DE3689741T2

DE3689741T2 - Lichtübertragendes Aufzeichnungsmedium und Bildherstellungsverfahren wobei dieses Medium verwendet wird.

Info

Publication number: DE3689741T2
Application number: DE3689741T
Authority: DE
Inventors: Takashi Akiya; Ryuichi Arai; Kenji Hasegawa; Masahiko Ishida; Takahiro Mori; Hidemasa Mouri; Mamoru Sakaki; Michiaki Tobita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-12-18
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1994-07-21
Anticipated expiration: 2006-12-17
Also published as: EP0227417A3; US4783376A; EP0227417A2; DE3689741D1; EP0227417B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial mit einer nicht-porösen Oberfläche, umfassend einen Träger und eine auf diesem Träger bereitgestellte Deckschicht, und auf ein Verfahren zur Bilderzeugung, umfassend die Erzeugung des Bildes auf dem lichtdurchlässigen Aufzeichnungsmaterial.
Es sind verschiedene Verfahren zur Bilderzeugung bekannt, wie z. B. elektrostatische Aufzeichnungssysteme, Anschlagaufzeichnungssysteme, Stiftplotter, Tintenstrahlaufzeichnungssysteme, Thermotransferaufzeichnungssysteme und Systeme, die Einrichtungen verwenden wie z. B. Filzstifte, Fluoreszenzmarker und Tuschestifte unter Verwendung von wasserbasierten Aufzeichnungsmitteln.
Elektrostatische Aufzeichnungssysteme erzeugen ein Bild, indem sie die Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials selektiv mit einer Ladung versehen und ein teilchenförmiges Aufzeichnungsmittel (Toner) auf sie aufbringen. Die elektrische Ladung bewirkt, daß das Aufzeichnungsmittel sich an die aufgeladenen Bereiche des Aufzeichnungsmaterials anheftet. Das Aufzeichnungsmittel wird dann thermisch auf das Aufzeichnungsmaterial fixiert. Dieses Aufzeichnungsverfahren wird in Kopiermaschinen, Faxmaschinen und dergleichen angewendet. Bekanntlich sind elektrofotografische Kopiermaschinen, die einen elektrostatischen Prozeß verwenden, weit verbreitet.
Bei solchen elektrofotografischen Aufzeichnungssystemen sind die vorteilhaften Eigenschaften geeigneter Aufzeichnungsmaterialien elektrische Leitfähigkeit, Glätte, Weißheit, Glanz, geringe Neigung zum Wellen, einheitliche Qualität, usw. Die elektrischen Eigenschaften der Oberfläche eines Aufzeichnungsmaterials sind besonders wichtig, und deshalb wird ein Aufzeichnungsmaterial zur Verwendung in der Elektrofotografie üblicherweise so hergestellt, daß seine Oberfläche einen geeigneten elektrischen Widerstand hat.
Ebenso besteht eine hohe Nachfrage nach Aufzeichnungsmaterialien, die in der Lage sind, Licht durchzulassen, und die deshalb in optischen Apparaten verwendet werden können (z. B. einen Overheadprojektor), so daß ein Bild, das durch Durchlassen von Licht durch solch ein Material erzeugt wird, angezeigt werden kann. Dieser Typ von Aufzeichnungsmaterial muß einen hohen Grad an Lichtdurchlässigkeit haben, zusätzlich zu den Eigenschaften, die im vorhergehenden Absatz genannt sind. Weiter muß in vielen Anwendungen (wie z. B. bei Verwendung mit einem Overheadprojektor) das Aufzeichnungsmaterial in der Lage sein, Hitze zu widerstehen. Lichtdurchlässige Blätter, wie z. B. Kunststoff-Folien, deren Oberflächen so hergestellt worden sind, daß sie die erforderliche elektrische Leitfähigkeit erhalten, werden im allgemeinen als lichtdurchlässige Aufzeichnungsmaterialien verwendet.
Zusätzlich besteht ebenfalls eine hohe Nachfrage nach Materialien, die in der Lage sind, farbige Bilder aufzuzeichnen. Zwei Verfahren zur Erzeugung farbiger Bilder auflichtdurchlässigen Blättern sind das silberhalogenid-fotografische Druckverfahren und die Elektrofotografie. Allerdings benötigen diese bekannten Verfahren beide einen großen apparativen Aufwand zu ihrer Durchführung. Ein einfacheres Verfahren, ein farbiges Bild zu erzeugen, ist die Verwendung von wasserbasierter Tinte oder Filzstiften, Fluoreszenzmarkern, Tuschestiften oder dergleichen, um Zeichnungen entweder von Hand durch den Anwender oder mit einem Plotter zu erzeugen. Bei diesem Verfahren aber muß das lichtdurchlässige Material so geartet sein, daß es das Aufzeichnungsmittel in der verwendeten Tinte sofort auf sich fixiert.
Ein anderes Verfahren zur Erzeugung eines farbigen Bildes ist die Verwendung eines Druckers oder Plotters zum Drucken unter Verwendung eines Nadeldruckverfahrens, eines Tintenstrahldruckverfahrens, eines thermosensitiven (Thermotransfer-)Aufzeichnungsverfahrens oder ähnlichem. Wenn das Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren mit einer wasserbasierten Tinte verwendet wird, muß des Aufzeichnungsmittel der Tinte so geartet sein, daß es schnell fixiert wird, genauso wie bei wasserbasierten Tintenstiften.
Im Falle eines Thermotransferaufzeichnungsverfahrens ist die Glätte des Aufzeichnungsmaterials und die Fähigkeit, Hitze zu widerstehen, von besonderer Bedeutung.
Wie beschrieben, variieren die Anforderungen und Eigenschaften von Aufzeichnungsmaterialien in Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung, und ein lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial, das mit all den vorstehend genannten Aufzeichnungssystemen (elektrofotografische Systeme der Kopiermaschinen, Tintenstrahlaufzeichnungssysteme, Nadeldrucksysteme, Thermotransferaufzeichnungssysteme oder Systeme mit wasserbasierten Tintenstiften) verwendet werden kann, wurde bisher nicht gefunden.
Z.B. ist die Overheadprojektor-Folie (OHP-Folie) für die Elektrofotografie, offenbart im US-Patent Nr. 4,370,379, so aufgebaut, daß eine untere Deckschicht mit einem Oberflächenwiderstand von 1,0·10&sup6; bis 9,0·10&sup9; Ω und weiter eine tonerempfangende Schicht mit einem Oberflächenwiderstand von 1,0·10¹&sup0; bis 1,0·10¹³ Ω auf einer Kunststoff-Folie bereitgestellt sind. Obwohl diese Folie genügend widerstandsfähig gegen Hitze ist und eine ausreichende Oberflächenleitfähigkeit besitzt, ist die Oberfläche der Folie an sich nicht-porös. Wird also diese Folie (die vorrangig für die Verwendung mit einer elektrofotografischen Kopiermaschine gedacht ist) unter Verwendung eines Filzstiftes, eines Fluoreszenzmarkers, eines Tuschestiftes oder dergleichen eingefärbt, bleiben wäßrige Bestandteile des Aufzeichnungsmittels auf der Oberfläche der Folie und trocknen darum verzögert. Folglich kann das Bild beschädigt werden, wenn nach der Aufzeichnung und während der relativ langen Trocknungszeit irgendetwas mit der Folie in Berührung kommt. Das ist offensichtlich nachteilig.
DE-A-3510565 befaßt sich mit dem Problem des Tintenstrahldrucks auf einen transparenten Träger, wie z. B. eine Polyesterfolie, und schlägt vor, die Tintenaufnahme zu verbessern, indem eine Oberflächenbeschichtung bereitgestellt wird, die eine bestimmte Kapazität hat, Tinte zu absorbieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial bereitgestellt, das eine nicht-poröse Oberfläche hat und einen Träger und eine auf dem Träger bereitgestellte Deckschicht umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht:
(a) bei Temperaturen unter 100ºC nicht erweicht,
(b) eine Oberfläche mit einem elektrischen Widerstand von nicht mehr als 10¹&sup4; Ω/cm² besitzt und damit die Aufzeichnung durch Elektrofotografie erlaubt und
(c) ein Polymer oder eine Mischung von Polymeren enthält, das/die wasserfest ist und die Eigenschaft besitzt, ein Aufzeichnungsmittel festzuhalten, das im Material löslich oder dispergierbar ist, wobei das Polymer oder die Polymermischung (i) ein Gemisch von hydrophoben und hydrophilen Polymeren, (ii) ein wasserfestes, hydrophiles Polymer mit hydrophilen und hydrophoben Segmenten in seinen Molekülen, (iii) das Ergebnis einer Quervernetzung eines wasserlöslichen Polymeren unter Verwendung eines an sich bekannten Quervernetzungsreagenzes zur Unterdrückung Übermäßiger, hydrophiler Eigenschaften oder (iv) eine Gemisch aus verschiedenen, wasserlöslichen Polymeren, die während des Mischens schwache Bindungen untereinander bilden und wasserfest werden, ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Bilderzeugung zu Verfügung gestellt, umfassend die Erzeugung des Bildes auf dem vorstehend erwähnten, lichtdurchlässigen Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung eines beliebigen Aufzeichnungssystems, ausgewählt aus dem elektrostatischen Aufzeichnungssystem, dem Aufzeichnungssystem unter Verwendung eines wasserbasierten Tintenstiftes, dem Thermotransferaufzeichnungssystem und dem Tintenstrahlaufzeichnungssystem.
