DE10054219A1 - Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren - Google Patents

Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren

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Abstract

Ein Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren wird vorgestellt mit einem Substrat und einer Farbempfangsschicht, die auf mindestens eine Seite des Substrates aufgebracht ist, wobei die Farbempfangsschicht ein Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt sowie ein anorganisches Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß DOLLAR A È die Farbempfnagsschicht mindestens ein Tintenfixiermittel aufweist, das aus einem Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt besteht, das entweder niedermolekular nicht-verzweigt oder mittelmolekular verzweigt ist, DOLLAR A È das anorganische Pigment zu mindestens 80 Gew.-% mit einer Teilchengröße in einem Bereich zwischen 6 und 12 mum vorliegt und DOLLAR A È das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6 liegt. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ferner ein das neue Aufzeichnungsmaterial nutzendes Verfahren zur Aufzeichnung nach dem diskontinuierlichen Tintenstrahl-Druckverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren mit einem Substrat und einer Farbempfangsschicht, die auf mindestens eine Seite des Substrates aufgebracht ist, wobei die Farbempfangsschicht ein Amin-Epichlorhydrin- Kondensationsprodukt sowie ein anorganisches Pigment enthält. Die Erfindung betrifft ferner ein das neue Aufzeichnungsmaterial nutzendes Verfahren zur Aufzeichnung nach dem diskontinuierlichen Tintenstrahldruck-Verfahren.
Auf der Basis von Aminverbindungen und Epihalohydrinen hergestellte Reaktionspro­ dukte sind als Hilfsmittel für die Farbempfangsschichten von Tintenstrahl-Aufzeich­ nungsmaterialien bekannt.
Zur Verbesserung der Wasserunempfindlichkeit von mittels Tintenstrahl-Druckern er­ zeugten Druckbildern, die sich durch hervorragende Druckqualität auszeichnen sollen, schlägt beispielsweise die JP-A-11 277 888 ein die Wasserbeständigkeit steigerndes Hilfsmittel mit einem linearen kationischen Harz vor, das als Reaktionsprodukt einer ein sekundäres Amin enthaltenden Aminkomponente mit einer anderen mindestens zwei Aminogruppen und ein Epihalohydrin enthaltenden Aminkomponente gebildet ist. Die Strukturformel des so gebildeten kationischen Harzes wird offenbart.
Inhalt der JP A-11 277 887 ist ebenfalls ein die Wasserbeständigkeit steigerndes Hilfsmittel mit gegenüber der vorstehend diskutierten Schrift geänderter Strukturformel des linearen kationischen Harzes und vergleichbarer Wirkung, die jedoch lt. Beschrei­ bungstext erweitert ist um die Reduzierung des sogenannten "Ink-Bleedings" bei mit­ tels Tintenstrahl-Druckern erzeugten Druckbildern. In beiden vorstehend diskutierten Schriften wird die Viskosität der jeweils das vorgeschlagene Hilfsmittel enthaltenen 20%-tigen wässerigen Lösung mit 50 bis 500 m Pa.s (B-Type; 30°C) angegeben.
Aufgabe der JP-A-10 152 544 ist es, ein Tintenstrahl-Aufzeichnungspapier zur Verfü­ gung zu stellen, das bei mit wässerigen Tinten erzeugten Druckbildern nur ein gering­ fügiges "Ink-Bleeding" zuläßt und darüber hinaus eine hohe Farbkonzentration und eine hervorragende Wasserunempfindlichkeit der Druckbilder ermöglicht. Gelöst wer­ den soll die Aufgabe durch einen Streichfarbenzusatz in Form eines verzweigten katio­ nischen Harzes, das als Reaktionsprodukt von Ammoniak mit mindestens einem be­ vorzugt primären, sekundären oder tertiären Amin und einem Epihalohydrin vorliegt. Als Amin wird ferner Polyalkylenpolyamin sowie Alkanolamin bevorzugt. Die Viskosität der 10%-tigen wässerigen Lösung dieses kationischen Harzes beträgt 1 bis 30 m Pa.s, gemessen nach Brookfield (60 rpm/25°C).
