DE60010955T2 - Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das Aluminium- und Magnesiumsalze enthält - Google Patents

Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, das Aluminium- und Magnesiumsalze enthält Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial, das mit einer Tinte, umfassend einen wasserlöslichen Farbstoff, bedruckt werden kann. Speziell bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, welches ein qualitativ hochwertiges Bild mit höchster Lichtbeständigkeit ermöglicht.
  • Die Tintenstrahlaufzeichnung ist ein Verfahren, bei welchem feine Tintetropfen unter Verwendung jeder Art von Ausstoßverfahren ausgespritzt werden, um ein Bild auf einem Aufzeichnungsmaterial zu schaffen. Da dieses Verfahren es ermöglicht, ein Aufzeichnungsgerät mit hoher Geschwindigkeit, geringem Geräusch und unter Verwendung billiger Gerätschaften zu betreiben, hat sich die Benutzung von Tintenstrahlaufzeichnungssystemen sehr rasch verbreitet. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Mehrfarbentintenstrahlaufzeichnungsverfahren die Schaffung von qualitativ hochwertigen Farbbildern mit hoher Auflösung vergleichbar den Ergebnissen der Silbersalzfotografie. Digitale Bilder, beispielsweise die die man mit Digitalkameras erhält, werden in zunehmendem Maß unter Verwendung von Tintenstrahldruckern hergestellt. Wege der hohen Bildqualität werden diese aufgezeichneten Materialien immer öfter bedruckt und über verhältnismäßig lange Zeiträume gespeichert. Daher ist es wünschenswert, dass das Tintenstrahlaufzeichnungsmaterial gute Erhaltungscharakteristika hat, insbesondere eine gute Lichtbeständigkeit ebenso wie hohe Bildqualität.
  • Gewöhnliche Tintenstrahlaufzeichnungsblätter werden, nachdem sie mit einem Tintenstrahldrucker bedruckt worden sind, entfärbt wenn sie UV-Licht vom Sonnenlicht oder von Fluoreszenzlampen ausgesetzt werden. Daher sind Anstrengungen unternommen worden, um die Langzeithaltbarmachungseigenschaften des Blattes zu verbessern. Obgleich einige Versuche Pigmenttintensysteme benutzten mit einem Pigment, das gegen Entfärbung resistent ist, war es doch gewünscht, die Lichtbeständigkeit zu verbessern durch Benutzung eines Farbtintensystems, da Farbtintensysteme schärfere Bilder liefern.
  • Als Beispiele zur Verbesserung der Lichtbeständigkeit bei Benutzung von Farbtintensystemen seien beispielsweise angeführt ein Verfahren zum Zuführen von Benzotriazolverbindungen und behinderten Phenolverbindungen in einer Farbtinte (japanische Tokkai (ungeprüft veröffentlichte Patentanmeldung) Hei 9-132742), ein Verfahren zum Zufügen UV-absorbierender Substanzen wie beispielsweise Benzophenon und Benzotriazol (japanische Tokkai Sho 57-87988 und japanische Tokkai Sho 63-222885), ein Verfahren zum Zufügen von Antioxidantien wie behinderten Aminen (japanische Tokkai Sho 61-146591), ein Verfahren zum Zufügen von Zinkoxid und kationischen Harzen gleichzeitig (japanische Tokkai Hei 7-32725). Da es aber schwierig ist, diese Additive gleichmäßig in den Materialien zu verteilen haben diese Versuche nicht zu befriedigenden Verbesserungen geführt.
  • Die japanische Tokkai Hei 9-1922 offenbart ein Verfahren, bei welchem ein Antioxidantium auf Phenolbasis als Additiv benutzt wird. Dieses Verfahren verbessert die Widerstandsfähigkeit des Bildes gegenüber Licht, aber das Papier selbst weist eine unzureichende Lichtbeständigkeit auf, sodass dem Licht ausgesetztes Papier gelb wird.
  • Um die Haltbarmachungseigenschaften, beispielsweise die Wasserbeständigkeit, zu verbessern, beschreibt die japanische Tokkai Sho 61-43593 ein Verfahren, bei welchem kationische Harze und Magnesiumsulfat benutzt werden und die japanische Tokkai Sho 61-57379 beschreibt ein Verfahren, bei welchem ein kationisches Harz und ein wasserlösliches Aluminiumsalz verwendet werden. Das Verfahren unter Benutzung von Magnesiumsulfat produziert zwar ein Papier mit guten Bildqualitäten, aber das Papier hat eine geringe Lichtbeständigkeit. Das Verfahren, bei dem wasserlösliches Aluminiumsalz benutzt wird, ergibt ein Aufzeichnungsmaterial mit schlechter Bildqualität.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die oben erwähnten Nachteile studiert und herausgefunden, dass dann, wenn ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, bei welchem die Tinte aufnehmende Schicht des Blattes lediglich ein wasserlösliches Aluminiumsalz enthält, bedruckt wird, Bereiche des Blattes, die mit einer hohen Konzentration von Tinte bedruckt werden, eine metallische Glasierung erhal ten, welche die Bildqualität herabsetzt. Diese metallische Glasierung wird oft beobachtet, wenn Bilder mit einem Tintenstrahldrucker bedruckt werden der Fotoqualität aufweist, und der relativ hohe Konzentrationen von Tinte versprüht. Ein Blatt mit einer Farbentwicklungsschicht, die kolloidale Kieselerde geschichtet über einer Tintenaufnahmeschicht enthält, zeigt eine metallische Glasierung selbst wenn mit einer geringen Tintenkonzentration gedruckt wird.
