-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungselement.
Konkret betrifft die vorliegende Erfindung ein Tintenstrahlaufzeichnungselement
mit einer porösen
Tintenempfangsschicht mit Verbindungshohlräumen und einem tintendurchlässigen Polyestersubstrat.
-
In
einem typischen Tintenstrahlaufzeichnungs- oder Tintenstrahldrucksystem
werden Tintentröpfchen aus
einer Düse
mit hoher Geschwindigkeit auf ein Aufzeichnungselement oder Aufzeichnungsmedium
ausgestoßen,
um ein Bild auf dem Medium zu erzeugen. Die Tintentröpfchen oder
die Aufzeichnungsflüssigkeit
umfasst im Allgemeinen ein Aufzeichnungsmittel, wie einen Farbstoff
oder ein Pigment, und eine große
Menge an Lösungsmittel.
Das Lösungsmittel
oder die Trägerflüssigkeit
besteht typischerweise aus Wasser, einem organischen Material, wie
einem einwertigen Alkohol, einem mehrwertigen Alkohol oder Mischungen
daraus.
-
Ein
Tintenstrahlaufzeichnungselement umfasst typischerweise einen Träger, auf
dessen mindestens einer Oberfläche
eine Tintenempfangsschicht oder Bilderzeugungsschicht angeordnet
ist, und es umfasst derartige Schichten, die zur Aufsichtsbetrachtung
vorgesehen sind und einen lichtundurchlässigen Träger aufweisen, sowie derartige
Schichten, die zur Durchsichtsbetrachtung vorgesehen sind und einen
durchsichtigen Träger
aufweisen.
-
Zwar
sind bislang zahlreiche unterschiedliche Arten von Bildaufzeichnungselementen
zur Verwendung mit Tintenstrahlvorrichtungen vorgeschlagen worden,
aber nach dem Stand der Technik bestehen viele ungelöste Probleme
und zahlreiche Nachteile in den bekannten Produkten, die deren kommerzielle
Eignung einschränken.
-
Es
ist bekannt, dass zur Erzeugung und Beibehaltung von Bildern in
fotografischer Qualität
auf einem derartigen Bildaufzeichnungselement ein Tintenstrahl-Aufzeichnungselement
folgende Eigenschaften aufweisen muss:
- • Es muss
sich problemlos benetzen lassen, damit kein Puddeln auftritt, d.h.
damit es zu keinem Zusammenwachsen benachbarter Tintentröpfchen kommt,
was zu einer ungleichmäßigen Dichte
führt.
- • Kein
Auslaufen des Bildes.
- • Fähigkeit
zur Absorption hoher Konzentrationen von Tinte und schnelles Trocknen,
um zu verhindern, dass Elemente zusammenkleben, wenn sie zu mehreren
Drucken oder mit anderen Oberflächen
gestapelt werden.
- • Keine
Diskontinuitäten
oder Defekte aufgrund von Interaktionen zwischen dem Träger und/oder
der oder den Schichten, wie Reißen,
Abstoßspuren,
Kammlinien usw.
- • Kein
Zusammenballen nicht absorbierter Farbstoffe an der freien Oberfläche, was
eine Kristallisation der Farbstoffe bewirkt, so dass die bebilderten
Flächen
ausblühen
oder brünieren.
- • Optimierte
Bildfestigkeit zur Vermeidung von Auslaufen bei Kontakt mit Wasser
oder Einwirkung von Tageslicht, Kunstlicht oder Fluoreszenzlicht.
-
Ein
Tintenstrahlaufzeichnungselement, das gleichzeitig eine nahezu sofortige
Trocknung und gute Bildqualität
bietet, ist wünschenswert.
Angesichts der Vielzahl von Tintenzusammensetzungen und Tintenvolumina,
die ein Aufzeichnungselement aufnehmen muss, sind diese Anforderungen
an Tintenstrahlaufzeichnungsmedien nur schwer zu erfüllen.
-
Es
sind Tintenstrahlaufzeichnungselemente bekannt, die poröse oder
nicht poröse,
einschichtige oder mehrschichtige Beschichtungen verwenden, die
als geeignete Bildempfangsschichten auf einer oder auf beiden Seiten
eines porösen
oder nicht porösen
Trägers
dienen.
