
genügend
hohe Biegsamkeit und Anpassungsfähigkeit hat,
sollte sie einen Zugmodul haben, der weniger als oder gleich etwa
2,5 Gigapascal (GPa), vorzugsweise weniger als etwa 1,5 GPa und
stärker
bevorzugt weniger als etwa 1 GPa ist. Es wurde gefunden, daß es vorteilhaft
ist, wenn das gewählte
Polymer dimensionsmäßig stabil
ist.
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Wenn
die Zwischenschicht als Ausstoßschicht
funktioniert, gehören
zu Beispielen von geeigneten Polymeren (a) Polycarbonate mit niedrigen
Zersetzungstemperaturen (Td), wie beispielsweise Polypropylencarbonat;
(b) substituierte Styrolpolymere mit niedrigen Zersetzungstemperaturen,
wie beispielsweise Polyalpha-methylstyrol); (c) Polyacrylat- und
Polymethacrylatester wie beispielsweise Polymethylmethacrylat und Polybutylmethacrylat;
(d) Cellulosematerialien mit niedrigen Zersetzungstemperaturen (Td)
wie beispielsweise Celluloseacetatbutyrat und Nitrocellulose; und
(e) andere Polymere wie beispielsweise Polyvinylchlorid; Poly(chlorvinylchlorid)
Polyacetale; Polyvinylidenchlorid; Polyurethane mit niedriger Td;
Polyester; Polyorthoester; Polymere von Acrylnitril und substituiertem
Acrylnitril; Maleinsäureharze;
und Copolymere der vorstehenden. Gemische von Polymeren können ebenfalls
verwendet werden. Zusätzliche
Beispiele von Polymeren mit niedrigen Zersetzungstemperaturen können bei
Foley et al., US-Patentschrift 5156938, gefunden werden. Zu diesen
gehören
Polymere, die säurekatalysierte
Zersetzung erleiden. Für
diese Polymere ist es häufig
wünschenswert,
mit dem Polymer ein oder mehrere Wasserstoffdonore einzuschließen.
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Bevorzugte
Polymere für
die Ausstoßschicht
sind Polyacrylat- und Polymethacrylatester, Polycarbonate mit niedriger
Td, Nitrocellulose, Poly(vinylchlorid) (PVC) und chloriertes Poly(vinylchlorid)
(CPVC). Am meisten bevorzugt sind Poly(vinylchlorid) und chloriertes
Poly(vinylchlorid).
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Andere
Materialien können
als Zusatzstoffe in der Zwischenschicht vorhanden sein, so lange
sie nicht die wesentliche Funktion der Schicht beeinträchtigen.
Zu Beispielen derartiger Zusatzstoffe gehören Beschichtungshilfen, Fließzusatzstoffe,
Gleitmittel, Lichthofschutzmittel, Weichmacher, antistatische Mittel,
grenzflächenaktive
Stoffe und andere, von denen bekannt ist, daß sie bei der Formulierung
von Beschichtungen verwendet werden.
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Die
Zwischenschicht kann auch eine Haftschicht (12) sein, um
ein Donorelement mit der Reihe nach mindestens einer Haftschicht
(12), gegebenenfalls einer Heizschicht (13) und
mindestens einer thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung
(14) und einer Überzugsschicht
bereitzustellen.
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Wenn
die Zwischenschicht eine Haftschicht ist, ist sie durch eine Fähigkeit
gekennzeichnet, an einer angrenzenden Schicht des Donorelements,
wie der Heizschicht oder dem Donorträger, zu haften. Zu Beispielen
geeigneter Materialien für
die Haftschicht gehören
Polyurethane, Polyvinylchlorid, Cellulosematerialien, Acrylat- oder
Methacrylathomopolymere und -copolymere und Gemische davon. Andere
speziell angefertigte zersetzliche Polymere können ebenfalls in der Haftschicht
verwendbar sein. Typischerweise sind als Haftschichten für Polyester,
speziell Polyethylenterephthalat, Acrylhaftschichten verwendbar.
Typischerweise hat die Haftschicht eine Dicke von etwa 100 Angström bis etwa
1000 Angström.
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Die
Heizschicht (13) des Basiselements, wie sie in 1 gezeigt
ist, ist gewöhnlich
auf der optionalen Zwischenschicht (12) aufgetragen. Stärker typisch
ist die Heizschicht (13) direkt auf dem Träger (11)
aufgetragen. Die Funktion der Heizschicht ist, die Laserstrahlung
zu absorbieren und die Strahlung in Wärme umzuwandeln. Materialien,
die für
die Heizschicht geeignet sind, können
anorganisch oder organisch sein und können inhärent die Laserstrahlung absorbieren
oder zusätzliche,
Laserstrahlung absorbierende Verbindungen einschließen.
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Beispiele
geeigneter anorganischer Materialien sind Übergangsmetallelemente und
metallische Elemente der Gruppen IIIA, IVA, VA, VIA, VIIIA, IIIB
und VB, ihre Legierungen miteinander und ihre Legierungen mit den
Elementen der Gruppen IA und IIA des Periodensystems der Elemente
in Lange's Handbook
of Chemistry (Langes Handbuch der Chemie), 13. Auflage, John A.
Dean, 1985. Wolfram (W) ist ein Beispiel eines Metalls der Gruppe
VIA, das geeignet ist und welches verwendet werden kann. Kohlenstoff
(ein nichtmetallisches Element der Gruppe IVB) kann ebenfalls verwendet
werden. Zu bevorzugten Metallen gehören Ar, Cr, Sb, Ti, Bi, Zr,
Ni, In, Zn und ihre Legierungen und Oxide; Kohlenstoff ist ein bevorzugtes
Nichtmetall. Zu stärker bevorzugten
Metallen und Nichtmetallen gehören
Al, Ni, Cr, Zr und C. Am meisten bevorzugte Metalle sind Al, Ni,
Cr und Zr. Ein verwendbares Metalloxid ist TiO2.
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Die
Dicke der Heizschicht beträgt
im allgemeinen etwa 20 Angström
bis etwa 0,1 Mikrometer, vorzugsweise etwa 40 bis etwa 100 Angström.
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Obwohl
es bevorzugt wird, eine einzige Heizschicht zu haben, ist es auch
möglich,
mehr als eine Heizschicht zu haben, und die verschiedenen Schichten
können
die gleiche oder unterschiedliche Zusammensetzungen haben, so lange
sie alle wie vorstehend beschrieben funktionieren. Die Gesamtdicke
aller Heizschichten sollte in dem vorstehend angegebenem Bereich,
d.h. etwa 20 Angström
bis etwa 0,1 Mikrometer, sein.
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Die
Heizschicht(en) kann (können)
unter Verwendung einer der bekannten Techniken zum Bereitstellen
dünner
Metallschichten, wie beispielsweise Zerstäuben, chemische Dampfauftragung
und Elektronenstrahl, aufgebracht werden.
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Die
thermisch zum Abbilden geeignete Schicht (14) des Donorelements
wird durch Aufbringen einer Bindemittelzusammensetzung auf eine
Seite des Donorträgers
erzeugt. Die thermisch zum Abbilden geeignete Schicht kann ein polymeres
Bindemittel umfassen, welches von dem Polymer in der Zwischenschicht
verschieden ist.
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Das
Bindemittel für
die thermisch zum Abbilden geeignete Beschichtung ist gewöhnlich ein
polymeres Material mit einer Zersetzungstemperatur, die größer als
etwa 300°C
und vorzugsweise größer als
etwa 350°C ist.
Das Bindemittel sollte filmerzeugend aus der Lösung oder aus einer Dispersion
sein. Bindemittel mit Schmelzpunkten von weniger als etwa 250°C oder weichgemacht
in einem derartigen Ausmaß,
daß die
Glasübergangstemperatur
weniger als etwa 70°C
ist, werden bevorzugt. Jedoch sollten wärmeschmelzbare Bindemittel
wie beispielsweise Wachse als einziges Bindemittel vermieden werden,
da derartige Bindemittel nicht so haltbar sein können, obwohl sie als Co-Bindemittel
beim Herabsetzen des Schmelzpunkts der oberen Schicht verwendbar
sind.