  • Die Ursache für diese metallische Glasierung ist nicht gut geklärt und ein möglicher Grund ist der, dass ein Komplex zwischen Aluminiumionen und Farbstoff gebildet wird. Dann fanden die Erfinder heraus, dass der in Frage stehende metallische Glanz oder die metallische Glasierung reduziert werden kann durch Verwendung eines wasserlöslichen Aluminiumsalzes und einer spezifischen Menge von wasserlöslichem Magnesiumsalz gemeinsam in der Tinte aufnehmenden Schicht.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Aufzeichnungsmaterial zu schaffen, das durch Tinte mit wasserlöslichem Farbstoff bedruckt werden kann, speziell ein qualitativ hochwertiges Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, welches verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Tintenaufnahme, der Tintenfärbung, der Lichtbeständigkeit und des Oberflächenglanzes besitzt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Gegenstand der Erfindung ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit wenigstens auf einer Seite eines Trägers angeordneter Tintenaufnahmeschicht, umfassend Pigment und Bindemittel, wobei die Tintenaufnahmeschicht ein wasserlösliches Aluminiumsalz und ein wasserlösliches Magnesiumsalz enthält mit einem Gesamtgehalt von Aluminiumionen und Magnesiumionen von etwa 3 bis 5 MilliMol (mmol) pro 100 g des genannten Pigments und der Gehalt von Aluminiumionen etwa 1 bis 2 mmol pro 100 g des Pigments beträgt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt darüber hinaus eine Farbentwicklungsschicht, die über der genanten Tintenaufnahmeschicht ausgebildet ist, wobei die Farbentwicklungsschicht kolloidale Kieselerde enthält.
  • Der Gehalt an Aluminiumionen und/oder Magnesiumionen ist die Menge von Aluminiumionen und/oder Magnesiumionen basierend auf der Menge eines Pigments, das in der Tintenaufnahmeschicht enthalten ist, ausgedrückt in Milli-Mol (mmol) der Aluminiumionen und/oder Magnesiumionen basierend auf 100 g des Pigments. Wenn beispielsweise W Gramm an Aluminiumsulfat (Al2(SO4)3 mit dem Molekulargewicht von 342,17 in 100 Gramm Pigment enthalten sind, so wird der Gehalt (A mmol pro 100 g Pigment) an Aluminiumionen ausgedrückt durch die nachfolgende Formel: A = W × 2/342,17 × 1000
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Der Träger der vorliegenden Erfindung kann in geeigneter Weise aus hinreichend bekannten blattförmigen Trägern ausgewählt werden. Der Träger besteht vorzugsweise aus Papier, das aus Holzbrei hergestellt ist. Das Papier umfasst einen Brei, der geeignet ist, um Papier herzustellen. Beispiele für einen solchen Brei oder Pulpe für Papier umfassen chemische Pulpe, wie beispielsweise LBKP (Hartholz gebleichte Pulpe) und NBKP (Weichholz gebleichte Pulpe), mechanische Pulpe wie zum Beispiel GP (Holzschliff Pulpe) und TMP (thermomechanische Pulpe), Altpapier Pulpe und Mischungen davon, aber die Pulpe ist nicht auf diese vorstehend angesprochenen Stoffe beschränkt. Der Träger kann ein sogenanntes Laminatpapier sein, das hergestellt wurde durch Laminieren eines Harzfilms auf ein Papier oder durch Behandlung eines Papiers mit einem geschmolzenen Harz.
  • Die Tintenaufnahmeschicht ist eine durch Beschichtung aufgebrachte Schicht, welche Tinte absorbiert und Pigment und einen Binder enthält. Als Pigment werden vorzugsweise verwendet Weißpigment, wie zum Beispiel ausgefälltes und gemahlenes Kalziumkarbonat, Kaolin, Ton, Talk, Titandioxid, Satinweiß, Magnesiumsilicat, Kalziumsilicat, Aluminiumsilicat, Aluminiumhydroxid, Tonerde, Quasi-Boehmit, Magnesiumcarbonat, synthetische Kieselerde, Zeolit. Unter diesen sind synthetische Kieselerde bevorzugt und am besten eigenen sich Weißkarbon und wasserfreie Kieselerde, wie es in Kagaku Binran (Chemical Reference Guide) Seite 256, veröffentlicht durch Maruzen, 15. Oktober 1986 beschrieben ist.
