[0001] Die Erfindung betrifft ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial auf Basis einer
Kombination aus einem wärmeempfindlichen Silbersalz und einem säureempfindlichen Leukofarbstoff.
[0002] Das Wärmebildverfahren bzw. die Thermografie ist ein Aufnahmeprozeß, bei dem Bilder
mit Hilfe von bildmäßig modulierter Wärmeenergie erzeugt werden. In der Thermografie
sind zwei Konzepte bekannt:
1. Die direkte thermische Erzeugung eines sichtbaren Bildmusters durch bildmäßige
Erwärmung eines Aufnahmematerials, das Substanzen enthält, die durch chemische oder
physikalische Prozesse ihre Farbe oder optische Dichte ändern. Derartige Aufnahmematerialien
und entsprechende Verfahren werden nachfolgend als "direkt thermisch" bezeichnet.
2. Der Thermofarbstofftransferdruck, wobei ein sichtbares Bildmuster durch Übertragung
einer farbigen Substanz von einem bildmäßig erwärmten Donatorelement auf ein Rezeptorelement
erzeugt wird. Bei dem Thermofarbstofftransferdruck wird ein Farbstoff-Donatorelement
verwendet, das über eine Farbstoffbindemittelschicht verfügt, aus der durch Anwendung
von Wärme in einem Muster, das normalerweise durch elektronische Datensignale erzeugt
wird, eingefärbte Teile oder nur die Farbstoffmoleküle selbst auf ein mit ihr in Kontakt
stehendes Aufnahmeelement übertragen werden.
[0003] Eine Übersicht der "direkt thermischen" Abbildungsverfahren ist z.B. in dem Buch
"Imaging Systems" von Kurt I. Jacobson und Ralph E. Jacobson, erschienen bei The Focal
Press, London und New York (1976), in Kapitel VII unter der Überschrift "7.1 Thermografie"
enthalten. Bei der Thermografie werden Materialien eingesetzt, die im wesentlichen
nicht licht- bzw. fotoempfindlich, sondern wärmempfindlich bzw. thermosensitiv sind.
Die in den Bildbereichen aufgebrachte Wärme reicht aus, um eine sichtbare Veränderung
in einem wärmeempfindlichen Aufnahmematerial hervorzurufen.
[0004] Die meisten direkt thermografischen Aufnahmematerialien sind chemischer Art. Bei
Erwärmung auf eine bestimmte Umwandlungstemperatur findet eine irreversible chemische
Reaktion statt, wodurch ein farbiges Bild erzeugt wird.
[0005] Eine große Vielzahl chemischer Systeme ist vorgeschlagen worden, von denen einige
Beispiele auf Seite 138 des vorstehend genannten Buches von Kurt I. Jacobson et al.
angegeben sind. An dieser Stelle wird die Herstellung eines Silbermetallbildes mit
Hilfe einer thermisch induzierten Reduktion einer Silberseife beschrieben. Laut dem
US-Patent 3.080.254 umfaßte ein typisches wärmeempfindliches Kopierpapier in der wärmeempfindlichen
Schicht ein thermoplastisches Bindemittel, z.B. Ethylcellulose, ein wasserunlösliches
Silbersalz, z.B. Silberstearat, sowie ein geeignetes organisches Reduktionsmittel,
für das 4-Methoxy-1-hydroxy-dihydronaphthalin ein repräsentatives Beispiel ist. Die
örtlich begrenzte Erwärmung des Aufzeichnungsmaterials im thermografischen Reproduktionsprozeß
auf eine geeignete Umwandlungstemperatur im Bereich von 90 °C bis 150 °C verursacht
eine sichtbare Veränderung in der wärmeempfindlichen Schicht. Die anfänglich weiße
oder leicht farbige Schicht wird dunkler und erhält an der erwärmten Stelle ein bräunliches
Aussehen. Zur Erzielung eines neutraleren Farbtons wird der wärmeempfindlichen Schicht
eine heterocyclische organische Tonersubstanz, z.B. Phthalazinon, zugegeben.