Ein lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial wird bereitgestellt, das vorteilhaft in einem elektrostatischen Aufzeichnungssystem verwendet werden kann, das eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit haben und von dem sich ein klares, hochwertiges Bild erhalten lassen kann, wenn es mit optischen Geräten, wie z. B. einem Overheadprojektor, verwendet wird.
Auf dem lichtdurchlässigen Aufzeichnungsmaterial kann sich ein Bild auch durch einen Filzstift, einen Fluoreszenzmarker, einen Tuschestift oder ein anderes Aufzeichnungsgerät erzeugen lassen, wobei sich mit einem optischen Gerät ein klares, hochwertiges Farbbild davon erzeugen läßt.
Auf dem Aufzeichnungsmaterial kann sich weiter ein hochwertiges Bild erhalten lassen, nachdem mit einem Anschlagaufzeichnungssystems und/oder einem thermosensitiven Aufzeichnungssystems aufgezeichnet wurde.
Günstigstenfalls läßt sich auf dem Aufzeichnungsmaterial ein hochwertiges Bild unter Verwendung jedes dieser Aufzeichnungssysteme/-verfahren erhalten.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen an Beispielen beschrieben, die nicht als Einschränkung zu verstehen sind.
Bezüglich des lichtdurchlässigen Aufzeichnungsmaterials der Ausführungsformen ist es unbedingt notwendig, den Wert des elektrischen Oberflächenwiderstandes auf 10¹&sup4; Ω/cm² oder weniger, bevorzugt auf einen Bereich von 10&sup8; bis 10¹&sup4; Ω/cm² und weiter bevorzugt auf 10¹&sup0; bis 10¹&sup4; Ω/cm² einzustellen, um bei elektrostatischer Aufzeichnung die lästige Bildung von Schleiern auf dem Bild durch Reibungsaufladung wegen der großen elektrischen Oberflächenwiderstände bei niedriger Feuchtigkeit zu verhindern.
Der hier verwendete Begriff "Festhalte-Eigenschaft" bezeichnet die Eigenschaft, daß, wenn nach einer festgelegten Zeit (im allgemeinen mindestens 5 Sekunden) nach der Aufzeichnung auf ein Aufzeichnungsmaterial mittels einer Aufzeichnungsflüssigkeit Filterpapier gegen die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, auf dem die Aufzeichnung mit der Aufzeichnungsflüssigkeit stattgefunden hat, gedrückt wird, ein Aufzeichnungsmittel in der Aufzeichnungsflüssigkeit vom Aufzeichnungsmaterial festgehalten wird, und zwar in einem solchen Maß, daß das Aufzeichnungsmittel nicht am Filterpapier kleben bleibt.
Es ist für das Aufzeichnungsmaterial unerläßlich, eine nicht-poröse Oberfläche zu besitzen, um lichtdurchlässig zu sein, und damit muß es aus bestimmten, besonderen Materialien bestehen.
Bei einem Material wie Papier, das eine poröse Oberfläche hat, wird das Aufzeichnungsmittel eines wasserbasierten Systems durch die Kapillarwirkung absorbiert und außerdem festgehalten. Im Falle eines nicht-porösen Materials können die folgenden Ausführungsformen als Beispiele für die Materialzusammensetzung eines Aufzeichnungsmaterials herangezogen werden:
(I) In einer Ausführungsform kann die Materialzusammensetzung ein Material enthalten, das die Teilchen eines Aufzeichnungsmittels elektrisch absorbiert oder mit den Molekülen des Aufzeichnungsmittels reagiert und Bindungen bildet, wie z. B. ionische Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen, kovalente Bindungen und ähnliches.
Um ein konkretes. Beispiel zu nennen, kann diese Art von Aufzeichnungsmaterial mit Blick auf einen sauren Farbstoff ein kationisches Harz enthalten, wenn ein wasserlöslicher Farbstoff als Aufzeichnungsmittel Verwendung findet.
(II) In einer anderen Ausführungsform kann die Materialzusammensetzung ein Material enthalten, das Schmier- oder Lösungseigenschaften bezüglich des Materials des Aufzeichnungsmittels besitzt und das Aufzeichnungsmittel im Aufzeichnungsmaterial festhält.
Um ein konkretes Beispiel zu nennen, kann dieser Typ von Aufzeichnungsmaterial wasserlösliche oder hydrophile Polymere enthalten, wenn mit einer wasserbasierten Aufzeichnungsflüssigkeit unter Verwendung eines wasserlöslichen Farbstoffes gearbeitet wird.
Das so gestaltete Aufzeichnungsmaterial kann selbst dann ein Bild erzeugen, wenn darauf ein Aufzeichnungssystem angewendet wird, das ein wasserbasiertes Material verwendet, und das so erzeugte Bild würde nicht beschädigt, wenn nach der Aufzeichnung ein Gegenstand oder Finger mit der beschriebenen Oberfläche in Berührung gebracht würde.
Darüber hinaus ist aus Sicht dieser Erfindung der Fall bevorzugt, daß das Aufzeichnungsmaterial Absorptionseigenschaften für wasserbasierte Materialien besitzt, um ein klareres Aufzeichnungsbild zu erhalten. Deshalb ist die unter (11) vorstehend beschriebene Ausführungsform besser geeignet.
Eine zweite Eigenschaft der Ausführungsformen ist, daß das Aufzeichnungsmaterial eine Oberfläche mit einer Erweichungstemperatur von 100ºC oder darüber, bevorzugt 120ºC oder darüber und weiter bevorzugt 140ºC oder darüber besitzt. Entsprechend wird das Material, aus dem das Aufzeichnungsmaterial besteht, ausgewählt aus Materialien, deren Erweichungstemperaturen in den genannten Bereich fallen.
Als Beispiele für Materialien, deren Erweichungstemperaturen in den genannten Bereich fallen, können insbesondere Polyvinylalkohol und Acrylpolymere genannt werden. Unter diesen Materialien ist das Aufzeichnungsmaterial je nach Anwendungsfall bevorzugt zusammengesetzt aus Polyvinylalkohol, der in einem wasserbasierten Material aufquillt oder löslich ist, oder aus Acrylpolymeren, die man durch Copolymerisation hydrophober und hydrophiler Monomere erhält.
Das Aufzeichnungsmaterial mit den vorstehend erwähnten, charakteristischen Eigenschaften liefert ein klares, hochwertiges, lichtdurchlässiges Bild, selbst wenn die Aufzeichnung z. B. mit dem elektrofotografischen System durchgeführt wurde. Wenn die Erweichungstemperatur bei 100ºC oder darunter liegt, wird die beschriebene Oberfläche unangenehm wolkig, so daß ein Bild mit ausreichender Lichtdurchlässigkeit nicht erhalten werden kann.
Der hier verwendete Begriff "Erweichungstemperatur" bezeichnet die Temperatur, bei der beim Erhitzen die Oberflächenfestigkeit des Aufzeichnungsmaterials gegen äußere Belastung unter einem bestimmten, festgelegten Wert liegt. Insbesondere wurde von den Autoren dieser Erfindung gefunden, daß eine Beziehung besteht zwischen einem Zurückgehen der Kratzfestigkeit der Aufzeichnungsoberfläche durch Erhitzen und ihrer Eignung für die elektrostatische Aufzeichnung durch ein Aufzeichnungsgerät mit einem Heiz- und Fixiermechanismus.
Deshalb bezeichnet der hier verwendete Begriff "Erweichungstemperatur" die Temperatur, bei der die Kratzfestigkeit der Aufzeichnungsoberfläche auf oder unter einen festgelegten Wert fällt, und in den Ausführungsformen die Temperatur, bei der die Kratzfestigkeit gemäß einem Bleistiftminenkratztest nach der Spezifikation von JIS K-5400 einen Wert F oder darunter zeigt.
Der Kratztest wurde unter 50 g Belastung durchgeführt und die Kratzfestigkeit auf Grundlage der An- oder Abwesenheit von Beschädigungen oder Rissen der Oberfläche beurteilt.
Die genannten Vorteile der vorliegenden Erfindung können durch die vorstehend beschriebene Zusammenstellung erreicht werden. Allerdings werden nachstehend weiter bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, um eine wirkungsvollere Anwendung der Erfindung zu erlauben.
Das Aufzeichnungsmaterial sollte bevorzugt ein lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial sein, das einen Träger und eine Deckschicht auf diesem Träger umfaßt, eine Oberfläche besitzt, deren Erweichungstemperatur im wesentlichen 100ºC oder mehr beträgt, und die Eigenschaft hat, ein Aufzeichnungsmittel festzuhalten, das in einem wasserbasierten Material löslich und/oder dispergierbar ist. Weiter bevorzugt sollte die Deckschicht wasserfest sein.
Wie für den Träger gilt auch für die Deckschicht, daß jedes geeignete Material verwendet werden kann, das eine Erweichungstemperatur von 100ºC oder darüber besitzt und lichtdurchlässig ist.