  • Der für die Tintenaufnahmeschicht verwendete Binder kann ausgewählt werden aus allen Bindemitteln, die eine feste Verbindung mit dem Trägerpapier herstellen und die Filme bilden können, wenn sie geschichtet und getrocknet worden sind. Es ist wünschenswert, wasserlösliche Polymere wie zum Beispiel Stärken, zum Beispiel oxidierte Stärke, esterisierte Stärke, enzym-modifizierte Stärke und kationische Stärke, Polyvinylalkohol mit verschiedenen Graden der Verseifung und Derivate davon, Kasein, Sojaproteine, Zellulosederivate wie beispielsweise Carboxymethylcellulose und Hydroxymethylcellulose und Isobutylmaleinanhydridharz zu verwenden, oder auch wasserdispersible Polymere wie Acrylemulsion, Vinylacetatemulsion, Vinylidenchloridemulsion, Polyesteremulsion, Styren-Butadienlatex, Acrylonitrilbutadienlatex und dergleichen.
  • Die Tintenaufnahmeschicht kann darüber hinaus wasserlösliches Aluminiumsalz und ein wasserlösliches Magnesiumsalz enthalten, wobei der kombinierte Gehalt an Aluminiumionen und Magnesiumionen etwa 3 bis 5 mmol basierend auf 100 g des Pigments und der Gehalt an Aluminiumionen etwa 1 bis 2 mmol basierend auf 100 g des genannten Pigments beträgt. Vorzugsweise enthält die Tintenaufnahmeschicht ein wasserlösliches Aluminiuimsalz und ein wasserlösliches Magnesiumsalz, bei denen der kombinierte Gehalt an Aluminiumionen und Magnesiumionen zwischen 3,5 und 4,5 mmol basierend auf 100 g Pigment und der Gehalt an Aluminiumionen zwischen 1,5 und 2,0 mmol basierend auf 100 g des genannten Pigments beträgt.
  • Wenn der Gesamtgehalt an Aluminiumionen und Magnesiumionen oder der Gehalt an Aluminiumionen alleine kleiner ist als die Untergrenzen der obigen Bereiche, wird die Lichtbeständigkeit unzureichend. Auf der anderen Seite wird dann, wenn eine dieser Gehaltsangaben das obere Ende der angegebenen Bereiche überschreitet, ein Papier entstehen, das einen metallischen ungleichmäßigen Glanz (Glasierung) in den mit hoher Tintenkonzentration bedruckten Bereichen aufweist. Dies setzt die Bildqualität herab.
  • Das wasserlösliche Aluminiumsalz gemäß der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise Aluminiumsulfat, Ammoniumaluminiumsulfat, Kaliumaluminiumsulfat, Natriumaluminiumsulfat, Aluminiumnitrat, Aluminiumchlorid oder eine Mischung davon, wobei Aluminiumsulfat unter diesen Stoffen bevorzugt ist. Das wasserlösliche Magnesiumsalz gemäß der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Magnesiumacetat oder eine Mischung davon, wobei wiederum Magnesiumsulfat bevorzugt verwendet werden sollte.
  • Darüber hinaus kann die Tintenaufnahmeschicht behinderte Aminverbindungen vom Aminoethertyp enthalten, die Alkoxygruppen aufweisen, um die Lichtbeständigkeit zu erhöhen. Solche behinderte Aminoverbindungen werden wiedergegeben durch die Formel (1):
    Figure 00060001
    wobei R1 gleich DnH2n+1 (n = 1 bis 14), R2 CnH2n (n = 1 bis 14) und R3 bis R6 jeweils eine Alkylgruppe oder eine Carbonylgruppe sind. Benzotriazolverbindungen können zusammen damit benutzt werden, um die Lichtbeständigkeit weiter zu verbessern.
  • n in R1 und R2 der Formel (1) beträgt vorzugsweise 6 bis 10 und die Alkylgruppe oder Carbonylgruppe von R3 bis R6 ist vorzugsweise eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Methylgruppe.
  • Die behinderte Aminverbindung vom Aminoäthertyp mit Alkoxygruppen ist vorzugsweise bis-(2,2,6,6-Tetramethyl-1-(Octyloxy)-4-Piperidinyl) Sebacat, wobei R1 C8H17 ist R2 C8H16 ist und R3 bis R6 Methylgruppen in der Formel (1) (Tinuvin 123, hergestellt von Ciba Specialty Chemicals, Inc.).
