DE19516111A1

DE19516111A1 - Aufzeichnungsmaterial für Tintenstrahldruck

Info

Publication number: DE19516111A1
Application number: DE19516111A
Authority: DE
Inventors: Axel Dr Niemoeller; Peter Dr Koch
Original assignee: Renker & Co Kg 52355 Dueren De GmbH; Renker & Co KG GmbH
Current assignee: Sihl GmbH
Priority date: 1995-05-05
Filing date: 1995-05-05
Publication date: 1996-11-07

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial, auf das eine wäßrige Tinte aufgebracht werden kann, um die Aufzeichnung durchzuführen. Im speziellen bezieht sie sich auf ein Aufzeichnungsmaterial, das geeignet ist, darauf hochwertige, farbige Bilder mit wäßrigen Tinten zu erzeugen.

In EP-A-0627324 werden wasserlösliche Terpolymere aus einem quaternärem Mo nomer, einem amin- oder carboxylgruppen-haltigen Monomer und einem hydrophilen, nichtionischen Monomer beschrieben. Dieses Polymer wird mit Vernetzern, insbe sondere Aziridinen oder Triazinverbindungen, über die Säure- oder Amingruppen durch Hitzeeinwirkung auf dem Trägermaterial vernetzt, um wasserbeständige Schichten zu erzeugen. Der Nachteil derartiger Schichten ist die langsame Vernet zung (75°C, 3 h) und die durch die Vernetzung verringerte Quellfähigkeit, die zwar zu einem auch in den Bildbereichen klebfreien Produkt führen kann, aber die Tintenan nahmefähigkeit negativ beeinflußt. Weiterhin ist die Beschichtung durch die Verwen dung von basischen Aminkomponenten oder sauren Carboxylkomponenten nicht pH- neutral, so daß die üblichen Tintenfarbstoffe in den Tintenstrahldruckern aufgrund des nicht neutralen Empfangsmediums veränderte Farbtöne ergeben können, je nachdem wie empfindlich der jeweilige Farbstoff auf saure oder basische Bedingun gen reagiert.

In EP-A-0365307 ist eine transparente Zusammensetzung für Tintenstrahlbedruckung oder Stiftplotterbeschriftung beschrieben, die eine Mischung aus mindestens einem wasserabsorbierenden, hydrophilen Polymer, abgeleitet von Monomereinheiten, die ausgewählt werden aus Vinyllactamen, Alkyl-tertiär- aminoalkylacrylaten, Alkyl quaternären Aminoalkylacrylaten, 2- oder 4-Vinylpyridin, und mindestens einem hy drophoben Material mit Säurefunktionalität und mindestens einem Polyethylenglykol enthält.

Im Tintenstrahldruck sind verschiedene Verfahren zum Spritzen von feinen Tinten tröpfchen bekannt. Die wichtigsten Prinzipien, die für wäßrige Tinten geeignet sind, sind das Bubble-Jet-Verfahren, auch als thermischer Tintenstrahldruck bezeichnet, und das Piezoverfahren, bei dem die Tröpfchen mechanisch über den piezoelektri schen Effekt erzeugt werden. Derartige Druckköpfe finden sich z. B. in vielen Büro druckern und Kopierern aber auch in Plottern bis zu ca. 150 cm Breite. Ein wesentli cher Vorteil des Tintenstrahlverfahrens ist die Möglichkeit des Vielfarbdruckes mit hoher Bildqualität. Für die hochwertigen Anwendungen, insbesondere bei der Ausga be von mehrfarbiger Graphik oder photorealistischen Motiven, wird in der Regel ein Spezial-Aufzeichnungsmaterial benötigt, das eine hohe Bildqualität wie gute Auflö sung, Kantenschärfe, hohe Farbbrillanz etc. gewährleistet. Weiterhin müssen die wasserlöslichen Tintenfarbstoffe bei hochwertigen Aufzeichnungsmaterialien durch eine Beschichtung fixiert werden, um klimabeständige, wasserbeständige oder auch wasserfeste Druckbilder, bei denen die Bildpunkte nicht verlaufen können (bleeding), erzeugen zu können. Da die Tintenfarbstoffe zumeist anionischen Charakter besit zen, wird die Fixierung in vielen Fällen durch kationische Hilfsmittel, z. B. durch katio nische Polymere oder durch kationische Pigmente durchgeführt.

