Die Erfindung betrifft ein Farbband für ein Transferdruckver¬ fahren, bei dem durch gezieltes Einwirken von Schaltung und/oder Wärme Farbεtoffkomponenten von einer Trägerfolie auf ein zu be¬ druckendes Material, insbesondere Papier, übertragen werden.

Derartige Druckverfahren kommen zum Beispiel in Thermoüruckern zur Anwendung. Druckertinten für bereits bekannte Farbbänder bestehen aus einem Wachs, das den Farbstoff und ein Bindemittel enthält. Dieses Wachs ist auf einem Träger aufgetragen, der üb¬ licherweise aus einer flexiblen Kunststofffolie, zum Beispiel aus Polybutylenterephthalat besteht. Zur besseren Wärmeleitung kann zwischen Folie und Wachsschicht noch eine Aluminiumschicht vorhanden sein. Aus derart beschichteten Folien werαen die Farb¬ bänder für die Drucker hergestellt.

In dem auch Release-Technik genannten Druckverfahren überträgt ein Druckkopf, der zum Beispiel aus mehreren in Form einer Matrix angeordneten heizbaren Elementen bestehen kann, über diese Elemente eine bestimmte Wärmemenge auf das Farbband. Dadurch wird das Wachs zum Schmelzen gebracht und durch den gleichzeitig aufgewendeten Druck auf das zu bedruckende Medium, insbesondere Papier, übertragen. Die auf das Papier übertragene, den Farbstoff enthaltende Wachsschicht ist dabei relativ dick. Zwar wird dadurch eine gute Farbs ttigung erzielt, die auch von der Oberfläche des Papiers unabhängig ist, jedoch ist die Farb¬ stoffhaftung auf dem Papier und infolgedessen auch die Abrieb¬ festigkeit bei dieser Technik noch sehr verbesserungsfähig.

Bei zunehmender Druckgeschwindigkeit ist auch der mehrschich¬ tige Aufbau des beschriebenen Farbbandes von Nachteil. Die Wachsschicht muß während des Drückens aufgeschmolzen werden und verbraucht daher ebenso wie alle anderen Schichten eine cewisse

Heizleistung, die die maximal erreichbare Druckgεschwindigkeit begrenzt. Auch die mechanische Beanspruchung der Farbbänder er¬ laubt nur eine gewisse Druckgeschwindigkeit.

Außerdem beträgt der "thermische Wirkungsgrad" bei Thermodruckerπ mit herkömmlichen Druckertintenzusammensetzungen nach einer groben Schätzung nur ca. 5 % . Das heißt, ca. 95 % der aufgewen¬ deten Heizleistung gehen als Abwärme verloren und können nicht mehr direkt für die Farbübertragung genutzt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Farbband für Transferdruckverfahren anzugeben, das eine gute Farbsätti¬ gung zum Beispiel auf Papier, verbesserte Druckqualität bei gu¬ ter Farbhaftung und hohe Abriebfestigkeit des Farbbandes zeigt und das außerdem für die Farbübertragung weniger Heizleistung erfordert.

Diese Aufgabe wird durch ein Farbband der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Trägerfolie mindestens eine der zu übertragenden Tintenkomponenten in Form einer nicht mobilen Verbindung vorgesehen ist, welche durch Einwirken von Strahlung und/oder Wärme chemisch zerfällt und dadurch die mindestens eine Tintenkomponente freisetzt, wobei diese Tintenkomponente mobil und auf das zu bedruckende Mate¬ rial übertragen wird. Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfin¬ dung, daß in der nicht mobilen Verbindung die zumindest eine Tintenkomponente über eine labile Gruppe gebunden ist, bei de¬ ren Zerfall neben der Tintenkomponente noch eine gasförmige Verbindung freigesetzt wird. Weitere Ausgestaltungen der Erfin¬ dung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch die thermisch labile chemische Anbindung von Tintenkom¬ ponenten in einer nicht mobilen Verbindung wird die Freisetzung dieser Tintenkomponenten erleichtert. Unter Freisetzen und Mo¬ bilmachen ist dabei die Überführung dieser Tintenkomponente in eine mobilere Phase zu verstehen. Diese mobilere Phase kann flüssig, oder bei der gegebenen Temperatur auch gasförmig sein.