[0006] Wärmeempfindliche Kopierpapiere, die eine Aufnahmeschicht mit einem im wesentlichen
lichtunempfindlichen organischen Silbersalz und einem hydroxylaminartigen Reduktionsmittel
in einem thermoplastischen Bindemittel wie z.B. Ethylcellulose und nachchloriertes
Polyvinylchlorid aufweisen, sind in US-Patent 4.082.901 beschrieben. Bei Verwendung
in thermografischen Aufnahmeverfahren mit Thermodruckköpfen sind die genannten Kopierpapiere
nicht zur Reproduktion von Bildern mit einer relativ großen Anzahl von Graustufen
geeignet, wie sie für die Halbtonreproduktion erforderlich sind.
[0007] Laut dem vorstehend erwähnten Handbuch für Abbildungsmaterialien (Seiten 499 - 501)
werden direkte Wärmeaufnahmeverfahren mit einem Leukofarbstoffsystem heute kommerziell
genutzt.
[0008] In einer von T. Usami und A. Shimura im Journal of Imaging Technology, Jg. 16, Nr.
6, Dezember 1990, S. 234 bis 237, beschriebenen Ausführungsform arbeitet ein bestimmtes
Leukofarbstoffsystem auf einem transparenten Filmträger mit gekapselten Leukofarbstoffen
in einer Aufnahmeschicht, die einen sog. "Entwickler" enthält (z.B. eine sauer reagierende
Bisphenolverbindung, die in einem organischen Lösemittel gelöst und in einem wasserlöslichen
Bindemittel dispergiert ist). Aus der Kurve der optischen Dichte in Abhängigkeit von
der Temperatur (Bild 11 auf Seite 236) ist zu ersehen, daß die optische Dichte bei
Temperaturen von etwa 130 °C nicht höher als 1,5 ist und nicht weiter ansteigt.
[0009] Weder direkte thermische Monoblatt-Aufnahmematerialien noch Zweiblatt-Thermofarbstofftransfer-Aufnahmematerialien
(Farbstoffdonator- und Rezeptormaterialien), wie sie heute auf dem Markt sind, verfügen
über die Fähigkeit, Bilder mit maximalen optischen Dichten über 2,5 und einer für
die Halbtonreproduktion erforderlichen Gradation zu liefern.
[0010] Bei bestimmten Anwendungen, z.B. im Bereich der medizinischen Diagnostik, müssen
jedoch die vorstehenden Abbildungsmöglichkeiten gegeben sein, und direkt thermische
Aufnahmematerialien sind dafür nur geeignet, wenn sie die vorstehend genannten sensitometrischen
Eigenschaften hinsichtlich optischer Dichte und Gradation aufweisen.
[0011] Nach der bisher unveröffentlichten EP-Anmmeldung 94 201 207.1 weist ein wärmeempfindliches
Aufzeichnungsmaterial auf der gleichen Seite eines Trägermaterials, der sogenannten
wärmeempfindlichen Seite, eine oder mehrere Bindemittelschichten auf die ein im wesentlichen
lichtunempfindliches Metallsalz in Kombination mit mindestens einem organischen Reduktionsmittel
sowie einen säureempfindlichen Leukofarbstoff in Kombination mit einer sauer reagierenden
Verbindung, die als Farbstoffentwickler dient, enthalten. Die Materialien gemäß der
EP-Anmmeldung 94 201 207 ergeben Bilder mit hoher optischer Dichte und guter Graustufenwiedergabe.
[0012] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein wärmeempfindliches Aufzeichnungsmaterial
bereitzustellen, das Abbildungen mit hoher optischer Dichte, guter Graustufenwiedergabe
und guter Stabilität liefert. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist
die Bereitstellung eines Aufzeichnungsmaterials mit einem vereinfachtem Schichtaufbau,
das in einfacher Weise durch Gießtechnologie herstellbar ist.
[0013] Gegenstand der Erfindung ist ein wärmeempfindliches Bildaufzeichnungsmaterial, das
auf einem Trägermaterial
1. mindestens eine Bindemittelschicht oder eine Abfolge von Bindemittelschichten mit
einer wärmeempfindlichen bilderzeugenden Kombination aus einem organischen Silbersalz
und einem organischen Reduktionsmittel für das organische Silbersalz, und
2. mindestens eine Bindemittelschicht oder eine Abfolge von Bindemittelschichten mit
einer wärmeempfindlichen bilderzeugenden Kombination aus einem säureempfindlichen
Leukofarbstoff und einer sauer reagierenden, als Entwickler für den Leukofarbstoff
dienenden Verbindung
enthält, wobei sich Leukofarbstoff und Entwickler in thermischer Wirkungsbeziehung
zueinander entweder in verschiedenen Schichten oder getrennt voneinander in der gleichen
Schicht befinden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kombination aus organischem
Silbersalz und organischem Reduktionsmittel für das organische Silbersalz einerseits
und der Kombination aus Leukofarbstoff und sauer reagierender Verbindung andererseits
eine Schicht mit einem wasser- oder alkohollöslichen Polymer angeordnet ist.
