DE60102193T2

DE60102193T2 - Fotovernetzbare, schützende latexdeckschicht für abbildungselemente

Info

Publication number: DE60102193T2
Application number: DE60102193T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Facer Rochester Taylor; Kevin M. Rochester O'Connor; Elmer Charles Rochester Flood; Hwei-Ling Rochester Yau; Tienteh Rochester Chen
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2005-02-24
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: EP1190866B1; US6352805B1; DE60102193D1; JP2002174878A; EP1190866A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Abbildungselemente mit einer Deckschicht, die gegen Fingerabdrücke, allgemeine Verunreinigungen und Spritzer schützt. Insbesondere umfasst die Deckschichtmasse einen wasserdurchlässigen Latex, ein fotopolymerisierbares Monomer und einen Fotoinitiator, der über einem bebilderten Element aufgetragen ist, wie beispielsweise einem fotografischen Element oder einem Aufzeichnungselement.
In verschiedenen Abbildungselementen wird Gelatine aufgrund ihrer besonderen und vorteilhaften Eigenschaften als Bindemittel eingesetzt. Beispielsweise ermöglicht es ihr Quellvermögen, Verarbeitungschemikalien zur Ausbildung halogenidbasierender fotografischer Bilder zu transportieren, und ihre hydrophile Eigenschaft ermöglicht es der Gelatine, als Tintenempfangselement in Tintenaufzeichnungsmedien zu dienen. Doch aufgrund dieser Eigenschaft müssen Abbildungselemente mit belichteten, gelatinehaltigen Materialien mit äußerster Sorgfalt behandelt werden, ganz gleich, ob es sich um Auflicht- oder Durchlichtmaterialien handelt, damit die Materialien nicht mit wässrigen Lösungen in Kontakt kommen, die die Bilder beschädigen könnten. Ein versehentliches Verschütten üblicher Haushaltflüssigkeiten, wie Kaffee, Tee oder auch reines Wasser, kann derartige Abbildungselemente, wie Tintenstrahldrucke, elektrofotografische Drucke oder fotografische Abzüge beschädigen.
In den vergangenen Jahren sind diverse Versuche unternommen worden, Schutzschichten für gelatinebasierende fotografische Systeme herzustellen, die die Bilder gegenüber Beschädigungen durch Wasser oder wässrige Lösungen schützen. US-A-2,173,480 beschreibt ein Verfahren zur Aufbringung einer kolloidalen Suspension auf feuchten Film als letzten Schritt der fotografischen Verarbeitung vor dem Trocknen. Eine Reihe von Patenten beschreibt Verfahren zum Auftragen von Lösungen als Schutzschicht auf dem Bild nach Abschluss der fotografischen Verarbeitung, wie in US-A-2,259,009 , 2,331,746 , 2,798,004 , 3,113,867 , 3,190,197 , 3,415,670 und 3,733,293 beschrieben. US-A-5,376,434 beschreibt eine auf einem fotografischen Print ausgebildete Schutzschicht durch Auftragen und Trocknen eines Latex auf einer gelatinehaltigen, bildtragenden Schicht. Das Latex ist ein Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 30°C bis 70°C. Die Aufbringung UV-polymerisierbarer Monomere und Oligomere auf verarbeiteten Bildern nach Strahlungsbelichtung zur Ausbildung vernetzter Schutzschichten wird in US-A-4,092,173 , 4,171,979 , 4,333,998 und 4,426,431 beschrieben. Ein Nachteil des Lösemittelbeschichtens der Strahlungsaushärtung betrifft die möglichen Schäden an Gesundheit und Umwelt durch Chemikalien oder Strahlung.
In Berichten und Patenten nach dem Stand der Technik wurden Beschichtungstechniken beschrieben, die eine Deckschicht für fotografische Systeme erzeugen. Beispielsweise sind wasserbasierende Materialien beschrieben worden, die eine gegen Spritzer beständige Schutzschicht erzeugen, in der wässrig dispergierte Partikel nach Auftragen und Trocknen zu einer gleichmäßigen Schicht zusammenlaufen. Siehe beispielsweise US-A-5,376,434 von Ogawa et al. sowie US-A-6,087,051 von Shoji et al.
Aus Gründen der Spritzbeständigkeit und Haltbarkeit wäre es neben einer gleichmäßigen Beschichtung vorteilhaft, eine gewisse Vernetzung zu entwickeln. Ein Verfahren zur Erzielung einer Vernetzung ist die Verwendung von Molekülen, die mehr als zwei Reaktionsstoffe enthalten (oder multifunktionale Moleküle), die unter hohen Temperaturen oder aktinischer Strahlung aushärten. Verschiedene Patente beschreiben die Verwendung aktinischer Strahlung zur Erzielung einer vernetzbaren Deckschicht für fotografische Elemente. Beispielsweise beschreiben Novak et al. in US-A-4,092,173 eine Deckschichttechnologie mittels UV- oder aktinischer Strahlung zwecks Aushärtung. Das genannte Patent beschreibt ein acryliertes Urethan oder polyfunktionales Acrylatester, das zur Kratzbeständigkeit auf fotografische Elemente aufgetragen wird. Novak et al. beschreibt zudem in US-A-4,171,979 eine Verbesserung gegenüber US-A-4,092,173 unter Reparatur von Oberflächendefekten. Leszyk beschreibt in US-A-4,333,998 eine Verbesserung gegenüber US-A-4,092,173 durch Zugabe von Siloxycarbinol zur strahlungshärtenden Zusammensetzung.
Harasta et al. beschreibt in US-A-4,426,431 eine durch Lichteinwirkung aushärtbare Beschichtung zur wiederherstellenden oder schützenden Behandlung, die eine Zusammensetzung verwendet, die ein polymerisierbares Epoxid, eine polymerisierbare Acrylverbindung, einen Katalysator und ein polymerisierbares, organofunktionales Silan umfasst. Die Beschichtung schließt offenbar eine auf übliche Weise kationisch initiierte Epoxyharzreaktion ein.
Andere Patente beschreiben ebenfalls kationisch initiierte Epoxyharzsysteme. Beispielsweise beschreibt EP 0 484 083 (1991) Triglycidylether von Trimethylolalkanen, die mit Oniumsalzen initiiert werden. Kistner beschreibt in US-A-4,619,949 und 4,587,169 die Verwendung von Silanen mit endständigem Epoxy und ein aliphatisches Monomer-Epoxyharz, das kationisch mit einem Onium-Salz initiiert wird.
Die in den oben genannten US-A-4619949 , US-A-4587169 und in EP 0 484 083 (1991) beschriebenen, UV-härtbaren Beschichtungen, bei denen eine epoxybasierende Flüssigdeckschicht mit einem Fotoinitiator auf der Oberfläche eines fotografischen Bildes aufgetragen wird, sind reine Monomersysteme, die zu 100% Monomer und Fotoinitiator bestehen. Vor dem Härten sind dies Flüssigkeiten, die schwierig zu handhaben sind, und die bei unsachgemäßer Handhabung ein Gesundheitsrisiko darstellen.
McGiniss et al. beschreibt in US-A-4,107,013 eine Farbe aus einer wässrigen Latexlösung mit hoher Molmasse, die mit einem lichtvernetzbaren Polymer mit niedriger Molmasse kombiniert wird. Diese Zusammensetzung hat den Vorteil, dass eine Erwärmung der Beschichtung zur Verflüssigung oder Nivellierung entfällt. Der Vernetzer mit niedriger Molmasse verleiht zudem Flexibilität und Substrathaftung bei Korrosionsbeständigkeit und Verschleißbeständigkeit des Films. Das genannte Patent erwähnt keine Beschichtungen für ein Abbildungselement, sondern konzentriert sich auf die Verbesserung von Farbeigenschaften. Darüber hinaus beschreiben McGiniss et al. nicht die Verwendung eines Latex mit fotopolymerisierbarer Komponente.
Muzyczko et al. beschreiben in US-A-4,186,069 eine Latexlösung mit einer darin enthaltenen fotopolymerisierbaren Komponente. Das System wird als ein 3-Phasensystem beschrieben, und zwar vor dem Beschichten aus wässriger Phase, Latexphase und lichtempfindlicher Polymerphase. Beim Beschichten wird dieses System zu einem 2-Phasensystem, das aus einer Latexphase und einer lichtempfindlichen Polymerphase besteht. Diese Systeme zielen auf in Wasser entwickelbare Offset-Druckplatten ab.