-
Zwar
sind bislang zahlreiche unterschiedliche Arten von Bildaufzeichnungselementen
vorgeschlagen worden, aber nach dem Stand der Technik bestehen viele
ungelöste
Probleme und zahlreiche Nachteile in den bekannten Produkten, die
deren kommerzielle Eignung erheblich einschränken. Die Anforderungen an
ein Bildaufzeichnungsmedium oder Bildaufzeichnungselement für die Tintenstrahlaufzeichnung
sind sehr anspruchsvoll. Beispielsweise muss das Aufzeichnungselement
in der Lage sein, große
Mengen an Tinte so schnell wie möglich
zu absorbieren oder aufzunehmen, die auf die bilderzeugende Oberfläche des
Elements aufgetragen werden, um aufgezeichnete Bilder in guter Qualität mit einer
hohen optischen Dichte und einer niedrigen Koaleszenz zu erzeugen,
die kurz nach der Druckausgabe gehandhabt werden können, ohne
dass die Tinte verschmiert. Um qualitativ hochwertige, fotografische
Bilder zu drucken, sind oft große
Mengen an Tinte erforderlich.
-
US-A-5,354,601
beschreibt eine Aufzeichnungsfolie, bei der eine Tintenabsorptionsschicht
auf mindestens einer Seite des hohlraumhaltigen Polyesterfoliensubstrats
aufgetragen ist. Allerdings tritt mit diesem Element das Problem
auf, dass die Hohlräume
in der Polyesterfolie nicht miteinander verbunden sind. Da die Tinte
keinen Weg findet, um in das Element einzudringen, trägt das Substrat
nicht zu einer kürzeren
Trocknungszeit bei, wie nachfolgend gezeigt wird.
-
EP-A-1
112 858 mit dem Titel „Permeable
Surface Imaging Support" beschreibt
einen durchlässigen Träger für ein Abbildungselement,
auf dessen Oberseite eine Tintenempfangsschicht aufgebracht sein
kann. In dieser Anmeldung findet sich jedoch kein Hinweis darauf,
dass die Tintenempfangsschicht porös sein kann.
-
JP 01 055277 A (1989)
beschreibt ein Tintenstrahlaufzeichnungselement, das für Durchsichtelemente geeignet
ist, in denen eine poröse
Bebilderungsschicht über
einer nicht porösen,
quellfähigen
Schicht aufgetragen ist, die ein kationisches Harz und/oder ein
hydrophiles Polymer enthält.
US-A-5,605,750 beschreibt ein mikroporöses Material, in dem die bevorzugte
Polymermatrix ein Polyolefin ist, obwohl die Klasse der Polyester in
einer Liste zahlreicher wasserunlöslicher, thermoplastischer,
organischer Polymere zur Verwendung in der Matrix des mikroporösen Materials
enthalten ist. Das mikroporöse
Material wird durch Lösungsmittelextraktion porig,
wobei ein löslicher
Weichmacher extrahiert wird, obwohl das mikroporöse Material auch optional gereckt werden
kann, um das Porenvolumen zu vergrößern.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tintenstrahlaufzeichnungselement
bereitzustellen, das eine kurze Trocknungszeit aufweist. Eine weitere
Aufgabe der vor liegenden Erfindung besteht darin, ein Tintenstrahlaufzeichnungselement
bereitzustellen, das eine gute Bilddichte aufweist.
-
Diese
und weitere Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst, die
ein Tintenstrahlaufzeichnungselement mit einem tintendurchlässigen Polyestersubstrat
umfasst, welches eine im Wesentlichen undurchlässige Polyestergrundschicht
umfasst, die Poly(ethylenterephthalat) enthält, und einer tintendurchlässigen oberen Polyesterschicht
mit einer Dicke von mindestens 28 μm und Verbindungshohlräumen in
einer kontinuierlichen Polyesterphase aus Poly(ethylenterephthalat),
Poly(ethylen-1,4-Cyclohexylendimethylenterephthalat) oder Mischungen
daraus, worin die Polyestergrundschicht und die obere Polyesterschicht
coextrudiert und in Bearbeitungsrichtung und anschließend in
Querrichtung gereckt worden sind, wobei das Recken untereinander
verbundene Hohlräume
in der oberen Polyesterschicht erzeugt und wobei die tintendurchlässige obere
Polyesterschicht eine Tintenabsorptionsrate aufweist, die eine Trocknungszeit
von weniger als 10 Sekunden und einer gesamten Absorptionskapazität des Tintenaufzeichnungselements
von mindestens 14 cm3/m2 ergibt,
wobei das Substrat darauf eine poröse Bildempfangsschicht mit
Verbindungshohlräumen
aufweist.