Als geeignete Beispiele kann eine Folie oder Platte aus einem Polyesterharz, einem Polysulfonharz, einem Diacetatharz, einem Triacetatharz, einem Acrylharz, einem Polycarbonatharz, einem Polyvinylchloridharz, einem Polyimidharz oder einem ähnlichen Harz genannt werden.
Die Dicke eines solchen Trägers liegt im allgemeinen bevorzugt im Bereich von 1 bis 5000 um.
Der hier verwendete Begriff "Wasserfestigkeit" bezeichnet die Wasserfestigkeit bei der praktischen Verwendung, und die ist so zu verstehen, daß die Deckschicht nicht aufgelöst wird, wenn sie eine Minute in unbewegliches Wasser eingetaucht wird.
Mit anderen Worten, obwohl die Deckschicht wasserfest ist, wird die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials klebrig, wenn ein Tropfen Wasser bei hoher Feuchtigkeit darauf haften bleibt. Folglich können Probleme auftreten, wenn solch ein Aufzeichnungsmaterial in einer Kopiermaschine mit dem elektrofotografischen System zur Anwendung kommt, wie z. B. Mehrfach-Einzug oder Festkleben des Aufzeichnungsmaterials im Transportmechanismus des Gerätes.
Wenn desweiteren die Aufzeichnung mit einer wasserbasierten Aufzeichnungsflüssigkeit durchgeführt wird, läßt die Formstabilität eines beschriebenen Blattbereiches nach, so daß bestimmte Probleme auftreten, wie z. B. Papierstau im Aufzeichnungsbereich und Beschädigung der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials, wenn die Aufzeichnung direkt auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials mit Aufzeichnungswerkzeugen durchgeführt wird.
Die vorstehend erwähnten Aufzeichnungsinstrumente, wie z. B. Filzstifte, Fluoreszenzmarker, Tuschestifte und ähnliches, enthalten in ihren Aufzeichnungsträgern pH-korrigierende Mittel und ähnliches, um die Stabilität und Farberzeugung der Aufzeichnungsmittel sicherzustellen, wobei ihr pH normalerweise im Bereich von 4 bis 10 liegt. Infolgedessen ist es aus diesem Grund wünschenswert, daß das Aufzeichnungsmaterial im pH- Bereich von 4 bis 10 weitgehend wasserfest ist.
Konkret ist eine Ausführungsform einer Deckschicht, die wasserfest ist und Fixiereigenschaften für Aufzeichnungsmittel besitzt, im Sinne der vorher genannten Typen (I) und (II) wasserfest und fähig, in einer wasserbasierten Aufzeichnungsflüssigkeit zu quellen oder sich zu lösen.
Als konkrete Beispiele für Deckschichten, wie die vorstehend beschriebenen, können folgende angegeben werden:
a) Eine, die durch Mischung von hydrophoben und hydrophilen Polymeren erhalten wird.
b) Eine, die in ihren Teilchen hydrophobe und hydrophile Segmente besitzt, und in der die Polymere selbst wasserfest und hydrophil sind.
c) Eine, die erhalten wird, indem wasserlösliche Polymere unter Verwendung eines bekannten Quervernetzungsmittels quervernetzt werden, um übermäßige, hydrophile Eigenschaften zu unterdrücken.
d) Eine, die durch Mischung verschiedener Typen wasserlöslicher Polymere erhalten wird, die untereinander schwache Bindungen eingehen und während des Mischens wasserfest werden.
In den Ausführungsformen sollte die Abriebfestigkeit gemäß JIS-L-0853, wenn ein Tropfen Wasser auf die Oberfläche der Deckschicht fällt, bevorzugt Klasse 2 oder besser sein.
In Fällen, in denen ein Aufzeichnungsinstrument verwendet wird, das direkt auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials aufzeichnet, wie z. B. ein Filzstift, ein Fluoreszenzmarker, ein Tuschestift, usw., kann eine Oberfläche, auf die ein wasserbasiertes Aufzeichnungsmittel eingedrückt wird, während der Zeit des Kontaktes nicht ihre Gestalt beibehalten, wenn ihre Abriebfestigkeit kleiner als 2 ist. Deshalb können bestimmte Probleme auftreten, wie z. B. die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung des Bildes und ähnliches.
In seiner weiter bevorzugten Ausführungsform sollte das Aufzeichnungsmaterial mit der vorstehend erwähnten Zusammensetzung eine Verbindung enthalten, die der Deckschicht Quervernetzungseigenschaften verleiht (Quervernetzungspolymere), und ein kationisch modifiziertes Produkt des Polyvinylalkohols (PVA).
Das kationisch modifizierte Produkt des PVAs stellt ein PVA dar, das in seiner Haupt- oder seinen Seitenketten kationische Gruppen besitzt, wie z. B. primäre bis tertiäre Aminogruppen, quaternäre Ammoniumbasen, usw . .
Im allgemeinen wird PVA durch saure oder alkalische Verseifung von Polyvinylacetat erhalten. Das kationisch modifizierte Produkt des PVAs allerdings, das in den Ausführungsformen verwendet wird, wird durch Copolymerisation von Vinylacetat mit:
einem oder mehreren Arten von Vinylmonomeren, die quaternäre Ammoniumsalze (oder Vorläufergruppen, z. B. primäre bis tertiäre Aminogruppen) enthalten, einschließlich Vinyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 2,3-Dimethyl-1-vinylimidazoliniumchlorid, Trimethyl-(3-acrylamido-3,3-dimethylpropyl)ammoniumchlorid, Trimethyl-(3-methacrylamidopropyl)ammoniumchlorid, N- (1,1-Dimethyl-3-dimethylaminopropyl)acrylamid, N-(3-Dimethylaminopropyl)methacrylamid, Trimethyl-(3-acrylamido)ammoniumchlorid, 1-Vinyl-2-methyl(oder ethyl bzw. phenyl)imidazol und 1-Vinyl-2,4,5-trimethylimidazol; oder anderen, stickstoffheterocyclischen Vinylverbindungen oder Vinylverbindungsmonomeren, die leicht in kationische Gruppen umgewandelt werden können, wie z. B. ihre Nitroderivate, einschließlich o-, m-, p-Aminostyrol, seinen Monoalkyl- oder Dialkylderivaten oder seinen quaternären Ammoniumsalzen;
o-, m- oder p-yinylbenzylamin, seinen Monoalkyl- oder Dialkylderivaten oder seinen quaternären Ammoniumsalzen;
N-Vinylbenzylpyrrolidin; N-Vinylbenzylpiperidin; N-Vinylpyrrolidon;
α- oder β-Vinylpyridin oder seinen quaternären Ammoniumsalzen;
α- oder β-Piperidin oder seinen quaternären Ammoniumsalzen und 2- oder 4-Vinylchinolin oder seinen quaternären Ammoniumsalzen,
und durch nachfolgende Verseifung des so erhaltenen Copolymeren mit konventionellen Verfahren hergestellt.
Zusätzlich kann PVA kationisch modifiziert werden, indem man zuerst Vinylacetat mit Monomeren copolymerisiert, die andere, reaktive Gruppen besitzen, und dann nach der Verseifung damit Substanzen mit kationischen Gruppen unter Verwendung dieser reaktiven Gruppen zur Reaktion bringt. Darüberhinaus kann man PVA auch direkt kationisch modifizieren unter Ausnutzung der Wasserstoffgruppen im PVA und unter Verwendung einer Verbindung, die in der Lage ist, gleichzeitig primäre bis tertiäre Aminogruppen oder quaternäre Ammoniumgruppen zu tragen und Gruppen, die mit diesen Wasserstoffgruppen reagieren können, z. B. Glycidyltrimethylammoniumchlorid.
Was die Menge von kationischen Gruppen betrifft, die in solch einem kationisch modifizierten Produkt des PVA vorhanden sind, ist, ausgedrückt als molarer Bruchteil, bezogen auf die Monomereinheiten im Polymer, ein Bereich von 2 bis 20 Molprozent an kationischen Gruppen, bezogen auf alle Monomereinheiten, bevorzugt. Wenn die Menge an kationisch modifizierten Gruppen kleiner als 2 Molprozent wird, kann, verglichen mit dem nichtmodifizierten PVA, kein ausreichender Effekt erzielt werden bezüglich der farbstoffabsorbierenden Eigenschaften der Deckschicht, der Wasserfestigkeit des Bildes, der Auflösung, der physikalischen Eigenschaften bei Aufzeichnen mit der Tintenstrahltechnik, wie z. B. die Farbentwicklung, und der Stabilität eines Bildes bei Lagerung unter hoher Feuchtigkeit. Auf der anderen Seite ist eine Menge von über 20 Molprozent nicht erwünscht, weil sich die Haftung und die filmbildenden Eigenschaften der Deckschicht in Bezug auf den Träger verschlechtern würden. Der Verseifungsgrad des das Grundpolymere darstellenden PVAs sollte unter Berücksichtigung der entsprechenden Anwendung des Aufzeichnungsmaterials ausgewählt werden, es ist aber im allgemeinen bevorzugt, einen Verseifungsgrad im Bereich von ungefähr 70 bis 93 Molprozent anzuwenden. Zusätzlich sollte der Polymerisationsgrad des kationisch modifizierten Produktes des PVA bevorzugt im Bereich von 500 bis 5000 und weiter bevorzugt 800 bis 3000 liegen. Weiter können in den entsprechenden Materialien nach dem Mischen solche kationisch modifizierten Produkte verwendet werden, die sich in Polymerisations- und Verseifungsgrad unterscheiden.