Ein Problem mit der UV-Härtung besteht nach dem Stand der Technik darin, die gewünschte Kombination von Eigenschaften in der fertigen Beschichtung zu erzielen und die Anwendung der Beschichtung wirtschaftlich und effizient kommerziell zu implementieren. Im Bebilde rungsbereich sind hoch transparente, hochglänzende Beschichtungen, die wasser-, öl- und kratzbeständig sind, erwünscht. Die Beschichtungen müssen mit einer Minilab-Konfiguration anwendbar sein, in der Arbeitssicherheit und Bedienungskomfort wichtig sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine schützende Deckschicht für ein Abbildungselement, die Wasserbeständigkeit, Beständigkeit gegen Fingerabdrücke und Ähnliches verleiht. Es wurde festgestellt, dass durch UV-Härtung einer schützenden Deckschicht auf einem Abbildungselement eine Leistungsverbesserung in Bezug auf Haltbarkeit, Beständigkeit gegen Fingerabdrücke und Kratzfestigkeit erzielt wird. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein fotografisches Print einen Träger, mindestens eine gelatinebasierende Bildempfangsschicht und über der gelatinebasierenden Bildempfangsschicht eine Schutzschicht, die aus einer Zusammensetzung hergestellt ist, die ein wässriges, dispergierbares Latex beinhaltet sowie ein fotopolymerisierbares Komponentensystem, das eine Mischung aus mindestens zwei Komponenten, einen Fotoinitiator und ein vernetzbares, multifunktionales Monomer oder Makromonomer umfasst. Das Komponentensystem kann monofunktionale Monomeren enthalten. Der Begriff "multifunktionales Monomer" ist hier als ein Monomer mit einer Vielzahl von ethylenisch ungesättigten Stellen für die Polymerisation oder Copolymerisation definiert. Dieses fotopolymerisierbare Komponentensystem wird vorzugsweise in der Latexphase geladen. Insbesondere sind die fotopolymerisierbaren Komponenten so ausgelegt, dass sie ausreichend hydrophob sind, und dass sie von den Latexpartikeln absorbierbar sind, wodurch ein monomer-/initiatorgequollenes Partikel entsteht. Alternativ hierzu können die fotopolymerisierbaren Komponenten wasserlöslich und Teil der wässrigen Phase sein. Diese Beschichtungszusammensetzung kann auf ein bebildertes Element aufgetragen, getrocknet und mit aktinischer Strahlung belichtet werden. Die fertig ausgehärtete Deckschicht ist gegen Wasserspritzer und ölbasierende Spritzer sowie gegen Fingerabdrücke beständig.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren zur Ausbildung einer Deckschicht vor, die über einem bebilderten Element wasserbeständig ist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen einfachen und preisgünstigen Weg zur Verbesserung der Wasser-, Schmutz- und Abriebbeständigkeit verarbeiteter fotografischer Elemente bereit. Erfindungsgemäß wird die schützende Deckschicht nach Belichtung und Verarbeitung über dem fotografischen Element aufgetragen. Eine erfindungsgemäße Deckschichtformulierung wird auf der Emulsionsseite der fotografischen Produkte aufgetragen, insbesondere auf fotografischen Prints, die von Endbenutzern oft angefasst und unsachgemäß behandelt werden.
Mit "wasserbeständig" ist hier gemeint, dass nach der üblichen Bildverarbeitung das bebilderte Element kein Wasser aufnimmt oder über eine schützende Deckschicht verfügt, die verhindert oder minimiert, dass wasserbasierende Flecken die bebilderte Seite des bebilderten Elements verfärben.
Wie zuvor angegeben, verwendet die Erfindung eine wässrige Latexlösung und ein fotopolymerisierbares Komponentensystem. Das fotopolymerisierbare Komponentensystem hat vorzugsweise die Form eines multifunktionalen Monomers und Fotoinitiators, das in der Latexphase absorbiert oder geladen wird. Diese Zweiphasensuspension, also eine wässrige Phase und eine geladene Latexphase, wird dann auf das bebilderte Element aufgetragen, beispielsweise auf ein fotografisches Print, und getrocknet, worauf eine gleichmäßige Beschichtung entsteht. Bei Belichtung mit aktinischer Strahlung härtet das fotopolymerisierbare Komponentensystem aus, wodurch die Beständigkeit gegen Spritzer und Fingerabdrücke zunimmt. Alternativ hierzu sind ein wasserlösliches, fotopolymerisierbares Monomer und ein wasserlöslicher Fotoinitiator in der Beschichtungszusammensetzung verwendbar.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die auf das bebilderte Element aufgetragene Deckschichtzusammensetzung einen Trockenauftrag von mindestens 0,54 g/m² aus einer Deckschichtformulierung, die wasserdispergierbare Latexpartikel in Form von Partikeln mit einer mittleren Partikelgröße von 10 bis 250 nm einschließt, ein fotopolymerisierbares Komponentensystem mit copolymerisierbaren, kompatiblen Monomeren, wobei mindestens eines der Monomere ein multifunktionales Monomer mit mehr als einer polymerisierbaren ethylenischen Unsättigung ist, und einen UV-lichtempfindlichen Initiator, wobei die Glasübergangstemperatur der beschichteten Zusammensetzung aus den Latexpartikeln und dem System aus fotopolymerisierbaren Komponenten vor Vernetzung –60 bis 60°C beträgt.
Die hier für das fotopolymerisierbare Komponentensystem verwendeten Monomere können beliebige Moleküle sein, die von einem Fotoinitiator polymerisierbar sind, und die sich ausreichend in die Partikel der Latexsuspension laden lassen. Bevorzugte Monomere sind multi funktionale Acrylate und Mischungen daraus mit einer beliebigen, vinylhaltigen Verbindung, die durch eine freie Radikalenquuelle initiierbar ist, wie ein Benzoephenon, ein Benzoin oder eine Benzoin-Etherverbindung. Multifunktionale Acrylate werden bevorzugt. Der Begriff "Monomer" schließt Macromonomere mit ein. Beispielsweise ist eine epoxyhaltige, multifunktionale Verbindung, die Oligomere oder Prepolymere enthält, verwendbar, wobei diese mit einer Kationen erzeugenden Quelle, wie eine Oniumionen enthaltende Verbindung, ionisch initiierbar ist.
Beispiele multifunktionaler Monomere sind u. a. derartige Monomere, wie 1,3-Butylenglycoldimethacrylat; Ethylenglycoldiacrylat; Ethylenglycoldimethacrylat; Bisphenol-A-Dimethacrylat; Diethylenglycoldimethacrylat; Pentaerythritoltriacrylat; Pentaerythritoltetraacrylat; Triethylenglycoldimethacrylat; Trimethylolpropantrimethacrylat; Trimethylenglycoldimethacrylat; Trimethylolpropantriacrylat; Tetraethylenglycoldiacrylat; ethoxyliertes Bisphenol-A-Dimethacrylat; Pentaerythritoltetramethacrylat; Allylacrylat; Allylcrotonat; Allylmethacrylat; Diallylacrylat; Diallylfumarat; Diallylmalat; Diallylmaleat; Diallylmethalat; Diallyl-Oxyethylmethacrylat; Melaminacrylat; Triallyl-5-Triazin; Vinyltrialloxysilan; Triallylcyanurat; 1,6-Hexandioldiacrylat; Divinylbenzen; Diallylamin; Trimethylolpropandimethylether; Diallylmalatmethacrylat und Dihydroxyethylphthalat. Das bevorzugte multifunktionale Monomer ist Pentaerythritoltetraacrylat.
Die fotopolymerisierbare Monomerzusammensetzung könnte in einem Bereich von 20 bis 300 Gew.% in Bezug auf das hydrophobe Polymer liegen und vorzugsweise im Bereich von 50 bis 200 Gew.% in Bezug auf das hydrophobe Polymer (Gewichtsverhältnis 1 : 2 bis 2 : 1). Die Fotoinitiatorzusammensetzung könnte im Bereich zwischen 1 bis 25 Gew.% in Bezug auf das gesamte fotopolymerisierbare Komponentensystem liegen, vorzugsweise im Bereich zwischen 5 bis 15 Gew.%.
Die Dispersionen der in der vorliegenden Erfindung verwendeten hydrophoben Polymere sind Latizes oder hydrophobe Polymere einer beliebigen Zusammensetzung, die in einem wasserbasierenden Medium stabilisiert werden können. Derartige hydrophobe Polymere werden im Allgemeinen als Kondensationspolymere oder Additionspolymere klassifiziert. Kondensationspolymere sind beispielsweise Polyester, Polyamide, Polyimide, Polyurethane, Polyharnstoffe, Polyether, Polycarbonate, Anhydride mehrbasiger Säuren und Polymere, die Kombi nationen der zuvor genannten Art umfassen. Additionspolymere sind Polymere, die aus der Polymerisation von vinylartigen Monomeren hergestellt werden, beispielsweise einschließlich von Allylverbindungen, Vinylether, vinylheterozyklischen Verbindungen, Styrenen, Olefinen und halogenierten Olefinen, ungesättigten Säuren und Esterderivaten davon, ungesättigten Nitrilen, Vinylalkoholen, Acrylamiden und Methacrylamiden, Vinylketonen, multifunktionalen Monomeren oder Copolymeren, die aus verschiedenen Kombinationen dieser Monomere gebildet sind. Derartige Latexpolymere können in wässrigen Medien unter Verwendung bekannter Polymerisationsverfahren für Emulsionen mit freien Radikalen hergestellt werden und können aus Homopolymeren bestehen, die aus den zuvor genannten Monomeren bestehen oder aus Copolymeren, die aus mehr als einer Art der zuvor erwähnten Monomere bestehen. Polymere, die aus Monomeren bestehen, die wasserunlösliche Homopolymere bilden, werden bevorzugt, wie beispielsweise Copolymere derartiger Monomere. Bevorzugte Polymere können zudem Monomere umfassen, die wasserlösliche Homopolymere sind, wenn die gesamte Polymerzusammensetzung ausreichend wasserunlöslich ist, um ein Latex zu bilden. Weitere Nennungen geeigneter Monomere für Additionspolymere sind in US-A-5,594,047 zu finden. Das Polymer ist durch Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation, Dispersionspolymerisation und andere in der Polymerisationstechnik bekannte Verfahren herstellbar. Die Auswahl wasserdispergierbarer Partikel zur Verwendung in der Deckschicht beruht auf den Materialeigenschaften, die die schützende Deckschicht neben der Wasserbeständigkeit erhalten soll. Wahlweise können die Latexpartikel in der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung auch geeignete Vernetzungsmittel zur Vernetzung des wasserdispergierbaren Polymers während der Herstellung enthalten.