[0014] Unter "thermischer Wirkungsbeziehung" ist die Möglichkeit zu verstehen, daß die betreffenden
die Bilddichte erhöhenden reaktiven Substanzen bei Einwirkung von Wärme miteinander
in reaktiven Kontakt treten können, z. B. durch thermisch induzierte Diffusion oder
dadurch, daß trennende Elemente wie beispielsweise Sperrschichten oder die Wände von
eine Reaktionskomponente einhüllenden Mikrokapseln bei Einwirkung von Wärme durchlässig
werden.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das erfindungsgemäße wärmeempfindliche
Aufzueichnungsmaterial auf einem Trägermaterial mindestens vier Schichten, nämlich
1. eine Bindemittelschicht mit einer wärmeempfindlichen bilderzeugenden Kombination
aus einem organischen Silbersalz und einem organischen Reduktionsmittel für das organische
Silbersalz (Silbersalzschicht),
2. eine Schicht mit einem wasser- oder alkohollöslichen Polymer,
3. eine Schicht mit einem Leukofarbstoff und einem Bindemittel für den Leukofarbstoff
(Leukofarbstoffschicht), und
4. eine Schicht mit einem Entwickler für den Leukofarbstoff und einem wasser- oder
alkohollöslichen Bindemittel (Entwicklerschicht),
wobei die Schicht mit dem wasser- oder alkohollöslichen Polymer zwischen der Silbersalzschicht
einerseits und der Leukofarbstoffschicht und Entwicklerschicht andererseits angeordnet
ist.
[0016] Das Trägermaterial für das erfindungsgemäße wärmeempfindliche Aufnahmematerial ist
vorzugsweise ein dünner flexibler Träger z.B. aus Papier, polyethylenbeschichtetem
Papier oder transparenter Kunststoffolie, z.B. aus einem Celluloseester, z.B. Cellulosetriacetat,
Polypropylen, Polycarbonat oder Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat. Der Schichtträger
kann Bogen-, Band- oder Bahnform haben und bei Bedarf mit einer Unterlage versehen
sein, um die Haftung der darauf aufgebrachten wärmeempfindlichen Aufnahmeschicht zu
verbessern. Die Schichtdicke des Trägers kann beispielsweise zwischen 10 und 2000
µm, vorzugsweise zwischen 50 und 500 µm liegen.
[0017] Das erfindungsgemäße Aufnahmematerial kann zur Herstellung von Durchsichts- und Aufsichtsbildern
verwendet werden. Dies bedeutet, daß der Schichtträger transparent oder opak sein
kann, im letzteren Fall weist der Schichtträger eine weiße, lichtreflektierende Oberfläche
auf. Es wird z.B. ein Papierträger verwendet, der weiße, lichtreflektierende Pigmente
enthalten kann, optional auch in einer Zwischenschicht zwischen einer Aufnahmeschicht
und dem genannten Träger. Wird ein transparenter Schichtträger verwendet, kann der
genannte Träger farblos oder farbig sein, z.B. blau getönt. Im Bereich der Hardcopy-Herstellung
werden Aufnahmematerialien auf einem weißen, opaken Träger verwendet, während im Bereich
der medizinischen Diagnostik vielfach Schwarzbild-Dias für die Betrachtung mit einem
Lichtkasten angewandt werden.
[0018] Erfindungsgemäß geeignete organische Silbersalze sind im wesentlichen lichtunempfindlich.