  • Behinderte Aminverbindungen erzeugen Nitroxyradikale durch Reaktion mit Hydroperoxid oder Tripletsauerstoff in der Luft, die wiederum weiter reagieren zur Bildung von Aminoethern durch Einfangen von Polymerradikalen, die durch Fotozersetzung der in der Tinte enthaltenden Farbstoffe erzeugt werden. Dann reagieren die erzeugten Aminoether mit Peroxyradikalen, die gebildet wurden durch eine Reaktion zwischen Polymerradikalen und Sauerstoff in der Luft um Nitroxyradikale wieder zu bilden. Die Aminoether geben darüber hinaus Olefine frei und bilden gleichzeitig Hydroxylamin, das mit der Peroxyradikalen zur Wiederbildung von Nitroxyradikalen reagiert. Dieser Prozess wird wiederholt um die Radikalen einzufangen und hemmen eine Kettenreaktion, wodurch eine Fotozersetzung des Bildes verhindert wird.
  • Da die behinderten Aminoverbindungen der vorliegenden Erfindung einen Aminoether als Teil ihrer chemischen Struktur besitzen, wird angenommen, dass Peroxyradikale sofort eingefangen werden, wenn sie gebildet werden. Auf diese Art und Weise sind die behinderten Aminverbindungen sehr effektiv in der Verhinderung einer Fotozersetzung des gedruckten Bildes. Im Falle konventioneller behinderter Aminverbindungen die durch Aklyl- oder Acetylgruppen substituiert sind, wird angenommen, dass hier eine große Energiebarriere zur Produktion von Aminoethern besteht, welche die effektive Verhinderung der Fotozersetzung behindert.
  • Der Gehalt an behinderten Aminverbindungen in der Tintenaufnahmeschicht liegt wünschenswerterweise bei etwa 0,5 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise 2 bis 8 Gewichtsprozent. Wenn der Gehalt an diesen Verbindungen kleiner ist als 0,5 Gewichtsprozent, so ist die Zufügung dieser Verbindungen nicht wirksam und wenn der Gehalt größer ist als 15 Gewichtsprozent, so verschlechtert sich die Verwendungsfähigkeit bei der Herstellung.
  • Die Tinte aufnehmende Schicht kann darüber hinaus eine Benzotriazolverbindung einschließen, vorzugsweise z. B. 2-(2-Hydroxy-3,5-di-t -Ajylphenyl-2H-Benzotriazol, Iso-Octyl-3,3.-(2N-Benzotriazol-2-yl)-5-t-Butyl-4-Hydroxyphenylpropionat, 2-[2-Hydroxy-3,5-di(1,1-Dimethylbenzyl)Phenyl]-2H- Benzotriazol, 2-(2'-Hydroxy-3'-t-Butyl-5'-Methylphenyl)-5-Chlorobenzotriazol, oder dergleichen.
  • Der Gehalt an Benzotriazolverbindung in der Tinte aufnehmenden Schicht liegt wünschenswerterweise bei etwa 0,5 bis 12 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 2,5 bis 8 Gewichtsprozent. Wenn der Gehalt an Benzotriazolverbindung kleiner als 0,5 Gewichtsprozent ist, so wäre die Zufügung überhaupt nicht wirksam und wenn der Gehalt größer als 12 Gewichtsprozent ist, so verursacht er eine signifikante Einfärbung der Schicht.
  • Ein kationischer Harzfarbenfixierzusatz kann der Tinte aufnehmenden Schicht zugefügt werden um die Wasserbeständigkeit des Bildes zu verbessern. Beispiele solcher Zusatzstoffe umfassen Dicyandiamidalkylamin Polykondensiertes Material, Dicyanodiamidformaldehyd Polykondensiertes Material, Polyethylen-Iminderivate, Alkylamin-Epichlorohydrin Polykondensiertes Material, Polymethacrylicsäurequarternärammoniumsalzderivate, Polydiallyl-Dimethyl-Ammoniumchlorid und andere kommerziell erhältliche Farbfixierstoffe. Darüber hinaus können auch Mischungen dieser Stoffe ohne Verlust der Vorteile für die vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das Beschichtungsmaterial für die Tinte aufnehmende Schicht kann verschiedene Additive enthalten, wie beispielsweise Antischaumstoff, Oberflächenvergrößerungsstoff, Wasserdichtigkeitsmittel, PH-Einstellmittel, andere UV-Absorber, ein Antioxidantium, ein Farb- oder Kolorierpigment zum Einstellen der Farbphase, einen Fluoreszenzfarbstoff oder Mischungen davon und all dies ohne Verlust beim Effekt der vorliegenden Erfindung.
  • Es ist wünschenswert, dass die Bedeckungsrate der Tinte aufnehmenden Schicht die auf dem Träger ausgebildet wird, zwischen 5 und 25 g/m2 liegt, vorzugsweise etwa 7 bis 20 g/m2 gerechnet auf einer trockenen Feststoffbasis. Wenn die Bedeckungsrate der Tinte aufnehmenden Schicht kleiner als 5 g/m2 ist, so ergibt sich nur eine sehr schwache Tintenabsorbtionsfähigkeit, die dazu führt, dass die Tinte ausblutet, auf der anderen Seite wird dann, wenn die Bedeckungsrate größer ist als 25 g/m2 die Menge der absorbierten Tinte zu hoch, wodurch die Aufzeichnungsdichte reduziert und daher die Qualität des Bildes verschlechtert wird.