Bei transparenten oder leicht pigmentierten Schichten auf Basis wasserlöslicher Po lymerer, die z. B. als Tintenannahmeschicht für transparente Aufzeichnungsmateriali en geeignet sind, sind diese gewünschten Eigenschaften bisher nicht zufriedenstel lend erreicht worden. Zwar lassen sich hochtransparente Schichten z. B. mit Po lyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon erzeugen, diese Schichten weisen jedoch gro ße Nachteile auf. So werden die bekannten wasserlöslichen Polymere in den be druckten Bereichen durch die aufgebrachten Tinten klebrig. Die Trocknung dieser Bereiche ist meist langsam und dauert je nach Luftfeuchte und Temperatur der Um gebung bis zu Stunden und Tagen. Hierfür verantwortlich sind neben dem in den Tinten vorhandenen Wasser die hochsiedenden Bestandteile der Tinten, wie z. B. Glykole, Diglykole, Triglykole, N-Methylpyrrolidon etc., die in Anteilen bis zu 60 Gew.- % in der Tintenflüssigkeit vorhanden sind. Nach dem Druck verbleiben diese Hoch sieder lange Zeit in der Tintenannahmeschicht und machen diese weich und klebrig. Die aufgebrachte Tintenmenge hängt stark vom Drucker, dem Druckkopf und der Ansteuerung des Druckers ab. Die Tintenmenge kann in Bereichen z. B. mit dunklen Farbtönen bis zu 50 ml/m² betragen, was bei den bekannten Materialien häufig durch die zu geringe Aufnahmefähigkeit der Schicht zu einem Auslaufen oder Ineinander fließen der Tintentropfen führt, bevor sie in die Schicht aufgenommen werden. Die Folge ist ein minderwertiger Druck mit geringer Auflösung. Eine zu langsame Trocknung des Aufzeichnungsmaterials nach dem Bedrucken führt weiterhin zu Pro blemen bei der Anwendung; so ist die bebilderte Oberfläche empfindlich für Stau baufnahme, ein Ablegen im Stapel oder in einer Prospekt- oder Präsentationshülle ist unmöglich. Ein weiterer Nachteil ist die Wasserempfindlichkeit dieser Schichten, da sie stark quellbar sind. Die Tintenfarbstoffe werden in diesen Schichten nicht fixiert, sondern nur eingelagert. Sie können deshalb bei erneuter Wasseraufnahme der Tin tenannahmeschicht, z. B. in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchte, in der Schicht wandern, was zu unerwünschter Verbreiterung bzw. zum Verschwimmen der aufge brachten Tintentropfen (dot) und somit des Druckbildes führen kann.

Die Verarbeitung üblicher Materialien bei der Papierherstellung in der Leimpresse führt sehr häufig zu schlechter Tintenannahme und -fixierung und damit zu farbschwachen, schlecht aufgelösten Ausdrucken.

Die gleichen Nachteile treten bei Verarbeitung üblicher hochpigmentierter Beschich tungen auf Papier oder Folien auf. Diese Schichten sind zwar klebfrei aufgrund ihrer hohen Pigmentierung von über 50 Gew.-% bezogen auf die Gesamtbeschichtung, eine für verschiedene Drucker und Tinten gleichermaßen geeignete Schicht herzu stellen, ist jedoch schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Auf zeichnungsmaterial für den Tintenstrahldruck mit verbesserten Eigenschaften zu schaffen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines speziellen Copolymeren aus 2 oder mehr unterschiedlichen Monomeren als Bestandteil der Tintenannahmeschicht. Die Lösung der Aufgabe ist ein Aufzeichnungsmaterial für den Tintenstrahldruck mit einem Trägermaterial mit auf mindestens einer der Oberflächen angeordneter Tin tenannahmeschicht für Tinten, dadurch gekennzeichnet daß die Tintenannahme schicht ein wasserlösliches Polymer enthält, bestehend aus Monomer
(I) 20 Gew.-% hydroxyfunktionelles (Meth-)acrylat der Formel

in der R¹ = H oder CH₃ ist und n = 2 oder 3 ist,
(II) 50 Gew.-% - 10 Gew.-% quaternäre Ammoniumgruppen enthaltendem Vinylver bindung und
(III) 30 Gew.-% - 0,1 Gew.-% Einfach- oder Mehrfachester der (Meth-)acrylsäure mit mehrwertigen Hydroxyverbindungen (III) mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen.