Mit dem Ziel, ein Produktionsverfahren für Tintenstrahl-Aufzeichnungspapiere vorzu­ stellen, auf denen die Farbtröpfchen wässeriger Tinte nur gering verlaufen und auf de­ nen Druckbilder mit hoher Farbdichte und hervorragender Wasserresistenz ermöglicht werden, schlägt die JP-A-09 240 139 den Auftrag eines verzweigten kationischen Har­ zes vor, der als Reaktionsprodukt eines Polyalkylen-Polyamins mit einem Epihalohy­ drin und gegebenenfalls ferner mit einer aliphatischen Aminkomponente gebildet ist. Die Viskosität einer das vorgeschlagene kationische Harz beinhaltenden 10%-tigen wässerigen Lösung wird mit 30 m Pa.s angegeben, gemessen nach Brookfield (60 rpm /25°C).
Lt. dem vorne stehend diskutierten Stand der Technik finden sich zu den auf der Basis von Aminverbindungen und Epihalohydrinen sowie gegebenenfalls weiterer Kompo­ nenten gebildeten Hilfsmitteln keine Hinweise auf mögliche Mengenverhältnisse dieser Hilfsmittel zu in den Farbempfangsschichten vorhandenen Pigmenten und auf beson­ ders auszuwählende Eigenschaften jener Pigmente. Auch ist diesen Schriften keine Lehre zu entnehmen, unter welchen Voraussetzungen die als Hilfsmittel genutzten kationischen Harze geeigneterweise in linearer bzw. verzweigter Form auszuwählen sind.
Entsprechend der EP-A-0 914 962 soll die hervorragende Tintenstrahl-Aufzeichnungs­ eigenschaft und die überlegene Offset-Bedruckbarkeit eines Aufzeichnungsmaterials mit dessen besonders gut gebundener Oberfläche erreicht werden, die überdies eine hohe Wasserbeständigkeit auszeichnet. Gemäß den Ausführungen dieser Schrift wird die Aufgabe mit einem linearen kationischen Harz in der Farbempfangsschicht gelöst, wobei als Beispiele dieses kationischen Harzes u. a. Dimethylamin-Epichlorhydrin- Polykondensationsprodukte genannt werden. Neben dem kationischen Harz enthält die Farbempfangsschicht ferner Bindemittel und gegebenenfalls Pigmente. Der Schrift sind dabei keinerlei Hinweise auf vorteilhafte Eigenschaften der Pigmente in der Farbemp­ fangsschicht zu entnehmen. Auch gibt es It. dieser Schrift keine Konzentrations- oder Verhältnisbeschränkungen des kationischen Harzes zu anderen Bestandteilen der Farbempfangsschicht, da aufgabengemäß alle vorgeschlagenen Ausführungsformen auf eine einer Oberflächenversiegelung ähnelnde Oberflächenbefestigung zielen.
Schließlich offenbart die EP-A-0 602 326 ein kationische Eigenschaften aufweisendes Salz eines linearen Dimethylamin-Epichlorhydrin-Adduktes mit einem zwischen 2 und 2000 liegenden Polymerisationsgrad als Bestandteil der Aufzeichnungsschicht bei ei­ nem Tintenstrahlaufzeichnungspapier. In Kombination mit einem (Meth)-Acrylamid­ diallylamin-Copolymer soll die Tintenfixierbarkeit erhöht und Farbabweichungen aufge­ brachter Druckbilder vermieden werden.
Während als geeignete Bindemittel neben den üblichen Kunststoffdispersionen auch Polyvinylalkohol, Stärke, Gelatine und weitere Zellulosederivate genannt werden, kommen - sofern überhaupt in den Farbempfangsschichten eingesetzt - als geeignete Pigmente anorganische und organische Pigmente in Betracht, darunter auch syntheti­ sches und kolloidales Siliziumdioxid, wobei die Teilchengröße des hier zum Einsatz kommenden Pigments Finesil X37B der Firma Tokuyama Soda Co., Ltd., entsprechen­ den Angaben in einem Merkblatt dieses Unternehmens zufolge in einem Bereich un­ terhalb von 4 µm liegt. Weder findet sich in der Schrift ein Hinweis, der auf die Wahl grobkörniger Pigmente zielen könnte, noch werden vorteilhafte Ausführungsformen des Dimethylamin-Epichlorhydrin-Adduktes offenbart.