Besonders geeignet sind Silbersalze von aliphatischen Carbonsäuren, die sogenannten
Fettsäuren, bei denen die aliphatische Kohlenstoffkette vorzugsweise mindestens 12
C-Atome aufweist, z.B. Silberlaurat, Silberpalmitat, Silberstearat, Silberhydroxystearat,
Silberoleat und Silberbehenat sowie gleichermaßen Silberdodecylsulfonat gemäß US-Patent
4.504.575 und Silberdi-(2-ethylhexyl)-sulfosuccinat gemäß der Europäischen Patentanmeldung
227 141.
[0019] Geeignete organische Reduktionsmittel für die Reduktion des Silbersalzes sind organische
Verbindungen mit mindestens einem aktiven Wasserstoffatom an O, N oder C, wie etwa
bei aromatischen Di- und Trihydroxyverbindungen, z.B. Hydrochinon und substituierten
Hydrochinonen, Catechol, Pyrogallol, Gallussäure und Gallate, Aminophenole, METOL
(Handelsname), p-Phenylendiamine, Alkoxynaphthole, z.B. 4-Methoxy-1-naphthol gemäß
US-Patent 3.094.417, Pyrazolidin-3-on-artige Reduktionsmittel, z.B. PHENIDONE (Handelsname),
Pyrazolin-5-one, Indandion-1,3-Derivate, Hydroxytetronsäuren, Hydroxytetronimide,
Hydroxylamin-Derivate (siehe z.B. US-Patent 4.082.901), Hydrazin-Derivate, Reductone
und Ascorbinsäure; siehe auch US-Patente 3.074.809, 3.080.254, 3.094.417 und 3.887.378.
Bevorzugt werden Catechol und Polyhydroxy-spiro-bis-indan-Verbindungen. Das Reduktionsmittel
wird vorzugsweise in die wärmeempfindliche Bildschicht eingearbeitet, es kann aber
ganz oder teilweise in eine angrenzende Schicht eingebettet sein, von wo es in die
Schicht mit dem organischen Silbersalz diffundieren kann.
[0020] Als Bindemittel eignen sich in erster Linie natürliche, modifizierte natürliche oder
synthetische Harze. z.B. Cellulosederivate wie etwa Ethylcellulose, Celluloseester,
Carboxymethylcellulose, Stärke-Ether, Galactomannan, Polymere aus a,b-ethylenisch
ungesättigten Verbindungen wie Polyvinylchlorid, nachchloriertes Polyvinylchlorid,
Copolymere von Vinylacetat und Vinylidenchlorid, Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat,
Polyvinylacetat und teilhydrolyisiertes Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetale
aus Polyvinylalkohol, bei denen nur ein Teil der sich wiederholenden Vinylalkoholeinheiten
mit einem Aldehyd, vorzugsweise Polyvinylbutyral, umgesetzt ist, Copolymere von Acrylnitril
und Acrylamid, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester und Polyethylen oder Mischungen
davon. Ein besonders geeignetes Bindemittel ist Polyvinylbutyral mit einer geringen
Menge Vinylalkoholeinheiten, das unter der Handelsbezeichnung BUTVAR B79 von Monsanto
USA vertrieben wird.
[0021] Um einen neutralschwarzen Bildton mit Silber in den Bereichen höherer optischer Dichte
und Neutralgrau in den Bereichen geringerer Dichte zu erhalten, können die reduzierbaren
Silbersalze und die Reduktionsmittel vorteilhaft in Verbindung mit einer aus der Thermografie
oder Foto-Thermografie bekannten sog. Tonersubstanz verwendet werden. Geeignete Tonersubstanzen
sind die Phthalimide und Phthalazinone entsprechend den in US-Patent 4.082.901 beschriebenen
allgemeinen Formeln. Weiterhin wird auf die in den US-Patenten 3.074.809, 3.446.648
und 3.844.797 beschriebenen Tonersubstanzen verwiesen. Besonders geeignete Tonersubstanzen
sind auch die heterozyclischen Tonerverbindungen des Benzoxazindion- oder Naphthoxazindion-Typs.
[0022] In der Silbersalzschicht liegt das Gewichtsverhältnis von Bindemittel zu organischem
Silbersalz vorzugsweise zwischen 0,2 und 6. Diese Schicht hat vorzugsweise eine Dicke
zwischen 8 µm und 32 µm.