Zusätzlich können übliche Pigmente, Hilfsstoffe sowie weitere Polymere in der Tin tenannahmeschicht vorhanden sein.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmaterial erlaubt einen universellen Einsatz mit unterschiedlichen Typen von Druckern und Tinten. Es ist gut mit hochsiedenden Lö semitteln, wie sie üblicherweise in den Tinten für das Tintenstrahlverfahren eingesetzt werden, verträglich, und es lassen sich hochauflösende, farbstarke Bilder erzeugen. Es entstehen Aufzeichnungen, die schnell und klebfrei trocknen und ausgezeichnete Farbbrillanz aufweisen.

Völlig überraschend wurde gefunden, daß die Verwendung eines Copolymeren mit den unterschiedlichen Monomeren I-IV das Verhalten des filmbildenden Bindemittel systems günstig beeinflußt.

Bevorzugte Monomere (I) sind Poly-2-hydroxyethylmethacrylat, Poly-2- hydroxyethylacrylat, Poly-2-hydroxypropyl-methacrylat, Poly-2-hydroxypropylacrylat, Poly-3-hydroxypropylacrylat und Poly-3-hydroxypropylmethacrylat.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung können 5-20 Gew.-% bezogen auf die Menge des Monomeren (I) im Copolymeren durch ein Vinyllactam als Monomer IV ersetzt sein. Ein besonders bevorzugtes Vinyllactam ist N-Vinylpyrrolidon.

Als besonders geeignete Monomere (II) haben sich Vinylverbindungen erwiesen, ausgewählt aus Diallyldimethylammoniumchlorid oder einem quaternierten Aminome thylstyrol oder einem quaternierten Allylamin oder

mit Z = (C_nH_2n) oder (CH₂CH(OH)CH₂) und n = 2-6 und R¹ = H oder CH₃ und R², R³, R⁴ = gleiche oder unterschiedliche Alkyl- oder Arylalkylgruppen und X^- = F^-, Cl^-, Br^-, J^-, Sulfonation, Alkylsulfonation, Acetation, Alkylcarboxylation, BF₄^-, BF₆^-.

Ganz bevorzugte Monomere sind Diallyldimethylammoniumchlorid, 2- oder 4- (Trimethylaminomethyl)styrol-chlorid, 2-(Trimethylamino)ethylmethacrylat-chlorid und 2-(Trifmethylamino)ethylacrylat-chlorid.

Im Monomeren III ist die Hydroxyverbindung mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen, die zur Bildung des Einfach- oder Mehrfachesters der (Meth)acrylsäure verwendet wird, vorzugsweise ausgewählt aus Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol der Molmassen 200 bis 1000, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Diolen der Formel HO-(C_nH_2n)-OH mit n = 4-10, Bisphenol-A, Bisphenol-S, hydroxyfunktionellen oligomeren und polymeren Uretha nen.

Vorzugsweise weist das Copolymer keine freien Aminogruppen auf. Die mittlere Mol masse beträgt vorzugsweise 20.000 g/mol bis 500.000 g/mol.

Das erfindungsgemäß zu verwendende Copolymer kann mit üblichen Polymerifsati onsverfahren hergestellt werden. Lösungspolymerisation mit radikalischen Initiatoren ist besonders geeignet. Mit üblichen Radikalkettenstartern wie Azobisisobutyronitril oder Kaliumpersulfat wird die Polymerisation in der Mischung aus Monomeren und Lösemitteln eingeleitet. Typische Polymerisationsbedingungen liegen bei 20°C bis 100°C bei Normaldruck oder leicht erhöhtem Druck bei Verweilzeiten von 0,5 h bis 12 h.

Die bevorzugten Copolymeren sind gut wasserlöslich und erlauben das Herstellen von verarbeitungsfähigen Lösungen mit bis zu 40 Gew. -% Feststoffgehalt.