Bevorzugte Latexpolymere sind Polymere, die durch Copolymerisation eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomere herstellbar sind, wie beispielsweise unter anderem Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäure, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Hexylacrylat, n-Octylacrylat, Laurylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Nonylacrylat, Benzylmethacrylat, den Hydroxyalkylestern derselben Säuren, wie 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat und 2-Hydroxypropylmethacrylat, dem Nitril- und den Amiden derselben Säuren, wie Acrylnitril, Methacrylnitril und Methacrylamid, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylidenchlorid, Vinylchlorid und vinylaromatische Verbindungen, wie Styrol, t-Butylstyrol und Vinyltoluol, Dialkylmaleate, Dialkylitaconate, Dialkylmethylen-Malonate, Isopren und Butadien. Geeignete ethylenisch ungesättigte Monomer, die Carbonsäuregruppen enthalten, umfassen Acrylmonomere, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethacrylsäure, Itakonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Monoalkylitaconat, einschließlich Monomethylitaconat, Monoethylitaconat und Monobutylitaconat, Monoalkylmaleat, einschließlich Monomethylmaleat, Monoethylmaleat und Monobutylmaleat, Citraconsäure und Styrolcarbonsäure. Geeignete, polyethylenisch ungesättigte Monomere sind u. a. Butadien, Isopren, Allylmethacrylat, Diacrylate von Alkyldiolen, wie Butandioldiacrylat und Hexandioldiacrylat, Divinylbenzen usw.
Um ein Latex herzustellen, kann die Latexmonomerlösung mithilfe bekannter Techniken in Wasser dispergiert werden, u. a. mit Emulsionspolymerisations- oder Lösungspolymerisationstechniken.Emulsionspolymerisation wird bevorzugt Emulsionspolymerisation ist in der Technik bekannt und wird beispielsweise in J. L. Gardon, "Emulsion Polymerization", Kapitel 6, "Polymerization Processes", herausgegeben von C. E. Schildknecht und I. Skeist, erschienen bei Wiley and Sons, Inc. New York, USA, 1977, beschrieben. Als chemische Initiatoren sind beispielsweise thermisch zersetzbare Initiatoren verwendbar, wie ein Persulfat (z. B. Ammoniumpersulfat, Kaliumpersulfat, Natriumpersulfat), Wasserstoffperoxid, 4,4'-Azobis(4-Cyanovalerinsäure) und Redoxinitiatoren, wie Wasserstoffperoxid-Eisen(II)-Salz, Kaliumpersulfat-Natriumhydrogensulfat, Kaliumpersulfat-Natriummetabisulfit, Kaliumpersulfat-Natriumwasserstoffbisulfit, Ceriumsalzalkohol usw. In der Emulsionspolymerisation verwendbare Emulgatoren sind u. a. Seife, ein Sulfonat (beispielsweise Natrium-N-Methyl-N-Oleoyltaurat, Natriumdodecylbenzensulfonat, Alpha-Olefinsulfonat, Diphenyloxiddisulfonat, Naphthalensulfonat, Sulfosuccinate und Sulfosuccinamate, Polyethersulfonat, Alkylpolyethersulfonat, Alkylarylpolyethersulfonat usw.), ein Sulfat (beispielsweise Natriumdodecylsulfat), ein Phosphat (z. B. Nonylphenolethoxylatphosphat, lineares Alkoholalkoxylatphosphat, Alkylphenolethoxylatphosphat, Phenolethoxylat), eine kationische Verbindung (beispielsweise Cetyltrimethylammoniumbromid, Hexadecyltrimethylammoniumbromid usw.), eine amphotere Verbindung und ein Schutzkolloid mit hoher Molmasse (beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Gelatine usw.). Konkrete Beispiele und Funktionen dieser Emulgatoren werden beispielsweise in J. L. Gardon, "Emulsion Polymerization", Kapitel 6, "Polymerization Processes", herausgegeben von C. E. Schildknecht und I. Skeist, erschienen bei Wiley and Sons, Inc. New York, USA, 1977, beschrieben. In der Technik bekannte und übliche Kettenübertragungsmittel oder Mischungen daraus, wie Alkylmercaptane, sind zur Steuerung der Molmasse des Polymers verwendbar.
Erfindungsgemäß wird ein bebildertes Element, wie beispielsweise ein fotografisches Element, mit einer schützenden Deckschicht aus der zuvor beschriebenen Zusammensetzung bereitgestellt. Die schützende Deckschicht kann nach der Entwicklung aufgetragen werden, wie im Falle eines fotografischen Prints, oder nach dem Drucken, wie im Falle eines Tintenstrahldrucks. Aufbringen, Trocknen und Härten der schützenden Deckschicht eines bebilderten Elements sind beispielsweise nach den in der Parallelanmeldung US-A-5,984,539 beschriebenen Verfahren durchführbar. Ein bevorzugtes Verfahren für Aufbringung, Trocknung und Härtung wird in 16A des o. g. Patents gezeigt. Wie bereits erwähnt, verbessern sich die Eigenschaften der schützenden Deckschicht auf dem bebilderten Element durch die Vernetzung des fotopolymerisierbaren Komponentensystems in der Deckschicht mittels aktinischer Strahlung.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst ein erfindungsgemäßes fotografisches Element: (a) einen Träger; (b) mindestens eine Silberhalogenidemulsionsschicht, die über einer Seite des Trägers angeordnet ist und (c) über der Silberhalogenidemulsionsschicht eine schützende Deckschicht mit einem Trockenauftrag von mindestens 0,54 g/m², die aus einer Deckschichtformulierung besteht, die 0,45 bis 6,0 g/m² Trockenauftrag wasserdispergierbarer Latexpartikel in Form von Partikeln mit einer mittleren Partikelgröße von 10 bis 250 nm umfasst und ein System aus fotopolymerisierbaren Komponenten, das, bezogen auf das hydrophobe Polymer, 20 bis 300 Gew.% copolymerisierbarer, verträglicher Monomere umfasst, wobei mindestens eines der Monomere ein multifunktionales Monomer mit mehr als einer polymerisierbaren ethylenischen Unsättigung ist, und, bezogen auf das System aus fotopolymerisierbaren Komponenten, 1 bis 25 Gew.-% eines UV-lichtempfindlichen Initiators, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasübergangstemperatur der beschichteten Zusammensetzung aus den Latexpartikeln und dem System aus fotopolymerisierbaren Komponenten vor Vernetzung –60 bis 60°C beträgt, vorzugsweise –20 bis 30°C.
Die schützende Deckschicht sollte klar, d. h. transparent, und vorzugsweise farblos sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Polymerdeckschicht eine gewisse Färbung zum Zwecke der Farbkorrektur oder für spezielle Effekte aufweist, sofern dies der Bildung oder Betrachtung des Bildes durch die Deckschicht nicht abträglich ist. So lässt sich ein Farbstoff in das Polymer einbringen, der eine Farbe oder Tönung bewirkt. Zudem lassen sich Additive in das Polymer einbringen, die der Deckschicht verschiedene wünschenswerte Eigenschaften verlei hen. Beispielsweise kann hierzu ein UV-Absorptionsmittel in das Polymer eingebracht werden, um der Deckschicht eine UV-Absorptionsfähigkeit zu verleihen, wodurch das Bild gegen UV-induziertes Ausbleichen geschützt wird. Der Beschichtungszusammensetzung können weitere zusätzliche Verbindungen zugesetzt werden, je nach Funktion der jeweiligen Schicht, einschließlich Tenside, Emulgatoren, Beschichtungshilfen, Schmiermittel, Mattierpartikeln, Rheologiemodifikatoren, Vernetzungsmittel, Antischleiermittel, anorganische Füllmittel, wie leitende und nicht leitende Metalloxidpartikel, Pigmente, Magnetpartikel, Biozide usw. Die Beschichtungszusammensetzung kann zudem kleine Mengen organischer Lösemittel umfassen, wobei die Konzentration der organischen Lösemittel vorzugsweise kleiner als 1 Gew.% der gesamten Beschichtungszusammensetzung ist. Die Erfindung schließt nicht aus, dass das gewünschte Polymermaterial aus einer flüchtigen organischen Lösung gebildet oder als Polymerschmelze aufgetragen wird.
Beispiele für Beschichtungshilfen sind Tenside, Viskositätsmodifikatoren usw. Zu den Surfactants zählen beliebige grenzflächenaktive Materialien, die die Oberflächenspannung der Beschichtungsmasse ausreichend verringern, um ein Zusammenziehen an den Kanten, ein Abstoßen oder andere Beschichtungsfehler zu vermeiden. Hierzu zählen Alkyloxy- oder Alkylphenoxypolyether oder Polyglycidolderivate und deren Sulfate, wie Nonylphenoxypoly(glycidol) von Olin Matheson Corporation oder Natriumoctylphenoxypoly(ethylenoxid)sulfat, organische Sulfate oder Sulfonate, wie Natriumdodecylsulfat, Natriumdodecylsulfonat, Natrium-Bis(2-Ethylhexyl)sulfosuccinat (Aerosol^® OT) und Alkylcarboxylatsalze, wie Natriumdecanoat.
In der Technik bekannte Mattierpartikel sind ebenfalls in der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung verwendbar, wie die in der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure", Nr. 308119, herausgegeben im Dezember 1989, Seite 1008 bis 1009, beschriebenen Mattierpartikel. Bei Verwendung von Polymermattierpartikeln kann das Polymer reaktive Funktionsgruppen enthalten, die in der Lage sind, kovalente Bindungen mit Bindepolymer durch intermolekulare Vernetzung oder durch Reaktion mit einem Vernetzungsmittel einzugehen, um eine verbesserte Adhäsion der Mattierpartikel an den aufgetragenen Schichten zu fördern. Geeignete funktionale Reaktionsgruppen sind u. a. Hydroxyl, Carboxyl, Carbodiimid, Epoxid, Aziridin, Vinylsulfon, Sulfonsäure, aktives Methylen, Amin, Amid, Allyl usw.