[0023] Die Schicht mit dem wasser- oder alkohollöslichen Polymer hat die Funktion einer
Sperrschicht. Geeignete Polymere sind z.B. Polyvinylalkohol, teilverseiftes Polyvinylacetat,
Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenoxid, Polyethylenoxid-Polypropylenoxid-Copolymere,
Celluloseester und Celluloseether. Besonders gut geeignet ist Polyvinylalkohol. Die
Dicke der Sperrschicht beträgt 0,1 bis 10 µm, vorzugsweise 0,2 bis 5 µm.
[0024] Für die Leukofarbstoffschicht besonders geeignet sind Leukofarbstoffe, die zur Klasse
der Fluorane gehören, wie sie z.B. in EP-A-0 155796, in DE-A-35 34 594 und DE-A-43
29 133 sowie in den US-Patenten 3.957.288, 4.011.352 und 5.206.118 beschrieben sind.
[0025] Die bevorzugten fluoranartigen Leukofarbstoffe haben die folgende allgemeine Formel
(A):

wobei
- R1
- eine Mono- oder Dialkylaminogruppe in substituierter Form ist, z.B. substituiert mit
einer Tetrahydrofurylgruppe,
- R2
- Wasserstoff, F, Cl, C1-C5-Alkyl, C1-C5-Alkoxy, Phenyl oder Benzyl ist,
- R3
- Wasserstoff, eine C1-C4-Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Cycloalkylgruppe oder
eine Arylgruppe ist, z.B. eine Phenylgruppe, und
- R4
- eine C1-C4-Alkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Cycloalkylgruppe oder eine Arylgruppe
ist, z.B. eine Phenylgruppe.
[0026] Andere Leukofarbstoffe, die durch Reaktion mit einer Säure eine farbige Verbindung
ergeben, sind Leuko-Kristallviolett, Leuko-Malachitgrün, Kristallviolettlakton, Benzoyl-Leuko-Methylenblau
und die säureempfindlichen Leukofarbstoffverbindungen in der Klasse der Bisindophthalide
und Carbazolylmethane, die in US-Patent 5.206.118 beschrieben sind.
[0027] Als Bindemittel für die Leukofarbstoffschicht eignen sich die gleichen Bindemittel
sie für die Silbersalzschicht. Besonders gut geeignet sind Vinylchlorid und Vinylidenchlorid
Copolymerisate, wie z.B. Poly(Vinylchlorid-co-Vinylacetat).
[0028] Die genannten Bindemittel können in Verbindung mit Wachsen oder "Wärmelösemitteln"
, auch als "Thermo-Lösemittel" bezeichnet, eingesetzt werden, die die Reaktionsgeschwindigkeit
der Farbstoffbildungsreaktion und der Bildsilber erzeugenden Redox-Reaktion bei erhöhten
Temperaturen verbessern.
[0029] Der Begriff "Wärmelösemittel" im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet ein
nicht hydrolysierbares organisches Material, das bei Temperaturen unter 50 °C eine
feste Form hat, aber ab etwa 60 °C als Weichmacher für das Bindemittel dient, mit
dem es sich in dem erwärmten Bereich verbindet und/oder dann als Lösemittel für mindestens
einen der farbbildenden Reaktionspartner wirkt. Für diesen Zweck geeignet ist z.B.
ein Polyethylenglykol mit einer mittleren relativen Molekülmasse zwischen 1.500 und
20.000 gemäß Beschreibung in US-Patent 3.347.675.Die Dicke der Leukofarbstoffschicht
beträgt 2 bis 25 µm, vorzugsweise 4 bis 15 µm.
[0030] Geeignete Entwickler für den Leukofarbstoff sind elektronenaufnehmende oder sauer
reagierende Verbindungen. Beispielhaft seien genannt: 1,3-bis-p-Hydroxycumylbenzol
oder 1,4-bis-Cumylbenzol, p-Hydroxybenzoesäure-Butylester (PHBB) und Bisphenole wie
z.B. 4,4'-Isopropylidendiphenol (Bisphenol A) sowie analoge Verbindungen, die im Journal
of Imaging Technology, Jg. 16, Nr. 6, Dezember 1990, S. 235, sowie in DE-A- 35 34
594 und DE-A-43 29 133 beschrieben sind. Andere geeignete sauer reagierende Verbindungen,
die als Entwickler für Leukofarbstoffe dienen, sind Monoester von aromatischen ortho-Carbonsäuren,
die z.B. in US-Patent 4.011.352 beschrieben sind, insbesondere der Ethylhalbester
der ortho-Phthalsäure.