Lange Zeit wurden Aufzeichnungstinten auf Pigmentbasis anstelle von Tinten auf Basis gelöster Farbstoffen, insbesondere von sauren Azofarbstoffen, kaum verwendet. Pro­ blematisch ist bei dieser Art von Aufzeichnungstinten die geringe Lichtbeständigkeit der gelösten Farbstoffe, verbunden mit dem Problem verblassender und sich verfärbender Druckbilder, das bislang nur unbefriedigend mittels UV-Absorbern in den Aufzeich­ nungstinten und mittels Farbstabilisatoren in den Tintenstrahl-Aufzeichnungsmateria­ lien gelöst werden konnte.
Die inzwischen häufiger eingesetzten Aufzeichnungstinten auf Pigmentbasis sind we­ sentlich lichtstabiler als die zuvor diskutierten Tinten auf Basis gelöster Farbstoffe, je­ doch besteht bei den Aufzeichnungstinten auf Pigmentbasis das Problem des "Ink- Bleedings", worunter das Verlaufen von aneinander direkt angrenzenden, unterschied­ lich farbiger Druckmuster ineinander direkt nach dem Druckvorgang zu verstehen ist. Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial ist für den Einsatz mit Aufzeich­ nungstinten auf Pigmentbasis entwickelt und reduziert das Problem des "Ink- Bleedings" signifikant.
Beim Tintenstrahldruck wird grundsätzlich zwischen zwei unterschiedlichen Verfahren der Tröpfchenerzeugung unterschieden.
Das kontinuierliche Verfahren sieht einen unter Druck aus einer Düse ausgestoßenen Tintenstrahl vor, der sich aufgrund der Oberflächenspannung in einem gewissen Ab­ stand von der Düse in sehr kleine Tröpfchen aufspaltet. Die Tröpfchen werden elek­ trisch aufgeladen und anschließend in Abhängigkeit von dem zu erzeugenden Druck­ bild durch das elektrische Feld elektronisch angesteuerter Ablenkplatten entweder in einen Auffangbehälter abgelenkt oder auf das Aufzeichnungsmaterial plaziert.
Beim diskontinuierlichen, sogenannten "Drop-on-demand"-Verfahren werden die Tin­ tentröpfchen in Abhängigkeit von dem zu erzeugenden Druckbild nur dann erzeugt und aus einer Düse ausgestoßen, wenn auf dem Aufzeichnungsmaterial ein Bildpunkt zu erzeugen ist. Die eine Art von "Drop-on-demand"-Druckern nutzt dabei den piezoelek­ trischen Effekt, in dem ein elektrisch angesteuertes Piezoelement ein Tintentröpfchen vom Reservoir der Aufzeichnungstinte separiert und dieses Tröpfchen aus einer Düse herausstößt. Im Gegensatz dazu nutzen "BubbleJet"-Drucker ein elektrisch angesteu­ ertes Heizelement, das kleinste Mengen einer wässerigen Tinte in einer Dampfblase entstehen läßt. Der resultierende Dampfdruck stößt das Tröpfchen aus.
Die Erfindung bezieht sich auf Aufzeichnungsmaterialien, die in beiden diskontinuierli­ chen Verfahren verwendet werden können.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten kostengünstiges Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren zur Verfü­ gung zu stellen, das besonders geeignet ist, mit Aufzeichnungstinten auf Pigmentbasis im diskontinuierlichen Verfahren bedruckt zu werden. Insbesondere soll das neue Auf­ zeichnungsmaterial eine hervorragende Fixierung der aufgebrachten Tinten garantie­ ren und so das sogenannte "Ink-Bleeding" reduzieren. Mit der Ausrichtung des neuen Aufzeichnungsmaterials auf pigmentierte Tinten soll eine hohe Lichtbeständigkeit der aufgebrachten Druckbilder ermöglicht werden. Da pigmentierte Tinten vorzugsweise im Posterdruck eingesetzt werden und die so geschaffenen Poster beispielsweise als Werbetafeln direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, ist es entscheidend, daß sich das neue Aufzeichnungsmaterial durch eine große Stabilität gegenüber jeglicher Vergilbungsneigung auszeichnet. Schließlich soll das Aufzeichnungsmaterial eine ak­ zeptable Naßwischfestigkeit aufgebrachter Druckbilder sicherstellen.