Freisεtzbare Tintenkomponenten können sein: ein oder mehrere

Farbstoffe oder Pigmente, Bindermaterial für den Farbstoff, eine als Zwischen- oder Abdeckschicht fungierende "Wachsschicht" oder eine als Lösungsmittel für andere Tintenkomponenten wirken¬ de, im freigesetzten Zustand bei der gegebenen Temperatur flüs¬ sige Verbindung.

Der Transfer der Tintenkomponenten des erfindungsgemäßen Farb¬ bandes erfordert eine geringere Energiezufuhr als bei herkömm¬ lichen Farbbändern. Durch die erfindungsgemäße chemische Anbin- dung von Tintenkomponenten kann die abdeckende Wachsschicht auf dem Farbband dünner ausgeführt werden oder auch ganz entfallen.

Ein in einer Ausführungsform der Erfindung beim Druckvorgang freigesetztes Gas unterstützt die Übertragung der Tintenkompo¬ nenten auf das zu bedruckende Medium. Durch den bei der Frei¬ setzung des Gases entstehenden Druck erhalten die Tintenkom¬ ponenten genügend kinetische Energie, um tief in das zu be¬ druckende Material (zum Beispiel Papier) einzudringen. Dadurch wird eine erhöhte Farbstoffhaftung auf dem Papier erreicht.

Dieser unterstützende zusätzliche Effekt kann auch durch Bei¬ mischen einer weiteren thermisch labilen Verbindung zu den Tin¬ tenkomponenten erzielt werden. Eine solche als "Treibmittel" wirkende Verbindung stellt zum Beispiel Azodicarbonamid dar. Diese bis ca. 10 Gewichtsprozent zu den Tintenkomponenten zu¬ setzbare Verbindung ist bevorzugt, da es keine toxischen Gase freisetzt. Doch können zum Beispiel auch Azoschäumer verwendet werden. Mit 2-t-Butylazo-2 ' -cyanobutan läßt sich die Zerfalls¬ temperatur auf ca. 80°C einstellen. Ein Treibmittel, das ther¬ misch neben Stickstoff auch Kohlendioxid abspaltet, ist das 2,2'-Diacetoxy-2,2'-azopropan.

Durch die chemische Zerfallsreaktion auf dem Farbband wird (auch ohne dabei freigesetztes Gas) ein schnellerer Farbtransfer erzielt, als dies bei herkömmlichen Farbbändern möglich ist, wo der Farbtransfer einzig durch Aufschmelzen einer Wachsschicht und den ausgeübten Druck erzielt wird. Insbesondere bei einer Abstimmung der Zerfallstemperatur der labilen Verbindung mit dem Schmelzpunkt des gegebenenfalls als Deckschicht vorhandenen

Wachses werden weitere Vorteile erreicht. Die Geschwindigkeit des Transfers der Tintenkomponenten steigt beim Erreichen der Zerfallstemperatur in den erfindungsgemäßen Farbbändern plötz¬ lich und steil an und ermöglicht so ein schärferes Druckbild auf zum Beispiel Papier.

Weiterhin können der Farbstoff-, bzw. dessen Tintenkomponenten an ein Trägerpolymer gebunden sein. Dieses Polymer stellt in einer bevorzugten Ausführungsform gleichzeitig die Trägerfolie für das Farbband dar. Ein mehrschichtiger Aufbau des Farbbands kann daher in diesem Fall entfallen. Bei gleichbleibender Druck¬ geschwindigkeit kann das Farbband nun deutlich dünner ausgeführt werden, da die Gefahr einer mechanischen Beschädigung eines Farb¬ bandes mit Einschichtaufbau beim Betrieb bedeutend geringer ist, als beim Mehrschichtaufbau. Auch die Energiemenge, die zur Farb¬ übertragung nötig ist, reduziert sich in dieser Ausführungsform. Neben einem geringen Beitrag zum Aufheizen der Folie muß nur noch die Heizleistung aufgebracht werden, die nötig ist, die labilen Gruppen zu zersetzen. Die Zersetzungsbereiche, das heißt die Bereiche, in denen eine Farbübertragung stattfinden soll, können mit der neuartigen Druckertiπte schärfer definiert wer¬ den, als dies mit der herkömmlichen Wachsschichttechnik möglich ist. Somit wird ein schärferes Druckbild erzielt, wobei die Druckfarbe bis in tiefste Papierhohlräume und Poren eindringt, dementsprechend gut haftet und auch eine gute Farbdeckung er¬ gibt.