-
Das
erfindungsgemäße Tintenstrahlaufzeichnungselement
ermöglicht
eine kurze Tintentrocknungszeit und eine gute Bilddichte.
-
Wie
zuvor erwähnt,
enthält
das in der Erfindung verwendete tintendurchlässige Polyestersubstrat eine Polyestergrundschicht
und eine tintendurchlässige
obere Polyesterschicht. Dieses Substrat wird umfassender in EP-A-1
112 858 mit dem Titel „Permeable
Surface Imaging Support" beschrieben.
-
Das
in der Erfindung verwendete Substrat lässt sich auf gängigen Polyesterfolienfertigungsmaschinen herstellen.
Das Substrat wird vorzugsweise in einem Schritt mit der tintendurchlässigen,
oberen Polyesterschicht und Polyestergrundschicht hergestellt, indem
diese coextrudiert, gereckt und während der Herstellung einstückig miteinander
verbunden werden. Dieser aus einem Schritt bestehende Herstellungsprozess
führt zu einer
Verringerung der Herstellungskosten. Das in der vorliegenden Erfindung
verwendete Substrat weist eine schnelle Tintenabsorption sowie eine
hohe Absorptionskapazität
auf, was ein schnelles Drucken und eine kurze Trocknungszeit ermöglicht.
Eine kurze Trocknungszeit ist von Vorteil, weil das Risiko sinkt,
dass die Drucke verschmieren, und weil die Drucke eine höhere Bildqualität aufweisen,
da die Tinten vor dem Trocknen nicht zusammenlaufen.
-
Das
in der vorliegenden Erfindung verwendete Substrat entspricht in
Aussehen und Anmutung Papier, was für den Verbraucher wünschenswert
ist, hat ein angenehmes Oberflächenaussehen
ohne Perleffekt, liefert ein glattes, angenehmes Bild, ist wasserabweisend,
ist auch unter verschiedenen Feuchtigkeitsbedingungen gegen Wellenbildung
beständig
und ist reiß- sowie verformungsfest.
-
Die
Polyestergrundschicht und obere Polyesterschicht des coextrudierten
Substrats weisen unterschiedliche Parameter in Bezug auf Hohlraumbildung,
Dicke und Glätte
zur Erzielung einer optimalen Tintenabsorption, Steifigkeit und
Glanzwirkung auf. Die obere Polyesterschicht enthält Hohlräume, um
die gedruckten Tinten, die üblicherweise
auf Tintenstrahlabbildungsträger
aufgebracht werden, effizient aufzunehmen, ohne dass mehrere Verarbeitungsschritte
und mehrere Schichtenaufträge
notwendig sind.
-
Die
Polyestergrundschicht des Substrats verleiht dem in der Erfindung
verwendeten Substrat Steifigkeit und der oberen, durchlässigen Schicht
physische Integrität.
Die Dicke der Polyestergrundschicht ist derart gewählt, dass
die gesamte Substratdicke 50 bis 500 μm beträgt, je nach erforderlicher
Steifigkeit der Folie. Die Dicke der oberen Polyesterschicht ist
jedoch auf das gesamte Absorptionsvermögen des Tintenstrahlaufzeichnungselements
abgestimmt. Eine Dicke von mindestens 28,0 μm ist erforderlich, um eine
gesamte Absorption von 14 cm3/m2 zu
erzielen.
-
Die
tintendurchlässige
obere Polyesterschicht enthält
vorzugsweise Hohlräume,
die miteinander verbunden oder offenzellig sind. Diese Art von Struktur
verbessert die Tintenabsorptionsrate durch Kapillarwirkung.
-
Wie
bereits beschrieben, hat die tintendurchlässige obere Polyesterschicht
eine Absorptionsrate, die eine Trocknungszeit von unter 10 Sekunden
ermöglicht.
Die Trocknungszeit lässt
sich messen, indem man eine Farblinie auf die Seite der oberen Schicht
mit einem Tintenstrahldrucker des Typs HP 722 und einer üblichen
farbstoffbasierenden HP-Tintenpatrone (HP # C1823A) bei einem Auftrag
von ca. 14 cm3/m2 druckt.