[0031] Die Entwicklerschicht wird zweckmäßigerweise unter Verwendung solcher Lösungsmittel
hergestellt, die für das Bindemittel der Leukofarbstoffschicht keine lösende Wirkung
haben. Dementsprechend sind die in der Entwicklerschichtverwendeten Bindemittel wasser-
oder alkohollöslich. Es kann sich dabei um modifizierte natürliche oder synthetische
Polymere handeln. Als Beispiel seien Cellulosederivate, Polyvinylpyrrolidon und Copolymerisate
aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat genannt. Ein bevorzugtes Bindemittel ist Nitrocellulose.
Die Schichtdiche der Entwicklerschicht beträgt 1 bis 15 µm, vorzugsweise 3 µm bis
10 µm.
[0032] Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial weitere für diesen
Einsatzzweck bekannte Schichten enthalten. So kann es günstig sein, als oberste Schicht
eine Abdeckschicht (topcoat) anzubringen. Eine übliche Dicke dieser Abdeckschicht
beträgt 0.05 bis 2.5 µm.
[0033] Die Abdeckschicht kann Antihafteigenschaften haben, was sich z.B. durch die Verwendung
von Polysiloxanen, Polysiloxan-Polyether-Blockcopolymerisaten oder Fluorpolymeren
erreichen läßt. Auch Polyvinylalkohol ist als Abdeckschicht geeignet.
[0034] Für das Beschreiben des Bildmaterials mit einem Thermokopf hat es sich als günstig
erwiesen, eine thermostabile Abdeckschicht anzubringen. Hierfür geeignete Polymere
haben einen Erweichungspunkt oberhalb von 100 °C, vorzugsweise oberhalb von 130 °C.
Gut geeignet ist Polycarbonat, insbesondere Homo- und Copolymere des Trimetylcyclohexylbisphenolpolycarbonats.
Die letztgenannten Polymere führen zu Bildmaterialien mit besonders hohem Glanz und
guter Bildschärfe. Eine Verschmutzung des Thermokopfes durch das Bildmaterial infolge
von Verklebung oder Abrieb findet nicht statt. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Polymere
besteht in ihrer einfachen Verarbeitbarkeit, z.B. durch Gießen aus organischer Lösung.
[0035] Die Herstellung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterialien kann mittels bekannter
Technologien erfolgen. Günstig ist die Herstellung durch Gießen oder Rakeln. Die Schicht
mit dem wasser- oder alkohollöslichen Polymer und die Entwicklerschicht können in
einfacher Weise aus Wasser, Alkohol oder Wasser-Alkohol-Gemischen, z.B. aus Methylalkohol,
Ethylalkohol, Isopropylalkohol gegossen werden. Für die Silbersalzschicht und die
Leukofarbstoffschicht sind im allgemeinen nichtwäßrige Lösungsmittel notwendig. Geeignete
Lösemittel sind z.B. Aceton, Methylethylketon, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dichlormethan,
Tetrachlormethan und Ethylacetat.
[0036] Die erfindungsgemäßen wärmeempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien können z.B. mit
einem Thermokopf beschrieben werden und liefern Schwarz-Weiß-Bilder mit hoher optischer
Dichte (D-max > 2), guter Graustufenwiedergabe, hoher Schärfe und guter Stabilität.
Die Gradation ist, vor allem in Bereichen geringerer Dichte, für die Halbtonreproduktion
gut geeignet, z.B. für die Porträt-reproduktion bei Ausweisdokumenten und im Bereich
der medizinischen Diagnostik für die Wiedergabe von Bildern, die z.B. durch Röntgen-,
Ultraschall- oder Kernspinresonanz- (NMR-) Signale erzeugt werden.