  • Es ist wünschenswert, dass der Gehalt an Pigment in der Tinte aufnehmenden Schicht größer als 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise größer als 60 Gewichtsprozent ist.
  • Die verwendete Beschichtungslösung bildet eine Tinte aufnehmende Schicht, die gewöhnlich eine Schicht bildet, die klar vom Basispapier unterscheidbar ist, wobei aber manchmal die Beschichtungslösung das Basispapier imprägniert und Flächenbereiche bildet, wo die Komponenten der Beschichtungslösung und die Papierfasern gemischt sind. Im letzteren Fall ist die Tinte aufnehmende Schicht so definiert, dass sie die gemischten Bereiche mit einschließt und die Gewichtsprozentangaben in der Tinte aufnehmenden Schicht, die in dieser Anmeldung verwendet werden, enthält nicht das Gewicht des Papiers. Es sollte aus diesem Grund vermerkt werden, dass alle Komponenten der Beschichtungslösung außer Wasser in der Tinte aufnehmenden Schicht verbleiben.
  • Es ist weiter wünschenswert eine Farbentwickelnde Schicht zu schaffen, umfassend kolloidale Kieselerde auf der Tinte aufnehmenden Schicht. Die kolloidale Kieselerde hat eine Ketten- oder nichtsphärische Form, was bedeutet, dass die kolloidale Kieselerde in Form kleiner primärer Teilchen vorliegt, die mit einander verbunden sind, um eine Kette zu bilden. Die Kette der Kieselerdeteilchen kann linear sein oder die Enden der Kette können auch miteinander zur Bildung eines Rings verbunden sein, oder es kann auch eine Kombination einer linearen Kette mit einem oder mehreren Ringen gebildet werden. Dieser Typ kolloidaler Kieselerde verbessert die Tinteaufnahmeeigenschaften des Blattes. Die Beschichtungszusammensetzung für die farbentwickelnde Schicht kann verschiedene Additive enthalten, wie beispielsweise Antischaummittel oder ein kationisches Harz, ohne dass dadurch der wirksame Effekt gemäß der vorliegenden Erfindung verloren geht.
  • Es ist wünschenswert, dass die Bedeckungsrate der farbentwickelnden Schicht zwischen ungefähr 1 bis 6 g/m2 liegt, vorzugsweise etwa 1,5 bis 5 g/m2 gerechnet auf einer trockenen Feststoffbasis. Wenn die Bedeckungsrate der farbentwickeln den Schicht kleiner ist als 1 g/m2, können eine erhöhte Aufzeichnungsdichte und ein verbesserter Oberflächenglanz nicht erreicht werden. Auf der anderen Seite wird dann, wenn die Bedeckungsrate größer ist als 6g/m2, die Tintenaufnahmefähigkeit der Schicht zu gering. Um eine gute Reproduzierbarkeit der Bilder vergleichbar mit denen der Silbersalzfotografie zu erreichen, ist ein 75 Grad Spiegelglanz des Tintenstrahlaufzeichnungsblattes auf wenigstens 30%, vorzugsweise wenigstens etwa 35% der Oberfläche wünschenswert.
  • Die Tinte aufnehmenden Schichten und die farbentwickelnden Schichten können unter Verwendung konventioneller Beschichtungsgeräte auf den Träger aufgebracht werden, zum Beispiel eine Rakelstreichmaschine, ein Luftmesserbeschichter, eine Walzenstreichmaschine, eine Lackgießanlage, ein Stangenbeschichter, eine Torwalzenstreichmaschine, ein Klischeebeschichter od. dgl. Darüber hinaus können verschiedene Kalandrierbehandlungen zum Beispiel mit einem Maschinenkalander, einem Softkalander und einem Superkalander einzeln oder in Kombination zum Vervollständigen der Oberfläche durchgeführt werden.
  • Das Tintenstrahlaufzeichnungsblatt der vorliegenden Erfindung hat keinen metallischen Glanz bzw. Glasur in dem bedruckten Bereich und weist eine erhöhte Lichtbeständigkeit und ausreichenden Glanz auf. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig und unerwartet, wenn das Blatt eine farbentwickelnde Schicht umfasst, da die bisherigen Aufzeichnungsblätter, die eine farbentwickelnde Schicht besaßen, dazu neigten, einen metallischen Glanz bzw. metallische Glasur zu zeigen. Wenn darüber hinaus die Tinten aufnehmende Schicht eine behinderte Aminverbindung vom Aminoethertyp umfasst, wie beispielsweise eine die durch die Formel (1) weiter oben wiedergegeben wird, wird die Lichtbeständigkeit noch mehr gesteigert, speziell wenn dies in Verbindung mit einer Benzotriazolverbindung geschieht.