Nach intensiven Labor- und Produktionsversuchen erkannten die Erfinder, daß die Aufgabe durch ein Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren gelöst wird mit einem Substrat und einer Farbempfangsschicht, die auf mindestens eine Seite des Substrates aufgebracht ist, wobei die Farbempfangsschicht ein Amin- Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt sowie ein anorganisches Pigment enthält, da­ durch gekennzeichnet, daß
  • - die Farbempfangsschicht mindestens ein Tintenfixiermittel aufweist, das aus ei­ nem Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt besteht, das entweder nieder­ molekular nicht verzweigt oder mittelmolekular verzweigt ist,
  • - das anorganische Pigment zu mindestens 80 Gew.-% mit einer Teilchengröße in einem Bereich zwischen 6 und 12 µm vorliegt und
  • - das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6 liegt.
Es ist das Verdienst der Erfinder erkannt zu haben, daß erst die vorne stehenden Merkmale in Kombination ein Aufzeichnungsmaterial ermöglichen, das diese Vielzahl geforderter Eigenschaften aufweist.
Grundlage der Erfindung ist die Wahl des Amin-Epichlorhydrin-Kondensations­ produktes als mindestens ein Tintenfixiermittel, das gegebenenfalls zusammen mit anderen Tintenfixiermitteln in die Farbempfangsschicht eingebunden ist. Es ist erfin­ dungswesentlich, daß das Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt entweder in niedermolekularer nicht-verzweigter oder in mittelmolekularer verzweigter Form vor­ liegt.
Im Sinne dieser Erfindung ist das Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt nieder­ molekular, sofern es als 10%-tige wässerige Lösung eine Viskosität in einem Bereich kleiner 20 m Pa.s aufweist. Als mittelmolekular gilt es, sofern es als 10%-tige wässerige Lösung eine Viskosität in einem Bereich von 20 m Pa.s bis 50 m Pa.s aufweist. Die vorgenannte Viskosität wird dabei nach Brookfield (Spindel 1/100 rpm/25°C) be­ stimmt.
Die Erfinder erkannten ferner, daß das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6 - bezogen auf die Gewichtsprozente von Pigment und Tin­ tenfixiermittel in der Farbempfangsschicht - liegen muß, wobei sich die Gewichtspro­ zente auf alle in der Farbempfangsschicht eingebundenen Tintenfixiermittel bzw. Pig­ mente beziehen.
Für die Erfinder völlig überraschend war es, daß die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe jedoch nur dann vollständig und überzeugend gelöst werden kann, wenn gleichzeitig zu den vorstehend ausgeführten Merkmalen das anorganische Pigment zu mindestens 80 Gew.-% mit einer Teilchengröße in einem Bereich zwischen 6 und 12 µm vorliegt, bestimmt als D50-Wert (Malvern).
Die in Beschreibung und Patentansprüchen gemachten Angaben zur flächenbezoge­ nen Masse, zu Gew.-% (Gewichts-%) und zu Gew.-Teilen (Gewichts-Teilen) beziehen sich, soweit nicht ausdrücklich anders vermerkt, jeweils auf das "atro"-Gewicht, d. h. absolut trockene Gewichtsteile. Die Abkürzung "lutro" steht für lufttrocken, und bedeu­ tet, sofern genutzt, daß die so gekennzeichneten Komponenten in ihrer handelsübli­ chen Lieferform beschrieben werden.
In Vergleichsuntersuchungen zeigte sich, daß bei dem Einsatz von Polydiallyl- Dimethyl-Ammonium-Chlorid (Poly-DADMAC) als Tintenfixiermittel das "Ink-Bleeding"- Verhalten bedeutend schlechter ist. Der Einsatz von Polyethylenimin bzw. Polydicyan­ diamiden verbietet sich aufgrund einer vergrößerten Vergilbungsneigung von Aufzeich­ nungsmaterialien, die diese kationischen Polymere aufweisen.