-
Die
Trocknungszeit wird gemessen, indem man unmittelbar nach dem Drucken
ein Stück
Bankpostpapier auf die Oberseite des gedruckten Linienmusters legt
und die Papiere mit einer Rollenpresse zusammendrückt. Wenn
sich eine bestimmte gedruckte Linie auf die Oberfläche des
Bankpostpapiers überträgt, dient
die übertragene
Länge L
dazu, die Trocknungszeit tD mithilfe der
bekannten Längstransportgeschwindigkeit
S des Druckers anhand folgender Formel zu ermitteln: tD = LS
-
In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ergibt sich aufgrund der Tintenabsorptionsrate eine gemessene Trocknungszeit
von unter einer Sekunde.
-
Die
Dicke der oberen Polyesterschicht sollte derart beschaffen sein,
dass sie mindestens 14,0 cm3 Tinte je 1
m2 aufnehmen kann. Die tatsächliche
Dicke lässt
sich durch die Formel t = 14,0/v ermitteln, wobei v der Hohlraumvolumenanteil
ist, der als das Verhältnis
der mit Hohlräumen
versehenen Dicke minus der nicht mit Hohlräumen versehenen Dicke zur mit
Hohlräumen
versehenen Dicke ist. Die nicht porige Dicke ist als die Dicke definiert,
die zu erwarten wäre,
wenn keine Porenbildung erfolgt wäre.
-
Das
in der oberen Schicht verwendete Polyester sollte im Allgemeinen
eine Glasübergangstemperatur von
50°C bis
150°C aufweisen,
vorzugsweise zwischen 60 und 100°C,
es sollte dehnbar sein und eine inhärente Viskosität von mindestens
0,5, vorzugsweise von 0,6 bis 0,9 dl/g aufweisen. Geeignete Polyester
umfassen solche, die aus aromatischen, aliphatischen oder cycloaliphatischen
Dicarbonsäuren
mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen und aliphatischen oder alicyklischen
Glycolen mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen hergestellt werden. Beispiele
geeigneter Dicarbonsäuren
sind Terephthalsäure,
Isophthalsäure,
Phthalsäure,
Naphthalendicarbonsäure,
Bernsteinsäure,
Glutarsäure,
Adipinsäure,
Azelainsäure,
Sebacinsäure,
Fumarsäure,
Maleinsäure, Itakonsäure, 1,4-Cyclohexan-Dicarbonsäure, Natriumsulfoisophthalsäure und
Mischungen daraus. Beispiele geeigneter Glycole sind Ethylenglycol,
Propylenglycol, Butandiol, Pentandiol, Hexandiol, 1,4-Cyclohexan-Dimethanol,
Diethylenglycol, andere Polyethylenglycole und Mischungen daraus.
Derartige Polyester sind in der Technik bekannt und können anhand
bekannter Techniken hergestellt werden, wie beispielsweise in US-A- 2,465,319 und 2,901,466
beschrieben. Bevorzugte kontinuierliche Matrixpolymere sind diejenigen
mit Grundeinheiten aus Terephthalsäure oder Naphthalendicarbonsäure und
mindestens einem Glycol, das aus Ethylenglycol, 1,4-Butandiol und
1,4-Cyclohexandimethanol ausgewählt
ist. Besonders bevorzugt ist Poly(ethylenterephthalat), das durch
kleine Mengen anderer Monomere modifiziert werden kann. Andere geeignete
Polyester sind Flüssigkristallcopolyester,
die durch den Einschluss einer geeigneten Menge einer Co-Säurekomponente
herstellbar sind, wie beispielsweise Stilbendicarbonsäure. Beispiele
derartiger Flüssigkristallcopolyester
sind die in US-A-4,420,607; 4,459,402 und 4,468,510 beschriebenen.
-
Die
untere Polyesterschicht ist normalerweise im Wesentlichen undurchlässig. In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht die Polyestergrundschicht aus Poly(ethylenterephthalat)
oder Copolymeren davon.
-
Hohlräume in der
tintendurchlässigen
oberen Polyesterschicht werden durch Verwendung von Mikrokörnern während der
Herstellung erzeugt. Derartige Mikrokörner können anorganische Füllstoffe
oder polymerisierbare, organische Materialien sein. Zur besten Ausbildung
einer für
Tinte porösen,
jedoch glatten Oberfläche
beträgt
die Partikelgröße der Mikrokörner vorzugsweise
0,1 bis 50 μm,
besser 0,5 bis 5 μm.
Die Mikrokörner
können
in einer Menge von 30–50
Vol.% in dem Ausgangswerkstoff für
die tintendurchlässige,
obere Polyesterschicht vor Extrusion und Mikrohohlraumbildung verwendet
werden. Typische anorganische Materialien für die Mikrokörner sind
u.a. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Calciumcarbonat und Bariumsulfat.