  • Die vorliegende Erfindung soll nunmehr im Einzelnen unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden, wobei diese aber so verstanden werden sollen, dass sie den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung in keiner Richtung einengen.
  • Beispiele
  • Die durchschnittliche primäre Partikelgröße kolloidaler Kieselerde wird durch das BET-Verfahren gemessen, die durchschnittliche sekundäre Partikellänge von nicht sphärischer kolloidaler Kieselerde wird durch ein Laserstreuverfahren gemessen. Die Tintenstrahlaufzeichnungsblätter der nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele werden nach den folgenden Verfahren bewertet. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind alle „Teile" Gewichtsteile in den folgenden Beispielen und Ausführungsbeispielen. Das Gewicht der Beschichtungslösung basiert auf einer Trockenbasis ohne Wasser.
  • (1) 75 Grad Spiegelglanz
  • Der 75 Grad Spiegelglanz wird bestimmt durch Verwendung eines Glossimeters GM-26D (Handelsname, ein Produkt von Murakami Shikisai Kenkyujo) entsprechend JIS P8142.
  • (2) Tintenstrahlaufzeichnungs-Eigenschaften
  • Ein vorbestimmtes festes oder Bildmuster wird auf das Testblatt aufgedruckt unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers Modell PM750C (Handelsname, ein Produkt von Seiko Epson Corp.) und die verschiedenen Eigenschaften der Aufzeichnungsblätter werden nach folgendem Verfahren bewertet:
  • a. Lichtbeständigkeit
  • Die Lichtbeständigkeit von Magentatinte wird gemessen, nachdem sie 25 Stunden lang durch ein Xenon-Bewitterungsmesser SC700-WN (Handelsname, ein Produkt von Suga Test Machinery Limited) behandelt worden waren, und verglichen mit der Dichte vor dem Test. Die Resultate werden wie folgt bewertet:
    • AA: Lichtbeständigkeit ist besser als die Bewertung A unten.
    • A: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung ist mehr als 90% der aufgezeichneten Dichte des unbehandelten Blattes.
    • B: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung liegt zwischen 70 und 90% der Dichte des unbehandelten Blattes.
    • C: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung beträgt 50 bis 70% der aufgezeichneten Dichte des unbehandelten Blattes.
    • D: Die aufgezeichnete Dichte nach der Behandlung ist kleiner als 50% der aufgezeichneten Dichte des unbehandelten Blattes.
  • b. metallischer Glanz
  • Der metallische Glanz wird bestimmt durch eine Visuelle Inspektion von gedruckten schwarzen festen Bereichen und wie folgt bewertet:
    • A: Kein Metallglanz wird beobachtet.
    • B: Fast kein Metallglanz wird beobachtet:
    • C: Etwas Metallglanz wird beobachtet.
    • D: Ein signifikanter Metallglanz wird beobachtet.
  • c. aufgezeichnete Dichte
  • Die Dichte der aufgezeichneten Bilder sind Reflexionsdichten der gedruckten Festflächen, wie sie mit einem Macbeth-Densitometer RD 915 (Handelsname, ein Produkt von Macbeth Limited) gemessen werden.
  • d. Tintenabsorptionsfähigkeit
  • Die Tintenabsorptionsfähigkeit wird bestimmt durch Betrachtung des Auslaufens an den Grenzen zwischen bedruckten Flächen von kräftigem Magenta und kräftigem Grün (Mischung aus Zyan und Gelb). Die Resultate werden wir folgt bewertet;
    • A: An den Grenzen wird überhaupt kein Auslaufen beobachtet.
    • B: An den Grenzen wird praktisch kein Auslaufen beobachtet.
    • C: An den Grenzen wird etwas auslaufende Farbe beobachtet.
    • D: An den Grenzen wird eine beträchtliche Menge auslaufender Farbe beobachtet.
  • Beispiel 1
  • Eine Schlämme bestehend aus 93 Teilen von LBKP (Hartholz gebleichter Papierbrei) mit einer Entwässerungsneigung von 440 ml, 7 Teile von NBKP (Weichholz gebleichter Papierbrei) mit einer Entwässerungsneigung von 520 ml, 7 Teile Talg, 1,5 Teile Aluminiumsulfat, 0,4 Teile Beleimmittel und 0,02 Teile Ertragsverbesserer wird zubereitet. Aus diesem Brei wird Papier mit Hilfe einer Doppelsiebmaschine hergestellt und unter Verwendung eines Zylindertrockners vorgetrocknet. Danach wird oxidierte Stärke auf das Papier aufgebracht unter Verwendung einer Zweirollen-Beleimpresse um eine kombinierte Feststoffbedeckungsrate von 4 g/m2 auf beiden Seiten zu erhalten und anschließend erfolgt eine Maschinenkalandrierbehandlung. Auf diese Art und Weise wird ein Basispapier mit einer Trockenbedeckungsrate von 160 g/m2 und einer Glätte von 35 Sekunden erhalten.