Um die Gleitreibung der bebilderten, erfindungsgemäßen Elemente zu verringern, können die wasserdispergierbaren Polymere fluorierte oder siloxangestützte Komponenten enthalten, und/oder die Beschichtungszusammensetzung kann Schmiermittel oder Kombinationen von Schmiermitteln enthalten. Typische Schmiermittel sind u. a. (1) siliconbasierende Materialien, wie sie beispielsweise in US-A-3,489,567 , 3,080,317 , 3,042,522 , 4,004,927 und 4,047,958 sowie in den Britischen Patenten Nr. 955,061 und 1,143,118 beschrieben werden; (2) höhere Fettsäuren und Derivate, höhere Alkohole und Derivate, Metallsalze von höheren Fettsäuren, höhere Fettsäureester, höhere Fettsäureamide, polyhydrische Alkoholester von höheren Fettsäuren usw., wie in US-A-2,454,043 ; 2,732,305 ; 2,976,148 ; 3,206,311 ; 3,933,516 ; 2,588,765 ; 3,121,060 ; 3,502,473 ; 3,042,222 und 4,427,964 , in den Britischen Patenten Nr. 1,263,722 ; 1,198,387 ; 1,430,997 ; 1,466,304 ; 1,320,757 ; 1,320,565 und 1,320,756 sowie in den deutschen Patenten Nr. 1,284,295 und 1,284,294 beschrieben; (3) flüssiges Paraffin und Paraffin- oder Wachsmaterialien, wie Carnaubawachs, natürliche und synthetische Wachse, Petroleumwachse, Mineralwachse, Siliconwachs-Copolymere usw.; (4) Perfluor- oder Fluor- oder fluorchlorhaltige Materialien, die Poly(tetrafluoroethylen), Poly(trifluorchlorethylen), Poly(vinylidenfluorid, Poly(trifluorchlorethylen-Covinylchlorid), Poly(meth)acrylate oder Poly(meth)acrylamid enthaltende Perfluoralkylnebengruppen usw. In der vorliegenden Erfindung verwendbare Schmiermittel werden detaillierter in der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure", Nr. 308119, veröffentlicht im Dez. 1989, Seite 1006, beschrieben.
Das mit der Erfindung verwendete Trägermaterial kann verschiedene Polymerfilme, Papiere, Glas usw. umfassen. Die Dicke des Trägers ist unerheblich. Es sind Dicken von 51 bis 380 μm verwendbar. Mit der vorliegenden Erfindung sind biaxial orientierte Trägerlaminate verwendbar. Diese Träger werden in den Parallelanmeldungen US-A-5,853,965 , 5,866,282 , 5,874,205 , 5,888,643 , 5,888,681 , 5,888,683 und 5,888,714 beschrieben. Diese Träger beinhalten einen Papiergrundträger und einen biaxial orientierten Polyolefinbogen, typischerweise aus Polypropylen, der auf eine oder beide Seiten des Papiergrundträgers auflaminiert ist. Auf den biaxial orientierten Polyolefinbogen wird mindestens eine lichtempfindliche Silberhalogenidschicht aufgebracht.
Die Auftragsschichten des erfindungsgemäßen Abbildungselements lassen sich durch eine Reihe bekannter Beschichtungstechniken herstellen, wie Tauchbeschichten, Drahtumspannbeschichten, Schaberlamellenbeschichten, Luftrakelbeschichten, Gravurstreichverfahren und Umkehrwalzenbeschichten, Extrusionsbeschichten, Gleitbeschichten, Vorhangsbeschichten usw. Nach dem Beschichten wird die Schicht im Allgemeinen durch einfaches Verdampfen getrocknet, das durch bekannte Techniken beschleunigt werden kann, wie beispielsweise Konvektionserwärmung. Bekannte Beschichtungs- und Trocknungsverfahren werden detaillierter in der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure", Nr. 308119, Dezember 1989, Seite 1007 bis 1008, beschrieben. Vorzugsweise umfasst ein kommerzielles Ausführungsbeispiel die simultane Coextrusion.
Fotografische Elemente können leitende Schichten enthalten, die in mehrschichtigen fotografischen Elementen in beliebigen Konfigurationen eingebracht sein können, wie von den Anforderungen des jeweiligen fotografischen Elements abhängig. Vorzugsweise ist die leitende Schicht als Substratschicht oder als Bindeschicht unter einer magnetischen Aufzeichnungsschicht auf der Seite des Trägers gegenüber der/den fotografischen Schichten) angeordnet. Leitende Schichten können jedoch auch mit anderen Schichten als einer transparenten Magnetaufzeichnungsschicht beschichtet werden (z. B. einer abriebbeständigen Rückschicht, einer Antiwellschicht, einer Pelloidschicht usw.), um den zunehmenden Widerstand der leitenden Schicht nach Beschichten zu minimieren. Weitere leitende Schichten können auf derselben Seite des Trägers wie die fotografischen Schichten oder auf beiden Seiten des Trägers angeordnet sein. Eine optionale leitende Substratschicht kann entweder unter oder über einer Gelatinesubstratschicht angeordnet sein, die einen Lichthofschutzfarbstoff oder -pigment enthält. Alternativ hierzu können beide Lichthofschutz- und Antistatikfunktionen in einer einzigen Schicht kombiniert werden, die leitende Partikel, Lichthofschutzfarbstoff und ein Bindemittel enthält. Eine derartige Hybridschicht ist typischerweise auf derselben Seite des Trägers wie die sensibilisierte Emulsionsschicht aufgetragen. Weitere optionale Schichten können ebenfalls vorhanden sein. Eine zusätzliche leitende Schicht ist als eine äußere Schicht eines fotografischen Elements verwendbar, beispielsweise als eine Schutzschicht über einer bilderzeugenden Schicht. Wenn die leitende Schicht über einer sensibilisierten Emulsion aufgebracht wird, ist es nicht erforderlich, Zwischenschichten, wie Sperrschichten oder Haftvermittlerschichten, zwischen der leitenden Schicht und den fotografischen Schichten aufzutragen, obwohl diese wahlweise vorhanden sein können. Weitere Zusätze, wie Polymerlatizes zur Verbesserung der Maßhaltigkeit, Härter oder Vernetzungsmittel, Surfactants, Mattiermittel, Schmiermittel und andere bekannte Additive, können in beliebigen oder in allen zuvor genannten Schichten vorhanden sein.
Leitende Schichten unter einer transparenten Magnetaufzeichnungsschicht weisen typischerweise einen spezifischen elektrischen Schichtwiderstand von weniger als 1 × 10¹⁰ Ohm/Fläche auf, vorzugsweise von weniger als 1 × 10⁹ Ohm/Fläche und am besten von weniger als 1 × 10⁸ Ohm/Fläche auf.
Bebilderte Elemente, die erfindungsgemäß geschützt sind, können fotografische Elemente sein, die in Struktur und Zusammensetzung erheblich voneinander abweichen. Die fotografischen Elemente können sich beispielsweise erheblich in Bezug auf die Art des Trägers, die Anzahl und Zusammensetzung der bilderzeugenden Schichten und die Art der Zusatzschichten unterscheiden, die in diesen Elementen vorhanden sind. Die fotografischen Elemente können insbesondere Standbildfilme, Laufbildfilme, Röntgenfilme, reprografische Filme, Papierprints oder Mikroplanfilme sein. Es ist zudem vorgesehen, die erfindungsgemäße leitende Schicht in Kleinformatfilmen zu verwenden, wie in der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure", Position 36230 (Juni 1994) beschrieben. Fotografische Elemente können entweder einfache schwarzweiße oder monochrome Elemente oder mehrschichtige und/oder mehrfarbige Elemente sein, die zur Verwendung in einem Negativ-/Positivprozess oder in einem Umkehrprozess angepasst sind. Allgemein wird das fotografische Element durch Beschichten einer Seite des Filmträgers mit einer oder mehreren Schichten aus einer Dispersion von Silberhalogenidkristallen in einer wässrigen Lösung von Gelatine und ggf. einer oder mehrerer Substratschichten und dgl. hergestellt. Der Beschichtungsvorgang wird mithilfe einer stetig arbeitenden Beschichtungsvorrichtung durchgeführt, in der eine einzelne Schicht oder eine Vielzahl von Schichten auf den Träger aufgetragen werden. Für mehrfarbige Elemente können Schichten gleichzeitig auf dem Verbundfilmträger aufgetragen werden, wie in US-A-2,761,791 und 3,508,947 beschrieben. Weitere geeignete Beschichtungs- und Trocknungsverfahren werden in Research Disclosure, Band 176, Nr. 17643 (Dez.1978), beschrieben. Wegen der häufigen Handhabung, denen Papierprints ausgesetzt sind, sind dies die bevorzugten, bebilderten fotografischen Elemente zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
Dem Auftragen einer Deckschicht auf bebilderten erfindungsgemäßen Elementen liegt zwar hauptsächlich der Zweck zugrunde, das Element gegen physische Beschädigung zu schützen, aber ein Aufbringen der Deckschicht auch das Bild kann auch vor Ausbleichen oder Vergilben schützen. Dies gilt insbesondere für Elemente, die Bilder enthalten, die gegen Ausblei chen oder Vergilben aufgrund von Sauerstoffeinwirkung ausgesetzt sind. Beispielsweise ist ein Ausbleichen von Farbstoffen, die von Pyrazolon- und Pyrazolazolkupplern abgeleitet sind, zumindest teilweise auf das Vorhandensein von Sauerstoff zurückzuführen, so dass die Anwendung einer Deckschicht, die als Barriere gegen das Eintreten von Sauerstoff in das Element dient, ein derartiges Ausbleichen reduziert.
Fotografische Elemente, in denen die zu schützenden Bilder ausgebildet sind, können die in der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957 gezeigten Strukturen und Komponenten aufweisen. Konkrete fotografische Elemente können diejenigen auf Seite 96–98 der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 als Farbpapierelemente 1 und 2 gezeigten sein. Ein typisches mehrfarbiges, fotografisches Element umfasst einen Träger mit einer blaugrünfarbstoffbildenden Einheit, die mindestens eine rotempfindliche Silberhalogenid-Emulsionsschicht beinhaltet, der mindestens ein blaugrünfarbstoffbildender Kuppler zugeordnet ist, eine purpurrotfarbstoffbildende Einheit, die mindestens eine grünempfindliche Silberhalogenidschicht beinhaltet, der mindestens ein purpurrotfarbstoffbildender Kuppler zugeordnet ist, und eine gelbfarbstoffbildende Einheit, die mindestens eine blauempfindliche Silberhalogenid-Emulsionsschicht beinhaltet, der mindestens ein gelbfarbstoffbildender Kuppler zugeordnet ist.