Typische polymere, organische Materialien für die Mikrokörner sind
u.a. Polystyrol, Polyamide, Fluorpolymere, Poly(methylmethacrylat),
Poly(butylacrylat), Polycarbonate oder Polyolefine.
-
In
einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist das Substrat auf der anderen Seite der Polyestergrundschicht,
auf die keine Bildempfangsschicht aufgetragen ist, mit Papier laminiert.
In diesem Ausführungsbeispiel
kann die Polyestergrundschicht des Substrats dünn sein, da das Papier eine
ausreichende Steifigkeit erzeugt.
-
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung enthält
das Substrat zudem eine untere, durchlässige Schicht neben der Polyestergrundschicht
auf der Seite, die der tintendurchlässigen oberen Polyesterschicht
gegenüber
liegt.
-
Wie
zuvor erwähnt,
enthält
die in der Erfindung verwendete, poröse Bildempfangsschicht miteinander verbundene
Hohlräume.
Diese Hohlräume
bilden für
die Tinte einen Weg, über
den sie in das Substrat eindringen kann, wodurch das Substrat zur
Verkürzung
der Trocknungszeit beizutragen vermag. Eine nicht poröse Bildempfangsschicht
oder eine poröse
Bildempfangsschicht, die geschlossene Zellen enthält, lässt nicht
zu, dass das Substrat zur Verkürzung
der Trocknungszeit beiträgt.
-
Miteinander
verbundene Hohlräume
in einer Bildempfangsschicht sind durch eine Vielzahl von Verfahren
erzeugbar. Beispielsweise kann die Schicht Partikel enthalten, die
in einem polymeren Bindemittel dispergiert sind. Die Partikel können organisch
sein, wie Poly(methylmethacrylat), Polystyrol, Poly(butylacrylat)
usw., oder es können
anorganische Partikel sein, wie Siliciumdioxid, Aluminumoxid, Zirconiumdioxid,
Titandioxid, Calciumcarbonat oder Bariumsulfat. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung haben die Partikel eine Größe von 5 μm bis 15 μm.
-
Das
in der erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungsschicht
verwendete Polymerbindemittel kann beispielsweise ein hydrophiles
Polymer sein, wie Poly(vinylalkohol), Polyvinylacetat, Poly(vinylpyrrolidon),
Gelatine, Poly(2-Ethyl-2-Oxazolin), Poly(2-Methyl-2-Oxazolin), Poly(Acrylamid),
Chitosan, Poly(ethylenoxid), Methylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxyethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose usw. Andere Bindemittel sind ebenfalls verwendbar,
z.B. hydrophobe Materialien, wie Polystyrol-Cobutadien), ein Polyurethanlatex,
ein Polyesterlatex, Poly(n-Butylacrylat), Poly(n-Butylmethacrylat),
Poly(2-Ethylhexylacrylat), ein Copolymer von n-Butylacrylat und
Ethylacrylat, ein Copolymer von Vinylacetat und n-Butylacrylat usw.
-
In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beträgt
das Volumenverhältnis
der Partikel zu dem Polymerbindemittel zwischen 1:1 und 15:1.
-
In
die Bildaufzeichnungsschicht können
weitere Additive eingebracht werden, wie pH-Modifikatoren, z.B.
Salpetersäure,
Vernetzungsmittel, Rheologiemodifikatoren, Tenside, UV-Absorbenzien, Biozide,
Schmiermittel, Farbstoffe, Farbstofffixiermittel oder Beizmittel,
optische Aufheller usw.
-
Die
Bildempfangsschicht kann auf einer oder beiden Oberflächen des
Substrats durch konventionelle vordosierte oder nachdosierte Beschichtungsverfahren
aufgetragen werden, wie Rakel-, Luftrakel-, Stangen- oder Walzenbeschichtung
usw. Die Wahl des Beschichtungsprozesses ergibt sich aus wirtschaftlichen Überlegungen
und bestimmt die Formulierung, wie Beschichtungsmassen, Beschichtungsviskosität und Beschichtungsgeschwindigkeit.
-
Die
Dicke der Bildempfangsschicht kann zwischen 1 und 60 μm betragen,
vorzugsweise 5 bis 40 μm.
-
Nach
dem Beschichten kann das Tintenstrahlaufzeichnungselement zur Verbesserung
der Oberflächenglätte einer
Kalandrierung oder Superkalandrierung unterzogen werden.