  • Um eine Tintenaufnahmeschicht zu bilden, wird die unten angegebene Beschichtungslösung 1 auf die eine Oberfläche des erhaltenen Basispapiers mit Hilfe eines Mayer-Balkens aufgebracht, sodass sich eine Trockenbedeckung von 13 g/m2 ergibt. Das Papier wird anschließend in einer Kalandriermaschine mit einem linearen Druck von 78 kN/m (80 kg/cm) behandelt. Anschließend wird eine Farbentwicklungsschicht gebildet durch Aufbringen einer Beschichtungslösung 2, wie sie unten angegeben ist, auf die Tintenaufnahmeschicht mit Hilfe eines Mayer-Balkens um eine Bedeckungsrate von 2 g/m2 zu erhalten und bei einem linearen Druck von 98 kN/m (100 kg/cm) kalandriert. Auf diese Art und Weise erhält man eine Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einem Trockengewicht von 175 g/m2. Die Zusammensetzung der Beschichtungslösungen 1 und 2 ist weiter unten angegeben. Alle Teile sind auf Feststoffbasis ohne Wasseranteil angegeben. Die Beschichtung erfolgt so, dass die Beschichtungslösungen 1 und 2 auf dem Basispapier verbleiben und nicht vom Papier herunterlaufen. Beschichtungslösung 1
    Synthetische amorphe Kieselerde: Fineseal X-37B (eine durchschnittliche sekundäre Partikelgröße von 4 Mikron, Tokuyama) 100 Teile
    wasserlösliches Poymer: PVA-117 (Polyvinylalkohol, Kurarey Co., Ltd.) 15 Teile
    wasserlösliches Aluminiumsalz (Aluminiumsulfat 18H2O, Gewicht angegeben auf einer Anhydridbasis) (entsprechend 2,0 mmol Aluminiumionen pro 100 g Pigment) 0,34 Teile
    wasserlösliches Magnesiumsalz (Magnesiumsulfat 7H2O, Gewicht angegeben auf einer Anhydridbasis) (entsprechend 1,7 mmol Magnesiumionen pro 100 g Pigment) 0,20 Teile
    Farbfixiermittel: PAS-H-10L (quarternäres Ammoniumsalz Typ Polymer, Nitto Boseki) 5 Teile
    Wasser 550 Teile
    Beschichtungslösung 2
    nichtsphärische (Perltyp) kolloidale Kieselerde: Snowtex OUP mit einer durchschnittlichen primären Partikelgröße von 10 bis 20 nm und einer sekundären Partikellänge von 50 bis 300 nm (Nissan Chemical) 100 Teile
    Wasser 420 Teile
  • Beispiel 2
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Menge des Magnesiumsulfats 7H2O (als ein Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 erhöht wird auf 0,30 Teile (entsprechend 2,5 mmol Magnesiumionen pro 100 g Pigment).
  • Beispiel 3
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie beim Beispiel 2, mit der Ausnahme, dass die Menge von Aluminiumsulfat 18H2O (als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 erhöht wird auf 0,21 Teile (entsprechend 1,2 mmol Aluminiumionen pro 100 g Pigment).
  • Beispiel 4
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispielsweise 1, außer dass die Trockenbedeckung der Beschichtungslösung 2 auf 5 g/m2 erhöht wird.
  • Beispiel 5
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 1, außer dass die Trockenbedeckung der Beschichtungslösung 2 auf 9 g/m2 erhöht wird.
  • Beispiel 6
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass die Trockenbedeckung der Beschichtungslösung 2 auf 0,8 g/m2 vermindert wird.
  • Beispiel 7
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 1, außer dass die Beschichtungslösung 2 weggelassen wird.
  • Beispiel 8
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass 3 Teile Tinuvin 123 (behinderte Aminverbindung, (bis-(2,2,6,6-Tetramethyl-1-(Octyloxy)-4-Piperidinyl)sebacat, hergestellt durch Ciba Specialty Chemicals, Inc.) der Beschichtungslösung 1 zugefügt wird.
  • Beispiel 9
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 8 mit der Ausnahme, dass 10 Teile von Tinuvin 900 (Benzotriazolverbindung, hergestellt durch Ciba Specialty Chemicals Inc.) zusätzlich der Lösung 1 zugefügt werden.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird in der gleichen Weise erhalten wie im Beispiel 1, außer dass die Menge der Magnesiumsulfats 7H2O (als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 erhöht wird auf 0,4 Teile (entsprechend 3,3 mmol Magnesiumionen pro 100 g Pigment).