Als Trägermaterial für die Tintenannahmeschicht können textile Gewebe, Kunststoff folien, Papier, Karton, synthetische Papiere und Laminate aus Papier und Kunststof folien mit Flächengewichten von 50 g/m² bis 350 g/m² verwendet werden.

Das filmbildende Copolymer und ggf. weitere Bindemittel und übliche Pigmente und weitere Hilfsstoffe werden aus wäßrigem oder lösemittelhaltigem Medium auf das Trägermaterial aufgebracht und getrocknet.

Die Beschichtung auf die oben genannten Träger ist unproblematisch und kann mit herkömmlichen Auftragsaggregaten wie z. B. Düsenauftrag, Revers-Coating-Auftrag, Gießrakel, Akkugravur, Rollrakel, Leimpresse etc. in herkömmlichen Beschichtung maschinen erfolgen. Bei der anschließenden Trocknung, z. B. mit Heißluft oder IR- Strahlern, wird eine gleichmäßige Beschichtung auf dem Basismaterial ausgebildet, ohne daß die Planlage beeinträchtigt wird.

Um die Beschichtungs- und die Schichteigenschaften zu optimieren, werden zusam men mit dem erfindungsgemäßen Copolymer vorzugsweise weitere Stoffe und Hilfs stoffe eingesetzt, wie z. B. Pigmente, Füllstoffe, Mattierungsmittel, Weichmacher, Netzmittel, Entschäumer, Farbstoffe, UV-Absorber, weitere wasserlösliche Polymere oder Kunststoffdispersionen.

Als Pigmente, Füllstoffe und Mattierungsmittel sind alle Materialien geeignet, die dis pergierbar sind und in die Lösung des erfindungsgemäßen Polymeren eingearbeitet werden können. Insbesondere werden Pigmente auf Basis von SiO₂ (gefällte und/oder pyrogene Typen), Al₂O₃, Aluminiumhydroxid, Kaolin, Talkum, TiO₂, Calci umcarbonat, Calciumsilikat eingesetzt.

Wenn eine poröse Schicht hergestellt werden soll, wie es bei Papierbeschichtungen üblich ist, werden bevorzugt Pigmente eingesetzt mit einem Gewichtsanteil von 30% bis 95% mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 1 µm und 20 µm und mit einer spezifischen Oberfläche nach BET zwischen 100 m²g und 400 m²g. Bei diesen Be schichtungen dient das erfindungsgemäße Polymer als Hauptbindemittel und als Fi xiermittel für die anionischen Tintenfarbstoffe. Wesentlich transparentere Schichten werden mit besonders feinteilig dispergierten Partikeln erreicht, wie sie in sogenann ten Solen, wie z. B. Aluminiumsolen oder Kieselsolen, vorhanden sind.

Sollen matte oder glänzende Schichten erzeugt werden, wie sie z. B. auf Folien oder Photobasispapier gewünscht sind, ist der Pigmentanteil wesentlich geringer, da ledig lich ein Mattierungseffekt beabsichtigt ist. Er liegt bevorzugt zwischen 0,05 Gew. -% und 10 Gew.-% bezogen auf Feststoff. Zum Einsatz können die o.g. Pigmente kom men, aber auch organische oder anorganische Mattierungsmittel.

Fast oder völlig klare Schichten kann man durch Verzicht oder Einsatz von äußerst wenig Pigment erreichen, ohne daß eine Klebrigkeit der Schicht an den bedruckten Stellen auftritt. Diese Schichten werden insbesondere für Overhead-Folien verwen det.

Als weitere Hilfsmittel dienen Substanzen, die die Schichthärte beeinflussen. Hier kommen insbesondere Weichmacher in Frage, um die Sprödigkeit des Beschich tungspolymeren zu modifizieren. Bevorzugt werden Substanzen wie Glykole, Polygly kole, Zucker, Glyzerin, Penthaerytrit, Sorbit, wasserlösliche Acrylathomopolymere und Acrylatcopolymere bevorzugt mit einer Glasüberganstemperatur von unter 30°C in Mengen zwischen 0 Gew.-% und 30 Gew. -% bezogen auf das erfindungsgemäße Polymer zugesetzt.