-
Die
zur Bebilderung der erfindungsgemäßen Aufzeichnungselemente verwendeten
Tintenstrahltinten sind in der Technik bekannt. Die im Tintenstrahldrucken
verwendeten Tintenzusammensetzungen sind typischerweise flüssige Zusammensetzungen
aus einem Lösungsmittel
oder einer Trägerflüssigkeit,
Farbstoffen oder Pigmenten, Feuchthaltemitteln, organischen Lösungsmitteln,
Detergenzien, Verdickern, Konservierungsstoffen usw. Das Lösungsmittel
oder die Trägerflüssigkeit
können
reines Wasser sein oder Wasser, das mit anderen wassermischbaren
Lösungsmitteln
gemischt ist, wie mehrwertigen Alkoholen. Tinten, in denen organische
Materialien, wie mehrwertige Alkohole, die vorherrschende Träger- oder
Lösungsmittelflüssigkeit
sind, sind ebenfalls verwendbar. Insbesondere sind gemischte Lösungsmittel
aus Wasser und mehrwertigen Alkoholen geeignet. Die in diesen Zusammensetzungen
verwendeten Farbstoffe sind typischerweise wasserlösliche Direktfarbstoffe
oder saure Farbstoffe. Derartige flüssige Zusammensetzungen sind
in der Technik bereits ausführlich
beschrieben worden, beispielsweise in US-A-4,381,946; 4,239,543
und 4,781,758.
-
Die
folgenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung.
-
Herstellung
tintendurchlässiger
Polyestersubstrate
-
Ein
zweischichtiges Polyestersubstrat aus einer undurchlässigen Polyestergrundschicht
und einer tintendurchlässigen
oberen Polyesterschicht wird auf folgende Weise hergestellt: Zur
Herstellung werden folgende Materialien verwendet:
- 1) ein Poly(ethylenterephthalat)harz (PET) (IV = 0,70 dl/g )
für die
Grundschicht; 2) eine kompoundierte Mischung aus 32 Gew.-% eines
amorphen Polyesterharzes PETG 6763® Harz
(IV = 0,73 dl/g) (Eastman Chemical Company) und 68 Gew.-% Bariumsulfatpartikel
mit einer mittleren Partikelgröße von 1 μm (Sachtleben
Chemie) für
die obere Schicht.
-
Das
Bariumsulfat wurde mit dem PETG 6763® Harz
durch Mischen in einem gegenläufigen
Doppelschneckenextruder, der an eine Tablettierdüse angeschlossen war, kompoundiert.
Die Harze wurden bei 65°C getrocknet
und durch zwei Plastifizierextruder zu einem Coextrusionsdüsenverteiler
transportiert, um einen zweischichtigen Schmelzstrom zu erzeugen,
der nach Austreten aus der Düse
auf einer Kühlwalze
schnell abgeschreckt wurde. Durch Regelung des Extruderdurchsatzes
war es möglich,
das Dickenverhältnis
der Schichten in der gegossenen Laminatfolie einzustellen. Auf diese
Weise wurde das Dickenverhältnis
der beiden Schichten auf 1:1 eingestellt, wobei die Dicke der Absorptionsschicht
ca. 500 μm
betrug. Die gegossene Folie wurde zunächst in Maschinenrichtung orientiert,
indem sie auf ein Verhältnis
von 3,3 und bei einer Temperatur von 110°C gereckt wurde.
-
Das
orientierte Substrat wurde dann in einem Spannrahmen auf ein Verhältnis von
3,3 und bei einer Temperatur von 100°C in Querrichtung gereckt. In
diesem Beispiel kam keine Wärmehärtung zum
Einsatz. Die Gesamtdicke der fertigen Folie betrug 100 μm, wobei
die Dicke der durchlässigen
Schicht 50 μm
betrug; die Schichten innerhalb des Substrats waren vollständig integriert
und fest verbunden. Durch das Recken der heterogenen oberen Schicht
entstanden miteinander verbundene Mikrohohlräume um die harten Bariumsulfatkörner, wodurch
diese Schicht lichtundurchlässig
(weiß)
und ausgeprägt
porös und
durchlässig
wurde. Die PET-Grundschicht
blieb jedoch undurchlässig
und bewahrte ihre natürliche
Durchsichtigkeit.