Darüber hinaus ist das Aufzeichnungsmaterial dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht eine Substanz enthält, die Quervernetzungseigenschaften besitzt.
Solch eine Substanz mit Quervernetzungseigenschaften ist in der Lage, mit einem kationisch modifizierten Produkt des PVAs zu vernetzen. Als geeignete Beispiele solcher Verbindungen können Aldehydverbindungen, Carboxylverbindungen, aktivierte Vinylverbindungen, mehrbindige, metallhaltige Verbindungen, Methylolverbindungen, Säureanhydride und ähnliches angeführt werden. Wie für das Aufzeichnungsmaterial, so ist es auch für die Deckschicht wünschenswert und wirksam, eine Isocyanatverbindung und/oder ein wasserlösliches Melaminharz zu enthalten.
Eine besonders geeignete Isocyanatverbindung ist ein hydrophiles Polyurethanharz, das aus der Reaktion einer Isocyanatverbindung mit einem Polyetherpolyol oder einem Polyesterpolyol erhalten wird und an seinem Ende eine Isocyanatgruppe trägt. Ein geeignetes, wasserlösliches Melaminharz ist Methylolmelamin und besonders methyliertes Methylolmelaminharz. Ein solches Harz kann nach einem bekannten, industriellen Verfahren hergestellt werden.
Ein kationisch modifiziertes Produkt des PVAs zur Verwendung in einem Aufzeichnungsmaterial ist ein wasserlösliches Polymer, und eine Deckschicht, die ausschließlich aus einem kationisch modifizierten Produkt des PVAs gebildet wird, ist deshalb in hohem Maße wasserlöslich. Infolgedessen wird die Oberfläche der Deckschicht klebrig, wenn ein Tropfen Wasser darauffällt oder wenn sie unter hoher Feuchtigkeit gelagert wird, mit dem Ergebnis, daß bestimmte Schwierigkeiten auftreten, z. B. Papierstau, wenn die Aufzeichnungsmaterialien zu einem Stapel aufgeschichtet sind, Probleme wegen des Festklebens des Aufzeichnungsmaterials am Transportsystem oder Mehrfacheinzug, wenn ein Stoß von Aufzeichnungsmaterial eingezogen wird.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform besteht die Deckschicht des Aufzeichnungsmaterials aus einem kationisch modifizierten Produkt des PVAs, in dem überschüssige, hydrophile Eigenschaften durch bekannte Verfahren unter Kontrolle gehalten werden, und das quervernetzt ist und so angemessene, hydrophobe Eigenschaften besitzt (wie z. B. Wasserfestigkeit), wodurch solche Probleme, wie eben beschrieben, verhindert werden.
In der genannten Form hängt das Mischungsverhältnis vom kationisch modifizierten Produkt des PVAs zur Quervernetzungsverbindung auch vom Typ der verwendeten Quervernetzungsverbindung ab. Allerdings ist ein Gewichtsverhältnis in der Größenordnung von 100 : 1 bis 2 : 1 (kationisch modifiziertes Produkt des PVAs : Quervernetzungsverbindung) geeignet. Wird, mit anderen Worten, die Quervernetzungsverbindung in einer Menge von weniger als 100 : 1 der Menge des kationisch modifizierten Produktes des PVAs eingesetzt, wird ein geringerer Effekt erzielt als im Falle, daß keine Quervernetzungsverbindung verwendet wird. Wird sie auf der anderen Seite im Verhältnis von 2 : 1 oder mehr eingesetzt, gehen die hydrophilen Eigenschaften der gebildeten Deckschicht zurück, so daß die Absorptionseigenschaft für wasserbasierte Tinten verschwindet, und das ist deshalb nicht bevorzugt im Falle eines Aufzeichnungssystems, das wasserbasierte Tinte verwendet, wie z. B. das System mit wasserbasierten Tintenstiften, das Stiftplottersystem und das Tintenstrahlsystem.
Mit fortschreitender Quervernetzung des kationisch modifizierten Produktes des PVAs werden die Wasserfestigkeit, die Hitzefestigkeit und die Oberflächenhärte der Deckschicht immer hervorragender, die Eigenschaft, wäßrige Tinten zu absorbieren, hingegen verblaßt. Wird allerdings gemäß der Betrachtungsweise dieser Erfindung eine hydrophile Isocyanatverbindung und/oder ein wasserlösliches Melaminharz als Quervernetzungsverbindung eingesetzt, läßt die Eigenschaft, wasserbasierte Tinten aufzunehmen, weniger nach, selbst wenn stärker quervernetzt wird. Deshalb ist eine besonders wirksame Ausführungsform die, in der die Deckschicht durch eine hydrophile Isocyanatverbindung und/oder ein kationisch modifiziertes Produkt des PVA gebildet wird, quervernetzt durch wasserlösliches Melaminharz.
Eine weitere, geeignete Form der Deckschicht hat zwei oder mehr Arten Quervernetzungsverbindungen. Gemäß den in dieser Erfindung geäußerten Vermutungen ist dies der Tatsache zuzurechnen, daß, wenn die Deckschicht zwei oder mehr Arten von Verbindungen enthält, auch Reaktionen zwischen den Quervernetzungsverbindungen selber eintreten zusätzlich zur Quervernetzungsreaktion zwischen den Quervernetzungsverbindungen und dem kationisch modifizierten Produkt des PVAs, und daß, obwohl das Verhältnis der beiden Typen von Reaktionen nicht klar ist, die gebildete Deckschicht eine angemessene Wasserfestigkeit besitzt und die Aufnahmekraft für Tinte behält.
Auch bei der gerade beschriebenen Ausführungsform liegt das Mischungsverhältnis des kationisch modifizierten Produkts des PVAs und der Quervernetzungsverbindungen (Aggregate) bevorzugt im Bereich zwischen 100 : 1 bis 2 : 1, bezogen auf das Gewicht. Das Mischungsverhältnis der gemeinsam eingesetzten Quervernetzungsverbindungen untereinander sollte in einem Rahmen bleiben, in dem keine der Substanzen mehr als 90 Gewichtsprozent der Gesamtmischung ausmacht. Wenn das Verhältnis aus diesem Bereich herausfällt, kann im Vergleich zu dem Fall, in dem nur eine einzige Verbindung verwendet wird, kein ausreichender Effekt erzielt werden.
Als geeignete Beispiele anderer Polymere zur Verwendung in Mischung mit einem kationisch modifizierten Produkt des PVAs im Rahmen des vorstehend genannten Verfahrens können folgende genannt werden: natürliche Harze, wie z. B. Albumin, Gelatine, Kasein, Stärke, kationische Stärke, Gummi Arabicum und Natriumalginat, ebenso synthetische Harze, wie z. B. Polyamid, Polyacrylamid, Polyvinylpyrrolidon, quaternäres Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenimin, Polyvinylpyridiniumhalogenide, Melaminharze, Polyurethan, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol, Polyester, Polynatriumacrylat, SBR-Latex, NBR-Latex, Polyvinylformal, Polymethylmethacrylat, Poylvinylbutyral, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Phenolharze, Alkydharze und Epoxidharze. Es können je nach Bedarf ein oder mehrere dieser Materialien verwendet werden. Wenn solche lichtdurchlässigen Polymere in Verbindung mit dem erwähnten kationisch modifizierten Produkt des PVAs verwendet werden, werden das kationisch modifizierte Produkt des PVAs und die anderen Polymere bezüglich des Massenverhältnisses in einen Bereich von 20 : 1 bis 1 : 20 oder bevorzugt 15 : 1 bis 1 : 10 verwendet.
Um weiterhin bei dem vorstehend erwähnten Verfahren die Eigenschaften der Deckschicht bezüglich des Schutzes vor Papierstaus weiter zu verbessern, ist es möglich, in der Deckschicht Füllstoffe, wie z. B. Kieselgel, Ton, Talkum, Diatomeenerde, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Bariumsulfat, Aluminiumsilicat, synthetische Zeolithe, Aluminiumoxid, Zinkoxid, Lithopon und Satinweiß in einer Menge zu dispergieren, die die Lichtdurchlässigkeit des Aufzeichnungsmaterials nicht beeinträchtigt.
Das Aufzeichnungsmaterial wird im wesentlichen aus den vorstehend erwähnten Materialien gebildet. Da dieses Aufzeichnungsmaterial besonders durch seine Lichtdurchlässigkeit hervorsticht, kann es hauptsächlich auf Overheadprojektoren oder dergleichen eingesetzt werden, um ein aufgezeichnetes Bild unter Verwendung eines optischen Apparates auf einen Schirm oder dergleichen zu projizieren, und ist deshalb verwendbar als Aufzeichnungsmaterial zur Herstellung lichtdurchlässiger Bilder zur Betrachtung.
Ein solches lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial kann hergestellt werden, indem man auf einem lichtdurchlässigen Träger, wie dem vorstehend beschriebenen, eine lichtdurchlässige Deckschicht bildet unter Verwendung einer Mischung eines kationisch modifizierten Produktes des PVAs und anderer lichtdurchlässiger Polymere oder bevorzugt von Polymeren, denen ein Quervernetzungsmittel hinzugefügt wurde.