Das fotografische Element kann zusätzliche Schichten enthalten, wie Filterschichten, Zwischenschichten, Überschichten und Substratschichten usw. Alle diese Schichten können auf einem Träger aufgetragen sein, der transparent (beispielsweise ein Filmträger) oder reflektierend (beispielsweise ein Papierträger) sein kann. Erfindungsgemäße geschützte fotografische Elemente können auch ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial enthalten, wie in der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure", Artikel 34390, November 1992, beschrieben, oder eine transparente magnetische Aufzeichnungsschicht, etwa eine Schicht, die Magnetpartikel auf der Unterseite eines transparenten Trägers enthält, wie in US-A-4,279,945 und US-A-4,302,523 beschrieben.
Geeignete Silberhalogenidemulsionen und deren Zubereitung sowie Verfahren zur chemischen und spektralen Sensibilisierung werden in Abschnitt I bis V der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 beschrieben. Farbmateruialien und Entwicklungsmodifikatoren werden in Abschnitt V bis XX der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957 beschrieben. Vehikel werden in Abschnitt II der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957 beschrieben, verschiedene Additive, wie Aufheller, Antischleiermittel, Stabilisatoren, lichtabsorbierende und streuende Materialien, Härter, Beschichtungshilfen, Weichmacher, Schmiermittel und Mattiermittel werden in Abschnitt VI bis X und XI bis XIV der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957 beschrieben. Verarbeitungsverfahren und Mittel werden in Abschnitt XIX und XX der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957 beschrieben, und Belichtungsverfahren werden in Abschnitt XVI der Forschungsveröffentlichung "Research Disclosure" Nr. 37038 und 38957 beschrieben.
Fotografische Elemente stellen das Silberhalogenid typischerweise in Form einer Emulsion bereit. Fotografische Emulsionen enthalten im Allgemeinen ein Vehikel zum Auftragen der Emulsion als eine Schicht auf einem fotografischen Element. Geeignete Vehikel umfassen sowohl natürlich vorkommende Substanzen, wie Proteine, Proteinderivate, Cellulosederivate (z. B. Celluloseester), Gelatine (z. B. alkalisch aufbereitete Gelatine, wie Rinderknochengelatine oder Hautgelatine, oder sauer aufbereitete Gelatine, wie Schweinehautgelatine), Gelatinederivate (z. B. acetylierte Gelatine, phthalierte Gelatine usw.). Als Vehikel oder Vehikelverlängerer sind zudem hydrophile wasserdurchlässige Kolloide geeignet. Diese umfassen synthetische polymere Peptisiermittel, Träger und/oder Bindemittel, wie Poly(vinylalkohol), Poly(vinyllactame), Acrylamidpolymere, Polyvinylacetale, Polymere von Alkyl- und Sulfoalkylacrylaten und Methacrylaten, hydrolysierte Polyvinylacetate, Polyamide, Polyvinylpyridin, Methacrylamid-Copolymere usw.
Fotografische Elemente können mithilfe verschiedener Techniken bildweise belichtet werden. Typische Belichtungen verwenden Licht im sichtbaren Bereich des Spektrums und stammen typischerweise von einem lebendigen Bild durch eine Linse. Belichtungen können auch als Bilder gespeichert werden (wie bei einem computergespeicherten Bild), und zwar mithilfe von Leuchtvorrichtungen (wie LEDs, Kathodenstrahlröhren usw.).
Bilder können in fotografischen Elementen in beliebigen, bekannten fotografischen Prozessen unter Verwendung einer Reihe bekannter Verarbeitungszusammensetzungen verarbeitet werden, wie beispielsweise in "The Theory of the Photographic Process", herausgegeben von T.H. James, 4. Auflage, Macmillan, New York, USA, 1977, beschrieben. Wenn ein Farbne gativelement verarbeitet wird, wird das Element mit einem Farbentwickler behandelt (also ein Entwickler, der die Bildfarbstoffe mit Farbkupplern erzeugt) und anschließend mit einem Oxidationsmittel sowie einem Lösemittel, um Silber und Silberhalogenid zu entfernen. Im Falle der Verarbeitung eines Farbumkehrelements wird das Element zunächst mit einem Schwarzweißentwickler behandelt (also ein Entwickler, der keine Farbstoffe mit den Farbkupplerverbindungen erzeugt), gefolgt von der Behandlung zur Erzeugung entwickelbaren, unbelichteten Silberhalogenids (normalerweise durch chemische Schleierbildung oder Schleierbildung durch Licht), gefolgt von der Behandlung mit einem Farbentwickler. Der Entwicklung folgt das Bleichfixieren, um Silber oder Silberhalogenid zu entfernen, sowie das Wässern und Trocknen.
Nach einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Verwendung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann ein fotografisches Element mit einer schützenden Deckschicht bereitgestellt werden, die die oben beschriebene Zusammensetzung aufweist und über der Silberhalogenidemulsionsschicht liegt, die auf einem Träger angeordnet ist. Das fotografische Element wird nach bildweiser Belichtung in einer alkalischen Entwicklerlösung mit einem pH-Wert von größer als 7 entwickelt, vorzugsweise von größer als 8 und am besten von größer als 9. Die schützende Deckschicht kann nach der Entwicklung aufgebracht werden. Aufbringen, Trocknen und Härten der schützenden Deckschicht eines bebilderten Elements sind beispielsweise nach den in der Parallelanmeldung US-A-5,984,539 beschriebenen Verfahren durchführbar. Ein bevorzugtes Verfahren für Aufbringung, Trocknung und Härtung wird in 16A des o. g. Patents gezeigt.
Die erfindungsgemäße Deckschicht ist insbesondere zur Verwendung mit fotografischen Prints aufgrund ihrer überlegenen physischen Eigenschaften verwendbar, wozu eine hervorragende Beständigkeit gegen wässrige Spritzer, Fingerabdrücke, Ausbleichen und Vergilben zählt, während eine sehr gute Transparenz und Festigkeit verliehen wird, wie sie notwendig ist, um Beständigkeit gegen Kratzer, Abrieb, Blocking und Ferrotyping zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf Bildaufzeichnungselemente anwendbar, in denen die Bilder beispielsweise von einem pixelgestützten Bild abgeleitet werden, das mit einer digitalen Standbildkamera angefertigt wird. Das Bild kann dann in einer oder mehreren Aufzeichnungsschichten ausgebildet werden, beispielsweise unter Verwendung von Tintenstrahldruck oder elektrofotografischem Drucken. Die Tintenstrahltechnik wird in einem Artikel mit dem Titel "Progress and Trends in Ink-Jet Printing Technology" von Hue P. Le im Journal of Imaging Science and Technology, Band 42, Nummer 1 (Januar/Februar 1998), Seite 49–61, beschrieben. Im Wesentlichen werden dabei Tintentröpfchen, typischerweise im Volumen von 1 bis 100 Picoliter, aus einem Druckkopf auf ein Empfangsmaterial ausgestoßen, auf dem das Bild ausgebildet wird. Der Tintenstrahldruckkopf kann nach dem kontinuierlichen oder nach dem "Drop-on-demand"-Verfahren arbeiten. In der Technik sind mehrere physische Mechanismen für das Auswerfen der Tinte bekannt, wobei die bekanntesten derzeit das thermische und das piezoelektrische Verfahren sind. In den thermischen Mechanismen wird der Druckkopf erwärmt, so dass sich eine Wasserdampfblase bildet, die einen oder mehrere Tintentropfen aus dem Druckkopf in Richtung des Empfangselements ausstößt. Repräsentative thermische Tintenstrahldruckköpfe werden beispielsweise von Endo et al. (Canon) in US-A-4,723,129 sowie Vaught et al. (Hewlett Packard) in US-A-4,490,728 beschrieben. In dem piezoelektrischen Mechanismus werden ein oder mehrere Tröpfchen durch physische Verformung aus dem Druckkopf ausgestoßen, und zwar begleitet von einer Spannungsänderung über einem piezoelektrischen Material, das einen Teil der Druckkopfstruktur bildet. Repräsentative piezoelektrische Druckköpfe werden beispielsweise von Howkins (Exxon) in US-A-4,459,601 und von Masahiro et al. (Seiko Epson) in US-A-5563634 beschrieben.
Der Träger für Tintenstrahltinten kann ausschließlich aus Wasser oder vorwiegend aus Wasser mit wasserlöslichen Lösemitteln bestehen, wie mehrwertigen Alkoholen oder er kann aus vorwiegend organischen Materialien bestehen, wie mehrwertigen Alkoholen. Die in diesen Zusammensetzungen verwendeten Farbstoffe sind typischerweise wasserlösliche Direktfarbstoffe oder saure Farbstoffe. Derartige flüssige Tintenzusammensetzungen sind ausführlich in der Technik beschrieben worden, einschließlich beispielsweise in US-A-4,781,758 .
Neben Wasser und ein oder mehreren Farbstoffen, wie Farbstoffen oder Pigmenten, enthält eine wässrige Tinte typischerweise ein oder mehrere Feuchtmittel, die die Tintenviskosität und Flüchtigkeit beeinflussen, ein oder mehrere Surfactants, die die Benetzungs- und Durchdringungseigenschaften der Tinte beeinflussen und ein Biozid, das die Nutzungsdauer der Tinte verlängert. Wässrige Tinten können zahlreiche weitere Inhaltsstoffe enthalten, beispielsweise Metallionen-Chelatisierungsmittel, pH-Puffer, Schaumhemmer und Dispersions mittel. Bekanntermaßen lässt sich die Tonwertskala oder Bittiefe eines Bildes durch Verwendung einer oder mehrerer anderer Tintendichten für jede Farbe verbessern. Repräsentative Tintenstrahltinten werden beispielsweise von Ma et al. (DuPont) in US-A-5,571,850 , von Yatake (Seiko Epson) in US-A-5, 560,770 und von Santilli et al. (Eastman Kodak) in US-A-5,738,716 beschrieben.