Um die ausreichende Benetzung des Basismaterials sicherzustellen, ist in der Regel die Mitverwendung von ein oder mehreren Netzmitteln für die Beschichtung sinnvoll. Diese können ausgewählt werden aus kationischen, anionischen, zwitterionischen oder nichtionischen Netzmitteln. Beispiele für derartige Netzmittel sind Lösemittel wie Ethanol, Isopropanol, Butanol, Octanol, alkoxylisertes Nonylphenol, Alkyl-sulfo succinat, quaternäre Fettsäureamine, Betaine, alkoxylierte Silikone, fluorierte und perfluorierte Netzmittel, Alkylsulfonate, Alkindiole und deren Ethoxylierungsprodukte. Weiterhin können entschäumende Substanzen zum Einsatz kommen wie z. B. Sili konöldispersionen, Fettsäuren und deren Ester.

Als weitere Hilfsmittel können z. B. lösliche oder pigmentartige Farbstoffe zugesetzt werden, um gefärbte Schichten zur erhalten oder, bevorzugt, eine Farbnuancierung des Tintenstrahlmaterials vorzunehmen. UV-Absorber können die Schicht und die darin aufgebrachten Farbstoffe der Tintenstrahltinten vor dem Ausbleichen durch Lichteinwirkung schützen. Man kann z. B. wasserlösliche Benzopheone oder Ben zotrazole einsetzen.

Als weitere Cobindemittel, die in Mengen bis zu 30 Gew. -% bezogen auf das erfin dungsgemäße Polymer verwendet werden können, kommen wasserlösliche, mit dem erfindungsgemäßen Polymer verträgliche Polymere oder Copolymere wie z. B. Po lyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylether, Polyethylenglykole, Polypropy lenglykole, Stärke und Stärkederivate, z. B. kationische Stärken, Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Kasein, (Meth)acrylsäurederivate, z. B. Ester, Salze, Polyvinylacetat-, (Meth)Acrylat-, Styrolacrylat-Dispersionen in Frage.

Insbesondere bei hohem Pigmentanteil in der Beschichtung ist die zusätzliche Ver wendung von Kunststoffdispersionen, wies z. B. aus Polyvinylacetat-(co-)polymer, Acrylatcopolymeren, Styrol-Butadien-copolymeren, Vinylchlorid-copolymeren, Vinyli denchorid-(co)-polymeren etc. sinnvoll, um eine wasserfeste Abbindung des Pigmen tes zu erreichen. Das erfindungsgemäße Polymer dient bei diesen Schichten der schnellen Fixierung der Tintenfarbstoffe, der Abbindung des Pigmentes und der schnellen Trocknung.

Die erfindungsgemäßen Polymere ergeben Aufzeichnungsschichten mit guter Was serbeständigkeit. Das bedeutet, daß das Druckbild unter dem Einfluß von hoher Luftfeuchte, z. B. 90% relativer Feuchte, keine Änderungen durch Ausbluten (bleeding) erfährt. Weiterhin ist die Aufzeichnungsschicht gegen den kurzzeitigen Einfluß von flüssigem Wasser unempfindlich. Um die Wasserfestigkeit weiter zu ver bessern, ist es möglich in die Beschichtungslösung Verbindungen einzuarbeiten, die beim oder nach dem Trocknen der Beschichtungen auf dem Trägermaterial mit dem erfindungsgemäßen Copolymer unter Bildung von Netzwerkstrukturen reagieren. Zu diesen Vernetzern gehören Verbindungen, die vorzugsweise ausgewählt werden aus Melamin-Formaldehyd-Harzen, Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, mehrfunktionellen (Poly)Isocyanaten.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 bis 20 und Vergleichsbeispiele

Zur Synthese des erfindungsgemäßen Polymeren wird ein 1,5 l fassender Glasreak tor mit Mantelkühlung bzw. -heizung, der mit zwei Tropftrichtern, Ankerrührer, Ther mometer und Rückflußkühler ausgestattet ist, mit 698 g destilliertem Wasser be schickt. Der eine Tropftrichter enthält eine Lösung aus 2 g Kali um persulfat in 50 g destilliertem Wasser. Der andere Tropftricher enthält 250 g der Monomermischung.