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Es
wird bevorzugt, daß bei
der Temperatur, die während
der Laserbelichtung erreicht wird, das Bindemittel nicht selbst
oxidiert, sich zersetzt oder abgebaut wird, so daß für verbesserte
Haltbarkeit die belichteten Flächen
der ein Farbmittel und ein Bindemittel umfassenden, thermisch zum
Abbilden geeigneten Schicht intakt übertragen werden. Beispiele
geeigneter Bindemittel umfassen ein Acrylat, Methacrylat, Acrylnitril,
Acrylsäure,
Methacrylsäure,
C1-C4-Olefinacrylat
wie beispielsweise Butylacrylat, C1-C4-Methacrylat wie beispielsweise Methylmethacrylat
oder Butylmethacrylat. Zu anderen geeigneten Bindemitteln gehören Copolymere von
Styrol und (Meth)acrylatestern, wie beispielsweise Styrol/Methacrylat-Copolymer,
Styrol/Methyhnethacrylat-Copolymer, Copolymer von Styrol und Olefinmonomeren,
typischerweise enthaltend etwa 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatome, wie
beispielsweise Styrol/Ethylen/Butylen; Copolymere von Styrol und
Acrylnitril; Fluorpolymere; Copolymere von (Meth)acrylatestern mit
Ethylen und Kohlenmonoxid; Polycarbonate mit Zersetzungstemperaturen,
die höher
als 300°C,
typischerweise 280°C,
sind; (Meth)acrylathomopolymere und -copolymere; Polysulfone; Polyurethane;
Polyester. Die Monomere für
die vorstehenden Polymere können
substitutiert und unsubstitutiert sein. Gemische von Polymeren können ebenfalls
verwendet werden.
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Typischerweise
gehören
zu Polymeren für
die thermisch zum Abbilden geeignete Schicht, ohne aber darauf begrenzt
zu sein, Acrylathomopolymere, -copolymere und -terpolymere; Methacrylathomopolymere, -copolymere
und -terpolymere; (Meth)acrylatblockcopolymere; und (Meth)acrylatcopolymere,
die andere Comonomere wie beispielsweise Acrylnitril und Styrol
enthalten. Zu einigen speziellen Beispielen gehören ein Copolymer von Methylmethacrylat
und Butylmethacrylat und ein Terpolymer von Butylacrylat, Acrylnitril
und Methacrylsäure
wie beispielsweise ein Acryllatexcopolymer von 74% Methylmethacrylat
und 24% Butylmethacrylat und ein Latex (47% Feststoffe), umfassend
ein Gemisch von Butylacrylat/Acrylnitril/Methacrylsäure-Copolymer
(60/35/5).
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Ein
Weichmacher kann ebenfalls eingeschlossen sein, welcher typischerweise
ein Polymer mit niedriger Glasübergangstemperatur
ist, das als Erweichungsmittel für
das Bindemittel wirkt, wie es benötigt werden kann, wenn das
Polymer des Bindemittels eine hohe Glasübergangstemperatur hat. Ein
Beispiel eines geeigneten Weichmachers ist Polyethylenglycol.
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Das
Bindemittel wird im allgemeinen in einer Konzentration von etwa
15 bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der thermisch
zum Abbilden geeigneten Schicht, typischerweise etwa 30 bis etwa
40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der thermisch zum Abbilden
geeigneten Schicht, verwendet.
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Wenn
die thermisch zum Abbilden geeignete Schicht ein Farbbild vermittelt,
z.B. in der Farbprüfung oder
Farbfilterherstellung, kann das Farbmittel der thermisch zum Abbilden
geeigneten Schicht ein Pigment oder ein Farbstoff, typischerweise
ein nicht sublimierbarer Farbstoff, sein. Typischerweise werden
für Stabilität und für Farbdichte
und auch für
die hohe Zersetzungstemperatur Pigmente als Farbmittel verwendet.
Zu Beispielen geeigneter anorganischer Pigmente gehören Ruß und Graphit.
Zu Beispielen geeigneter organischer Pigmente gehören Rubine
F6B (C.I. No. Pigment 184); Cromophthal® Yellow
3G (C.I. No. Pigment Yellow 93); Hostaperm® Yellow
3G (C.I. No. Pigment Yellow 154); Monastral® Violet
R (C.I. No. Pigment Violet 19); 2,9-Dimethylchinacridon (C.I. No.
Pigment Red 122); Indofast® Brilliant Scarlet R6300
(C.I. No. Pigment Red 123); Quindo Magenta RV 6803; Monastral® Blue
G (C.I. No. Pigment Blue 15); Monastral® Blue
BT 383D (C.I. No. Pigment Blue 15); Monastral® Blue
G BT 284D (C.I. No. Pigment Blue 15); und Monastral® Green
G7 751D (C.I. No. Pigment Green 7). Kombinationen von Pigmenten
und/oder Farbstoffen können
ebenfalls verwendet werden. Für
Anwendungen von Farbfilteranordnungen werden Pigmente mit hoher
Transparenz (das heißt mindestens
etwa 80% des Lichts gehen durch das Pigment hindurch) bevorzugt,
die kleine Teilchengröße (das heißt etwa
100 Nanometer) haben.
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In
einigen Ausführungsformen
dieser Erfindung ist ein Pigment wie beispielsweise Ruß in einer
einzigen Schicht, genannt die obere thermisch zum Abbilden geeignete
Schicht, vorhanden. Dieser Typ von Pigment funktioniert sowohl als
Wärmeabsorber
als auch als Farbmittel und so hat die obere thermisch zum Abbilden
geeignete Schicht eine duale Funktion, sowohl eine Heizschicht als
auch eine thermisch zum Abbilden geeignete Schicht zu sein. Die
charakteristischen Eigenschaften der oberen thermisch zum Abbilden
geeigneten Schicht sind die gleichen wie diejenigen, die für die thermisch
zum Abbilden geeignete Schicht angegeben sind. Ein bevorzugtes Farbmittel/Wärmeabsorber
ist Ruß.
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In Übereinstimmung
mit dem Fachmann bekannten Prinzipien wird die Konzentration von
Farbmittel gewählt,
um die optische Dichte zu erreichen, die in dem endgültigen Bild
gewünscht
wird. Die Menge von Farbmittel hängt
von der Dicke der aktiven Beschichtung und der Absorption des Farbmittels
ab. Optische Dichten größer als
1,3 bei der Wellenlänge
maximaler Absorption sind typischerweise erforderlich. Sogar höhere Dichten
werden bevorzugt. Optische Dichten, die angemessen für eine spezielle
Anwendung sind, können
mit Anwendung dieser Erfindung erreichbar sein.
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Ein
Dispergiermittel ist gewöhnlich
vorhanden, wenn das Farbmittel ein Pigment ist. Das Dispergiermittel
für das
Farbmittel ist im allgemeinen eine organische polymere Verbindung
und wird verwendet, um die Teilchen des feinen Pigments zu trennen
und Ausflockung und Agglomeration zu vermeiden. Ein weiter Bereich
von Dispergiermitteln für
Farbmittel ist im Handel erhältlich.
Ein Dispergiermittel für
Farbmittel wird nach den charakteristischen Eigenschaften der Pigmentoberfläche und
anderen Komponenten in der Zusammensetzung, wie sie praktisch vom
Fachmann ausgeführt
wird, ausgewählt.
Jedoch ist eine Klasse von Dispergiermitteln für Farbmittel, die zum praktischen
Ausführen
der Erfindung geeignet ist, die der AB-Dispergiermittel. Das A-Segment
des Dispergiermittels adsorbiert auf die Oberfläche des Pigments. Das B-Segment
erstreckt sich in das Lösungsmittel,
in welchem das Pigment dispergiert ist. Das B-Segment stellt eine
Sperrschicht zwischen Pigmentteilchen bereit, um den Anziehungskräften der
Teilchen entgegen zu wirken und so Agglomeration zu verhindern.
Das B-Segment sollte gute Verträglichkeit
mit dem verwendeten Lösungsmittel
haben. Die AB-Dispergiermittel der Wahl sind allgemein in der US-Patentschrift
5085698 beschrieben. Herkömmliche
Pigmentdispergiertechniken wie beispielsweise Kugelmahlen, Sandmahlen
usw. können
angewendet werden.