-
Poröse Masse 1
-
- Wasser: 66 Teile
- Aerosil Mox 80® Siliciumdioxid (Degussa
Corporation): 8 Teile
- Nalco 2329® kolloidales
Siliciumdioxid (Nalco Chemical Co.): 18 Teile
- N-(2-Aminoethyl)-3-Aminopropylmethyldimethoxysilan (United Chemicals
Technologies, Inc.): 1 Teil
- Styrol/Butylacrylat-Kern-/Mantellatex: 6 Teile
- Kymene 557H® Nassfestigkeitsharz
(Hercules Inc.): 1 Teil
-
Das
Siliciumdioxid Aerosil Mox 80® wurde einer 40%igen Lösung aus
kolloidalem Siliciumdioxid Nalco 2329® unter
Rühren über einen
Zeitraum von einer Stunde zugegeben. N-(2-Aminoethyl)-3-Aminopropylmethyl-Dimethoxysilan
wurde der Mischung zugegeben, und die Mischung wurde für 12 Stunden
ultraschallbehandelt. Das Styrol-/Butylacrylat-Kern-/Mantellatex und
Kymene 557H® Nassfestigkeitsharz
wurden der resultierenden Lösung
zugegeben und 30 Minuten gerührt.
-
Poröse Masse 2
-
- Syloid 620® Siliciumdioxid
(Grace Davison): 6,5 Teile
- Gohsenol GH-23® Poly(vinylalkohol) (The
Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.): 3,5 Teile
- Wasser: 90 Teile
-
Der
Poly(vinylalkohol) Gohsenol GH-23® wurde
unter Rühren
und über
einen Zeitraum von 20 Minuten einem Wasserbad zugegeben. Die Mischung
wurde auf 90°C
erwärmt
und gerührt,
bis eine klare Lösung
entstand. Diese Lösung
ließ man
auf Raumtemperatur abkühlen,
und das Siliciumdioxid Syloid 620® wurde
unter Rühren
zugegeben.
-
Poröse Masse 3
-
- GASIL HP39® Kieselgel
(Crossfield Limited): 6,5 Teile
- Gohsenol GH-23® Poly(vinylalkohol): 3,5
Teile
- Wasser: 90 Teile
-
Der
Poly(vinylalkohol) Gohsenol GH-23® wurde
langsam unter Rühren
bei Raumtemperatur und über einen
Zeitraum von 20 Minuten einem Wasserbad zugegeben. Die Mischung
wurde auf 90°C
erwärmt
und gerührt,
bis eine klare Lösung
entstand. Diese Lösung
ließ man
auf Raumtemperatur abkühlen,
und das Kieselgel GASIL HP39® wurde unter Rühren zugegeben.
-
Nicht poröse Masse
C-1
-
- Gohsenol GH-23® Poly(vinylalkohol):
10 Teile
- Wasser: 90 Teile
-
Der
Poly(vinylalkohol) Gohsenol GH-23® wurde
langsam unter Rühren
bei Raumtemperatur und über einen
Zeitraum von 20 Minuten einem Wasserbad zugegeben. Die Mischung
wurde auf 90°C
erwärmt
und gerührt,
bis eine klare Lösung
entstand.
-
Nicht poröse Masse
C-2
-
- Knochengelatine in fotografischer Qualität: 10 Teile
- Wasser: 90 Teile
-
Knochengelatine
in fotografischer Qualität
wurde langsam dem Wasser zugegeben. Diese Mischung ließ man bei
Raumtemperatur für
30 Minuten setzen. Die Mischung wurde dann auf 40°C erwärmt und
gerührt, bis
eine klare Lösung
entstand.
-
Erfindungsgemäßes Element
1
-
Das
zuvor beschriebene tintendurchlässige
Polyestersubstrat wurde bei Raumtemperatur mit der porösen Masse
1 unter Verwendung einer Stabrakel auf eine Trockendicke von 4 μm aufgetragen.
Vor dem Bedrucken ließ man
die Beschichtung für
12 Stunden an der Luft trocknen.
-
Erfindungsgemäßes Element
2
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die poröse Masse
2 verwendet wurde.
-
Erfindungsgemäßes Element
3
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die poröse Masse
3 verwendet wurde.
-
Kontrollelement 1
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die nicht poröse
Masse C-1 verwendet wurde.
-
Kontrollelement 2
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die nicht poröse
Masse C-2 verwendet und bei 40°C
aufgetragen wurde.
-
Kontrollelement 3
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die poröse Masse
1 und hohlraumhaltiger Polyesterfolienträger Lumirror®, E-63S,
50 μm (Toray
Industries, Inc.), verwendet wurde, wie in Beispiel 1, 2, 4 und
5 von US-A-5,354,601 beschrieben.