Was das Verfahren zur Bildung einer solchen Deckschicht betrifft, ist dieses Verfahren zu bevorzugen. Eine Beschichtungslösung wird hergestellt, indem man ein vorstehend beschriebenes, kationisch modifiziertes Produkt des PVAs oder eine Mischung davon mit anderen Polymeren unter Hinzufügung von Quervernetzungsverbindungen in einem geeigneten Lösungsmittel auflöst oder dispergiert. Die Beschichtungsflüssigkeit wird dann unter Verwendung eines bekannten Verfahrens, wie z. B. eines Walzenbeschichtungsverfahrens, eines Rakelbeschichtungsverfahrens (rod bar coating), eines Sprühbeschichtungsverfahrens und eines Luftbürstenbeschichtungsverfahrens, auf einen lichtdurchlässigen Träger aufgebracht. Danach läßt man die Schicht sofort trocknen. Es ist ebenfalls möglich, andere Verfahren zu verwenden, einschließlich einem, bei dem das unabhängige, kationisch modifizierte Produkt des PVAs oder eine Mischung davon mit anderen Polymeren unter Hinzufügung einer Quervernetzungsverbindung mittels Heißschmelzbeschichtung auf einen Träger aufgebracht wird, oder einem, wobei für die Deckschicht unter Verwendung von Materialien, wie den vorstehend beschriebenen, eine getrennte Folie gebildet und dann auf den Träger aufkaschiert wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmaterial liegt die Dicke der auf dem Träger gebildeten Deckschicht normalerweise im Bereich von ungefähr 1 bis 200 mm oder bevorzugt von ungefähr 5 bis 100 um.
Ein Aufzeichnungsmaterial gemäß vorstehender Beschreibung ist ein lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial mit ausreichender Lichtdurchlässigkeit.
"Ausreichende Lichtdurchlässigkeit" bedeutet hier, daß die lineare Lichtdurchlässigkeit des Aufzeichnungsmaterials wenigstens 2% beträgt, bevorzugt 10% oder mehr.
Bei einer linearen Lichtdurchlässigkeit von 2% oder mehr kann ein aufgezeichnetes Bild z. B. unter Verwendung eines Overheadprojektors auf einen Bildschirm projiziert und dort betrachtet werden. Um Details auf dem aufgezeichneten Bild klar betrachten zu können, sollte die lineare Durchlässigkeit bevorzugt 10% oder mehr betragen.
Die "lineare Lichtdurchlässigkeit" (T), wie sie hier verwendet wird, ist ein Wert, der mit folgendem Verfahren erhalten werden kann: Man läßt einen Lichtstrahl senkrecht in eine Probe einfallen. Der Lichtstrahl wird durch die Probe hindurchgelassen und durchläuft auf der Lichtempfangsseite einen Spalt in Verlängerung der optischen Achse des Lichts. Die spektrale Durchlässigkeit eines linearen Lichtstrahls, der von einem Detektor empfangen wird, wird gemessen z. B. unter Verwendung des automatischen, schreibenden Spektralfotometers von Hitachi, Modell 323. Aus der gemessenen, spektralen Durchlässigkeit erhält man den Wert Y der Normalfarbwerte, und die lineare Lichtdurchlässigkeit (C) wird bestimmt durch folgende Formel:
T = Y / Y&sub0;·100 (I)
wobei T die lineare Lichtdurchlässigkeit ist, Y der Y-Wert der Probe und
Y&sub0; der Blind-Y-Wert.
Demgemäß bezieht sich die lineare Lichtdurchlässigkeit, wie der Begriff hier verstanden wird, auf einen linearen Lichtstrahl, und dieses Meßverfahren unterscheidet sich von einem Meßverfahren, das die Lichtdurchlässigkeit mit Hilfe von diffusem Licht auf der Basis der diffusen Lichtdurchlässigkeit bestimmt (Die Lichtdurchlässigkeit, die diffuses Licht einschließt, wird bestimmt, indem auf der Rückseite einer Probe eine Integrationskugel angebracht wird) oder auf der Grundlage der Trübung (Weiße und schwarze Hintergründe werden auf der Rückseite einer Probe angebracht, und die Lichtdurchlässigkeit wird bestimmt aus dem Verhältnis zwischen der Trübung des einen Hintergrundes und der Trübung des anderen Hintergrundes).
Eine Herausforderung für eine Apparatur, die optische Technologie einsetzt, ist das Verhalten von linearen Lichtstrahlen, so daß bei der Bestimmung der Lichtdurchlässigkeit eines Aufzeichnungsmaterials, das in diesem Gerät verwendet werden soll, die Bestimmung der linearen Lichtdurchlässigkeit des Aufzeichnungsmaterials besonders wichtig ist.
Z.B. muß, im Fall der Betrachtung eines projizierten Bildes unter Verwendung eines Overheadprojektors, zur Gewinnung eines Bildes, das einen hohen Kontrast zwischen beschriebenen und nichtbeschriebenen Teilen des Bildes aufweist und klar und leicht anzusehen ist, der nichtbeschriebene Teil des Bildes hell sein, d. h., die lineare Lichtdurchlässigkeit des Aufzeichnungsmaterials muß einen bestimmten Wert erreichen oder überschreiten. In einem Test unter Verwendung einer OHP-Testgrafik muß die lineare Lichtdurchlässigkeit des Aufzeichnungsmaterials, um ein für den genannten Zweck geeignetes Bild zu erhalten, 2% oder darüber betragen oder bevorzugt 10% oder darüber, um ein klareres Bild zu erzielen. Dem gemäß sollte die lineare Lichtdurchlässigkeit eines für diesen Zweck geeigneten Aufzeichnungsmaterials 2% oder darüber aufweisen.
Vorstehend wurden typische Ausführungsformen des Aufzeichnungsmaterials in Form von Beispielen beschrieben, aber es muß nicht besonders darauf hingewiesen werden, daß das Aufzeichnungsmaterial nicht ausschließlich auf diese Ausführungsformen beschränkt sein sollte. Übrigens können in den entsprechenden Ausführungsformen die Deckschichten verschiedene, bekannte Zusätze enthalten, wie z. B. ein Dispergiermittel, einen Fluoreszenzfarbstoff, ein Mittel zur pH-Anpassung, ein Anti-Schaummittel, ein Schmiermittel, ein Fungizid, ein oberflächenaktives Mittel, usw . . Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß das Aufzeichnungsmaterial nicht notwendigerweise farblos sein muß, sondern gefärbt sein kann.
Im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Erzeugung eines lichtdurchlässigen Bildes unter Verwendung des lichtdurchlässigen Aufzeichnungsmaterials mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung kann es möglich sein, ein hochwertiges, klares Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial mit hervorragender Lichtdurchlässigkeit zu erzeugen und ein hochwertiges, klares, projiziertes Bild bereitzustellen.
Weiter kann das lichtdurchlässige Aufzeichnungsmaterial mit der vorstehend beschriebenen Zusammenstellung erlauben, in jedem der folgenden Aufzeichnungssysteme ein klares, hochwertiges Bild zu erzeugen: Elektrofotografie, wasserbasierte Tintenstifte, Stiftplotter, Thermotransferdruck, Tintenstrahldruck und ähnliches. Gemäß einem Verfahren zur Bilderzeugung, wie vorstehend beschrieben, zur Aufzeichnung auf dem vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsmaterial unter Verwendung eines Aufzeichnungssystems aus der vorstehend genannten Gruppe von Systemen kann die Erzeugung von lichtdurchlässigen Bildern mit hoher Geschwindigkeit und präzise erfolgen, und Farbbilder können bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
Da darüber hinaus das vorstehend beschriebene Aufzeichnungsmaterial die Erzeugung eines hochwertigen, klaren Bildes erlaubt, wenn es in einem der Aufzeichnungssysteme aus der vorstehend genannten Gruppe verwendet wird, ist es möglich, diese Gruppe von Aufzeichnungssystemen in Kombination zu verwenden. Z.B. können mit dem beschriebenen Bilderzeugungsverfahren präzise Farbbilder bei hoher Geschwindigkeit und niedrigen Kosten hergestellt werden, besonders bei Verwendung des elektrofotografischen Aufzeichnungssystems und eines wasserbasierten Stiftes. Ein solches Verfahren zur Erzeugung lichtdurchlässiger Bilder war bisher unbekannt.
Zusätzlich erlaubt das beschriebene Verfahren der Bilderzeugung die Herstellung Lichtdurchlässiger Bilder in einer ähnlichen Weise wie mit Papier und besitzt keine Selektivität bezüglich der Aufzeichnungsverfahren, so daß es keine Notwendigkeit gibt, besondere Aufzeichnungsmaterialien für die entsprechenden Aufzeichnungssysteme herzustellen. Deshalb kann das Bilderzeugungsverfahren vorteilhaft sein bezüglich der Handhabungseigenschaften und Kosten.
Im folgenden werden detaillierte Beschreibungsbeispiele gegeben gemäß den Ausführungsformen.