Eine weitere Ausführungsform der Druckertinte erlaubt es, die Übertragung der Farbstoffkomponenten in Lösung vorzunehmen. Da¬ zu können neben den zum Beispiel Farbstoff enthaltenden Kompo¬ nenten auch andere Tintenkomponenten über labile Gruppen oder Bindungen an das Trägerpolymer oder als nicht mobile Verbindung gebunden sein, die beim Zerfall eine flüssige Phase bilden und die Tintenkomponenten zu lösen vermögen. Durch die Übertragung der Tintenkomponenten in Lösung oder flüssiger Phase wird ein noch besseres Eindringen der Farbe in Poren und Hohlräume von Papier erreicht.

Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens betrifft ein

Farbband, bei den mindestens eine Tintenkomponente aus einem de- polymerisierbaren Polymer mit niedriger Zerfallstemperatur (Cei- ling-Temperatur) freigesetzt wird. Ein Beispiel dafür bildet oas Poly- ^-methylstyrol , das eine Ceiling-Te peratur von ca. 61"C besitzt. Die Einbindung der Tintenkomponente, zum Beispiel des Farbstoffs in derartige Polymere kann im einfachsten Fall da¬ durch erfolgen, daß die Polymerisation in Anwesenheit eines Farbstoffes ausgeführt wird. Besser werden Farbstoffe einge¬ setzt, die eine polymerisationsfähige funktioneile Gruppe tra¬ gen und als Monomere für eine Copolymerisation mit dem depoly- merisierbaren Kunststoff dienen können.

Die Auswahl geeigneter Farbstoffe ist groß, wenn die geforder¬ ten Bedingungen erfüllt werden. Für die Ausführungsformen der Erfindung, die an die Farbstoffkomponenten gebundene labile Gruppen vorsehen, bieten sich als labile Gruppen die Azogruppe und die Carboxylatgruppe an, die beim Zerfall die Gase Stick¬ stoff bzw. Kohlendioxid freisetzen. Beide Gruppen sind dem Chemiker leicht und in einer Vielzahl von Reaktionen zugänglich. Zum Teil läßt sich die Darstellung der labilen Gruppe gleich¬ zeitig mit der Verknüpfungsreaktion der Farbstoffkomponenten mit dem Trägerpolymer verwenden. So können etwa freie Aminogrup- pen tragende Polyamine leicht unter Ausbildung von Azogruppen mit geeigneten Farbstoffen gekuppelt werden.

Sowohl die Azogruppe als auch die Carboxylatgruppe zerfallen in der Wärme, wobei sich die Zerfallstemperatur durch chemische Modifikation in gewissen Grenzen einstellen läßt, wie es zum Beispiel für Treibmittel aus einem Artikel von D. Braun in Mon- natshefte für Chemie 110, Seiten 699 bis 713, (1979) bekannt ist. Durch geeignete Modifikation ist es daher auch möglich, verschiedene Farbstoffe in ein Trägerpolymer so einzubauen, daß sie bei unterschiedlichen Temperaturen freigesetzt werden.