[0037] Der Begriff "Gradation" bezieht sich auf die Steigung einer Schwärzungskurve, die
die optische Dichte (D) als Funktionswert (Ordinate) zu linear steigenden Wärmemengen
auf der Abszisse darstellt. Hierbei werden unterschiedliche Wärmemengen in aneinander
angrenzenden Bereichen auf das thermografische Material aufgebracht, analog zur Herstellung
eines Stufenkeils. Die lineare Wärmezunahme wird z.B. durch lineare Erhöhung der Erwärmungszeit
an verschiedenen Stellen des Aufnahmematerials erzielt, wobei die Heizleistung (J)
pro Zeiteinheit (s) konstant gehalten wird. Alternativ kann die Erwärmungszeit konstant
bleiben und statt dessen die Heizleistung linear erhöht werden.
[0038] Definitionsgemäß ergeben alle Gradienten oder Steigungen der besagten Schwärzungskurve
zusammen die Gradation des thermografischen Bildes. Ein Gradient entspricht der Steigung
an einem einzelnen Punkt auf der Schwärzungskurve. Der Gammawert (γ) ist der maximale
Gradient der besagten Schwärzungskurve und entspricht in der Regel dem Gradienten
zwischen dem Ende des Fußes und dem Anfang der Schulter der Schwärzungskurve.
[0039] Auch das Einschreiben mit einem Infrarot-Laser ist möglich, in diesem Falle wird
dem Aufzeichnungsmaterial ein Infrarotabsorber zugesetzt.
[0040] Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ist auch aus ökologischer Sicht besonders
vorteilhaft.
Beispiel 1 (erfindungsgemäß)
[0041] Auf einer substrierten Polyethylenterephthalatunterlage mit einer Schichtdicke von
125 µm wurde mit Hilfe einer Rakel eine Silbersalzschicht mit nachfolgend angegebener
Zusammensetzung aus einer Methylethylketon-Lösung aufgetragen und getrocknet:
Silberbehenat |
6,63 g/m2 |
Polyvinylbutyral (Butvar® B79) |
6,63 g/m2 |
3,3,3',3',-Tetramethyl-5,6,5',6',-tetrahydroxy-spiro-bis-indan |
1,26 g/m2 |
3,4-Dihydro-2,4-dioxo-1,3,2H-benzoxazin |
0,50 g/m2 |
[0042] Anschließend wurde aus wäßriger Lösung eine Sperrschicht aus Polyvinylalkohol (Moviol®18/88)
mit einem Auftrag von 2,50 g/m
2 aufgebracht.
[0043] Darüber wurde eine Leukofarbstoffschicht mit der nachfolgend angegebenen Zusammensetzung
aus einer Methylethylketon-Lösung aufgetragen und getrocknet:
Leukofarbstoff, Yamada Black® S 205 |
1,60 g/m2 |
Poly(vinylchlorid-co-Vinylacetat) |
9,60 g/m2 |
[0044] Darüber wurde eine Entwicklerschicht mit nachfolgend angegebener Zusammensetzung
aus einer Methanol-Lösung aufgetragen und getrocknet:
p-Hydroxybenzoesäurebenzylester |
2,25 g/m2 |
Nitrocellulose |
2,25 g/m2 |
Tegoglide® 410 |
0,30 g/m2 |
Beispiel 2 (erfindungsgemäß)
[0045] Entsprechend der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise wurde ein Aufnahmematerial
mit nachfolgender Zusammensetzung angefertigt.
[0046] Unterlage: substrierte Polyethylenterephthalatfolie mit einer Schichtdicke von 100
µm
Silbersalzschicht: |
Silberbehenat |
6,63 g/m2 |
Polyvinylbutyral (Butvar® B79) |
6,63 g/m2 |
3,3,3',3',-Tetramethyl-5,6,5',6',-tetrahydroxy-spiro-bis-indan |
1,26 g/m2 |
3,4-Dihydro-2,4-dioxo-1,3,2H-benzoxazin |
0,50 g/m2 |
Sperrschicht: |
Polyvinylalkohol (Moviol®18/88) |
3,50 g/m2 |
Leukofarbstoffschicht: |
Leukofarbstoff Pergascript® |
2,40 g/m2 |
Poly(vinylchlorid-co-Vinylacetat) |
8,80 g/m2 |
Entwicklerschicht: |
p-Hydroxybenzoesäurebenzylester |
3,75 g/m2 |
Nitrocellulose |
1,25 g/m2 |
Tegoglide® 410 |
0,30 g/m2 |
Beispiel 3 (Vergleich)
[0047] Entsprechend der in Beispiel 1 angegebenen Arbeitsweise wurde ein Aufnahmematerial
mit nachfolgender Zusammensetzung angefertigt.