Das erfindungsgemäße Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis zwischen 1 : 2 bis 1 : 6 wird einerseits beschränkt durch eine verstärkt abnehmende Naßwischfestigkeit, die bei größeren Mengen an Tintenfixiermittel jenseits eines Tintenfixiermittel-Pigment- Verhältnisses von 1 : 2 nicht mehr zu akzeptieren ist, und andererseits durch ein zu­ nehmend schlechter werdendes "Ink-Bleeding"-Verhalten, das bei kleineren Mengen an Tintenfixiermittel jenseits eines Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnisses von 1 : 6 als nicht mehr überzeugend abzulehnen ist.
Entsprechend den Ergebnissen der dieser Erfindung zugrunde liegenden Versuchsrei­ hen erkannten die Erfinder, daß besonders gute Eigenschaften des neuen Aufzeich­ nungsmaterials vorliegen, wenn das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Be­ reich von einschließlich 1 : 3 bis einschließlich 1 : 5,5 - bezogen auf die Gewichtspro­ zente von Pigment und Tintenfixiermittel in der Farbempfangsschicht - liegt, wobei sich erneut die Gewichtsprozente auf alle in der Farbempfangsschicht eingebundenen Tin­ tenfixiermittel bzw. Pigmente beziehen.
Besonders bewährt haben sich als Bindemittel in der Farbempfangsschicht wässerige Dispersionen von Ethylen-Vinylacetat sowie insbesondere Lösungen von teil- oder vollständig verseiftem Polyvinylalkohol.
Als anorganische Pigmente, deren als D50-Wert (Malvern) bestimmte Teilchengröße zu mindestens 80 Gew.-% in einem Bereich zwischen 6 und 12 µm liegt, sind Kie­ sel(säure)gel und Fällungskieselsäure, jeweils sowohl aluminummodifiziert wie auch nicht aluminummodifiziert, bevorzugt.
Es ist möglich, daß die Farbempfangsschicht als Tintenfixiermittel ausschließlich ein Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt aufweist, das entweder niedermolekular nicht verzweigt oder mittelmolekular verzweigt ist, genauso ist es im Rahmen dieser Erfindung möglich, daß eine Mischung eines niedermolekularen nicht-verzweigten Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsproduktes und eines mittelmolekularen verzweigten Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsproduktes als Tintenfixiermittel in der Farbemp­ fangsschicht genutzt wird. Entsprechend den Erkenntnissen dieser Erfindung ist auch der gleichzeitige Einsatz weiterer Tintenfixiermittel zusätzlich zu niedermolekularen nicht-verzweigten oder mittelmolekularen verzweigten oder Mischungen aus nieder­ molekularen nicht-verzweigten und mittelmolekularen verzweigten Amin-Epichlor­ hydrin-Kondensationsprodukten möglich. Dabei besteht das Tintenfixiermittel bevor­ zugt zu mindestens 70 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-% aus niedermolekularen nicht-verzweigten und/oder mittelmolekularen ver­ zweigten Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukten.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Gesamt-Anteil von Tintenfixiermittel in der Farbempfangsschicht bevorzugt in einem Bereich zwischen 15 und 30 Gew.-% liegt, wobei dieser Gesamtanteil beim Auftrag von Farbempfangsschichten mit hoher flä­ chenbezogener Masse innerhalb des obigen Bereichs tendenziell eher zur unteren Grenze gewählt werden kann. Die Farbempfangsschicht des erfindungsgemäßen Auf­ zeichnungsmaterials umfaßt einen Anteil aus Bindemittel und Co-Bindemittel in einem Bereich von 10 bis 55 Gew.-%, der Pigmentanteil liegt in einem Bereich zwischen 30 und 70 Gew.-%. Weitere Komponenten wie beispielsweise Natronlauge, optische Auf­ heller und Entschäumer, ohne darauf beschränkt zu sein, sind nach Notwendigkeit zugegeben und machen bis zu 5 Gew.-% an der Farbempfangsschicht aus, wobei sich die einzelnen Anteile zu 100 Gew.-% ergänzen.