Das im Rektionsreaktor vorgelegte Wasser wird unter Rühren auf 75°C erhitzt. Nach Erreichen dieser Temperatur werden aus beiden Tropftrichtern die Lösungen inner halb von drei Stunden zugegeben. Es schließt sich eine Nachpolymerisationszeit von einer Stunde bei 85°C an. Danach wird auf Raumtemperatur abgekühlt.

Auf diese Art und Weise wurden 20 verschiedene, klare Polymerisate hergestellt mit jeweils ca. 25 Gew.- % Feststoffgehalt (s. Tabelle 1)
Aus den synthetisierten Polymeren wurden Beschichtungslösungen mit folgender Zu sammensetzung hergestellt:

Beispiele 1-20 und Vergleichsbeispiele
Polymerlösung (Feststoff ca. 25%) aus Tabelle 1:\|100,0 g
nichtionisches Netzmittel:	0,07 g
handelsübliche gefällte Kieselsäure:	0,25 g
Wasser:	10,0 g

Beispiel 21
Polymerlösung aus Beispiel 16 (Feststoff ca. 25%):\|100,0 g
nichtionisches Netzmittel:	0,07 g
handelsübliche gefällte Kieselsäure:	3,00 g
Wasser:	10,0 g

Diese Beschichtungslösungen werden auf eine klare, 100 µm dicke PET-Folie mit Hilfe eines Laborrakels aufgetragen und sofort in einem Trockenschrank bei 110°C ca. 4 min getrocknet. Der Trockenfilmauftrag wurde auf 20 g/m² eingestellt. Man er hält glänzende Schichten (Beispiele 1-20 und Vergleichsbeispiele) bzw. matte Schichten (Beispiel 21) auf der Folie mit guter Haftung. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Beispiel 22
Polymerlösung aus Beispiel 16 (Feststoff ca. 25%):\|100,0 g
nichtionisches Netzmittel:	0,12 g
handelsübliche gefällte Kieselsäure:	200,0 g
Wasser:	10,0 g

Diese Beschichtungslösung wird auf handelsübliches masse- und oberflächengeleim tes Streichrohpapier (Grammage 135 g/m²) mit Hilfe eines Laborrakels aufgetragen und sofort in einem Trockenschrank bei 110°C ca. 4 min getrocknet. Der Trocken filmauftrag wurde auf 20 g/m² eingestellt. Man erhält eine gleichmäßige Schicht auf dem Papier mit guter Haftung. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Beispiel 23
Polymerlösung aus Beispiel 17 (Feststoff ca. 25%):\|100,0 g
nichtionisches Netzmittel:	0,07 g
handelsübliches Melamin-Formaldehydvorkondensat:	2,5 g
handelsübliche gefällte Kieselsäure:	0,25 g
Wasser:	10,0 g

Diese Beschichtungslösungen werden auf eine weiße 100 µm dicke PET-Folie mit Hilfe eines Laborrakels aufgetragen und sofort in einem Trockenschrank bei 110°C ca. 4 min getrocknet. Der Trockenfilmauftrag wurde auf 20 g/m² eingestellt. Man er hält eine glänzende Beschichtung mit guter Haftung und extrem guter Wasserfestig keit nach Bebilderung im Tintenstrahldrucker. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zu sammengefaßt.

Beispiel 24
Polymerlösung aus Beispiel 21 (Feststoff ca. 25%):\|15,0 g
Wasser:	100,0 g

Diese Beschichtungslösung wird auf handelsübliches massegeleimtes Rohpapier (Grammage 135 g/m²) mit Hilfe eines Laborleimpresse aufgetragen und sofort in ei nem Trockenschrank bei 110°C ca. 4 min getrocknet. Der Trockenfilmauftrag wurde auf 1,5 g/m² auf jeder Seite des Papieres eingestellt. Man erhält eine Oberflächenlei mung auf dem Papier, die das Papier für den Tintenstrahldruck geeignet macht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Beispiel 25

Folgende Beschichtungslösung wird auf eine 100 µm dicke Polyesterfolie mit Hilfe eines Laborrakels aufgetragen und sofort in einem Trockenschrank bei 110°C ca. 2 min getrocknet:

Ethanol:\|80,0 g
handelsübliches nichtvernetzendes Acrylharz:	20,0 g

Auf diesen Vorstrich wird anschließend die in Beispiel 20 beschriebene Beschich tungslösung aufgebracht und in gleicher Weise, wie in Beispiel 20 beschrieben, ge trocknet. Durch diesen Vorstrich wird die Haftung der Beschichtung zur Polyesterfolie weiter verbessert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Testmethoden:
Das Bebildern aller Muster wurde auf folgenden Tintenstrahldruckern durchgeführt:

a) Epson; Stylus Color
b) Canon; BJC 600
c) Hewlett Packard; HP Deskjet 500 C

Es wurde ein Standardprüfdruck verwendet, der Farbflächen (je ca. 10 cm²) mit ma ximalem Tintenauftrag aller vier Grundfarben (Gelb, Cyan, Magenta und Schwarz) sowie der Mischfarben Rot, Blau und Grün erzeugt.

Zur Prüfung der Randschärfe wurden alle Farben in verschieden dünnen Linien (ca. 3 bis 0,1 mm) nebeneinander gedruckt.

Die Muster wurden nach der Bebilderung in folgenden Parametern geprüft:

1. Tintentrocknung:
- 1.1.: Zeit (in min) bis zur Wischfestigkeit aller Farbflächen
- 1.2.: Zeit (in min) nach der die bebilderte Oberfläche nicht mehr klebrig ist
  jeweils gemessen bei 23°C und 50% rel. RF
2. Farbhomogenität:
Diese Eigenschaft beurteilt die Gleichmäßigkeit der Farbflächen und wurde mit ei ner Skala von 1 (völlig homogen) bis 9 (sehr starke Inhomogenitäten) bewertet.
3. Randschärfe:
Diese Eigenschaft bewertet das Erscheinungsbild der Grenzflächen zwischen zwei Farbflächen mit Werten von 1 (völlig randscharf) bis 9 (sehr starkes Verschwim men der Ränder)
4. Wasserfestigkeit:
Die Wasserfestigkeit wird durch Vergleich der optischen Dichte OD (Meßgerät: Macbeth-Densitometer) nach 5-minütigem Eintauchen des mit Vollfarbflächen be bilderten Aufzeichnungsmaterials in Wasser im Vergleich mit der optischen Dichte vor dem Eintauchen gemessen (Meßwert in % = OD(vorher)/OD(nachher) × 100). (Testgerät nur Canon BJC 600)

Folgende Eigenschaften wurden druckerunabhängig nach der Lackbeschichtung ge prüft:

5. Planlage:
Ein A4-Muster wird auf eine plane Unterlage gelegt (23°C und 50% rel. RF). Die Beurteilung umfaßt den Bereich von 1 (völlige Planlage) bis 9 (extrem starker Curl)
6. Schichtbild:
Die Beurteilung der Lackschicht umfaßt den Bereich von 1 (vollkommen gleich mäßiges Schichtbild) bis 9 (sehr starke Inhomogenitäten durch z. B. Flecken, Streifen oder Trübungen)

Die Ergebnisse bezüglich Tintenstrahlbedruckbarkeit sowie physikalischen Eigen schaften sind in Tabelle 2 zusammen gefaßt. Durch Einsatz der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhält man für den Tintenstrahldruck besonders geeignete Mate rialien mit hervorragenden Trocknungseigenschaften und Druckqualitäten.

Tabelle 1

Alle Mengenangaben in Gew -% des betreffenden Monomer
HEMA = 2-Hydroxyethylmethacrylat
HEA = 2-Hydroxyethylacrylat
TMAEMAC = 2-Trimethylammoniumethylmethacrylatchlorid
HTAPMAC = 2-Hydroxy-3-Trimethylammoniumpropylmethacrylatchlorid
DADMAC = Diallyldimethylammoniumchlorid
TMAPMAC = Trimethylammoniumpropylmethacrylamidchlorid
HDDA = 1,6-Hexandioldiacrylat
PG400DMA = Polyethylenglykol-400-dimethacrylat
EDGA = Ethyldiglykolacrylat
ETGMA = Ethyltriglykolmethacrylat
NVP = N-Vinylpyrrolidon

Tabelle 2

Das Ergebnis belegt, daß die erfindungsgemäßen Schichten eine deutliche Verbesse rung gegenüber den Vergleichsbeispielen darstellen. Besonders deutlich erkennbar ist die universelle Einsatzfähigkeit auf verschiedenen Druckern.