Tintenstrahlmedien oder Empfangselemente können reflektierend, transparent oder mäßig transparent sein (z. B. für Tag-/Nacht-Displaymaterialien). Ein Tintenempfangselement umfasst mindestens einen Träger und Tintenempfangsschichten. Das einfachste Tintenstrahlempfangselement ist einfaches Papier, bei dem diese beiden Funktionen mit kombiniert sind. In der Praxis sind komplexere Empfangselementstrukturen für eine verbesserte Bildqualität und für verbesserte physische Eigenschaften erforderlich. Besonders formulierte Tintenempfangsschichten auf Papier oder anderen Trägern verbessern die Farbdichte und Punktauflösung. Die Zusammensetzung und Struktur lässt sich ebenfalls modifizieren, um derartige Eigenschaften, wie Benetzbarkeit, Tintenabsorptionsfähigkeit, Trocknungszeit, Glanz, reduzierte Bildartefakte, Wasserfestigkeit und Licht- sowie Dunkelstabilität zu verbessern. Repräsentative Strukturen und Zusammensetzungen von Tintenstrahlempfangselementen werden beispielsweise von Hasegawa et al. (Canon) in US-A-4,954,395 , von Ozawa et al. (Seiko Epson) in US-A-5,725,961 und von Romano et al. (Eastman Kodak) in US-A-5,605,750 beschrieben.
Die Verwendung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit typischen Aufzeichnungselementen wird nachfolgend detaillierter beschrieben. In einem Aufzeichnungselement ist jeder Träger oder jedes Substrat verwendbar, beispielsweise Normalpapier oder kalandriertes Papier, mit Polyolefinschutzschichten beschichtetes Papier, Polymerfilme, wie Poly(ethylenterephthalat), Poly(ethylennaphthalat), Poly(1,4-Cyclohexandimethylenterephthalat), Polyvinylchlorid, Polyimid, Polycarbonat, Polystyrol oder Celluloseester. Besonders zu bevorzugen ist polyethylenbeschichtetes Papier oder Poly(ethylenterephthalat).
Der Träger sollte eine Dicke von 50 bis 800 μm und vorzugsweise von 75 bis 500 μm aufweisen. Antioxidantien, Antistatikmittel, Weichmacher, Farbstoffe, Pigmente und weitere bekannte Additive können bei Bedarf in den Träger aufgenommen werden.
Um die Haftung der Bildaufzeichnungsschicht auf dem Träger zu verbessern, kann die Oberfläche des Trägers vor Ausbringen der Bildaufzeichnungsschicht wahlweise einer Corona-Entladung unterzogen werden.
Wahlweise kann eine zusätzliche Rückschicht oder Beschichtung auf die Rückseite eines Trägers aufgebracht werden (d. h. die Seite des Trägers, die der Seite gegenüber liegt, auf der die Bildaufzeichnungsschichten aufgetragen werden), um die Maschinenhandhabungseigenschaften und Aufrollneigung des Aufzeichnungselements zu verbessern und die Reibung sowie den Widerstand usw. zu verbessern.
Typischerweise kann die Rückschicht ein Bindemittel und ein Füllmittel enthalten. Typischerweise enthalten Füllmittel amorphe und kristalline Kieselgele, Poly(methylmethacrylat), Hohlkugel-Polystyrolperlen, mikrokristalline Cellulose, Zinkoxid, Talkum usw. Der Füllstoff befindet sich in der Rückschicht, die im Allgemeinen weniger als 5 Gew.-% der Bindemittelkomponente ausmacht, wobei die mittlere Partikelgröße des Füllmaterials im Bereich von 5 bis 30 μm liegt. Typische, in der Rückschicht verwendete Bindemittel, sind Polymere, wie Acrylate, Methacrylate, Polystyrole, Acrylamide, Poly(vinylchlorid)-Poly(vinylacetat) Co-Polymere, Poly(vinylalkohol), Cellulosederivative usw. Zudem kann in die Rückschicht ein Antistatikmittel eingebracht werden, um eine statische Beeinträchtigung des Aufzeichnungselements zu verhindern. Besonders geeignete Antistatikmittel sind derartige Verbindungen, wie Dodecylbenzensulfonat-Natriumsalz, Octylsulfonat-Kaliumsalz, Oligostyrolsulfonat-Natriumsalz, Laurylsulfosuccinat-Natriumsalz usw. Das Antistatikmittel kann der Bindemittelzusammensetzung in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-% zugesetzt werden, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels. Falls gewünscht, kann auch auf der Rückseite eine Bildaufzeichnungsschicht aufgebracht werden.
Vorzugsweise ist der Träger in einem Aufzeichnungselement mit einer bilderzeugenden Schicht oder mit mehreren Schichten aus Materialien beschichtet, die den Träger und/oder die Farbstoffe in der Tinte absorbieren. Die Dicke dieser Schicht beträgt typischerweise 5 bis 50 μm. Das Material kann ein hydrophiles Polymer enthalten, einschließlich natürlich vorkommender hydrophiler Kolloide und Gummen, wie Gelatine, Albumin, Guar, Xantham, arabisches Gummi, Chitosan, Stärken und deren Derivate, funktionalisierte Proteine, funktionalisierte Gummen und Stärken sowie Celluloseether und deren Derivate, Polyvinyloxazolin und Polyvinylmethyloxazolin, Polyoxide, Polyether, Poly(ethylenimin), Poly(acrylsäure), Poly(methacrylsäure), n-Vinylamide, einschließlich Polyacrylamid und Polyvinylpyrrolidon sowie Poly(vinylalkohol), dessen Derivate und Copolymere. Poly(vinylalkohol) und dessen Derivate sind bevorzugte hydrophile, absorbierende Materialien zur Verwendung in Tintenempfangsbeschichtungen. Diese Schicht kann zudem ein mikroporöses Material beinhalten. Bevorzugte mikroporöse Materialien sind Siliciumdioxid, Aluminumoxid oder hydriertes Aluminumoxid, Boehmit, Mica, Montmorillonit, Kaolit, Talk, Vermiculit, Zeolite, Calciumsilicat, Titanoxid, Bariumsulfat usw., wahlweise in Verbindung mit einem polymeren Bindemittel. Siehe beispielsweise US-A-5,605,750 . Es sind viele bekannte mikroporöse Materialien verwendbar, einschließlich beispielsweise der in US-A-5.032,450 ; 5,035,886 , 5,071,645 und 5,14,438 beschriebenen.
Für Tintenstrahlmedien mit höherer Qualität kann eine separate obere Bilderzeugungsschicht über einer Trägerabsorptionsschicht ausgebildet werden. Wenn die Tinte aus der Düse des Tintenstrahldruckers in Form einzelner Tropfen ausgeworfen wird, treten die Tropfen durch die obere Schicht, wo ein Großteil der Farbstoffe oder Pigmente in der Tinte zurückgehalten oder gebeizt wird, während die verbleibenden Farbstoffe/Pigmente oder Trägeranteile der Tinte frei durch die obere Schicht zur Trägermittelabsorptionsschicht treten, wo sie schnell absorbiert werden, beispielsweise durch ein hydrophiles Polymer und/oder mikroporöses Material. Auf diese Weise lassen sich große Tintenvolumina von den Aufzeichnungselementen schnell absorbieren, was zu hochwertig aufgezeichneten Bildern mit hervorragender optischer Dichte und gutem Farbtonumfang führt.
Bilderzeugende Schichten in Aufzeichnungselementen können zudem verschiedene bekannte Additive enthalten, beispielsweise Mattiermittel, wie Titandioxid, Zinkoxid, Siliciumdioxid und polymere Körner, wie Polystyrolkörner, die zur Vermeidung des Blockierungseffekts der Aufzeichnungselemente und zur Verbesserung der Schmutzbeständigkeit beitragen; Surfactants zur Verbesserung des Alterungsverhaltens des tintenabsorbierenden Harzes oder der Schicht, der Absorptionsunterstützung und Trocknung einer nachfolgend darauf aufgetragenen Tinte, der Verbesserung der Oberflächengleichmäßigkeit der Tintenempfangsschicht und der Einstellung der Grenzflächenspannung der getrockneten Beschichtung; fluoreszierende Farbstoffe, pH-Einsteller, Schaumhemmer, Schmiermittel, Konservierungsstoffe, Viskositätsmodifikatoren, wasserabstoßende Mittel, Dispergiermittel, UV-Absorptionsmittel, Beizmittel usw.
Falls gewünscht, kann das Aufzeichnungselement zusätzlich zu der erfindungsgemäßen Beschichtung mit einer tintendurchlässigen, Antiklebe-Tintenempfangsbeschichtung versehen werden, beispielsweise einem hydrophilen Cellulosederivate, wie einer Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Calciumcarboxymethylcellulose, Methyethylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxybutylmethylcellulose, Ethylhydroxyethylcellulose, Natriumcarboxymethylhydroxyethylcellulose, Carboxymethylethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, Hydroxypropylmethylcelluloseacetatsuccinat, Hydroxypropylcelluloseacetat, Ester von Hydroxyethylcellulose und Diallyldimethylammoniumchlorid, Ester von Hydroxyethylcellulose und 2-Hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid sowie Ester von Hydroxyethylcellulose und einem lauryldimethylammoniumsubstitutierten Epoxid sowie Hydroxyethylcellulose, die mit Alkyl-C12–C14-Ketten gepfropft ist.
Die vorliegende Erfindung wird anhand folgender Beispiele veranschaulicht. Soweit nicht anders angegeben, sind die hier genannten Molmassen gewichtete mittlere Molmassen, wie durch die nachfolgend beschriebene Größenausschluss-Chromatografie ermittelt.