Beispiel 1:

Eine 100 um dicke Polyethylenterephthalat-Folie (hergestellt von Toray Industries, Inc.) wurde als Lichtdurchlässiger Träger verwendet, und eine Schichtungsflüssigkeit der folgenden Zusammensetzung wurde mit Hilfe eines Rakelbeschichtungsverfahrens so auf die Folie aufgetragen, daß die Schichtdicke nach dem Trocknen 5 um erreichte. Das so hergestellte Blattmaterial wurde 10 Minuten bei 120ºC getrocknet. Dadurch wurde ein lichtdurchlässiges Blattmaterial erhalten.

Blattmaterial 1:

(Elektrischer Oberflächenwiderstand: 6,2·10¹² Ω/cm²) Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit:
- Kationisch modifizierter Polyvinylalkohol (PVA-C-318-2A, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.), 10%ige, wäßrige Lösung . . . 100 Gewichtsteile,
- Kammpolymer§ (hergestellt von Soken Kagaku K.K.) 25%ige Lösung in Methylcellosolve-Lösung . . . 2,5 Gewichtsteile.
§20 Gewichtsteile MMA-Makromonomere werden pfropfcopolymerisiert auf 80 Gewichtsteile Copolymere, die aus Gewichtsteilen einer Hauptkette aus N-Methylolacrylamid und 24 Gewichtsteilen Diacetonacrylamid bestehen.
Der elektrische Oberflächenwiderstand wurde übrigens mit einem Hochwiderstandsmeßgerät vom Typ YHP 4329A und einer Widerstandszelle vom Typ YHP 16008A gemessen.

Beispiele 2 bis 5:

Die Polyesterfolie, die für das Blattmaterial 1 verwendet worden war, wurde als lichtdurchlässiger Träger verwendet, und eine Beschichtungsflüssigkeit der folgenden Zusammensetzung wurde mit dem Rakelbeschichtungsverfahren so auf diese Folie aufgetragen, daß die Dicke der Deckschicht nach dem Trocknen 6 um betrug. Das so hergestellte Material wurde durch Hitzebehandlung 10 Minuten bei 140ºC getrocknet, und es wurde ein lichtdurchlässiges Blattmaterial erhalten.

Blattmaterial 2:

(Elektrischer Oberflächenwiderstand: 2,2·10¹² Ω/cm²) Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit:
- Kationisch modifiziertes PVA (PVA-C-318-2A, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 100 Gewichtsteile, - Isocyanatverbindung (Elastron C-9, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 7 Gewichtsteile,
- Wasserlösliches Melaminharz (Sumimar M-50W, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 15 Gewichtsteile.

Blattmaterial 3:

(Elektrischer Oberflächenwiderstand: 1,7·10¹² Ω/cm²) Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit:
- Kationisch modifiziertes PVA (PVA-C-318-2A, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 50 Gewichtsteile,
- Wasserlösliches Polyesterpolyurethanharz mit einer Isocyanatgruppe (Elastron E-37, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 25%ige, wäßrige Lösung . . . 2,5 Gewichtsteile,
- Katalysator (Elastron Katalysator 32, hergestellt von Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) . . . 0,2 Gewichtsteile.

Blattmaterial 4:

(Elektrischer Oberflächenwiderstand: 2,8·10¹² Ω/cm²) Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit:
- Kationisch modifiziertes PVA (PVA-C-318-2A, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 100 Gewichtsteile,
- Isocyanatverbindung (Elastron C-9, hergestellt von Daiichi Seiyaku Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 20 Gewichtsteile,
- Styrol/Acrylsäurecopolymer (Oxylac SH-2100, hergestellt von Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 10 Gewichtsteile.

Blattmaterial 5:

(Elektrischer Oberflächenwiderstand: 3,5·10¹² Ω/cm²) Zusammensetzung der Beschichtungsflüssigkeit:
- Kationisch modifiziertes PVA (PVA-C-318-2A, hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 10 Gewichtsteile,
- Wasserlösliches Melaminharz (Sumimar M-100, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 4 Gewichtsteile,
- Styrol/Acrylsäurecopolymer (Oxylac SH-2100, hergestellt von Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.) 10%ige, wäßrige Lösung . . . 2 Gewichtsteile. Die so erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien waren durchsichtig und farblos.

Vergleichsbeispiel 1 (Blattmaterial 6):

Eine käufliche OHP-Folie für eine Kopiermaschine mit elektrofotografischem System (MP-Trockentransparenzfolie, hergestellt von Canon K.K.) wurde zu Vergleichszwecken als Blattmaterial verwendet. Der Oberflächenwiderstand dieses Blattmaterials 6 betrug 3,0·10¹³ Ω/cm².