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Das
Farbmittel ist gewöhnlich
in einem Anteil von etwa 25 bis etwa 95 Gew.-%, typischerweise etwa 35
bis etwa 65 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der thermisch
zum Abbilden geeigneten Schicht, vorhanden.
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Die
thermisch zum Abbilden geeignete Schicht wird gewöhnlich durch
Beschichten aus einer Dispersion aufgebracht. Ein beliebiges geeignetes
Lösungsmittel
kann als Beschichtungslösungsmittel
verwendet werden, so lange es die Eigenschaften der Anordnung nicht
schädlich
beeinflußt.
Die thermisch zum Abbilden geeignete Schicht kann auf das Basiselement
des Donorelements aufgebracht werden, indem herkömmliche Beschichtungstechniken
oder Drucktechniken, zum Beispiel Tiefdruck, verwendet werden. Ein
bevorzugtes Lösungsmittel
ist Wasser. Eine thermisch zum Abbilden geeignete Schicht kann durch
einen Waterproof® Color Versatility Coater
(multifunktionaler Farbbeschichter), verkauft von DuPont, Wilmington,
DE, aufgebracht werden. Aufbringen der thermisch zum Abbilden geeigneten
Schicht kann so kurz vor dem Belichtungsschritt gemacht werden.
Dies erlaubt auch das Mischen verschiedener Grundfarben miteinander,
um eine weite Vielfalt von Farben herzustellen, um zu dem Pantene®-Farbführer, gegenwärtig verwendet
als einer der Standards in der Prüfindustrie, zu passen.
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Die
thermisch zum Abbilden geeignete Schicht hat im allgemeinen eine
Dicke in dem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 5 Mikrometern, vorzugsweise
in dem Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1,5 Mikrometer. Dicken größer als
etwa 5 Mikrometer werden im allgemeinen nicht bevorzugt, da sie überschüssige Energie
erfordern, um wirksam auf den Empfänger übertragen zu werden.
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Obwohl
bevorzugt wird, eine einzige thermisch zum Abbilden geeignete Schicht
zu haben, ist es auch möglich,
mehr als eine thermisch zum Abbilden geeignete Schicht zu haben,
und die verschiedenen Schichten können die gleiche oder verschiedene
Zusammensetzungen haben, so lange sie wie vorstehend beschrieben funktionieren.
Die Gesamtdicke der vereinigten thermisch zum Abbilden geeigneten
Schichten sollte in dem vorstehend angegebenen Bereich sein.
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Andere
Materialien können
als Zusatzstoffe in der thermisch zum Abbilden geeigneten Schicht
vorhanden sein, so lange sie nicht die wesentliche Funktion der
Schicht beeinträchtigen.
Zu Beispielen derartiger Zusatzstoffe gehören Beschichtungshilfen, Weichmacher,
Fließzusatzstoffe,
Gleitmittel, Lichthofschutzmittel, antistatische Mittel, grenzflächenaktive
Stoffe und andere, von denen bekannt ist, daß sie bei der Formulierung von
Beschichtungen verwendet werden. Jedoch wird bevorzugt, die Menge
von zusätzlichen
Materialien in dieser Schicht zu minimieren, da sie nach der Übertragung
das Endprodukt schädlich
beeinflussen können.
Zusatzstoffe können
ungewünschte
Farbe für
Farbprüfungsanwendungen
hinzufügen,
oder sie können
die Haltbarkeit und Drucklebensdauer in lithographischen Druckanwendungen
vermindern.
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Die Überzugsschicht
(15), wie sie in 1 gezeigt
wird, stellt Oberflächeneigenschaften
von Haltbarkeit, Beständigkeit
gegen Blocken, Reibespuren, Kratzer, Haftung, Wasser und Feuchtigkeit
bereit. Diese Schicht umfaßt
ein Wachs mit einem Schmelzpunkt in dem Bereich von etwa 30°C bis etwa
350°C, typischerweise
etwa 45°C
bis etwa 300°C.
Das Wachs kann aus sowohl natürlichen
als auch synthetischen Wachsen ausgewählt werden. Gewöhnlich besteht
das natürliche
Wachs aus einem pflanzlichen Wachs mit einem Schmelzpunkt (Smp.)
in dem Bereich von etwa 80°C
bis etwa 88°C,
wie beispielsweise Carnauba (Smp. 83–86°C); einem mineralischen Wachs
mit einem Schmelzpunkt in dem Bereich von etwa 45°C bis etwa 100°C, wie beispielsweise
Paraffin (hochraffiniertes Petroleum, Smp. 48°C–74°C), Montan (aus Lignit, Smp. 79°C–89°C) und mikrokristallinem
Wachs (Petroleumdestillat mit hohem MW, Smp. 73°C–94°C); synthetischem Wachs mit
einem Schmelzpunkt in dem Bereich von etwa 30°C bis etwa 350°C, typischerweise
etwa 85°C
bis 150°C,
wie beispielsweise Fischer-Tropsch-Wachs (aus Kohlevergasung, Smp.
ungefähr
99°C), Polyolefinglycol
(Smp. Feststoffe von Raumtemperatur bis ungefähr 65°C), Polyethylen hoher Dichte
(Smp. 85–141°C), Polyethylen
niedriger Dichte (Smp. 30–141°C), Polyethylenacrylsäure (Smp.
75–80°C), Polypropylen
(Smp. 135–160°C), Polytetrafluorethylen
(Smp. 320°C).
Einiges verwendbare synthetische Wachs kommt in einer oxidierten
Form, wie beispielsweise oxidiertes Polyethylen niedriger Dichte.
Typischerweise sind diese Wachse bei Umgebungstemperatur fest.
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Spezielle
kommerzielle Wachse, die entweder als reine Feststoffe oder in wässerigen
Emulsionen oder Dispersionen geliefert werden, sind oxidierte Polyethylenwachse
hoher Dichte wie beispielsweise A-C-Wachse von Allied Signal; Polyolefinwachs
wie beispielsweise Epolene® von Eastman Chemical; Ethylenacrylsäurewachs
wie beispielsweise Primacor® von Dow Chemical; Polyolefinglycolwachs
wie beispielsweise Carbowax® von Union Carbide und
Pluracol® von
BASF; Stearatwachs; Amidwachs; Petrolatumwachs wie beispielsweise
Paraffinwachs und mikrokristallines Wachs; Siliconwachs; mineralisches
Wachs wie beispielsweise Montanwachs, Polypropylenwachs; Carnaubawachs;
und Fluorkohlenstoffwachs wie beispielsweise Polytetrafluorethylenwachs,
alle geliefert von Michelman, Inc. unter dem Handelsnamen Michem®.
Ein spezielles Beispiel eines verwendbaren Wachses ist Zinpol® 20,
welches ein wässeriges
Polyethylenwachs ist.
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Typischerweise
kann das Wachs in dem Anteil von etwa 3 Gew.-% bis etwa 100 Gew.-%,
stärker
typisch in dem Anteil von etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Überzugsschicht,
vorhanden sein.
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Gegebenenfalls
kann diese Überzugsschicht
Acryl- und Methacrylpolymere enthalten. Ein geeignetes Acrylpolymer
schließt
Carboset® GA-33
von B. F. Goodrich ein. Typischerweise ist das Acrylpolymer in dem Anteil
von etwa 5 bis etwa 97 Gew.-%, stärker typisch in dem Anteil
von etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Schicht, vorhanden.
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Andere
Zusatzstoffe können
in der Schicht vorhanden sein, die Aufrauhen oder Textur vermitteln,
um Handhabung und Bildqualität
der Folie zu verbessern. Einige geeignete Zusatzstoffe schließen anorganische Füllstoffe
wie beispielsweise Siliciumdioxid und Aluminiumoxid ein. Andere
Zusatzstoffe können
in der Schicht vorhanden sein, um die Bildübertragung zu verbessern, wie
beispielsweise ein Zusatzstoff zur thermischen Verstärkung, wie
beispielsweise ein NIR-Absorber. Zu typischen Beispielen gehören ein
Cyaninfarbstoff oder Ruß.