Um dem Anforderungsspektrum überzeugend gerecht zu werden, sollte die flächenbe­ zogene Masse der Farbempfangsschicht nicht zu gering gewählt werden, da sonst die Naßwischfestigkeit zu stark abnimmt und genauso das "Ink-Bleeding" in einem zu ge­ ringen Maße reduziert werden kann. Es empfiehlt sich eine flächenbezogene Masse der Farbempfangsschicht zwischen 4 und 15 g/m2, wobei besonders ein Bereich zwi­ schen 5 und 10 g/m2 und ganz besonders ein Bereich zwischen 7 und 9 g/m2 bevor­ zugt wird.
Es wird bevorzugt, daß zwischen Substrat und Farbempfangsschicht mindestens eine, insbesondere pigmentierte Zwischenschicht angeordnet ist, die gegebenenfalls zur Vergleichmäßigung des Substrates sowie zur Verbesserung der Tintenbedruckbarkeit beitragen kann. Insbesondere wird bevorzugt, daß das Substrat eine Papierbahn ist.
Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Aufzeichnung nach dem diskontinuierli­ chen Tintenstrahldruck-Verfahren mit einer Aufzeichnungstinte auf Pigmentbasis und mit einem Aufzeichnungsmaterial. Dabei umfaßt das Aufzeichnungsmaterial ein Sub­ strat und eine Farbempfangsschicht, die auf mindestens eine Seite des Substrates aufgebracht ist, wobei die Farbempfangsschicht ein Amin-Epichlorhydrin- Kondensationsprodukt sowie ein anorganisches Pigment enthält und wobei
  • - die Farbempfangsschicht mindestens ein Tintenfixiermittel aufweist, das aus ei­ nem Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt besteht, das entweder nieder­ molekular nicht verzweigt oder mittelmolekular verzweigt ist,
  • - das anorganische Pigment zu mindestens 80 Gew.-% mit einer Teilchengröße in einem Bereich zwischen 6 und 12 µm vorliegt und
  • - das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6 liegt.
Das neue Verfahren sieht das Bedrucken des neuen Aufzeichnungsmaterials mit "Drop-on-demand"-Druckern vor, die entweder den piezoelektrischen Effekt oder als "BubbleJet"-Drucker ein elektrisch angesteuertes Heizelement zur Ausstoßung klein­ ster Tintentröpfchen nutzen.
Folgende Beispiele und Vergleichsbeispiele werden die Erfindung weitergehend ver­ deutlichen:
Herstellung eines Substrats
Auf einer Langsieb-Papiermaschine wird als Substrat eine Papierbahn aus gebleichten und gemahlenen Laub- und Nadelholzzellstoffen unter Zugabe üblicher Beischlagstoffe in üblichen Mengen mit einer flächenbezogenen Masse von 82 g/m2 hergestellt. Vor­ derseitig erhält die Papierbahn eine Stärkepräparation von 0,3 g/m2, rückseitig wird eine Stärkepräparation von 1 g/m2 aufgetragen.
Grundrezeptur 1 zur Herstellung von Streichmassen für eine Farbempfangsschicht zu erfindungsgemäßem Beispiel 1 und zu Vergleichsbeispiel 2
In einem Behälter werden, bezogen auf insgesamt 500 Gew.-Teile (lutro), unter ständi­ gem Rühren folgende Komponenten eingegeben:
Als Tintenfixiermittel wird in der Streichmasse zu Beispiel 1 ein mittelmolekulares ver­ zweigtes Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt (Magnafloc 1597 der Firma CIBA- Spezialitätenchemie GmbH, D-68623 Lampertheim) eingesetzt. Dagegen weist die Streichmasse gemäß Vergleichsbeispiel 2 bei ansonsten gleichen Komponenten statt des Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsproduktes ein Polydiallyl-Dimethyl-Ammonium- Chlorid (Induquat ECR 35L der Firma Indulor Chemie GmbH, D-49572 Ankum) auf. Zur Ausbildung der Farbempfangsschichten werden die Streichmassen auf die Vorder­ seite der in ihrer Herstellung vorstehend beschriebenen Papierbahn mit 8,5 g/m2 auf­ getragen. Auf diese Weise entsteht jeweils eine Probe des erfindungsgemäßen Bei­ spiels 1 und des Vergleichsbeispiels 2.