-
Kontrollelement 4
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die nicht poröse
C-1 und hohlraumhaltiger Polyesterfolienträger Lumirror®, E-63S,
50 μm, verwendet
wurde.
-
Kontrollelement 5
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die poröse Masse
1 und hohlraumhaltiger Polyesterfolienträger Crisper®, G2312,
100 μm (Toyobo
Co., Ltd.), verwendet wurde, wie in Beispiel 5 von US-A-5,354,601
beschrieben.
-
Kontrollelement 6
-
Dieses
Element wurde ebenso wie Element 1 hergestellt, mit dem Unterschied,
dass dafür
die nicht poröse
Masse C-1 und hohlraumhaltiger Polyesterfolienträger Crisper®, G2312,
100 μm,
verwendet wurde.
-
Kontrollelement 7
-
Dieses
Element wurde unter Verwendung des erfindungsgemäßen, durchlässigen Trägers alleine ohne irgendwelche
Bildempfangsmasse getestet.
-
Kontrollelement 8
-
Dieses
Element wurde unter Verwendung des hohlraumhaltigen Polyesterfolienträgers Lumirror®, E-63S,
50 μm, alleine
ohne irgendwelche Bildempfangsmasse getestet.
-
Kontrollelement 9
-
Dieses
Element wurde unter Verwendung des hohlraumhaltigen Polyesterfolienträgers Crisper®, G2312,
100 μm,
alleine ohne irgendwelche Bildempfangsmasse getestet.
-
Drucken
-
Die
Bilder wurden mit einem Drucker des Typs Epson Stylus Color 900
gedruckt, der für
farbstoffbasierende Tinten unter Verwendung der Farbtintenpatrone
des Typs T005 011 und der Schwarztintenpatrone T003 011 ausgelegt
war. Die Bilder umfassten eine Reihe blaugrüner, purpurroter, gelber, schwarzer,
grüner, roter
und blauer Streifen, wobei jeder Streifen die Form eines Rechtecks
von 1,1 cm Breite und 18 cm Länge aufwies.
-
Trockenzeit
-
Unmittelbar
nach Ausgabe aus dem Drucker wurde das gedruckte Bild auf einer
Gummimatte (Bild zeigt nach oben) abgelegt, worauf ein Bogen Bankpostpapier
auf das gedruckte Bild gelegt wurde. Eine Stahlwalze (33 cm lang,
5 cm Durchmesser und 1747 g Gewicht) wurde über die Oberfläche des
Bankpostpapiers gerollt, wonach das Bankpostpapier von dem gedruckten
Bild getrennt wurde. Die Proben wurden dann anhand der Länge der
Farbstoffübertragung
und der Streifendichten auf dem Bankpostpapier auf Trockenzeit bewertet.
Hierbei handelt es sich um die zum Trocknen des Bildes benötigte, geschätzte Zeit.
Die Trocknungszeit wurde mit "1" bewertet, wenn auf
dem Bankpostpapier keine Tintenübertragung erkennbar
war. Die Trocknungszeit wurde mit 5 bewertet, wenn eine vollständige Übertragung
der Farbstreifen auf das Bankpostpapier stattgefunden hat und die
Dichte der übertragenen
Streifen hoch war. Dazwischen liegende Übertragungslängen und
Dichten wurden mit einem Wert zwischen 1 und 5 bewertet. Bei dieser
Bewertung der Trocknungszeit wurden nur blaugrüne, purpurrote und gelbe Streifen
berücksichtigt.
-
Bilddichte
-
Die
Blaugründichte
des blaugrünen
Streifens auf dem gedruckten Bild wurde mit einem Densitometer des
Typs X-Rite
®,
Modell 820, gemessen. Dichten von 1,0 und höher galten für die meisten
Bebilderungsanwendungen als akzeptabel. Es wurden folgende Ergebnisse
erzielt: Tabelle
-
Die
vorausgehenden Ergebnisse zeigen, dass in der vorliegenden Erfindung
verwendete Empfangselemente im Vergleich mit den Kontrollelementen
gute Trocknungszeiten und gute Druckdichten lieferten. Zwar erzielten
die Kontrollelemente 1–6
gute Druckdichten, aber schlechte Trocknungszeiten. Kontrollelement
7 erzielte gute Trocknungszeiten, aber eine niedrige Druckdichte.
Kontrollelement 8 und 9 erzielten schlechte Trocknungszeiten und
niedrige Druckdichten.