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Eine
ein Wachs umfassende Überzugsschicht
gestattet, daß eine
texturierte Oberfläche
an das Donorelement vermittelt wird. Texturierte Überzugsschichten
können
durch ein beliebiges auf dem Fachgebiet bekanntes Verfahren erreicht
werden, aber die Verwendung eines Wachsbeschichtungsmaterials, welches Wachsteilchen
einer Größe größer als
die Gesamtdicke der Wachsüberzugsschicht,
typischerweise mindestens etwa 0,1 Mikrometer in der Größe und stärker typisch
etwa 0,2 bis etwa 1 Mikrometer in der Größe, enthält, führt zu der Überzugsschicht, die eine Textur
aufweist.
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Die
vorstehend gekennzeichnete Überzugsschicht
stellt ein Vehikel für
die Einführung
des Zusatzstoffes zur thermischen Verstärkung bereit. Ein Zusatzstoff
zur thermischen Verstärkung
kann gegebenenfalls ebenfalls in der (den) Ausstoßschicht(en),
der Haftschicht oder der thermisch zum Abbilden geeigneten Schicht
vorhanden sein. Er kann auch in allen von diesen Schichten vorhanden
sein.
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Die
Funktion des Zusatzstoffes ist, den Effekt der in der Heizschicht
erzeugten Wärme
zu verstärken und
so die Empfindlichkeit weiter zu vergrößern. Der Zusatzstoff sollte
bei Raumtemperatur stabil sein. Der Zusatzstoff kann (1) eine Verbindung
sein, welche, wenn erwärmt,
sich zersetzt, wobei gasförmige(s)
Nebenprodukt(e) erzeugt wird, (2) ein Farbstoff, welcher die einfallende
Laserstrahlung absorbiert, oder (3) eine Verbindung, welche eine
thermisch induzierte unimolekulare Umordnung erleidet, welche exotherm
ist. Kombinationen dieser Typen von Zusatzstoffen können ebenfalls
verwendet werden.
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Zu
Zusatzstoffen zur thermischen Verstärkung, welche sich beim Erwärmen zersetzen,
gehören
diejenigen, welche sich zersetzen, wobei Stickstoff erzeugt wird,
wie beispielsweise Diazoalkyle, Diazoniumsalze und Azido-(-N3)-Verbindungen;
Ammoniumsalze; Oxide, welche sich zersetzen, wobei Sauerstoff erzeugt wird;
Carbonate; Peroxide. Gemische von Zusatzstoffen können ebenfalls
verwendet werden. Bevorzugte Zusatzstoffe zur thermischen Verstärkung dieses
Typs sind Diazoverbindungen wie beispielsweise 4-Diazo-N,N'-diethylanilinfluoroborat
(DAFB).
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Wenn
der Zusatzstoff zur thermischen Verstärkung ein Farbstoff ist, ist
es dessen Funktion, die einfallende Strahlung zu absorbieren und
diese in Wärme
umzuwandeln, was zu einer wirksameren Erwärmung für die Bildübertragung führt. Es
wird bevorzugt, daß der
Farbstoff in dem infraroten Bereich absorbiert. Für Abbildungsanwendungen
wird ebenfalls bevorzugt, daß der
Farbstoff sehr niedrige Absorption in dem sichtbaren Bereich hat.
Zu Beispielen geeigneter NIR-Farbstoffe (nahes Infrarot absorbierend),
welche allein oder in Kombination verwendet werden können, gehören poly(substituierte)
Phthalocyaninverbindungen und metallhaltige Phthalocyaninverbindungen;
Cyaninfarbstoffe; Squaryliumfarbstoffe; Chalcogenopyryloarylidenfarbstoffe; Croconiumfarbstoffe;
Metallthiolatfarbstoffe; Bis(chalcogenopyrylo)polymethinfarbstoffe;
Oxyindolizinfarbstoffe; Bis(aminoaryl)polymethinfarbstoffe; Merocyaninfarbstoffe;
und Chinoidfarbstoffe.
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Infrarot
absorbierende Materialien, offenbart in den US-Patentschriften 4778128;
4942141; 4948778; 4950639; 5019549; 4948776; 4948777; 4952552, 5550884;
5440042; 5932740; 5777127; 5576443 und 5440042, können hier
ebenfalls geeignet sein. Der Gewichtsprozentsatz des Zusatzstoffes
zur thermischen Verstärkung
im Verhältnis
zu zum Beispiel der Gewichtszusammensetzung des gesamten Feststoffes
der Schicht, z.B. der Überzugsschicht,
kann von etwa 0 bis etwa 20% reichen. Wenn in der thermisch zum
Abbilden geeigneten Schicht vorhanden, ist der Gewichtsprozentsatz
des Zusatzstoffes zur thermischen Verstärkung im allgemeinen auf einem
Niveau von etwa 0,95 bis etwa 11,5%. Wenn in der Zwischenschicht
vorhanden, ist der Gewichtsprozentsatz des Zusatzstoffes zur thermischen
Verstärkung
im allgemeinen auf einem Niveau von etwa 0–20%. Der Prozentsatz kann
bis zu etwa 25% des Gesamtgewichtsprozentsatzes in der thermisch
zum Abbilden geeigneten Schicht oder Überzugsschicht reichen. Diese
Prozentsätze
sind nicht begrenzend und ein Fachmann kann sie abhängig von
der speziellen Zusammensetzung der Ausstoßschicht oder farbigen Schicht
variieren.
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Das
Donorelement kann zusätzliche
Schichten haben. Zum Beispiel kann eine Lichthofschutzschicht auf
der Seite der optionalen Zwischenschicht gegenüber der thermisch zum Abbilden
geeigneten Schicht verwendet werden. Materialien, welche als Lichthofschutzmittel
verwendet werden können,
sind auf dem Fachgebiet bekannt. Andere Verankerungs- oder Haftschichten
können
auf jeder Seite der Zwischenschicht vorhanden sein und sind ebenfalls
auf dem Fachgebiet bekannt.
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Andere
Donorelemente können
eine alternative thermisch zum Abbilden geeignete Schicht oder Schichten
auf einem Träger
umfassen. Zusätzliche
Schichten können
abhängig
von dem speziellen Verfahren, das zur bildweisen Belichtung und Übertragung
der erzeugten Bilder verwendet wird, vorhanden sein. Einige geeignete
thermisch zum Abbilden geeignete Schichten, über welchen der vorstehend
beschriebene Überzug aufgebracht
werden kann, sind in
US 5773188 ,
US 5622795 ,
US 593808 ,
US 5334573 ,
US 5156938 ,
US 5256506 ,
US 5427847 ,
US 5171650 und
US 5681681 offenbart.
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Das
Empfängerelement
(20), gezeigt in 2, ist der
zweite Teil der laserfähigen
Anordnung, auf welches die belichteten Flächen der thermisch zum Abbilden
geeigneten Schicht, umfassend Bindemittel und Farbmittel, übertragen
werden. In den meisten Fällen
werden die belichteten Flächen
der thermisch zum Abbilden geeigneten Schicht in Abwesenheit eines
Empfängerelements
nicht von dem Donorelement entfernt. Das heißt, Belichtung des Donorelements
allein mit Laserstrahlung verursacht nicht, daß Material entfernt oder übertragen
wird. Die belichteten Flächen
der thermisch zum Abbilden geeigneten Schicht werden von dem Donorelement
nur entfernt, wenn es mit Laserstrahlung belichtet wird und das
Donorelement in Kontakt mit dem Empfängerelement ist. In der bevorzugten
Ausführungsform
berührt
das Donorelement tatsächlich
das Empfängerelement.
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Das
Empfängerelement
(20) kann nicht lichtempfindlich oder lichtempfindlich
sein. Das nicht lichtempfindliche Empfängerelement umfaßt vorzugsweise
einen Empfängerträger (21)
und eine bildempfangende Schicht (22). Der Empfängerträger (21)
umfaßt
ein dimensionsmäßig stabiles
Blattmaterial. Die Anordnung kann durch den Empfängerträger hindurch bebildert werden,
wenn dieser Träger
transparent ist. Zu Beispielen transparenter Folien für Empfängerträger gehören zum
Beispiel Polyethylenterephthalat, Polyethersulfon, ein Polyimid,
ein Poly(vinylalkohol-co-acetal), Polyethylen oder ein Celluloseester,
wie beispielsweise Celluloseacetat. Zu Beispielen opaker Trägermaterialien
gehören
zum Beispiel Polyethylenterephthalat, gefüllt mit einem weißen Pigment
wie beispielsweise Titandioxid, Elfenbeinpapier oder synthetisches
Papier, wie beispielsweise spinngebundenes Polyolefin Tyvek®.