Claims

1. Aufzeichnungsmaterial für den Tintenstrahldruck mit einem Trägermaterial mit auf mindestens einer der Oberflächen angeordneter Tintenannahmeschicht für Tinten, dadurch gekennzeichnet daß die Tintenannahmeschicht ein wasserlösliches Po lymer enthält, bestehend aus Monomeren

(I) 20 Gew.-%- 89,9 Gew.-% hydroxyfunktionelles (Meth-)acrylat der Formel in der R¹ = H oder CH₃ ist und n = 2 oder 3 ist,
(II) 50 Gew.-% - 10 Gew.-% quaternäre Ammoniumgruppen enthaltendem Vinyl verbindung und
(III) 30 Gew.-% - 0,1 Gew.-% Einfach- oder Mehrfachester der (Meth-)acrylsäure mit ein- oder mehrwertigen Hydroxyverbindungen (III) mit mehr als 3 Kohlenstoffa tomen.

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß 5 Gew.-% bis 20 Gew. -% bezogen auf Menge des Monomeren des hydroxyfunktionellen (Meth)acrylatmonomeren (I) im Copolymeren durch ein Vinyllactam als Monomer IV ersetzt sind.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Vinyllactam N-Vinylpyrrolidon ist.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die quater näre Ammoniumgruppen enthaltende Vinylverbindung (Monomer II) des Copolyme ren ausgewählt ist aus Diallyldimethylammoniumchlorid oder einem quaternierten Aminomethylstyrol oder einem quaternierten Allylamin oder mit Z = (C_nH_2n) oder (CH₂CH(OH)CH₂) und n = 2-6 und R¹ = H oder CH₃ und R², R³, R⁴ = gleiche oder unterschiedliche Alkyl- oder Arylalkylgruppen und X^- = F^-, Cl^-, Br^-, J^-, Sulfonation, Alkylsulfonation, Acetation, Alkylcarboxylation, BF₄^-, PF₆^-.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß die Hydroxyverbindungen mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen im Einfach- oder Mehrfa chester der (Meth-)acrylsäure (Monomer III) des Copolymeren ausgewählt ist aus Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol der Molmassen 200 bis 1000, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polypropylenglykol, Trimethylolpropan, Pen taerythrit, Diolen der Formel HO-(C_nH_2n)-OH mit n = 4-10, Bisphenol-A, Bisphenol- S, hydroxyfunktionellen oligomeren und polymeren Urethanen.

6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß das Copolymer keine freien Amingruppen aufweist.

7. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das Copolymer eine Molmasse zwischen 20.000 g/mol und 500.000 g/mol aufweist.

8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tintenannahmeschicht übliche Pigmente und/oder Hilfs stoffe enthält.

9. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Tintenannahmeschicht einen spezifischen Oberflächenwi derstand von 10⁷ bis 10¹¹ Ohm/cm² aufweist.

10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß das Trägermaterial aus Papier, textilem Gewebe, syntheti schem Papier, transparenten, opaken oder transluzenten Kunststoffolien ausge wählt ist.

11. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß das Auftragsgewicht der Tintenannahmeschicht zwischen 1 und 60 g/m², bevorzugt 5-40 g/m², beträgt.

12. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Trägermaterial und der Tintenannahmeschicht eine oder mehrere Zwischenschicht(en) angeordnet ist (sind).

13. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß die Tintenannahmeschicht zusätzlich ein oder mehrere Poly mere und/oder Copolymere aus folgenden Liste enthält: Polyvinylalkohol, Po lyvinylpyrrolidon, Polyvinylether, Polyethylenglykole, Polypropylenglykole, Stärke und Stärkederivate, z. B. kationische Stärken, Cellulosederivate wie Carboxyme thylcellulose, Methylcellulose, Kasein, (Meth)acrylsaurederivate, z. B. Ester, Salze, Polyvinylacetat, (Meth)acrylat oder Styrolacrylat- Dispersionen.

14. Verwendung des Aufzeichnungsmaterials nach einem der vorstehenden Ansprü che zum Bedrucken mit wäßrigen Tinten mittels Tintenspritzverfahren.