Vergleichsbeispiel 2 (Blattmaterial 7):

Eine käufliche Polyesterfolie (Lumilar, hergestellt von Toray Industries, Inc.) wurde zu Vergleichszwecken als Blattmaterial verwendet. Der elektrische Oberflächenwiderstand dieses Blattmaterials 7 betrug 10¹&sup5; Ω/cm².
Als typische Beispiele für Aufzeichnungssysteme zur Herstellung von Bildern auf den vorstehend genannten lichtdurchlässigen Blattmaterialien (1 bis 7) wurde eine Aufzeichnung mit den folgenden Aufzeichnungssystemen A bis E durchgeführt.

(Aufzeichnungssystem A)

Als typisches Beispiel für ein elektrofotografisches Aufzeichnungssystem wurde eine Kopiermaschine (NP-500RE, hergestellt von Canon K.K.) verwendet und eine Aufzeichnung durchgeführt. Dann wurden Untersuchungen durchgeführt über die Haftfestigkeit des Toners auf dem erzeugten Bild, Kratzer auf der Oberfläche des Blattmaterials, die Abwesenheit wolkiger Stellen auf dem Bild, das Verstreuen von Toner und das Fehlen von Schatten. Eine Gesamtbeurteilung wurde an den erhaltenen, projizierten Bildern durchgeführt, und zwar indem man solche, die in allen Punkten hervorragend waren, mit einem Kreis, solche, die auch nur in einem Punkt minderwertig waren, mit einem Dreieck und solche, die in allen Punkten minderwertig waren, mit einem Kreuz kennzeichnete.

(Aufzeichnungssystem B)

Als typisches Beispiel einer Aufzeichnung mit einem wäßrigen Stift wurde eine Aufzeichnung mit einem Fluoreszenzmarker durchgeführt (Colorstar 366, hergestellt von Staedtler). Untersucht wurden dann die Tintenfixiereigenschaften und die Anwesenheit oder Abwesenheit irgendwelcher Änderungen in der Konfiguration der Oberfläche der Deckschicht. Eine Gesamtbeurteilung wurde durchgeführt an so erhaltenen, projizierten Bildern, indem solche mit hervorragenden Ergebnissen in beiden Eigenschaften mit einem Kreis, solche, die in einer der beiden Eigenschaften minderwertig waren, mit einem Dreieck und solche, die in beiden Eigenschaften minderwertig waren, mit einem Kreuz markiert wurden.

(Aufzeichnungssystem C)

Als typisches Beispiel eines Stiftplottersystems wurde unter Verwendung eines Stiftplotters (MY Plot II MP-1000A, hergestellt von Graphtec) eine Aufzeichnung mit einem eingesetzten, wasserbasierten Faserstift gemacht und eine Untersuchung in ähnlicher Form durchgeführt wie bei Aufzeichnungssystem B.

(Aufzeichnungssystem D)

Als typisches Beispiel eines Tintenstrahldrucksystems wurde eine Aufzeichnung durchgeführt unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers vom "Tröpfchen auf Abruf"-Typ (PT-1080A, hergestellt von Canon K.K.), der Tinte mit Hilfe eines piezoelektrischen Vibrators ausstößt unter Verwendung eines wasserbasierten Vier-Farb-Tintensystems. Untersuchungen wurden dann durchgeführt bezüglich der Anwesenheit oder Abwesenheit von Stellen, an denen die Tinte auf der Oberfläche zerflossen ist, bezüglich der Tintenfixiereigenschaften usw. Eine Gesamtbeurteilung wurde durchgeführt, indem Blätter, die in allen Punkten hervorragend waren, mit einem Kreis markiert wurden, solche, die auch nur in einem Punkt minderwertig waren, mit einem Dreieck, und solche, die in allen Punkten minderwertig waren, mit einem Kreuz.

(Aufzeichnungssystem E)

Als typisches Beispiel für ein Thermotransferdrucksystem wurde eine Aufzeichnung durchgeführt unter Verwendung eines Textverarbeitungssystems (PW-10, hergestellt von Canon K . K.), das ein Thermotransferdrucksystem verwendet. Untersuchungen wurden ausgeführt bezüglich der Übertragbarkeit der Tinte auf das Blattmaterial, irgendwelchen Änderungen in der Konfiguration der Oberfläche des Blattmaterials durch die Einwirkung von Hitze und ähnlichem. Eine Gesamtbeurteilung wurde an projizierten, erhaltenen Bildern durchgeführt, indem solche, die in allen Punkten hervorragend waren, mit einem Kreis, solche, die auch nur in einem Punkt minderwertig waren, mit einem Dreieck und solche, die in jedem Punkt minderwertig waren, mit einem Kreuz markiert wurden.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Untersuchung der verschiedenen Proben unter Verwendung der Aufzeichnungssysteme A bis E. Übrigens wurden die lineare Lichtdurchlässigkeit, die OHP-Eignung, die Aufzeichnungsmittelfixierung und die Schreibeigenschaft in Tabelle 1 auffolgende Untersuchung gegründet.
Die lineare Lichtdurchlässigkeit (6) wurde unter Verwendung eines automatischen, aufzeichnenden Spektralfotometers, Modell 323 von Hitachi (hergestellt von Hitachi, Ltd.), gemessen. Es wurde dabei die spektrale Lichtdurchlässigkeit gemessen, indem eine Entfernung von ungefähr 9 cm zwischen Proben und dem Fenster auf der lichtempfangenden Seite eingehalten wurde, und die lineare Lichtdurchlässigkeit wurde aus der vorstehend erwähnten Formel (I) erhalten.
Die OHP-Eignung (7) wurde gemessen unter Verwendung eines Overheadprojektors als typisches Beispiel eines optischen Instrumentes. Ein aufgezeichnetes Bild wurde auf einen Schirm projiziert unter Verwendung des Overheadprojektors und die OHP- Eignung wurde durch Sichtprüfung beurteilt. In der Untersuchung wurde eine Probe, für die es möglich war, ein klares und leicht zu betrachtendes, projiziertes Bild mit hoher, optischer Dichte (OD) und einem hohen Kontrast zu erhalten, mit einem Kreis, eine, bei der ein nicht beschriebener Teil geringfügig dunkel waren, deren aufgezeichnetes Bild eine etwas schwache, optische Dichte hatte, und bei der Linien mit einem Abstand von 0,5 mm und einer Breite von 0,25 mm nicht mehr klar unterschieden werden konnten, mit einem Dreieck und eine, in der die nicht beschriebenen Bildteile deutlich dunkel waren, deren aufgezeichnete Bilder eine ziemlich schwache, optische Dichte besaßen und bei denen Linien mit einem Abstand von 1 mm und einer Breite von 0,3 mm nicht mehr klar unterschieden werden konnten, mit einem Kreuz markiert.
Bezüglich der Aufzeichnungsmittelfixiereigenschaften wurde nach Durchführung eines Aufzeichnungstests auf die Blattmaterialien mit einem Fluoreszenzmarker bei Raumtemperatur und Einhalten einer fünfminütigen Pause ein Filterpapier gegen die Oberfläche der Blattmaterialien gedrückt, und ein Fall, in dem das Filterpapier nicht gefärbt war, wurde mit einem Kreis (Fixiereigenschaft vorhanden), und ein Fall, in dem das Filterpapier gefärbt war, mit einem Kreuz markiert (keine Fixiereigenschaft).
Bezüglich der Wasserfestigkeit (9) wurden die Bilder nach ihrer Aufzeichnung gemäß Aufzeichnungsformel C zuerst für eine Minute in ruhigstehendes Wasser eingetaucht, und dann wurde eine Gesamtbeurteilung durchgeführt mit einem Kreis und einem Kreuz, indem beurteilt wurde, ob oder ob nicht Spuren des aufgezeichneten Bildes unterschieden werden konnten, und ob oder ob nicht durch Auflösung eines Teiles der Deckschicht Klebrigkeit auftrat. Tabelle I Beispiele Vergleichsbeispiele 1) Aufzeichnungssystem A 2) Aufzeichnungssystem B 3) Aufzeichnungssystem C 4) Aufzeichnungssystem D 5) Aufzeichnungssystem E 6) Lineare Lichtdurchlässigkeit 7) OHP-Eignung 8) Aufzeichnungsmittelfixiereigenschaft 9) Wasserfestigkeit
Wie in Tabelle I gezeigt, wurden gemäß einem Verfahrens zur Herstellung lichtdurchlässiger Bilder unter Verwendung der Blattmaterialien 1 bis 5 als Blattmaterialien und der Aufzeichnungssysteme A bis E klare und hochwertige Bilder in den entsprechenden Fällen erhalten. In den Fällen allerdings, in denen das Blattmaterial 6 mit den Aufzeichnungssystemen B bis D zum Vergleich verwendet worden war, verblieb die wäßrige Tinte eine lange Zeit in dem Blattmaterial und zerfloß auf der Oberfläche. Darüberhinaus war die Tinte selbst nach Ablauf eines Tages nicht fixiert, und die Bilder wurden beschädigt, wenn ein Finger in Kontakt mit den beschriebenen Teilen des Bildes gebracht wurde, mit dem Ergebnis, daß keine klaren, lichtdurchlässigen Bilder erhalten werden konnten. Wenn das Blattmaterial mit dem Aufzeichnungssystem E verwendet wurde, wurde die Tinte nicht ausreichend von einem Farbband auf das Blattmaterial übertragen, und es konnten keine hochwertigen Bilder erhalten werden.
Mit den Blattmaterialien 1 bis 5 konnten Aufzeichnungen glatt durchgeführt werden, selbst in einer Umgebung mit besonders hoher Feuchtigkeit (30ºC, 85% Luftfeuchtigkeit).
Wenn das Blattmaterial 7 im Aufzeichnungssystem A verwendet wurde, verteilte sich der Toner, es kam zu fehlerhaften Übertragungen des Toners, und es konnten keine günstigen Bilder erhalten werden. Zusätzlich konnten genau wie im Fall des Blattmaterials 6 keine hochwertigen Bilder erhalten werden, wenn das Blattmaterial mit den Testverfahren B bis E verwendet wurde.
Die Aufzeichnungsmaterialien mit den vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen haben die folgenden Eigenschaften:
1. Eignung für elektrostatische Aufzeichnung:
- Die Oberfläche hat hervorragende Hitzefestigkeit und keine Probleme, wie z. B., daß die Oberfläche weiß getrübt wird, wenn der Toner heißfixiert worden ist, so daß es möglich ist, Bilder mit hervorragender Lichtdurchlässigkeit zu erhalten.
- Es ist möglich, hochwertige Bilder zu erhalten, die im Festhaften des Toners hervorstechen, und die frei sind von Trübungsphänomenen, die von elektrostatischen Aufladungen
- oder ähnlichem herrühren.
2. Eignung für das Aufzeichnen mit Aufzeichnungsinstrumenten und Aufzeichnungsapparaten, die wasserbasierte Materialien verwenden:
- Es ist möglich, klare und hochwertige, lichtdurchlässige Farbbilder zu erhalten, die hervorragend das Aufzeichnungsmittel fixieren.
- In einem System, das unter direktem Kontakt auf die Oberfläche aufzeichnet, wie z. B. in einem, das Filzstifte, Fluoreszenzmarker und Tuschestifte verwendet, ist der gerade beschriebene Bereich in der Lage, die Konfiguration des Aufzeichnungsmaterials während des Aufzeichnens bei zubehalten, und es treten keine Beschädigungen an Bilder auf, selbst wenn das Schreiben auf einen Papierstoß erfolgt. Darüber hinaus liefern die Aufzeichnungsmaterialien hochwertige und klare Bilder, wenn ein Aufzeichnungsgerät eingesetzt wird, das ein Thermotransfersystem oder ein Anschlagaufzeichnungssystem verwendet.
Insbesondere können sich die Aufzeichnungsmedien ganz hervorragend für Thermotransferaufzeichnung eignen und folgende Eigenschaften zeigen:
- Während der Aufzeichnung werden Aufzeichnungsmaterialien und aufgezeichnete Bilder nicht so leicht durch Hitze beschädigt oder deformiert.
- Die Übertragbarkeit von Tintenwachs und die Haftung des übertragenen Tintenwachses sind hervorragend. Wie vorstehend beschrieben, sind die Aufzeichnungsmaterialien in der Lage, hervorragende, lichtdurchlässige Aufzeichnungsbilder zu liefern, selbst in Aufzeichnungssystemen, die das elektrostatische Aufzeichnungsverfahren verwenden, wie z. B. elektrofotografische Kopiermaschinen, und in Aufzeichnungssystemen, die ein Erhitzen verlangen, wie z. B. Thermotransfersysteme. Gleichzeitig liefern die Aufzeichnungsmaterialien auch hervorragende, lichtdurchlässige, aufgezeichnete Bilder, selbst in Aufzeichnungssystemen, die wasserbasierte Aufzeichnungsträger verwenden, wie z. B. bei wasserbasierten Schreibinstrumenten, Stiftplottern und der Tintenstrahlaufzeichnung, und waren bisher nicht verfügbar.