Papierträger
sind typisch und werden für
Prüfungsanwendungen
bevorzugt, während
ein Polyesterträger
wie beispielsweise Poly(ethylenterephthalat) typisch ist und für eine medizinische
Hartkopie und Farbfilteranordnungsanwendungen bevorzugt wird. Aufgerauhte
Träger
können
in dem Empfängerelement
ebenfalls verwendet werden.
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Die
bildempfangende Schicht (22) kann eine Beschichtung aus
zum Beispiel einem Polycarbonat; einem Polyurethan; einem Polyester;
Polyvinylchlorid; Styrol/Acrylnitril-Copolymer; Polycaprolacton;
Vinylacetatcopolymeren mit Ethylen und/oder Vinylchlorid; (Meth)acrylathomopolymeren
(wie beispielsweise Butylmethacrylat) und -copolymeren; Polycaprolacton;
Polyestern; und Gemischen davon sein. Typischerweise ist die bildempfangende
Schicht eine kristalline Polymerschicht, Polyester oder ein Gemisch
davon. Das Polymer der bildempfangenden Schicht hat vorzugsweise
einen Schmelzpunkt in dem Bereich von 50 bis 64°C, stärker bevorzugt 56 bis 64°C und am
meisten bevorzugt 58 bis 62°C.
Gemische, hergestellt aus 5–40%
Capa® 650 (Schmelzbereich
580°C) und
Tone® P-300
(Schmelzbereich 58–62°C), beide
Polycaprolactone, sind in dieser Erfindung verwendbar. Typischerweise
werden 100% Tone P-300 verwendet. Verwendbare Empfängerelemente
sind auch in der US-Patentschrift 5534387, erteilt am 9. Juli 1996,
offenbart. Ein zusätzliches
Beispiel ist das WaterProof® Transfer Sheet (Übertragungsblatt),
verkauft von DuPont. Typischerweise hat es ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer
in der Oberflächenschicht,
das mehr Ethylen als das Vinylacetat umfaßt.
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Diese
bildempfangende Schicht kann in einer Menge vorhanden sein, die
wirksam für
den vorgesehenen Zweck ist. Im allgemeinen sind gute Ergebnisse
mit Beschichtungsgewichten des Bereiches von etwa 10 bis etwa 150
mg/dm2, typischerweise etwa 40 bis etwa
60 mg/dm2, erhalten worden.
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Zusätzlich zu
der bildempfangenden Schicht kann das Empfängerelement gegebenenfalls
eine oder mehrere andere Schichten (nicht gezeigt) zwischen dem
Empfängerträger und
der bildempfangenden Schicht einschließen. Eine zusätzliche
Schicht zwischen der bildempfangenden Schicht und dem Träger kann
eine Trennschicht sein. Der Empfängerträger allein
oder die Kombination von Empfängerträger und Trennschicht kann
auch als erster temporärer
Träger
bezeichnet werden. Die Trennschicht kann das gewünschte Haftungsgleichgewicht
zu dem Empfängernäger bereitstellen,
so daß die
bildempfangende Schicht während
der Belichtung und Abtrennung von dem Donorelement an dem Empfängerträger haftet,
aber begünstigt
die Abtrennung der bildempfangenden Schicht von dem Empfängernäger nach
der Überführung, zum
Beispiel durch Laminierung, der bildempfangenden Schicht auf ein
permanentes Substrat oder einen Träger. Zu Beispielen von Materialien,
die zur Verwendung als Trennschicht geeignet sind, gehören Polyamide,
Silicone, Vinylchloridpolymere und -copolymere, Vinylacetatpolymere
und -copolymere und weichgemachte Polyvinylalkohole. Die Trennschicht
kann eine Dicke in dem Bereich von 1 bis 50 Mikrometern haben.
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Eine
Polsterschicht, welche eine deformierbare Schicht ist, kann ebenfalls
in dem Empfängerelement vorhanden
sein, typischerweise zwischen der Trennschicht und dem Empfängernäger. Die
Polsterschicht kann vorhanden sein, um den Kontakt zwischen dem
Empfängerelement
und dem Donorelement zu vergrößern, wenn
sie zusammengefügt
werden. Zu Beispielen geeigneter Materialien zur Verwendung als
Polsterschicht gehören
Copolymere von Styrol und Olefinmonomeren wie beispielsweise Styrol/Ethylen/Butylen/Styrol-,
Styrol/Butylen/Styrol-Blockcopolymere und andere Elastomere, die
als Bindemittel in Anwendungen mit flexographischen Platten verwendbar
sind.
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Das
Empfängerelement
ist ein Zwischenelement in dem Verfahren der Erfindung, weil dem
Laserabbildungsschritt normalerweise einer oder mehrere Übertragungsschritte
folgen, durch welche die belichteten Flächen der thermisch zum Abbilden
geeigneten Schicht schließlich
auf das permanente Substrat übertragen werden.
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Das
Bildversteifungselement (30), das in 3 gezeigt
wird, umfaßt
einen abtrennbaren Träger
(32) mit einer Trennoberfläche (33) und einer
thermoplastischen Polymerschicht (34).
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Der
Träger
mit einer Trennoberfläche
oder zweite temporäre
Träger
(31) kann einen Träger
(32) und eine Oberflächenschicht
(33) umfassen, welche eine Trennschicht sein kann. Wenn
das als Träger
verwendete Material eine Trennoberfläche, z.B. Polyethylen oder
ein Fluorpolymer, hat, wird keine zusätzliche Oberflächenschicht
benötigt.
Die Oberflächen-
oder Trennschicht (33) sollte ausreichend Haftung an dem
Träger
(32) haben, um während
der Verfahrensschritte der Erfindung an dem Träger befestigt zu bleiben. Fast
jedes Material, das vernünftige
Steifigkeit und Dimensionsstabilität hat, ist als Träger verwendbar.
Zu einigen Beispielen verwendbarer Träger gehören polymere Folien wie beispielsweise
Polyester, einschließlich
Polyethylenterephthalat und Polyethylennaphthanat; Polyamide; Polycarbonate;
Fluorpolymere; Polyacetale; Polyolefine usw. Der Träger kann
auch ein dünnes
Metallblech oder ein Substrat aus natürlichem oder synthetischem
Papier sein. Der Träger
kann transparent, transluzent oder opak sein. Er kann farbig sein
und kann darin Zusatzstoffe wie beispielsweise Füllstoffe eingelagert haben,
um die Bewegung des Bildversteifungselements durch die Laminierungsvorrichtung
während
seiner Laminierung auf das das Farbbild enthaltende Empfängerelement
zu unterstützen.
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Der
Träger
kann antistatische Schichten, aufgebracht auf eine oder beide Seiten,
haben. Dies kann beim Verringern von statischer Aufladung nützlich sein,
wenn während
des Verfahrens der Erfindung der Träger von der thermoplastischen
Polymerschicht entfernt wird. Es wird im allgemeinen bevorzugt,
antistatische Schichten zu haben, die auf der Rückseite des Trägers, d.h.
der Seite des Trägers
entfernt von der thermoplastischen Polymerschicht, aufgebracht sind.
Materialien, welche als antistatische Materialien verwendet werden
können,
sind auf dem Fachgebiet bekannt. Gegebenenfalls kann der Träger auch
eine matte Textur haben, um Transport und Handhabung des Bildversteifungselements
zu unterstützen.
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Der
Träger
hat typischerweise eine Dicke von etwa 20 μm bis etwa 250 μm. Eine bevorzugte
Dicke beträgt
etwa 55 bis 200 μm.
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Die
Trennoberfläche
des Trägers
kann durch eine Oberflächenschicht
(33) bereitgestellt werden. Trennschichten sind im allgemeinen
sehr dünne
Schichten, welche die Abtrennung von Schichten begünstigen.
Materialien, die als Trennschichten verwendbar sind, sind auf dem
Fachgebiet bekannt und dazu gehören zum
Beispiel Silicone; Melaminacrylharze; Vinylchloridpolymere und -copolymere;
Vinylacetatpolymere und -copolymere; weichgemachte Polyvinylalkohole;
Ethylen- und Propylenpolymere und -copolymere usw. Wenn eine gesonderte
Trennschicht auf den Träger
aufgebracht wird, hat die Schicht im allgemeinen eine Dicke in dem
Bereich von 0,5 bis 10 Mikrometern.