Zur Untersuchung des "Ink-Bleeding"-Verhaltens wird unter Verwendung eines Tinten­ strahldruckers, Typ HP-DesignJet 2500 CP, der Firma Hewlett Packard und unter Be­ nutzung von UV-Tinten des gleichen Herstellers jeweils ein Kontrolldruck auf die bei­ den Proben aufgebracht. Entsprechend einer visuellen Beurteilung ist das "Ink- Bleeding"-Verhalten der Probe von Beispiel 1 gut, dagegen ist das "Ink-Bleeding"- Verhalten der Probe von Vergleichsbeispiel 2 als schlecht zu bewerten.
Grundrezeptur 2 zur Herstellung von Streichmassen für eine Farbempfangs­ schicht zu den erfindungsgemäßen Beispielen 3, 5, 7, 9, 11 und 13 und zu den Vergleichsbeispielen 4, 6, 8, 10, 12 und 14
In einem Behälter werden, bezogen auf insgesamt 500 Gew.-Teile (lutro), unter ständi­ gem Rühren folgende Komponenten eingegeben:
Als Pigment wurde nicht aluminiummodifiziertes Kieselgel mit einem Porenvolumen von 1,2 ml/g bei folgenden mittleren Teilchengrößen und spezifischen inneren Oberflä­ chen eingesetzt:
Als Tintenfixiermittel sehen die Beispiele jeweils ein Amin-Epichlorhydrin-Kondensa­ tionsprodukt mit folgender Unterscheidung vor:
  • - Tintenfixiermittel A: niedermolekular, nicht verzweigt (12 m Pa.s)
  • - Tintenfixiermittel B: mittelmolekular, nicht verzweigt (36,5 m Pa.s)
  • - Tintenfixiermittel C: mittelmolekular, verzweigt (35 m Pa.s)
  • - Tintenfixiermittel D: hochmolekular, nicht verzweigt (91 m Pa.s)
Die in vorstehender Aufzählung der Tintenfixiermittel in Klammern stehenden Zahlen geben die Viskosität des Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsproduktes als 10%-tige wässerige Lösung wieder, gemessen nach Brookfield (Spindel 1/100 rpm/25°C).
Beispiele und Vergleichsbeispiele
Es wurden 12 Proben unterschiedlicher Aufzeichnungsmaterialien für das Tintenstrahl- Druckverfahren hergestellt.
Dazu wurden 12 unterschiedliche Streichmassen entsprechend der obigen Grundre­ zeptur angesetzt, wobei jedes der drei eingeführten Pigmente 1, 2 und 3 mit jedem der Tintenfixiermittel A, B, C und D kombiniert wird. Zur Ausbildung der Farbempfangs­ schichten werden die Streichmassen auf die in ihrer Herstellung vorstehend beschrie­ benen Papierbahn aufgetragen.
Erneut wird zur Untersuchung des "Ink-Bleeding"-Verhaltens ein Tintenstrahldrucker, Typ HP-DesignJet 2500 CP, der Firma Hewlett Packard verwendet unter Benutzung von UV-Tinten des gleichen Herstellers. Dazu wird jeweils ein Kontrolldruck auf die 12 Proben aufgebracht und das "Ink-Bleeding"-Verhalten der Proben visuell beurteilt.
In Tabelle 1 sind erfindungsgemäße Beispiele mit "EB" und Vergleichsbeispiele mit "VB" bezeichnet. Die ermittelten Meßwerte und Beurteilungen ergeben sich aus Ta­ belle 1:
Tabelle 1
Ausgehend von der Grundrezeptur 2 und den Farbempfangsschicht-Komponenten gemäß Beispiel 9 wurde das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis variiert. Die so her­ gestellten Proben sollen hinsichtlich ihres "Ink-Bleeding"-Verhaltens und der Naß­ wischfestigkeit aufgebrachter Druckbilder untersucht werden.
Zur Untersuchung dieser Naßwischfestigkeit werden die Druckbilder, an denen zuvor das "Ink-Bleeding"-Verhalten der Proben beurteilt wurde, mit Wasser beträufelt. Nach 2 Sekunden Einwirkzeit wischt man mehrmals mit einem Finger unter gleichbleibendem Druck über das Druckbild. Dabei sollte das Druckbild möglichst wenig, im Idealfall überhaupt nicht verwischt werden.