BEISPIEL 1
Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung und deren Aufbringung auf ein fotografisches Element.
Herstellung eines fotopolymerisierbaren Komponentensystems
In einer braunen Glasflasche wurde eine Mischung aus 9 Gewichtsteilen Pentaerythritoltetraacrylat (von Sartomer Chem. Co.) und einem Gewichtsteil 2-Hydroxy-2-Methylpropiophenon (von Aldrich Chemical Co.) angesetzt.
Herstellung des Latex
Ein Butylacrylat/Vinylidenchlorid/Itakonsäure-(15/83/2)-Terpolymerlatex wurde folgendermaßen angesetzt. Einer 400 ml Glasflasche wurde in folgender Reihenfolge folgendes zugesetzt: (1) 222,5 g vollentsalztes Wasser, das mit Stickstoff für 10 Minuten entgast wurde, (2) 1,35 g Triton^TM-770, (3) 1,64 g Itakonsäure, (4) 12,33 g Butylacrylat, (5) 68,25 g Vinylidenchlorid, (6) 0,204 g Kaliummetabisulfat und (7) 0,102 g Natriumpersulfat. Die Flasche wurde verschlossen und für 16 bis 20 Stunden bei 30°C in ein Schwenkbad gegeben. Die polymerisierte Mischung wurde unter Vakuum für 15 Minuten bei Raumtemperatur entgast, um restliche, flüchtige Monomere zu entfernen. Die Glasübergangstemperatur betrug 5°C nach DSC (Differential[scanning]-Kalorimetrie). Die fertige Lösung wurde auf 10 Gew.% Feststoffe verdünnt.
Die in Tabelle 1 gezeigten Beschichtungszusammensetzungen wurden in braunen Glasflaschen angesetzt. Jede Lösung wurde mit einem Magnetmischstab für 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösungen wurden durch Wägen der Latexlösung hergestellt, worauf deionisiertes Wasser, Surfactant (eine 10 Gew.% Lösung aus Olin^®10G (Olin-Matheson) und die fotopolymerisierbare Komponente in den in Tabelle 1 angegebenen Mengen zugegeben wurde. Tabelle 1
Eine Rolle Farbpapier (Eastman Kodak Edge^®5) wurde nach den üblichen Verfahren verarbeitet. Die oben genannten Zusammensetzungen wurden mit einer Drahtumspannbeschichtungsvorrichtung aufgetragen. Die Solldicke des Nassauftrags betrug 40,6 μm. Die Proben wurden in einem üblichen Konvektionsofen für 5 Minuten bei 60°C getrocknet. Anschließend wurden die Proben bei Raumtemperatur für ca. 2 Stunden gelagert. Ein Teil der Probe wurde für Analysezwecke aufbewahrt, der Rest der Probe wurde mit UV-Licht in einer Dosierung von 700 Millijoule/cm² mit einer UV-Aushärtungseinrichtung des Typs Fusion System^® beaufschlagt, die mit einer Quecksilberdampflampe mit mittlerem Druck bestückt war. Die Beschichtungsleistung wurde durch folgende Tests bewertet.
Test auf Wasserbeständigkeit
Die Wasserbeständigkeit wurde folgendermaßen gemessen: Der Farbstoff Ponceaurot bewirkt bekanntlich eine Verfärbung von Gelatine durch ionische Interaktion. Eine Ponceaurot-Lösung wurde durch Lösen von 1 g des Farbstoffs in 1000 g einer Mischung aus Essigsäure und Wasser (5 Teile : 95 Teilen) angesetzt. Ein Tropfen der Farbstofflösung wurde auf die Oberfläche der fotografischen Probe gegeben. Nach 10 Minuten wurde die Probe mit einem Bauwolltuch abgewischt. Proben mit ausreichender Wasserbeständigkeit zeigen keine rote Markierung; Proben ohne Schutzschicht oder ausreichenden Schutz zeigen allerdings einen dichten roten Flecken. Um die Beständigkeit gegen Ponceaurot weiter zu differenzieren, wurde folgende Werteskala verwendet:

A Keine Markierung oder rote Verfärbung. Die Bewertung "A" ist erstrebenswert.
B Einige rote Linien oder Flecken sind sichtbar.
C Umriss von Flecken sichtbar.
D Volle rote Flecken.

Test auf Beständigkeit gegen Fingerabdrücke

Thermaderm, eine speziell formulierte Mischung (Herstellung siehe unten), die Fett auf menschlicher Haut simuliert, wurde folgendermaßen hergestellt:

Nicht wässrige Phase	Menge (Gramm)
Maisöl	78,96
Mineralöl	25,26
Glycerin	52,64
Stearylalkohol	15,79
Ölsäure	63,16
Sorbitanmonooleat	21,05
Palmitinsäurecetylester	6,32
Oleylalkohol	6,32
Stearinsäure	31,58
Lexemul^® AR Glyceryl Stearate (Inolex Chemi	47,36
cal Co., Philadelphia, USA, PA 19148)
Cholesterol	9,47
Methylparaben	4,21
Butylparaben	3,16
Butylhydroxytoluol	0,21
Butylhydroxyanisol	0,21
Vitamin E Acetat	0,13
Cetylalkohol	15,79
Squalen	15,79
Wässrige Phase
Pegosperse^® 1750 MS-K Surfactant	31,58
Destilliertes Wasser	571,01

Die Inhaltsstoffe wurden in der genannten Reihenfolge zugesetzt. Das Maisöl wurde sorgfältig in einem warmen Wasserbad erwärmt, um die Lösung der nicht wässrigen Phase zu unterstützen. Die wässrige Phase wurde erwärmt, um die Lösung von Pegosperse^® zu unterstützen, einer von Glyco Chemicals, Inc. vertriebenen ethoxylatierten Fettsäure. Die wässrige Phase wurde der nicht wässrigen Phase unter starkem Rühren schnell zugesetzt. Die resultierende Suspension wurde dann mit einem druckluftbetriebenen Mischer des Typs Polyfron^® für ca. 5 Minuten teilemulgiert. Die vollständige Emulgierung erfolgte mit einem Mikrofluidisierer. Nach der Herstellung wurde das Material in einem dicht verschlossenen Behälter gelagert und gefroren aufbewahrt, um die für die jeweiligen Tests benötigten kleinen Mengen entnehmen zu können.
Das Thermaderm wurde auf die Oberfläche der schützenden Deckschicht aufgebracht, indem (i) 1 mg Thermaderm mit dem Finger über eine Fläche von 1 cm² verschmiert wurde und (ii) indem die Mischung geschmolzen und dann ein Tropfen von 1 ml auf der Oberfläche aufgetragen wurde. Die beiden verschiedenen Verfahren wurden benutzt, um den Unterschied zwischen einem Fingerabdruck und einem Spritzer zu simulieren. Die Tests werden in dem Bericht als "Thermaderm-Fingerabdrucktest" bzw. als "Thermaderm-Tropfentest" bezeichnet.
Die Thermaderm-Fingerabdrücke wurden unter Raumbedingungen (ca. 21°C, 50% rel. Feuchtigkeit) für 24 Stunden so belassen und anschließend mit einem Baumwolltuch abgewischt, um die Oberfläche zu säubern. Die Thermaderm-Tropfenproben wurden für 10 Minuten so belassen und dann mit einem Baumwolltuch abgewischt, um die Oberfläche zu säubern. Diese Tests wurden nach folgenden Erscheinungen ausgewertet:

A Es wurden keine Markierungen oder Fingerabdrücke beobachtet.
B Es wurden sehr schwache/blasse Markierungen oder Fingerabdrücke beobachtet.
C Es wurden sehr deutliche Fingerabdrücke von Thermaderm auf der schützenden Deckschicht beobachtet.
D Die Schutzschicht wurde durch das Abwischen entfernt.

Eine Bewertung von "A" ist erstrebenswert, eine Bewertung von "B" ist annehmbar, eine Bewertung von "C" und "D" ist nicht annehmbar.
Die Ergebnisse der Analyse dieser Tests mit den Proben aus Tabelle 1 sind in Tabelle 2 aufgeführt: Tabelle 2
Aus den vorausgehenden Informationen ist ersichtlich, dass der Auftrag der gehärteten, fotopolymerisierbaren Komponente in der Latexbeschichtung auf dem fotografischen Print zu einer deutlich verbesserten Beständigkeit gegen Fingerabdrücke und Flecken führt. Das beste Beispiel (Beispiel 1 d) entspricht einem Verhältnis von fotopolymerisierbarem Material zu Latex von ca. 1 : 1.
BEISPIEL 2
Dieses Beispiel veranschaulicht ein Verfahren zur Bestimmung der Lage der fotopolymerisierbaren Komponente in der Beschichtungszusammensetzung. Um zu ermitteln, ob die fotopolymerisierbaren Komponenten in der wässrigen Phase vorhanden sind oder in der Latexphase geladen wurden, wurde eine Differential[scanning]-Kalorimetrie (DSC) durchgeführt. Eine Möglichkeit, um zu ermitteln, ob die fotopolymerisierbaren Komponenten in der Latexphase geladen wurden, besteht in der Untersuchung der Glasübergangstemperatur des Latex. Wenn eine Komponente mit niedriger Molmasse, wie das fotopolymerisierbare Monomer oder der Fotoinitiator, in dem Polymerlatex geladen wird, sinkt dessen Glasübergangstemperatur aufgrund der Erweichung. Wenn keine Ladung stattfindet, wird der Latex nicht weich, und die Glasübergangstemperatur bleibt unverändert. Die Glasübergangstemperatur kann zudem herangezogen werden, um zu ermitteln, ob das eingebrachte Monomer vernetzt worden ist. Wenn eine Vernetzung erfolgt, nimmt die Molmasse des Monomers schnell zu, und die Glasübergangstemperatur steigt ebenfalls an.