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Die
Trennschicht (33) kann auch Materialien wie beispielsweise
Antistatika, Farbmittel, Lichthofschutzfarbstoffe, optische Aufheller,
grenzflächenaktive
Stoffe, Weichmacher, Beschichtungshilfen, Mattierungsmittel und
dergleichen einschließen.
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Thermoplastische
Polymere, die in der thermoplastischen Polymerschicht verwendbar
sind, sind vorzugsweise amorph, d.h. nicht kristallin, im Charakter,
haben hohe Erweichungspunkte, mäßiges bis
hohes Molekulargewicht und Kompatibilität mit den Komponenten der bildempfangenden
Polymerschicht, z.B. Polycaprolacton. Außerdem sind Biegsamkeit ohne
Reißen
und Besitz der Fähigkeit,
an viele verschiedene permanente Substrate gebunden zu werden, vorteilhaft.
Das Polymer ist vorzugsweise lösungsmittellöslich, hat
gute Lösungsmittel-
und Lichtstabilität
und ist ein guter Filmerzeuger.
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Es
gibt viele verwendbare thermoplastische Polymermaterialien. Bevorzugt
zur Verwendung in dieser Erfindung sind thermoplastische Polymere
mit Tgs (Glasübergangstemperaturen)
in dem Bereich von etwa 27 bis 150°C, vorzugsweise 40 bis 70°C und stärker bevorzugt
45 bis 55°C,
relativ hohen Erweichungspunkten, z.B. Tg von 47°C, Schmelzfluß von 142°C, niedrigen
Reißdehnungen,
wie bestimmt durch ASTM D822A, von z.B. 3, und einem mäßigen gewichtsmittleren
Molekulargewicht (Mw), z.B. in dem Bereich von 67000. Polyesterpolymere
z.B. mit einer Tg von etwa 47°C,
werden bevorzugt, weil gute Kompatibilität zwischen dem bildempfangenden
Polymer, z.B. kristallinem Polycaprolacton, und dem Polyesterpolymer
in der Bildversteifungsschicht erreicht wird. Jedoch wurde gezeigt,
daß andere
geeignete Polymere akzeptable Ergebnisse ergeben. Zu einigen geeigneten
Materialien gehören
Methacrylat/Acrylat, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral, Polyvinylformal,
Styrol-Isopren-Styrol- und Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol-Polymere usw.
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Das
thermoplastische Polymer ist in dem Anteil von etwa 60 bis 90 Gew.-%,
typischerweise etwa 70 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Komponenten der thermoplastischen Polymerschicht, vorhanden.
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Die
thermoplastische Polymerschicht und bildempfangende Schicht stehen
miteinander in Beziehung, insofern als das farbige Bild zwischen
ihnen eingeschlossen wird, so daß es sich während der Laminierung auf das
permanente Substrat, z.B. Papier, und des Abkühlens nicht wesentlich bewegt.
Dies vermindert wesentlich die Bewegung von Rasterpunkten, Reißen an der
Schwadengrenze und Streifenbildung, verglichen mit ähnlichen
Verfahren, die nicht in dieser Weise eine thermoplastische Polymerschicht,
d.h. ein Bildversteifungselement, anwenden, und macht sie kaum wahrnehmbar
oder im wesentlichen beseitigt.
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Die
Verwendung der thermoplastischen Polymerschicht in den Verfahren
und Produkten dieser Erfindung führt
zu einer Zunahme in den Durchsatzgeschwindigkeiten der Laminierung
von 200 mm/min bis ungefähr
600–800
min/min (3-4fache Zunahme) ohne die Einführung von Fehlern und stellt
eine Breite des Laminierungsverfahrens bereit, um Bildübertragung
auf viele verschiedene Typen von permanenten Substraten zu erlauben.
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Die
thermoplastische Polymerschicht stellt auch ein Vehikel oder einen
Mechanismus für
die Einführung
von bleichender Chemie bereit, um in dem auf das permanente Substrat übertragenen
Farbbbild den mit dem NIR-Farbstoff verbundenen starken Einfluß auf die
endgültige
Farbe zu vermindern.
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Die
thermoplastische Polymerschicht kann auch Zusatzstoffe enthalten,
so lange sie nicht das Funktionieren dieser Schicht beeinträchtigen.
Zum Beispiel können
Zusatzstoffe wie Weichmacher, andere modifizierende Polymere, Beschichtungshilfen,
grenzflächenaktive
Stoffe verwendet werden. Zu einigen verwendbaren Weichmachern gehören Polyethylenglycole,
Polypropylenglycole, Phthalatester, Dibutylphthalat und Glycerolderivate
wie Triacetin. Typischerweise ist der Weichmacher in dem Anteil
von etwa 1 bis 20 Gew.-%, am meisten typisch 5 bis 15 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Komponenten der thermoplastischen Polymerschicht,
vorhanden.
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Wie
vorstehend vermerkt enthält
die thermoplastische Polymerschicht auch vorzugsweise Farbstoff bleichende
Mittel zum Bleichen des Zusatzstoffes für thermische Verstärkung, wie
beispielsweise eines NIR-Farbstoffs, welcher in dem Donorelement
und/oder dem Empfängerelement
vorhanden sein kann. Zu einigen verwendbaren Bleichungsmitteln gehören Amine;
Azoverbindungen; Carbonylverbindungen; Hydantoinverbindungen, ausgewählt aus
den Dichlordimethylderivaten, Dibromdimethylderivaten und Chlorbromdimethylderivaten;
metallorganische Verbindungen; und Carbanionen. Zu verwendbaren
Oxidationsmitteln gehören Peroxide,
Diacylperoxide, Peroxysäuren,
Hydroperoxide, Persulfate und Halogenverbindungen. Typische Farbstoff
bleichende Mittel für
NIR-Farbstoffe vom
Polymethintyp sind diejenigen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus Wasserstoffperoxid, organischen Peroxiden, Hydantoinverbindungen,
Hexaarylbiimidazolen, halogenierten organischen Verbindungen, Persulfaten,
Perboraten, Perphosphaten, Hypochloriten und Azoverbindungen.
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Farbstoff
bleichende Mittel sind in dem Anteil von etwa 1 bis 20 Gew.-%, typischerweise
etwa 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen
Polymerschicht, vorhanden.
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Ein
Vorteil des Verfahrens dieser Erfindung ist, daß das permanente Substrat zum
Empfangen des farbigen Bildes aus fast jedem gewünschten Blattmaterial gewählt werden
kann. Für
die meisten Prüfungsanwendungen
wird ein Papierträger
verwendet, vorzugsweise das gleiche Papier, auf welchem das Bild
letztlich gedruckt wird. Ein beliebiges Papierausgangsmaterial kann
verwendet werden. Zu anderen Materialien, welche als permanentes
Substrat verwendet werden können,
gehören
Stoff, Holz, Glas, Porzellan, die meisten Polymerfolien, synthetische
Papiere, dünne
Metallbleche oder -folien usw. Fast jedes Material, das an der thermoplastischen
Polymerschicht (34) haftet, kann als permanentes Substrat
verwendet werden.
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VERFAHRENSSCHRITTE
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BELICHTUNG:
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Der
erste Schritt in dem Verfahren der Erfindung ist die bildweise Belichtung
der laserfähigen
Anordnung, z.B. wie in 4 gezeigt, mit Laserstrahlung.
Der Belichtungsschritt wird vorzugsweise mit einer Laserfluenz von
etwa 600 mJ/cm2 oder weniger, am meisten
bevorzugt etwa 250 bis 440 mJ/cm2, bewirkt.
Die laserfähige
Anordnung umfaßt
das Donorelement und das Empfängerelement,
die vorstehend beschrieben sind.