Claims

1. Lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial mit einer nicht-porösen Oberfläche, umfassend einen Träger und eine Deckschicht auf diesem Träger, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht:

(a) nicht erweicht bei Temperaturen unterhalb 100ºC,

(b) einen elektrischen Oberflächenwiderstand von nicht mehr 10¹&sup4; Ω/cm² aufweist, um so die Aufzeichnung mittels Elektrofotografie zu erlauben, und

(c) ein Polymer oder eine Mischung von Polymeren enthält, das/die wasserfest ist und die Eigenschaft hat, ein Aufzeichnungsmittel festzuhalten, das im Material löslich oder dispergierbar ist, wobei das Polymer oder die Mischung von Polymeren (i) ein Gemisch-von hydrophoben und hydrophilen Polymeren, (ii) ein wasserfestes, hydrophiles Polymer mit hydrophilen und hydrophoben Segmenten in seinen Molekülen, (iii) das Ergebnis einer Quervernetzung eines wasserlöslichen Polymeres unter Verwendung eines an sich bekannten Quervernetzungsreagenzes zur Unterdrückung überschüssiger, hydrophiler Eigenschaften oder (iv) eine Gemisch aus verschiedenen, wasserlöslichen Polymeren, die während der Mischung schwache Bindung untereinander bilden und wasserfest werden, ist.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, worin das Polymer Gruppen enthält, die kovalent oder ionisch an einen Farbstoff des Aufzeichnungsmittels binden können.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, worin das Polymer kationische Gruppen enthält zur Bindung an anionische Gruppen des Farbstoffes.

4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Deckschicht die Eigenschaft hat, bei Kontakt mit dem wasserbasierten Material des Aufzeichnungsmittels zu quellen.

5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Deckschicht ein Polyvinylalkoholpolymer umfaßt, das kationische Gruppen enthält.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, worin die kationischen Gruppen 2 bis 20 Molprozent aller Monomereinheiten umfassen.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5 oder 6, worin die Deckschicht weiterhin eine Verbindung enthält, die Quervernetzungen mit dem Polyvinylalkoholpolymer bilden kann.

8. lichtdurchlässiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, worin die Quervernetzungsverbindung ein Isocyanat oder ein wasserlösliches Melaminharz ist.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, worin das Gewichtsverhältnis von Polyvinylalkohol und Quervernetzungsverbindung im Bereich von 100 : 1 bis 2 : 1 liegt.

10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 7 bis 9, worin die Deckschicht zwei verschiedene Quervernetzungsverbindungen umfaßt.

11. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Deckschicht eine Dicke von 1 bis 200 Mikrometer (um) hat.

12. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Deckschicht Wasserfestigkeit bei pH-Werten im Bereich von 4 bis 10 zeigt.

13. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüchen, worin die Abriebfestigkeit der Deckschicht im nassen Zustand gemäß JIS-L-0853 Klasse 2 oder darüber ist.

14. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der elektrische Oberflächenwiderstand im Bereich von 10&sup8; bis 10¹&sup4; Ω/cm² liegt.

15. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Träger eine Platte oder eine Folie aus einem Harzmaterial ist.

16. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin der Träger eine Dicke von 1 bis 5000 Mikrometer hat.

17. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das Material eine Lichtdurchlässigkeit von mindestens 2% hat.

18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 17, worin die Lichtdurchlässigkeit 10% oder größer ist.

19. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine Overheadprojektor-Folie ist.

20. Verfahren zur Bilderzeugung, umfassend das Bewirken der Bilderzeugung auf dem lichtdurchlässigen Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche unter Verwendung eines Aufzeichnungssystems, ausgewählt aus einem elektrostatischen Aufzeichnungssystem einem Aufzeichnungssystem unter Verwendung von wasserbasierten Tintenstiften, einem Thermotransferaufzeichnungssystem und einem Tintenstrahlaufzeichnungssystem.