Für das Vergleichsbeispiel 15 und das erfindungsgemäße Beispiel 16 wird zur Redu­ zierung des Tintenfixiermittelanteils - bezogen auf 500 Gew.-Teile (lutro) der Grundre­ zeptur 2 - eine geringere Menge an Tintenfixiermittel und somit eine größere Menge aller anderen Komponenten unter ständigem Rühren in einem Behälter eingetragen. Für das erfindungsgemäße Beispiel 17 und das Vergleichsbeispiel 18 wird zur Erhö­ hung des Tintenfixiermittelanteils - bezogen auf 500 Gew.-Teile (lutro) der Grundrezeptur 2 - eine größere Menge an Tintenfixiermittel und somit eine geringere Menge aller anderen Komponenten unter ständigem Rühren in einem Behälter eingetragen. Die sich anschließende Herstellung der Proben und das jeweilige Aufbringen eines Kontrolldruckes geschieht entsprechend obiger Ausführungen.
Tabelle 2 gibt die eingestellten Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnisse und das jeweils visuell beurteilte "Ink-Bleeding"-Verhalten der Proben sowie die Naßwischfestigkeit der aufgebrachten Druckbilder wieder. Erneut sind erfindungsgemäße Beispiele mit "EB" und Vergleichsbeispiele mit "VB" bezeichnet
Tabelle 2
Die erfindungsgemäßen Beispiele veranschaulichen besonders deutlich, daß es mit dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial überzeugend gelungen ist, ein ko­ stengünstiges Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren zur Verfü­ gung zu stellen, das insbesondere bei Bedruckung mit Aufzeichnungstinten auf Pig­ mentbasis eine hervorragende Fixierung der aufgebrachten Tinten garantiert und so das sogenannte "Ink Bleeding" reduziert, was bei den Vergleichsbeispielen nicht gege­ ben ist. Die erfindungsgemäßen Beispiele zeigen ferner, daß das neue Aufzeich­ nungsmaterial eine akzeptable Naßwischfestigkeit aufgebrachter Druckbilder sicher­ stellt, wozu die Vergleichsbeispiele nicht in der Lage sind.

Claims (6)

1. Aufzeichnungsmaterial für das Tintenstrahl-Druckverfahren mit einem Substrat und einer Farbempfangsschicht, die auf mindestens eine Seite des Substrates aufgebracht ist, wobei die Farbempfangsschicht ein Amin-Epichlorhydrin- Kondensationsprodukt sowie ein anorganisches Pigment enthält, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
die Farbempfangsschicht mindestens ein Tintenfixiermittel aufweist, das aus einem Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt besteht, das entweder nie­ dermolekular nicht verzweigt oder mittelmolekular verzweigt ist,
das anorganische Pigment zu mindestens 80 Gew.-% mit einer Teilchengröße in einem Bereich zwischen 6 und 12 µm vorliegt und
das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6 liegt.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Bereich von einschließlich 1 : 3 bis einschließlich 1 : 5,5 liegt.
3. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flächenbezogene Masse der Farbempfangsschicht zwischen 4 und 15 g/m2 liegt.
4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die flächenbezogene Masse der Farbempfangsschicht zwischen 7 und 9 g/m2 liegt.
5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen Substrat und Farbempfangsschicht mindestens eine Zwischenschicht angeordnet ist.
6. Verfahren zur Aufzeichnung nach dem diskontinuierlichen Tintenstrahldruck- Verfahren mit einer Aufzeichnungstinte auf Pigmentbasis und mit einem Auf­ zeichnungsmaterial, das ein Substrat und eine Farbempfangsschicht, die auf mindestens eine Seite des Substrates aufgebracht ist, umfaßt, wobei die Far­ bempfangsschicht ein Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt sowie ein an­ organisches Pigment enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
die Farbempfangsschicht mindestens ein Tintenfixiermittel aufweist, das aus einem Amin-Epichlorhydrin-Kondensationsprodukt besteht, das entweder nie­ dermolekular nicht verzweigt oder mittelmolekular verzweigt ist,
das anorganische Pigment zu mindestens 80 Gew.-% mit einer Teilchengröße in einem Bereich zwischen 6 und 12 µm vorliegt und
das Tintenfixiermittel-Pigment-Verhältnis in einem Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6 liegt.
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