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Die
Anordnung wird normalerweise nach Entfernung der Deckschicht(en),
wenn vorhanden, hergestellt, indem das Donorelement in Kontakt mit
dem Empfängerelement
angebracht wird, so daß die Überzugsschicht
tatsächlich
die bildempfangende Schicht auf dem Empfängerelement berührt. Dies
ist in 4 dargestellt. Vakuum und/oder Druck können verwendet
werden, um die beiden Elemente zusammenzuhalten. Alternativ können das
Donor- und Empfängerelement
unter Verwendung von Abstandsteilchen in der Überzugsschicht oder der bildempfangenden
Schicht etwas getrennt angeordnet sein. Als eine Alternative können das Donor-
und Empfängerelement
durch Schmelzen von Schichten an der Peripherie zusammengehalten
werden. Als eine andere Alternative können das Donor- und Empfängerelement
zusammengegurtet sein und an die abbildende Apparatur gegurtet sein,
oder es kann ein Stift-/Klemmsystem verwendet werden. Als noch eine andere
Alternative kann das Donorelement auf das Empfängerelement laminiert werden,
um eine laserfähige Anordnung
zu liefern. Die laserfähige
Anordnung kann in geeigneter Weise auf einer Trommel befestigt werden,
um das Laserabbilden zu erleichtern.
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Verschiedenartige
Typen von Lasern können
verwendet werden, um die laserfähige
Anordnung zu belichten. Der Laser ist vorzugsweise einer, der in
dem infraroten, nahen infraroten oder sichtbaren Bereich emittiert.
Besonders vorteilhaft sind Diodenlaser, die in dem Bereich von etwa
750 bis 870 nm emittieren, welche einen wesentlichen Vorteil hinsichtlich
ihrer kleinen Größe, niedrigen
Kosten, Stabilität,
Zuverlässigkeit,
Robustheit und Leichtigkeit der Modulation bieten. Diodenlaser,
die in dem Bereich von etwa 780 bis 850 nm emittieren, werden am
meisten bevorzugt. Derartige Laser sind von zum Beispiel Spectra
Diode Laboratories (San Jose, CA) erhältlich.
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Die
Belichtung kann durch die biegsame Ausstoßschicht oder Haftschicht des
Donorelements oder durch das Empfängerelement hindurch stattfinden,
mit der Maßgabe,
daß diese
im wesentlichen transparent gegenüber der Laserstrahlung sind.
In den meisten Fällen
wird die biegsame Ausstoßschicht
oder Haftschicht des Donors ein Film sein, welcher transparent gegenüber infraroter
Strahlung ist, und die Belichtung wird bequemerweise durch die biegsame
Ausstoß-
oder Haftschicht hindurch ausgeführt.
Jedoch kann, wenn das Empfängerelement
im wesentlichen transparent gegenüber Infrarotstrahlung ist,
das Verfahren der Erfindung auch durch bildweises Belichten des
Empfängerelements
mit infraroter Laserstrahlung ausgeführt werden.
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Die
laserfähige
Anordnung wird bildweise belichtet, so daß die belichteten Flächen der
thermisch zum Abbilden geeigneten Schicht in einem Muster auf das
Empfängerelement übertragen
werden. Das Muster selbst kann zum Beispiel in der Form einer Anordnung
von Punkten oder Zeilen, erzeugt durch einen Computer, in einer
Form, erhalten durch Scannen von zu kopierendem Kunstwerk, in der
Form eines digitalisierten Bildes, genommen vom ursprünglichen
Kunstwerk, oder einer Kombination von jeder dieser Formen sein,
welche vor der Laserbelichtung elektronisch auf einem Computer vereinigt
werden können.
Der Laserstrahl und die laserfähige
Anordnung sind in konstanter Bewegung in bezug zueinander, derart,
daß jede
kleinere Fläche der
Anordnung, d.h. ein „Pixel", individuell durch
den Laser angesprochen wird. Dies wird im allgemeinen bewerkstelligt,
indem die laserfähige
Anordnung auf einer drehbaren Trommel aufgebaut wird. Ein Flachbettaufzeichner
kann ebenfalls verwendet werden.
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Der
nächste
Schritt in dem Verfahren der Erfindung ist das Abtrennen des Donorelements
von dem Empfängerelement.
Gewöhnlich
wird dies gemacht, indem einfach die beiden Elemente voneinander
gelöst werden.
Dies erfordert im allgemeinen sehr wenig Ablösekraft und wird durch einfaches
Abtrennen des Donorträgers
von dem Empfängerelement
bewerkstelligt. Dies kann unter Verwendung einer beliebigen herkömmlichen
Abtrennungstechnik gemacht werden und kann manuell oder automatisch
ohne Intervention des Operators geschehen.
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Wie
in 5 gezeigt ist, führt die Abtrennung zu einem
lasererzeugten Farbbild, vorzugsweise einem Rasterpunktbild, umfassend
die übertragenen
belichteten Flächen
der thermisch zum Abbilden geeigneten Schicht und der Überzugsschicht,
die auf der bildempfangenden Schicht des Empfängerelements enthüllt werden.
Vorzugsweise ist das Farbbild, erzeugt durch die Schritte der Belichtung
und Abtrennung, ein lasererzeugtes Rasterpunktfarbbild, erzeugt
auf einer kristallines Polymer enthaltenden Schicht, wobei die kristallines Polymer
enthaltende Schicht sich auf einem ersten temporären Träger befindet.
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Das
Bildversteifungselement wird dann mit dem Bildempfängerelement
in Kontakt gebracht, vorzugsweise darauf laminiert, wobei das Farbbild
in Kontakt mit der thermoplastischen Polymerschicht des Bildversteifungselements
ist, was dazu führt,
daß die
thermoplastische Polymerschicht des Versteifungselements und die
bildempfangende Schicht des Empfängerelements
das Farbbild einschließen.
Dies wird am besten in 6 gesehen. Ein WaterProof®-Laminator,
hergestellt von DuPont, wird vorzugsweise verwendet, um die Laminierung
zu bewerkstelligen. Jedoch können
andere herkömmliche
Mittel verwendet werden, um den Kontakt des bildtragenden Empfängerelements
mit der thermoplastischen Polymerschicht des Versteifungselements zu
bewerkstelligen. Es ist wichtig, daß die Haftung des Trägers des
Versteifungselements mit einer Trennoberfläche (31), auch bekannt
als zweiter temporärer
Träger,
an der thermoplastischen Polymerschicht (34) geringer ist
als die Haftung zwischen allen anderen Schichten in dem Sandwich.
Die neue Anordnung oder der Sandwich, z.B. wie durch 6 veranschaulicht,
ist in hohem Maße
nützlich,
z.B. als verbessertes Bildprüfungssystem.
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Der
Träger
(32) mit einer Trennoberfläche (33) (oder zweite
temporäre
Träger)
wird dann entfernt, vorzugsweise durch Ablösen, um die thermoplastische
Folie zu enthüllen,
wie in 6a gesehen wird. Das Farbbild
auf dem Empfängerelement
wird dann auf das permanente Substrat übertragen, indem das permanente Substrat
mit der enthüllten
thermoplastischen Polymerschicht der Sandwichstruktur in Kontakt
gebracht wird, vorzugsweise auf sie laminiert wird, wie in 6a gezeigt
ist. Wiederum wird vorzugsweise ein WaterProof®-Laminator,
hergestellt von DuPont, verwendet, um die Laminierung zu bewerkstelligen.
Jedoch können andere
herkömmliche
Mittel verwendet werden, um diesen Kontakt zu bewerkstelligen, welcher
zu der in 7 gezeigten Sandwichstruktur
führt.
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Eine
andere Ausführungsform
schließt
den zusätzlichen
Schritt ein, den Empfängerträger (21)
(auch bekannt als erster temporärer
Träger)
zu entfernen, vorzugsweise durch Ablösen, was zu der Anordnung oder Sandwichstruktur
führt,
die in 8 gezeigt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform
stellen die in den 7 und 8 verschaulichten
Anordnungen einen Probedruck dar, umfassend ein lasererzeugtes thermisches Rasterpunktfarbbild,
erzeugt auf einer bildempfangenden Schicht, und eine thermoplastische
Polymerschicht, laminiert auf einer Oberfläche auf die bildempfangende
Schicht und laminiert auf der anderen Oberfläche auf das permanente Substrat,
wodurch das Farbbild zwischen der bildempfangenden Schicht und der
thermoplastischen Polymerschicht eingeschlossen wird.
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In
Prüfanwendungen
kann das Empfängerelement
ein intermediäres
Element sein, auf welches ein Mehrfarbenbild aufgebaut wird. Einige
von den Donorelementen in einer Prüfanwendung erfordern zum Herstellen
von Mehrfarbenbildern keine Überzugsschicht.