Es wurden entsprechende Proben wie für die Zusammensetzungen aus der vorausgehenden Tabelle 1 beschrieben. Diese Lösungen wurden auf einen Mikroskop-Glasträger aufgetragen. Nach Trocknen in einem Vakuumofen für 1 Stunde bei Raumtemperatur, wurde davon die Hälfte abgekratzt und in eine DSC-Probenschale gegeben. Die andere Hälfte der Probe wurde mit UV-Licht in derselben Weise wie zuvor beschrieben belichtet. Die fertig ausgehärteten Proben wurden dann abgekratzt und in eine DSC-Probenschale gegeben. Die Glasübergangstemperatur wurde mit einem Modell 2910^® DSC von TA Instruments gemessen. Die Probe wurde mit 10°C/Minute erwärmt. Die Glasübergangstemperatur wurde auf halber Höhe der beobachteten Schrittfunktion gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt. Tabelle 3
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, ist die Glasübergangstemperatur (Tg) der gehärteten Beschichtungen höher als die Mischung vor dem Härten, was auf einen erfolgreichen Härtungsvorgang schließen lässt. Anhand der Ergebnisse aus Tabelle 3 ist zu sehen, dass die Glasübergangstemperatur der getrockneten Beschichtung vor UV-Härtung mit zunehmenden Mengen des fotopolymerisierbaren Komponentensystems abnimmt, was auf eine effiziente Ladung des Komponentensystems in der Latexphase schließen lässt. Die Glasübergangstemperatur würde sich nicht ändern, wenn das Monomer nicht zumindest teilweise mit dem Latexpolymer mischbar wäre. Das Laden des Latex durch Absenken der Glasübergangstemperatur trägt zur Bildung eines kontinuierlichen Films beim Trocknen bei. Vorzugsweise erfolgt das Laden bis zu einem Maße, bei dem gleiche Mengen von Monomer und Polymer in dem geladenen Polymer vorhanden sind. Vorzugsweise ist das Monomer in dem Latex mit einem Gewichtsverhältnis von mindestens 1 : 1 mischbar.
Beispiel 3
Dieses Beispiel veranschaulicht ein wasserlösliches, fotopolymerisierbares Komponentensystem zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung.
Herstellung fotopolymerisierbarer Komponenten
In einer braunen Glasflasche wurde eine Mischung aus 9 Gewichtsteilen CD9038^® Monomer, einem hoch ethoxylierten Bisphenol A Diacrylatester (Sartomer Chem. Co.) und 1 Gewichtsanteil Irgacure^® 2959 (einem Benzoinfotoinitiator von Ciba Geigy) gemischt.
Herstellung der Latexzubereitung
Eine Polyerzusammensetzung von 15 Gew.% Butylacrylat, 83 Gew.% Vinylidenchlorid und 2 Gew.% Itakonsäure wurde wie im vorausgehenden Beispiel 1 hergestellt. Die fertige Lösung wurde auf 10 Gew.% Feststoffe verdünnt.
Die in Tabelle 4 gezeigten Beschichtungszusammensetzungen wurden in braunen Glasflaschen angesetzt. Jede Lösung wurde mit einem Magnetmischstab für 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösungen wurden durch Wägen der Latexlösung, durch Zugeben des Surfactants FT-248 (Bayer Co.) und durch anschließende Zugabe der fotopolymerisierbaren Komponenten in den in Tabelle 4 genannten Mengen hergestellt. Tabelle 4
Eine Rolle Farbpapier (Eastman Kodak Edge^®5) wurde nach den üblichen Verfahren verarbeitet. Die oben genannten Lösungen wurden mit einer Drahtumspannbeschichtungsvorrichtung aufgetragen. Die Solldicke des Nassauftrags betrug 40,6 μm. Die Proben wurden in einem üblichen Konvektionsofen für 5 Minuten bei 60°C getrocknet. Anschließend wurden die Proben bei Raumtemperatur für ca. 2 Stunden gelagert. Ein Teil der Probe wurde für Analysezwecke aufbewahrt, der Rest der Probe wurde mit UV-Licht in einer Dosierung von 700 Minijoule/cm² mit einer UV-Aushärtungseinrichtung des Typs Fusion System^® beaufschlagt, die mit einer Quecksilberdampflampe mit mittlerem Druck bestückt war. Die Proben wurden mithilfe der zuvor beschriebenen Tests bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt. Tabelle 5
Aus den vorausgehenden Ergebnissen ist ersichtlich, dass das Vorhandensein der gehärteten, fotopolymerisierbaren Komponenten in der wässrigen Phase eine höhere Beständigkeit gegen Fingerabdrücke verleiht. Verglichen mit Beispiel 1 (in dem der Latex Monomer enthielt), bei dem die fotopolymerisierbare Komponente in die Latexphase eingebracht wird, ist die Leistungssteigerung (insbesondere für die Beständigkeit gegen Fingerabdrücke) allerdings nicht so hoch. Das Verhältnis von Monomer zu Polymer ist jedoch viel niedriger als in Beispiel 1. Die Beispiele 3i und 3j mit höheren Monomermengen lieferten keine einwandfreie Beschichtung, weil das Monomer in Wasser nicht löslich ist. Das Eintragen des Monomers in den Latex vor der Herstellung der Schmelze ist vorteilhaft, weil es die Einbringung von höheren Monomermengen erlaubt.

Claims

Abbildungselement mit einer darauf angeordneten wasserbeständigen schützenden Deckschicht, das folgendes umfasst: (a) einen Träger und mindestens eine Bildempfangsschicht, auf der sich eine farbstoff- oder pigmentbasierende bildliche Darstellung befindet; und (b) über der mindestens einen Bildempfangsschicht eine Schutzschicht mit einem Auftrag von mindestens 0,54 g/m² oder einer vernetzten Beschichtungszusammensetzung, die ein Reaktionsprodukt aus folgenden Komponenten umfasst: a) wasserdispergierbare Latexpartikel aus einem filmbildenden, hydrophoben Polymer mit Partikeln, die eine mittlere Partikelgröße von 10 bis 250 nm aufweisen; b) ein System aus fotopolymerisierbaren Komponenten, das, bezogen auf das hydrophobe Polymer, 20 bis 300 Gew.% copolymerisierbarer, verträglicher Monomere umfasst, wobei mindestens eines der Monomere ein multifunktionales Monomer mit mehr als einer polymerisierbaren ethylenischen Unsättigung ist, und, bezogen auf das System aus fotopolymerisierbaren Komponenten, 1 bis 25 Gew.-% eines UV-lichtempfindlichen Initiators; dadurch gekennzeichnet, dass die Glasübergangstemperatur der beschichteten Zusammensetzung aus den Latexpartikeln und dem System aus fotopolymerisierbaren Komponenten vor Vernetzung –60 bis 60°C beträgt.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das multifunktionale Monomer ein multifunktionales Acrylat ist.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das multifunktionale Monomer ein epoxyhaltiges Oligomer oder Prepolymer ist, das ionisch mithilfe einer Kationen erzeugenden Quelle initialisierbar ist.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das multifunktionale Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 1,3-Butylenglycoldimethacrylat; Ethylenglycoldiacrylat; Ethylenglycoldimethacrylat; Bisphenol-A-Dimethacrylat; Diethylenglycoldimethacrylat; Pentaerythritoltriacrylat; Pentaerythritoltetraacrylat; Triethylenglycoldimethacrylat; Trimethylolpropantrimethacrylat; Trimethylenglycoldimethacrylat; Trimethylolpropantriacrylat; Tetraethylenglycoldiacrylat; ethoxyliertes Bisphenol-A-Dimethacrylat; Pentaerythritoltetramethacrylat; Allylacrylat; Allylcrotonat; Allylmethacrylat; Diallylacrylat; Diallylfumarat; Diallylmalat; Diallylmaleat; Diallylmethalat; Diallyl-Oxyethylmethacrylat; Melaminacrylat; Triallyl-5-Triazin; Vinyltrialloxysilan; Triallylcyanurat; 1,6-Hexandioldiacrylat; Divinylbenzen; Diallylamin; Trimethylolpropandimethylether; Diallylmalatmethacrylat und Dihydroxyethylphthalat besteht.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige wasserdispergierbare Latex im Wesentlichen ein Polymer ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyestern, Polyamiden, Polyurethanen, Polyharnstoffen, Polyethern, Polycarbonaten, mehrbasigen Säureanhydriden, von Vinylethern abgeleiteten Polymeren, heterozyklischen Vinylverbindungen, Styrolen, Olefinen, halogenierten Olefinen, ungesättigten Säuren und Estern davon, ungesättigten Nitrilen, Vinylalkoholen, Acrylamiden und Methacrylamiden sowie Vinylketonen, Poly(epoxiden) und aus verschiedenen Kombinationen der entsprechenden Monomeren gebildeten Copolymeren sowie Kombinationen daraus besteht.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Initiator aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Benzophenon, Benzoin und Benzoinetherverbindungen besteht.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildschicht auf Tintenstrahl basiert.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System aus fotopolymerisierbaren Komponenten im Wesentlichen in die Latexpartikel ladbar ist.
Abbildungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserdispergierbaren Latexpartikel in einer Menge von 0,45 bis 6,0 g/m², bezogen auf den Trockenauftrag, vorhanden sind.
Verfahren zur Herstellung des bebilderten Elements nach Anspruch 1 mit folgenden Schritten: (a) Bereitstellen eines Abbildungselements mit einem Träger und mindestens einer Bebilderungsschicht, die über einer Seite des Trägers angeordnet ist; (b) Ausbilden eines Bildes in der mindestens einen Bebilderungsschicht; (c) Auftragen einer Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer schützenden Deckschicht über der mindestens einen Bebilderungsschicht; und (d) Aushärten der Beschichtungszusammensetzung durch Verwendung ultravioletter Strahlung zwecks Vernetzens des Monomers und dadurch Ausbilden der schützenden Deckschicht.