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 2, außer dass die Menge an Magnesiumsulfat 7H2O (als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 auf 0,10 Teile herabgesetzt wird (entsprechend 0,8 mmol Magnesiumionen pro 100 g Pigment).
  • Vergleichsbeispiel 3
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 2, außer dass die Menge von Aluminiumsulfat 18H2O (als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 auf 0,41 Teile erhöht wird (entsprechend 2,4 mmol Aluminiumionen pro 100 g Pigment).
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 2, außer dass die Menge an Aluminiumsulfat 18H2O (als Anhydrid) in der Beschichtungslösung 1 auf 0,14 Teile gesenkt wird (entsprechend 0,8 mmol Aluminiumionen pro 100 g Pigment).
  • Vergleichsbeispiel 5
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 1, außer dass das Magnesiumsulfat 7H2O von der Beschichtungslösung 1 weggelassen wird.
  • Vergleichsbeispiel 6
  • Ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt wird erhalten in der gleichen Weise wie im Beispiel 1, außer dass das Aluminiumsulfat 18 Hydrat von der Beschichtungslösung 1 weggelassen wird und der Betrag an Magnesiumsulfat 7H2O (als Anhydrid) auf 0,48 Teile angehoben wird (entsprechend 4,0 mmol Magnesiumionen pro 100 g Pigment).
  • Die Auswertungsergebnisse für die Beispiele 1 bis 7 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 6 sind in der Tabelle 1 unten zusammengefasst. Die Tintenstrahlaufzeichnungsblätter mit einer Lichtbeständigkeitsbewertung von AA, A oder B und einen metallischen Glanz und einer Tintenaufnahmefähigkeitsbewertung von A oder B können ohne irgendwelche Probleme benutzt werden.
  • Tabelle 1
    Figure 00180001

Claims (10)

  1. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt das auf wenigstens einer Seite eines Trägers eine Tinten aufnehmende Schicht, umfassend Pigment und ein Bindemittel, aufweist, wobei die genannte Tinte aufnehmende Schicht wasserlösliche Aluminiumsalze und wasserlösliche Magnesiumsalze enthält und wobei der kombinierte Gehalt an Aluminiumionen und an Magnesiumionen 3 bis 5 Millimol pro 100 g des genannten Pigments und der Gehalt an Aluminiumionen 1 bis 2 Millimol pro 100 g des genannten Pigments beträgt.
  2. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, wobei das wasserlösliche Aluminiumsalz wenigstens ein Salz ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumsulfat, Ammoniumaluminiumsulfat, Kaliumaluminiumsulfat, Natriumaluminiumsulfat, Aluminiumnitrat und Aluminiumchlorid und das wasserlösliche Magnesiumsalz wenigstens ein Salz der Gruppe ist, bestehend aus Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid und Magnesiumacetat.
  3. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 1, bei dem das genannte wasserlösliche Aluminiumsalz Aluminiumsulfat ist und das genannte wasserlösliche Magnesiumsalz Magnesiumsulfat ist.
  4. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Gehalt des genannten Pigments größer ist als 40 Gewichtsprozent der genannten Tinte aufnehmenden Schicht, der Gehalt an Aluminiumionen und Magnesiumionen zwischen 3,5 und 4,5 Millimol pro 100 g des genannten Pigments und der Gehalt an Aluminiumionen 1,5 bis 2 Millimol pro 100 g des genannten Pigments beträgt.
  5. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem eine Farbentwicklungsschicht, die kolloidales Siliziumdioxid enthält, auf der genannten Tinte aufnehmenden Schicht gebildet ist.
  6. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 5, bei dem das genannte kolloidale Siliziumdioxid eine ketten- und nichtsphärische Form aufweist mit einer begrenzten Anzahl von kleinen Primärpartikeln von kugelförmigen Siliziumdioxid die miteinander verbunden sind zur Bildung einer Kette, die linear oder in Form eines Rings ausgebildet sein kann oder zur Bildung einer Kombination aus einer Kette mit einem oder mehreren daran befestigten Ringen.
  7. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Bedeckungsrate der genannten Farbentwicklungsschicht 1 bis 6 g/m2 auf trockener Feststoffbasis beträgt.
  8. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches einen 75 Grad Spiegelglanz auf wenigstens 30 % der Oberfläche aufweist.
  9. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die genannte Tinte aufnehmende Schicht eine behinderte Aminverbindung vom Aminoethertyp umfasst mit Alkoxygruppen der Formel:
    Figure 00200001
    Dabei steht R1 für CnH2n+1 (n = 1 bis 14), R2 steht für CnH2n+2 (n = 1 bis 14) und R3 bis R6 Alkyl- oder Carbonylgruppen sind.
  10. Tintenstrahlaufzeichnungsblatt nach Anspruch 9, bei dem die Tinte aufnehmende Schicht darüber hinaus eine Benzotriazolverbindung enthält.
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