[0048] Unterlage: substrierte Polyethylenterephthalatfolie mit einer Schichtdicke von 100
µm
Silbersalzschicht: |
Silberbehenat |
6,63 g/m2 |
Polyvinylbutyral (Butvar® B79) |
6,63 g/m2 |
3,3,3',3',-Tetramethyl-5,6,5',6',-tetrahydroxy-spiro-bis-indan |
1,26 g/m2 |
3,4-Dihydro-2,4-dioxo-1,3,2H-benzoxazin |
0,50 g/m2 |
Deckschicht: |
Nitrocellulose |
1,25 g/m2 |
Tegoglide® 410 |
0,30 g/m2 |
Beispiel 4
[0049] Auf die Aufnahmematerialien der Beispiele 1 bis 3 wurden mit Hilfe eines Printers
mit Thermokopf (Hitachi VY 100 videoprinter) ein Testbild mit 16 Graustufen eingeschrieben.
Die optischen Dichten der einzelnen Stufen wurden in Transmission gemessen und tabelliert.
Optische Dichte |
Stufe |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
Beispiel 1 |
0,16 |
0,32 |
0,48 |
0,67 |
1,44 |
3,67 |
4,16 |
4,38 |
Beispiel 2 |
0,14 |
0,3 |
0,48 |
0,69 |
1,5 |
3,85 |
4,22 |
4,44 |
Beispiel 3 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,07 |
0,68 |
2,89 |
3,08 |
3,14 |
[0050] Die Tabelle läßt klar erkennen, daß die erfindungsgemäßen Materialien, besonders
im Bereich niedriger Dichten zur Wiedergabe von Graustufen gut geeignet sind.
1. Wärmeempfindliches Bildaufzeichnungsmaterial, das auf einem Trägermaterial
- mindestens eine Bindemittelschicht mit einer wärmeempfindlichen bilderzeugenden
Kombination aus einem organischen Silbersalz und einem organischen Reduktionsmittel
für das organische Silbersalz, und
- mindestens eine Bindemittelschicht oder eine Abfolge von Bindemittelschichten mit
einer wärmeempfindlichen bilderzeugenden Kombination aus einem säureempfindlichen
Leukofarbstoff und einer sauer reagierenden, als Entwickler für den Leukofarbstoff
dienenden Verbindung
enthält, wobei sich Leukofarbstoff und Entwickler in thermischer Wirkungsbeziehung
zueinander entweder in verschiedenen Schichten oder getrennt voneinander in der gleichen
Schicht befinden, dadurch gekennzeichnet daß zwischen der Kombination aus organischem
Silbersalz und organischem Reduktionsmittel für das organische Silbersalz einerseits
und der Kombination aus Leukofarbstoff und sauer reagierender Verbindung andererseits
eine Schicht mit einem wasser- oder alkohollöslichen Polymer angeordnet ist.
2. Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es auf einem
Trägermaterial mindestens vier Schichten enthält, nämlich
1. eine Bindemittelschicht mit einer wärmeempfindlichen bilderzeugenden Kombination
aus einem organischen Silbersalz und einem organischen Reduktionsmittel für das organische
Silbersalz (Silbersalzschicht),
2. eine Schicht mit einem wasser- oder alkohollöslichen Polymer (Sperrschicht),
3. eine Schicht mit einem Leukofarbstoff und einem Bindemittel für den Leukofarbstoff
(Leukofarbstoffschicht), und
4. eine Schicht mit einem Entwickler für den Leukofarbstoff und einem wasser- oder
alkohollöslichen Bindemittel (Entwicklerschicht).
3. Bildaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Silbersalzschicht
8-32 µm, die Schicht mit dem wasser- oder alkohollöslichen Polymer 1-10 µm, die Leukofarbstoffschicht
2-25 µm und die Entwicklerschicht 0,1-10 µm dick ist.
4. Bildaufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sperrschicht aus Polyvinylalkohol besteht.
5. Bildaufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bindemittel der Entwicklerschicht Nitrocellulose ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines wärmeempfindlichens Bildaufzeichnungsmaterials nach
einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schichten nacheinander
aus Lösungen gegossen werden.