Eine zusätzliche Möglichkeit, die Tintenkomponenten des erfin¬ dungsgemäßen Farbbandes freizusetzen, besteht in der Zersetzung der labilen Gruppen durch Strahlung. So ist zum Beispiel die Azogruppe gegen UV-Licht von 360 nm Wellenlänge instabil und zerfällt unter Abspaltung von Stickstoff. Die zur Zersetzung

nötige Energie beträgt etwa 120 k /mol. Eine ähnliche Energie¬ menge erfordert der Zerfall entsprechender Carboxylatgruppen, der neben Wärme auch durch Infrarotstrahlung ausgelöst werden kann. Dadurch ist es möglich, das erfindungsgemäße Farbband auch in solchen Druckern einzusetzen, deren Druckköpfe nicht mit Wärmeübertragung, sondern mit UV- bzw. IR-Strahlung die Farbübertragung vom Farbband auf das Papier bewirken.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbei¬ spielen noch näher erläutert.

1. Ausführunosbeispiel

Ein polymerisierbares olefinisches Monomer, welches ein aroma¬ tisches Amin trägt, zum Beispiel p-Amino-mεthacrylsäurebenzyl- ester wird diazotiert und mit einem einen Farbstoff X tragenden Alkylcyanessigester nach Formel 1 umgesetzt.

Das Monomer I wird anschließend nach bekannten Methoden in Lö¬ sung bei ca. 60° polymerisiert. Durch Mischen dieses Polymeren, zum Beispiel mit pulverförmigem Polyethylenvinylacetat, und an¬ schließender Coextrusion werden daraus Folien von zum Beispiel 1 μm Stärke erzeugt und dann mit einer 2 μm dicken Polyethylen- terephthalatfolie (Trägerfolie) verbunden. Auf dieser Schicht kann nun noch eine bis ca. 2 μm dicke Parafinschicht aus der Lö¬ sung abgeschieden werden. Nach dem Trocknen ist eine gebrauchs¬ fertige Druckfolie für ein Farbband entstanden.

Zur Beschichtung kann auch eine etwa 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Polymer enthaltende Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel eingesetzt werden. Als Lösungsvεrmittler kann in diesem Fall (bei Abscheidung der Schicht aus Lösung) ein längerkettiger Alkylrest R (zum Beispiel R = Hexyl) dienen. Anstelle es Mono-

merεn kann alternativ auch ein Poly-p-aminostyrol in einer poly- er-analogen Umsetzung diazotiert und mit dem Cyanester umge¬ setzt werden.

Im fertigen Farbband wird beim Erwärmen auf ca. 120 ^* C der Farbstoff freigesetzt und auf das Papier übertragen. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß beim Zerfall der Azogruppe Wärme frei wird, welche die zum Zerfall bzw. zum Auslösen des Druck¬ vorgangs notwendige Energiemenge reduziert.

2. Ausführungsbeispiel

Ein depolymerisiεrbares Polymer, zum Beispiel Poly- c Methyl- styrol (Ceiling-Temperatur ca. 60°C) wird in Toluol gelöst und in ca. 1 μm Dicke auf die Trägerfolie aufgebracht und mit einεr farbstoffhaltigen Wachsschicht versehen. Diese wird wie im ersten Beispiel aus einer Lösung abgeschieden, welche allerdings noch einen Farbstoff, zum Beispiel Ruß, Duasyn-Schwarz oder anαe- rε εnthält. In einer Variante kann auch auf diese Wachsεchicht verzichtet werdεn, wεnn der Farbstoff direkt im Polymer gelöst oder in dieses eingεarbeitet wird.

Neben dem Poly-c -methylstyrol gibt es noch zahlreiche andere depolymiersierbare Polymere mit unterschiedlichen Zerfallstem¬ peraturen, die je nach Bedarf eingesetzt werden können. So sind zum Beispiel Polymere aus Isophthalsäure und 1,4-Dibromtetra- hydronaphtalin bekannt, die unter Säureeinfluß bei ca. 120°C zerfallεn, während sie ohne Säureeinfluß bis über 200°C stabil sind (siehe dazu J. M. 3. Frέchet, Emil Warburg Symposium, Elmau 1987, Tagungsband, Seitε 73).

Die Farbstoffübertragung geschieht in diesem Ausführungsbei¬ spiel durch den thermisch initiierten Zerfall der Zwischen¬ schicht bzw. durch den Zerfall des Polymeren, welches den Bin¬ der den Farbstoff enthaltenden Schicht darstellt.