Ein überschichtetes
Donorelement mit einer thermisch zum Abbilden geeigneten Schicht,
umfassend ein erstes Farbmittel und eine Überzugsschicht darauf, wird
belichtet und abgetrennt, wie vorstehend beschrieben ist. Das Empfängerelement
hat ein Farbbild, erzeugt mit dem ersten Farbmittel, welches vorzugsweise
ein lasererzeugtes thermisches Rasterpunktfarbbild ist. Danach erzeugt
ein zweites überschichtetes
Donorelement mit einer thermisch zum Abbilden geeigneten Beschichtung,
verschieden von der des ersten überschichteten,
thermisch zum Abbilden geeigneten Elements, eine laserfähige Anordnung,
wobei das Empfängerelement
das farbige Bild des ersten Farbmittels hat, und wird wie vorstehend
beschrieben bildweise belichtet und abgetrennt. Die Schritte von
(a) Erzeugen der laserfähigen
Anordnung mit einem Donorelement mit einem andersartigen Farbmittel,
als dem, das zuvor verwendet wird, und dem bereits bebilderten Empfängerelement,
(b) Belichten und (c) Abtrennen werden aufeinanderfolgend so oft wie
notwendig wiederholt, um das mehrfarbige Bild eines Farbprobeabzugs
auf dem Empfängerelement
aufzubauen.
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Das
Versteifungselement wird dann in Kontakt mit den mehrfarbigen Bildern
auf dem bildempfangenden Element gebracht, vorzugsweise darauf laminiert,
wobei das letzte farbige Bild in Kontakt mit der thermoplastischen
Polymerschicht ist. Das Verfahren wird dann wie vorstehend beschrieben
vervollständigt.
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BEISPIELE
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Diese
nichtbegrenzenden Beispiele demonstrieren die hierin beanspruchten
und beschriebenen Verfahren und Produkte. Alle Temperaturen überall in
der Beschreibung sind in °C
(Grad Celsius) und alle Prozentsätze
sind Gewichtsprozentsätze,
wenn es nicht anderweitig angegeben ist.
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Die
folgende schwarze Lösung
wurde hergestellt und unter Verwendung eines mit Draht #6 umwickelten
Stabes auf 50% T Chrome (das ist eine Chrombeschichtung) zu 12–14 mg/dm2 auf 4 mil Melinex® 562
(DuPont) aufgebracht:
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- 1 ist ein Acryllatexcopolymer von
74% Methylmethacrylat und 24% Butylmethacrylat
- 2 ist ein Latex (47% Feststoffe), umfassend
ein Gemisch von Butylacrylat/Acrylnitril/Methacrylsäure-Copolymer (60/35/5)
- 3 wird von Penn Color, PA, hergestellt
- 4 ist Polyethylenglycol, MW 300
- 5 ist eine grenzflächenaktive Fluorkohlenstoffverbindung
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Die
folgenden Lösungen
wurden aus Carboset® GA-33 (wässerige
Acrylpolymerdispersion, hergestellt von B. F. Goodrich) mit 5% Feststoffen
und Zinpol® 20
(wässerige
Polyethylenwachsemulsion, hergestellt von B. F. Goodrich, die einen
Schmelzpunkt von 138°C
besitzt) mit 5% Feststoffen hergestellt und dann gemischt, um Überzugslösungen herzustellen.
Die Überzugslösungen wurden
unter Verwendung eines Stabs mit Draht #4 zu 2 mg/dm2 oben
auf die schwarze Folie aufgebracht und getrocknet. Nachstehend sind
die Lösungen
und Gemische, die hergestellt und getestet wurden:
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Getestete
beschichtete Folien waren:
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- Folie #1 – Schwarze
Kontrolle – kein Überzug
- Folie #2 – 100%
Wachs (Zinpol® 20), überschichtet
auf schwarz
- Folie #3 – 30/70
Acryl (GA-33)/Wachs (Zinpol® 20), überschichtet auf schwarz
- Folie #4 – 50/50
Acryl (GA-33)/Wachs (Zinpol® 20), überschichtet auf schwarz
- Folie #5 – 70/30
Acryl (GA-33)/Wachs (Zinpol® 20), überschichtet auf schwarz
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Für die Bewertung
der Dauerhaftigkeit wurde jede Folie auf einer festen Oberfläche mit
der Beschichtungsseite nach oben plaziert. Ein 6-Zoll-Strich, aufgebracht
auf die Beschichtung der Folie #1 mit entweder einem Fingernagel
oder einem Bleistift Nr. 2, verursachte, daß tiefe Kratzer gebildet wurden,
wobei die Beschichtung vollständig
entfernt, so die Beschichtungsoberfläche beschädigt wurde. Der gleiche Test,
angewandt auf die Folien #2–#5,
erzeugte keine Beschädigung
auf der Beschichtungsoberfläche.
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Das
folgende Empfängerelement
und die Bildversteifungselemente wurden beim Herstellen eines Farbbildes
verwendet:
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EMPFÄNGERELEMENT 1:
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Ein
Empfängerelement,
bestehend aus 100% Tone P-300 (Polycaprolacton, kristallines Polymer, Schmelzbereich
58–62°C, Union
Carbide), wurde durch Aufbringen einer Lösung mit 15% Feststoffen in
Tetrahydrofuran (THF) zu einer Trockendicke von 53 mg/dm2 auf Polyesterfolie EB-11 Mylar® von
300 Gauge als Empfängerträger (oder
erster temporärer
Träger)
mit einer Trennoberfläche
(verkauft von DuPont) hergestellt. Die Dicke der getrockneten Beschichtung
betrug 50–55
mg/dm2 und umfaßte die bildempfangende Schicht.
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BILDVERSTEIFUNGSELEMENT
1:
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Eine
Bildversteifungsschicht, einschließend einen Weichmacher und
ein NIR-Farbstoff-Bleichungsmittel,
wurde durch Aufbringen der folgenden Zusammensetzung aus einer Lösung mit
20% Feststoffen mit einem mit Draht #10 umwickelten Stab auf gleitbehandelte
Polyesterfolie Melinex® 377 hergestellt, während der
Träger
eine Trennoberfläche
und eine Trockendicke von 55 mg/dm2 hatte.
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VERFAHREN:
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Jede
von den vorstehend gekennzeichneten schwarzen Folien #1–5 wurde
in der Kassette von einem Creo Spectrum Trendsetter plaziert und
auf das Empfängerelement
#1 mit 12,5 Watt, 170 U/min, abgebildet. Das erzeugte Bild wurde
auf die Bildversteifungsschicht des Bildversteifungselements 1 laminiert.
Nach dem Ablösen
des Empfängerträgers wurde
der Sandwich dann auf ein endgültiges
permanentes Substrat (Papier Lustro Gloss #100) laminiert.
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Laminierungen
wurden mit dem standardmäßigen WaterProof®-Laminator
(DuPont) unter Verwendung der Papiereinstellung (120°C obere Walze,
115°C untere
Walze; 450#; 600 mm/min) gemacht. Nachdem der Sandwich abkühlen gelassen
wurde (etwa 2 Minuten), wurde der Empfängerträger (erster temporärer Träger) entfernt,
wobei ein thermisches schwarzes Rasterpunktbild auf Papier zurückgelassen
wurde. Ergebnisse mit allen 5 Folien zeigten an, daß die Bildqualität der Rasterpunktbilder
gleich war. Wo bei Folie #1 Beschichtungsoberflächen beschädigt worden waren, konnte das
Rasterbild nicht hergestellt werden. Dies demonstriert, daß, bezogen
auf Kontrollfolie #1, die überschichteten
Folien Beschädigung
durch Handhabung verhindern und die Bildqualität nicht nachteilig beeinflussen.
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Vierfarbbilder
können
hergestellt werden, indem die vorstehenden Schritte wiederholt werden,
wobei in dem Abbildungsschritt der Empfänger mit dem schwarzen Bild
darauf und magentafarbene, cyanfarbene bzw. gelbe Folien anstatt
der schwarzen Folie verwendet werden, und dann die folgenden Schritte
wiederholt werden, um ein Vierfarbenbild auf Papier zu erhalten.